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KR20200014951A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20200014951A
KR20200014951A KR1020180089741A KR20180089741A KR20200014951A KR 20200014951 A KR20200014951 A KR 20200014951A KR 1020180089741 A KR1020180089741 A KR 1020180089741A KR 20180089741 A KR20180089741 A KR 20180089741A KR 20200014951 A KR20200014951 A KR 20200014951A
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KR
South Korea
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circuit board
sensing
pressure sensor
display
pressure
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KR1020180089741A
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이태희
박성국
박소희
서문희
홍원기
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삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to PCT/KR2019/000781 priority patent/WO2020027398A1/ko
Priority to EP19844733.6A priority patent/EP3832445A4/en
Priority to CN201980051481.XA priority patent/CN112534385B/zh
Priority to US16/273,070 priority patent/US10963080B2/en
Publication of KR20200014951A publication Critical patent/KR20200014951A/ko
Priority to US17/216,583 priority patent/US11474630B2/en
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Abstract

표시 장치는, 표시 패널, 입력 감지 패널, 디스플레이 연성회로기판 및 제1 압력센서를 포함한다. 입력 감지 패널은 표시 패널의 상부에 배치된다. 디스플레이 연성회로기판은 입력 감지 패널에 전기적으로 연결된 입력감지 구동회로를 포함하고, 표시 패널의 하부에 배치되되 표시 패널에 연결된다. 제1 압력센서는 표시 패널의 제1 에지에 인접하여 배치되고 제1 에지를 따라 연장된다. 제1 압력센서는 디스플레이 연성회로기판의 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력센서를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하여 표시하는 표시 패널 및 다양한 입력 장치를 포함한다.
최근에는 스마트 폰이나 태블릿 PC를 중심으로 터치 입력을 인식하는 터치 패널이 표시 장치에 많이 적용되고 있다. 터치 방식의 편리함으로 기존의 물리적인 입력 장치인 키패드 등을 대체하는 추세이다.
터치 패널에서 더 나아가 압력센서를 표시 장치에 장착하여 기존의 물리적인 버튼 대용으로 활용하려는 연구가 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 손쉬운 입력이 가능한 압력센서를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널; 상기 표시 패널의 상부에 배치되는 입력 감지 패널; 상기 입력 감지 패널에 전기적으로 연결된 입력감지 구동회로를 포함하고 상기 표시 패널의 하부에 배치되되 상기 표시 패널에 연결되는 디스플레이 연성회로기판; 및 상기 표시 패널의 제1 에지에 인접하여 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력센서를 포함한다. 여기서, 상기 제1 압력센서는 상기 디스플레이 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결된다.
상기 표시 패널은 평탄부 및 상기 평탄부의 일측에 연결되는 제1 곡면부를 포함하고, 상기 제1 압력센서는 상기 제1 곡면부와 중첩할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 제1 압력센서 및 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제1 센싱 연성회로기판을 더 포함하고, 상기 제1 압력센서는 상기 제1 센싱 연성회로기판을 통해 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 표시 패널의 제2 에지에 인접하여 배치되고 상기 제2 에지를 따라 연장된 제2 압력센서를 더 포함하고, 상기 제2 압력센서는 상기 디스플레이 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 제2 압력센서 및 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제2 센싱 연성회로기판을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 연성회로기판은 상기 디스플레이 연성회로기판과 인접하는 상기 제1 압력센서의 일단에 연결되며, 디스플레이 연성회로기판과 인접하는 표시 패널의 일변을 따라 연장할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 표시 패널 및 상기 디스플레이 연성회로기판의 하부에 배치되는 브라켓; 및 상기 브라켓의 하부에 배치되는 메인 회로기판을 더 포함하고, 상기 브라켓은 상기 메인 회로기판과 비중첩하는 커넥트 홀을 포함하며, 상기 디스플레이 연성회로기판의 일단은 상기 커넥트 홀을 통해 상기 메인 회로기판에 결합될 수 있다.
상기 제1 압력센서는 상기 커넥트홀과 인접하는 내측 장변에 오목부를 포함할 수 있다.
상기 제1 압력센서는, 제1 기재, 상기 제1 기재에 대향하여 배치되는 제2 기재, 상기 제2 기재에 대향하는 상기 제1 기재의 일면에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 기재의 상기 일면에 배치되되 상기 제1 전극과 분리된 제2 전극, 및 상기 제1 기재에 대향하는 상기 제2 기재의 일면에 배치되는 압력감지층을 포함하고, 상기 표시 패널의 상기 제1 에지에 압력이 인가된 경우 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 압력감지층에 접촉할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 제1 압력센서는 상호 독립적으로 압력을 감지하는 제1 압력 감지 셀 및 제2 압력 감지 셀을 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 제1 압력 감지 셀 및 상기 제2 압력 감지 셀에 걸쳐 배치되며, 상기 제2 전극은 상기 제1 압력 감지 셀 및 상기 제2 압력 감지 셀 각각에 배치될 수 있다.
상기 제1 전극은 제1 방향으로 연장하는 제1 줄기 전극 및 상기 줄기 전극으로부터 분지된 복수의 제1 가지 전극들을 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제1 줄기 전극에 대향하여 배치되는 제2 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 분지된 복수의 제2 가지 전극들을 포함하며, 상기 제1 가지 전극들 및 상기 제2 가지 전극들은 상기 제1 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극 사이에서 상호 엇갈려 배치될 수 있다.
상기 제1 압력센서는, 상기 제2 기재의 타면 상에 배치되는 범프 부재를 더 포함하고, 상기 범프 부재는 압력민감층의 일부와 중첩할 수 있다.
상기 제1 연성회로기판은 상기 제1 압력센서의 중앙부에 연결될 수 있다.
상기 제1 연성회로는, 제1 압력 감지 셀, 제2 압력 감지 셀, 상기 압력 감지 셀에 연결되는 제1 감지 라인, 상기 제2 압력 감지 셀에 연결되는 제2 감지 라인, 및 상기 제1 압력 감지 셀 및 상기 제2 압력 감지 셀에 연결되는 구동 라인을 포함하고, 상기 구동 라인은 상기 제1 압력 감지 셀과 상기 제2 압력 감지 셀 사이의 비감지 영역을 경유하며 상기 제1 에지를 따라 연장할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 표시 패널의 제2 에지에 인접하여 배치되고 상기 제2 에지를 따라 연장된 제2 압력센서를 더 포함하고, 상기 제2 압력센서는 상기 디스플레이 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 제1 압력센서, 상기 제2 압력센서 및 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 센싱 연성회로기판을 더 포함할 수 있다.
상기 센싱 연성회로기판은, 제1 방향으로 연장하며 상기 제1 압력센서와 상기 제2 압력센서를 연장하는 제1 연장부, 및 상기 제1 연장부로부터 제2 방향으로 연장하며 상기 디스플레이 연성회로기판과 연결되는 제2 연장부를 포함하며, 상기 제2 연장부는 상기 제2 압력센서보다 상기 제1 압력센서에 인접할 수 있다.
상기 센싱 연성회로기판은, 상기 제1 압력센서와 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제1 배선, 및 상기 제2 압력센서와 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제2 배선을 포함하며, 상기 제2 배선의 선폭은 상기 제1 배선의 선폭과 다를 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널; 상기 표시 패널의 상부에 배치되는 입력 감지 패널; 상기 입력 감지 패널에 전기적으로 연결된 입력감지 구동회로를 포함하고, 상기 표시 패널의 하부에 배치되는 터치 연성회로기판; 및 상기 표시 패널의 제1 에지에 인접하여 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력센서를 포함하고, 상기 제1 압력센서는 상기 터치 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 제1 압력센서와 상기 터치 연성회로기판을 직접적으로 연결하는 제1 센싱 연성회로기판을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 표시 패널과 상기 터치 연성회로기판 사이에 배치되고 상기 표시 패널에 연결되는 디스플레이 연성회로기판; 및 상기 제1 압력센서와 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제1 센싱 연성회로기판을 더 포함하고, 상기 디스플레이 연성회로기판은 상기 제1 센싱 연성회로기판과 상기 터치 연성회로기판을 전기적으로 연결할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 표시 장치는 표시 패널의 에지에 인접하여 배치되는 압력센서와, 압력센서에 연결되어 압력을 감지하는 연성회로기판을 포함함으로써, 손쉬운 입력 방식을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'선을 따라 자른 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 배면도이다.
도 5는 도 2의 표시 장치에 포함된 압력센서의 일 예를 나타내는 분해사시도이다.
도 6은 도 5의 압력센서의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 7은 도 6의 AA 영역을 확대한 레이아웃도이다.
도 8은 도 7의 B-B'선을 자른 압력센서의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 7의 압력센서에 포함된 압력 감지층의 압력에 대한 전기 저항을 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 2의 표시 장치에 포함된 압력센서의 다른 예를 나타내는 분해사시도이다.
도 11 및 도 12는 도 2의 표시 장치에 포함된 메인 회로 기판의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 13은 도 1의 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 분해사시도이다.
도 14는 도 13의 표시 장치의 일 예를 나타내는 배면도이다.
도 15는 도 14의 AA 영역을 확대한 레이아웃도이다.
도 16은 도 1의 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 분해사시도이다.
도 17은 도 16의 표시 장치의 일 예를 나타내는 배면도이다.
도 18은 도 2의 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 배면도이다.
도 19는 도 2의 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 배면도이다.
도 20은 도 19의 표시 장치에 포함된 압력센서 및 터치 연성회로기판간의 연결 구성을 나타내는 회로도이다.
도 21a, 도 21b 및 도 21c는 일 실시예에 따른 표시 장치에 압력 신호를 인가하는 방법을 나타낸 모식도들이다.
