KR102360850B1 - 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102360850B1
KR102360850B1 KR1020170083676A KR20170083676A KR102360850B1 KR 102360850 B1 KR102360850 B1 KR 102360850B1 KR 1020170083676 A KR1020170083676 A KR 1020170083676A KR 20170083676 A KR20170083676 A KR 20170083676A KR 102360850 B1 KR102360850 B1 KR 102360850B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
bumps
pressure
pressure sensor
touch
Prior art date
Application number
KR1020170083676A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190003902A (ko
Inventor
홍원기
이태희
목랑균
박원상
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020170083676A priority Critical patent/KR102360850B1/ko
Priority to US15/977,709 priority patent/US11157120B2/en
Priority to CN201810693299.1A priority patent/CN109213362B/zh
Publication of KR20190003902A publication Critical patent/KR20190003902A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102360850B1 publication Critical patent/KR102360850B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G06F3/04144—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position using an array of force sensing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0447—Position sensing using the local deformation of sensor cells

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서는, 터치 영역에 제공된 다수의 센서 전극들을 포함하는 압력 센서와, 상기 압력 센서의 외면에 상기 센서 전극들과 분리되도록 제공된 범프 구조체를 포함한다. 또한, 상기 범프 구조체는, 상기 터치 영역 상에 정의된 각각의 좌표 지점 상에 분산된 다수의 범프들을 포함한다.

Description

터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치{TOUCH SENSOR AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE TOUCH SENSOR}
본 발명의 실시예는 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
터치 센서는 입력 장치의 일종으로서, 표시 장치에 구비되어 사용된다. 사용자는 표시 장치의 화면에 표시되는 이미지를 보면서 터치 센서를 누르거나 터치함으로써, 편리하게 원하는 입력을 제공할 수 있다.
최근에는 터치 입력이 발생한 위치뿐만 아니라, 터치 입력으로 인해 발생하는 압력을 감지할 수 있도록 하는 터치 센서에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 같이 터치 위치와 더불어 터치 압력까지 감지할 수 있게 되면, 사용자에게 보다 다양한 기능을 제공할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고감도로 터치 압력을 감지할 수 있는 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서는, 터치 영역에 제공된 다수의 센서 전극들을 포함하는 압력 센서와, 상기 압력 센서의 외면에 상기 센서 전극들과 분리되도록 제공된 범프 구조체를 포함한다. 또한, 상기 범프 구조체는, 상기 터치 영역 상에 정의된 각각의 좌표 지점 상에 분산된 다수의 범프들을 포함한다.
실시예에 따라, 상기 범프들은 상기 압력 센서의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면에 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 전극들은, 제1 방향을 따라 나열되며 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 다수의 제1 센서 전극들과, 상기 제2 방향을 따라 나열되며 각각 상기 제1 방향으로 연장된 다수의 제2 센서 전극들을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프들은 상기 제1 센서 전극들과 상기 제2 센서 전극들이 교차하는 각각의 교차부 상에 분산될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 각각의 교차부 상에 서로 중첩되도록 위치되며 각각 상기 압력 센서의 하부면 및 상부면에 제공되는 한 쌍의 제1 범프 및 제2 범프를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 범프는 상기 교차부의 폭 이상의 폭을 가지고, 상기 제2 범프는 상기 교차부의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프들 사이의 피치는 이웃한 교차부들 사이의 피치와 동일할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 압력 센서는, 제1 기판과, 상기 제1 기판에 대향되는 제2 기판을 더 포함하며, 상기 제1 센서 전극들 및 상기 제2 센서 전극들은, 각각 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 일면 상에 서로 마주하도록 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 제1 기판의 다른 일면에 제공된 다수의 제1 범프들과, 상기 제2 기판의 다른 일면에 제공된 다수의 제2 범프들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 제1 기판의 다른 일면으로부터 두께 방향으로 돌출되며 상기 제1 기판과 일체로 연결된 다수의 제1 범프들과, 상기제2 기판의 다른 일면으로부터 두께 방향으로 돌출되며 상기 제2 기판과 일체로 연결된 다수의 제2 범프들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 압력 센서는, 상기 제1 센서 전극들 및 상기 제2 센서 전극들의 사이에 제공된 탄성층, 압전층 및 압력 민감층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 전극들은 상기 각각의 좌표 지점에 대응하는 위치에 서로 분리되도록 제공되며, 상기 범프들은 상기 센서 전극들 각각과 중첩되도록 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 전극들 각각은 변형 감지 소자로 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프들은 서로 분리될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체의 일면에 제공된 지지층을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프들 중 적어도 일부는 서로 일체로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프들 사이의 피치는 4mm 내지 6mm일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프들의 높이는 100㎛일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프들은 다각 기둥, 원기둥, 또는 돔 형상을 가질 수있다.
