WO2018080115A1 - 압력 센서를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

압력 센서를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2018080115A1
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electrode
transparent plate
display
electronic device
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변형섭
김정원
강한빛
강호경
김광태
김병철
박경완
이요한
정정식
조은성
홍현주
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삼성전자 주식회사
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    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device comprising a pressure sensor.
  • the display apparatus is an apparatus for outputting image or image information
  • a display apparatus may be installed in most electronic apparatuses having an information communication function. Due to the development of electric and electronic technologies, the performance of display devices has also been remarkably improved, and the image quality has been remarkably improved. With the integration of touch panels, display devices are useful not only as output devices but also as input devices.
  • An electronic device including a display device, in addition to calculating horizontal elements (eg, position and movement) of the input based on an input to the touch panel, calculates the intensity of the pressure according to the vertical elements to provide a more diverse user experience. It has been utilized by providing a touch-based device that can provide to the user.
  • the electronic device may calculate a horizontal position and a vertical position of the touch input based on various types of touch inputs.
  • the conventional pressure recognition sensor is disposed under the display, a separate space is required according to a hardware structure separate from the display, and as the electronic device such as a mobile device becomes smaller and slimmer, the position and position of the pressure recognition sensor are reduced. There was a limitation of space.
  • the electronic device solves the limitation of the mounting space by disposing a pressure recognition sensor inside the display, and is disposed in an area where the touch sensor electrode and the display electrode are mounted, thereby providing an electronic device having an integrated structure. To provide.
  • An electronic device is a housing including a first surface facing in a first direction and a second surface facing in a second direction opposite to the first direction, the electronic device comprising: A housing comprising a first transparent plate forming at least a portion; A display disposed between the first transparent plate and the second surface of the housing, the display comprising a second transparent plate facing the first direction and a third transparent plate facing the second direction; A first electrode, a second electrode, a third electrode, and a fourth electrode disposed between the second transparent plate and the third transparent plate; And a control circuit electrically connected to the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode,
  • the control circuit senses the position of the touch input with respect to the first transparent plate using the first electrode, senses the intensity of the touch input using the second electrode, and detects the third electrode and Visual information may be displayed on at least a portion of the display using a fourth electrode.
  • An electronic device including a front pressure sensor according to various embodiments of the present disclosure has an effect of solving a limitation of a mounting space by disposing a pressure sensor inside a display.
  • an electronic device including a pressure sensor utilizes an integrated structure with a touch sensor and / or a fingerprint sensor, and includes various types of touch sensors including other pressure sensors and other sensors and structures within the display. Through the arrangement, manufacturing costs can be reduced and a slimmer electronic device can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an electronic device in a network environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2A to 2D are perspective views illustrating an electronic device including a display device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG 3 is an exploded perspective view illustrating an electronic device including the display device 300 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a display apparatus 300 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7A and 7B are plan views illustrating electrode arrangement structures of pressure sensors according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 400 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 500 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 10 is a stacked cross-sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 500 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 11 and 12 are schematic diagrams illustrating time division switching driving of the display apparatus 500 according to various embodiments of the present disclosure, based on the embodiment of FIG. 9.
  • FIG. 13 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 600 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 14 is a perspective view of a partial configuration of the display apparatus 600 according to various embodiments of the present disclosure. Top view.
  • FIG. 15 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 600 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 16 is a perspective view of a partial configuration of the display apparatus 600 according to various embodiments of the present disclosure. Top view.
  • FIG. 17 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 700 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 18 is a stacked sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 700 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 800 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 20 is a stacked cross-sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 800 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 21 and 22 are stacked perspective views illustrating a configuration of a display apparatus 900 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1000 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1100 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 25 is a cross-sectional view illustrating a display apparatus 1200 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 26 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1300 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 27 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 1300 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 28 is a schematic diagram illustrating time division switching driving of the display apparatus 1300 based on the embodiment of FIG. 26.
  • FIG. 29 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1400 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 30 is a stacked sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 1400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 31 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1500 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 32 is a front view illustrating shapes of electrodes according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG 33 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1600 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 34 to 40 are schematic diagrams illustrating time division switching driving of a display apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • 41 and 42 are block diagrams of integrated ICs connected to electrodes of a display apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG 43 is a perspective view and a cross-sectional view illustrating a wiring relationship of a display device inactive area according to various embodiments of the present disclosure.
  • 44 and 45 are diagrams for describing operations of unlocking and paying authentication of an electronic device, according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 46 is a block diagram illustrating a detailed structure of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 47 is a block diagram of a program module according to various embodiments of the present disclosure.
  • the expression “device configured to” may mean that the device “can” together with other devices or components.
  • processor configured (or configured to) perform A, B, and C may be implemented by executing a dedicated processor (eg, an embedded processor) to perform its operation, or one or more software programs stored in a memory device. It may mean a general purpose processor (eg, a CPU or an application processor) capable of performing the corresponding operations.
  • An electronic device may be, for example, a smartphone, a tablet PC, a mobile phone, a video phone, an e-book reader, a desktop PC, a laptop PC, a netbook computer, a workstation, a server, a PDA, a PMP. It may include at least one of a portable multimedia player, an MP3 player, a medical device, a camera, or a wearable device. Wearable devices may be accessory (e.g. watches, rings, bracelets, anklets, necklaces, eyeglasses, contact lenses, or head-mounted-devices (HMDs), textiles or clothing integrated (e.g.
  • HMDs head-mounted-devices
  • an electronic device may comprise, for example, a television, a digital video disk (DVD) player, Audio, Refrigerator, Air Conditioner, Cleaner, Oven, Microwave Oven, Washing Machine, Air Purifier, Set Top Box, Home Automation Control Panel, Security Control Panel, Media Box (e.g. Samsung HomeSync TM , Apple TV TM , or Google TV TM ) , A game console (eg, Xbox TM , PlayStation TM ), an electronic dictionary, an electronic key, a camcorder, or an electronic picture frame.
  • DVD digital video disk
  • the electronic device may include a variety of medical devices (e.g., various portable medical measuring devices such as blood glucose meters, heart rate monitors, blood pressure meters, or body temperature meters), magnetic resonance angiography (MRA), magnetic resonance imaging (MRI), Computed tomography (CT), cameras or ultrasounds), navigation devices, global navigation satellite systems (GNSS), event data recorders (EDRs), flight data recorders (FDRs), automotive infotainment devices, ship electronics (E.g., various portable medical measuring devices such as blood glucose meters, heart rate monitors, blood pressure meters, or body temperature meters), magnetic resonance angiography (MRA), magnetic resonance imaging (MRI), Computed tomography (CT), cameras or ultrasounds), navigation devices, global navigation satellite systems (GNSS), event data recorders (EDRs), flight data recorders (FDRs), automotive infotainment devices, ship electronics (E.g.
  • various portable medical measuring devices such as blood glucose meters, heart rate monitors, blood pressure meters, or body temperature meters
  • MRA magnetic resonance angiography
  • an electronic device may be a part of a furniture, building / structure or automobile, an electronic board, an electronic signature receiving device, a projector, or various measuring devices (eg, water, electricity, Gas, or a radio wave measuring instrument).
  • the electronic device may be flexible or a combination of two or more of the aforementioned various devices.
  • Electronic devices according to embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described devices.
  • the term user may refer to a person who uses an electronic device or a device (eg, an artificial intelligence electronic device) that uses an electronic device.
  • the electronic device 101 may include a bus 110, a processor 120, a memory 130, an input / output interface 150, a display 160, and a communication interface 170.
  • the electronic device 101 may omit at least one of the components or additionally include other components.
  • the bus 110 may include circuitry that connects the components 110-170 to each other and transfers communication (eg, control messages or data) between the components.
  • the processor 120 may include one or more of a central processing unit, an application processor, or a communication processor (CP).
  • the processor 120 may execute, for example, an operation or data processing related to control and / or communication of at least one other component of the electronic device 101.
  • the memory 130 may include volatile and / or nonvolatile memory.
  • the memory 130 may store, for example, commands or data related to at least one other element of the electronic device 101.
  • the memory 130 may store software and / or a program 140.
  • the program 140 may include, for example, a kernel 141, middleware 143, an application programming interface (API) 145, an application program (or “application”) 147, or the like.
  • API application programming interface
  • application or “application”
  • At least a portion of kernel 141, middleware 143, or API 145 may be referred to as an operating system.
  • the kernel 141 may be a system resource (eg, used to execute an action or function implemented in, for example, other programs (eg, middleware 143, API 145, or application program 147).
  • the bus 110, the processor 120, or the memory 130 may be controlled or managed.
  • the kernel 141 may provide an interface for controlling or managing system resources by accessing individual components of the electronic device 101 from the middleware 143, the API 145, or the application program 147. Can be.
  • the middleware 143 may serve as an intermediary for allowing the API 145 or the application program 147 to communicate with the kernel 141 to exchange data.
  • the middleware 143 may process one or more work requests received from the application program 147 according to priority.
  • the middleware 143 may use system resources (eg, the bus 110, the processor 120, or the memory 130, etc.) of the electronic device 101 for at least one of the application programs 147. Prioritize and process the one or more work requests.
  • the API 145 is an interface for the application 147 to control functions provided by the kernel 141 or the middleware 143.
  • the API 145 may include at least the following: file control, window control, image processing, or character control. It can contain one interface or function (eg command).
  • the input / output interface 150 may transmit, for example, a command or data input from a user or another external device to other component (s) of the electronic device 101, or other components of the electronic device 101 ( Commands or data received from the device) can be output to the user or other external device.
  • Display 160 may be, for example, a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (OLED) display, or a microelectromechanical system (MEMS) display, or an electronic paper display. It may include.
  • the display 160 may display, for example, various types of content (eg, text, images, videos, icons, and / or symbols, etc.) to the user.
  • the display 160 may include a touch screen and may receive, for example, a touch, gesture, proximity, or hovering input using an electronic pen or a part of a user's body.
  • the communication interface 170 may establish communication between the electronic device 101 and an external device (eg, the first external electronic device 102, the second external electronic device 104, or the server 106). Can be.
  • the communication interface 170 may be connected to the network 162 through wireless or wired communication to communicate with an external device (eg, the second external electronic device 104 or the server 106).
  • the wireless communication may be, for example, LTE, LTE Advance (LTE-A), code division multiple access (CDMA), wideband CDMA (WCDMA), universal mobile telecommunications system (UMTS), wireless broadband (WiBro), or global network (GSM).
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A LTE Advance
  • CDMA code division multiple access
  • WCDMA wideband CDMA
  • UMTS universal mobile telecommunications system
  • WiBro wireless broadband
  • GSM global network
  • the wireless communication may include, for example, wireless fidelity (WiFi), Bluetooth, Bluetooth low power (BLE), Zigbee, near field communication (NFC), magnetic secure transmission, and radio. It may include at least one of a frequency (RF) or a body area network (BAN).
  • GNSS GNSS.
  • the GNSS may be, for example, a Global Positioning System (GPS), a Global Navigation Satellite System (Glonass), a Beidou Navigation Satellite System (hereinafter referred to as "Beidou”), or a Galileo, the European global satellite-based navigation system.
  • GPS Global Positioning System
  • Glonass Global Navigation Satellite System
  • Beidou Beidou Navigation Satellite System
  • Galileo the European global satellite-based navigation system.
  • Wired communication may include, for example, at least one of a universal serial bus (USB), a high definition multimedia interface (HDMI), a standard standard232 (RS-232), a power line communication, a plain old telephone service (POTS), and the like.
  • the network 162 may comprise a telecommunications network, for example at least one of a computer network (eg, LAN or WAN), the Internet, or a telephone network.
  • Each of the first and second external electronic devices 102 and 104 may be a device of the same or different type as the electronic device 101. According to various embodiments of the present disclosure, all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in another or a plurality of electronic devices (for example, the electronic devices 102 and 104 or the server 106). According to this, when the electronic device 101 needs to perform a function or service automatically or by request, the electronic device 101 may instead execute or execute the function or service by itself, or at least some function associated therewith.
  • the other electronic device may request the requested function or The additional function may be executed and the result may be transmitted to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may provide the requested function or service by processing the received result as it is or additionally.
  • Cloud computing distributed computing, or client-server computing techniques can be used.
  • 2A is a perspective view illustrating an electronic device 200 according to one of various embodiments of the present disclosure.
  • 2B is an exploded perspective view illustrating an electronic device 200 viewed from different directions according to one of various embodiments of the present disclosure.
  • 2C is a perspective view of an electronic device 200a according to another embodiment of the present invention.
  • 'X' in the three-axis rectangular coordinate system is the width direction of the electronic device 200
  • 'Y' is the longitudinal direction of the electronic device 200
  • 'Z' is the electronic device 200. May mean the thickness direction.
  • the electronic device 200 may include a housing 210 and a display device 220.
  • the housing 210 may include a first surface 201 facing in a first direction (+ Z) and a second surface 240 facing in a second direction (-Z) opposite to the first direction.
  • the first surface 201 of the housing 201 may be a front surface
  • the second surface 240 may be a rear cover.
  • the front surface of the housing 210 may be opened, and the first transparent plate 203 may be mounted to form at least a portion of the first surface 201 corresponding to the front surface of the housing 210.
  • the open first side 201 of the can be closed.
  • the electronic device 200 may include, for example, buttons or touch keys 11a, 11b, and 11c that are mechanically operated in one region of the first transparent plate 203 on the first surface 201 of the housing 210.
  • a keypad comprising a).
  • the touch key may generate an input signal by the user's body contact.
  • the keypad may be implemented by only mechanical buttons or only by touch keys.
  • the keypad may be implemented in a mixed form of a mechanical button method and a touch method.
  • the keypad may provide a variety of screens to be displayed on the display device in response to a long or short press or touch of the buttons.
  • Various circuit devices for example, the processor 120, the memory 130, the input / output interface 150, the communication interface 170, and the like may be accommodated in the housing 210.
  • power can be secured by accommodating the battery 270 therein.
  • a first camera 12a, a light source unit 12b, or an iris camera 12c may be included in an upper front region of the electronic device 200.
  • the light source unit 12b may be an IR LED
  • the iris camera 12c may recognize the iris information by capturing the user's eyes by using red near infrared rays emitted from the IR LED as a light source.
  • a light source part indicator 12d and an illuminance sensor or a proximity sensor 12e may be included in an upper front area of the electronic device 200.
  • a second camera 13a, a heart rate monitor (HRM) 13d, or a flash 13b may be included on the rear surface of the electronic device 200.
  • the upper portion of the 200 may include a microphone 13c.
  • the display device 220a may be disposed over substantially the entire area of the first face 201a of the housing. For example, by removing at least some of the holes or physical buttons for the appliance from the first face 201a of the housing, the display device 220a can be disposed over substantially the entire area of the first face 201a.
  • the electronic device 200a may include, for example, a display device 220a in which an inactive area where a screen is not displayed is not completely removed.
  • the electronic device 200a may include an active area where a screen of a display is displayed and an inactive area having a width of 0.1 mm to 5 mm between an edge of the first surface 201 a of the housing.
  • the width between the active area where the screen of the display is displayed and the edge of the first surface 201a of the housing is 0.1 mm to 1 mm in the first part P1, and the second part P2. It can be from 1mm to 5mm.
  • 2D is a diagram illustrating a configuration example of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 101 may include a processor 120, an input device 151, a memory 130, and an output device 152.
  • the electronic device 101 may further include a communication module (not shown).
  • the output device 152 of the electronic device 101 includes a display panel 1522, a display driver IC 1521, and a haptic module 1523
  • the input device 151 may include a touch sensor ( 1511, a touch sensor IC 1512, a pressure sensor 1513, and a pressure sensor IC 1514.
  • the display 1522 of FIG. 2C may be the display 160 of FIG. 1. In each component, redundant descriptions of the components described with reference to FIG. 1 may be omitted.
  • the display 1522 may receive an image driving signal supplied from the display driver IC 1521.
  • the display 1522 may display various contents and / or items (for example, text, an image (object), a video, an icon, a function object, or a symbol) based on the image driving signal.
  • the display 1522 may be superimposed with the touch sensor 1511, and / or the pressure sensor 1513 (eg, see FIG. 2), or may simply be referred to as a "display panel". .
  • Display 1522 may be driven in a low power mode.
  • the display driver IC 1521 may supply an image driving signal corresponding to the image information received from the processor 120 to the display 1522 at a predetermined frame rate.
  • the display driver IC 1521 may drive the display 1522 in a low power mode.
  • the display driver IC 1521 may include a graphics RAM, an interface module, an image processing unit, a multiplexer, a display timing controller (T-con), Source drivers, gate drivers, and / or oscillators, and the like.
  • the touch sensor 1511 may change a physical quantity (eg, voltage, light amount, resistance, charge amount, capacitance, etc.) designated by a touch from a user.
  • the touch sensor 1511 may be disposed to overlap with the display 1522.
  • the touch sensor IC 1512 detects a change in the physical quantity in the touch sensor 1511 and based on the change in the physical quantity (eg, voltage, resistance, capacitance, etc.) where the touch is made (X, Y) can be calculated.
  • the calculated position (coordinate) may be provided (or reported) to the processor 120.
  • a user's body part for example, a finger
  • an electronic pen touches the cover glass of the display (for example, the first transparent plate 203 of FIG. 2A)
  • the transmitting end included in the touch sensor 1511 The coupling voltage between Tx) and / or the receiving terminal Rx, or the coupling voltage between the sensing electrode and the ground may change.
  • the change in the coupling voltage may be sensed by the touch sensor IC 1512, and the touch sensor IC 1512 may transmit the coordinates (X, Y) of the touched position to the processor 120. .
  • the processor 120 may obtain data regarding the coordinates (X, Y) as an event regarding a user input.
  • the touch sensor IC 1512 may be referred to as a touch IC, a touch screen IC, a touch controller, or a touch screen controller IC.
  • the processor 120 may perform a function of the touch sensor IC 1512.
  • the touch sensor IC 1512 and the processor 120 may be implemented in a single configuration (eg, one-chip).
  • the pressure sensor 1513 may detect pressure (or force) by an external object (eg, a finger or an electronic pen). According to an embodiment of the present disclosure, in the pressure sensor 1513, a physical quantity (eg, capacitance) between the transmitting end Tx and the receiving end Rx or between the sensing electrode and the ground may be changed by a touch.
  • an external object eg, a finger or an electronic pen.
  • the pressure sensor IC 1514 detects a change in a physical quantity (eg, capacitance) in the pressure sensor 1513, and applies a pressure Z applied by a user's touch based on the change in the physical quantity. Can be calculated.
  • the pressure sensor IC 1514 may calculate the change (speed) of the pressure intensity, the direction in which the pressure is applied, and the like, which are changed in the pressure sensor 1513 for a unit time.
  • the pressure sensor IC 1514 may provide the processor 120 with the pressure Z, the intensity of the pressure, the speed, the direction, and the positions X and Y where the touch is made.
  • the pressure sensor IC 1514 may be referred to as a force touch controller, force sensor IC, pressure panel IC, or the like. According to various embodiments of the present disclosure, the pressure sensor IC 1514 may be implemented in a single configuration (eg, one-chip) together with the touch sensor IC 1512.
  • the haptic module 1523 may provide tactile feedback (eg, vibration) to the user according to a control command of the processor 120.
  • the haptic module 1523 may provide tactile feedback to the user when a touch input (eg, touch, hovering, force touch, etc.) is received from the user.
  • the memory 130 may store a command or data associated with an operation of a component included in the electronic device 101.
  • the memory 130 may store at least one application program including a user interface configured to display a plurality of items on a display.
  • the memory 130 may store instructions that, when executed, cause the processor 120 to perform the various operations described in this document.
  • the processor 120 may be electrically connected to the components 411-414 and 421-423 included in the electronic device 101, and included in the electronic device 101. Operation or data processing related to the control and / or communication of the configured components 411-414 and 421-423.
  • the processor 120 may launch (or execute) an application program (or simply referred to as an “application”) that displays a user interface on the display 1522.
  • the processor 120 may display an array of the plurality of items in a user interface displayed on the display 1522 in response to the launch of the application.
  • the processor 120 receives first data generated from the touch sensor 1511 (data including the position coordinates X and Y of the touch) and generates the first data generated from the pressure sensor 1513. 2 data (data including the pressure Z of the touch) can be received.
  • the processor 120 may activate at least a portion of the pressure sensor 1513 while the display 1522 is turned off. Alternatively, the processor 120 may at least partially activate the pressure sensor 1513 while the display 1522 is turned off. For example, the processor 120 may display the pressure sensor 1513 not only when the electronic device 101 is in an awake state but also when a component such as the display 1522 is turned off. You can activate all or part of. Meanwhile, the processor 120 may at least partially deactivate the touch sensor 1511 while the display 1522 is turned off or while the electronic device 101 is in the standby state. Alternatively, the processor 120 may at least partially deactivate the touch sensor 1511 to reduce power consumption in the standby state and to prevent malfunction due to the touch.
  • the processor 120 may activate at least a portion of the pressure sensor 1513 when a specified condition is achieved while the display 1522 is turned off. For example, the processor 120 may activate the pressure sensor 1513 after or after a designated time after the display 1522 is turned off. In another example, the processor 120 may activate the pressure sensor 1513 when a user's use is detected by a gyro sensor or a proximity sensor. In another example, when the temperature is lower than the specified value, when the touch is detected through the touch panel, when the electronic device 101 is close to another external device, or when the temperature is lower than the specified value, When the stylus pen mounted in the 101 is taken out of the electronic device 101, the pressure sensor 1513 may be activated. In another example, the processor 120 may activate the pressure sensor 1513 while an application (eg, a music player) performing an operation in a standby state is executed.
  • an application eg, a music player
  • the processor 120 may deactivate at least a portion of the pressure sensor 1513 when a specified condition is achieved while the display 1522 is turned off.
  • the processor 120 may use a proximity sensor, an illuminance sensor, an acceleration sensor, and / or a gyro sensor, or the like, when the electronic device 101 is placed in a pocket, in a bag, or when it is turned over, a pressure sensor 1513. Can be deactivated.
  • the processor 120 may deactivate the pressure sensor 1513 when the electronic device 101 is connected to an external device (eg, when connected to a desktop).
  • the processor 120 may activate only a designated area of the pressure sensor 1513 while the display 1522 is turned off.
  • the processor 120 may activate some designated areas of the pressure sensor 1513 (eg, the central lower area of the pressure sensor 1513) to reduce power consumption in the standby state.
  • the processor 120 may activate some of the two or more sensors.
  • the processor 120 may sense the pressure using the pressure sensor 1513 while the electronic device 101 is in the standby state by activating or enabling the pressure sensor 1513.
  • the processor 120 may receive data related to pressure by an external object to the display 1522 from the pressure sensor 1513 while the display 1522 is turned off.
  • the processor 120 determines whether the pressure is greater than or equal to the selected level based on data associated with the pressure, and if the pressure is determined to be greater than or equal to the selected level, the display 1522 is fully ) You can perform a function without turning it on. For example, the processor 120 may perform a function when a pressure greater than a specified level is detected. In this case, the processor 120 may turn on a part of the display 1522. The processor 120 may determine a function to perform as follows based on at least one of a position, intensity, number of points, speed, direction, and duration at which the pressure is sensed. For example, the processor 120 may wake up the electronic device 101 when a pressure is detected at a position corresponding to the bottom center of the display 1522.
  • the processor 120 may control the volume of the speaker of the electronic device 101 when pressure is detected at a position corresponding to the upper left end of the display 1522. When a pressure is detected at a position adjacent to hardware such as an ear jack or a USB port, the processor 120 may perform a function related to the adjacent hardware. The processor 120 may control the electronic device 101 so that the electronic device 101 enters an emergency mode when a pressure greater than a specified intensity is detected. The processor 120 may perform different functions depending on the number of points at which pressure is sensed at the same time.
  • the pressure sensor 1513 may be a set of two or more sensors. If implemented, the processor 120 may detect a position at which pressure is applied based on a position of a sensor of which two or more sensors have changed capacitance. For example, if the pressure sensor 1513 is implemented as a set of six sensors arranged in an array of 3 * 2, the processor 120 may determine the amount of change in capacitance of each of the six sensors and each of the six sensors. The position at which the pressure is applied can be determined based on the disposed position. That is, the processor 120 may determine the position where the pressure is applied without using the touch sensor 1511. When the pressure is sensed by the pressure sensor 1513, the processor 120 may activate the touch sensor 1511 to detect a position at which pressure is applied using the touch sensor 1511.
  • the processor 120 may perform a first function.
  • the processor 120 may determine the first function based on at least one of a position, intensity, number of points, speed, direction, or duration in which the pressure of the first level is sensed, and perform the determined first function.
  • the first level of pressure may refer to a pressure of a specified range of intensities.
  • the processor 120 may perform a second function related to the first function.
  • the processor 120 may determine the second function based on at least one of the location, intensity, number of points, speed, direction, or duration at which the second level of pressure is sensed.
  • the input of the second level may mean a pressure of a specified range of intensities.
  • the strength of the pressure of the second level may be greater or less than the strength of the pressure of the first level. Further, the strength of the pressure at the second level and the strength of the pressure at the first level may be the same.
  • the processor 120 When the pressure is sensed during the execution of the first function, the processor 120 performs a second function related to the first function being performed, thereby executing various functions by the pressure, which is a one-dimensional input.
  • the convenience of the input may be increased by executing another function related to the function being performed according to the magnitude of the pressure of pressing the electronic device 101 after one touch with respect to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may use a value measured by at least one sensor (eg, an acceleration sensor, a gyro sensor, etc.) to distinguish between a long press input and a pressure input.
  • the electronic device 101 may use a fingerprint, a camera, and an iris to distinguish between a long press input and a pressure input.
  • the operation of the processor 120 described above is an example, and is not limited to the above description.
  • the operation of the processor described in other parts of this document can also be understood as the operation of the processor 460.
  • at least some of the operations described as the operations of the “electronic device” may be understood as operations of the processor 120.
  • an electronic device may include: a housing including a first surface facing in a first direction and a second surface facing in a second direction opposite to the first direction; A display disposed between the first surface and the second surface and exposed through the first surface; A pressure sensor disposed between the first surface and the second surface and configured to detect at least one level and / or location of pressure by an external object; At least one processor electrically connected with the display and the pressure sensor; And a memory electrically coupled to the processor, the memory configured to store at least one application program, wherein the processor displays a user interface including at least one item on the display, and through the display, the at least one user interface. Detect an input for selecting one item, determine whether the pressure intensity of the sensed input is greater than a first threshold value, and if the pressure intensity per frame changes, recognize the sensed input as a pressure input. Can be.
  • the processor is configured to recognize the sensed input as a pressure input and execute a corresponding function. Can be.
  • the processor may be configured to recognize the detected input as a pressure input and execute a corresponding function.
  • the processor may be configured to recognize the detected input as an input by a long press and execute a corresponding function.
  • the processor may be configured to recognize the detected input as a touch input and execute a corresponding function.
  • the processor may be configured to measure the pressure intensity of the input during a predetermined frame from a time point when the pressure intensity is greater than the first threshold value.
  • the processor is configured to recognize the sensed input as a pressure input. Can be.
  • the processor may input the sensed input by a long press. It can be set to recognize.
  • the processor when the sensed pressure intensity is greater than the second threshold value, the processor may be configured to recognize the sensed input as a pressure input.
  • the processor may determine when the pressure intensity becomes greater than the second threshold value. It can be set to determine the start time of the pressure input.
  • FIG 3 is an exploded perspective view illustrating an electronic device including the display device 300 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 4 is a cross-sectional view illustrating a display apparatus 300 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 5 to 24 are basic exemplary views of the embodiments of FIGS. 5 to 24 to be described later, and the display device 300 (for example, the display 160 of FIG. 1) according to various embodiments of the present disclosure may display a screen. And at least one sensor stacked therein.
  • the at least one sensor may be one of a touch sensor 330, a pressure sensor 340, and / or a fingerprint sensor (not shown).
  • the display apparatus 300 may be disposed between the front and rear surfaces of the housing (the housing 210 of FIG. 2) and may be exposed through the first transparent plate 303. have.
  • the display apparatus 300 may include a second transparent plate 310 facing in the first direction (+ Z) and a third transparent plate 320 facing in the second direction (-Z).
  • the first transparent plate 303 may be located on the front surface of the housing 210 to protect the display device 300 from an external environment.
  • the display device 300 includes the touch sensor 330, the pressure sensor 340, or the fingerprint sensor in a panel shape integrated in the display device 300, and thus may be utilized as an input device as well as an input device. have.
  • the touch sensor 330 is disposed between the first transparent plate 303 and the rear cover 305 of the housing
  • the pressure sensor 340 is the first transparent plate 303 and It may be disposed between the rear cover 305 of the housing.
  • the display device 300 may implement various user experiences (eg, 3D input) through a combination of the at least one sensors 330 and 340.
  • the electronic device may include a support member 308 for supporting the pressure and / or touch sensors 330 and 340 and the printed circuit unit 306.
  • the support member 308 may be made of a metallic material, and may be disposed between the display device 300 and the rear cover 305.
  • the support member 308 may be interposed between the display apparatus 300 and the printed circuit unit 306.
  • the support member 308 may prevent the integrated circuit chips mounted on the printed circuit unit 306 from contacting the display device 300, and provide electromagnetic shielding to prevent electromagnetic interference between the integrated circuit chips. You can prevent it.
  • the support member 308 may compensate for the rigidity of the electronic device.
  • a plurality of openings or recessed portions may be formed according to the arrangement of the electronic components inside the electronic device, which may lower the rigidity of the electronic device.
  • the support member 308 may be mounted and bound in the electronic device, thereby improving the rigidity of the electronic device.
  • the printed circuit unit 306 may be disposed between the display device 300 and the rear cover, and may include at least one conductive path.
  • a dielectric layer 302 may be disposed between the display device 300 and the first transparent plate 303, and at least one between the display device 300 and the support member 308.
  • Film layer 304 may be disposed.
  • the dielectric layer 302 may be formed of, for example, silicon, air, foam, membrane, optical clear adhesive (OCA), sponge, rubber, ink, polymer (PC, PET). It may include.