도 22a 및 도 22b는 제1 압력센서 및 제2 압력센서가 물리적인 입력 버튼을 대체하는 예시를 도시한 표시장치의 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A'선을 따라 자른 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 2의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 배면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 평면상 실질적인 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 표시 장치(1)는 평면상 모서리가 수직인 직사각형 또는 모서리가 둥근 직사각형 형상일 수 있다. 표시 장치(1)는 양 장변(LS1, LS2)과 양 단변(SS1, SS2)을 포함할 수 있다. 직사각형 형상의 표시 장치(1) 또는 그에 포함되는 표시 패널(30) 등의 부재에서, 평면상 우측에 위치하는 장변을 제1 장변(LS1), 좌측에 위치하는 장변을 제2 장변(LS2), 위쪽에 위치하는 단변을 제1 단변(SS1), 아래쪽에 위치하는 단변을 제2 단변(SS2)으로 지칭하기로 한다. 표시 장치(1)의 장변(LS1, LS2)의 길이는 단변(SS1, SS2)의 길이의 1.5배 내지 2.5배의 범위일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 정의가 없는 한, 본 명세서에서 두께 방향에서의 "상부", "상면"은 표시 패널(30)을 기준으로 표시면 측을 의미하고, "하부", "하면"은 표시 패널(30)을 기준으로 표시면의 반대측을 의미하는 것으로 한다. 또한, 평면 방향에서의 "상(위)", "하(아래)", "좌", "우"는 표시면을 정위치에 두고 위에서 바라보았을 때의 방향을 나타내는 것으로 한다.
표시 장치(1)는 서로 다른 평면에 놓인 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(DR1)은 제1 평면에 놓인다. 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)과 연결되되, 그로부터 꺾이거나 휘어져 있다. 제2 영역(DR2)은 제1 평면과 소정의 교차각을 갖는 제2 평면에 놓이거나 곡면을 가질 수 있다. 표시 장치(1)의 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 주변에 배치된다. 표시 장치(1)의 제1 영역(DR1)은 주된 표시면으로 사용된다. 제1 영역(DR1) 뿐만 아니라 제2 영역(DR2)도 표시 장치(1)의 표시 영역으로 사용될 수 있다. 이하에서는 표시 장치(1)의 제1 영역(DR1)이 평탄부이고, 제2 영역(DR2)이 곡면부인 경우를 예로 하여 설명하지만, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
곡면부인 제2 영역(DR2)는 일정한 곡률을 가지거나, 곡률이 변화하는 형태를 가질 수 있다.
제2 영역(DR2)은 표시 장치(1)의 에지에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 영역(DR2)은 표시 장치(1)의 서로 대향하는 양 장변(LS1, LS2) 에지에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고 제2 영역(DR2) 표시 장치(1)의 일변 에지에 배치되거나, 양 단변(SS1, SS2)에 배치되거나, 3개의 변 에지에 배치되거나, 모든 변 에지에 배치될 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 표시 장치(1)는 표시 패널(30) 및 표시 패널(30)의 에지 부근에 배치된 압력센서(100, 200)를 포함한다. 표시 장치(1)는 표시 패널(30)의 상부에 배치된 윈도우(10), 표시 패널(30) 하부에 배치된 커버 패널 시트(40), 커버 패널 시트(40)의 하부에 배치된 브라켓(50)(또는, 미들 프레임, 미들 몰드 프레임), 메인 회로기판(90)을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(30)은 화면을 표시하는 패널로서, 예를 들어, 유기 발광 표시 패널이 적용될 수 있다. 이하의 실시예에서는 표시 패널(30)로 유기 발광 표시 패널이 적용된 경우를 예시하지만, 이에 제한되지 않고, 액정 표시 장치, 전기 영동 장치 등 다른 종류의 표시 패널이 적용될 수도 있다. 표시 패널(30)에는 디스플레이 연성회로기판(31)이 결합될 수 있다.
표시 패널(30)은 기판 상에 배치된 복수의 유기 발광 소자를 포함한다. 상기 기판은 유리, 석영 등으로 이루어진 리지드 기판일 수도 있고, 폴리이미드나 기타 고분자 수지로 이루어진 플렉시블 기판일 수 있다. 기판이 플렉시블 기판인 경우, 기판은 유연한 기판과 지지 기판을 포함할 수 있다. 지지 기판은 유연한 기판을 지지하기 위한 것이므로, 유연한 기판에 비해 유연성이 적을 수 있다. 유연한 기판과 지지 기판 각각은 유연성을 갖는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유연한 기판과 지지 기판 각각은 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET), 폴리페닐렌설파이드 (polyphenylenesulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulosetriacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합일 수 있다.
기판으로 플렉시블 기판인 경우, 표시 패널(30)은 휘거나 꺾이거나 접히거나 말릴 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 표시 패널(30)은 제2 단변(SS2) 측에 배치된 벤딩 영역(BA)을 포함하고, 벤딩될 수 있다. 표시 패널(30)의 벤딩 영역(BA)에는 디스플레이 연성회로기판(31)이 부착될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 벤딩 영역(BA)의 벤딩(또는, 디스플레이 연성회로기판(31)의 벤딩)에 의해, 디스플레이 연성회로기판(31)은 표시 패널(30)의 하면 상에 배치될 수 있다. 디스플레이 연성회로기판(31)은 일단에 형성된 디스플레이 커넥터(35)를 통해 후술하는 메인 회로 기판(90)과 연결되고, 구동 신호를 표시 패널(30)에 제공하는 디스플레이 구동회로(미도시)(예를 들어, 구동 IC)를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 디스플레이 연성회로기판(31)은 입력감지 구동회로(33)를 더 포함할 수 있다. 입력 감지 구동회로(33)는 입력감지 구동 신호를 후술하는 터치 부재(20)에 제공하거나 입력감지 구동 신호에 대응하는 센싱 신호를 수신할 수 있으며, 집적회로(IC)로 구현될 수 있다. 또한, 입력 감지 구동회로(33)는 압력감지 구동 신호를 후술하는 압력센서(100, 200)에 제공하거나 압력감지 구동 신호에 대응하는 압력 신호를 수신할 수도 있다.
표시 패널(30)의 상부에는 윈도우(10)가 배치된다. 윈도우(10)는 표시 패널(30)의 상부에 배치되어 표시 패널(30)을 보호하는 한편, 표시 패널(30)에서 출사되는 빛을 투과시킨다. 윈도우(10)는 유리나 투명한 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다.
윈도우(10)는 표시 패널(30)에 중첩하고, 표시 패널(30) 전면을 커버하도록 배치될 수 있다. 윈도우(10)는 표시 패널(30)보다 클 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1)의 양 단변(SS1, SS2)에서 윈도우(10)는 표시 패널(30)보다 외측으로 돌출될 수 있다. 표시 장치(1)의 양 장변(LS1, LS2)에서도 윈도우(10)가 표시 패널(30)로부터 돌출될 수 있지만, 돌출 거리는 양 단변(SS1, SS2)의 경우가 더 클 수 있다.
윈도우(10)의 에지(예를 들어, 제1 단변(SS1)에 인접한 영역)에는 전면 카메라, 전면 스피커, 적외선 센서, 초음파 센서, 조도 센서 등을 노출하기 위한 홀들(HH)이 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전면 카메라, 전면 스피커, 적외선 센서, 초음파 센서, 조도 센서 중 일부 또는 전부가 표시 패널(30)에 내장될 수 있으며, 이 경우 홀들(HH)의 일부 또는 전부가 삭제될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 표시 장치(1)는 표시 패널(30)과 윈도우(10) 사이에 배치된 터치 부재(20)(또는, 입력 감지 패널)를 더 포함할 수 있다. 터치 부재(20)는 리지드 패널 타입 또는 플렉시블 패널 타입이거나 필름 타입일 수 있다. 터치 부재(20)는 표시 패널(30)과 실질적으로 동일한 크기를 가지며 중첩 배치되고, 벤딩된 표시 패널(30)의 일 단변(SS2)을 제외한 나머지 변에서의 측면이 터치 부재(20)의 측면과 정렬될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 표시 패널(30)과 터치 부재(20), 터치 부재(20)와 윈도우(10)는 각각 광학 투명 접착제(OCA)나 광학 투명 수지(OCR) 등과 같은 투명 결합층(61, 62)에 의해 결합할 수 있다.
터치 부재(20)에는 터치 연성회로기판(21)이 결합될 수 있다. 터치 연성회로기판(21)은 터치 부재(20)와 디스플레이 연성회로기판(31)의 입력감지 구동회로(33))를 전기적으로 연결하는 배선들을 포함할 수 있다.
터치 부재(20)는 생략될 수도 있다. 이 경우, 표시 패널(30)과 윈도우(10)가 광학 투명 접착제(OCA)나 광학 투명 수지(OCR) 등에 의해 결합할 수 있을 것이다. 몇몇 실시예에서, 표시 패널(30)은 그 내부에 터치 전극부를 포함할 수 있다. 이 경우, 터치 연성회로기판(21)은 생략될 수 있으며, 터치 부재(20)는 표시 패널(30)에 형성된 더미 패드(미도시) 및 더미 배선(미도시)을 통해 디스플레이 연성회로기판(31)에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 패널(30)의 하부에는 커버 패널 시트(40)가 배치된다. 커버 패널 시트(40)는 감압 점착층이나 접착층 등의 결합층(71)을 통해 표시 패널(30)의 하면에 부착될 수 있다.