실시예에 따라, 상기 범프들 중 적어도 일부는 도전성 감압성 접착제로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 표시 영역에 제공된 다수의 화소들을 포함하는 표시 패널과, 상기 표시 패널과 중첩되도록 제공되며 터치 영역에 제공된 다수의 센서 전극들을 포함하는 압력 센서와, 상기 압력 센서의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면에 상기 센서 전극들과 분리되도록 제공된 범프 구조체와, 상기 표시 패널, 상기 압력 센서 및 상기 범프 구조체를 수용하는 브라켓을 포함한다. 또한, 상기 범프 구조체는, 상기 센서 전극들이 제공되는 각각의 좌표 지점 상에 분산된 다수의 범프들을 포함한다.
실시예에 따라, 상기 압력 센서 및 상기 범프 구조체는, 상기 표시 패널과 상기 브라켓의 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 압력 센서의 하부면에 제공된 다수의 제1 범프들과, 상기 압력 센서의 상부면에 제공된 다수의 제2 범프들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 범프들은 하부면이 서로 일체로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 범프들은 서로 분리되도록 제공되며, 상기 표시 장치는 상기 제1 범프들과 상기 브라켓의 사이에 제공된 지지층을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 범프들 및 상기 제2 범프들 중 적어도 하나는 도전성 물질로 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 압력 센서는 상기 표시 패널의 상부에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 압력 센서와 상기 표시 패널의 사이에 제공된 다수의 제1 범프들을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널과 상기 압력 센서의 사이에 제공된 편광층을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 범프들은, 상기 편광층과 일체로 구성되며 상기 편광층의 상부면으로부터 두께 방향으로 돌출될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 압력 센서의 상부에 배치되는 윈도우를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 윈도우와 일체로 구성되며 상기 윈도우의 하부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 다수의 제2 범프들을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 표시 패널과 일체로 구성되며 상기 표시 패널의 상부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 다수의 제1 범프들을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 압력 센서의 상부에 제공된 편광층을더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 편광층과 일체로 구성되며 상기 편광층의 하부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 다수의 제2 범프들을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 범프들의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면에 제공된 감압성 접착층을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 압력 센서는, 탄성층, 압전층, 압력 민감층 및 변형 감지 소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 전극들은, 제1 방향을 따라 나열되며 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 다수의 제1 센서 전극들과, 상기 제2 방향을 따라 나열되며 각각 상기 제1 방향으로 연장된 다수의 제2 센서 전극들을 포함하며, 상기 범프들은 상기 제1 센서 전극들과 상기 제2 센서 전극들이 교차하는 각각의 교차부 상에 분산될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 각각의 교차부 상에 서로 중첩되도록 위치되며 각각 상기 압력 센서의 하부면 및 상부면에 제공되는 한 쌍의 제1 범프 및 제2 범프를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 범프는 상기 교차부의 폭 이상의 폭을 가지고, 상기 제2 범프는 상기 교차부의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 전극들은 상기 각각의 좌표 지점에 대응하는 위치에 서로 분리되도록 제공되며, 상기 범프들은 상기 센서 전극들 각각과 중첩되도록 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 범프 구조체는, 상기 압력 센서의 하부면에 제공되며 상기 센서 전극들 각각의 면적 이상의 면적을 가지는 다수의 제1 범프들과, 상기 압력 센서의 상부면에 제공되며 상기 센서 전극들 각각의 면적보다 작은 면적을 가지는 다수의 제2 범프들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 압력 센서 및 상기 범프 구조체는 제1 터치 센서를 구성하며, 상기 표시 장치는, 적어도 상기 표시 패널을 사이에 개재하고 상기 제1 터치 센서와 분리된 제2 터치 센서를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 터치 센서는 상기 표시 패널과 상기 브라켓의 사이에 배치되고, 상기 제2 터치 센서는 상기 표시 패널의 상부에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는, 상기 제2 터치 센서의 상부에 배치되는 윈도우를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서는, 터치 영역에 제공된 센서 전극을 포함하는 압력 센서와, 상기 압력 센서의 일면에 제공된 제1 범프와, 상기 압력 센서의 다른 일면에 제공된 제2 범프를 포함한다. 상기 제1 범프는 상기 터치 영역 상에 정의된 어느 하나의 좌표 지점 상에 위치되고, 상기 제2 범프는 상기 압력 센서를 사이에 개재하고 상기 제1 범프와 중첩되도록 상기 좌표 지점 상에 위치된다.
본 발명의 실시예에 의한 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치는 압력 센서를 구비하여 터치 입력의 위치 및 압력을 감지한다. 특히, 본 발명의 실시예에 의한 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치는, 압력 센서의 적어도 일면에 제공된 범프 구조체를 포함함으로써, 고감도로 터치 압력을 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 I-I' 선에 따른 단면의 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치의 단면의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 패널을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 압력 센서와 관련한 일 실시예를 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 압력 센서의 동작을 나타낸다.
도 9는 도 6에 도시된 압력 센서와 관련한 다른 실시예를 나타낸다.
도 10은 도 6에 도시된 압력 센서와 관련한 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서를 나타낸다.
도 12는 도 11에 도시된 센서 전극의 일례를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 14a 및 도 14b는 도 13에 도시된 터치 센서의 일 영역을 나타낸다.