  • OCA optical clear adhesive
  • the film layer 304 may be disposed in plural, and the light is directed toward the first transparent plate 303 to suppress scattering of light emitted to the outside (for example, the rear direction (-Z) of the electronic device).
  • the first film layer 304a may be included.
  • the second film layer 304b may include a ground function, an electromagnetic shielding function for preventing electromagnetic interference between integrated circuit chips, and / or a heat radiation function.
  • Various circuit devices for example, the processor 120, the memory 130, the input / output interface 150, the communication interface 170, and the like, may be accommodated in the housing. By accommodating the furnace battery 307, power can be secured.
  • the display device 300 is formed of an OLED structure, and is formed of a second transparent plate 310 facing the first direction (+ Z) and an object opposite to the first direction (+ Z). It may include a third transparent plate 320 facing two directions (-Z). At least one electrode may be disposed between the second transparent plate 310 and the third transparent plate 320. For example, between the second transparent plate 310 and the third transparent plate 320, a first electrode (the first electrode 431 of FIG. 4) and a second electrode (the second electrode 441 of FIG. 4). ), A third electrode 351 and / or a fourth electrode 353.
  • the second transparent plate 310 may be formed of various organic materials and / or inorganic materials.
  • the second transparent plate 310 may be formed, for example, in a form in which an organic material and an inorganic material are repeatedly stacked in a plurality of layers (for example, five layers).
  • the second transparent plate 310 may be formed of, for example, one inorganic layer.
  • the third transparent plate 320 may include acrylonitrile butadiene styrene (ABS), acrylic, polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide ( polyimide, PI), polyethylene terephthalate (PET), polypropylene terephthalate (PPT), amorphous polyethylene terephthalate (APET), polynaphthalene terephthalate (PEN) , Polyethylene terephthalate glycol (PETG), triacetyl cellulose (TAC), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), dish Clopentadiene polymer (polydicyclopentadiene (DCPD)), cyclopentadiene polymer (cyclopentdienyl anions, CPD), polyaryl Bit may include (polyarylate, PAR), polyether sulfone (polyethersulfone, PES), polyether imide (polyarylate, PAR
  • At least one of the first electrode, the second electrode, the third electrode 351, and / or the fourth electrode 353 may include a transparent or opaque conductive material.
  • at least one of the first electrode, the second electrode, the third electrode 351, and / or the fourth electrode 353 is a transparent conductive material, and is indium tin oxide (ITO), indium- It may include at least one of zinc oxide (IZO), PEDOT, silver nanowires, transparent polymer conductors, or graphene.
  • at least one of the first electrode, the second electrode, the third electrode 351, and / or the fourth electrode 353 is an opaque conductive material, and may include silver (Ag), copper (Cu), and magnesium. It may include at least one of (Mg), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), or graphene (Graphene).
  • the display apparatus 300 may include a control circuit (not shown) electrically connected to the first electrode, the second electrode, the third electrode 351, and / or the fourth electrode 353. It may include.
  • the control circuit may detect a position of a touch input with respect to the first transparent plate 310 using the first electrode, and detect the intensity of the touch input using the second electrode. have.
  • the control circuit may display visual information on at least a portion of the display by using the third electrode 351 and the fourth electrode 353.
  • the display device 300 may further include a transistor (TFT) 360 electrically connected to the third electrode 351 and / or the fourth electrode 353.
  • TFT transistor
  • 360 may include a gate electrode 365, a source electrode 361, and a drain electrode 363.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed at one of the first region S1 to the sixth region S6.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed between the second transparent plate 310 and the third electrode 351 corresponding to the first region S1.
  • the first electrode and / or the second electrode may be made of a transparent conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed on the same plane as the third electrode 351 corresponding to the second region S2, and the third electrode 351. And may be composed of the same material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be made of a transparent conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed on the same plane as the fourth electrode 353 corresponding to the third region S3, and the fourth electrode 353 And may be composed of the same material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be made of an opaque conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be coplanar with the wiring of the source electrode 361 and / or the drain electrode 363 of the transistor 360 corresponding to the fourth region S4. It may be disposed on, and may be made of the same material as the source electrode 361 and / or drain electrode 363. When disposed in the fourth region S4, the first electrode and / or the second electrode may be made of an opaque conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed on the same plane as the wiring of the gate electrode 363 of the transistor 360 corresponding to the fifth region S5. It may be made of the same material as the gate electrode 363. When disposed in the fifth region S5, the first electrode and / or the second electrode may be made of an opaque conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed between the gate electrode 363 and the third transparent plate 320 corresponding to the sixth region S6.
  • the first electrode and / or the second electrode may be made of a transparent or opaque conductive material.
  • FIG. 5 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 400 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structure of the second transparent plate 410, the third transparent plate 420, and the transistor 460 of the display device 400 shown in FIGS. 5 and 6 is the second transparent plate (shown in FIGS. 3 and 4). 310, the third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • the display apparatus 400 may include a touch sensor (touch sensor 330 of FIG. 3) and / or a pressure sensor (pressure sensor 340 of FIG. 3).
  • the touch sensor and / or pressure sensor may include at least one electrode.
  • At least one electrode constituting the touch sensor uses one electrode for each basic pixel for touch recognition, and determines the capacitance of the electrode.
  • Self-capacitance method for reading out the change can be configured, for convenience of description, the technique is in accordance with known techniques.
  • an electrode constituting the touch sensor may follow a mutual capacitance method including a plurality of electrodes, and the mutual capacitance method uses a capacitance between two electrodes.
  • One electrode can be arranged on the horizontal axis, the other electrode on the vertical axis to form a lattice structure, and then by measuring the capacitance formed at the intersections between the two axes in sequence, the change in capacitance at a specific point can be detected.
  • a dielectric layer may be disposed between the plurality of electrodes, and an optical member (not shown) may be disposed below.
  • the optical member transmits the screen output from the display apparatus 400 and may be stacked on at least one of the display apparatus 400. Therefore, the optical member may be directly attached to the display apparatus 400 or adhered to another optical member on the display apparatus 400.
  • the optical member may include an optical compensation film for correcting a phase difference or the like of the screen output from the display apparatus 400.
  • the optical member 250 may include an optical compensation film, for example, a polarizing film.
  • the optical compensation film a tri-acetyl celloulose (TAC) film is attached to both sides of a polyvinyl alcohol (PVA) film that provides a polarization function, and the surface-side TAC film is a surface coating layer It may be a configuration protected by.
  • TAC tri-acetyl celloulose
  • At least one electrode (eg, the first electrode 431) according to the touch sensor may be connected to a wiring electrode disposed on an invalid area (not shown).
  • the wiring electrode may be connected to at least one control circuit.
  • the control circuit is electrically connected to at least one electrode according to the touch sensor, and uses the at least one electrode (eg, the first electrode 431) to contact the first transparent plate of the user's finger. The touch position can be detected.
  • the touch sensor may be attached to a front surface of the display apparatus 400 (a surface on which an image output by the display is displayed) or attached to or formed on an inner surface of the first transparent plate.
  • the touch sensor may be implemented as a capacitive touch panel made of an Induim-Tin Oxide (ITO) film.
  • the touch sensor may be implemented as a resistive touch panel.
  • the touch sensor as described above may detect a change in capacitance when the user's body touches or approaches to detect planar coordinates of a point where the user touches (or approaches).
  • the planar coordinates may mean coordinates indicating a position on the front of the display 400.
  • Such touch input may include various gestures as well as simply touching or approaching a specific location. For example, a touch that puts a finger on the screen, a tap that taps the screen briefly and lightly (a single tap, a double tap, a triple tap, a quadruple tap, etc.), a flick that moves a finger up and down on the screen, Drag to move or scroll the screen element; Drag and drop to move the screen element in touch and then release your finger from the screen while stationary; Drag and drop the finger in one direction while touching the screen Swipe to move a certain distance, multi swipe to move a certain distance while touching two or three fingers on the screen, pinches to move in different directions while touching two screens ), Touch and hold that hold the touch state until the screen element appears, and shake that shakes the device to trigger an action. Touch input may be performed.
  • the display device 400 has a structure in which a pressure sensor by one panel is disposed on the entire rear surface of the second transparent plate 410 or a pressure sensor according to an arrangement of a plurality of panels is disposed. It may include.
  • At least one electrode constituting the pressure sensor uses one electrode for each basic pixel for touch pressure, and the capacitance of the electrode Self-capacitance method of reading the change can be configured.
  • the electrode constituting the pressure sensor may follow a mutual capacitance method composed of a plurality of electrodes, and the mutual capacitance method uses a capacitance between two electrodes.
  • One electrode can be arranged on the horizontal axis, the other electrode on the vertical axis to form a lattice structure, and then by measuring the capacitance formed at the intersections between the two axes in sequence, the change in capacitance at a specific point can be detected.
  • the mutual capacitance type pressure sensor may be configured of a plurality of electrodes, and each electrode may be spaced apart from each other.
  • one electrode constituting the pressure sensor eg, the second electrode 441 is substantially coplanar with one of the third electrode 451 or the fourth electrode 453.
  • the other electrode constituting the pressure sensor is the third transparent plate 420 and the second surface of the housing (the second surface of the housing of FIG. 2). 240).
  • the second electrode 441 and the fifth electrode 470 may be electrically connected to the control circuit to sense the strength of the touch pressure.
  • the fifth electrode 470 may include a ground member, and the ground member may be manufactured to be substantially the same size as the display apparatus 400.
  • the display device 400 may include a dielectric layer 491 between the third electrode 431 and the fourth electrode 441.
  • the display device 400 may include a dielectric layer 492 between the third transparent plate 420 and the fifth electrode 470, and the dielectric layers 491 and 492 may include a black embo layer (PET), It may be composed of one or a combination of a porous material, a membrane, a polymer layer, and an air gap.
  • PET black embo layer
  • the second electrode 441 may be disposed on the same layer or on the same plane as the third electrode 451.
  • the third electrode 451 may be a display electrode. Accordingly, the R, G, or B pixels of the display may be disposed below the third electrode 451 in an area other than the R, G, or B pixels of the display. Can be configured.
  • the organic light emitting diode 480 constituting the R, G, or B pixels of the display may be disposed between the third electrode and the fourth electrode.
  • the second electrode 441 may be disposed between the third electrode 451 or alternately with the third electrode 451, and may be made of the same material as the third electrode 451.
  • the second electrode 441 is a transparent conductive material, and may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), PEDOT, silver nanowire, transparent polymer conductor, or It may include at least one of graphene.
  • the second electrode 441 may be applied with the same voltage across the display device 400.
  • the pressure sensor may have a capacitance between the pressure electrodes when the user's body or the like approaches or contacts the first transparent plate (the first transparent plate 303 of FIG. 3) of the display apparatus 400. This change causes the pressure sensor to detect this change in capacitance.
  • the change in the capacitance is different depending on the distance or contact pressure of the user's body close to the first transparent plate, from the change in the capacitance to calculate the distance or contact pressure close to the display device 400
  • the vertical coordinates of one surface of the display apparatus 400 may be obtained.
  • the display apparatus 400 may calculate a distance or contact pressure of the user's body to the display apparatus 400 from a change in capacitance or a change in resistance value detected from the pressure sensor. From this pressure, digital values for the display 210 can also be calculated, for example vertical coordinates.
  • the control circuit (for example, the processor 120) may obtain the three-dimensional coordinates by combining the digital values thus calculated and the plane coordinates detected by the touch sensor, and use the three-dimensional coordinates through the display apparatus 400. By implementing touch input, a new user experience can be provided.
  • the pressure sensor may be implemented in a capacitive manner. If the touch sensor is implemented in a capacitive manner, the touch panel may be added even if a separate control circuit (eg, a pressure sensor IC) is not added. Alternatively, the pressure sensor may be controlled by using a control circuit of a touch key (for example, some channels of all channels of the touch sensor IC), or data processed by the pressure sensor may be processed.
  • a separate control circuit eg, a pressure sensor IC
  • the pressure sensor may be controlled by using a control circuit of a touch key (for example, some channels of all channels of the touch sensor IC), or data processed by the pressure sensor may be processed.
  • FIG. 7A and 7B are plan views illustrating electrode arrangement structures of pressure sensors according to various embodiments of the present disclosure.
  • the second electrode 441 of the pressure sensor may be configured as a bridge structure arranged around one organic light emitting material set composed of R, G, and B pixels of the display. have.
  • the second electrode 441 is arranged so as to surround the one set, and the second electrode 441 is configured to be connected to each other as a whole, so that the capacitor and the capacitor between the ground and / or other electrodes.
  • the same function can be performed.
  • the second electrode 441 may be configured in a first direction (+ Z) from the R, G, and B pixels so that the second electrode 441 is disposed without overlapping the top surface with respect to the R, G, and B pixels. .
  • the third electrode 451 of the display may be disposed on the same plane as the second electrode 441 at a predetermined interval.
  • the third electrode 451 may be disposed on upper surfaces of the R, G, and B pixels, and may be disposed to overlap each other when viewed from the upper side.
  • At least some (eg, two or more) of the touch sensor and the pressure sensor may be included in one integrated circuit (IC) or IC package.
  • the second electrode 441 of the pressure sensor is connected to a pressure sensor IC
  • the third electrode 731 of the display is connected to a display driver IC (DDI)
  • the sensing operation may be performed according to a circuit operation.
  • DPI display driver IC
  • Each pressure IC and / or display driver IC can operate as an integrated IC.
  • the ICs may be coupled to a processor.
  • the second electrode 441 of the pressure sensor may be configured as a bridge structure disposed around a portion of the display based on one organic light emitting material set composed of R, G, and B pixels of the display.
  • the second electrode 441 may be configured in a coil shape surrounding a portion of the area around the at least one set to form a single inductor.
  • the pressure sensor may detect a change in inductance generated by the pressure in the second electrode 441.
  • the second electrode 441 may be configured in a first direction (+ Z) from the R, G, and B pixels so that the second electrode 441 is disposed without overlapping the top surface with respect to the R, G, and B pixels. .
  • the third electrode 451 of the display may be disposed on the same plane as the second electrode 441 at a predetermined interval.
  • the third electrode 451 may be disposed on upper surfaces of the R, G, and B pixels, and may be disposed to overlap each other when viewed from the upper side.
  • At least some (eg, two or more) of the touch sensor and the pressure sensor may be included in one integrated chip (IC) or an IC package.
  • the second electrode 441 of the pressure sensor is connected to the pressure sensor IC
  • the third electrode 451 of the display is connected to the display driver IC (DDI), and can sense the operation according to the circuit operation.
  • DPI display driver IC
  • Each pressure IC and / or display driver IC can operate as an integrated IC.
  • the ICs may be coupled to a processor.
  • FIG. 8 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 400 according to another embodiment of the present invention.
  • the structure of the second transparent plate 410, the third transparent plate 420, and the transistor 460 of the display device 400 illustrated in FIG. 8 includes the second transparent plate 310 illustrated in FIGS. 5 and 6, It may be the third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • the display device 400 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • a fifth electrode 470 may be included under the third transparent plate 420 of the display device 400.
  • the fifth electrode 470 may be used as an electrode of a touch sensor and / or an electrode of a pressure sensor.
  • the first sensor 431 and the fifth electrode 470 disposed on the third transparent plate 420 may be used as a touch sensor using a mutual capacitance method.
  • the pressure sensor may use the second electrode 441 and the fifth electrode 470 disposed on the third transparent plate 420.
  • the fifth electrode 470 may be used as a shared electrode of the touch sensor and the pressure sensor.
  • the transmit (TX) signal or the receive (RX) signal for both the touch sensor and the pressure sensor may be applied to the fifth electrode 470.
  • the first electrode 431 and the fifth electrode 470 may be electrically connected to each other to form a touch sensor.
  • the first electrode 431 and the fifth electrode 470 may be electrically connected to each other to form a touch sensor.
  • the second electrode 441 and the fifth electrode 470 may be electrically connected to each other to form a pressure sensor.
  • the sensing area of the touch sensor and / or the sensing area of the pressure sensor may be provided including a transmitting electrode layer, an insulating layer, and a receiving electrode layer on a substrate.
  • the touch sensor and the pressure sensor may detect a touch or pressure sensing signal by sensing a signal at a receiving electrode in response to a driving signal of the transmitting electrodes in a mutual capacitance method in each mode.
  • the transmitting electrode layer of the sensor may be the first electrode 431 or the second electrode 441, and the receiving electrode layer may be the fifth electrode 470.
  • the fifth electrode 470 which is the receiving electrode layer, may be the shared electrode 661, and the transmitting electrode layer may be the fingerprint electrode 621 or the touch electrode 631.
  • an area where the first electrode 431 and the second electrode 441 overlap each other may be connected to the coupling.
  • Parasitic capacitance may occur.
  • the parasitic capacitance is generated in proportion to the area of the region where the fingerprint electrode and the touch electrode interfere.
  • the present invention alternately spaced on the same plane structurally to minimize the overlap between the first electrode 431 and the second electrode 441, thereby reducing the influence of parasitic capacitance to reduce the position and intensity of the touch Detection performance can be kept valid.
  • the electrodes of the touch sensor and / or the electrodes of the pressure sensor may be disposed in a mesh shape disposed to cross each other.
  • the plurality of first electrodes 431 and / or the second electrodes 441 may be formed in a first pattern arranged side by side in the third direction X in the form of a bar, and the plurality of fifth electrodes.
  • the 470 may be formed in a second pattern arranged side by side in the fourth direction Y in the form of a bar.
  • the third direction X and the fourth direction Y may be perpendicular to each other.
  • an arrangement of bar-shaped electrodes that are orthogonal to each other is illustrated, but is not limited thereto.
  • any one may have various shapes such as a bridge shape, or may have an overlapping area while being perpendicular to each other.
  • the patterns of the first electrode 431 and / or the second electrode 441 may be disposed along an area other than the fifth electrode 470 in order to minimize interference with the fifth electrode 470. It may be a connection of a plurality of lines.
  • FIG. 9 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 500 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 10 is a stacked cross-sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 500 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structures of the second transparent plate 510, the third transparent plate 520, and the transistor 560 of the display apparatus 500 shown in FIGS. 9 and 10 are the second transparent plate 310 shown in FIGS. 3 and 4. ), The third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • FIG. 9 and 10 are still another embodiment compared with FIG. 5, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 5.
  • the display apparatus 500 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • the second electrode 541 of the pressure sensor may be disposed on substantially the same plane as one of the third electrode 551 or the fourth electrode 553.
  • the first electrode 531 of the touch sensor may be the third electrode 551 which is the display electrode.
  • the first electrode 531 of the touch sensor may operate in a time section that does not overlap each other according to time division switch driving.
  • 11 and 12 are schematic diagrams illustrating time division switching driving of the display apparatus 500 according to various embodiments of the present disclosure, based on the embodiment of FIG. 9.
  • time is divided into three sections, and a display electrode (eg, the third electrode 551 and / or each division section) is divided into three sections.
  • a signal of one of the fourth electrode 551, the touch electrode (eg, the first electrode 531), and / or the pressure electrode (eg, the second electrode 541) may be transmitted / received.
  • the display electrode and the touch electrode may be used as a common electrode.
  • the electronic device may include a control circuit electrically connected to the first electrode 531, the second electrode 541, the third electrode 551, and / or the fourth electrode 551. .
  • the control circuit detects a position of a user's touch input by using the first electrode 531, and detects an intensity of the user's touch input by using the second electrode 541.
  • Visual information may be displayed on at least a portion of the display using the third electrode 551 and the fourth electrode 551.
  • the display device 500 of the electronic device may repeatedly perform divided time division driving of three sections.
  • the reception signal may be received through the third electrode 551 and / or the fourth electrode 551 during a first time period.
  • a driving voltage is applied through the display electrode, and the first electrode 531 and the second electrode 541 are applied with a reference voltage, for example, a ground voltage or a specific voltage. Can be.
  • the received signal may be received through the first electrode 531 during a second time period.
  • a driving voltage is applied through the first electrode 531, and the third electrode 551 and / or the fourth electrode 551 and the second electrode 541 may be a reference voltage.
  • a ground voltage or a specific voltage can be applied.
  • the first electrode 531 may detect a touch sensing signal by sensing a signal at a touch receiving electrode in response to a driving signal of the fingerprint transmitting electrodes in a method of changing capacitance. have.
  • the first electrode 531 may use a self capacitance method that uses one electrode for each basic pixel for touch recognition and reads a change in capacitance of the electrode.
  • the received signal may be received through the second electrode 541 during a third time period.
  • a driving voltage is applied through the second electrode 541, and the third electrode 551 and / or the fourth electrode 551 and the first electrode 531 may be a reference voltage, for example.
  • a ground voltage or a specific voltage can be applied.
  • the second electrode 541 detects a pressure sensing signal by sensing a signal at a pressure receiving electrode in response to a drive signal of the pressure transmitting electrodes in a manner of changing capacitance. can do.
  • the second electrode 541 may use a self capacitance method that uses one electrode for each basic pixel for touch recognition and reads a change in capacitance of the electrode.
  • time is divided into two sections, and a display electrode (for example, the third electrode 551 and / or each division section is divided).
  • a signal of one of the fourth electrode 551, the touch electrode (eg, the first electrode 531), and / or the pressure electrode (eg, the second electrode 541) may be transmitted / received.
  • the first display electrode and the touch electrode may be used as a common electrode.
  • the electronic device may include a control circuit electrically connected to the first electrode 531, the second electrode 541, the third electrode 551, and / or the fourth electrode 551. .
  • the control circuit detects a position of a user's touch input by using the first electrode 531, and detects an intensity of the user's touch input by using the second electrode 541.
  • Visual information may be displayed on at least a portion of the display using the third electrode 551 and / or the fourth electrode 551.
  • the display device 500 of the electronic device may repeatedly perform divided time division driving of two sections.
  • the display electrode eg, the third electrode 551 and / or the fourth electrode 551
  • the pressure electrode eg, the second electrode
  • the received signal may be received through 541.
  • a driving voltage is applied through the third electrode 551 and / or the fourth electrode 551 and the second electrode 541, and the first electrode 531 is a reference voltage.
  • a ground voltage or a specific voltage may be applied.
  • the reception signal may be received through the touch electrode (eg, the first electrode 531) during the second time period.
  • a driving voltage is applied through the first electrode 531, and the third electrode 551 and / or the fourth electrode 551 and the second electrode 541 may be a reference voltage, eg, ground.
  • a voltage or a specific voltage can be applied.
  • the display device 500 of the electronic device may include a display electrode (eg, the third electrode 551 and / or the fourth electrode 551) and a touch electrode (the first electrode 531).
  • a display electrode eg, the third electrode 551 and / or the fourth electrode 551
  • a touch electrode the first electrode 531.
  • the one electrode is used only as a display electrode during a first time period and only as a touch electrode during a second time period. It can be utilized.
  • FIG. 13 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 600 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 14 is a perspective view of a partial configuration of the display apparatus 600 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structure of the second transparent plate 610, the third transparent plate 620, and the transistor 660 of the display device 600 illustrated in FIGS. 13 and 14 may include a second transparent plate (shown in FIGS. 3 and 4). 310, the third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • FIG. 13 and FIG. 14 are still other embodiments compared with FIG. 5, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 5.
  • the display apparatus 600 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • the touch sensor may be configured of at least one electrode, and at least one electrode (eg, the first electrode 631) constituting the touch sensor may be configured for each basic pixel for touch recognition. It can be configured in a self capacitance method that uses two electrodes and reads a change in capacitance of the electrodes.
  • one electrode constituting the touch sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the third electrode 651.
  • the third electrode 651 may be a display electrode.
  • the organic light emitting diode 680 composed of R, G, or B pixels of the display may be disposed below the third electrode 651, so that the R, G, or B of the display may be disposed below the first electrode 631. It may be configured in an area other than the pixel.
  • the first electrode 631 may be alternately disposed with the second electrode 641 or the third electrode 651, and may be made of the same material as the third electrode 651.
  • the first electrode 631 is a transparent conductive material, and may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), PEDOT, Ag Nanowire, transparent polymer conductor, or It may include at least one of graphene.
  • the first electrode 631 may be applied with the same voltage across the display device 600.
  • the pressure sensor may include at least one electrode, and at least one electrode (eg, the second electrode 641) constituting the pressure sensor may be touch-sensitive.
  • One electrode is used for each basic pixel, and the self-capacitance method of reading a change in capacitance of the electrode may be configured.
  • one electrode constituting the pressure sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the third electrode 651.
  • the third electrode 651 may be a display electrode. Therefore, the R, G, or B pixels of the display may be disposed below the third electrode 651 so that the R, G, or B pixels of the display may be disposed below the first electrode 631. Can be configured.
  • the second electrode 641 may be alternately disposed with the first electrode 631 or the third electrode 651, and may be made of the same material as the third electrode 651.
  • the second electrode 641 is a transparent conductive material, and may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), PEDOT, silver nanowire, transparent polymer conductor, or It may include at least one of graphene.
  • the second electrode 641 may be applied with the same voltage across the display device 600.
  • the third electrodes 651 may be configured to be connected as one according to a bridge structure.
  • the fifth electrode 670 may be configured to include a ground member, and the ground member may be manufactured to be substantially the same size as the display apparatus 600.
  • FIG. 15 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 600 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 16 is a perspective view of a partial configuration of the display apparatus 600 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structures of the second transparent plate 610, the third transparent plate 620, and the transistor 660 of the display device 600 illustrated in FIGS. 15 and 16 may include a second transparent plate (shown in FIGS. 3 and 4). 310, the third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • 15 and 16 are still other embodiments compared with those of FIGS. 13 and 14, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configurations of FIGS. 13 and 14.
  • the display apparatus 600 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • the electrodes constituting the touch sensor may follow a mutual capacitance method composed of a plurality of electrodes.
  • the mutual capacitance method is a method using a capacitance between two electrodes, one electrode is arranged on the horizontal axis and the other electrode is arranged in the vertical axis to form a grid structure and then formed at the intersection between the two axes By sequentially measuring, it is possible to detect changes in capacitance at a specific point.
  • one electrode constituting the touch sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the third electrode 651.
  • the third electrode 651 may be a display electrode.
  • the other electrode constituting the touch sensor (for example, the fifth electrode 670) may include the third transparent plate 620 and the second surface of the housing (the second surface of the housing of FIG. 2). 240).
  • the pressure sensors may be configured of at least a plurality of electrodes, similarly to the touch sensor, and constitute the pressure sensor.
  • At least one electrode eg, the second electrode 641 may be disposed on the same layer or the same plane as the third electrode 651.
  • the third electrode 651 may be a display electrode.
  • the other electrode constituting the touch sensor for example, the fifth electrode 670 may include the third transparent plate 620 and the second surface of the housing (the second surface of the housing of FIG. 2). 240).
  • the fifth electrode 670 may be a common electrode used as a touch sensor or a pressure sensor.
  • the fifth electrode 670 may be used as a shared electrode of the touch sensor and the pressure sensor.
  • a transmit (TX) signal or a receive (RX) signal for both the touch sensor and the pressure sensor may be applied to the fifth electrode 670.
  • the plurality of first electrodes 631 and / or the second electrodes 641 may be arranged side by side in the third direction X in the form of a bar, and the plurality of fifth electrodes 670 may be formed in the bar (bar). Bar) may be arranged side by side in the fourth direction (Y).
  • the third direction X and the fourth direction Y may be perpendicular to each other.
  • an arrangement of bar-shaped electrodes orthogonal to each other is illustrated, but is not limited thereto.
  • the pattern of the touch electrode 631 or the pressure electrode 641 may interfere with the fingerprint electrode 621.
  • the plurality of lines may be connected along an area other than the fingerprint electrode 621.
  • FIG. 17 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 700 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 18 is a stacked sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 700 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structures of the second transparent plate 710, the third transparent plate 720, and the transistor 760 of the display apparatus 700 illustrated in FIGS. 17 and 18 may include the second transparent plate (shown in FIGS. 3 and 4). 310, the third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • the display apparatus 700 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • 17 and 18 are still another embodiment compared with FIG. 5, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 5.
  • one electrode constituting the touch sensor may be disposed between the transistor 760 and the third transparent plate 720.
  • the first electrode 731 may be disposed to overlap the third electrode 751, which is a display electrode, and may be manufactured to have a size substantially corresponding to the area of the third transparent plate 751.
  • a dielectric layer 790 may be disposed between the transistor 760 and the first electrode 731.
  • the position of the first electrode 731 is not limited between the transistor 760 and the third transparent plate 720, and is located on the same plane as the third electrode 751 or the third electrode ( 751) and the second transparent plate 720.
  • the touch sensor may be configured in a self capacitance method or a mutual capacitance method, and when implemented in the mutual capacitance method, the touch sensor may further include a touch sensor.
  • One electrode may be a fifth electrode 770 disposed under the third transparent plate 720.
  • one electrode constituting the pressure sensor (eg, the second electrode 741) is disposed on the same layer as the gate electrode 763 of the transistor 760 to display the display device 700.
  • the same voltage may be applied to the entire layer).
  • the second electrode 741 may be disposed in an area other than an R, G, or B pixel of the display.
  • the second electrode 741 may be disposed on the same layer as the wiring of the gate electrode 763 of the transistor 760, and may be formed of the same material as the gate electrode 763. .
  • the second electrode 741 may be made of an opaque conductive material.
  • silver (Ag), copper (Cu), magnesium (Mg), titanium (Ti), molybdenum (Mo), and aluminum (Al) may include at least one of graphene.
  • the pressure sensor may be configured in a self capacitance method or a mutual capacitance method, and when implemented in the mutual capacitance method, One electrode may be a fifth electrode 770 disposed under the third transparent plate 720.
  • FIG. 19 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 800 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 20 is a stacked cross-sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 800 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structures of the second transparent plate 810, the third transparent plate 820, and the transistor 860 of the display device 800 illustrated in FIGS. 19 and 20 may include a second transparent plate (shown in FIGS. 3 and 4). 310, the third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • the display apparatus 800 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • 19 and 20 are still another embodiment compared with FIG. 5, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 5.