커버 패널 시트(40)는 표시 패널(30)의 중앙부와 중첩하도록 배치된다. 커버 패널 시트(40)는 대체로 표시 패널(30)의 크기와 유사한 크기를 갖을 수 있다. 도 2 및 도 3에서 커버 패널 시트(40)는 표시 패널(30)의 크기와 동일한 크기를 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 커버 패널 시트(40)가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 커버 패널 시트(40)는 표시 패널(30)의 양 장변(LS1, LS2) 부근에서 소정 폭만큼 표시 패널(30)의 하면을 노출할 수 있다. 이 경우, 표시 패널(30)의 노출된 하면에 압력센서(100, 200)가 배치될 수도 있다.
커버 패널 시트(40)는 방열 기능, 전자파 차폐기능, 패턴 시인 방지 기능, 접지 기능, 완충 기능, 강도 보강 기능 및/또는 디지타이징 기능 등을 수행할 수 있다. 커버 패널 시트(40)는 상술한 기능들 중 적어도 하나의 기능을 갖는 기능층을 포함할 수 있다. 기능층은 층, 막, 필름, 시트, 플레이트, 패널 등 다양한 형태로 제공될 수 있다. 커버 패널 시트(40)는 하나 또는 복수의 기능층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버 패널 시트(40)는 상부에서 하부 방향으로 순차 적층된 완충 시트, 그라파이트 시트, 구리 시트를 포함할 수 있다.
압력센서(100, 200)는 커버 패널 시트(40)(또는, 표시 패널(30))의 적어도 일측 에지와 중첩하도록 배치될 수 있다. 압력센서(100, 200)는 복수 개가 구비될 수 있다. 도면에 예시된 바와 같이, 압력센서(100, 200)는 커버 패널 시트(40)의 제1 장변(LS1) 에지에 중첩 배치된 제1 압력센서(100) 및 커버 패널 시트(40)의 제2 장변(LS2) 에지에 중첩 배치된 제2 압력센서(200)를 포함할 수 있다. 압력센서(100, 200)는 곡면부를 이루는 표시 장치(1)의 제2 영역(DR2)에 배치될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
압력센서(100, 200)는 표시 장치(1)의 제2 영역(DR2) 내에 배치되고, 제1 영역(DR1)에는 배치되지 않을 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 압력센서(100, 200)가 제2 영역(DR2) 내에 배치되고 폭 방향으로 확장되어 제1 영역(DR1)의 일부에까지 배치될 수도 있다.
압력센서(100, 200)는 표시 패널(30)과 중첩하지만, 일 실시예에서, 압력센서(100, 200)가 중첩하는 표시 패널(30)의 영역은 표시 영역 주변의 비표시 영역일 수 있다. 표시 패널(30)의 상기 표시 영역 주변의 상기 비표시 영역에는 최외곽 블랙 매트릭스가 배치될 수 있다. 또, 압력센서(100, 200)와 터치 부재(20)는 중첩하지만 압력센서(100, 200)가 중첩하는 터치 부재(20)의 영역은 터치 전극이 배치되지 않은 주변 영역일 수 있다.
압력센서(100, 200)의 보다 구체적인 구성에 대해서는 도 5 내지 도 10을 참조하여 후술하기로 한다.
실시예들에서, 압력센서(100, 200)(또는, 표시 장치(1))는 제1 및 제2 센싱 연성회로기판(150, 250)을 더 포함할 수 있다. 제1 센싱 연성회로기판(150)은 제1 압력센서(100)를 디스플레이 연성회로기판(31)에 연결하고, 제1 압력센서(100) 및 디스플레이 연성회로기판(31)(또는, 디스플레이 연성회로기판(31)의 입력감지 구동회로(33)) 간에 구동 신호(또는, 센싱 신호)를 전송할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 센싱 연성회로기판(31)은 표시 장치(1)의 제2 단변(SS2)에 인접하여 배치되고, 제1 압력센서(100)의 일단(예를 들어, 디스플레이 연성회로기판(31)과 인접한 일단)과 연결되며, 제1 압력센서(100)와 디스플레이 연성회로기판(31)을 최단거리를 가지고 연결할 수 있다. 이 경우, 제1 압력센서(100) 내 배선(미도시)의 길이가 상대적으로 짧아질 수 있으며, 배선 길이 증가에 따른 감도 저하를 방지할 수 있다.
유사하게, 제2 센싱 연성회로기판(250)은 제2 압력센서(200)를 디스플레이 연성회로기판(31)에 연결하고, 제2 압력센서(200) 및 디스플레이 연성회로기판(31)(또는, 디스플레이 연성회로기판(31)의 입력감지 구동회로(33)) 간에 구동 신호(또는, 센싱 신호)를 전송할 수 있다.
한편, 도 2 및 도 4에서 제1 센싱 연성회로기판(150)은 제1 압력센서(100)와 일체로 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 센싱 연성회로기판(150)은 제1 압력센서(100)와는 독립적으로 제조되고, 일반적인 결합 방식(예를 들어, 이방성 도전 필름(ACF)를 이용하여 본딩, 초음파 접합, 커넥터를 이용한 끼움 결합 등)을 통해 제1 압력센서(100)의 일측에 연결될 수 있다.
압력센서(100, 200)와 커버 패널 시트(40)의 하부에는 브라켓(50)이 배치된다. 브라켓(50)은 다른 부품들을 수납하는 수납 용기 또는 보호 용기일 수 있다. 예를 들어, 브라켓(50)은 윈도우(10), 터치 부재(20), 표시 패널(30), 압력센서(100, 200) 및 커버 패널 시트(40)를 수납할 수 있다.
브라켓(50)은 바닥부(51)와 바닥부(51)의 변에서 절곡된 측벽(52)을 포함할 수 있다.
브라켓(50)의 바닥부(51)는 압력센서(100, 200) 및 커버 패널 시트(40)와 대향한다. 압력센서(100, 200)와 커버 패널 시트(40)는 각각 감압 점착층이나 접착층 등의 결합층(미도시)을 통해 브라켓(50)의 바닥부(51)에 부착될 수 있다. 여기서, 압력센서(100, 200)를 부착하는 결합층(미도시)은 방수 테이프일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
브라켓(50)의 측벽(52)은 터치 부재(20), 표시 패널(30), 압력센서(100, 200), 및 커버 패널 시트(40)의 측면에 대향한다. 브라켓(50) 측벽(52)의 상단은 윈도우(10)에 대향한다. 브라켓(50)의 외측면과 윈도우(10)의 외측면은 정렬될 수 있다. 윈도우(10)는 방수 테이프(81)를 통해 브라켓(50)에 부착될 수 있다.
브라켓(50)은 제1 장변(LS1)의 에지 부근에 디스플레이 커넥터(35)가 통과하는 커넥트 홀(H_F)을 포함할 수 있다. 커넥트 홀(53)은 브라켓(50)의 바닥부(51)를 두께 방향으로 관통하며, 슬릿 형상을 가질 수 있다. 브라켓(50)의 커넥트 홀(53) 부근에서 제1 압력센서(100)는 노치(notch) 형상의 오목부(NTH)를 포함할 수 있다.
또한, 브라켓(50)은 센서 홀(H_C) 및 배터리 홀(H_B)를 더 포함할 수 있다. 센서 홀(H_C) 및 배터리 홀(H_B) 각각은 브라켓(50)을 관통할 수 있다. 표시 장치(1)가 카메라 장치 등의 센서를 포함하는 경우, 카메라 장치는 센서 홀(H_C)에 대응하여 배치될 수 있다. 유사하게, 표시 장치(1)가 배터리 장치를 포함하는 경우, 배터리 장치는 배터리 홀(H_B)에 배치될 수 있다.
메인 회로기판(90)은 브라켓(50)의 하부에 배치되고, 메인 연결단자(CT_F) 및 메인 프로세서(92)를 포함할 수 있다.
메인 연결단자(CT_F)에는 커넥트 홀(H_F)을 관통하는 디스플레이 연성회로기판(31)의 커넥터(35)와 연결될 수 있다.
메인 프로세서(92)는 표시 장치(1)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 메인 회로기판(90)의 구체적인 구성에 대해서는 도 11 및 도 12를 참조하여 후술하기로 한다.
이하에서는, 압력센서(100, 200) 및 메인 회로기판(90)에 대하여 순차적으로 보다 상세히 설명하기로 한다. 한편, 제2 압력센서(200)는, 노치(notch) 형상의 오목부(NTH)를 제외하고, 제1 압력센서(100)와 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 제1 압력센서(100)를 기준으로 압력센서(100, 200)를 설명하기로 한다.
도 5는 도 2의 표시 장치에 포함된 압력센서의 일 예를 나타내는 분해사시도이다. 도 6은 도 5의 압력센서의 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 7은 도 6의 AA 영역을 확대한 레이아웃도이다. 도 8은 도 7의 B-B'선을 자른 압력센서의 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 9는 도 7의 압력센서에 포함된 압력 감지층의 압력에 대한 전기 저항을 나타낸 그래프이다.
먼저 도 5를 참조하면, 제1 압력센서(100)는 평면상 일 방향으로 연장된 형상을 가진다. 이 경우, 압력센서(100)는 연장 방향의 길이가 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 압력센서(100)의 폭은 2mm 내지 6mm일 수 있다. 제1 압력센서(100)의 길이는 대체로 표시 장치(1)의 장변(LS1, LS2) 길이와 유사할 수 있다. 제1 압력센서(100)의 길이는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 표시 장치(1)의 장변(LS1, LS2) 길이의 80% 내지 98%일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 압력센서(100)의 길이는 50mm 내지 300mm 또는 100mm 내지 150mm일 수 있다. 압력센서(10)의 형상은 적용되는 위치에 따라 달라질 수도 있다.