도 15는 도 13에 도시된 터치 센서의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 16 내지 도 20은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 21a 내지 도 21c는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 22a 내지 도 22c는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 23a 내지 도 23d는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 범프를 나타내는 것으로서, 상기 범프의 형상에 대한 서로 다른 실시예를 나타낸다.
도 24는 적어도 하나의 범프가 제공된 소정의 좌표 지점에 압력이 가해질 시, 상기 좌표 지점 및 그 주변에 인가되는 스트레스를 나타낸 그래프이다.
도 25a 내지 도 25c는 범프의 유무, 그 위치 및 피치에 따른 스트레스 및 감도 변화를 나타낸다.
도 26 내지 도 35는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기에 설명하는 실시예는 그 표현 여부에 관계없이 예시적인 것에 불과하다. 즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 상부 또는 하부에 제공된다고 할 때, 이는 상기 두 구성요소들이 직접 접하도록 배치되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 중첩되도록 배치되어 있는 경우도 포함한다.
한편, 도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성요소는 그 크기나 비율 등이 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서 동일 또는 유사한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호를 부여하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸다. 도 2a 및 도 2b는 도 1의 I-I' 선에 따른 단면의 일례를 나타낸다. 편의상, 도 1 내지 도 2b에서는 표시 장치의 일례로서 휴대용 표시 장치를 도시하였으나, 본 발명에 의한 표시 장치가 이에 한정되지는 않는다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(1)는, 터치 센서(10), 표시 패널(20), 윈도우(60) 및 브라켓(70)을 포함한다.
터치 센서(10)는 터치 영역(TA)에 제공되는 터치 입력의 위치 및 이에 따른 압력을 감지한다. 이를 위해, 터치 센서(10)는 적어도 압력 센서(100)를 포함한다. 실시예에 따라, 압력 센서(100)는, 압력 감지 물질(force sensitive material) 또는 압력 감지 레지스터(force sensitive resistor)를 포함한 압력 감지 소자(force sensitive device), 스트레인 게이지(strain gauge)를 포함한 변형 감지 소자(deformation sensitive device), 압전 저항 소자(piezo-resistive device) 또는 압전 소자(piezoelectric device), 및 갭 정전용량 감지 소자(gap capacitance sensitive device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 외에도 압력 센서(100)는 외부에서 인가되는 압력을 감지할 수 있는 다양한 압력 감지 요소를 포함할 수 있으며, 본 발명에서 압력 센서(100)의 종류가 특별히 한정되지는 않는다. 상기 압력 센서(100)는 연성(flexibility)을 가지거나, 가지지 않을 수 있다. 즉, 압력 센서(100)는 연질의 센서(flexible sensor) 또는 경질의 센서(rigid sensor)로 구현될 수 있으며, 그 재질이나 물성이 특별히 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 터치 센서(10)는 터치 입력에 따른 압력을 압력 센서(100)의 유효 지점에 집중시키기 위한 다수의 범프들(110, 120)을 포함할 수 있다. 상기 범프들(110, 120)은 범프 구조체를 구성할 수 있다.
실시예에 따라, 범프 구조체는, 압력 센서(100)의 적어도 일 외면(outer surface)에 제공될 수 있다. 예컨대, 범프들(110, 120)은 압력 센서(100)의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면에 제공될 수 있다. 일례로, 범프 구조체는, 압력 센서(100)의 하부면에 제공된 다수의 제1 범프들(110), 및 압력 센서(100)의 상부면에 제공된 다수의 제2 범프들(120) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
범프들(110, 120)은 연질 또는 경질의 물질로 구성될 수 있고, 탄성을 보유하거나 보유하지 않은 물질로 구성될 수 있다. 또한, 범프들(110, 120)은 도전성 또는 비도전성 물질로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에서, 범프들(110, 120)의 구성 물질이나 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 따라서, 표시 장치(1)의 설계 조건에 부합되는 기구적 특성을 고려하여 범프들(110, 120)의 구성 물질이나 두께 등을 선택할 수 있다.
또한, 압력을 집중시키는 목적 외에도, 범프들(110, 120)에 특정 부가 기능을 부여하고자 하는 경우, 원하는 기능에 따라 범프들(110, 120)의 구성 물질 등을 선택할 수 있다. 예컨대, 범프들(110, 120) 중 적어도 일부를 도전성 물질로 구성함으로써, 전자기 차폐층(EMI 차폐층)을 구현할 수도 있다. 일례로, 압력 센서(100)와 표시 패널(20)의 사이에 제공되는 제2 범프들(120)을 구리(Cu) 등의 도전성 물질을 포함한 도전성 감압성 접착제(conductive pressure sensitive adhesive)로 구성함으로써, 상기 제2 범프들(120)을 전자기 차폐층과 일체로 구현할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 범프들(110, 120)을 액추에이터(actuator)와 같은 구동기 소자로 구현함으로써, 표시 장치(1)의 기능을 보다 다양화할 수도 있다.