  • electrodes constituting the touch sensors may be configured in a mutual capacitance method composed of a plurality of electrodes to provide a specific point. Capacitance changes can be detected.
  • one electrode constituting the touch sensor may be disposed between the second transparent plate 810 and the third electrode 851.
  • another electrode eg, the first electrode 831 constituting the touch sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the third electrode 851.
  • the third electrode 851 may be a display electrode.
  • the plurality of first electrodes 831 of the touch sensor are arranged side by side in a third direction in a bar shape, and the fifth electrodes 870 which are another plurality of electrodes of the touch sensor are arranged.
  • the bar may be arranged side by side in the fourth direction.
  • the third direction and the fourth direction may be perpendicular to each other.
  • an electrode constituting the pressure sensor may have a mutual capacitance composed of a plurality of electrodes.
  • a mutual capacitance composed of a plurality of electrodes.
  • one electrode constituting the pressure sensor may be disposed between the second transparent plate 810 and the third electrode 851.
  • the fifth electrode 870 may be used as a common electrode of the touch sensor and the pressure sensor.
  • a transmit (TX) signal or a receive (RX) signal for both the touch sensor and the pressure sensor may be applied to the fifth electrode 870.
  • the other electrode constituting the pressure sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the third electrode 851.
  • the third electrode 851 may be a display electrode. Therefore, the R, G, or B pixels of the display may be disposed below the third electrode 851 so that the R, G, or B pixels of the display may be disposed below the third electrode 851. Can be configured.
  • the plurality of second electrodes 841 of the pressure sensor are arranged side by side in a third direction in the form of a bar, and the plurality of fifth electrodes 870 of the pressure sensor are arranged in a bar (bar).
  • Bar may be arranged side by side in the fourth direction.
  • the fourth direction and the fourth direction may be perpendicular to each other.
  • FIGS. 21 and 22 are stacked perspective views illustrating a configuration of a display apparatus 900 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structures of the second transparent plate 910, the third transparent plate 920, and the transistor 960 of the display device 900 shown in FIGS. 21 and 22 are the second transparent plate 310 shown in FIGS. 3 and 4. ), The third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • the display apparatus 900 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • 21 and 22 are still other embodiments compared with those of FIG. 5, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 5.
  • FIG. 21 is a perspective view illustrating a self capacitance method of a single electrode using a touch sensor and / or a pressure sensor
  • FIG. 22 is a mutual capacitance consisting of a plurality of electrodes of a touch sensor and / or a pressure sensor. ) Is a view showing the method.
  • one electrode constituting the touch sensor may be disposed between the second transparent plate 920 and the third electrode 951.
  • the first electrode 931 may be disposed to overlap the third electrode 951, which is a display electrode, and may be manufactured to have a size substantially corresponding to the area of the second transparent plate 920. Can be.
  • a dielectric layer may be disposed between the transistor 960 and the first electrode 931.
  • one electrode constituting the pressure sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the first electrode 931.
  • the second electrode 941 may be disposed in a lattice or alternately with the first electrode 931 in a lattice to form a single layer, thereby providing a slimmer display device 900.
  • the touch sensor may be configured in a mutual capacitance method composed of a plurality of electrodes.
  • One electrode constituting the touch sensor (for example, the first electrode 931) may be disposed between the second transparent plate 910 and the third electrode 951, and the other electrode (the first electrode 931).
  • the five electrodes 970 may be disposed under the third transparent plate 920.
  • the pressure sensor may be configured in a mutual capacitance method consisting of a plurality of electrodes.
  • One electrode constituting the pressure sensor (for example, the second electrode 941) may be disposed on the same layer or the same plane as the first electrode 931, and the other electrode (fifth)
  • the electrode 970 may be disposed under the third transparent plate 920.
  • FIG. 23 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1000 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structure of the second transparent plate 1010, the third transparent plate 1020, and the transistor 1060 of the display apparatus 1000 illustrated in FIG. 23 may include the second transparent plate 310 illustrated in FIGS. 3 and 4, It may be the third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • the display apparatus 1000 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • FIG. 23 is another embodiment compared with FIG. 5, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 5.
  • one electrode constituting the touch sensor may include the first transparent plate (the first transparent plate 303 of FIG. 3) and the second transparent layer. It may be disposed between the plates (1010).
  • the first electrode 1031 may be disposed to substantially overlap the first transparent plate 303 and / or the second transparent plate 1010, and may include a self capacitance method or a mutual capacitance method.
  • Mutual Capacitance may be composed of one electrode or a plurality of electrodes.
  • one electrode constituting the pressure sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the third electrode 1051.
  • the third electrode 1051 may be a display electrode. Accordingly, an area other than the R, G, or B pixels of the display is disposed below the first electrode 1041 so that the R, G, or B pixels of the display may be disposed below the third electrode 1051. Can be configured.
  • FIG. 24 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1100 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structure of the second transparent plate 1110, the third transparent plate 1110, and the transistor 1160 of the display device 1100 illustrated in FIG. 24 is the second transparent plate 310 illustrated in FIGS. 3 and 4, It may be the third transparent plate 320 and the transistor 360.
  • the display device 1100 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • FIG. 24 is another embodiment compared with FIG. 23, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 23.
  • one electrode constituting the touch sensor may include the first transparent plate (the first transparent plate 303 of FIG. 3) and the second transparent layer. It may be disposed between the plates 1110. The first electrode 1131 may be disposed to substantially overlap the first transparent plate and / or the second transparent plate 1110.
  • one electrode constituting the pressure sensor may include the first transparent plate (the first transparent plate 303 of FIG. 3) and the second transparent layer. It may be disposed between the plates 1110.
  • the second electrode 1141 may be disposed to substantially overlap the first transparent plate and / or the second transparent plate 1110, and may be disposed on the same layer or the same plane as the first electrode 1131. Can be.
  • the first electrode 1131 and the second electrode 1141 may be deposited directly on, for example, the second transparent plate 1110.
  • the first electrode 1131 and the second electrode 1141 may be alternately arranged on the same plane.
  • a plurality of bar-shaped first electrodes 1131 are arranged on the second transparent plate 1110, and a bar-shaped second electrode 1 is disposed between the first electrodes 1131.
  • 1141 may be arranged in plurality.
  • a plurality of dot-shaped first electrodes 1131 and / or dot-shaped second electrodes 1141 may be provided on the second transparent plate 1110. Can be arranged.
  • the number of the first electrodes 1131 may be greater than the number of the second electrodes 1141.
  • the first electrode 1131 and / or the second electrode 1141 alternately arranged on the same plane may be a receiving electrode or a transmitting electrode.
  • the touch sensor transmission electrode Tx and the pressure sensor transmission electrode Tx may be arranged in parallel at a predetermined interval apart.
  • the touch transmitting electrode Tx may be activated and operate together with the plurality of pressure transmitting electrodes Tx in the touch mode and / or the pressure mode.
  • the first electrode 1131 may be activated, and the plurality of second electrodes 1141 may be inactive to operate.
  • the first electrode 1131 is inactivated and the plurality of second electrodes ( Only 1141 may be activated and operate.
  • the first electrode 1131 and / or the second electrode 1141 may be alternately arranged side by side, but the present invention is not limited thereto.
  • the two electrodes 1141 may be arranged to cross each other, and the intersection of the first electrode 1131 and / or the second electrode 1141 may be insulated through an insulating member or the like.
  • the optical member 1190 may be disposed on the first electrode 1131 and / or the second electrode 1141.
  • the optical member 1190 and the first electrode 1131 and / or the second electrode 1141 may be integrally formed.
  • the first electrode 1131 and / or the second electrode 1141 may be directly formed on the optical member 1190 to reduce the manufacturing cost and simplify the assembly process. Can be.
  • 25 is a cross-sectional view illustrating a display apparatus 1200 according to various embodiments of the present disclosure. 25 is a basic illustration of the embodiment of FIGS. 26 to 30 to be described later.
  • the display apparatus 1200 has a liquid crystal display (LCD) stacked structure, and the display apparatus 1200 (eg, the display 160 of FIG. 1) outputs a screen. It may include at least one sensor disposed inside.
  • the at least one sensor may be any one of a fingerprint sensor, a touch sensor, and a pressure sensor.
  • the display apparatus 1200 may face the second transparent plate 1210 facing the first direction (+ Z) and the second direction (-Z) opposite to the first direction (+ Z).
  • the third transparent plate 1220 may be included.
  • At least one electrode for driving the sensors may be disposed between the second transparent plate 1210 and the third transparent plate 1220 in addition to the display electrodes 1251 and 1253.
  • a liquid crystal 1291 facing the second transparent plate 1210 may be disposed below the second transparent plate 1210, and the second transparent plate 1210 may be disposed.
  • a color filter 1295 in which R, G, or B pixels are disposed may be disposed between the liquid crystals 1291.
  • a plurality of electrodes (eg, the third electrode 1251 and / or the fourth electrode 1253) for driving the display device 12000 are disposed under the liquid crystal 1291, and a dielectric layer is disposed between the electrodes. 1297 may be disposed.
  • the dielectric layer 1297 may be formed of, for example, silicon, air, foam, membrane, optical clear adhesive (OCA), sponge, rubber, ink, polymer (PC, PET), and the like. It may include.
  • the display apparatus 1200 may further include a transistor (TFT) 1260 electrically connected to the third electrode 1251 and / or the fourth electrode 1253.
  • the 1260 may include a gate electrode 1265, a source electrode 1261, and a drain electrode 1263.
  • a back light unit 1293 may be disposed below the third transparent plate 1220 to evenly light the display image on the back of the LCD.
  • the display device 1200 may include a first electrode, a second electrode, a third electrode 1251, and / or a fourth between the second transparent plate 1210 and the third transparent plate 1220. It may include an electrode 1253.
  • At least one electrode of the first electrode, second electrode, third electrode 1251, and / or fourth electrode 1253 may include a transparent or opaque conductive material.
  • at least one of the first electrode, the second electrode, the third electrode 1251, and / or the fourth electrode 1253 is a transparent conductive material, and is indium tin oxide (ITO), indium- It may include at least one of zinc oxide (IZO), PEDOT, silver nanowires, transparent polymer conductors, or graphene.
  • at least one of the first electrode, the second electrode, the third electrode 1251, and / or the fourth electrode 1253 may be an opaque conductive material, and may include silver (Ag), copper (Cu), and magnesium. It may include at least one of (Mg), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), or graphene (Graphene).
  • the display apparatus 1200 may include a control circuit (not shown) electrically connected to the first electrode, the second electrode, the third electrode 1251, and / or the fourth electrode 1253. It may include.
  • the control circuit may sense a position of a touch input with respect to the first transparent plate (the first transparent plate 303 of FIG. 3) by using the first electrode, and by using the second electrode, The strength of the touch input may be detected.
  • the control circuit may display visual information on at least a portion of the display by using the third electrode 1251 and the fourth electrode 1253.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed at one of the first area SS1 to the sixth area SS6.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed between the second transparent plate 1210 and the third electrode 1251 corresponding to the first region SS1.
  • the first electrode and / or the second electrode may be made of a transparent conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed on the same plane as the third electrode 1251 corresponding to the second region SS2, and the third electrode 1251 may be disposed on the same plane. And may be composed of the same material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be made of a transparent conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed on the same plane as the fourth electrode 1253 corresponding to the third region S3 and the fourth electrode 1253. And may be composed of the same material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be made of a transparent conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be coplanar with the wiring of the source electrode 1261 and / or the drain electrode 1263 of the transistor 1260 corresponding to the fourth region SS4. It may be disposed on, and may be made of the same material as the source electrode (1261) and / or drain electrode (1263). When disposed in the fourth region SS4, the first electrode and / or the second electrode may be made of an opaque conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed on the same plane as the wiring of the gate electrode 1265 of the transistor 1260 corresponding to the fifth region SS5. It may be made of the same material as the gate electrode 1265. When disposed in the fifth region SS5, the first electrode and / or the second electrode may be made of an opaque conductive material.
  • the first electrode and / or the second electrode may be disposed between the gate electrode 1265 and the third transparent plate 1220 corresponding to the sixth region SS6.
  • the first electrode and / or the second electrode may be made of a transparent or opaque conductive material.
  • FIG. 26 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1300 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 27 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 1300 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structure of the second transparent plate 1310, the third transparent plate 1320, and the transistor 1360 of the display device 1300 illustrated in FIGS. 26 and 27 may include the second transparent plate 1210 illustrated in FIG. 25, It may be a third transparent plate 1220 and a transistor 1260.
  • the display device 1300 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • the pressure sensor may include at least one electrode, and one electrode constituting the pressure sensor (eg, the second electrode 1341) may include the third electrode 1351. Or may be disposed on substantially the same plane as one of the fourth electrodes 1353.
  • the other electrode constituting the pressure sensor for example, the fifth electrode 1370
  • the third transparent it may be disposed between the plate 1220 and the second side of the housing (the second side 303 of the housing of FIG. 3).
  • the second electrode 1341 and the fifth electrode 1370 may be electrically connected to a control circuit to sense the strength of the touch pressure.
  • the second electrode 1341 may be disposed between the third electrode 1351 or alternately with the third electrode 1351, and may be made of the same material as the third electrode 1351. Can be done.
  • the second electrode 1341 may be a transparent conductive material, and may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), PEDOT, silver nanowire, transparent polymer conductor, or It may include at least one of graphene.
  • the second electrode 1341 may be applied with the same voltage across the display device 1300.
  • the touch sensor may include at least one electrode, and one electrode constituting the touch sensor (eg, the first electrode 1331) may be a third electrode which is the display electrode. 1135, and may operate in a time section that does not overlap each other according to the time division switch driving.
  • the touch electrode and the display electrode according to the present invention do not need to additionally configure an electrode for a touch sensor using a common electrode, thereby realizing slimming and material saving of an electronic device.
  • FIG. 28 is a schematic diagram illustrating time division switching driving of the display apparatus 1300 based on the embodiment of FIG. 26.
  • time is divided into three sections, and a display electrode (for example, the third electrode 1351 and / or is divided into each section).
  • a signal of one of the fourth electrode 1353), the touch electrode (eg, the first electrode 1331), and / or the pressure electrode (eg, the second electrode 1341) may be transmitted / received.
  • the first display electrode and the touch electrode may be used as a common electrode.
  • the divided time division driving of the three sections may be repeatedly performed in the display apparatus 1300 of the electronic device.
  • the reception signal may be received through the third electrode 1351 and / or the fourth electrode 1353.
  • a driving voltage is applied through the third electrode 1351 and / or the fourth electrode 1353, which are display electrodes, and a first electrode 1331 and a second electrode ( 1341 may be applied with a reference voltage, for example a ground voltage or a specific voltage.
  • the reception signal may be received through the first electrode 1331 during a second time period.
  • a driving voltage is applied through the first electrode 1331, and the second electrode 1341 and the third electrode 1351 and / or the fourth electrode 1353 are reference voltages, for example.
  • a ground voltage or a specific voltage can be applied.
  • the received signal may be received through the second electrode 1341 during a third time period.
  • a driving voltage is applied through the second electrode 1341, and the first electrode 1331, the third electrode 1351, and / or the fourth electrode 1353 are connected to a reference voltage, for example, ground.
  • a voltage or a specific voltage can be applied.
  • FIG. 29 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1400 according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 30 is a stacked sectional view illustrating a configuration of a display apparatus 1400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structure of the second transparent plate 1410, the third transparent plate 1420, and the transistor 1460 of the display device 1400 illustrated in FIGS. 29 and 30 is the second transparent plate 1210 illustrated in FIG. 25, It may be a third transparent plate 1220 and a transistor 1260.
  • 29 and 30 are still other embodiments compared with those of FIG. 26, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 26.
  • the display device 1400 may include a touch sensor and / or a pressure sensor, and the touch sensor and / or the pressure sensor may include at least one electrode.
  • the touch sensor may be configured of at least one electrode, and at least one electrode (eg, the first electrode 1431) constituting the touch sensor may have one per pixel for touch recognition. It can be configured in a self capacitance method that uses two electrodes and reads a change in capacitance of the electrodes.
  • one electrode constituting the touch sensor may be disposed on the same layer or on the same plane as the fourth electrode 1453.
  • the fourth electrode 1453 may be a display electrode.
  • the first electrode 1431 may be alternately disposed with the second electrode 1441 or the fourth electrode 1453, and may be made of the same material as the fourth electrode 1453.
  • the first electrode 1431 is a transparent conductive material, and may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), PEDOT, silver nanowire, transparent polymer conductor, or It may include at least one of graphene.
  • the first electrode 1431 may be applied with the same voltage across the display device 1400.
  • the pressure sensor may include at least one electrode, and the at least one electrode (eg, the second electrode 1442) constituting the pressure sensor may be touch-sensitive.
  • the at least one electrode eg, the second electrode 1442
  • One electrode is used for each basic pixel, and the self-capacitance method of reading a change in capacitance of the electrode may be configured.
  • one electrode constituting the pressure sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the fourth electrode 1453.
  • the fourth electrode 1453 may be a display electrode.
  • the second electrode 1441 may be alternately disposed with the first electrode 1431 or the fourth electrode 1453, and may be made of the same material as the fourth electrode 1453.
  • the second electrode 1441 may be a transparent conductive material, and may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), PEDOT, silver nanowire, transparent polymer conductor, or It may include at least one of graphene.
  • the second electrode 1442 may be applied with the same voltage across the display device 1400.
  • the fourth electrodes 1453 may be configured to be connected as one according to a bridge structure.
  • the fifth electrode 1470 may be configured to include a ground member, and the ground member may be manufactured to be substantially the same size as the display device 1400.
  • an electrode constituting the touch sensor may follow a mutual capacitance method including a plurality of electrodes, and one electrode (eg, the first electrode 1431) may include the above-mentioned electrode.
  • the fourth electrode 1453 may be disposed on the same layer or on the same plane.
  • the fourth electrode 1453 may be a display electrode.
  • another electrode of the touch sensor (for example, the fifth electrode 1470) may be disposed between the third transparent plate 1420 and the backlight unit 1493.
  • the pressure sensor may be configured of at least a plurality of electrodes, similarly to the touch sensor, and at least one electrode (eg, the second electrode 1442) constituting the pressure sensor is
  • the fourth electrode 1453 may be disposed on the same layer or on the same plane.
  • another electrode constituting the touch sensor for example, the fifth electrode 1470 may be disposed between the third transparent plate 1420 and the backlight unit 1493.
  • the fifth electrode 1493 may be a common electrode used as a touch sensor or a pressure sensor.
  • the plurality of first electrodes 1431 and / or the second electrodes 1442 may be arranged side by side in a third direction in a bar shape, and the plurality of fifth electrodes 1470 may be in a bar shape. May be arranged side by side in the fourth direction. The third direction and the fourth direction may be perpendicular to each other.
  • FIG. 31 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1500 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 32 is a front view illustrating shapes of electrodes according to various embodiments of the present disclosure.
  • the structure of the second transparent plate 1510, the third transparent plate 1520, and the transistor 1560 of the display apparatus 1500 illustrated in FIGS. 31 and 32 may include the second transparent plate 410 illustrated in FIG. 5, It may be the third transparent plate 420 and the transistor 460.
  • 31 and 32 are still other embodiments compared with those of FIG. 5, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 5.
  • one electrode constituting the pressure sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the third electrode 1551.
  • the third electrode 1551 may be a display electrode.
  • the second electrode 1541 may be alternately disposed with the third electrode 1551, and may be made of the same material as the third electrode 1551.
  • the display apparatus 1500 may include an additional sensor in addition to the pressure sensor and the touch sensor.
  • the additional sensor may be, for example, any one of a fingerprint sensor, a proximity sensor, and a biometric sensor.
  • the additional sensor may include a seventh electrode 1543 disposed between the communication circuit and the second transparent plate 1510 and the third transparent plate 1520, and electrically connected to the communication circuit. .
  • the communication circuit may be configured to transmit / receive a radio frequency signal with an external electronic device using the seventh electrode 1543.
  • the seventh electrode 1543 constituting the additional sensor may be disposed on the same layer or the same plane as the third electrode 1551.
  • the third electrode 1551 may be a display electrode.
  • the seventh electrode 1543 may be alternately disposed with the second electrode 1541 or the third electrode 1551, and may be made of the same material as the third electrode 1551.
  • the second electrode 1541 is a transparent conductive material, and may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), PEDOT, silver nanowire, transparent polymer conductor, or It may include at least one of graphene.
  • the same voltage may be applied to the seventh electrode 1543 across the display device 1500.
  • the arrangement of the seventh electrode 1543 is not limited thereto, and may be disposed in various forms in the third region S3 to sixth region S6 disclosed in FIG. 4.
  • the second electrode 1541 of the pressure sensor may be configured as a bridge structure arranged around one organic light emitting material set composed of R, G, and B pixels of the display. Can be.
  • the second electrode 1541 may be configured in a first direction (+ Z) from the R, G, and B pixels so that the second electrode 1541 is disposed without overlapping the top surface with respect to the R, G, and B pixels. .
  • the seventh electrode 1543 of the additional sensor may be disposed on the same plane as the second electrode 1541 at a predetermined interval.
  • the seventh electrode 1543 may have a bridge structure arranged around one organic light emitting material set including R, G, and B pixels of the display.
  • the additional sensor and the pressure sensor may be included in one integrated chip (IC) or IC package.
  • the second electrode 1541 of the pressure sensor is connected to the pressure sensor IC
  • the seventh electrode 1543 of the additional sensor is connected to the additional sensor IC, and may be sensed according to a circuit operation.
  • Each pressure IC and / or additional sensor IC may operate as an integrated IC.
  • the ICs may be coupled to a processor.
  • 33 is a stacked perspective view illustrating a configuration of a display apparatus 1600 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 33 the structures of the second transparent plate 1610, the third transparent plate 1620, the second electrode 1641, the seventh electrode 1643, and the transistor 1660 of the display device 1600 are illustrated in FIG.
  • the second transparent plate 1510, the third transparent plate 1520, the second electrode 1541, the seventh electrode 1543, and the transistor 1560 shown in 31 may be formed.
  • 33 is another embodiment compared with FIG. 31, and the overall configuration is applied mutatis mutandis to the configuration of FIG. 31.
  • the display apparatus 1600 may include an antenna structure 1645.
  • the antenna structure 1645 forms a stacked structure together with other components of the display, and may form a predetermined pattern.
  • the antenna structure 1645 may be disposed between the third electrode 1651 and the second transparent plate 1610 of the display.
  • the antenna structure 1645 may be in the form of a closed route disposed along the circumference of the display apparatus 1600 when the antenna structure 1645 is configured with low frequency such as NFC and wireless charging.
  • the antenna structure 1645 when the antenna structure 1645 is configured as a high frequency such as LTE, Wifi, BT, and GPS, the antenna structure 1645 may be disposed at an outer side along one surface or a tile surface of the display device 1600.
  • the arrangement of the antenna structure 1645 is not limited thereto, and may be disposed in various shapes and / or patterns in the second region S2 to the sixth region S6 disclosed in FIG. 4.
  • 34 to 40 are schematic diagrams illustrating time division switching driving of a display apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • Electrodes third electrode 451 and / or fourth electrode 453.
  • the electronic device may include a control circuit (not shown) electrically connected to at least one of a touch electrode, a pressure electrode, and / or a display electrode.
  • the control circuit detects the position of the touch input with respect to the touch of the user's finger using the touch electrode, senses the intensity of the user's touch input using the pressure electrode, and uses the display electrode. Visual information may be displayed on at least a portion of the display.
  • a divided time division driving of three sections may be repeatedly performed in the display device of the electronic device according to various embodiments.
  • the reception signal may be received through the touch electrode.
  • a driving voltage is applied through the touch electrode, and a reference voltage, for example, a ground voltage or a specific voltage may be applied to the pressure electrode and the display electrode.
  • the received signal may be received through the pressure electrode during a second time period.
  • a driving voltage is applied through the pressure electrode, and a reference voltage, for example, a ground voltage or a specific voltage may be applied to the touch electrode and the display electrode.
  • the received signal may be received through the display electrode during a third time period.
  • a driving voltage may be applied through the display electrode, and a reference voltage, for example, a ground voltage or a specific voltage may be applied to the touch electrode and the pressure electrode.
  • At least one time period may be differently divided and driven.
  • the received signal having a first period may be received through the touch electrode during a first time period.
  • a reception signal having a second period may be received through the pressure electrode.
  • the first time period and the second time period may be divided and driven into a section shorter than the third time period.
  • the driving may be divided such that the sum of the first period of the first time period and the first period of the second time period is the same as the third period of the third time period.
  • the first cycle driven through the touch electrode and the second cycle driven through the pressure electrode may be dividedly driven so as to have different periods.
  • the first driving through the touch electrode may be divided and driven so that the first period is 3-5 times longer than the second period through the pressure electrode.
  • the 3D input method through the display apparatus may divide time into two sections and simultaneously drive two signals of three signals in one division section. Unlike the time division driving according to the previous embodiment (the embodiments of FIGS. 34 and 35), divided time division driving of two sections may be repeatedly performed.
  • the received signal having a first period may be received through the touch electrode during a first time period.
  • the received signal having the same third period as the first period may be received through the display electrode.
  • a reception signal having a second period may be received through the pressure electrode.
  • the touch electrode and the display electrode may receive a reference voltage, for example, a ground voltage or a specific voltage.
  • a driving voltage may be applied to the second electrode and the display electrode as a common electrode during different time intervals.
  • the received signal having a first period may be received through the pressure electrode.
  • the received signal having the same third period as the first period may be received through the display electrode.
  • a reception signal having a first period may be received through the touch electrode.
  • a reference voltage for example, a ground voltage or a specific voltage may be applied to the pressure electrode and the display electrode.
  • a driving voltage may be applied to the first electrode and the display electrode as a common electrode during different time intervals.
  • the 3D input method through the display apparatus may divide time into two sections and simultaneously drive two signals of three signals in one division section.
  • the driving according to the asymmetric time division may be repeatedly performed in one division period as in the time division driving of FIG. 35.
  • the 3D input method through the display apparatus may divide time into two sections and invert the two electrode signals among the electrodes in one division section in the same section.
  • the touch electrode and the pressure electrode are simultaneously driven in the other section region to simultaneously detect the touch sensing signal and the pressure sensing signal. can do.
  • the touch electrode is driven in the negative direction
  • the pressure electrode may be driven in the positive direction.
  • the touch electrode and the display electrode may be driven simultaneously to simultaneously detect the display screen output and the touch sensing signal.
  • the pressure electrode may be driven in the negative direction.
  • the electronic device may include a fingerprint electrode electrically connected to the control circuit, and the control circuit may include a fingerprint of a user included in the touch input using the fingerprint electrode. Information can be obtained.
  • the electronic device may include an additional electrode electrically connected to a communication circuit, and the communication circuit may transmit a radio frequency signal to an external electronic device by using the additional electrode.
  • the fingerprint electrode may receive the received signal having a fourth period during a first time period.
  • the additional electrode may receive a reception signal having a fifth period during the fifth time period.
  • a driving voltage may be applied to the fingerprint electrode and / or the additional electrode, and a reference voltage, for example, a ground voltage or a specific voltage may be applied to the remaining electrodes.
  • At least two signals may be simultaneously driven in one division period, and the time division driving may be performed by divided time division driving of the two sections repeatedly or through inversion driving.
  • the control circuit does not operate the touch sensor of the electronic device.
  • the screen output and the pressure sensor according to the display electrode can be driven simultaneously or time-divisionally.
  • the control circuit may perform an operation of temporarily increasing a corresponding signal frequency and decreasing a remaining signal frequency in the electronic device. For example, during the card payment due to the fingerprint recognition mode, the frequency of the fingerprint recognition signal may be temporarily increased and other frequencies such as the proximity sensor may be reduced.
  • the control circuit when the wireless charging mode operating in the antenna structure is set, the control circuit may be configured to reduce the remaining sensor related signal frequency and / or power or stop sensor related sensing while charging is performed in the electronic device. Can be done.
  • 41 and 42 are block diagrams of integrated ICs connected to electrodes of a display apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • the display device may include a fingerprint electrode 1721, a shared electrode 1701, a touch electrode 1731, and / or a pressure electrode 1741.
  • the fingerprint sensor may include two electrodes, and may include, for example, a fingerprint electrode 1721 and a shared electrode 1701 formed on each support member.
  • the fingerprint sensor may be implemented through an electrical connection between a fingerprint electrode 1721 disposed on one support member and a shared electrode 1701 on the other support member.
  • the shared electrode 1701 may be activated as the transmitting electrode to operate.
  • the shared electrode 1761 may be electrically connected to the touch electrode 1731 and / or the pressure electrode 1741 in addition to the fingerprint electrode 1721.
  • the touch sensor may be implemented through an electrical connection between the touch electrode 1731 and the shared electrode 1701
  • the pressure sensor may be implemented through an electrical connection between the pressure electrode 1741 and the shared electrode 1701.
  • the shared electrode 1701 is activated as the transmission electrode
  • the touch electrode 1731 and / or the pressure electrode 1741 may be activated as the receiving electrode to operate.
  • the shared electrode 261 is activated as the receiving electrode
  • the fingerprint electrode 1721, the touch electrode 1731, and / or the pressure electrode 1741 may be activated as the transmitting electrode to operate.
  • a fingerprint sensor, a touch sensor, and a pressure sensor may be included in one integrated chip (IC) or IC package 180.
  • the fingerprint electrode 1721 and the shared electrode 1701 of the fingerprint sensor are connected to the fingerprint IC 181
  • the touch electrode 1731 and the shared electrode 1701 of the touch sensor are the touch IC 182.
  • the pressure electrode 1741 and the shared electrode 1701 of the pressure sensor may be connected to the pressure IC 183 to perform a sensing operation according to a circuit operation.
  • each of the fingerprint IC 181, the touch IC 182, and / or the pressure IC 183 may operate as the integrated IC 180.
  • the fingerprint IC 181, the touch IC 182, and the pressure IC 183 may be configured as an integrated IC 180 in which one is integrated into a fingerprint, a touch position, and Whether the pressure of the finger is sensed can be processed collectively.