제1 압력센서(100)는 서로 대향하는 제1 기판(110)과 제2 기판(120)을 포함한다. 제1 기판(110)은 제1 기재(111)와 전극층(112)을 포함한다. 제2 기판(120)은 제2 기재(121)와 압력 감지층(122)(또는, 압력 민감층)을 포함한다. 제1 기판(110)과 제2 기판(120)은 결합층(130)에 의해 결합한다. 제1 기판(110)과 제2 기판(120)은 각각 필름일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 기재(111)와 제2 기재(121)는 각각 폴리에틸렌(poly ethylene), 폴리이미드(poly imide), 폴리카보네이트(poly carbonate), 폴리술폰(polysulfone), 폴리아크릴레이트(poly acrylate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 폴리노르보넨(poly norbornene), 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기재(111)와 제2 기재(121)는 폴레에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름 또는 폴리이미드 필름으로 이루어질 수 있다.
제1 기재(111)의 일면에는 전극층(112)이 배치된다. 여기서, 제1 기재(111)의 일면은 제2 기재(121)에 대향하는 면이다. 전극층(112)의 두께는 2㎛ 내지 8㎛일 수 있다. 예를 들어, 전극층(112)의 두께는 약 4㎛일 수 있다. 전극층(112)은 은(Ag), 구리(Cu) 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다. 전극층(112)은 스크린 인쇄 방식으로 형성될 수 있다.
제1 기재(111)는 일측에 형성된 돌출부(111P)를 포함할 수 있다. 돌출부(111P)에는 패드들이 형성되고, 제1 기재(111)는 돌출부(111P)를 통해 제1 센싱 연성회로기판(150)과 결합될 수 있다.
제2 기재(121)의 일면에는 압력 감지층(122)이 배치된다. 여기서, 제2 기재(121)의 일면은 제1 기재(111)에 대향하는 면이다. 압력 감지층(122)은 압력 민감 물질을 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 니켈, 알루미늄, 주석, 구리 등의 금속 나노파티클이나 카본을 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 입자 형태로서 폴리머 수지 내에 배치될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 압력 감지층(122)은 도 9에 도시된 바와 같이, 압력이 커질수록 전기저항이 낮아지는 특성을 가지며, 제1 압력센서(100)는 압력 감지층(122)의 상기 특성을 이용하여 압력이 인가되었는지 여부와 압력의 크기를 센싱할 수 있다.
압력 감지층(122)은 전극층(112)보다 두꺼울 수 있다. 압력 감지층(122)의 두께는 4㎛ 내지 12㎛일 수 있다. 예를 들어, 압력 감지층(122)의 두께는 약 8㎛일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 압력 감지층(122)이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 압력센서(100)는 제1 기재(111)와 제2 기재(121) 사이에 배치되어 이들을 결합하는 결합층(130)을 더 포함할 수 있다. 결합층(130)은 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 주변부를 따라 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 결합층(130)은 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 주변부를 완전히 둘러싸 제1 압력센서(100)의 내부를 밀봉할 수 있다. 즉, 결합층(130)은 개스킷의 역할을 할 수 있다. 아울러, 결합층(130)은 제1 기재(111)와 제2 기재(121) 사이에 일정한 간격을 유지하는 스페이서의 역할을 더 할 수 있다. 결합층(130)은 전극층(112) 및 압력 감지층(122)과 비중첩할 수 있다.
결합층(130)의 두께는 5㎛ 내지 50㎛이거나 12㎛ 내지 30㎛일 수 있다.
결합층(130)은 감압 점착층이나 접착층으로 이루어질 수 있다. 결합층(130)은 제1 기재(111)의 일면 또는 제2 기재(121)의 일면에 먼저 부착된 후 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 어셈블리 과정에서 다른 기재의 일면에 부착될 수 있다. 다른 예로, 제1 기재(111)의 일면과 제2 기재(121)의 일면에 각각 결합층이 마련되고, 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 어셈블리 과정에서 제1 기재(111)의 결합층과 제2 기재(121)의 결합층이 상호 부착될 수도 있다.
제1 압력센서(100)가 표시 장치(1) 내에 배치될 때에는 전극층(112)이 형성된 제1 기재(111)가 표시 패널(30)을 향하도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 기재(111)의 타면(예를 들어, 외측면)이 표시 패널(30)의 하면에 부착되고, 제2 기재(121)의 타면(예를 들어, 외측면)이 브라켓(50)에 부착될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 장치(1) 내에서 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 배치 방향이 상기 언급한 것과 반대로 적용될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 압력센서(10)는 구동 라인(TL), 제1 내지 제p 감지 라인들(RL1~RLp, p는 2 이상의 정수), 구동 패드(TP), 제1 내지 제p 감지 패드들(RP1~RPp), 및 압력 감지 셀들(CE1~CEp)을 포함한다. 구동 패드(TP) 및 제1 내지 제p 감지 패드들(RP1~RPp)은 패드부(PAD_S)로 호칭될 수 있다.
압력 감지 셀들(CE1~CEp) 각각은 독립적으로 해당 위치의 압력을 감지할 수 있다. 도 6에서는 압력 감지 셀들(CE1~CEp)이 1열로 배열된 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 압력 감지 셀들(CE1~CEp)은 필요에 따라 복수의 열로 배열될 수 있다. 또한, 압력 감지 셀들(CE1~CEp) 각각은 도 6과 같이 소정의 간격으로 떨어져 배치되거나, 연속적으로 배치될 수 있다.
압력 감지 셀들(CE1~CEp)은 용도에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 압력 감지 셀들(CE1~CEp)이 표시 장치(1)의 측면에 배치된 볼륨 제어 버튼과 같이 물리 버튼을 대신하여 사용되는 경우, 압력 감지 셀들(CE1~CEp)은 물리 버튼과 유사한 면적으로 형성될 수 있다.
압력 감지 셀들(CE1~CEp) 각각은 적어도 하나의 구동 라인과 적어도 하나의 감지 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 1과 같이 압력 감지 셀들(CE1~CEp)은 하나의 구동 라인(TL)에 공통적으로 연결되고, 감지 라인들(RL1~RLp)에는 일대일로 접속될 수 있다. 제1 압력 감지 셀(CE1)은 구동 라인(TL)과 제1 감지 라인(RL1)에 접속되고, 제i 압력 감지 셀(CEi)(단, i는 2 이상이고 p보다 작은 양의 정수)은 구동 라인(TL)과 제i 감지 라인(RLi)에 접속될 수 있다. 또한, 제i+1 압력 감지 셀(CEi+1)은 구동 라인(TL)과 제i+1 감지 라인(RLi+1)에 접속되고, 제p 압력 감지 셀(CEp)은 구동 라인(TL)과 제p 감지 라인(RLp)에 접속될 수 있다.
구동 라인(TL)은 구동 패드(TP)에 접속되고, 제1 압력센서(100)의 일측 가장자리를 따라 연장할 수 있다. 제1 내지 제p 감지 라인들(RL1~RLp)은 제1 내지 제p 감지 패드들(RP1~RPp)에 일대일로 접속되고 제1 압력센서(100)의 타측 가장자리를 따라 연장할 수 있다. 제1 감지 라인(RL1)은 제1 감지 패드(RP1)에 접속되고, 제i 감지 라인(RLi)은 제i 감지 패드(RPi)에 접속되며, 제i+1 감지 라인(RL3)은 제i+1 감지 패드(RPi+1)에 접속되고, 제p 감지 라인(RLp)은 제p 감지 패드(RPp)에 접속될 수 있다. 구동 패드(TP)와 제1 내지 제p 감지 패드들(RP1~RPp)은 제1 기재(111)의 돌출부(111P)에 배치될 수 있으며, 이방성 도전 필름 등을 통해 제1 센싱 연성회로기판(150, 도 2 참조)에 연결될 수 있다.
제1 압력센서(100)는 압력 감지부(미도시)(예를 들어, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 입력감지 구동회로)로부터 제1 센싱 연성회로기판(150, 도 2 참조)을 통해 제공되는 구동 전압에 기초하여 동작할 수 있다. 압력 감지부는 구동 패드(TP)들을 통해 구동 라인(TL)에 구동 전압을 인가하고, 감지 패드들(RP1~RPp)을 통해 감지 라인들(RL1~RLp)로부터 전류 값들 또는 전압 값들을 감지함으로써, 압력 감지 셀들(CE1~CEp)들에 인가된 압력을 감지할 수 있다.
압력 감지 셀들(CE1~CEp) 각각은 구동 연결 전극(TCE), 감지 연결 전극(RCE), 제1 구동 전극(TE1), 제1 감지 전극(RE1), 및 압력 감지층(PSL)을 포함한다.
도 7을 참조하면, 구동 연결 전극(TCE)(또는, 제1 줄기 전극)은 구동 라인(TL)과 제1 구동 전극(TE1)(또는, 제1 가지 전극)에 접속된다. 구동 연결 전극(TCE)은 길이 방향(예를 들어, 상하 방향)으로 연장하며, 일단(예를 들어, 하단)을 통해 구동 라인(TL)에 연결된다. 제1 구동 전극(TE1)들은 구동 연결 전극(TCE)의 폭 방향(예를 들어, 좌우 방향)으로 분지될 수 있다.