실시예에 따라, 범프들(110, 120)은 압력 센서(100)의 외면에, 상기 압력 센서(100)의 내부에 포함된 센서 전극들과 분리되도록 제공될 수 있다. 이에 의해, 범프들(110, 120)과 센서 전극들이 절연되고, 따라서 범프들(110, 120) 중 적어도 일부가 도전성을 가지는 경우에도 범프 구조체를 구성함에 따른 노이즈 발생은 방지하면서 압력 집중 효과를 제공할 수 있다. 범프들(110, 120) 및 센서 전극들의 구조 및 이들의 배치와 관련한 구체적인 실시예에 대해서는 후술하기로 한다.
실시예에 따라, 범프들(110, 120)의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면에는 접착층이 제공될 수 있다. 일례로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 범프들(110)의 상부면 및 하부면, 그리고 제2 범프들(120)의 상부면 및 하부면에는 감압성 접착층(111, 112, 121, 122)이 제공될 수 있다.
표시 패널(20)은, 다수의 화소들이 제공된 표시 영역(DA)을 통해 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(20)은 연성을 가지거나, 가지지 않을 수 있다. 즉, 표시 패널(20)은 연질의 표시 패널(flexible display panel) 또는 경질의 표시 패널(rigid display panel)로 구현될 수 있으며, 그 재질이 특별히 한정되지는 않는다.
실시예에 따라, 표시 패널(20)은 터치 센서(10)와 중첩되도록 제공될 수 있다. 즉, 표시 패널(20)은 압력 센서(100) 및 범프들(110, 120)과 중첩될 수 있다. 일례로, 표시 패널(20)은 터치 센서(10)의 상부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 표시 패널(20)과 터치 센서(10)의 위치는 변경될 수 있다.
또한, 표시 패널(20)의 표시 영역(DA)은 터치 영역(TA)과 일치할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는 표시 영역(DA)의 일부 영역만이 터치 영역(TA)으로 지정되거나, 표시 영역(DA)과 터치 영역(TA)이 분리될 수도 있다.
실시예에 따라, 표시 패널(20)의 상부에는 윈도우(60)가 제공될 수 있다. 윈도우(60)는 연성을 가지거나, 가지지 않을 수 있다. 즉, 윈도우(60)는 연질의 윈도우(flexible window) 또는 경질의 윈도우(rigid window)로 구현될 수 있으며, 그 재질이나 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 윈도우(60)는 표시 패널(20)의 영상 표시면(예컨대, 상부면) 측에 구비되는 것으로서, 표시 패널(20)로부터의 빛이 투과할 수 있도록 실질적으로 투명하게 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, "실질적으로 투명"이라 함은, 소정 범위의 투명도를 만족하는 정도의 "투명 또는 반투명"을 포괄적으로 의미할 수 있다.
표시 패널(20)과 윈도우(60)의 사이에는 편광층(30)이 제공될 수 있다. 편광층(30)은 표시 패널(20)의 양면 중, 영상이 표시되는 일면(예컨대, 상부면) 측에 제공될 수 있다. 한편, 실시예에 따라서는 편광층(30)이 생략될 수도 있다.
실시예에 따라, 표시 패널(20)과 윈도우(60)의 사이, 일례로 편광층(30)과 윈도우(60)의 사이에는 제1 접착층(40)이 제공될 수 있다. 즉, 윈도우(60)는 제1 접착층(40)을 통해 표시 패널(20)(또는 표시 패널(20) 및 편광층(30))과 결합될 수 있다. 한편, 실시예에 따라서는 윈도우(60)가 생략될 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서는, 윈도우(60)가 표시 패널(20) 및/또는 편광층(30)과 일체로 구현될 수도 있다.
브라켓(70)은 내부에 터치 센서(10) 및 표시 패널(20) 등을 수용할 수 있다. 일례로, 브라켓(70)은, 그 바닥면으로부터 터치 센서(10), 표시 패널(20) 및 윈도우(60)를 차례로 수용할 수 있다.
또한, 브라켓(70)은 상기 터치 센서(10), 표시 패널(20), 및 윈도우(60)의 측면을 감싸는 측벽을 구비할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 측벽에는 윈도우(60)의 가장자리 영역에 상응하는 단차부(71)가 제공되고, 윈도우(60)는 단차부(71) 상에 제공된 제2 접착층(50)을 통해 브라켓(70)과 결합될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 및 제2 접착층(40, 50)은 광학적으로 투명한 접착제, 기타 수지(resin), 또는 테이프 등으로 구현될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 제1 및 제2 접착층(40, 50) 중 적어도 하나는 방수 기능을 가질 수 있다. 일례로, 제2 접착층(50)은 방수 테이프일 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치의 단면의 일례를 나타낸다. 도 3에서, 도 1 내지 도 2b와 유사 또는 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따라 표시 패널(20) 및 윈도우(60)는 적어도 일 영역에서 곡면 또는 경사면을 가질 수 있다. 일례로, 표시 패널(20) 및 윈도우(60)는 적어도 일 측의 가장자리 영역(예컨대, 좌우 가장자리 영역)이 하부 방향을 향하도록 휘어지거나 기울어진 형태의 곡면 또는 경사면을 가질 수 있다. 실시예에 따라, 표시 패널(20) 및 윈도우(60)는 제2 접착층(50)에 의해 브라켓(70)과 결합될 수 있다.