  • the fingerprint IC 181 and the touch IC 182 may be configured as an integrated IC 180 integrated into one to collectively determine whether the user's finger and the touch position are detected.
  • the pressure IC 183 may be directly connected to the processor 120 to separately process a user's finger pressure sensing.
  • each of the fingerprint IC 181, the touch IC 182, the pressure IC 183, and / or the display driver IC 161 may operate as the integrated IC 180.
  • the fingerprint IC 181, the touch IC 182, the pressure IC 183, and the display driving IC 161 may be configured as an integrated IC 180 integrated into a single user.
  • the fingerprint of the finger, the touch position, whether the pressure of the finger is sensed, and whether the driving signal is transmitted to the display can be collectively processed.
  • the ICs may be coupled to a processor.
  • the processor 120 may control, for example, a plurality of hardware or software components connected to the processor 120 by running an operating system or an application program, and may perform various data processing and operations.
  • the processor 120 may be implemented with, for example, a system on chip (SoC).
  • SoC system on chip
  • the processor 120 may further include a graphic processing unit (GPU) and / or an image signal processor.
  • the processor 120 may load and process a command or data received from at least one of other components (eg, nonvolatile memory) into the volatile memory, and store the result data in the nonvolatile memory.
  • the memory 130 may include, for example, an internal memory or an external memory.
  • the internal memory may be, for example, volatile memory (for example, DRAM, SRAM, or SDRAM), nonvolatile memory (for example, one time programmable ROM (OTPROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, flash memory). Or a hard drive, or a solid state drive (SSD)
  • the external memory may be a flash drive, eg, compact flash, secure digital (SD), micro-SD, It may include a Mini-SD, an extreme digital (xD), a multi-media card (MMC), a memory stick, etc.
  • the external memory may be functionally or physically connected to the electronic device through various interfaces.
  • the IC integration structure may be configured by interworking a TSP (touch screen panel) IC integration and a display driver IC (DDI).
  • the TSP (touch screen panel) IC integration may be performed by connecting a pressure sensor to a remaining channel of the TSP IC and simultaneously driving the touch sensor, or integrating a fingerprint sensor. You can also drive at the same time.
  • DDI integration a display driving IC is interlocked with each other in the TSP integrated IC, and data can be processed in a batch. Coordinates and events according to touch positions according to the DDI integration may be processed through paths of a TSP analog front end (AFE), a DDI, and an AP.
  • AFE TSP analog front end
  • DDI display driver IC
  • FIG 43 is a perspective view and a cross-sectional view illustrating a wiring relationship of a display device inactive area according to various embodiments of the present disclosure.
  • a display device of an electronic device may include an active area in which the visual information is displayed, and an inactive area in which the visual information is not displayed.
  • the third transparent plate (the third transparent plate 420 of FIG. 5) of the display device may be configured to be folded in the second direction (-Z) in the inactive region.
  • a display device may include a display wiring 1857, a touch sensor wiring 1838, a pressure sensor wiring 1847, an antenna wiring, and / or wirings of other sensors that are output from the inside of one flexible printed circuit board.
  • FPCB (COF) or display bottom panel (COP) can be connected to the IC.
  • the IC may be the integrated IC described above, and each wiring may be disposed adjacent to the IC.
  • At least a part of the control circuit of the electronic device may be disposed in a portion of the region folded in the second direction (-Z) of the third transparent plate and connected to the respective wires.
  • the wires electrically connected to the control circuit may be disposed at other portions of the folded portions in the second direction (-Z) of the third transparent plate, and include the first wires 1837 and the second wires.
  • the wiring 1847 and the third wiring 1857 may be included.
  • the first wiring 1837 is electrically connected to the first electrode (first electrode 431 of FIG. 5), and the second wiring 1847 is connected to the second electrode (second electrode 441 of FIG. 5).
  • the third wiring 1857 may be electrically connected to the third electrode and / or the fourth electrode (the third electrode 451 and / or the fourth electrode 453 of FIG. 5). Can be.
  • the third transparent plate may include a first polymer layer 1801 and a second polymer layer 1803 attached to a surface of the first polymer layer facing in the second direction (-Z). It may include.
  • the second polymer layer 1803 may be configured to remove at least a part of the folded portion in the second direction (-Z) of the third transparent plate.
  • the BM length is relatively shorter than that of the existing electronic device, so that the size of the display device can be expanded.
  • 44 and 45 are diagrams for describing operations of unlocking and paying authentication of an electronic device, according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device may detect an input of a user to unlock the electronic device.
  • the user may perform an operation (a) of detecting an input through a finger on an activation area of the electronic device.
  • the input sensing operation (a) only a driving voltage may be applied to a pressure sensor related electrode to sense an input using only a pressure sensor, and a ground voltage or a specific voltage may be applied to the touch sensor and the display output related electrodes except the pressure sensor. have.
  • the electronic device may perform an operation (b) of activating a fingerprint sensor.
  • the electronic device may compare the pre-registered fingerprint information with the fingerprint information of the user to determine whether to output the screen.
  • the operation (c) of unlocking the electronic device may be performed.
  • the electronic device may detect a signal from the locking device, and automatically select a screen corresponding to the detected signal and display it on the display.
  • the display electrode may be activated by applying a driving voltage at the same time as the fingerprint recognition.
  • the operation of the operation (a) to (c) may be made at the same time as the user selects.
  • the electronic device may detect an input of a user to activate an application requiring authentication of the electronic device and perform a necessary procedure.
  • the electronic device may perform operation (a) of displaying a plurality of cards requiring authentication on a display screen and displaying the same to a user. Thereafter, in order to select one of the displayed cards, the user may perform an operation (b) of detecting an input through a finger on an activation area of the electronic device and activating a fingerprint sensor.
  • a driving voltage may be applied only to the pressure sensor-related electrode to sense an input using only the pressure sensor, and a ground voltage or a specific voltage may be applied to the touch sensor and the display output-related electrodes except the pressure sensor.
  • an operation of activating a fingerprint sensor only in a specific card area on the entire display screen is performed, and the electronic device compares the registered fingerprint information with the user's fingerprint information to determine whether to use the card. Can be determined.
  • the electronic device may perform an operation (c) of card authentication.
  • the electronic device may transmit a payment signal for a specific card, automatically select a screen corresponding to the detected signal, and display it on the display.
  • the display electrode may be activated by applying a driving voltage.
  • the operation of the operation (a) to (c) may be made at the same time as the user selects.
  • the electronic device 1901 may include, for example, all or part of the electronic device 101 illustrated in FIG. 1.
  • the electronic device 1901 may include one or more processors (eg, an AP) 1910, a communication module 1920, a subscriber identification module 1924, a memory 1930, a sensor module 1940, an input device 1950, and a display ( 1960, interface 1970, audio module 1980, camera module 1991, power management module 1995, battery 1996, indicator 1997, and motor 1998.
  • the processor 1910 may control, for example, a plurality of hardware or software components connected to the processor 1910 by running an operating system or an application program, and may perform various data processing and operations.
  • the processor 1910 may be implemented with, for example, a system on chip (SoC).
  • SoC system on chip
  • the processor 1910 may further include a graphic processing unit (GPU) and / or an image signal processor.
  • the processor 1910 may include at least some of the components illustrated in FIG. 46 (eg, the cellular module 1921).
  • the processor 1910 may load and process instructions or data received from at least one of the other components (eg, nonvolatile memory) into the volatile memory, and store the result data in the nonvolatile memory.
  • the communication module 1920 may include, for example, a cellular module 1921, a WiFi module 1923, a Bluetooth module 119195, a GNSS module 1927, an NFC module 1928, and an RF module 1929. have.
  • the cellular module 1921 may provide, for example, a voice call, a video call, a text service, an internet service, or the like through a communication network.
  • the cellular module 1921 may perform identification and authentication of the electronic device 1901 in a communication network using a subscriber identification module (eg, a SIM card) 1924.
  • a subscriber identification module eg, a SIM card
  • the cellular module 1921 may perform at least some of the functions that the processor 1910 may provide.
  • the cellular module 1921 may include a communication processor (CP).
  • CP communication processor
  • at least some (eg, two or more) of the cellular module 1921, the WiFi module 1923, the Bluetooth module 119195, the GNSS module 1927, or the NFC module 1928 may be one integrated chip. (IC) or in an IC package.
  • the RF module 1929 may transmit / receive, for example, a communication signal (eg, an RF signal).
  • the RF module 1929 may include, for example, a transceiver, a power amp module (PAM), a frequency filter, a low noise amplifier (LNA), an antenna, or the like.
  • PAM power amp module
  • LNA low noise amplifier
  • At least one of the cellular module 1921, the WiFi module 1923, the Bluetooth module 119195, the GNSS module 1927, or the NFC module 1928 may transmit and receive an RF signal through a separate RF module.
  • Subscriber identification module 224 may include, for example, a card or embedded SIM that includes a subscriber identification module, and may include unique identification information (eg, integrated circuit card identifier (ICCID)) or subscriber information (eg, IMSI). (international mobile subscriber identity)).
  • ICCID integrated circuit card identifier
  • IMSI international mobile subscriber identity
  • the memory 1930 may include, for example, an internal memory 1932 or an external memory 1934.
  • the internal memory 1932 may be, for example, volatile memory (for example, DRAM, SRAM, or SDRAM), nonvolatile memory (for example, one time programmable ROM (OTPROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM).
  • the flash memory may include at least one of a flash memory, a hard drive, or a solid state drive (SSD)
  • the external memory 234 may be a flash drive, for example, a compact flash (CF) or a secure digital (SD). ), Micro-SD, Mini-SD, extreme digital (xD), multi-media card (MMC), memory stick, etc.
  • the external memory 1934 may be functionally connected with the electronic device 1901 through various interfaces. Or physically connected.
  • the sensor module 1940 may measure, for example, a physical quantity or detect an operation state of the electronic device 1901, and may convert the measured or detected information into an electrical signal.
  • the sensor module 1940 includes, for example, a gesture sensor 1940A, a gyro sensor 1940B, an air pressure sensor 1940C, a magnetic sensor 1940D, an acceleration sensor 1940E, a grip sensor 1940F, and a proximity sensor ( 1940G), color sensor 1940H (e.g., red (green, blue) sensor), biometric sensor (1940I), temperature / humidity sensor (1940J), light sensor (1940K), or UV (ultra violet) ) At least one of the sensors 1940M.
  • sensor module 1940 may include, for example, an e-nose sensor, an electromyography (EMG) sensor, an electrocardiogram (EEG) sensor, an electrocardiogram (ECG) sensor, Infrared (IR) sensors, iris sensors and / or fingerprint sensors.
  • the sensor module 1940 may further include a control circuit for controlling at least one or more sensors belonging therein.
  • the electronic device 1901 further includes a processor configured to control the sensor module 1940 as part of or separately from the processor 1910, while the processor 1910 is in a sleep state, The sensor module 1940 may be controlled.
  • the input device 1950 may include, for example, a touch panel 1952, a (digital) pen sensor 1954, a key 1956, an ultrasonic input device 1958, or a pressure sensor 1959.
  • the touch panel 1952 may use at least one of capacitive, resistive, infrared, or ultrasonic methods, for example.
  • the touch panel 1952 may further include a control circuit.
  • the touch panel 1952 may further include a tactile layer to provide a tactile response to the user.
  • the (digital) pen sensor 1954 may be, for example, part of a touch panel or may include a separate recognition sheet.
  • the key 1956 may include, for example, a physical button, an optical key, or a keypad.
  • the ultrasonic input device 1958 may detect ultrasonic waves generated by an input tool through a microphone (for example, the microphone 288) and check data corresponding to the detected ultrasonic waves.
  • the pressure sensor 1959 may be part of the touch panel or may include a separate panel.
  • the pressure sensor 1959 may be configured by a panel or a structure according to an arrangement of a plurality of panels.
  • the pressure sensor 1959 uses one electrode for each basic pixel for touch pressure, and uses a self-capacitance method or a plurality of electrodes that reads the change in capacitance of the electrode, and changes the capacitance of the electrodes. It may be a mutual capacitance reading method.
  • Display 1960 may include panel 1962, hologram device 1964, projector 1966, and / or control circuitry to control them.
  • the panel 1962 may be implemented to be flexible, transparent, or wearable, for example.
  • the panel 1962 may be configured with the touch panel 1952 and one or more modules.
  • panel 1962 may include a pressure sensor 1959 (or force sensor) capable of measuring the strength of the pressure on the user's touch.
  • the pressure sensor may be integrally implemented with the touch panel 1952, or may be implemented with one or more sensors separate from the touch panel 1952.
  • the hologram device 1964 may show a stereoscopic image in the air by using interference of light.
  • the projector 1966 may display an image by projecting light onto a screen.
  • the screen may be located inside or outside the electronic device 1901.
  • the interface 1970 may include, for example, HDMI 1972, USB 1974, optical interface 1976, or D-subminiature 1978.
  • the interface 1970 may be included in, for example, the communication interface 170 shown in FIG. 1. Additionally or alternatively, the interface 1970 may include, for example, a mobile high-definition link (MHL) interface, an SD card / multi-media card (MMC) interface, or an infrared data association (IrDA) compliant interface.
  • MHL mobile high-definition link
  • MMC multi-media card
  • IrDA infrared data association
  • the audio module 1980 may bidirectionally convert, for example, sound and electrical signals. At least some components of the audio module 1980 may be included in, for example, the input / output interface 150 illustrated in FIG. 1.
  • the audio module 1980 may process sound information input or output through, for example, a speaker 1982, a receiver 1984, an earphone 1986, a microphone 1988, or the like.
  • the camera module 1991 is, for example, a device capable of capturing still images and moving images.
  • the camera module 1991 includes at least one image sensor (eg, a front sensor or a rear sensor), a lens, and an image signal processor (ISP). Or flash (eg, LED or xenon lamp, etc.).
  • the power management module 1995 may manage power of the electronic device 1901, for example.
  • the power management module 1995 may include a power management integrated circuit (PMIC), a charger IC, or a battery or fuel gauge.
  • the PMIC may have a wired and / or wireless charging scheme.
  • the wireless charging method may include, for example, a magnetic resonance method, a magnetic induction method, an electromagnetic wave method, or the like, and may further include additional circuits for wireless charging, such as a coil loop, a resonance circuit, a rectifier, and the like. have.
  • the battery gauge may measure, for example, the remaining amount of the battery 1996, voltage, current, or temperature during charging.
  • the battery 1996 may include, for example, a rechargeable cell and / or a solar cell.
  • the indicator 1997 may display a specific state of the electronic device 1901 or a portion thereof (for example, the processor 1910), for example, a booting state, a message state, or a charging state.
  • the motor 1998 may convert electrical signals into mechanical vibrations, and may generate vibrations or haptic effects.
  • the electronic device 1901 may be, for example, a mobile TV supporting device capable of processing media data according to a standard such as digital multimedia broadcasting (DMB), digital video broadcasting (DVB), or mediaFlo TM . : GPU).
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • DVD digital video broadcasting
  • mediaFlo TM . : GPU mediaFlo TM .
  • Each of the components described in this document may be composed of one or more components, and the name of the corresponding component may vary according to the type of electronic device.
  • the electronic device eg, the electronic device 1901
  • the program module 2010 may include an operating system and / or various applications running on the operating system that control resources related to the electronic device (eg, the electronic device 1901).
  • the application program 147 may be included.
  • the operating system may include, for example, Android TM , iOS TM , Windows TM , Symbian TM , Tizen TM , or Bada TM .
  • the program module 2010 may include a kernel 2020 (eg, kernel 141), middleware 2030 (eg, middleware 143), and API 2060 (eg, API 145).
  • an application 2070 (eg, an application program 147). At least a part of the program module 2010 may be preloaded on the electronic device or may be downloaded from an external electronic device (eg, the electronic devices 102 and 104 of FIG. 1, the server 106, etc.).
  • the kernel 2020 may include, for example, a system resource manager 2021 and / or a device driver 2023.
  • the system resource manager 2021 may perform control, allocation, or retrieval of system resources.
  • the system resource manager 2021 may include a process manager, a memory manager, or a file system manager.
  • the device driver 2023 may include, for example, a display driver IC, a camera driver, a Bluetooth driver, a shared memory driver, a USB driver, a keypad driver, a WiFi driver, an audio driver, or an inter-process communication (IPC) driver. have.
  • IPC inter-process communication
  • the middleware 2030 may provide various functions through the API 2060, for example, to provide functions commonly required by the application 2070, or to allow the application 2070 to use limited system resources inside the electronic device. It may be provided to the application 2070.
  • the middleware 2030 may include a runtime library 2035, an application manager 2041, a window manager 2042, a multimedia manager 2043, a resource manager 2044, a power manager 2045, and a database manager ( 2046, a package manager 2047, a connectivity manager 2048, a notification manager 2049, a location manager 2050, a graphic manager 2051, or a security manager 2052.
  • the runtime library 2035 may include, for example, a library module that the compiler uses to add new functionality through the programming language while the application 2070 is running.
  • the runtime library 2035 may perform input / output management, memory management, or arithmetic function processing.
  • the application manager 2041 may manage, for example, the life cycle of the application 2070.
  • the window manager 2042 may manage GUI resources used on the screen.
  • the multimedia manager 2043 may identify a format necessary for playing the media files, and may encode or decode the media file using a codec suitable for the format.
  • the resource manager 2044 may manage space of source code or memory of the application 2070.
  • the power manager 2045 may manage, for example, the capacity or power of the battery and provide power information necessary for the operation of the electronic device.
  • the power manager 2045 may interwork with a basic input / output system (BIOS).
  • the database manager 2046 may create, retrieve, or change a database to be used, for example, in the application 2070.
  • the package manager 2047 may manage installation or update of an application distributed in the form of a package file.
  • the connectivity manager 2048 may manage, for example, a wireless connection.
  • the notification manager 2049 may provide an event to the user, for example, an arrival message, an appointment, a proximity notification, and the like.
  • the location manager 2050 may manage location information of the electronic device, for example.
  • the graphic manager 2051 may manage, for example, a graphic effect to be provided to a user or a user interface related thereto.
  • the security manager 2052 may provide system security or user authentication, for example.
  • the middleware 2030 may include a telephony manager for managing a voice or video call function of the electronic device or a middleware module capable of forming a combination of functions of the above-described components. .
  • the middleware 2030 may provide a module specialized for each type of operating system.
  • the middleware 2030 may dynamically delete some of the existing components or add new components.
  • the API 2060 is, for example, a set of API programming functions and may be provided in different configurations depending on the operating system. For example, in the case of Android or iOS, one API set may be provided for each platform, and in Tizen, two or more API sets may be provided for each platform.
  • the application 2070 may be, for example, a home 2071, a dialer 2072, an SMS / MMS 2073, an instant message 2074, a browser 2075, a camera 2076, an alarm 2077. , Contact 2078, voice dial 2079, email 2080, calendar 2081, media player 2082, album 2083, watch 2084, health care (e.g., measure exercise or blood sugar) Or an application for providing environmental information (eg, barometric pressure, humidity, or temperature information).
  • the application 2070 may include an information exchange application capable of supporting information exchange between the electronic device and the external electronic device.
  • the information exchange application may include, for example, a notification relay application for delivering specific information to the external electronic device, or a device management application for managing the external electronic device.
  • the notification delivery application may deliver notification information generated by another application of the electronic device to the external electronic device, or receive notification information from the external electronic device and provide the notification information to the user.
  • the device management application may be, for example, the ability of an external electronic device to communicate with the electronic device (e.g. turn-on / turn-off of the external electronic device itself (or some component) or the brightness (or resolution) of the display). Control), or install, delete, or update an application running on the external electronic device.
  • the application 2070 may include an application (eg, a health care application of a mobile medical device) designated according to an attribute of the external electronic device.
  • the application 2070 may include an application received from an external electronic device.
  • At least a portion of the program module 2010 may be implemented (eg, executed) in software, firmware, hardware (eg, the processor 1910), or a combination of at least two of them, and a module for performing one or more functions; It can include a program, routine, instruction set, or process.
  • module includes a unit composed of hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, components, or circuits.
  • the module may be an integrally formed part or a minimum unit or part of performing one or more functions.
  • Modules may be implemented mechanically or electronically, for example, application-specific integrated circuit (ASIC) chips, field-programmable gate arrays (FPGAs), or known or future developments that perform certain operations. It can include a programmable logic device.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • FPGAs field-programmable gate arrays
  • At least a portion of an apparatus (eg, modules or functions thereof) or method (eg, operations) may be a computer-readable storage medium (eg, memory 130 of FIG. 1) in the form of a program module.
  • Computer-readable recording media include hard disks, floppy disks, magnetic media (e.g. magnetic tape), optical recording media (e.g. CD-ROM, DVD, magnetic-optical media (e.g. floppy disks), internal memory, etc.
  • Instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter Modules or program modules according to various embodiments may include at least one or more of the above-described components.
  • operations performed by a module, a program module, or another component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or at least, or may include other components. Some operations may be executed in a different order, omitted, or other operations may be added.
  • the electronic device is a housing including a first surface facing in a first direction and a second surface facing in a second direction opposite to the first direction, wherein the first device of the housing is provided.
  • a housing comprising a first transparent plate forming at least a portion of the face;
  • a display disposed between the first transparent plate and the second surface of the housing, the display comprising a second transparent plate facing the first direction and a third transparent plate facing the second direction;
  • a first electrode, a second electrode, a third electrode, and a fourth electrode disposed between the second transparent plate and the third transparent plate;
  • a control circuit electrically connected to the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode,
  • the control circuit senses the position of the touch input with respect to the first transparent plate using the first electrode, senses the intensity of the touch input using the second electrode, and detects the third electrode and
  • the display may be configured to display visual information on at least a portion of the display using a fourth electrode.
  • the second electrode may be disposed on substantially the same plane as one of the third electrode and the fourth electrode.
  • the second electrode may include a material substantially the same as one of the third electrode and the fourth electrode.
  • the second electrode may include at least one of ITO, IZO, a polymer conductor, and / or graphene.
  • the electronic device may further include a transistor electrically connected to the third electrode and / or the fourth electrode, and the transistor may include a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode.
  • the two electrodes may be disposed on substantially the same layer as one of the gate electrode, the source electrode, and / or the drain electrode.
  • the second electrode may include the same material as one of the gate electrode, the source electrode, and / or the drain electrode.
  • the second electrode may include at least one of copper, magnesium, titanium, molybdenum, aluminum, and / or graphene.
  • the electronic device may further include a transistor electrically connected to the third electrode or the fourth electrode, and the second electrode may be disposed between the transistor and the third transparent plate.
  • the electronic device may further include a fifth electrode disposed between the third transparent plate and the second surface of the housing and electrically connected to the control circuit.
  • the second electrode and the fifth electrode may be configured to sense the intensity of the touch input.
  • control circuit may be configured to detect a position of the touch input by using the first electrode and the fifth electrode.
  • the fifth electrode may include a ground member, and the ground member may be substantially the same size as the display.
  • the second electrode may be formed in a first pattern
  • the fifth electrode may be formed in a second pattern orthogonal to the first pattern
  • the second electrode may be formed in a grid pattern.
  • the electronic device may further include a sixth electrode disposed between the second transparent plate and the third transparent plate and electrically connected to the control circuit, wherein the control circuit may include the sixth electrode.
  • the control circuit may include the sixth electrode.
  • the electronic device may include a communication circuit; And a seventh electrode disposed between the second transparent plate and the third transparent plate, wherein the seventh electrode is electrically connected to the communication circuit.
  • the seventh electrode may be configured to transmit / receive a radio frequency signal with an external electronic device.
  • the display may include an active area in which the visual information is displayed, and an inactive area in which the visual information is not displayed, and the third transparent plate may be configured in the inactive area. It may be folded in the second direction.
  • control circuit may be disposed on a part of the part folded in the second direction of the third transparent plate.
  • the electronic device may include a first wiring, a second wiring, and a third wiring disposed on another portion of the portion folded in the second direction of the third transparent plate and electrically connected to the control circuit.
  • the first wiring is electrically connected to the first electrode
  • the second wiring is electrically connected to the second electrode
  • the third wiring is the third electrode or the fourth electrode. And can be electrically connected.
  • the third transparent plate includes a first polymer layer and a second polymer layer attached to a side of the first polymer layer facing in the second direction, wherein the second polymer layer includes: At least a part of the third transparent plate may be removed from the portion folded in the second direction.
  • the display may include an organic light emitting diode disposed between the third electrode and the fourth electrode.
  • the control circuit detects a position of a touch input with respect to the first transparent plate using the first electrode during first time periods, and detects the position of the first input period.
  • the third electrode and the fourth electrode may be configured to display visual information on at least a portion of the display.
  • the first time intervals may have a first period
  • the second time intervals may have a second period
  • the first period and the second period may be the same.
  • the first time intervals may be shorter than the second time intervals, and the first period may be longer than the second period.
  • An electronic device is a housing comprising a first surface facing in a first direction and a second surface facing in a second direction opposite to the first direction, the electronic device forming at least a portion of the first surface of the housing
  • a housing including a first transparent plate;
  • a display disposed between the first transparent plate and the second surface of the housing, the display comprising a second transparent plate facing the first direction and a third transparent plate facing the second direction;
  • a control circuit electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, wherein the control circuit includes:
  • An electrode and a third electrode may be configured to display visual information on at least a portion of the display during second time periods alternated with the first time periods.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징의 제 1 면의 적어도 일부를 형성하는 제 1 투명판(transparent plate)을 포함하는 하우징; 상기 제 1 투명판 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 제 1 방향으로 향하는 제 2 투명판, 및 상기 제 2 방향으로 향하는 제 3 투명판을 포함하는 디스플레이; 상기 제 2 투명판 및 상기 제 3 투명판 사이에 배치된 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극, 및 제 4 전극; 및 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극, 및 제 4 전극과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제 1 전극을 이용하여, 상기 제 1 투명판에 대한 터치 입력의 위치를 감지하고, 상기 제 2 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지하고, 상기 제 3 전극 및 제 4 전극을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)를 표시하도록 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 압력 센서를 포함하는 전자 장치는, 터치 센서 및/또는 지문 센서와 통합 구조를 활용하고, 디스플레이 내부에 압력 센서를 비롯한 터치 센서, 기타 센서 및 구조간의 다양한 배치를 통하여, 제조 비용이 절감되고 슬림화된 전자 장치를 제공할 수 있다.

Description

압력 센서를 포함하는 전자 장치
본 발명은 압력 센서를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 디스플레이 장치는 이미지나 영상 정보를 출력하는 장치로서, 정보 통신 기능이 탑재된 전자 장치의 대부분에는 디스플레이 장치가 설치될 수 있다. 전기, 전자 기술의 발달에 힘입어 디스플레이 장치의 성능 또한 비약적으로 발전하여 그 화질이 현저히 개선되었고, 터치 패널 등이 통합되어 디스플레이 장치는 출력 장치로서뿐만 아니라, 입력 장치로도 유용하게 활용되고 있다.
디스플레이 장치를 포함하는 전자 장치는, 터치 패널에 대한 입력에 기반하여, 입력의 수평적 요소(예: 위치, 움직임)를 산출하는 것 이외에도, 수직적 요소에 따른 압력의 세기를 산출하여 보다 다양한 사용자 경험을 사용자에게 제공할 수 있는 터치 기반 장치를 제공하여 활용되고 있다.
종래 기술에 따르면, 전자 장치는 다양한 방식의 터치 입력에 기반하여, 터치 입력의 수평적 위치 및 수직적 위치를 산출할 수 있다.
그러나, 종래의 압력 인식 센서는 디스플레이 하부에 배치되기 때문에, 상기 디스플레이와 별개의 하드웨어 구조에 따른 별도의 공간이 필요하였으며, 모바일 장치와 같은 전자 장치가 점점 소형화되고 슬림화되면서 상기 압력 인식 센서의 위치 및 공간의 제약이 생기게 되었다.
또한, 종래의 터치 센싱 기술 및 압력 인식 기술은 개별적으로 구현되고, 특정 상황에 대하여 개별 기능을 목적으로 사용하고 있다. 터치 센싱 기능과 압력 인식 기능이 모두 포함된 모바일 장치의 경우, 이를 개별적으로 개발 및 제작하기 위해서는 각각 별도의 비용 및 노력이 필요한 문제가 있었다.
본 발명에 따른 전자 장치는, 종래 기술과 달리 압력 인식 센서를 디스플레이 내부에 배치하여 실장 공간의 제약을 해결하고, 터치 센서 전극 및 디스플레이 전극이 실장되는 영역에 배치되어, 통합 구조를 가지는 전자 장치를 제공하고자 한다.
또한, 디스플레이 내부에 지문 센서를 비롯한 터치 센서 및 압력 센서 간의 다양한 배치를 통하여, 제조 비용이 절감되고 슬림화된 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징의 제 1 면의 적어도 일부를 형성하는 제 1 투명판(transparent plate)을 포함하는 하우징; 상기 제 1 투명판 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 제 1 방향으로 향하는 제 2 투명판, 및 상기 제 2 방향으로 향하는 제 3 투명판을 포함하는 디스플레이; 상기 제 2 투명판 및 상기 제 3 투명판 사이에 배치된 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극, 및 제 4 전극; 및 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극, 및 제 4 전극과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고,
상기 제어 회로는, 상기 제 1 전극을 이용하여, 상기 제 1 투명판에 대한 터치 입력의 위치를 감지하고, 상기 제 2 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지하고, 상기 제 3 전극 및 제 4 전극을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)를 표시할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전면 압력 센서를 포함하는 전자 장치는, 디스플레이 내부에 압력 센서를 배치하여 실장 공간의 제약을 해결하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 압력 센서를 포함하는 전자 장치는, 터치 센서 및/또는 지문 센서와 통합 구조를 활용하고, 디스플레이 내부에 압력 센서를 비롯한 터치 센서, 기타 센서 및 구조 간의 다양한 배치를 통하여, 제조 비용이 절감되고 슬림화된 전자 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시하는 개략도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치를 포함하는 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치(300)를 포함한 전자 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(300)를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(400)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(400)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 압력 센서의 전극 배치 구조를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 디스플레이 장치(400)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(500)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(500)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다.