감지 연결 전극(RCE)(또는, 제2 줄기 전극)은 감지 라인들(RL1~RLp)(단, 도 7에서는 p는 8인 경우가 예시적으로 도시됨) 중 어느 하나와 제1 감지 전극(RE1)(또는, 제2 가지 전극)에 접속된다. 구체적으로, 감지 연결 전극(TCE)은 길이 방향으로 일 끝단에서 감지 라인들(RL1~RL8) 중 어느 하나에 연결된다. 제1 감지 전극(RE1)들은 감지 연결 전극(RCE)의 폭 방향으로 분지될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1 구동 전극(TE1)과 제1 감지 전극(RE1)은 동일층에 배치될 수 있다. 제1 구동 전극(TE1)과 제1 감지 전극(RE1)은 동일 물질로 이루어질 수 있다. 제1 구동 전극(TE1)과 제1 감지 전극(RE1)은 도 5를 참조하여 설명한 전극층(112)에 포함될 수 있다.
제1 구동 전극(TE1)들과 제1 감지 전극(RE1)들은 인접하여 배치되나, 서로 연결되지 않는다. 제1 구동 전극(TE1)들과 제1 감지 전극(RE1)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다. 제1 구동 전극(TE1)들과 제1 감지 전극(RE1)들은 구동 연결 전극(TCE)과 감지 연결 전극(RCE)의 길이 방향으로 교대로 배치될 있다. 즉, 구동 연결 전극(TCE)과 감지 연결 전극(RCE)의 길이 방향으로 제1 구동 전극(TE1), 제1 감지 전극(RE1), 제1 구동 전극(TE1), 제1 감지 전극(RE1)의 순서로 반복적으로 배치될 수 있다.
압력 감지층(PSL)은 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 기재(121)의 일면 상에 배치된다. 압력 감지층(PSL)은 제1 구동 전극(TE1)들과 제1 감지 전극(RE1)들에 중첩되게 배치될 수 있다.
제1 압력센서(100)의 두께 방향에서, 제2 기재(121)로 압력이 가해지지 않는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 압력 감지층(PSL)과 제1 구동 전극(TE1)들 사이와, 압력 감지층(PSL)과 제1 감지 전극(RE1)들 사이에는 갭이 존재한다. 즉, 압력이 제2 기재(121)로 가해지지 않는 경우, 압력 감지층(PSL)은 제1 구동 전극(TE1)들 및 제1 감지 전극(RE1)들과 이격되어 있다.
제1 압력센서(100)의 두께 방향에서, 압력이 제2 기재(121)로 가해지는 경우, 압력 감지층(PSL)이 제1 구동 전극(TE1)들 및 제1 감지 전극(RE1)들에 접촉하게 된다. 따라서, 제1 구동 전극(TE1)과 제1 감지 전극(RE1)은 압력 감지층(PSL)을 통해 물리적으로 연결될 수 있으며, 압력 감지층(PSL)은 전기적인 저항으로 작용할 수 있다.
실시예들에서, 제1 압력센서(100)는 범프 부재(140)를 더 포함할 수 있다. 범프 부재(140)의 설명을 위해 도 10이 참조될 수 있다.
도 10은 도 2의 표시 장치에 포함된 압력센서의 다른 예를 나타내는 분해사시도이다.
도 10을 참조하면, 제1 압력센서(100_1)의 일면 상에 범프 부재(140)가 배치될 수 있다. 범프 부재(140)는 상호 분리된 복수의 제1 범프 부재들(141)을 포함할 수 있다. 제1 범프 부재(141)는 압력 감지층(122)에 중첩하여 배치될 수 있다. 제1 범프 부재(141)는 압력 감지층(122)의 일부와 중첩하여 배치될 수 있다.
범프 부재(140)는 외부로부터 가해지는 압력을 제1 압력센서(100_1)에 효과적으로 전달할 수 있다. 즉, 범프 부재(140)는 사용자에 의해 입력된 터치 압력이 제1 압력센서(100_1)에 집중될 수 있도록 한다. 이를 위해, 범프 부재(140)는 플렉서블(flexible)한 금속(metal)으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 범프 부재(140)는 구리를 포함할 수 있다. 다만, 범프 부재(140)의 재료는 특별히 제한되지 않으며, 플렉서블한 플라스틱 또는 고무 등과 같이 탄성이 있는 재료로 형성될 수도 있다.
한편, 도 10에서 범프 부재(140)는 제1 압력센서(100_1)의 상면(즉, 제2 기재(121)의 일면) 상에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 범프 부재(140)는 제1 압력센서(100_1)의 하면(즉, 제1 기재(111)의 일면) 상에 배치되거나, 제1 압력센서(100_1)의 상면 및 하면 상에 각각 배치될 수도 있다.
도 11 및 도 12는 도 2의 표시 장치에 포함된 메인 회로 기판의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 2, 도 11 및 도 12를 참조하면, 메인 회로기판(90)은 기판(91), 연결단자들(CT_F, CT_D) 및 메인 프로세서(92)를 포함할 수 있다.
기판(91)은 브라켓(50)의 배터리홀(H_B)와 중첩하지 않으며, "L"자 형상을 가질 수 있다.
메인 연결단자(CT_F)는 기판(91)의 타면(예를 들어, 하면)에서 브라켓(50)의 커넥트 홀(H_F)에 인접하여 배치되되 커넥트 홀(H_F)과 중첩하지 않을 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 디스플레이 연성회로기판(31)의 디스플레이 커넥터(35)는 브라켓(50)의 커넥트 홀(H_F)을 관통하되, 기판(91)의 일측 및 하부에서 벤딩되어 메인 연결단자(CT_F)에 결합될 수 있다. 다만, 메인 연결단자(CT_F)가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 메인 연결단자(CT_F)는 기판(91)의 일면에 커넥트 홀(H_F)과 중첩하여 배치될 수도 있다.
더미 연결단자(CT_D)는 표시 장치(1) 내에 구비되는 다른 장치 또는 회로기판과 결합될 수 있다.
메인 프로세서(92)는 표시 장치(1)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(92)는 표시 패널(30)이 영상을 표시하도록 영상 데이터를 디스플레이 연성회로기판(31)의 표시 구동부(미도시)로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(92)는 터치 구동부(미도시)(예를 들어, 디스플레이 연성회로기판(31) 또는 터치 연성회로기판(21)에 실장되는 터치 구동부)로부터 터치 데이터를 입력 받고 사용자의 터치 위치를 판단한 후, 사용자의 터치 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(92)는 압력 감지부(미도시)(예를 들어, 디스플레이 연성회로기판(31) 또는 터치 연성회로기판(21)에 실장되는 터치 구동부)로부터 압력 감지 데이터를 입력 받고, 압력 감지 데이터에 따라 홈 화면을 출력하거나 표시 장치(1)의 음향 크기를 제어하거나 햅틱(haptic)을 구현하도록 제어할 수 있다. 메인 프로세서(92)는 집적회로로 이루어진 어플리케이션 프로세서(application processor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 또는 시스템 칩(system chip)일 수 있다.
도 13은 도 1의 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 분해사시도이다. 도 14는 도 13의 표시 장치의 일 예를 나타내는 배면도이다. 도 15는 도 14의 AA 영역을 확대한 레이아웃도이다.
도 1, 도 2, 도 13 내지 도 15를 참조하면, 표시 장치(1_1)는 압력센서(100_1, 200_1) 및 센싱 연성회로기판(150_1, 250_1)을 포함한다는 점에서, 도 2의 표시 장치(1)와 상이하다. 압력센서(100_1, 200_1) 및 센싱 연성회로기판(150_1, 250_1)을 제외하고, 표시 장치(1_1)는 도 2의 표시 장치(1)와 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
제1 센싱 연성회로기판(150_1)은 제1 압력센서(100)의 일측변으로부터 표시 장치(1)의 제2 장변(LS2)을 향해 연장되고 표시 장치(1)의 중앙 부분에서 방향을 전환하여 제2 단변(SS2)을 향해 연장되며, 디스플레이 연성회로기판(31)에 연결될 수 있다. 제1 센싱 연성회로기판(150_1)이 제1 압력센서(100)와 연결되는 단부는 제2 단변(SS2)(즉, 디스플레이 연성회로기판(31)이 인접하는 변)보다는 제1 단변(SS1)에 인접할 수 있다. 즉, 도 2를 참조하여 설명한 제1 센싱 연성회로기판(150)은 제2 단변(SS2)에 인접하나, 도 13 및 도 14에 도시된 제1 센싱 연성회로기판(150_1)은 제1 단변(SS1)에 인접할 수 있다.
제1 센싱 연성회로기판(150) 내 배선(즉, 제1 압력센서(100_1)와 디스플레이 연성회로기판(31)을 전기적으로 연결하는 배선)이 길어지고, 이에 따라 배선의 저항 값이 증가될 수 있다. 그러나, 제1 압력센서(100_1)의 제1 내지 제p 감지 라인들(RL1~RLp, 도 6 참조)의 길이가 상대적으로 감소되므로, 압력 감지 셀들(CE1~ CEp)을 기준으로 디스플레이 연성회로기판(31)까지의 배선 저항 값의 변화는 크지 않을 수 있다. 또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 패드부(PAD_S)를 기준으로 제1 내지 제p 감지 라인들(RL1~RLp, 예를 들어, p는 8)은 구동 라인(TL)을 기준으로 상호 다른 방향들로 분배되므로, 제1 내지 제p 감지 라인들(RL1~RLp, 예를 들어, p는 8)은 도 7에 도시된 감지 라인들에 비해 증가된 폭을 가질 수 있고, 이에 따라, 제1 압력센서(100_1)는 도 7에 도시된 제1 압력센서(100)에 비해 감소된 배선 저항을 가질 수 있다.
유사하게, 제2 센싱 연성회로기판(250_1)은 제2 압력센서(200)의 일측변으로부터 표시 장치(1)의 제1 장변(LS1)을 향해 연장되고 표시 장치(1)의 중앙 부분에서 방향을 전환하여 제2 단변(SS2)을 향해 연장되며, 디스플레이 연성회로기판(31)에 연결될 수 있다.