실시예에 따라, 브라켓(70)은 복수의 서브 브라켓을 포함할 수 있다. 일례로, 브라켓(70)은 제3 접착층(52)에 의해 서로 결합되는 제1 서브 브라켓(72) 및 제2 서브 브라켓(73)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 및 제2 서브 브라켓(72, 73)은 각각 중간 프레임(middle frame) 및 하부 커버(back cover)를 구성할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 및 제2 서브 브라켓(72, 73)의 사이에는 배터리, 인쇄회로기판 및/또는 회로소자와 같은 다양한 부품(300)이 위치될 수 있다.
실시예에 따라, 제2 및 제3 접착층(50, 52)은 방수 기능을 가질 수 있다. 일례로, 제2 및 제3 접착층(50, 52)은 방수 테이프로 구성되어 표시 장치(1)의 내부로 물이나 수분 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구성을 나타낸다. 도 4에서, 도 1 내지 도 3과 유사 또는 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(1)는, 터치 센서(10) 및 표시 패널(20) 이외에도, 센서 제어부(80) 및 표시 구동부(90)를 더 포함할 수 있다.
센서 제어부(80)는 터치 센서(10)와 전기적으로 연결되어, 상기 터치 센서(10)에서 발생한 감지 신호를 이용하여 터치 입력을 검출할 수 있다. 일례로, 센서 제어부(80)는 터치 센서(10)의 구동에 필요한 신호를 상기 터치 센서(10)로 공급하면서, 터치 센서(10)에서 발생한 감지 신호를 수신하여 터치 입력을 검출할 수 있다. 예컨대, 센서 제어부(80)는 터치 센서(10)에서 발생한 감지 신호를 분석하여 터치 입력의 위치 및 그 압력의 세기를 검출할 수 있다.
표시 구동부(90)는 표시 패널(20)과 전기적으로 연결되어 표시 패널(20)의 구동에 필요한 신호를 공급한다. 일례로, 표시 구동부(90)는, 표시 패널(20)을 구동하기 위한 주사 구동부, 데이터 구동부 및 타이밍 제어부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 표시 구동부(90)는 표시 패널(20)의 외부에 제공되거나, 또는 표시 구동부(90)의 적어도 일부는 표시 패널(20) 상에 집적될 수 있다.
실시예에 따라, 센서 제어부(80) 및 표시 구동부(90)는, 터치 센서(10) 및 표시 패널(20)과 함께, 앞서 설명한 브라켓(70)의 내부(또는, 그 상부)에 수용될 수 있다. 일례로, 센서 제어부(80) 및 표시 구동부(90)는 회로 기판 상에 집적되어, 브라켓(70)(또는, 제2 서브 브라켓(73))의 바닥면 상에 수납되거나, 브라켓(70)의 측벽에 인접하도록 브라켓(70)의 내부에 수납될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 패널을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 패널(20)은 제1 및 제2 표시 기판(210, 230)과, 상기 제1 및 제2 표시 기판(210, 230)의 사이에 제공된 화소들(220)을 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 "기판"이라 함은, 유리 기판 및/또는 합성수지 필름 기판 등을 의미할 수 있음은 물론, 소정의 베이스 기재 상에 형성된 절연막을 의미할 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서, "기판"은 일반적인 의미의 기판은 물론, 한 층 이상의 절연막 등을 의미할 수도 있는 것으로서, 포괄적인 의미로 해석될 수 있을 것이다. 일례로, 제1 표시 기판(210)은 유리 기판이나 필름 기판일 수 있으며, 제2 표시 기판(230)은 적어도 한 층의 절연막을 포함한 봉지층(encapsulation layer)일 수 있다. 또한, 이외에도 제1 및 제2 표시 기판(210, 230)의 재료나 구조는 다양하게 변경될 수 있을 것이다.
제1 표시 기판(210)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 표시 기판(210)은 휘거나 접힘이 가능하도록 연성(flexibility)을 가지는 연성 기판이거나, 상대적으로 단단한 경성 기판일 수 있다. 즉, 본 발명에서 제1 표시 기판(210)의 재질이나 물성이 특별히 한정되지는 않는다.
일례로, 제1 표시 기판(210)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판이거나, 유연한 플라스틱 재질의 박막 필름으로 구성된 연성 기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 표시 기판(210)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 제1 표시 기판(210)을 구성하는 재료는 다양하게 변경될 수 있다. 일례로, 제1 표시 기판(210)은 제1 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수도 있다.