도 11 및 도 12는 도 9의 실시예를 기본으로 한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(500)의 시분할 스위칭 구동을 나타낸 개략도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(600)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(600)의 일부 구성을 상면에서 바라본 투영 평면도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(600)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(600)의 일부 구성을 상면에서 바라본 투영 평면도이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(700)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(700)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(800)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(800)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다.
도 21 및 도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(900)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1000)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1100)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다.
도 25는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치(1200)를 나타낸 단면도이다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1300)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1300)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다.
도 28은 도 26의 실시예를 기본으로 한, 디스플레이 장치(1300)의 시분할 스위칭 구동을 나타낸 개략도이다.
도 29는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1400)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 30은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1400)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다.
도 31은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1500)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 32는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전극들의 형상을 나타낸 정면도이다.
도 33은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1600)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다.
도 34 내지 도 40은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치의 시분할 스위칭 구동을 나타낸 개략도이다.
도 41 및 도 42는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치의 전극들과 연결되는 통합 IC에 대한 블럭도이다.
도 43은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치 비활성화 영역의 배선관계를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 44 및 도 45는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 잠금 해제 및 지불 인증의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 46은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 세부 구조를 나타내는 블록도이며, 도 47은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치(200)를 나타내는 사시도이다. 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치(200)를 다른 방향에서 바라본 모습을 나타내는 분리 사시도이다. 도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예 중 하나에 따른, 전자 장치(200a)를 나타내는 사시도이다.
도 2a 및 도 2b에서, 3축 직교 좌표계의 'X'는 상기 전자 장치(200)의 폭 방향, 'Y'는 상기 전자 장치(200)의 길이 방향, 'Z'는 상기 전자 장치(200)의 두께 방향을 의미할 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 전자 장치(200)는 하우징(210)과, 디스플레이 장치(220)를 포함할 수 있다. 상기 하우징(210)은 제 1 방향(+Z)으로 향하는 제 1 면(201)과 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향(-Z)으로 향하는 제 2 면(240)을 포함할 수 있다. 상기 하우징(201)의 상기 제 1 면(201)은 전면일 수 있으며, 상기 제 2 면(240)은 후면 커버일 수 있다. 상기 하우징(210)은 전면이 개방될 수 있으며, 제 1 투명판(203)이 상기 하우징(210) 전면에 해당하는 제 1 면(201)의 적어도 일부를 형성하도록 장착되어, 상기 하우징(210)의 개방된 제 1 면(201)을 폐쇄할 수 있다. 상기 전자 장치(200)는, 예컨대, 상기 하우징(210)의 제 1 면(201)에서, 상기 제 1 투명판(203)의 일측 영역에는 기계적으로 작동하는 버튼이나 터치 키(11a,11b,11c)를 포함하는 키패드가 제공될 수 있다. 상기 터치 키는 사용자의 신체 접촉에 의해 입력 신호를 발생할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 키패드는 기계적인 버튼들만으로, 또는, 상기 터치 키들만으로 구현될 수도 있다. 또 다른 예로, 상기 키패드는, 기계적 버튼 방식과 터치 방식의 혼합 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 상기 키패드은 버튼들은 길게 또는 짧게 누르거나 터치하는 시간에 대응하여 디스플레이 장치에 표현되는 화면을 다양하게 제공할 수 있다. 상기 하우징(210)의 내부에는 각종 회로 장치들, 예컨대, 도 1에 전술한 바 있는 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 통신 인터페이스(170) 등이 수용될 수 있으며, 또한, 내부로 배터리(270)를 수용함으로써 전원을 확보할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치(200)의 전면 상단 영역에는 제 1 카메라(12a)와, 광원부(12b) 또는 홍채 카메라(12c)가 포함될 수 있다. 예를 들어, 광원부(12b)는 IR LED일 수 있으며, 상기 홍채 카메라(12c)는 상기 IR LED에서 나오는 적색 근적외선을 광원으로 활용하여 사용자의 눈을 촬영하여 홍채 정보를 인식할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 전자 장치(200)의 전면 상단 영역에는, 광원부 표시등(12d) 및 조도 센서 또는 근접 센서(12e)가 포함될 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 전자 장치(200)의 후면에는 제 2 카메라(13a), 심박수 센서(HRM, heart rate monitor)(13d) 또는 플래시(flash)(13b)가 포함될 수 있으며, 상기 전자 장치(200) 상부에는 마이크(13c)가 포함될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 2c(도 2a에 도시된 것과 달리)는, 디스플레이 장치(220a)는 하우징의 제 1 면(201a)의 실질적으로 전체 면적에 배치될 수 있다. 예를 들면, 하우징의 제 1 면(201a)에서 기구물을 위한 홀 또는 물리적인 버튼 중 적어도 일부가 제거됨으로써, 디스플레이 장치(220a)는 제 1 면(201a)의 실질적으로 전체 면적에 배치될 수 있다. 전자 장치(200a)는, 예를 들면, 화면이 표시되지 않는 비활성(inactive) 영역이 완전히 제거되지는 않은 형태의 디스플레이 장치(220a)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(200a)는, 디스플레이의 화면이 표시되는 활성(active) 영역 및 하우징의 제 1 면(201a)의 가장자리 사이의 폭이 0.1mm 내지 5mm인 비활성 영역을 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이의 화면이 표시되는 활성(active) 영역 및 하우징의 제 1 면(201a)의 가장자리 사이의 폭은, 제 1 부분(P1)에서 0.1mm 내지 1mm이고, 제 2 부분(P2)에서 1mm 내지 5mm일 수 있다.
도 2d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 2d를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 입력 장치(151), 메모리(130) 및 출력 장치(152)를 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 통신 모듈(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)의 출력 장치(152)는 디스플레이 패널(1522), 디스플레이 드라이버 IC(1521), 및 햅틱 모듈(1523)을 포함하고, 입력 장치(151)는 터치 센서(1511), 터치 센서 IC(1512), 압력 센서(1513), 및 압력 센서 IC(1514)를 포함할 수 있다. 도 2c의 디스플레이(1522)는 도 1의 디스플레이(160)일 수 있다. 각각의 구성요소에서 도 1을 참조하여 설명된 구성에 대한 중복 설명은 생략될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(1522)는 디스플레이 드라이버 IC(1521)로부터 공급된 영상 구동 신호를 수신할 수 있다. 디스플레이(1522)는 상기 영상 구동 신호에 기반하여 다양한 컨텐트 및/또는 아이템(예: 텍스트, 이미지 (객체), 비디오, 아이콘, 기능 객체, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 본 발명에 있어서, 디스플레이(1522)는 터치 센서(1511), 및/또는 압력 센서(1513)와 중첩적으로 결합될 수 있으며(예: 도 2 참조), 단순히 "디스플레이 패널"로 언급될 수도 있다. 디스플레이(1522)는 저전력 모드로 구동될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 드라이버 IC(1521)는 프로세서(120)로부터 수신한 영상 정보에 대응하는 영상 구동 신호를 미리 설정된 프레임률(frame rate)로 디스플레이(1522)에 공급할 수 있다. 디스플레이 드라이버 IC(1521)는 디스플레이(1522)를 저전력 모드로 구동할 수도 있다. 도시하지는 않았으나, 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 드라이버 IC(1521)는 그래픽 램, 인터페이스 모듈, 이미지 프로세싱 유닛(image processing unit), 멀티플렉서(multiplexer), 디스플레이 타이밍 컨트롤러(display timing controller; T-con), 소스 드라이버, 게이트 드라이버, 및/또는 발진기(oscillator) 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서(1511)에서는 사용자로부터의 터치에 의해 지정된 물리량(예: 전압, 광량, 저항, 전하량, 커패시턴스 등)이 변화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서(1511)는 디스플레이(1522)과 중첩적으로 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(1512)는 터치 센서(1511)에서의 물리량의 변화를 감지하고, 물리량(예: 전압, 저항, 커패시턴스 등)의 변화에 기반하여 터치가 이루어진 위치(X,Y)를 산출할 수 있다. 산출된 위치 (좌표)는 프로세서(120)에 제공(혹은 보고(report))될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 신체 일부(예: 손가락) 또는 전자 펜 등이 디스플레이의 커버 글래스(예: 도 2a의 제 1 투명판(203))에 접촉하면, 터치 센서(1511)에 포함된 송신단(Tx) 및/또는 수신단(Rx) 사이의 커플링 전압, 또는 센싱 전극 및 그라운드 사이의 커플링 전압이 변화할 수 있다. 예를 들어, 커플링 전압의 변화는 터치 센서 IC(1512)에 의해 감지될 수 있고, 터치 센서 IC(1512)는 터치가 이루어진 위치의 좌표(X,Y)를 프로세서(120)로 전달할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 좌표(X,Y)에 관한 데이터를 사용자 입력에 관한 이벤트로서 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(1512)는 터치 IC, 터치 스크린 IC, 터치 컨트롤러, 또는 터치 스크린 컨트롤러 IC 등으로 언급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(1512)가 포함되지 않은 전자 장치에서는, 프로세서(120)가 터치 센서 IC(1512)의 기능을 수행할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(1512)와 프로세서(120)는 단일의 구성(예: one-chip)으로 구현될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서(1513)에서는, 외부 물체(예: 손가락, 전자 펜)에 의한 압력(혹은, 힘)이 감지될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 압력 센서(1513)에서는, 터치에 의해 송신단(Tx) 및 수신단(Rx) 사이, 또는 센싱 전극 및 그라운드 사이의 물리량(예: 정전 용량)이 변화할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서 IC(1514)는 압력 센서(1513)에서의 물리량(예: 정전 용량 등)의 변화를 감지하고, 물리량의 변화에 기반하여 사용자의 터치에 의해 가해진 압력(Z)을 산출할 수 있다. 압력 센서 IC(1514)는 압력 센서(1513)에서 단위 시간 동안 변화되는 압력 세기의 변화(속도), 압력이 가해지는 방향 등을 산출할 수 있다. 그리고, 압력 센서 IC(1514)는 압력(Z), 압력의 강도, 속도, 방향, 그리고 터치가 이루어진 위치(X, Y)를 프로세서(120)에 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서 IC(1514)는 포스 터치 컨트롤러, 포스 센서 IC, 또는 압력 패널 IC 등으로 언급될 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서 IC(1514)는 터치 센서 IC(1512)와 함께 단일의 구성(예: one-chip)으로 구현될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(예: 햅틱 액추에이터)(1523)은 프로세서(120)의 제어 명령에 따라서 사용자에게 촉각적 피드백(예: 진동)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 모듈(1523)은, 사용자로부터 터치 입력(예: 터치, 호버링, 포스 터치 포함)이 수신될 때, 사용자에게 촉각적 피드백을 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 메모리(130)는 전자 장치(101)에 포함된 구성요소의 동작과 연관된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(130)는, 복수의 아이템을 디스플레이에 표시하도록 설정된 사용자 인터페이스를 포함하는 적어도 하나의 어플리케이션 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 예를 들어, 메모리(130)는, 실행 시에, 프로세서(120)가 본 문서에 기재된 다양한 동작을 수행하도록 하는 명령어(instructions)를 저장할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는, 예를 들어, 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들(411-414 및 421-423)과 전기적으로 연결될 수 있고, 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들(411-414 및 421-423)의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)에 사용자 인터페이스를 표시하는 어플리케이션 프로그램(혹은, 단순히 "어플리케이션"으로 언급될 수 있음)을 런칭(launching) (혹은, 실행)할 수 있다. 프로세서(120)는 어플리케이션의 런칭에 응답하여 디스플레이(1522)에 표시된 사용자 인터페이스에 복수의 아이템의 배열(array)을 표시할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 터치 센서(1511)로부터 생성된 제1 데이터(터치의 위치 좌표(X,Y)를 포함하는 데이터)를 수신하고, 압력 센서(1513)로부터 생성된 제2 데이터(터치의 압력(Z)을 포함하는 데이터)를 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)가 턴 오프된 동안 압력 센서(1513)의 적어도 일부를 활성화할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)가 턴 오프된 동안 압력 센서(1513)를 적어도 부분적으로 활성화할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 전자 장치(101)가 어웨이크(awake) 상태에 있는 경우뿐만 아니라 디스플레이(1522) 등의 구성요소가 턴 오프된 대기 상태에 있는 경우에도, 압력 센서(1513)의 전부 또는 일부를 활성화할 수 있다. 한편, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)가 턴 오프된 동안 또는 전자 장치(101)가 대기 상태에 있는 동안 터치 센서(1511)를 적어도 부분적으로 비활성화할 수도 있다. 또는 프로세서(120)는 대기 상태에서의 소비 전력을 감소시키고, 터치에 의한 오동작을 방지하기 위해 터치 센서(1511)를 적어도 부분적으로 비활성화할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)가 턴 오프된 동안 지정된 조건이 달성되면 압력 센서(1513)의 적어도 일부를 활성화할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)가 턴 오프된 후 지정된 시간 이후부터 또는 지정된 시간까지 압력 센서(1513)를 활성화할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(120)는 자이로 센서 또는 근접 센서 등에 의해 사용자의 사용이 감지되면 압력 센서(1513)를 활성화할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 프로세서(120)는 지정된 시간 구간 동안, 온도가 지정된 값보다 낮은 경우, 터치 패널을 통해 터치가 감지된 경우, 전자 장치(101)가 다른 외부 장치와 근접한 경우, 또는 전자 장치(101) 내에 탑재된 스타일러스 펜이 전자 장치(101)로부터 꺼내진 경우 압력 센서(1513)를 활성화할 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 프로세서(120)는 대기 상태에서 동작을 수행하는 어플리케이션(예: 음악 플레이어)이 실행되는 동안 압력 센서(1513)를 활성화할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)가 턴 오프된 동안 지정된 조건 달성되면 압력 센서(1513)의 적어도 일부를 비활성화할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서 및/또는 자이로 센서 등을 이용하여 전자 장치(101)가 주머니에 놓인 경우, 가방 안에 들어간 경우, 또는 뒤집힌 경우 압력 센서(1513)를 비활성화할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(120)는 전자 장치(101)가 외부 장치와 연결된 경우(예를 들어, 데스크 탑과 연결된 경우) 압력 센서(1513)를 비활성화할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)가 턴 오프된 동안 압력 센서(1513) 중 지정된 영역만 활성화할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 대기 상태에서의 소비 전력을 감소시키기 위해 압력 센서(1513) 중 지정된 일부 영역(예를 들어, 압력 센서(1513)의 중앙 하단 영역)을 활성화할 수 있다. 또는, 압력 센서(1513)가 두 개 이상의 센서들의 집합으로 구현된 경우, 프로세서(120)는 두 개 이상의 센서들 중 일부를 활성화할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 압력 센서(1513)를 활성화하거나 인에이블함으로써, 전자 장치(101)가 대기 상태에 있는 동안 압력 센서(1513)를 이용하여 압력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)가 턴 오프된 동안 압력 센서(1513)로부터 디스플레이(1522)에 대한 외부 물체에 의한 압력과 관련된 데이터를 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 압력과 관련된 데이터에 기초하여 압력이 선택된 레벨보다 크거나 같은지 여부를 결정하고, 압력이 선택된 레벨보다 크거나 같은 것으로 결정되면 디스플레이(1522)를 전적으로(fully) 턴 온하지 않고 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 지정된 레벨보다 크기가 큰 압력이 감지되면 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)의 일부를 턴 온할 수 있다. 프로세서(120)는 압력이 감지된 위치, 강도, 지점의 개수, 속도, 방향 및 지속 시간 중 적어도 하나에 기초하여 아래와 같이 수행할 기능을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 디스플레이(1522)의 하단 중앙에 대응하는 위치에서 압력이 감지되면 전자 장치(101)를 웨이크 업할 수도 있다. 프로세서(120)는 디스플레이(1522)의 좌단 상부에 대응하는 위치에 압력이 감지되면 전자 장치(101)의 스피커의 볼륨을 제어할 수도 있다. 프로세서(120)는 이어잭 또는 USB 포트 등과 같은 하드웨어에 인접한 위치에 압력이 감지되면 인접한 하드웨어와 관련된 기능을 수행할 수도 있다. 프로세서(120)는 지정된 강도 이상의 압력이 감지되면 전자 장치(101)가 긴급 모드로 진입하도록 전자 장치(101)를 제어할 수도 있다. 프로세서(120)는 동시에 압력이 감지된 지점의 개수에 따라 서로 상이한 기능을 수행할 수도 있다.
도 2d를 참조하면, 상기 압력 센서(1513)가 압력(Z)에 대한 데이터를 프로세서(120)로 제공하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고, 압력 센서(1513)가 두 개 이상의 센서들의 집합으로 구현된 경우, 프로세서(120)는 두 개 이상의 센서들 중 정전 용량이 변화된 센서의 위치에 기초하여 압력이 작용된 위치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(1513)가 3*2의 어레이로 배열된 6개의 센서들의 집합으로 구현된 경우, 프로세서(120)는 여섯 개의 센서들 각각의 정전 용량의 변화량 및 6개의 센서들 각각이 배치된 위치에 기초하여 압력이 작용된 위치를 판단할 수 있다. 즉, 프로세서(120)는 터치 센서(1511)를 이용하지 않고 압력이 작용된 위치를 판단할 수도 있다. 프로세서(120)는 압력 센서(1513)에 의해 압력이 감지되면 터치 센서(1511)를 활성화함으로써, 터치 센서(1511)를 이용하여 압력이 작용된 위치를 감지할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 압력 센서(1513)에서 터치에 의한 제1 레벨의 압력이 감지되면, 제1 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 제1 레벨의 압력이 감지된 위치, 강도, 지점의 개수, 속도, 방향 또는 지속 시간 중 적어도 하나에 기초하여 제1 기능을 결정하고, 결정된 제1 기능을 수행할 수 있다. 제1 레벨의 압력은 지정된 범위의 강도의 압력을 의미할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 제1 기능의 수행 중에 압력 센서(1513)에서 터치에 의한 제2 레벨의 압력이 감지되면, 제1 기능과 관련된 제2 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 제2 레벨의 압력이 감지된 위치, 강도, 지점의 개수, 속도, 방향 또는 지속 시간 중 적어도 하나에 기초하여 제2 기능을 결정할 수 있다. 제2 레벨의 입력은 지정된 범위의 강도의 압력을 의미할 수 있다. 제2 레벨의 압력의 강도는 제1 레벨의 압력의 강도보다 클 수도 있고 작을 수도 있다. 또한, 제2 레벨의 압력의 강도와 제1 레벨의 압력의 강도는 동일할 수도 있다. 프로세서(120)는 제1 기능의 수행 중에 압력이 감지된 경우 수행 중인 제1 기능과 관련된 제2 기능을 수행함으로써, 1차원적인 입력인 압력에 의해 다양한 기능을 실행할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)에 대한 한 번의 터치 후 전자 장치(101)를 누르는 압력의 크기에 따라 수행 중인 기능과 연관된 다른 기능을 실행함으로써, 입력의 편의성이 증대될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 롱 프레스 입력과 압력 입력을 구분하는데 있어서, 적어도 하나의 센서(예: 가속도 센서, 자이로 센서 등)에서 측정된 값을 이용할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 롱 프레스 입력과 압력 입력을 구분하는데 있어서, 지문, 카메라, 홍채를 이용할 수 있다.
상기 설명된 프로세서(120)의 동작은 일례로서, 전술한 기재에 제한되지 않는다. 예컨대, 본 문서의 다른 부분에 기재된 프로세서의 동작도 상기 프로세서(460)의 동작으로 이해될 수 있다. 또한, 본 문서에서, "전자 장치"의 동작으로 기재된 동작들 중 적어도 일부는 프로세서(120)의 동작으로 이해될 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 제1 방향으로 향하는 제1 표면 및 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 표면을 포함하는 하우징; 상기 제1 표면과 상기 제2 표면 사이에 배치되며, 상기 제1 표면을 통해 노출되는 디스플레이; 상기 제1 표면 및 상기 제2 표면 사이에 배치되고, 외부 객체에 의한 압력의 적어도 하나의 레벨 및/또는 위치를 검출하도록 구성된 압력 센서; 상기 디스플레이 및 상기 압력 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 프로세서에 전기적으로 연결되고, 적어도 하나의 어플리케이션 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리;를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 디스플레이 상에서 적어도 하나의 아이템을 포함하는 사용자 인터페이스를 표시하고, 상기 디스플레이를 통해 상기 적어도 하나의 아이템을 선택하기 위한 입력을 감지하고, 상기 감지된 입력의 압력 세기가 제1 임계값 보다 큰지 판단하고, 프레임당 상기 압력 세기가 변화되면, 상기 감지된 입력을 압력 입력으로 인식하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프레임당 상기 압력 세기가 변화되지 않고, 상기 감지된 압력 세기가 제2 임계값 보다 크면, 상기 프로세서는, 상기 감지된 입력을 압력 입력으로 인식하여 해당 기능을 실행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 감지된 터치가 미리 결정된 시간 동안 유지되지 않으면, 상기 프로세서는, 상기 감지된 입력을 압력 입력으로 인식하여 해당 기능을 실행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 감지된 터치가 미리 결정된 시간 동안 유지되면, 상기 프로세서는, 상기 감지된 입력을 롱 프레스(long press)에 의한 입력으로 인식하여 해당 기능을 실행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 감지된 압력 세기가 상기 제1 임계값 보다 크지 않으면, 상기 프로세서는, 상기 감지된 입력을 터치 입력으로 인식하여 해당 기능을 실행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 압력 세기가 상기 제1 임계값 보다 큰 시점부터 미리 결정된 프레임 동안 상기 입력의 압력 세기를 측정하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 세기가 상기 제1 임계값 보다 큰 시점부터 프레임 당 상기 압력 세기가 미리 결정된 비율로 증가 또는 감소하는 경우, 상기 프로세서는, 상기 감지된 입력을 압력 입력으로 인식하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 세기가 상기 제1 임계값 보다 큰 시점부터 프레임 당 상기 압력 세기가 미리 결정된 비율로 증가 또는 감소하지 않는 경우, 상기 프로세서는, 상기 감지된 입력을 롱 프레스에 의한 입력으로 인식하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 감지된 압력의 세기가 상기 제2 임계값 보다 크면, 상기 프로세서는, 상기 감지된 입력을 압력 입력으로 인식하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 감지된 입력의 압력 세기가 상기 제1 임계값 보다 크고, 미리 결정된 시간 이내에 상기 제2 임계값 보다 크면, 상기 프로세서는 상기 압력 세기가 상기 제2 임계값 보다 커지는 시점을 압력 입력의 시작 시간으로 판단하도록 설정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치(300)를 포함한 전자 장치를 나타내는 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(300)를 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4는, 후술할 도 5 내지 도 24의 실시예의 기본 예시 도이며, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치(300)(예: 도 1의 디스플레이(160))는, 화면을 출력하고, 내부에 적층된 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 센서는 터치 센서(330), 또는 압력 센서(340) 및/또는 지문 센서(미도시) 중 어느 하나일 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(300)는 상기 하우징(도 2의 하우징(210))의 전면 및 후면 사이에 배치되고, 상기 제 1 투명판(303)을 통하여 노출될 수 있다. 상기 디스플레이 장치(300)는 상기 제 1 방향(+Z)으로 향하는 제 2 투명판(310) 및 상기 제 2 방향(-Z)으로 향하는 제 3 투명판(320)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 전자 장치에서, 상기 제 1 투명판(303)는 상기 하우징(210) 전면에 위치하여, 상기 디스플레이 장치(300)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 상기 디스플레이 장치(300)는 상기 디스플레이 장치(300)에 통합된 패널 형상의 상기 터치 센서(330) 또는 압력 센서(340) 또는 지문 센서를 포함함으로써, 출력 장치로서뿐만 아니라, 입력 장치로도 활용될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서(330)는 상기 제 1 투명판(303) 및 하우징의 후면 커버(305) 사이에 배치되며, 상기 압력 센서(340)는 상기 제 1 투명판(303) 및 하우징의 후면 커버(305) 사이에 배치될 수 있다. 상기 디스플레이 장치(300)는 상기 적어도 하나의 센서(330,340)들의 조합을 통해 다양한 사용자 경험(예: 3차원 입력)을 구현할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 압력 및/또는 터치 센서(330,340), 인쇄 회로부(306)를 지지하는 지지 부재(308)를 포함할 수 있다. 상기 지지 부재(308)는 금속성 재질로 제작될 수 있으며, 상기 디스플레이 장치(300)와 후면 커버(305) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 지지 부재(308)는 상기 디스플레이 장치(300)와 인쇄 회로부(306) 사이에 개재될 수 있다. 상기 지지 부재(308)는 상기 인쇄 회로부(306)에 장착된 집적회로 칩들이 상기 디스플레이 장치(300)에 접촉하는 것을 방지할 수 있으며, 전자기 차폐 기능을 제공함으로써 집적회로 칩들 사이의 전자기적인 간섭을 방지할 수 있다. 상기 지지 부재(308)는 상기 전자 장치의 강성을 보완할 수 있다. 예컨대, 상기 하우징의 일부 구성은 상기 전자 장치의 내부에서 전자 부품들의 배치에 따라 다수의 개구나 홈(recessed portion)이 형성될 수 있는데, 이는 상기 전자 장치의 강성을 저하시킬 수 있다. 상기 지지 부재(308)는 상기 전자 장치 내에 장착, 결속됨으로써, 상기 전자 장치의 강성을 향상시킬 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로부(306)은 상기 디스플레이 장치(300) 및 상기 후면 커버 사이에 배치되며, 적어도 하나의 도전 경로를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 디스플레이 장치(300) 및 상기 제 1 투명판(303) 사이에는 유전층(302)이 배치될 수 있으며, 상기 디스플레이 장치(300) 및 상기 지지 부재(308) 사이에는 적어도 하나의 필름층(304)이 배치될 수 있다. 상기 유전층(302)은 예를 들면, 실리콘(silicon), 공기(Air), 폼(Foam), 멤브레인(Membrane), OCA(optical clear adhesive), 스폰지, 고무, 잉크, 폴리머(PC, PET)를 포함할 수 있다. 상기 필름층(304)은 복수 개로 배치될 수 있으며, 광이 제 1 투명판(303) 방향을 향하도록 조절하여 외부(예:전자 장치의 후면 방향(-Z))로 방출되는 광의 산란을 억제할 수 있는 제 1 필름층(304a)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 그라운드 기능, 집적회로 칩들 사이의 전자기적인 간섭을 방지하는 전자기 차폐 기능 및/또는 방열 기능을 담당하는 제 2 필름층(304b)을 포함할 수 있다. 상기 하우징의 내부에는 각종 회로 장치들, 예컨대, 도 1에 전술한 바 있는 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 통신 인터페이스(170) 등이 수용될 수 있으며, 또한, 내부로 배터리(307)를 수용함으로써 전원을 확보할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 장치(300)는 OLED 구조로 이루어지며, 제 1 방향(+Z)을 향하는 제 2 투명판(310) 및 상기 제 1 방향(+Z)과 반대인 제 2 방향(-Z)을 향하는 제 3 투명판(320)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 투명판(310) 및 제 3 투명판(320) 사이에는 적어도 하나의 전극들이 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 투명판(310) 및 제 3 투명판(320) 사이에는 제 1 전극(도 4의 제 1 전극(431)), 제 2 전극(도 4의 제 2 전극(441)), 제 3 전극(351) 및/또는 제 4 전극(353)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제 2 투명판(310)은, 다양한 유기물 및/또는 무기물로 형성될 수 있다. 제 2 투명판(310)은, 예를 들면, 유기물 및 무기물이 복수 층(예: 5층) 이상 반복 적층된 형태로 형성될 수 있다. 제 2 투명판(310)은, 예를 들면, 하나의 무기물 층으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제 3 투명판(320)은, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), 아크릴(acrylic), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리프로필렌 테레프탈레이트(polypropylene terephthalate, PPT), 아몰포스 폴리에틸렌 테레프탈레이트(amorphous polyethylene terephthalate, APET), 폴리나프탈렌 테레프탈레이트(polyethylene naphthalate terephthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트글리세롤(polyethylene terephthalate glycol, PETG), 트리아세틸셀룰로스(tri-acetyl-cellulose, TAC), 사이클로올레핀폴리머(cyclic olefin polymer, COP), 사이클로올레핀코폴리머(cyclic olefin copolymer, COC), 디시클로펜타디엔폴리머(polydicyclopentadiene, DCPD), 시클로펜타디엔폴리머 (cyclopentdienyl anions, CPD), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES), 폴리에테르이미드(poly ether imide, PEI), 변성 에폭시수지 또는 아크릴 수지 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극(351) 및/또는 제 4 전극(353) 중 적어도 하나의 전극은 투명 또는 불투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극(351) 및/또는 제 4 전극(353) 중 적어도 하나의 전극은 투명 전도성 물질로, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 투명 고분자 전도체, 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극(351) 및/또는 제 4 전극(353) 중 적어도 하나의 전극은 불투명 전도성 물질로, 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 디스플레이 장치(300)는, 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극(351), 및/또는 제 4 전극(353)과 전기적으로 연결된 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 제 1 전극을 이용하여, 상기 제 1 투명판(310)에 대한 터치 입력의 위치를 감지할 수 있으며, 상기 제 2 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제어 회로는, 상기 제 3 전극(351) 및 제 4 전극(353)을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual infoamation)를 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 디스플레이 장치(300)는, 상기 제 3 전극(351) 및/또는 제 4 전극(353)과 전기적으로 연결된 트랜지스터(TFT)(360)를 더 포함할 수 있으며, 상기 트랜지스터(360)는, 게이트 전극(365), 소스 전극(361), 및 드레인 전극(363)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 제 1 영역(S1) 내지 제 6 영역(S6) 중 하나의 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 1 영역(S1)에 해당하는, 제 2 투명판(310) 및 제 3 전극(351) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 영역(S1)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 2 영역(S2)에 해당하는, 상기 제 3 전극(351)과 동일한 평면 상에 배치될 수 있으며, 상기 제 3 전극(351)과 동일 물질로 구성될 수 있다. 상기 제 2 영역(S2)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 3 영역(S3)에 해당하는, 상기 제 4 전극(353)과 동일한 평면 상에 배치될 수 있으며, 상기 제 4 전극(353)과 동일 물질로 구성될 수 있다. 상기 제 3 영역(S3)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 불투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 4 영역(S4)에 해당하는, 상기 트랜지스터(360)의 소스 전극(361) 및/또는 드레인 전극(363)의 배선과 동일 평면 상에 배치될 수 있으며, 상기 소스 전극(361) 및/또는 드레인 전극(363)과 동일 물질로 구성될 수 있다. 상기 제 4 영역(S4)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 불투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 5 영역(S5)에 해당하는, 상기 트랜지스터(360)의 게이트 전극(363)의 배선과 동일 평면 상에 배치될 수 있으며, 상기 게이트 전극(363)과 동일 물질로 구성될 수 있다. 상기 제 5 영역(S5)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 불투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 6 영역(S6)에 해당하는, 상기 게이트 전극(363) 및 제 3 투명판(320) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 5 영역(6)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 투명 또는 불투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
이하, 상기 디스플레이 장치(300)의 각 영역에 배치되는 제 1 전극 및/또는 제 2 전극의 구성에 대하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(400)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(400)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다. 도 5및 도 6에 나타난 상기 디스플레이 장치(400)의 제 2투명판(410), 제 3 투명판(420) 및 트랜지스터(460)의 구조는, 도 3 및 도 4에 나타난 제 2투명판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(400)는 터치 센서(도 3의 터치 센서(330)) 및/또는 압력 센서(도 3의 압력 센서(340))를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(431))은, 터치 인식을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용하고, 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식으로 구성될 수 있으며, 설명의 편의를 위하여, 상기 기술은 기 공지된 기술에 따른다.