한편, 도 13 및 도 14에서, 제1 센싱 연성회로기판(150_1) 및 제2 센싱 연성회로기판(250_1)은 동일한 형상 및 동일한 길이를 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 센싱 연성회로기판(250_1)은 배터리홀(H_B)과 중첩하지 않으며, 배터리홀(H_B)의 가장자리를 따라 연장하고, 또한, 제1 센싱 연성회로기판(150_1)의 폭보다 큰 폭(예를 들어, 제1 센싱 연성회로기판(150_1)의 배선 저항과 동일한 배선 저항을 위한 폭)을 가질 수 있다.
제1 압력센서(100_1)는 구동 라인(TL), 제1 내지 제p 감지 라인들(RL1~RLp, 이하에서는 p는 8인 경우를 예시함)(또는, 제1 내지 제8 감지 라인들(RL1~RL8), 구동 패드(TP), 제1 내지 제8 감지 패드들(RP1~RP8)의 배치를 제외하고, 도 7의 제1 압력센서(100)와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
제1 센싱 연성회로기판(150_1)이 제1 압력센서(100_1)의 중앙부에 연결됨에 따라, 패드부(PAD_S)에서 구동 패드(TP)는 제1 내지 제8 감지 패드들(RP1~RP8) 사이에 배치될 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 구동 패드(TP)를 기준으로 일측에 제1 내지 제4 감지 패드들(RP1~RP4)이 배치되고, 구동 패드(TP)를 기준으로 타측에 제5 내지 제8 감지 패드들(RP5~RP8)이 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 구동 패드(TP)를 기준으로 일측에 배치되는 감지 패드들의 수는 타측에 배치되는 감지 패드들의 수와 다를 수 있다.
구동 라인(TL)은 제4 압력 감지 셀(CE4) 및 제5 압력 감지 셀(CE5) 사이로 배열되며(또는, 제4 압력 감지 셀(CE4) 및 제5 압력 감지 셀(CE5) 사이의 비감지 영역을 경유하며), 제1 압력센서(100)의 타측변을 따라 상하측으로 연장하며, 제4 압력 감지 셀(CE4) 및 제5 압력 감지 셀(CE5)(또는, 제1 내지 제8 압력 감지 셀들(CE1~CE8))과 연결될 수 있다.
제1 내지 제4 감지 라인들(RL1~RL4)은 일측(예를 들어, 상측)으로 연장하며, 제5 내지 제8 감지 라인들(RL1~RL8)은 타측(예를 들어, 하측)으로 연장할 수 있다. 제1 내지 제8 감지 라인들(RL1~RL8)이 배치되는 영역(예를 들어, 배선 영역)의 폭이 기 설정된 경우, 동일한 방향으로 배열되는 감지 라인들(RL1~RL8)의 개수가 도 7에 도시된 감지 라인들의 개수에 비해 감소되므로, 감지 라인들(RL1~RL8)은 상대적으로 증가된 폭을 가지며 이에 따라 감소된 배선 저항을 가질 수 있다. 또한, 제1 압력센서(100_1)의 배선 영역의 폭이 감소될 수도 있다.
도 16은 도 1의 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 분해사시도이다. 도 17은 도 16의 표시 장치의 일 예를 나타내는 배면도이다.
도 13 내지 도 17을 참조하면, 표시 장치(1_2)는 제1 센싱 연성회로기판(150_1)을 포함한다는 점에서, 도 13의 표시 장치(1_1)와 상이하다.
제1 센싱 연성회로기판(150_1)은 제1 압력센서(100_1) 및 제2 압력센서(200_1)를 연결하며, 디스플레이 연성회로기판(31)과 연결될 수 있다.
제1 센싱 연성회로기판(150_1)은 제1 압력센서(100_1)로부터 제2 압력센서(200_1)까지 제1 방향으로 연장하며 제1 압력센서(100_1) 및 제2 압력센서(200_1)을 연결하는 가로부(또는, 제1 연장부)와, 가로부로부터 디스플레이 연성회로기판(31)(또는, 제2 단변(SS2))까지 제2 방향으로 연장하여 디스플레이 연성회로기판(31)과 연결되는 세로부(또는, 제2 연장부)를 포함할 수 있다.
세로부는 표시 장치(1)의 제2 장변(LS2)보다는 제1 장변(LS1)에 인접하여 배치될 수 있다. 이 경우, 세로부는 브라켓(50)의 배터리홀(H_B)와 비중첩하고, 배터리홀(H_B)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 세로부는 가로부의 중앙부분으로부터 연장되고, 표시 장치(1)의 제1 장변(LS1) 및 제2 장변(LS2)으로부터 실질적으로 동일한 거리만큼 이격될 수 있다.
실시예들에서, 제1 센싱 연성회로기판(150_1)은 상호 다른 선폭을 가지는 제1 배선(151) 및 제2 배선(152)을 포함할 수 있다. 제1 배선(151)은 제1 압력센서(100_1)와 디스플레이 연성회로기판(31)을 연결할 수 있다. 제2 배선(152)은 제2 압력센서(100_2)와 디스플레이 연성회로기판(31)을 연결하며, 제1 배선(151)의 선폭보다 큰 선폭을 가질 수 있다. 이 경우, 제2 배선(152)은 제1 배선(151)과 동일한 배선 저항을 가질 수 있다.
도 18은 도 2의 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 배면도이다.
도 2 및 도 18을 참조하면, 표시 장치(1_3)는 터치 구동회로(IC_TSP)가 실장된 터치 연성회로기판(21)을 포함한다는 점에서, 도 2의 표시 장치(1)와 상이하다.
터치 연성회로기판(21)은 디스플레이 연성회로기판(31)에 전기적으로 연결되고, 디스플레이 연성회로기판(31)을 통해 메인 회로기판(90)(또는, 외부)로부터 제어신호를 수신하거나 회로기판(90)에 센싱신호를 제공할 수 있다.
터치 구동회로(IC_TSP)는 입력감지 구동 신호를 터치 부재(20)에 제공하거나 입력감지 구동 신호에 대응하는 센싱 신호를 수신할 수 있으며, 집적회로(IC)로 구현될 수 있다.
제1 압력센서(100) 및 제2 압력센서(200)는 터치 연성회로기판(21)(또는, 터치 구동회로(IC_TSP))에 연결될 수 있다. 제1 압력센서(100)는 제1 센싱 연성회로기판(150)을 통해 터치 연성회로기판(21)에 연결되고, 제2 압력센서(200)는 제2 센싱 연성회로기판(250)을 통해 터치 연성회로기판(21)에 연결될 수 있다. 이 경우, 터치 구동회로(IC_TSP)는 도 2를 참조하여 설명한 입력 감지 구동회로(33)와 유사하게, 구동 신호를 제1 압력센서(100) 및 제2 압력센서(200) 각각에 제공하고 구동 신호에 대응하는 센싱 신호를 수신할 수 있다. 즉, 터치 구동회로(IC_TSP)에서 압력을 감지할 수 있다.
한편, 도 18에서 제1 압력센서(100) 및 제2 압력센서(200)는 표시 장치(1)의 제2 단변(SS2) 측에서 터치 연성회로기판(21)과 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 13을 참조하여 설명한 연성회로기판(100_1, 200_1), 도 16을 참조하여 설명한 제1 연성회로기판(100_2) 등을 통해, 제1 압력센서(100) 및 제2 압력센서(200)는 터치 연성회로기판(21)에 연결될 수도 있다.
도 19는 도 2의 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 배면도이다. 도 20은 도 19의 표시 장치에 포함된 압력센서 및 터치 연성회로기판간의 연결 구성을 나타내는 회로도이다.
도 2, 도 4 및 도 19를 참조하면, 표시 장치(1_4)는 터치 구동회로(IC_TSP)가 실장된 터치 연성회로기판(21)을 포함한다는 점에서, 도 2의 표시 장치(1)와 상이하다.
터치 연성회로기판(21)은 디스플레이 연성회로기판(31)에 전기적으로 연결되고, 디스플레이 연성회로기판(31)을 통해 메인 회로기판(90)(또는, 외부)로부터 제어신호를 수신하거나 회로기판(90)에 센싱신호를 제공할 수 있다. 또한, 터치 연성회로기판(21)은 디스플레이 연성회로기판(31)을 통해 압력센서(100,200)와 전기적으로 연결되고, 구동 신호를 제1 압력센서(100) 및 제2 압력센서(200) 각각에 제공하고 구동 신호에 대응하는 센싱 신호를 수신할 수 있다.
터치 구동회로(IC_TSP)는 도 18을 참조하여 설명한 터치 구동회로(IC_TSP)와 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
도 19를 참조하면, 제1 압력센서(100)의 회로 구성은 도 6의 제1 압력센서(100)의 회로 구성과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
제1 센싱 연성회로기판(150)은 제1 및 제2 패드 영역들(PAD1, PAD2)에 배치된 패드들 및 제1 패드 영역들(PAD1의 패드들과 제2 패드 영역들(PAD2)의 패드들을 일대일 연결하는 배선들을 포함할 수 있다. 제1 패드 영역(PAD1)에 포함된 패드들은 제1 압력센서(100)의 구동 패드(TP) 및 감지 패드들(RP1~RPp)에 일대일 연결될 수 있다.
유사하게, 디스플레이 연성회로기판(31)(또는, 디스플레이 커넥터(35))는 제2 및 제3 패드 영역들(PAD2, PAD3)에 배치되는 패드들 및 제2 패드 영역들(PAD2)의 패드들과 제3 패드 영역들(PAD3)의 패드들을 일대일 연결하는 배선들을 포함할 수 있다.