제1 표시 기판(210) 상에는 다수의 화소들(220)이 제공될 수 있다. 상기 화소들(220)은 제1 표시 기판(210) 상의 표시 영역(DA)에 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 화소들(220) 각각은 적어도 하나의 발광 소자(일례로, 유기 발광 다이오드)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 본 발명에서 표시 패널(20)의 종류가 특별히 한정되지는 않는다.
화소들(220)이 제공된 제1 표시 기판(210)의 일면(예컨대, 상부면) 상에는 제2 표시 기판(230)이 제공될 수 있다. 제2 표시 기판(230)은 표시 영역(DA)을 밀봉하여, 화소들(220)로 수분이나 산소 등이 침투하는 것을 방지한다.
실시예에 따라, 제2 표시 기판(230)은 유리 또는 필름 소재의 기판, 및/또는 한 층 이상의 절연막 등으로 구성될 수 있다. 일례로, 제2 표시 기판(230)은 유리, 유기물 및 무기물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 제2 표시 기판(230)은 적어도 하나의 유기막과 적어도 하나의 무기막을 포함하는 다층 구조를 가지거나, 유무기 하이브리드 물질을 포함하는 단층 구조를 가질 수 있다. 상기 유기막의 재료로는 폴리아크릴, 폴리이미드, 테프론과 같은 불소계 탄소 화합물, 폴리에폭시, 벤조시클로부텐 등과 같은 유기 절연 물질이 이용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 무기막의 재료로는 폴리실록산, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물을 포함한 금속 산화물 등의 무기 절연 물질이 이용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서(100)는, 제1 센서 기판(제1 기판)(101)과, 상기 제1 센서 기판(101) 상에 제공된 다수의 센서 전극들(102, 103)을 포함할 수 있다. 상기 센서 전극들(102, 103)은 터치 영역(TA)에 제공될 수 있다.
제1 센서 기판(101)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 센서 기판(101)은 연성 기판이거나, 경성 기판일 수 있다. 일례로, 제1 센서 기판(101)은 앞서 제1 및/또는 제2 표시 기판(210, 230)의 구성 물질로 언급한 물질들 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 또한, 제1 센서 기판(101)은 제1 및/또는 제2 표시 기판(210, 230)과 동일한 물질로 구성되거나, 또는 이들과 상이한 물질로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에서 제1 센서 기판(101)의 재질이나 물성이 특별히 한정되지는 않는다.
실시예에 따라, 센서 전극들(102, 103)은, 서로 다른 방향으로 연장된 다수의 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103)을 포함할 수 있다. 상기 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103)은 터치 영역(TA) 내에서 서로 교차할 수 있다. 한편, 도 6에서는 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103) 각각을 일체로 연결된 바(bar) 형상의 전극들로 도시하였으나, 상기 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 형상이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103) 중 적어도 일부는, 각각이 일 방향을 따라 나열되는 다수의 전극부들 및 상기 전극부들을 연결하는 다수의 연결부들을 구비하는 형태를 가질 수 있다.
제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)이 교차하는 각각의 교차부(또는 교차 노드)는, 터치 영역(TA) 상의 각 좌표 지점을 구성할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)에 의해 터치 영역(TA) 상에 각각의 좌표 지점이 정의되며, 상기 각각의 좌표 지점은 터치 입력의 위치 등을 검출할 때 이용되는 유효 지점일 수 있다. 예컨대, 터치 영역(TA)에 터치 입력이 제공되었을 때, 상기 터치 입력이 제공된 영역이나 그 주변에 위치된 적어도 한 쌍의 제1 센서 전극(102)과 제2 센서 전극(103)을 검출함으로써, 터치 위치를 파악할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 센서 전극들(102)은 제1 방향을 따라 나열되며, 각각이 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장될 수 있다. 일례로, 제1 센서 전극들(102)은 x축 방향을 따라 소정의 간격으로 배열되며, y축 방향으로 연장된 n개의 전극들(X1~Xn; n은 자연수)로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 제1 센서 전극(102)은 제1 방향에 따른 위치, 즉 x 좌표를 부여받을 수 있다.
또한, 제2 센서 전극들(103)은 제2 방향을 따라 나열되며, 각각이 제1 방향으로 연장될 수 있다. 일례로, 제2 센서 전극들(103)은 y축 방향을 따라 소정의 간격으로 배열되며, x축 방향으로 연장된 m개의 전극들(Y1~Ym; m은 자연수)로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 제2 센서 전극(103)은 제2 방향에 따른 위치, 즉 y 좌표를 부여받을 수 있다.
즉, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)에 의해 터치 영역(TA) 상에 각각의 좌표 지점이 정의될 수 있다. 예컨대, 상기 각각의 좌표 지점은 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)이 교차하는 각각의 교차부일 수 있다.
제1 및 제2 센서 전극들(102, 103) 각각은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103) 각각은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 센서 전극들(102)은 제2 센서 전극들(103)과 동일한 물질로 구성되거나, 또는 상이한 물질로 구성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)은 판형 전극이거나, 또는 메쉬형 전극일 수 있다.
상기 도전성 물질은 금속이나 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 금속으로는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 타이타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu), 백금(Pt) 등을 들 수 있다.