또 다른 예로, 상기 터치 센서를 구성하는 전극은 복수 개의 전극으로 구성된 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식을 따를 수 있으며, 상기 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식은 두 전극 간의 정전 용량을 이용하는 방식으로서, 한 전극은 가로 축에 배열하고 다른 한 전극은 세로축으로 배열하여 격자 구조로 만든 다음 양축 간의 교차점에서 형성되는 정전 용량을 순차적으로 측정해 나감으로써 특정 지점의 정전 용량 변화를 감지해낼 수 있다. 상기 복수 개의 전극 사이에는 유전층이 배치될 수 있으며, 하부에는 광학 부재(미도시)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 광학 부재는 상기 디스플레이 장치(400)로부터 출력된 화면을 투과하는 것으로서, 상기 디스플레이 장치(400)에 적어도 하나로 적층될 수 있다. 따라서 상기 광학 부재는 상기 디스플레이 장치(400)에 직접 부착되거나, 상기 디스플레이 장치(400) 상에서 다른 광학 부재와 점착될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 부재로는, 상기 디스플레이 장치(400)로부터 출력되는 화면의 위상차 등을 보정하기 위한 광학 보상 필름 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 광학 부재(250)는, 광학 보상 필름, 예를 들면, 편광 필름을 포함할 수 있다. 상기 광학 보상 필름은, 편광 기능을 제공하는 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol; PVA) 필름의 양면에 각각 트리아세틸 셀룰로오스(tri-acetyl celloulose; TAC) 필름이 부착되며, 아울러, 표면측 TAC 필름은 표면 코팅층에 의해 보호된 구성일 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 터치 센서에 따른 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(431))은 비유효 영역(미도시) 상에 배치되는 배선 전극과 연결될 수 있다. 상기 배선 전극은 적어도 하나의 제어 회로와 연결될 수 있다. 상기 제어 회로는 터치 센서에 따른 적어도 하나의 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(431))을 이용하여 상기 제 1 투명판에 접촉하는 사용자의 손가락의 터치 위치를 감지할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 터치 센서는 상기 디스플레이 장치(400)의 전면(상기 디스플레이가 출력하는 이미지가 표시되는 면)에 부착되거나 상기 제 1 투명판의 내측면에 부착 또는 형성될 수 있다. 상기 터치 센서는 인듐-주석 산화물(Induim-Tin Oxide; ITO) 필름으로 제작된 정전식 터치 패널로 구현될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 터치 센서는 저항식 터치 패널로 구현될 수 있다. 상기와 같은 터치 센서는 사용자의 신체가 접촉하거나 근접할 때 정전 용량의 변화를 검출하여 사용자가 접촉(또는 근접)하는 지점에 대한 평면 좌표를 검출할 수 있다. 여기서, 평면 좌표라 함은, 상기 디스플레이(400)의 전면에서의 위치를 나타내는 좌표를 의미할 수 있다.
이러한 터치 입력은 단순히 특정 위치로 접촉하거나 근접하는것 뿐만 아니라 다양한 제스쳐를 포함할 수 있다. 예컨대, 화면 상에 손가락을 올려두는 터치(touch), 화면을 짧고 가볍게 두드리는 탭(tap; single tap, double tap, triple tap, quadruple tap 등), 손가락을 화면 위에 올려 빠르게 움직이고 떼는 플릭(flick), 화면 요소를 이동시키거나 스크롤 하는 드래그(drag), 터치 상태에서 화면 요소를 움직인 다음 정지한 상태에서 손가락을 화면에서 떼는 드래그 앤 드롭(drag & drop), 손가락을 화면에 터치한 상태에서 한 방향으로 일정 거리를 움직이는 스윕(swipe), 둘 또는 셋 이상의 손가락을 화면에 터치한 상태에서 일정 거리를 움직이는 멀티 스윕(multi swipe), 두 손가락을 화면에 터치한 상태에서 서로 다른 방향으로 움직이는 핀치(pinches), 화면 요소가 나타날 때까지 터치 상태를 유지하는 터치 앤 홀드(touch & hold), 장치를 흔들어 액션을 동작하게 하는 셰이크(shake) 등 다양한 형태의 터치 입력이 수행될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 디스플레이 장치(400)는 상기 제 2 투명판(410)의 배면 전체에 하나의 패널에 의한 압력 센서가 배치되거나, 복수의 패널의 배열에 따른 압력 센서가 배치되는 구조를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서를 구성하는 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(441))은, 터치 압력을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용하고, 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식으로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 압력 센서를 구성하는 전극은 복수 개의 전극으로 구성된 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식을 따를 수 있으며, 상기 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식은 두 전극 간의 정전 용량을 이용하는 방식으로서, 한 전극은 가로 축에 배열하고 다른 한 전극은 세로축으로 배열하여 격자 구조로 만든 다음 양축 간의 교차점에서 형성되는 정전 용량을 순차적으로 측정해 나감으로써 특정 지점의 정전 용량 변화를 감지해낼 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식의 압력 센서는 복수 개의 전극으로 구성될 수 있으며, 각각의 전극은 서로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(441))은, 상기 제 3 전극(451) 또는 제 4 전극(453) 중 하나와 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 압력 센서를 구성하는 다른 하나의 전극(예를 들어, 제 5 전극(470))은, 상기 제 3 투명판(420) 및 상기 하우징의 제 2 면(도 2의 하우징의 제 2 면(240)) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 2 전극(441) 및 상기 제 5 전극(470)은 터치 압력의 세기를 감지하도록 상기 제어 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 5 전극(470)은 그라운드 부재를 포함할 수 있으며, 상기 그라운드 부재는, 상기 디스플레이 장치(400)와 실질적으로 동일한 크기로 제작될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 디스플레이 장치(400)는 상기 제 3 전극(431) 및 제 4 전극(441) 사이에는 유전층(491)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 디스플레이 장치(400)는 상기 제 3 투명판(420)과 제 5 전극(470) 사이에는 유전층(492)이 포함될 수 있으며, 상기 유전층(491,492)은 black embo층(PET), 다공성 물질(foam), 멤브레인(Membrane), 폴리머층, air gap 중 하나 또는 조합으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 2 전극(441)은 상기 제 3 전극(451)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(451)은 디스플레이 전극일 수 있다. 따라서, 제 3 전극(451) 하부에 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치될 수 있도록, 상기 제 2 전극(441) 하부에는 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치된 이외의 영역에 구성될 수 있다. 상기 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀을 구성하는 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀을 구성하는 유기 발광 다이오드(480)는 상기 제 3 전극 및 제 4 전극 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 2 전극(441)은 상기 제 3 전극(451) 사이에 또는 제 3 전극(451)과 교대로 배치될 수 있으며, 상기 제 3 전극(451)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 전극(441)은 투명 전도성 물질로, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 투명 고분자 전도체, 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 전극(441)은 디스플레이 장치(400) 전체에 걸쳐 동일한 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 압력 센서는 디스플레이 장치(400)의 제 1 투명판(도 3의 제 1 투명판(303))에 사용자 신체 등이 근접 또는 접촉하면, 상기 압력 전극들 사이에 정전 용량이 변화하게 되며, 상기 압력 센서는 이러한 정전 용량의 변화를 검출할 수 있다. 정전 용량의 변화는 사용자의 신체가 상기 제 1 투명판에 근접한 거리 또는 접촉한 압력에 따라 상이하게 나타나는 바, 이러한 정전 용량의 변화로부터 상기 디스플레이 장치(400)에 근접한 거리 또는 접촉한 압력을 산출하여, 상기 디스플레이 장치(400)의 일면에 대한 수직 좌표를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 디스플레이 장치(400)는, 압력 센서로부터 검출되는 정전 용량의 변화 또는 저항값의 변화로부터 사용자의 신체가 디스플레이 장치(400)로 근접하는 거리나 접촉한 압력을 산출할 수 있으며, 이러한 압력으로부터 디스플레이(210)에 대한 디지털 값, 예를 들면, 수직 좌표 또한 산출할 수 있다. 제어 회로(예: 프로세서(120))는 이렇게 산출된 디지털 값과, 터치 센서를 통해 검출되는 평면 좌표를 조합하여 3차원 좌표를 획득할 수 있으며, 이를 이용하여 디스플레이 장치(400)를 통해 3차원 터치 입력을 구현함으로써, 새로운 사용자 경험을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 압력 센서는 정전용량 방식으로 구현될 수 있는 바, 상기 터치 센서가 정전용량 방식으로 구현된다면, 별도의 제어 회로(예: 압력 센서 IC)를 부가하지 않더라도, 상기 터치 패널이나 터치 키의 제어 회로(예: 터치 센서 IC의 전체 채널들 중 일부 채널)를 이용하여 상기 압력 센서를 제어하거나 상기 압력 센서로부터 검출되는 데이터 등을 처리할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 압력 센서의 전극 배치 구조를 나타낸 평면도이다.
도 7a를 참조하면, 압력 센서의 제 2 전극(441)은 디스플레이의 R, G, 및 B 픽셀로 구성된 하나의 유기 발광 물질 세트(set)를 기준으로 그 주위에 배치된 브릿지 구조로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 전극(441)은 상기 하나의 세트 주변을 둘러싸듯이 배치되며, 상기 제 2 전극(441)은 전체적으로 서로 연결되도록 구성되어 그라운드 및/또는 다른 전극들과의 사이에서 캐패시터와 같은 기능을 수행할 수 있다. 상기 제 2 전극(441)은 상기 R, G, 및 B 픽셀에 대하여 상면과 서로 중첩되지 않으면서 배치되도록, 상기 R, G, 및 B 픽셀로부터 제 1 방향(+Z) 상에 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 디스플레이의 제 3 전극(451)은 상기 제 2 전극(441)과 동일 평면 상에 소정의 간격을 가지고 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(451)은 상기 R, G, 및 B 픽셀의 상면에 배치되며, 상측에서 바라볼 때, 서로 중첩 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 터치 센서, 압력 센서 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated circuit(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 센서의 제 2 전극(441)은 압력 센서 IC와 연결되며, 상기 상기 디스플레이의 제 3 전극(731)은 디스플레이 드라이버 IC(DDI)와 연결되며, 회로 동작에 따라 센싱 동작할 수 있다. 각각의 압력 IC 및/또는 디스플레이 드라이버 IC는 통합 IC로 동작할 수 있다. 상기 IC들은 프로세서와 연결될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 압력 센서의 제 2 전극(441)은 디스플레이의 R, G, 및 B 픽셀로 구성된 하나의 유기 발광 물질 세트(set)를 기준으로 그 주변 일부에 배치된 브릿지 구조로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 전극(441)은 상기 적어도 하나의 세트 주변의 일부 영역을 둘러싸는 코일 형상으로 구성되어 하나의 인덕터를 형성할 수 있다. 예를 들면, 압력 센서는 압력에 의해 인덕터인 제 2전극(441)에서 발생하는 인덕턴스 변화를 감지할 수 있다. 상기 제 2 전극(441)은 상기 R, G, 및 B 픽셀에 대하여 상면과 서로 중첩되지 않으면서 배치되도록, 상기 R, G, 및 B 픽셀로부터 제 1 방향(+Z) 상에 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 디스플레이의 제 3 전극(451)은 상기 제 2 전극(441)과 동일 평면 상에 소정의 간격을 가지고 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(451)은 상기 R, G, 및 B 픽셀의 상면에 배치되며, 상측에서 바라볼 때, 서로 중첩 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 터치 센서, 압력 센서 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 센서의 제 2 전극(441)은 압력 센서 IC와 연결되며, 상기 디스플레이의 제 3 전극(451)은 디스플레이 드라이버 IC(DDI)와 연결되며, 회로 동작에 따라 센싱 동작할 수 있다. 각각의 압력 IC 및/또는 디스플레이 드라이버 IC는 통합 IC로 동작할 수 있다. 상기 IC들은 프로세서와 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 디스플레이 장치(400)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다. 도 8에 나타난 상기 디스플레이 장치(400)의 제 2투명 판(410), 제 3 투명판(420) 및 트랜지스터(460)의 구조는, 도 5 및 도 6에 나타난 제 2투명 판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(400)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 디스플레이 장치(400)의 제 3 투명판(420) 하부에는 제 5 전극(470)를 포함할 수 있다. 상기 제 5 전극(470)은 터치 센서의 전극 및/또는 압력 센서의 전극으로 활용될 수 있다. 예를 들면, 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식를 활용한 터치 센서는 제 3 투명판(420) 상부에 배치된 제 1 전극(431) 및 제 5 전극(470)이 사용될 수 있다. 또 다른 예로, 압력 센서는 제 3 투명판(420) 상부에 배치된 제 2 전극(441) 및 상기 제 5 전극(470)이 사용될 수 있다. 상기 제 5 전극(470)은 터치 센서 및 압력 센서의 공유 전극으로 활용될 수 있다. 예를 들면, 제 5 전극(470)에는 터치 센서 및 압력 센서 모두에 대한 전송(TX) 신호가 인가되거나, 수신(RX) 신호가 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 전극(431)과 상기 제 5 전극(470)은 서로 전기적으로 연결되어 터치 센서를 형성할 수 있다. 일 예에 따라, 상기 제 1 전극(431)과 제 5 전극(470)은 서로 전기적으로 연결되어 터치 센서를 형성할 수 있다. 또 다른 예에 따라, 상기 제 2 전극(441)과 제 5 전극(470)은 서로 전기적으로 연결되어 압력 센서를 형성할 수 있다. 상기 터치 센서의 센싱 영역 및/또는 상기 압력 센서의 센싱 영역은 기판 위에 송신 전극층, 절연층 및 수신 전극층을 포함하여 제공될 수 있다. 터치 센서 및 압력 센서는 각각의 모드에서 상호 정전 용량 방식으로 송신 전극들의 구동신호에 응답하는 수신 전극에서의 신호를 센싱하여 터치 또는 압력 센싱 신호를 검출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 센서의 송신 전극층은 제 1 전극(431) 또는 제 2 전극(441)일 수 있으며, 수신 전극층은 제 5 전극(470)일 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, 수신 전극층인 제 5 전극(470)은 공유 전극(661)일 수 있으며, 송신 전극층은 지문 전극(621) 또는 터치 전극(631)일 수 있다. 일 실시예에 따라, 제 5 전극(470)을 수신 전극으로 사용자의 터치 위치 검출 또는 터치 세기 검출시에, 제 1 전극(431)과 제 2 전극(441)이 서로 오버랩되는 영역은 커플링에 의하여 기생 커패시턴스가 발생할 수 있다. 이때 기생 커패시턴스는 지문 전극과 터치 전극이 간섭되는 영역의 면적에 비례하여 생성된다. 본 발명은 상기 제 1 전극(431)과 제 2 전극(441) 사이의 간섭(overlap)이 최소화되도록 구조적으로 동일 평면상에 교대로 이격 배치하여, 기생 커패시턴스에 의한 영향력을 줄여 터치의 위치 및 세기 검출 성능이 유효화되도록 유지시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 터치 센서의 전극들 및/또는 압력 센서의 전극들은 서로 교차하도록 배치된 메쉬 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제 1 전극(431) 및/또는 제 2 전극(441)들은 바(Bar) 형태로 제 3 방향(X)으로 나란히 배열된 제 1 패턴으로 형성되고, 복수 개의 제 5 전극(470)들은 바(Bar)형태로 제 4 방향(Y)으로 나란히 배열된 제 2 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 제 3 방향(X)과 상기 제 4 방향(Y)은 서로 직교할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 서로 직교하는 바 형태의 전극들의 배열을 도시하였으나, 이에 한정된 것은 아니며, 제 1 전극(431), 제 2 전극(441) 및/또는 제 5 전극(470) 중 어느 하나가 브릿지 형상 등 다양한 형상을 가질 수도 있으며, 서로 직교하면서 중첩 영역을 가질 수 있다. 일 예로, 제 1 전극(431) 및/또는 제 2 전극(441)의 패턴은 상기 제 5 전극(470)과의 간섭을 최소화하기 위하여 제 5 전극(470)이 배치된 외의 영역을 따라 배치된 복수 개의 라인의 연결일 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(500)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(500)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다. 도 9 및 10에 나타난 상기 디스플레이 장치(500)의 제 2투명판(510), 제 3 투명판(520) 및 트랜지스터(560)의 구조는, 도 3 및 도 4에 나타난 제 2투명판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 9 및 도 10은 도 5와 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 5의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(500)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 상기 압력 센서의 제 2 전극(541)은 상기 제 3 전극(551) 또는 제 4 전극(553) 중 하나와 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서의 제 1 전극(531)은 상기 디스플레이 전극인 제 3 전극(551)일 수 있으며, 시분할 스위치 구동에 따라, 서로 중첩되지 않은 시간 구간에서 동작할 수 있다. 본 발명에 따른 공통 전극을 사용하여 터치 센서를 위한 전극을 추가로 구성할 필요가 없어 전자 장치의 슬림화 및 재료 절감을 구현할 수 있다.
도 11 및 도 12는 도 9의 실시예를 기본으로 한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(500)의 시분할 스위칭 구동을 나타낸 개략도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(500)를 통한 3차원 입력 방법은, 세 구간으로 시간을 분할하고, 각각의 분할 구간마다 디스플레이 전극(예를 들면, 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551)), 터치 전극(예를 들면, 제 1 전극(531)) 및/또는 압력 전극(예를 들면, 제 2 전극(541)) 중 하나의 신호를 송/수신할 수 있다. 일 실시예에 따른, 상기 디스플레이 전극과 터치 전극은 공통 전극으로 사용할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치는 상기 제 1 전극(531), 제 2 전극(541), 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551)과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 제 1 전극(531)을 이용하여, 사용자의 터치 입력의 위치를 감지하고, 상기 제 2 전극(541)을 이용하여, 상기 사용자의 터치 입력의 세기를 감지하고, 상기 제 3 전극(551) 및 제 4 전극(551)을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)를 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 디스플레이 장치(500)는 세 구간의 분할된 시분할 구동이 반복적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1시간 구간(first time period) 동안, 상기 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551)을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 상기 제 1 시간 구간(first time period)에서, 디스플레이 전극을 통해 구동 전압이 인가되고, 제 1 전극(531) 및 제 2 전극(541)은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 제 2시간 구간(Second time period) 동안, 상기 제 1 전극(531)을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 제 2시간 구간에서, 상기 제 1 전극(531)을 통해 구동 전압이 인가되고, 상기 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551) 및 제 2 전극(541)은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다. 상기 제 2시간 구간(Second time period) 동안, 제 1 전극(531)이 정전 용량의 변화 방식으로 지문 송신 전극 들의 구동 신호에 응답하는 터치 수신 전극에서의 신호를 센싱하여 터치 센싱 신호를 검출할 수 있다. 상기 제 1 전극(531)은 터치 인식을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용하고, 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식을 사용할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 제 3시간 구간(Third time period) 동안, 상기 제 2 전극(541)을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 제 3시간 구간에서, 제 2 전극(541)을 통해 구동 전압이 인가되고, 상기 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551) 및 제 1 전극(531)은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다. 상기 제 3시간 구간(Third time period) 동안, 상기 제 2 전극(541)이 정전 용량의 변화 방식으로, 압력 송신 전극 들의 구동 신호에 응답하는 압력 수신 전극에서의 신호를 센싱하여 압력 센싱 신호를 검출할 수 있다. 상기 제 2 전극(541)은 터치 인식을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용하고, 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식을 사용할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(500)를 통한 3차원 입력 방법은, 두 구간으로 시간을 분할하고, 각각의 분할 구간마다 디스플레이 전극(예를 들면, 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551)), 터치 전극(예를 들면, 제 1 전극(531)) 및/또는 압력 전극(예를 들면, 제 2 전극(541)) 중 하나의 신호를 송/수신할 수 있다. 일 실시예에 따른, 상기 제 디스플레이 전극과 터치 전극은 공통 전극으로 사용할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치는 상기 제 1 전극(531), 제 2 전극(541), 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551)과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 제 1 전극(531)을 이용하여, 사용자의 터치 입력의 위치를 감지하고, 상기 제 2 전극(541)을 이용하여, 상기 사용자의 터치 입력의 세기를 감지하고, 상기 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551)을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)를 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 디스플레이 장치(500)는 전 실시예(도 11의 실시예)와 다르게 두 구간의 분할된 시분할 구동이 반복적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1시간 구간(first time period) 동안, 상기 디스플레이 전극(예를 들면, 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551)) 및 압력 전극(예를 들면, 제 2 전극(541))을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 제 1 시간 구간(first time period)에서, 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551) 및 제 2 전극(541)을 통해 구동 전압이 인가되고, 제 1 전극(531)은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 제 2시간 구간(Second time period) 동안, 상기 터치 전극(예를 들면, 제 1 전극(531))을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 제 2시간 구간에서, 제 1 전극(531)을 통해 구동 전압이 인가되고, 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551) 및 제 2 전극(541)은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 디스플레이 장치(500)는 디스플레이 전극(예를 들면, 제 3 전극(551) 및/또는 제 4 전극(551))과 터치 전극(제 1 전극(531))을 하나의 전극을 통해 서로 다른 시간 구간에 사용함에 따라, 상기 하나의 전극을 제 1시간 구간(first time period) 동안에는 디스플레이 전극으로만 활용하며, 제 2시간 구간(Second time period) 동안에는 터치 전극으로만 활용할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(600)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(600)의 일부 구성을 상면에서 바라본 투영 평면도이다. 도 13 및 도 14에 나타난 상기 디스플레이 장치(600)의 제 2투명판(610), 제 3 투명판(620) 및 트랜지스터(660)의 구조는, 도 3 및 도 4에 나타난 제 2투명판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 13 및 도 14는 도 5와 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 5의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 디스플레이 장치(600)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 터치 센서는 적어도 하나 전극으로 구성될 수 있으며, 상기 터치 센서를 구성하는 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(631))은, 터치 인식을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용하고, 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(631))은, 상기 제 3 전극(651)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(651)은 디스플레이 전극일 수 있다. 따라서, 제 3 전극(651) 하부에 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀으로 구성된 유기 발광 다이오드(680)가 배치될 수 있도록, 상기 제 1 전극(631) 하부에는 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치된 이외의 영역에 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 전극(631)은 상기 제 2 전극(641) 또는 제 3 전극(651)과 교대로 배치될 수 있으며, 상기 제 3 전극(651)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 전극(631)은 투명 전도성 물질로, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 투명 고분자 전도체, 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 전극(631)은 디스플레이 장치(600) 전체에 걸쳐 동일한 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 압력 센서는 상기 터치 센서와 마찬가지로, 적어도 하나 전극으로 구성될 수 있으며, 상기 압력 센서를 구성하는 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(641))은, 터치 인식을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용하고, 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(641))은, 상기 제 3 전극(651)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(651)은 디스플레이 전극일 수 있다. 따라서, 제 3 전극(651) 하부에 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치될 수 있도록, 상기 제 1 전극(631) 하부에는 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치된 이외의 영역에 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 2 전극(641)은 상기 제 1 전극(631) 또는 제 3 전극(651)과 교대로 배치될 수 있으며, 상기 제 3 전극(651)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 전극(641)은 투명 전도성 물질로, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 투명 고분자 전도체, 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 전극(641)은 디스플레이 장치(600) 전체에 걸쳐 동일한 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 3 전극(651)은 브릿지 구조에 따라 하나로 연결되도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 5 전극(670)은 그라운드 부재를 포함하도록 구성될 수 있으며, 상기 그라운드 부재는, 상기 디스플레이 장치(600)와 실질적으로 동일한 크기로 제작될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(600)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(600)의 일부 구성을 상면에서 바라본 투영 평면도이다. 도 15 및 도 16에 나타난 상기 디스플레이 장치(600)의 제 2투명판(610), 제 3 투명판(620) 및 트랜지스터(660)의 구조는, 도 3 및 도 4에 나타난 제 2투명판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 15 및 도 16은 도 13 및 도 14와 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 13 및 도 14의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(600)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서(예를 들어, 제 1 전극(631) 및 제 5 전극(670))를 구성하는 전극은 복수 개의 전극으로 구성된 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식을 따를 수 있으며, 상기 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식은 두 전극 간의 정전 용량을 이용하는 방식으로서, 한 전극은 가로 축에 배열하고 다른 한 전극은 세로축으로 배열하여 격자 구조로 만든 다음 양축 간의 교차점에서 형성되는 정전 용량을 순차적으로 측정해 나감으로써 특정 지점의 정전 용량 변화를 감지해낼 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(631))은, 상기 제 3 전극(651)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(651)은 디스플레이 전극일 수 있다. 또한, 상기 터치 센서를 구성하는 다른 하나의 전극(예를 들어, 제 5 전극(670))은, 상기 제 3 투명판(620) 및 상기 하우징의 제 2 면(도 2의 하우징의 제 2 면(240)) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 압력 센서(예를 들어, 제 2 전극(641) 및 제 5 전극(670))는 상기 터치 센서와 마찬가지로, 적어도 복수 개의 전극으로 구성될 수 있으며, 상기 압력 센서를 구성하는 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(641))은, 상기 제 3 전극(651)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(651)은 디스플레이 전극일 수 있다. 또한, 상기 터치 센서를 구성하는 다른 하나의 전극(예를 들어, 제 5 전극(670))은, 상기 제 3 투명판(620) 및 상기 하우징의 제 2 면(도 2의 하우징의 제 2 면(240)) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 5 전극(670)은 터치 센서 또는 압력 센서로 활용되는 공통 전극일 수 있다. 상기 제 5 전극(670)은 터치 센서 및 압력 센서의 공유 전극으로 활욜용될 수 있다. 예를 들면, 제 5 전극(670)에는 터치 센서 및 압력 센서 모두에 대한 전송(TX) 신호가 인가되거나, 수신(RX) 신호가 인가될 수 있다. 또 다른 예로, 복수 개의 제 1 전극(631) 및/또는 제 2 전극(641)들은 바(Bar) 형태로 제 3 방향(X)으로 나란히 배열되고, 복수 개의 제 5 전극(670)들은 바(Bar)형태로 제 4 방향(Y)으로 나란히 배열될 수 있다. 상기 제 3 방향(X)과 상기 제 4 방향(Y)은 서로 직교할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 서로 직교하는 바 형태의 전극들의 배열을 도시하였으나, 이에 한정된 것은 아니며, 터치 전극(631) 또는 압력 전극(641)의 패턴은 상기 지문 전극(621)과의 간섭을 최소화하기 위하여 지문 전극(621)이 배치된 외의 영역을 따라 배치된 복수 개의 라인의 연결일 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(700)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(700)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다. 도 17 및 도 18에 나타난 상기 디스플레이 장치(700)의 제 2투명판(710), 제 3 투명판(720) 및 트랜지스터(760)의 구조는, 도 3 및 도 4에 나타난 제 2투명판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(700)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 도 17 및 도 18은 도 5와 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 5의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(731))은, 상기 트랜지스터(760) 및 제 3 투명판(720) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극(731)은 디스플레이 전극인 제 3 전극(751)과 중첩되도록 배치될 수 있으며, 실질적으로 제 3 투명판(751)의 면적에 대응되는 크기로 제작될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 트랜지스터(760)와 제 1 전극(731) 사이에는 유전층(790)이 배치될 수 있다.
다만, 상기 제 1 전극(731)의 위치는 상기 트랜지스터(760) 및 제 3 투명판(720) 사이에 한정된 것은 아니며, 상기 제 3 전극(751)과 동일 평면에 위치하거나, 상기 제 3 전극(751) 및 제 2 투명판(720) 사이에 위치할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 터치 센서는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식 또는 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 구성될 수 있으며, 상기 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 구현되는 경우, 터치 센서의 또 하나의 전극은 제 3 투명판(720) 하부에 배치된 제 5 전극(770)일 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(741))은, 트랜지스터(760)의 게이트 전극(763)과 동일 층에 배치되어, 디스플레이 장치(700) 전체에 동일한 전압이 인가되는 층으로 구성될 수 있다. 상기 제 2 전극(741) 상부에는 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치된 이외의 영역에 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 2 전극(741)은 상기 트랜지스터(760)의 게이트 전극(763)의 배선과 동일 층으로 배치될 수 있으며, 상기 게이트 전극(763)과 동일 물질로 구성될 수 있다. 상기 제 2 전극(741)은 불투명 전도성 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 압력 센서는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식 또는 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 구성될 수 있으며, 상기 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 구현되는 경우, 압력 센서의 또 하나의 전극은 제 3 투명판(720) 하부에 배치된 제 5 전극(770)일 수 있다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(800)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(800)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다.