도 20에 도시되지 않았으나, 디스플레이 연성회로기판(31)은 외부(예를 들어, 메인 회로기판(90, 도 2 참조))와 터치 연성회로기판(21) 사이를 연결하기 위한 패드 및 배선들을 더 포함할 수 있다.
터치 연성회로기판(21)은 터치 구동회로(IC_TSP), 제3 패드 영역(PAD3)에 배치된 패드들 및 패드들을 터치 구동회로(IC_TSP)에 연결하는 배선들을 포함할 수 있다.
즉, 디스플레이 연성회로기판(31) 및 제1 센싱 연성회로기판(150)을 통해 제1 압력센서(100)의 압력 감지 셀들(CE1~CEp)는 터치 구동회로(IC_TSP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 터치 구동회로(IC_TSP)는 구동 신호를 제1 압력센서(100)에 제공하고 구동 신호에 대응하는 센싱 신호를 제1 압력센서(100)로부터 수신할 수 있다.
도 18 내지 도 20을 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(1)는 터치 연성회로기판(21)에 실장된 터치 구동회로(IC_TSP)를 포함하고, 터치 구동회로(IC_TSP)는 직/간접적으로 압력센서(100, 200)와 연결되어, 외부로부터 표시 장치(1)(또는, 압력센서(100,200))에 가해지는 압력을 감지할 수 있다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 일 실시예에 따른 표시 장치에 압력 신호를 인가하는 방법을 나타낸 모식도들이다.
도 21a, 도 21b 및 도 21c는 일 실시예에 따른 표시 장치에 압력 신호를 인가하는 방법을 나타낸 모식도들이다. 도 21a, 도 21b 및 도 21c는 스마트폰으로 적용된 표시 장치를 예시한다. 도 21a, 도 21b 및 도 21c 의 표시 장치(1)에서 장변 측에 물리적인 입력 버튼은 생략되어 있고, 대신 그 위치에 압력센서가 배치되어 있다. 몇몇 실시예에서 표시 장치(1)에는 물리적인 입력 버튼이 모두 생략되고, 대신 압력센서가 물리적인 입력 버튼을 모두 대체할 수 있다.
표시 장치(1)는 감지 영역들(SR1, SR2)을 포함할 수 있다. 감지 영역들(SR1, SR2)은 제1 압력센서(100, 도 2 참조)와 제2 압력센서(200, 도 2 참조) 각각에 포함될 수 있다. 감지 영역(SR1, SR2)은 압력을 감지할 수 있는 영역으로, 각 감지 영역(SR1, SR2)은 서로 독립적으로 해당 위치의 압력을 감지할 수 있다. 각 감지 영역(SR1, SR2)은 표시 장치(1)의 길이 방향으로 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 각 감지 영역(SR1, SR2)은 1열로 배열될 수 있다. 이웃하는 감지 영역(SR1, SR2)은 연속적으로 배치될 수도 있지만, 서로 이격될 수도 있다. 즉, 감지 영역(SR1, SR2) 사이에 비감지 영역이 배치될 수도 있다.
도 21a 및 도 21b에서는 제1 감지 영역(SR1)이 프레싱 동작 인식 영역으로 사용되는 경우가 나타나 있다. 즉, 도 21a 및 도 21b는 표시 장치(1)를 손가락으로 그립한 상태에서 검지 손가락으로 특정 위치를 프레싱하는 형상을 도시한다. 상기 특정 위치에는 압력센서(100, 200)의 제1 감지 영역(SR1)이 배치되어 있다. 제1 감지 영역(SR1)이 압력을 받으면 압력 감지층(122, 222, 도 5 참조)의 저항이 변화하고, 이를 제1 및 제2 전극들(TE1, RE1, 도 8 참조)을 통해 감지하여 해당 위치에서의 압력 인가 여부와 압력의 크기를 판별할 수 있다. 특정 위치에 인가되는 압력 및/또는 크기에 따라 사전 프로그래밍된 표시 장치(1)의 동작이 출력될 수 있다. 예컨대 화면 조정, 화면 잠금, 화면 변환, 어플리케이션 호출, 어플리케이션 실행, 사진 촬영, 전화 수신 등의 사전 프로그래밍된 기능이 수행될 수 있다.
몇몇 실시예에서 서로 다른 제1 감지 영역(SR1)마다 서로 다른 동작이 사전 프로그래밍될 수 있다. 따라서, 제1 감지 영역(SR1)의 수가 많을수록 간편하게 더 다양한 표시 장치(1)의 출력을 만들어낼 수 있다.
손가락으로 표시 장치(1)의 특정 위치를 프레싱하는 경우, 손가락과 표시 장치(1)의 접촉 면적이 제1 감지 영역(SR1)의 면적보다 넓을 수 있다. 즉, 바꾸어 말하면 몇몇 실시예에서 제1 감지 영역(SR1)의 면적이 손가락과 표시장치(1) 간의 접촉 면적보다 좁게 설정될 수 있다. 이러한 경우 손가락으로 표시장치(1)의 특정 위치를 프레싱하는 경우, 둘 이상의 제1 감지 영역(SR1)에서 압력을 인식할 수도 있다. 이러한 경우 도 21a에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 복수의 제1 감지 영역(SR1)이 하나의 감지 영역 그룹(SRG)을 이루고, 표시장치(1)는 각 감지 영역 그룹(SRG)에 발생한 입력에 응답하여 각 서로 다른 동작을 실행하도록 프로그래밍 될 수도 있다. 도 21a에는 서로 이웃하는 두개의 제1 감지 영역(SR1)이 하나의 감지 영역 그룹(SRG)을 이루는 것으로 도시하였으나, 이는 예시일 뿐이며, 각 감지 영역 그룹(SRG)이 포함하는 제1 감지 영역(SR1)의 개수는 세 개 이상 등으로 다양하게 변경될 수 있다.
또는 도 21b에 도시된 바와 같이 제1 감지 영역(SR1)의 면적을 상대적으로 넓게 형성하는 경우 손가락으로 표시 장치(1)의 특정 위치를 프레싱 하더라도, 하나의 제1 감지 영역(SR1)에서 압력을 인식할 수도 있다. 예시적으로 제1 감지 영역(SR1)의 면적은, 프레싱이 발생한 경우 손가락과 표시장치(1)간의 접촉 면적과 실질적으로 동일하거나 더 넓게 설정될 수 있다. 이러한 경우 서로 이웃하는 제1 감지 영역(SR1)이 감지 영역 그룹을 형성하지 않을 수 있으며, 표시장치(1)는 각 제1 감지 영역(SR1)에 발생한 입력에 응답하여 서로 다른 동작을 수행하도록 프로그래밍 될 수도 있다. 다만 상술한 내용에 한정되는 것은 아니며, 서로 이웃하지 않는 제1 감지 영역(SR1), 예컨대 표시장치(1)의 좌측에 위치하는 제1 감지 영역(SR1)과 표시장치(1)의 우측에 위치하는 제1 감지 영역(SR1)이 서로 동일한 동작을 실행하도록 프로그래밍 될 수도 있다.
위치별로 제1 감지 영역(SR1)의 면적이 서로 다르게 설정될 수도 있다. 예를 들어, 두개의 제1 감지 영역(SR1)을 기준으로 설명하면, 두개의 제1 감지 영역(SR1) 중 상대적으로 표시 장치(1)의 상단에 인접한 제1 감지 영역(SR1)과 상대적으로 제2 감지 영역(SR2)에 인접한 제1 감지 영역(SR1)간의 면적이 서로 다르게 설정될 수도 있다.
도 21c에서는 제2 감지 영역(SR2)이 스퀴징 동작 인식 영역으로 사용되는 경우가 나타나 있다. 즉, 도 21c는 표시 장치(1)를 손가락으로 그립한 상태에서 손바닥과 손가락을 이용하여 상대적으로 넓은 면적을 스퀴징하는 형상을 도시한다. 스퀴징이 이루어지는 영역에는 제2 감지 영역(SR2)이 배치되어 스퀴징에 의한 압력 인가 여부와 압력의 크기를 판별할 수 있다. 그에 따라 사전 프로그래밍된 표시 장치(1)의 동작이 수행될 수 있다.
스퀴징은 표시 장치(1)를 그립한 상태에서 자연스럽게 손 전체에 힘을 가하는 동작으로 수행될 수 있다. 스퀴징 동작은 표시 장치(1)를 그립한 상태에서 정교한 손의 움직임 없이도 신속하게 수행될 수 있어, 보다 간편하고 신속한 입력이 가능하다. 따라서, 제2 감지 영역(SR2)은 자주 사용하는 기능이나 스냅 촬영과 같이 신속성이 요구되는 프로그램에 대한 입력 수단으로 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 감지 영역(SR1)에 입력이 발생하는 경우 표시 장치(1)는 제1동작을 수행할 수 있으며, 제2 감지 영역(SR2)에 입력이 발생하는 경우 표시 장치(1)는 상기 제1동작과 다른 제2동작을 수행할 수 있다. 즉, 몇몇 실시예에서 제1 감지 영역(SR1)에 대응하여 사전 프로그래밍된 표시 장치(1)의 동작과 제1 감지 영역(SR1)에 대응하여 사전 프로그래밍된 표시 장치(1)의 동작은 서로 다를 수 있다.
도 22a 및 도 22b는 제1 압력센서 및 제2 압력센서가 물리적인 입력 버튼을 대체하는 예시를 도시한 표시장치의 평면도이다. 도 22a는 일반적인 물리적인 입력 버튼을 포함하는 표시장치의 평면도, 도 22b는 제1 압력센서 및 제2 압력센서를 포함하는 표시장치의 평면도이다.