한편, 상기 도전성 물질은 투명 도전성 물질일 수도 있다. 상기 투명 도전성 물질로는 은나노와이어(AgNW), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 및 SnO2(Tin Oxide), 카본나노튜브(Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene) 등을 들 수 있다.
다만, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)을 구성하는 물질이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 상술한 물질 외에도 도전성을 제공할 수 있는 물질이면 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 형성에 이용될 수 있다.
실시예예 따라, 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103)은 서로 다른 층 상에 이격되도록 제공될 수 있다. 일례로, 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103)의 사이에는, 탄성층, 압전층, 및 압력 민감층 중 적어도 하나가 제공될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103)의 사이에는 간극(예컨대, 에어 갭)이 존재할 수도 있다.
실시예에 따라, 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103) 각각에는 하나 이상의 배선(104)이 연결될 수 있다. 각각의 배선(104)은 적어도 하나의 패드(105)를 통해 외부의 구동 회로와 연결될 수 있다. 일례로, 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103)은 배선들(104) 및 패드들(105)을 통해, 앞서 설명한 센서 제어부(80)에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103) 중 적어도 어느 하나에는 압력 센서(100)를 구동하기 위한 구동 전압이 인가되고, 다른 하나로부터는 상기 구동 전압에 대응하는 감지 신호가 출력될 수 있다. 상기 감지 신호를 분석하여 터치 입력의 유무와, 터치 위치 및 압력을 검출할 수 있다.
일례로, 압력 센서(100)가 갭-정전용량 방식의 압력 센서인 경우, 터치 입력이 발생한 영역 및/또는 그 주변에서, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103) 사이의 정전용량이 변화되면서, 해당 영역으로부터 입력되는 감지 신호가 변화될 수 있다. 상기 감지 신호를 수신한 센서 제어부(80)는 감지 신호의 변화량을 검출함으로써, 터치 입력이 제공된 위치 및 상기 터치 입력에 따른 압력의 세기를 검출할 수 있다. 다만, 본 발명에 의한 압력 센서(100)의 구동 방식이 이에 한정되지는 않으며, 이는 압력 센서(100)의 종류에 따라 변경될 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 압력 센서와 관련한 일 실시예를 나타낸다. 도 7에서는 도 6에 도시된 압력 센서의 일부 영역(예컨대, 제1 및 제2 센서 전극들의 교차부들 중 하나의 교차부)에 대한 단면을 개략적으로 도시하였다. 도 7에서, 도 6과 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서(100)는 제1 센서 기판(101)과 대향되는 제2 센서 기판(또는, 제2 기판)(107)을 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103)은, 각각 제1 센서 기판(101) 및 제2 센서 기판(107)의 일면 상에 서로 마주하도록 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 제2 센서 기판(107)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 제2 센서 기판(107)은 연성 기판이거나, 경성 기판일 수 있다. 일례로, 제2 센서 기판(107)은 앞서 표시 기판들(210, 230) 및/또는 제1 센서 기판(101)의 구성 물질로 언급한 물질들 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 또한, 제2 센서 기판(107)은 표시 기판들(210, 230) 및/또는 제1 센서 기판(101)과 동일한 물질로 구성되거나, 또는 이들과 상이한 물질로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에서 제2 센서 기판(107)의 재질이나 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 일례로, 제2 센서 기판(107)은 적어도 베이스 기재를 포함한 기판으로 구성되거나, 또는 제1 센서 기판(101) 및 센서층(SL) 상에 형성된 한 층 이상의 절연막으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서(100)는 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103)의 사이에 제공된 탄성층(106)을 더 포함할 수 있다. 상기 탄성층(106)은 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)과 함께 센서층(SL)을 구성할 수 있다.
구체적으로, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)은 탄성층(106)을 사이에 개재하고 서로 이격되며, 서로 중첩되는 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 사이(즉, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 교차부)에는 정전용량(capacitance)이 형성될 수 있다. 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 사이의 정전용량은 이격 거리에 따라 변화될 수 있다.
예를 들어, 압력 센서(100) 상에 터치 입력이 제공된 경우, 상기 터치 입력이 제공된 지점 또는 그 주변에 배치된 적어도 한 쌍의 제1 센서 전극(102) 및 제2 센서 전극(103) 사이의 거리가 변화될 수 있다. 이에 따라 상기 제1 센서 전극(102) 및 제2 센서 전극(103) 사이의 정전용량이 변화될 수 있다. 따라서, 터치 영역(TA)에 터치 입력이 제공될 경우, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103) 사이의 정전용량의 변화량을 검출함으로써, 상기 터치 입력이 제공된 위치 및 터치 압력을 파악할 수 있다.
한편, 도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서(100)로서 갭 정전용량 방식의 압력 센서를 도시하였으나, 본 발명에서 압력 센서(100)의 종류가 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 도 7에서는 예시적으로 제1 센서 전극(102)이 제2 센서 전극(103)의 하부에 위치하는 경우를 도시하였으나, 이는 변경될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서는, 제1 센서 전극(102)이 제2 센서 전극(103)의 상부에 위치할 수도 있다. 여기서, 상부 및 하부는 일례로, z 방향을 기준으로 규정될 수 있다.