도 19 및 도 20에 나타난 상기 디스플레이 장치(800)의 제 2투명판(810), 제 3 투명판(820) 및 트랜지스터(860)의 구조는, 도 3 및 도 4에 나타난 제 2투명판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(800)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 도 19 및 도 20는 도 5와 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 5의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서(예들 들어 제 1 전극(831) 및 제 5 전극(870))를 구성하는 전극은 복수 개의 전극으로 구성된 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 구성되어 특정 지점의 정전 용량 변화를 감지해낼 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 5 전극(870))은, 상기 제 2 투명판(810) 및 제 3 전극(851) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 터치 센서를 구성하는 다른 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(831))은, 상기 제 3 전극(851)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(851)은 디스플레이 전극일 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서의 복수개의 제 1 전극(831)들은 바(Bar) 형태로 제 3방향으로 나란히 배열되고, 상기 터치 센서의 또 다른 복수 개의 전극인 제 5 전극(870)들은 바(Bar)형태로 제 4 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 상기 제 3 방향과 상기 제 4 방향은 서로 직교할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 압력 센서는 상기 터치 센서와 마찬가지로, 상기 압력 센서(예를 들어, 제 2 전극(841) 및 제 5 전극(870))를 구성하는 전극은 복수 개의 전극으로 구성된 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 5전극(870))은, 상기 제 2 투명판(810) 및 제 3 전극(851) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 5 전극(870)은 터치 센서 및 압력 센서의 공통 전극으로 활용될 수 있다. 예를 들면, 제 5 전극(870)에는 터치 센서 및 압력 센서 모두에 대한 전송(TX) 신호가 인가되거나, 수신(RX) 신호가 인가될 수 있다. 또한, 상기 압력 센서를 구성하는 다른 하나의 전극은, 상기 제 3 전극(851)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(851)은 디스플레이 전극일 수 있다. 따라서, 제 3 전극(851) 하부에 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치될 수 있도록, 상기 제 2 전극(841) 하부에는 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치된 이외의 영역에 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서의 복수개의 제 2 전극(841)들은 바(Bar) 형태로 제 3 방향으로 나란히 배열되고, 상기 압력 센서의 또 다른 복수 개의 제 5 전극(870)들은 바(Bar)형태로 제 4 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 상기 제 4 방향과 상기 제 4 방향은 서로 직교할 수 있다.
도 21 및 도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(900)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다. 도 21 및 22에 나타난 상기 디스플레이 장치(900)의 제 2투명판(910), 제 3 투명판(920) 및 트랜지스터(960)의 구조는, 도 3 및 도 4에 나타난 제 2투명판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 21 및 22를 참조하면, 상기 디스플레이 장치(900)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 도 21 및 도 22는 도 5와 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 5의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
도 21은 터치 센서 및/또는 압력 센서를 하나의 전극의 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식을 나타낸 사시도이며, 도 22는 터치 센서 및/또는 압력 센서는 복수 개의 전극으로 구성된 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식을 나타낸 시시도이다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(931))은, 상기 제 2 투명판(920) 및 제 3 전극(951) 사이에 배치될 수 있다. 디스플레이 상면에서 바라볼 때, 상기 제 1 전극(931)은 디스플레이 전극인 제 3 전극(951)과 중첩되도록 배치될 수 있으며, 실질적으로 제 2 투명판(920)의 면적에 대응되는 크기로 제작될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 트랜지스터(960)와 제 1 전극(931) 사이에는 유전층이 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(941))은, 상기 제 1 전극(931)과 동일한 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 전극(941)은 제 1 전극(931)과 격자로 배치 또는 교대로 배치되어 하나의 층으로 구성될 수 있어 디스플레이 장치(900)의 슬림화을 제공할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 상기 터치 센서는 복수 개의 전극으로 구성된 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 구성될 수 있다. 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(931)은, 상기 제 2 투명판(910) 및 제 3 전극(951) 사이에 배치될 수 있으며, 다른 하나의 전극(제 5 전극(970))은 제 3 투명판(920) 하부에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 압력 센서는 복수 개의 전극으로 구성된 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 구성될 수 있다. 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(941))은, 상기 제 1 전극(931)과 동일한 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있으며, 다른 하나의 전극(제 5 전극(970))은 제 3 투명판(920) 하부에 배치될 수 있다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1000)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다. 도 23에 나타난 상기 디스플레이 장치(1000)의 제 2 투명판(1010), 제 3 투명판(1020) 및 트랜지스터(1060)의 구조는, 도 3 및 도 4에 나타난 제 2 투명판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 23을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(1000)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 도 23은 도 5와 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 5의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(1031))은, 상기 제 1 투명판(도 3의 제 1 투명판(303)) 및 제 2 투명판(1010) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극(1031)은 실질적으로 상기 제 1 투명판(303) 및/또는 상기 제 2 투명판(1010)과 중첩되도록 배치될 수 있으며, 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식 또는 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식에 따라 하나의 전극 또는 복수 개의 전극으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(1041))은, 제 3 전극(1051)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(1051)은 디스플레이 전극일 수 있다. 따라서, 제 3 전극(1051)의 하부에 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치될 수 있도록, 상기 제 1 전극(1041) 하부에는 디스플레이의 R, G, 또는 B 픽셀이 배치된 이외의 영역에 구성될 수 있다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1100)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다. 도 24에 나타난 상기 디스플레이 장치(1100)의 제 2 투명판(1110), 제 3 투명판(1110) 및 트랜지스터(1160)의 구조는, 도 3 및 도 4에 나타난 제 2 투명판(310), 제 3 투명판(320) 및 트랜지스터(360)일 수 있다.
도 24를 참조하면, 상기 디스플레이 장치(1100)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 도 24는 상기 도 23과 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 23의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(1131))은, 상기 제 1 투명판(도 3의 제 1 투명판(303)) 및 제 2 투명판(1110) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극(1131)은 실질적으로 상기 제 1 투명판 및/또는 상기 제 2 투명판(1110)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(1141))은, 상기 제 1 투명판(도 3의 제 1 투명판(303)) 및 제 2 투명판(1110) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 2 전극(1141)은 실질적으로 상기 제 1 투명판 및/또는 상기 제 2 투명판(1110)과 중첩되도록 배치될 수 있으며, 상기 제 1 전극(1131)과 동일층 또는 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 제 1 전극(1131) 및 제 2 전극(1141)은, 예를 들면, 제 2 투명판(1110) 상에 직접 증착될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 전극(1131) 및 제 2 전극(1141)은 서로 동일 평면 상에 교대로 배열될 수 있다. 예를 들면, 제 2 투명판(1110) 상부에 바(bar) 형상의 복수 개의 제 1 전극(1131)이 배열되며, 상기 제 1 전극(1131) 사이에 바(bar) 형상의 제 2 전극(1141)이 복수 개 배열될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 도시된 바와 다르게 점(dot) 형상의 제 1 전극(1131) 및/또는 점(dot) 형상의 제 2 전극(1141)이 제 2 투명판(1110) 상에 복수 개 배열될 수 있다. 제 1 전극(1131)의 수는, 예를 들면, 제 2 전극(1141)의 수보다 많을 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 동일 평면 상에 교대로 배열된 제 1 전극(1131) 및/또는 제 2 전극(1141)은 수신 전극 또는 송신 전극일 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 송신 전극(Tx)과 압력 센서 송신 전극(Tx)은 기설정된 간격으로 떨어져서 평행하게 배열될 수 있다. 또 다른 예로, 터치 모드 및/또는 압력 모드에서 터치 송신 전극(Tx)은 복수 개의 압력 송신 전극(Tx)과 함께 활성화 되어 동작할 수 있다. 상기 터치 모드에서는 제 1 전극(1131)은 활성화 되고, 복수 개의 제 2 전극(1141)은 비활성되어 동작할 수 있으며, 상기 압력 모드에서는 제 1 전극(1131)은 비활성화 되고, 복수 개의 제 2 전극(1141)만 활성화되어 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 전극(1131) 및/또는 제 2 전극(1141)은 서로 교대로 나란하게 배치되는 것을 나타내고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 제 1 전극(1131) 및/또는 제 2 전극(1141)은 서로 크로스(cross) 형태로 배치될 수도 있으며, 상기 제 1 전극(1131) 및/또는 제 2 전극(1141)은 교차점은 절연부재 등을 통하여 절연할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 전극(1131) 및/또는 제 2 전극(1141)의 상부에는 광학 부재(1190)가 배치될 수 있다. 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1100)는 상기 광학 부재(1190)와 상기 제 1 전극(1131) 및/또는 제 2 전극(1141)이 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 광학 부재(1190)의 상부에 상기 제 1 전극(1131) 및/또는 제 2 전극(1141)을 직접 형성하여, 제작비용이 급감됨은 물론 조립공정이 간단해 지는 등의 이점이 발생할 수 있다.
도 25는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치(1200)를 나타낸 단면도이다. 도 25는 후술할 도 26 내지 도 30의 실시예의 기본 예시 도이다.
도 25에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 장치(1200)는 액정 표시 장치(LCD) 적층 구조로 이루어지며, 상기 디스플레이 장치(1200)(예: 도 1의 디스플레이(160))는, 화면을 출력하며, 내부에 배치된 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 센서는 지문 센서, 터치 센서, 또는 압력 센서 중 어느 하나일 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1200)는, 제 1 방향(+Z)을 향하는 제 2 투명판(1210) 및 상기 제 1 방향(+Z)과 반대인 제 2 방향(-Z)을 향하는 제 3 투명판(1220)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 투명판(1210) 및 제 3 투명판(1220) 사이에는 디스플레이 전극(1251,1253) 이외에 상기 센서들을 구동하기 위한 적어도 하나의 전극들이 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 2 투명판(1210) 하부에는 상기 제 2 투명판(1210)과 대면하는 액정(liquid crystal)(1291)이 배치될 수 있으며, 상기 제 2 투명판(1210) 및 상기 액정(1291) 사이에는 R, G, 또는 B 픽셀이 배치된 칼라 필터(1295)가 배치될 수 있다. 상기 디스플레이 장치(12000)를 구동하기 위한 복수 개의 전극(예를 들어 제 3 전극(1251) 및/또는 제 4 전극(1253))은 상기 액정(1291) 하부에 배치되며, 상기 전극들 사이에는 유전층(1297)이 배치될 수 있다. 상기 유전층(1297)은 예를 들면, 실리콘(silicon), 공기(Air), 폼(Foam), 멤브레인(Membrane), OCA(optical clear adhesive), 스폰지, 고무, 잉크, 폴리머(PC, PET)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 디스플레이 장치(1200)는, 상기 제 3 전극(1251) 및/또는 제 4 전극(1253)과 전기적으로 연결된 트랜지스터(TFT)(1260)를 더 포함할 수 있으며, 상기 트랜지스터(1260)는, 게이트 전극(1265), 소스 전극(1261), 및 드레인 전극(1263)을 포함할 수 있다. 또 한 예로, 상기 제 3 투명판(1220) 하부에는 LCD 뒷면에서 디스플레이 영상이 눈에 보일 수 있도록 고르게 광을 비춰주는 백라이트 유닛(back light unit)(1293)을 배치할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 디스플레이 장치(1200)는 상기 제 2 투명판(1210) 및 제 3 투명판(1220) 사이에는 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극(1251) 및/또는 제 4 전극(1253)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극(1251) 및/또는 제 4 전극(1253) 중 적어도 하나의 전극은 투명 또는 불투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극(1251) 및/또는 제 4 전극(1253) 중 적어도 하나의 전극은 투명 전도성 물질로, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 투명 고분자 전도체, 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극(1251) 및/또는 제 4 전극(1253) 중 적어도 하나의 전극은 불투명 전도성 물질로, 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 디스플레이 장치(1200)는, 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극(1251), 및/또는 제 4 전극(1253)과 전기적으로 연결된 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 제 1 전극을 이용하여, 상기 제 1 투명판(도 3의 제 1 투명판(303))에 대한 터치 입력의 위치를 감지할 수 있으며, 상기 제 2 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제어 회로는, 상기 제 3 전극(1251) 및 제 4 전극(1253)을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)를 표시할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 제 1 영역(SS1) 내지 제 6 영역(SS6) 중 하나의 위치에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 1 영역(SS1)에 해당하는, 제 2 투명판(1210) 및 제 3 전극(1251) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 영역(SS1)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 2 영역(SS2)에 해당하는, 상기 제 3 전극(1251)과 동일한 평면 상에 배치될 수 있으며, 상기 제 3 전극(1251)과 동일 물질로 구성될 수 있다. 상기 제 2 영역(SS2)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 3 영역(S3)에 해당하는, 상기 제 4 전극(1253)과 동일한 평면 상에 배치될 수 있으며, 상기 제 4 전극(1253)과 동일 물질로 구성될 수 있다. 상기 제 3 영역(SS3)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 4 영역(SS4)에 해당하는, 상기 트랜지스터(1260)의 소스 전극(1261) 및/또는 드레인 전극(1263)의 배선과 동일 평면 상에 배치될 수 있으며, 상기 소스 전극(1261) 및/또는 드레인 전극(1263)과 동일 물질로 구성될 수 있다. 상기 제 4 영역(SS4)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 불투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 5 영역(SS5)에 해당하는, 상기 트랜지스터(1260)의 게이트 전극(1265)의 배선과 동일 평면 상에 배치될 수 있으며, 상기 게이트 전극(1265)과 동일 물질로 구성될 수 있다. 상기 제 5 영역(SS5)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 불투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은, 제 6 영역(SS6)에 해당하는, 상기 게이트 전극(1265) 및 제 3 투명판(1220) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 6 영역(SS6)에 배치되는 경우, 상기 제 1 전극 및/또는 제 2 전극은 투명 또는 불투명 전도성 물질로 구성될 수 있다.
이하, 상기 디스플레이 장치의 각 영역에 배치되는 제 1 전극 및/또는 제 2 전극의 구성에 대하여 설명하도록 한다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1300)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1300)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다. 도26 및 도 27에 나타난 상기 디스플레이 장치(1300)의 제 2투명판(1310), 제 3 투명판(1320) 및 트랜지스터(1360)의 구조는, 도 25에 나타난 제 2 투명판(1210), 제 3 투명판(1220) 및 트랜지스터(1260)일 수 있다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(1300)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서는 적어도 하나의 전극으로 구성될 수 있으며, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(1341))은, 상기 제 3 전극(1351) 또는 제 4 전극(1353) 중 하나와 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 압력 센서가 복수 개의 전극으로 구성되는 경우, 상기 제 2 전극(1341) 이외에 상기 압력 센서를 구성하는 다른 하나의 전극(예를 들어, 제 5 전극(1370))은, 상기 제 3 투명판(1220) 및 상기 하우징의 제 2 면(도 3의 하우징의 제 2 면(303)) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 2 전극(1341) 및 상기 제 5 전극(1370)은 터치 압력의 세기을 감지하도록 제어 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 2 전극(1341)은 상기 제 3 전극(1351) 사이에 또는 상기 제 3 전극(1351)과 교대로 배치될 수 있으며, 상기 제 3 전극(1351)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 전극(1341)은 투명 전도성 물질로, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 투명 고분자 전도체, 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 전극(1341)은 디스플레이 장치(1300) 전체에 걸쳐 동일한 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서는 적어도 하나의 전극으로 구성될 수 있으며, 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(1331))은, 상기 디스플레이 전극인 제 3 전극(1351)일 수 있으며, 시분할 스위치 구동에 따라, 서로 중첩되지 않은 시간 구간에서 동작할 수 있다. 본 발명에 따른 상기 터치 전극과 디스플레이 전극은 공통 전극을 사용하여 터치 센서를 위한 전극을 추가로 구성할 필요가 없어 전자 장치의 슬림화 및 재료 절감을 구현할 수 있다.
도 28은 도 26의 실시예를 기본으로 한, 디스플레이 장치(1300)의 시분할 스위칭 구동을 나타낸 개략도이다.
도 28에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1300)를 통한 3차원 입력 방법은, 세 구간으로 시간을 분할하고, 각각의 분할 구간마다 디스플레이 전극(예를 들면, 제 3 전극(1351) 및/또는 제 4 전극(1353)), 터치 전극(예를 들면, 제 1 전극(1331)) 및/또는 압력 전극(예를 들면, 제 2 전극(1341)) 중 하나의 신호를 송/수신할 수 있다. 일 실시예에 따른, 상기 제 디스플레이 전극과 터치 전극은 공통 전극으로 사용할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 디스플레이 장치(1300)는 세 구간의 분할된 시분할 구동이 반복적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1시간 구간(first time period) 동안, 상기 제 3 전극(1351) 및/또는 제 4 전극(1353)을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 상기 제 1 시간 구간(first time period)에서, 디스플레이 전극인 상기 제 3 전극(1351) 및/또는 제 4 전극(1353)을 통해 구동 전압이 인가되고, 제 1 전극(1331) 및 제 2 전극(1341)은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 제 2시간 구간(Second time period) 동안, 상기 제 1 전극(1331)을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 제 2시간 구간에서, 상기 제 1 전극(1331)을 통해 구동 전압이 인가되고, 제 2 전극(1341) 및 제 3 전극(1351) 및/또는 제 4 전극(1353)은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 제 3시간 구간(Third time period) 동안, 상기 제 2 전극(1341)을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 제 3시간 구간에서, 제 2 전극(1341)을 통해 구동 전압이 인가되고, 제 1 전극(1331) 및 제 3 전극(1351) 및/또는 제 4 전극(1353)은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
도 29는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1400)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 30은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1400)의 구성을 나타낸 적층 단면도이다. 도29 및 도 30에 나타난 상기 디스플레이 장치(1400)의 제 2 투명판(1410), 제 3 투명판(1420) 및 트랜지스터(1460)의 구조는, 도 25에 나타난 제 2 투명판(1210), 제 3 투명판(1220) 및 트랜지스터(1260)일 수 있다.
도 29 및 도 30은 도 26와 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 26의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
도 29 및 도 30을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(1400)는 터치 센서 및/또는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 상기 터치 센서 및/또는 압력 센서는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 터치 센서는 적어도 하나 전극으로 구성될 수 있으며, 상기 터치 센서를 구성하는 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(1431))은, 터치 인식을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용하고, 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(1431))은, 상기 제 4 전극(1453)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 4 전극(1453)은 디스플레이 전극일 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 전극(1431)은 상기 제 2 전극(1441) 또는 제 4 전극(1453)과 교대로 배치될 수 있으며, 상기 제 4 전극(1453)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 전극(1431)은 투명 전도성 물질로, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 투명 고분자 전도체, 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 전극(1431)은 디스플레이 장치(1400) 전체에 걸쳐 동일한 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 압력 센서는 상기 터치 센서와 마찬가지로, 적어도 하나 전극으로 구성될 수 있으며, 상기 압력 센서를 구성하는 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(1441))은, 터치 인식을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용하고, 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(1441))은, 상기 제 4 전극(1453)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 4 전극(1453)은 디스플레이 전극일 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 상기 제 2 전극(1441)은 상기 제 1 전극(1431) 또는 제 4 전극(1453)과 교대로 배치될 수 있으며, 상기 제 4 전극(1453)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 전극(1441)은 투명 전도성 물질로, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 투명 고분자 전도체, 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 전극(1441)은 디스플레이 장치(1400) 전체에 걸쳐 동일한 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 4 전극(1453)은 브릿지 구조에 따라 하나로 연결되도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 5 전극(1470)은 그라운드 부재를 포함하도록 구성될 수 있으며, 상기 그라운드 부재는, 상기 디스플레이 장치(1400)와 실질적으로 동일한 크기로 제작될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 센서를 구성하는 전극은 복수 개의 전극으로 구성된 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식을 따를 수 있으며, 하나의 전극(예를 들어, 제 1 전극(1431))은, 상기 제 4 전극(1453)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 4 전극(1453)은 디스플레이 전극일 수 있다. 또 다른 예로, 터치 센서의 다른 하나의 전극(예를 들어, 제 5 전극(1470))은, 상기 제 3 투명판(1420) 및 상기 백 라이트 유닛(1493) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 압력 센서는 상기 터치 센서와 마찬가지로, 적어도 복수 개의 전극으로 구성될 수 있으며, 상기 압력 센서를 구성하는 적어도 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(1441))은, 상기 제 4 전극(1453)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 터치 센서를 구성하는 다른 하나의 전극(예를 들어, 제 5 전극(1470))은, 상기 제 3 투명판(1420) 및 상기 백 라이트 유닛(1493) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 5 전극(1493)은 터치 센서 또는 압력 센서로 활용되는 공통 전극일 수 있다. 또 다른 예로, 복수 개의 제 1 전극(1431) 및/또는 제 2 전극(1441)들은 바(Bar) 형태로 제 3 방향으로 나란히 배열되고, 복수 개의 제 5 전극(1470)들은 바(Bar)형태로 제 4 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 상기 제 3 방향과 상기 제 4 방향은 서로 직교할 수 있다.
도 31은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1500)의 구성을 나타낸 적층 사시도이며, 도 32는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전극들의 형상을 나타낸 정면도이다. 도31 및 도 32에 나타난 상기 디스플레이 장치(1500)의 제 2 투명판(1510), 제 3 투명판(1520) 및 트랜지스터(1560)의 구조는, 도 5에 나타난 제 2 투명판(410), 제 3 투명판(420) 및 트랜지스터(460)일 수 있다.
도 31 및 도 32는 도 5와 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 5의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서를 구성하는 하나의 전극(예를 들어, 제 2 전극(1541))은, 상기 제 3 전극(1551)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(1551)은 디스플레이 전극일 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 상기 제 2 전극(1541)은 상기 제 3 전극(1551)과 교대로 배치될 수 있으며, 상기 제 3 전극(1551)과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 디스플레이 장치(1500)는 압력 센서 및 터치 센서 이외에도 추가 센서를 포함할 수 있다. 상기 추가 센서는 예를 들면, 지문 센서, 근접 센서, 생체 센서 중 어느 하나일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 추가 센서는 통신 회로 및 상기 제 2 투명판(1510) 및 제 3 투명판(1520) 사이에 배치되고, 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 제 7 전극(1543)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 통신 회로는, 상기 제 7 전극(1543)을 이용하여, 외부 전자 장치와 무선 주파수 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 상기 추가 센서를 구성하는 제 7 전극(1543)은, 상기 제 3 전극(1551)과 동일 층 또는 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 전극(1551)은 디스플레이 전극일 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 상기 제 7 전극(1543)은 상기 제 2 전극(1541) 또는 제 3 전극(1551)과 교대로 배치될 수 있으며, 상기 제 3 전극(1551)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 전극(1541)은 투명 전도성 물질로, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 투명 고분자 전도체, 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 7 전극(1543)은 디스플레이 장치(1500) 전체에 걸쳐 동일한 전압이 인가될 수 있다. 다만 상기 제 7 전극(1543)의 배치는 이에 한정된 것은 아니며, 도 4에 개시된 제 3 영역(S3) 내지 제 6 영역(S6)에 다양한 형태로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 압력 센서의 제 2 전극(1541)은 디스플레이의 R, G, 및 B 픽셀로 구성된 하나의 유기 발광 물질 세트(set)를 기준으로 그 주위에 배치된 브릿지 구조로 구성될 수 있다. 상기 제 2 전극(1541)은 상기 R, G, 및 B 픽셀에 대하여 상면과 서로 중첩되지 않으면서 배치되도록, 상기 R, G, 및 B 픽셀로부터 제 1 방향(+Z) 상에 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 추가 센서의 제 7 전극(1543)은 상기 제 2 전극(1541)과 동일 평면 상에 소정의 간격을 가지고 배치될 수 있다. 상기 제 7 전극(1543)은 디스플레이의 R, G, 및 B 픽셀로 구성된 하나의 유기 발광 물질 세트(set)를 기준으로 그 주위에 배치된 브릿지 구조로 구성될 수 있다
다양한 실시예에 따른, 추가 센서, 압력 센서 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 센서의 제 2 전극(1541)은 압력 센서 IC와 연결되며, 상기 추가 센서의 제 7 전극(1543)은 추가 센서 IC와 연결되며, 회로 동작에 따라 센싱 동작할 수 있다. 각각의 압력 IC 및/또는 추가 센서 IC는 통합 IC로 동작할 수 있다. 상기 IC들은 프로세서와 연결될 수 있다.
도 33은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치(1600)의 구성을 나타낸 적층 사시도이다. 도 33에 나타난 상기 디스플레이 장치(1600)의 제 2 투명판(1610), 제 3 투명판(1620), 제 2 전극(1641), 제 7 전극(1643) 및 트랜지스터(1660)의 구조는, 도 31에 나타난 제 2 투명판(1510), 제 3 투명판(1520), 제 2 전극(1541), 제 7 전극(1543) 및 트랜지스터(1560)일 수 있다. 도 33은 도 31과 비교되는 또 다른 실시예로, 전체적인 구성은 도 31의 구성에 준용되는바, 이하 차이점을 중심으로 설명토록 한다.
다양한 실시예에 따른, 상기 디스플레이 장치(1600)는 안테나 구조(1645)를 포함할 수 있다. 상기 안테나 구조(1645)는 디스플레이의 다른 구성요소와 더불어 적층 구조를 형성하며, 소정의 패턴을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 구조(1645)는 디스플레이의 제 3 전극(1651) 및 제 2 투명판(1610) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 구조(1645)는, NFC, 무선 충전 등의 저주파로 구성된 경우, 상기 디스플레이 장치(1600) 둘레를 따라 배치된 폐루트 형태일 수 있다. 또 한 예로, 상기 안테나 구조(1645)는, LTE, Wifi, BT, GPS 등의 고주파로 구성된 경우, 상기 디스플레이 장치(1600)의 일면 또는 타일면을 따라 외곽에 배치된 형태일 수 있다. 다만 상기 안테나 구조(1645)의 배치는 이에 한정된 것은 아니며, 도 4에 개시된 제 2 영역(S2) 내지 제 6 영역(S6)에 다양한 형태 및/또는 패턴으로 배치될 수 있다.
도 34 내지 도 40은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치의 시분할 스위칭 구동을 나타낸 개략도이다.
도 34 내지 도 38을 참조하면, 터치 전극, 압력 전극 및/또는 디스플레이 전극, 각각은 전술한 도 5의 터치 전극(터치 전극(431)), 압력 전극(압력 전극(441)) 및/또는 디스플레이 전극(제 3 전극(451) 및/또는 제 4 전극(453))일 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치는 터치 전극, 압력 전극 및/또는 디스플레이 전극 중 적어도 하나와 전기적으로 연결된 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 터치 전극을 이용하여, 사용자의 손가락의 터치에 대한 터치 입력의 위치를 감지하고, 상기 압력 전극을 이용하여, 상기 사용자의 터치 입력의 세기를 감지하고, 상기 디스플레이 전극을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)를 표시할 수 있다.
다시, 도 34를 참조하면, 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 디스플레이 장치는 세 구간의 분할된 시분할 구동이 반복적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1시간 구간(first time period) 동안, 상기 터치 전극을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 제 2시간 구간에서, 터치 전극을 통해 구동 전압이 인가되고, 압력 전극 및 디스플레이 전극은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 제 2시간 구간(Second time period) 동안, 상기 압력 전극을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 제 2시간 구간에서, 압력 전극을 통해 구동 전압이 인가되고, 터치 전극 및 디스플레이 전극은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 제 3시간 구간(Third time period) 동안, 상기 디스플레이 전극을 통하여 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 상기 제 1 시간 구간(first time period)에서, 상기 디스플레이 전극을 통해 구동 전압이 인가되고, 터치 전극 및 압력 전극은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
도 35a 및 35b를 참조하면, 전 실시예(도 34의 실시예)에 따른 순차적 시분할 구동과 다르게, 적어도 하나의 시간 구간(time period)을 다르게 하여 분할 구동할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 제 1 시간 구간(first time period) 동안, 상기 터치 전극을 통하여 제 1 주기(period)를 가지는 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 제 2 시간 구간(Second time period) 동안, 상기 압력 전극을 통하여 제 2 주기를 가지는 수신 신호를 수신할 수 있다. 다만, 제 1 시간 구간 및 제 2 시간 구간이 상기 제 3시간 구간(Third time period)보다 짧은 구간으로 분할하여 구동할 수 있다. 예를 들면, 제 1 시간 구간의 제 1 주기 및 제 2 시간 구간의 제 1 주기 합이 상기 제 3 시간 구간의 제 3 주기와 동일하도록 분할 구동할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 터치 전극을 통해 구동되는 제 1 주기 및 상기 압력 전극을 통해 구동되는 제 2 주기가 서로 다른 주기를 가지도록 분할 구동할 수 있다. 예를 들어, 터치 전극을 통한 제 1 주기가 압력 전극을 통한 제 2기간 구간보다 3-5배 긴 구간 동안 이루어지도록 분할 구동할 수 있다.
도 36a 및 36b를 참조하면, 디스플레이 장치를 통한 3차원 입력 방법은, 두 구간으로 시간을 분할하고, 하나의 분할 구간에 세 개의 신호 중 두 신호를 동시에 구동할 수 있다. 전 실시예(도 34, 도 35의 실시예)에 따른 시분할 구동과 다르게, 두 구간의 분할된 시분할 구동이 반복적으로 이루어질 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 제 1 시간 구간(first time period) 동안, 상기 터치 전극을 통하여 제 1 주기(period)를 가지는 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 또한 동시에, 제 1 시간 구간(first time period) 동안, 상기 디스플레이 전극을 통하여 제 1 주기(period)와 동일한 제 3 주기(period)를 가지는 상기 수신 신호를 수신할 수 있다.
제 2 시간 구간(Second time period) 동안, 상기 압력 전극을 통하여 제 2 주기를 가지는 수신 신호를 수신할 수 있다. 상기 제 2 시간 구간 동안에는, 터치 전극 및, 상기 디스플레이 전극은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다. 일 실시예에 따라, 상기 제 2전극 및, 상기 디스플레이 전극은 공통 전극으로 서로 다른 시간의 구간 동안 구동 전압이 인가될 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 제 1 시간 구간(first time period) 동안, 상기 압력 전극을 통하여 제 1 주기(period)를 가지는 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 또한 동시에, 제 1 시간 구간(first time period) 동안, 상기 디스플레이 전극을 통하여 제 1 주기(period)와 동일한 제 3 주기(period)를 가지는 상기 수신 신호를 수신할 수 있다.