도 22a를 참조하면, 물리적인 입력 버튼을 포함하는 표시장치(1000)는, 좌측의 제2장변(LS2) 측에 표시장치(1000)에서 출력되는 음향의 볼륨을 조절하기 위한 볼륨업 버튼 (VHB) 및 볼륨다운 버튼(VLB)을 포함할 수 있다. 도면에는 볼륨업 버튼(VHB)과 볼륨다운 버튼(VLB)이 물리적으로 이격된 경우를 예시하나, 경우에 따라 볼륨업 버튼(VHB)과 볼륨다운 버튼(VLB)은 일체로 이루어질 수도 있다.
또한 물리적인 입력 버튼을 포함하는 표시장치(1000)는 우측의 제1 장변(LS1) 측에 표시장치(1000)의 전원을 온/오프하거나 표시장치(1000)를 슬립모드로 전환하기 위한 전원버튼(PWB)을 포함할 수 있다.
또한 물리적인 입력 버튼을 포함하는 표시장치(1000)는 제2장변(LS2) 측에 기 설정된 기능을 수행하도록 프로그래밍된 입력버튼(EXB)이 더 위치할 수도 있다.
이외에도 표시장치(1000)에는 다양한 물리적인 입력 버튼이 구비될 수 있다.
도 22b를 참조하면, 몇몇 실시예에서 표시장치(1)의 제1 압력센서(100)는 표시장치(1)의 제2 장변(LS2) 측에 배치되고, 제1 압력센서(100)의 각 제1 감지 영역(SR1)은 도 22a에 도시된 볼륨업 버튼(VHB), 볼륨다운 버튼(VLB), 입력버튼(EXB) 등과 실질적으로 동일하거나 유사한 위치에 위치하여 볼륨업 버튼(VHB), 볼륨다운 버튼(VLB), 입력버튼(EXB) 등을 대체할 수 있다.
또한 표시장치(1)의 제2 압력센서(200)는 표시장치(1)의 제1 장변(LS1) 측에 배치되고, 제2 압력센서(100)의 제1 감지 영역(SR1) 중 어느 하나 또는 둘 이상은 도 22a에 도시된 전원버튼(PWB)과 실질적으로 동일하거나 유사한 위치에 배치되어 전원버튼(PWB)을 대체할 수 있다.
즉, 몇몇 실시예에서 표시 장치(1)에는 물리적인 입력 버튼이 모두 생략될 수 있으며, 대신 압력센서가 물리적인 입력 버튼을 모두 대체할 수 있다. 이에 의하는 경우 사용자 입력을 수신하는 입력 장치 등이 표시장치(1)의 표면으로 노출되지 않는 바, 디자인 설계의 자유도를 증가시키고 심미감을 향상시킬 수 있다.
또한 제1 압력센서(100) 및 제2 압력센서(200)는 사용자가 표시 장치(1)를 쥐는 경우 손가락이 자연스럽게 위치하는 표시장치(1)의 양 장변(LS1, LS2) 측에 위치할 수 있다. 따라서 사용자의 표시장치(1) 조작의 편의성을 증가시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 표시 장치
10: 윈도우
20: 터치 부재
21: 터치 연성회로기판
30: 표시 패널
31: 디스플레이 연성회로기판
40: 커버 패널
50: 브라켓
61, 62: 투명 결합층
71: 결합층
81: 방수 테이프
90: 메인 회로기판
92: 메인 프로세서
100, 200: 압력센서
150, 250: 센싱 연성회로기판

Claims (21)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널의 상부에 배치되는 입력 감지 패널;
    상기 입력 감지 패널에 전기적으로 연결된 입력감지 구동회로를 포함하고, 상기 표시 패널의 하부에 배치되되 상기 표시 패널에 연결되는 디스플레이 연성회로기판; 및
    상기 표시 패널의 제1 에지에 인접하여 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력센서를 포함하고,
    상기 제1 압력센서는 상기 디스플레이 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 표시 패널은 평탄부 및 상기 평탄부의 일측에 연결되는 제1 곡면부를 포함하고,
    상기 제1 압력센서는 상기 제1 곡면부와 중첩하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 압력센서 및 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제1 센싱 연성회로기판을 더 포함하고,
    상기 제1 압력센서는 상기 제1 센싱 연성회로기판을 통해 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 제2 에지에 인접하여 배치되고 상기 제2 에지를 따라 연장된 제2 압력센서를 더 포함하고,
    상기 제2 압력센서는 상기 디스플레이 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 압력센서 및 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제2 센싱 연성회로기판을 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 연성회로기판은 상기 디스플레이 연성회로기판과 인접하는 상기 제1 압력센서의 일단에 연결되며,
    디스플레이 연성회로기판과 인접하는 표시 패널의 일변을 따라 연장하는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널 및 상기 디스플레이 연성회로기판의 하부에 배치되는 브라켓; 및
    상기 브라켓의 하부에 배치되는 메인 회로기판을 더 포함하고,
    상기 브라켓은 상기 메인 회로기판과 비중첩하는 커넥트 홀을 포함하며,
    상기 디스플레이 연성회로기판의 일단은 상기 커넥트 홀을 통해 상기 메인 회로기판에 결합되는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 압력센서는 상기 커넥트홀과 인접하는 내측 장변에 오목부를 포함하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 압력센서는,
    제1 기재,
    상기 제1 기재에 대향하여 배치되는 제2 기재, 상기 제2 기재에 대향하는 상기 제1 기재의 일면에 배치되는 제1 전극,
    상기 제1 기재의 상기 일면에 배치되되 상기 제1 전극과 분리된 제2 전극, 및
    상기 제1 기재에 대향하는 상기 제2 기재의 일면에 배치되는 압력감지층을 포함하고,
    상기 표시 패널의 상기 제1 에지에 압력이 인가된 경우 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 압력감지층에 접촉하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 압력센서는 상호 독립적으로 압력을 감지하는 제1 압력 감지 셀 및 제2 압력 감지 셀을 포함하고,
    상기 제1 전극은 상기 제1 압력 감지 셀 및 상기 제2 압력 감지 셀에 걸쳐 배치되며,
    상기 제2 전극은 상기 제1 압력 감지 셀 및 상기 제2 압력 감지 셀 각각에 배치되는 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 전극은 제1 방향으로 연장하는 제1 줄기 전극 및 상기 줄기 전극으로부터 분지된 복수의 제1 가지 전극들을 포함하고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 줄기 전극에 대향하여 배치되는 제2 줄기 전극 및 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 분지된 복수의 제2 가지 전극들을 포함하며,
    상기 제1 가지 전극들 및 상기 제2 가지 전극들은 상기 제1 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극 사이에서 상호 엇갈려 배치되는 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 압력센서는, 상기 제2 기재의 타면 상에 배치되는 범프 부재를 더 포함하고,
    상기 범프 부재는 압력민감층의 일부와 중첩하는 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 연성회로기판은 상기 제1 압력센서의 중앙부에 연결되는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제1 연성회로는,
    제1 압력 감지 셀,
    제2 압력 감지 셀,
    상기 압력 감지 셀에 연결되는 제1 감지 라인,
    상기 제2 압력 감지 셀에 연결되는 제2 감지 라인, 및
    상기 제1 압력 감지 셀 및 상기 제2 압력 감지 셀에 연결되는 구동 라인을 포함하고,
    상기 구동 라인은 상기 제1 압력 감지 셀과 상기 제2 압력 감지 셀 사이의 비감지 영역을 경유하며 상기 제1 에지를 따라 연장하는 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 제2 에지에 인접하여 배치되고 상기 제2 에지를 따라 연장된 제2 압력센서를 더 포함하고,
    상기 제2 압력센서는 상기 디스플레이 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 압력센서, 상기 제2 압력센서 및 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 센싱 연성회로기판을 더 포함하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 센싱 연성회로기판은,
    제1 방향으로 연장하며 상기 제1 압력센서와 상기 제2 압력센서를 연장하는 제1 연장부, 및
    상기 제1 연장부로부터 제2 방향으로 연장하며 상기 디스플레이 연성회로기판과 연결되는 제2 연장부를 포함하며,
    상기 제2 연장부는 상기 제2 압력센서보다 상기 제1 압력센서에 인접하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 센싱 연성회로기판은,
    상기 제1 압력센서와 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제1 배선, 및
    상기 제2 압력센서와 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제2 배선을 포함하며,
    상기 제2 배선의 선폭은 상기 제1 배선의 선폭과 다른 표시 장치.
  19. 표시 패널;
    상기 표시 패널의 상부에 배치되는 입력 감지 패널;
    상기 입력 감지 패널에 전기적으로 연결된 입력감지 구동회로를 포함하고, 상기 표시 패널의 하부에 배치되는 터치 연성회로기판; 및
    상기 표시 패널의 제1 에지에 인접하여 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력센서를 포함하고,
    상기 제1 압력센서는 상기 터치 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 압력센서와 상기 터치 연성회로기판을 직접적으로 연결하는 제1 센싱 연성회로기판을 더 포함하는 표시 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 터치 연성회로기판 사이에 배치되고 상기 표시 패널에 연결되는 디스플레이 연성회로기판; 및
    상기 제1 압력센서와 상기 디스플레이 연성회로기판을 연결하는 제1 센싱 연성회로기판을 더 포함하고,
    상기 디스플레이 연성회로기판은 상기 제1 센싱 연성회로기판과 상기 터치 연성회로기판을 전기적으로 연결하는 표시 장치.
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