제 2 시간 구간(Second time period) 동안, 상기 터치 전극을 통하여 제 1 주기를 가지는 수신 신호를 수신할 수 있다. 상기 제 2 시간 구간 동안에는, 압력 전극 및, 상기 디스플레이 전극은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다. 일 실시예에 따라, 상기 제 1전극 및, 상기 디스플레이 전극은 공통 전극으로 서로 다른 시간의 구간 동안에 구동 전압이 인가될 수 있다.
도 37을 참조하면, 디스플레이 장치를 통한 3차원 입력 방법은, 두 구간으로 시간을 분할하고, 하나의 분할 구간에 세 개의 신호 중 두 신호를 동시에 구동할 수 있다. 또한, 하나의 분할 구간에 도 35의 시분할 구동과 마찬가지로 비대칭 시분할에 따른 구동이 반복적으로 이루어질 수 있다.
도 38a, 38b를 참조하면, 디스플레이 장치를 통한 3차원 입력 방법은, 두 구간으로 시간을 분할하고, 하나의 분할 구간에 전극들 중 두 전극 신호를 동일한 구간에 반전 구동할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 디스플레이 전극으로 디스플레이가 일 구간 영역에서 구동이 일어나 화면을 출력한 후, 다른 일 구간 영역에서 터치 전극과 압력 전극이 동시에 구동이 일어나 터치 센싱 신호 및 압력 센싱 신호를 동시에 검출할 수 있다. 터치 전극이 (-) 방향으로 구동할 경우, 압력 전극은 (+) 방향으로 구동할 수 있다.
또 다른 예로, 일 구간 영역에서, 터치 전극과, 디스플레이 전극이 동시에 구동이 일어나 디스플레이 화면 출력 및 터치 센싱 신호를 동시에 검출할 수 있다. 터치 전극이 (+) 방향, 디스플레이 전극은 (+) 방향으로 구동할 경우, 압력 전극은 (-) 방향으로 구동할 수 있다.
도 39 및 도 40을 참조하면, 상기 전자 장치는, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 지문 전극을 포함할 수 있으며, 상기 제어 회로는, 상기 지문 전극을 이용하여, 상기 터치 입력에 포함된 사용자의 지문 정보를 획득할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 전자 장치는 통신 회로와 전기적으로 연결된 추가 전극을 포함할 수 있으며, 상기 통신 회로는 상기 추가 전극을 이용하여 외부 전자 장치와 무선 주파수 신호를 송신호할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 지문 전극은 제 4 시간 구간(first time period) 동안, 제 4 주기(period)를 가지는 상기 수신 신호를 수신할 수 있다. 또한, 추가 전극은 제 5 시간 구간(Second time period) 동안, 제 5 주기를 가지는 수신 신호를 수신할 수 있다. 상기 제 4 시간 구간 및/또는 제 5 시간 구간 동안에는, 지문 전극 및/또는 상기 추가 전극은 구동 전압이 인가되고, 나머지 전극들은 기준 전압, 예를 들어 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
또 다른 예로, 하나의 분할 구간에 두 신호 이상을 동시에 구동할 수 있으며, 두 구간의 분할된 시분할 구동이 반복적으로 또는 반전 구동을 통해 시분할 구동이 이루어질 수 있다.
다시, 도 34 내지 도 40을 참조하여, 구동 방법을 설명하면, 일 예로, 터치 센서가 동작하지 않는 모드가 설정된 경우(예: 방수 모드), 제어 회로는 전자 장치의 상기 터치 센서가 동작하지 않음을 감지하고, 디스플레이 전극에 따른 화면 출력 및 압력 센서만 동시에 또는 시분할 구동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 특정한 센서(추가 센서)를 사용하는 모드가 설정된 경우, 제어 회로는 전자 장치에서 해당 신호 주파수를 일시적으로 증가시키고 나머지 신호 주파수를 감소시키는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 지문 인식 모드로 인한 카드 결제 시에 지문 인식 신호의 주파수를 일시적으로 증가시키고, 그 외 근접 센서 등의 주파수를 감소시키는 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 안테나 구조에서 작동하는 무선 충전 모드가 설정된 경우, 제어 회로는 전자 장치에서 충전이 진행되는 동안 나머지 센서 관련 신호 주파수 및/또는 파워를 감소시키거나 센서 관련 센싱을 중단시키는 동작을 수행할 수 있다.
도 41 및 도 42는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치의 전극들과 연결되는 통합 IC에 대한 블럭도이다.
도 41 및 도 42에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치는 지문 전극(1721), 공유 전극(1761), 터치 전극(1731) 및/또는 압력 전극(1741)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 지문 센서는 두 개의 전극을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 각각의 지지 부재상에 형성된 지문 전극(1721)과 공유 전극(1761)으로 구성될 수 있다. 상기 지문 센서는 하나의 지지 부재에 배치된 지문 전극(1721)과 다른 하나의 지지 부재 상의 공유 전극(1761)의 전기적 연결을 통해 구현될 수 있다. 지문 전극(1721)이 수신 전극으로 활성화되어 동작 시에, 공유 전극(1761)은 송신 전극으로 활성화되어 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 공유 전극(1761)은 지문 전극(1721)과의 연결 이외에도, 터치 전극(1731) 및/또는 압력 전극(1741)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 터치 센서는 터치 전극(1731)과 상기 공유 전극(1761)과의 전기적 연결을 통해 구현될 수 있으며, 압력 센서는 압력 전극(1741)과 상기 공유 전극(1761)과의 전기적 연결을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 공유 전극(1761)이 송신 전극으로 활성화되어 동작 시에, 상기 터치 전극(1731) 및/또는 압력 전극(1741)은 수신 전극으로 활성화되어 동작할 수 있다. 또 한 예로, 공유 전극(261)이 수신 전극으로 활성화되어 동작 시에, 상기 지문 전극(1721), 터치 전극(1731) 및/또는 압력 전극(1741)은 송신 전극으로 활성화되어 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 지문 센서, 터치 센서, 압력 센서 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지(180) 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 지문 센서의 지문 전극(1721)과 공유 전극(1761)은 지문 IC(181)와 연결되며, 상기 터치 센서의 터치 전극(1731)과 공유 전극(1761)은 터치 IC(182)와 연결되며, 상기 압력 센서의 압력 전극(1741)과 공유 전극(1761)은 압력 IC(183)와 연결되어 회로 동작에 따라 센싱 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 각각의 지문 IC(181), 터치 IC(182) 및/또는 압력 IC(183) 중 적어도 두 개의 IC는 통합 IC(180)로 동작할 수 있다. 예를 들어, 도 36에 도시된 것과 같이, 지문 IC(181), 터치 IC(182) 및 압력 IC(183)가 하나로 통합된 통합 IC(180)로 구성하여 사용자의 손가락의 지문, 터치 위치 및 손가락의 압력의 감지 여부를 일괄적으로 처리할 수 있다. 또 다른 예로, 도 317에 도시된 것과 같이, 지문 IC(181), 터치 IC(182) 가 하나로 통합된 통합 IC(180)로 구성하여 사용자의 손가락의 지문, 터치 위치의 감지 여부를 일괄적으로 처리하고, 그 외 압력 IC(183)는 프로세서(120)와 직접 연결되어 별도로 사용자의 손가락 압력 감지를 처리할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 각각의 지문 IC(181), 터치 IC(182), 압력 IC(183) 및/또는 디스플레이 구동 IC(161) 중 적어도 두 개의 IC는 통합 IC(180)로 동작할 수 있다. 예를 들어, 도 38에 도시된 바와 같이, 지문 IC(181), 터치 IC(182) 및 압력 IC(183) 및 디스플레이 구동 IC(161)가 하나로 통합된 통합 IC(180)로 구성하여 사용자의 손가락의 지문, 터치 위치, 손가락의 압력의 감지 여부 및 디스플레이로 구동 신호를 송신 여부를 일괄적으로 처리할 수 있다. 상기 IC들은 프로세서와 연결될 수 있다.
상기 프로세서(120)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(120)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
상기 메모리(130)는, 예를 들면, 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 내장 메모리는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
도 42에 도시된 바와 같이, IC 통합 구조는 TSP(touch screen panel) IC 통합과 DDI(display driver IC)를 서로 연동하여 구성할 수 있다. 일 실시예에 따라, 상기 TSP(touch screen panel) IC 통합은, TSP IC의 남는 채널(chnnel)에 압력 센서를 연결하여 터치 센서와 동시에 구동하는 방법으로 이루어질 수 있으며, 그 외에 지문 센서를 통합하여 동시에 구동할 수도 있다. DDI 통합은, 상기 TSP 통합 IC에 디스플레이 구동 IC를 서로 연동하여 구성하며, 일괄적으로 데이터를 처리할 있다. 상기 DDI통합에 따른 터치 위치에 따른 좌표 및 이벤트(event)는, TSP AFE(analog front end), DDI 및 AP의 경로를 거쳐 처리될 수 있다.
도 43은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치 비활성화 영역의 배선관계를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 43을 참조하면, 전자 장치의 디스플레이 장치는 상기 시각 정보가 표시되는 활성(active) 영역, 및 상기 시각 정보가 표시되지 않는 비활성(inactive) 영역을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 디스플레이 장치의 제 3 투명판(도 5의 제 3 투명판(420))은, 상기 비활성 영역에서 상기 제 2 방향(-Z)으로 폴딩되도록 구성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 디스플레이 장치는 내부로부터 출력되는 디스플레이 배선(1857), 터치 센서 배선(1837), 압력 센서 배선(1847), 안테나 배선 및/또는 기타 센서들의 배선을 하나의 플렉시블 인쇄회로기판(FPCB(COF)) 또는 디스플레이 하판(COP)을 따라 IC로 연결할 수 있다. 상기 IC는 전술한 통합 IC일 수 있으며, 각각의 배선은 상기 IC에 인접 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 전자 장치의 제어 회로의 적어도 일부는, 상기 제 3 투명판의 상기 제 2 방향(-Z)으로 폴딩된 영역 중 일부에 배치되어 상기 각각의 배선과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 배선은, 상기 제 3 투명판의 상기 제 2 방향(-Z)으로 폴딩된 부분 중 다른 일부에 배치될 수 있으며, 제 1 배선(1837), 제 2 배선(1847), 및 제 3 배선(1857)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 배선(1837)은 상기 제 1 전극(도 5의 제 1 전극(431))과 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 배선(1847)은 상기 제 2 전극(도 5의 제 2 전극(441))과 전기적으로 연결되고, 상기 제 3 배선(1857)은 상기 제 3 전극 및/또는 제 4 전극(도 5의 제 3 전극(451) 및/또는 제 4 전극(453))과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 상기 제 3 투명판은, 제 1 폴리머 층(1801), 및 상기 제 1 폴리머 층의 상기 제 2 방향(-Z)으로 향하는 면에 부착된 제 2 폴리머 층(1803)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 폴리머 층(1803)은, 상기 제 3 투명판의 제 2 방향(-Z)으로 폴딩된 부분에서 적어도 일부 제거되도록 구성될 수 있다. 상기 구성에 따라, 기존 전자 장치보다 BM 길이가 상대적으로 감소하여, 디스플레이 장치의 크기가 확장될 수 있는 효과가 있다.
도 44 및 도 45는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 잠금 해제 및 지불 인증의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 44에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 사용자의 입력을 감지하여 전자 장치의 잠금 해제를 할 수 있다. 일 실시예에 따라, 사용자는 전자 장치의 활성화 영역에 손가락을 통하여 입력을 감지하는 동작(a)을 수행할 수 있다. 상기 입력 감지 동작(a)에서, 압력 센서만 이용하여 입력을 감지하도록 압력 센서 관련 전극만 구동 전압이 인가되고, 압력 센서를 제외한 터치 센서 및 디스플레이 출력 관련 전극들은 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
이후, 상기 사용자의 접촉을 통한 입력이 감지되면 전자 장치는 지문 센서가 활성화되는 동작(b)을 수행할 수 있다. 상기 전자 장치는 기 등록된 지문 정보와 사용자의 지문 정보를 비교하여 화면 출력 여부를 결정할 수 있다. 상기 사용자의 지문 정보와 전자 장치에 기 등록된 지문 정보가 일치하는 경우, 전자 장치가 언락(unlock)되는 동작(c)을 수행할 수 있다. 상기 전자 장치는 사용자에 대한 인증이 수행되면, 잠금 장치로부터의 신호를 감지하고, 상기 감지된 신호와 대응되는 화면을 자동으로 선택하여 디스플레이에 표시할 수 있다. 또 한 예로, 상기 지문 인식과 동시에 디스플레이 전극은 구동 전압이 인가되어 활성화될 수 있다. 또한, 상기 동작(a) 내지 동작 (c)의 구동은 사용자가 선택과 동시에 이루어질 수 있다.
도 45에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 사용자의 입력을 감지하여 전자 장치의 인증이 필요한 어플리케이션을 활성화하고 필요한 절차를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라, 전자 장치는 표시 화면에 인증이 필요한 복수의 카드들이 출력되어 사용자에게 나타나는 동작(a)이 수행될 수 있다. 이후, 사용자는 표시된 카드들 중에 하나를 선택하기 위하여 전자 장치의 활성화 영역에 손가락을 통하여 입력을 감지하고 지문 센서가 활성화되는 동작(b)을 수행할 수 있다. 상기 입력 감지 동작에서, 압력 센서만 이용하여 입력을 감지하도록 압력 센서 관련 전극만 구동 전압이 인가되고, 압력 센서를 제외한 터치 센서 및 디스플레이 출력 관련 전극들은 접지 전압 또는 특정 전압이 인가될 수 있다.
상기 특정 카드에 대한 입력 감지 동작과 동시에, 전체 표시 화면에서 특정 카드 영역에만 지문 센서가 활성화되는 동작이 수행되며, 상기 전자 장치는 기 등록된 지문 정보와 사용자의 지문 정보를 비교하여 카드 사용 인증 여부를 결정할 수 있다. 상기 사용자의 지문 정보와 전자 장치에 기 등록된 지문 정보가 일치하는 경우, 전자 장치는 카드 인증되는 동작(c)을 수행할 수 있다. 상기 전자 장치는 사용자에 대한 인증이 수행되면, 특정 카드에 대한 결제 신호를 송신하고, 상기 감지된 신호와 대응되는 화면을 자동으로 선택하여 디스플레이에 표시할 수 있다. 또 한 예로, 지문 인식과 동시에 디스플레이 전극은 구동 전압이 인가되어 활성화될 수 있다. 또한, 상기 동작(a) 내지 동작 (c)의 구동은 사용자가 선택과 동시에 이루어질 수 있다.
도 46은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다. 전자 장치(1901)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(1901)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(1910), 통신 모듈(1920), 가입자 식별 모듈(1924), 메모리(1930), 센서 모듈(1940), 입력 장치(1950), 디스플레이(1960), 인터페이스(1970), 오디오 모듈(1980), 카메라 모듈(1991), 전력 관리 모듈(1995), 배터리(1996), 인디케이터(1997), 및 모터(1998)를 포함할 수 있다.
프로세서(1910)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(1910)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1910)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(1910)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1910)는 도 46에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(1921))를 포함할 수도 있다. 프로세서(1910) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(1920)(예: 도 1의 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(1920)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(1921), WiFi 모듈(1923), 블루투스 모듈(19195), GNSS 모듈(1927), NFC 모듈(1928) 및 RF 모듈(1929)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(1921)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1921)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(1924)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1901)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1921)은 프로세서(1910)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1921)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1921), WiFi 모듈(1923), 블루투스 모듈(19195), GNSS 모듈(1927) 또는 NFC 모듈(1928) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(1929)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(1929)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1921), WiFi 모듈(1923), 블루투스 모듈(19195), GNSS 모듈(1927) 또는 NFC 모듈(1928) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(1930)(예: 도 1의 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(1932) 또는 외장 메모리(1934)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(1932)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(1934)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(1901)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(1940)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(1901)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(1940)은, 예를 들면, 제스처 센서(1940A), 자이로 센서(1940B), 기압 센서(1940C), 마그네틱 센서(1940D), 가속도 센서(1940E), 그립 센서(1940F), 근접 센서(1940G), 컬러(color) 센서(1940H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(1940I), 온/습도 센서(1940J), 조도 센서(1940K), 또는 UV(ultra violet) 센서(1940M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(1940)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(1940)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1901)는 프로세서(1910)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(1940)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(1910)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(1940)을 제어할 수 있다.
입력 장치(1950)는, 예를 들면, 터치 패널(1952), (디지털) 펜 센서(1954), 키(1956), 초음파 입력 장치(1958) 또는 압력 센서(1959)를 포함할 수 있다. 터치 패널(1952)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(1952)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(1952)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(1954)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(1956)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(1958)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다. 압력 센서(1959)는 터치 패널의 일부이거나 별도의 패널을 포함할 수 있다. 예를 들면, 압력 센서(1959)는 하나의 패널에 의하거나 복수의 패널의 배열에 따른 구조로 구성할 수 있다. 압력 센서(1959)는 터치 압력을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용하고, 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 자기 정전 용량 방식 또는 복수 개의 전극을 사용하고, 그 전극들의 정전 용량의 변화를 읽어내는 상호 정전 용량방식일 수 있다.
디스플레이(1960)(예: 도 1의 디스플레이(160))는 패널(1962), 홀로그램 장치(1964), 프로젝터(1966), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(1962)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(1962)은 터치 패널(1952)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(1962)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(1959)(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(1952)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(1952)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(1964)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(1966)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(1901)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
인터페이스(1970)는, 예를 들면, HDMI(1972), USB(1974), 광 인터페이스(optical interface)(1976), 또는 D-sub(D-subminiature)(1978)를 포함할 수 있다. 인터페이스(1970)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(1970)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다. 오디오 모듈(1980)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(1980)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(150)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(1980)은, 예를 들면, 스피커(1982), 리시버(1984), 이어폰(1986), 또는 마이크(1988) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(1991)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(1995)은, 예를 들면, 전자 장치(1901)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1995)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(1996)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(1996)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(1997)는 전자 장치(1901) 또는 그 일부(예: 프로세서(1910))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(1998)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(1901)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(1901))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 47은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(2010)(예: 프로그램(140))은 전자 장치(예: 전자 장치(1901))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 47을 참조하면, 프로그램 모듈(2010)은 커널(2020)(예: 커널(141)), 미들웨어(2030)(예: 미들웨어(143)), API(2060)(예: API(145)), 및/또는 어플리케이션(2070)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(2010)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(2020)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(2021) 및/또는 디바이스 드라이버(2023)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(2021)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(2021)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(2023)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버 IC, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.
미들웨어(2030)는, 예를 들면, 어플리케이션(2070)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(2070)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(2060)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(2070)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(2030) 는 런타임 라이브러리(2035), 어플리케이션 매니저(2041), 윈도우 매니저(2042), 멀티미디어 매니저(2043), 리소스 매니저(2044), 파워 매니저(2045), 데이터베이스 매니저(2046), 패키지 매니저(2047), 커넥티비티 매니저(2048), 노티피케이션 매니저(2049), 로케이션 매니저(2050), 그래픽 매니저(2051), 또는 시큐리티 매니저(2052) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(2035)는, 예를 들면, 어플리케이션(2070)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(2035)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(2041)는, 예를 들면, 어플리케이션(2070)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(2042)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(2043)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(2044)는 어플리케이션(2070)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(2045)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(2045)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(2046)는, 예를 들면, 어플리케이션(2070)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(2047)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(2048)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(2049)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(2050)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(2051)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(2052)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(2030)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(2030)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(2030)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(2060)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(2070)은, 예를 들면, 홈(2071), 다이얼러(2072), SMS/MMS(2073), IM(instant message)(2074), 브라우저(2075), 카메라(2076), 알람(2077), 컨택트(2078), 음성 다이얼(2079), 이메일(2080), 달력(2081), 미디어 플레이어(2082), 앨범(2083), 와치(2084), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(2070)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(2070)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(2070)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(2010)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(1910)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예:도 1의 메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
상기 전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 장치는, 제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징의 제 1 면의 적어도 일부를 형성하는 제 1 투명판(transparent plate)을 포함하는 하우징; 상기 제 1 투명판 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 제 1 방향으로 향하는 제 2 투명판, 및 상기 제 2 방향으로 향하는 제 3 투명판을 포함하는 디스플레이; 상기 제 2 투명판 및 상기 제 3 투명판 사이에 배치된 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극, 및 제 4 전극; 및 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극, 및 제 4 전극과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고,
상기 제어 회로는, 상기 제 1 전극을 이용하여, 상기 제 1 투명판에 대한 터치 입력의 위치를 감지하고, 상기 제 2 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지하고, 상기 제 3 전극 및 제 4 전극을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)를 표시하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 전극은, 상기 제 3 전극 또는 제 4 전극 중 하나와 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 전극은, 상기 제 3 전극 또는 제 4 전극 중 하나와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 전극은, ITO, IZO, 고분자 전도체, 및/또는 그래핀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 제 3 전극 및/또는 제 4 전극과 전기적으로 연결된 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 트랜지스터는, 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 제 2 전극은, 상기 게이트 전극, 소스 전극, 및/또는 드레인 전극 중 하나와 실질적으로 동일한 층에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 전극은, 상기 게이트 전극, 소스 전극, 및/또는 드레인 전극 중 하나와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 전극은, 구리, 마그네슘, 티타늄, 몰리브덴, 알루미늄, 및/또는 그래핀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 제 3 전극 또는 제 4 전극과 전기적으로 연결된 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 제 2 전극은, 상기 트랜지스터 및 상기 제 3 투명판 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 제 3 투명판 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 제 5 전극을 더 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제 2 전극 및 상기 제 5 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 제 1 전극 및 상기 제 5 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 위치를 감지하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 5 전극은 그라운드 부재를 포함하고, 상기 그라운드 부재는, 상기 디스플레이와 실질적으로 동일한 크기일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 전극은 제 1 패턴으로 형성되고, 상기 제 5 전극은 상기 제 1 패턴에 직교하는 제 2 패턴으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 전극은, 격자 형태의 패턴으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 제 2 투명판 및 제 3 투명판 사이에 배치되고, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 제 6 전극을 더 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제 6 전극을 이용하여, 상기 터치 입력에 포함된 사용자의 지문 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 통신 회로; 및 상기 제 2 투명판 및 제 3 투명판 사이에 배치되고, 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 제 7 전극을 더 포함하고, 상기 통신 회로는,
상기 제 7 전극을 이용하여, 외부 전자 장치와 무선 주파수 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이는, 상기 시각 정보가 표시되는 활성(active) 영역, 및 상기 시각 정보가 표시되지 않는 비활성(inactive) 영역을 포함하고, 상기 제 3 투명판은, 상기 비활성 영역에서 상기 제 2 방향으로 폴딩될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제어 회로의 적어도 일부는, 상기 제 3 투명판의 제 2 방향으로 폴딩된 부분 중 일부에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 제 3 투명판의 제 2 방향으로 폴딩된 부분 중 다른 일부에 배치되고, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 제 1 배선, 제 2 배선, 및 제 3 배선을 포함하고, 상기 제 1 배선은, 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 배선은, 상기 제 2 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 제 3 배선은, 상기 제 3 전극 또는 제 4 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3 투명판은, 제 1 폴리머 층, 및 상기 제 1 폴리머 층의 상기 제 2 방향으로 향하는 면에 부착된 제 2 폴리머 층을 포함하고, 상기 제 2 폴리머 층은, 상기 제 3 투명판의 제 2 방향으로 폴딩된 부분에서 적어도 일부 제거될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이는, 상기 제 3 전극 및 제 4 전극 사이에 배치된 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제어 회로는, 제 1 시간 구간들(time periods) 동안, 상기 제 1 전극을 이용하여, 상기 제 1 투명판에 대한 터치 입력의 위치를 감지하고, 상기 제 1 시간 구간들과 교번하는 제 2 시간 구간들 동안, 상기 제 2 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지하고, 상기 제 1 시간 구간들 및 제 2 시간 구간들과 교번하는 제 3 시간 구간들 동안, 상기 제 3 전극 및 제 4 전극을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)을 표시하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 시간 구간들은 제 1 주기(period)를 가지며, 상기 제 2 시간 구간들은 제 2 주기를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 주기 및 상기 제 2 주기는 동일할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 시간 구간들은, 상기 제 2 시간 구간들보다 짧고, 상기 제 1 주기는, 상기 제 2 주기보다 길 수 있다.
본 발명에 따른 전자 장치는, 제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징의 제 1 면의 적어도 일부를 형성하는 제 1 투명판(transparent plate)을 포함하는 하우징; 상기 제 1 투명판 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 제 1 방향으로 향하는 제 2 투명판, 및 상기 제 2 방향으로 향하는 제 3 투명판을 포함하는 디스플레이; 상기 제 2 투명판 및 상기 제 3 투명판 사이에 배치된 제 1 전극, 제 2 전극, 및 제 3 전극; 및 상기 제 1 전극, 제 2 전극, 및 제 3 전극과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는,
상기 제 1 전극을 이용하여, 제 1 시간 구간들 동안, 상기 제 1 투명판에 대한 터치 입력의 위치를 감지하고, 상기 제 2 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지하고, 상기 제 1 전극 및 제 3 전극을 이용하여, 상기 제 1 시간 구간들과 교번하는 제 2 시간 구간들 동안, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)을 표시하도록 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 전자장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징의 제 1 면의 적어도 일부를 형성하는 제 1 투명판(transparent plate)을 포함하는 하우징;
    상기 제 1 투명판 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 제 1 방향으로 향하는 제 2 투명판, 및 상기 제 2 방향으로 향하는 제 3 투명판을 포함하는 디스플레이;
    상기 제 2 투명판 및 상기 제 3 투명판 사이에 배치된 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극, 및 제 4 전극; 및
    상기 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극, 및 제 4 전극과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고,
    상기 제어 회로는,
    상기 제 1 전극을 이용하여, 상기 제 1 투명판에 대한 터치 입력의 위치를 감지하고,
    상기 제 2 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지하고,
    상기 제 3 전극 및 제 4 전극을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)를 표시하도록 구성된 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 전극은,
    상기 제 3 전극 또는 제 4 전극 중 하나와 실질적으로 동일 평면 상에 배치된 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 전극은,
    상기 제 3 전극 또는 제 4 전극 중 하나와 실질적으로 동일한 물질을 포함하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 제 3 전극 및/또는 제 4 전극과 전기적으로 연결된 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 트랜지스터는, 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고,
    상기 제 2 전극은, 상기 게이트 전극, 소스 전극, 및/또는 드레인 전극 중 하나와 실질적으로 동일한 층에 배치된 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 전극은,
    상기 게이트 전극, 소스 전극, 및/또는 드레인 전극 중 하나와 동일한 물질을 포함하고, 은, 구리, 마그네슘, 티타늄, 몰리브덴, 알루미늄, 및/또는 그래핀 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 제 3 전극 또는 제 4 전극과 전기적으로 연결된 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제 2 전극은, 상기 트랜지스터 및 상기 제 3 투명판 사이에 배치된 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 제 3 투명판 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 제 5 전극을 더 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제 2 전극 및 상기 제 5 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제 1 전극 및 상기 제 5 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 위치를 감지하도록 구성된 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 5 전극은 그라운드 부재를 포함하고,
    상기 그라운드 부재는, 상기 디스플레이와 실질적으로 동일한 크기인 전자 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 제 1 패턴으로 형성되고,
    상기 제 5 전극은 상기 제 1 패턴에 직교하는 제 2 패턴으로 형성된 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 제 2 투명판 및 제 3 투명판 사이에 배치되고, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 제 6 전극을 더 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제 6 전극을 이용하여, 상기 터치 입력에 포함된 사용자의 지문 정보를 획득하는 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는,
    통신 회로; 및
    상기 제 2 투명판 및 제 3 투명판 사이에 배치되고, 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 제 7 전극을 더 포함하고,
    상기 통신 회로는,
    상기 제 7 전극을 이용하여, 외부 전자 장치와 무선 주파수 신호를 송수신하도록 구성된 전자 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이는, 상기 시각 정보가 표시되는 활성(active) 영역, 및 상기 시각 정보가 표시되지 않는 비활성(inactive) 영역을 포함하고,
    상기 제 3 투명판은, 상기 비활성 영역에서 상기 제 2 방향으로 폴딩된 전자 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 회로의 적어도 일부는, 상기 제 3 투명판의 제 2 방향으로 폴딩된 부분 중 일부에 배치되고,
    상기 전자 장치는, 상기 제 3 투명판의 제 2 방향으로 폴딩된 부분 중 다른 일부에 배치되고, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 제 1 배선, 제 2 배선, 및 제 3 배선을 포함하고,
    상기 제 1 배선은, 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결되고,
    상기 제 2 배선은, 상기 제 2 전극과 전기적으로 연결되고,
    상기 제 3 배선은, 상기 제 3 전극 또는 제 4 전극과 전기적으로 연결된 전자 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 투명판은, 제 1 폴리머 층, 및 상기 제 1 폴리머 층의 상기 제 2 방향으로 향하는 면에 부착된 제 2 폴리머 층을 포함하고,
    상기 제 2 폴리머 층은, 상기 제 3 투명판의 제 2 방향으로 폴딩된 부분에서 적어도 일부 제거된 전자 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    제 1 시간 구간들(time periods) 동안, 상기 제 1 전극을 이용하여, 상기 제 1 투명판에 대한 터치 입력의 위치를 감지하고,
    상기 제 1 시간 구간들과 교번하는 제 2 시간 구간들 동안, 상기 제 2 전극을 이용하여, 상기 터치 입력의 세기를 감지하고,
    상기 제 1 시간 구간들 및 제 2 시간 구간들과 교번하는 제 3 시간 구간들 동안, 상기 제 3 전극 및 제 4 전극을 이용하여, 상기 디스플레이의 적어도 일부에 시각 정보(visual information)을 표시하도록 구성된 전자 장치.
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