탄성층(106)은 제1 센서 전극들(102)과 제2 센서 전극들(103)의 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 탄성층(106)의 일면은 제1 센서 전극들(102)에 접촉되고, 탄성층(106)의 다른 일면은 제2 센서 전극들(103)에 접촉될 수 있다. 실시예에 따라, 탄성층(106)은 터치 영역(TA)에 전면적으로 위치되거나, 또는 제1 센서 전극들(102)과 제2 센서 전극들(103)의 각 교차부마다 국부적으로 위치될 수 있다.
탄성층(106)은 외부의 충격을 완화시킬 수 있으며, 이를 위해 탄성력을 가질 수 있다. 예를 들어, 탄성층(106)은 외부로부터의 압력에 의해 변형이 일어나며, 상기 압력이 제거되면 다시 원 상태로 복원 가능한 탄성력을 가질 수 있다. 또한, 탄성층(106)은 제1 센서 전극들(102)과 제2 센서 전극들(103) 사이의 전기적 단락을 방지하기 위해 절연성을 가질 수 있다.
실시예에 따라, 탄성층(106)은 다공성 고분자로 구성될 수 있다. 예를 들어, 탄성층(106)은 스폰지와 같은 발포체 형태로 제공될 수 있다.
일례로, 탄성층(106)은 열가소성 탄성 중합체(thermoplastic elastomer), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefin), 폴리우레탄 열가소성 탄성 중합체(polyurethane thermoplastic elastomers), 폴리아미드(polyamides), 합성고무(synthetic rubbers), 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 폴리부타디엔(polybutadiene), 폴리이소부티렌(polyisobutylene), 폴리(스티렌-부타디엔-스티렌)[poly(styrene-butadienestyrene)], 폴리우레탄(polyurethanes), 폴리클로로프렌(polychloroprene), 폴리에틸렌(polyethylene), 실리콘(silicone), 등 및 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 다만, 탄성층(106)의 구성 물질이 이에 한정되지는 않으며, 이 외에도 탄성력을 가지는 다른 물질이 탄성층(106)의 구성 물질로 이용될 수도 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 압력 센서의 동작을 나타낸다. 구체적으로, 도 8a는 압력 센서(100)에 압력이 인가되지 않은 상태를 나타내고, 도 8b는 압력 센서(100)에 압력이 인가된 상태를 나타낸다.
도 8a를 참조하면, 압력 센서(100)에 압력이 인가되지 않은 경우, 각각의 제1 센서 전극(102)과 제2 센서 전극(103)의 사이에는 제1 정전용량(C1)이 형성될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 사용자의 터치 등에 따라 압력 센서(100)에 압력(P)이 가해지는 경우, 압력 센서(100)는 상기 압력(P)이 가해진 방향을 따라 변형될 수 있다. 예컨대, 적어도 z축 방향(예컨대, 압력 센서(100)의 두께 방향)에서 압력 센서(100)에 변위가 발생할 수 있다. 이에 따라, 압력(P)이 가해진 지점 또는 그 주변에서, 제1 센서 전극(102)과 제2 센서 전극(103) 사이의 거리가 변화된다. 이에 따라, 상기 제1 센서 전극(102)과 제2 센서 전극(103) 사이의 정전용량이 변화될 수 있다.
예컨대, 상기 압력(P)에 의해 제1 센서 전극(102)과 제2 센서 전극(103) 사이의 거리가 d만큼 변화되면, 제1 정전용량(C1)은 제2 정전용량(C2)으로 변화될 수 있다. 외부 압력(P)이 증가할수록 d 값이 커지게 되며, 이에 따라 제1 센서 전극(102)과 제2 센서 전극(103) 사이의 정전용량도 증가할 수 있다.
따라서, 압력 센서(100)에서 발생되는 정전용량의 변화량을 검출함에 의해, 압력(P)의 세기 등을 검출할 수 있다. 또한, 정전용량의 변화량을 이용하여 압력 센서(100)가 변형된 정도(이하에서는 압력 센서(100)의 변위량이라 함)인 d 값을 산출할 수도 있다.
압력 센서(100)에 인가되는 압력(P)은 주로 사용자의 터치에 의해 발생할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 다양한 원인에 의하여 압력 센서(100)에 압력(P)이 인가될 수 있다.
도 9는 도 6에 도시된 압력 센서와 관련한 다른 실시예를 나타낸다. 도 9에서, 앞서 설명한 실시예와 유사 또는 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서(100)는, 각각 제1 센서 기판(101) 및 제2 센서 기판(107)의 일면 상에 제공된 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)과, 상기 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 사이에 제공된 압전층(piezo-electric layer)(108)을 포함할 수 있다. 상기 압전층(108)은 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)과 함께 센서층(SL)을 구성할 수 있다.
실시예에 따라, 압전층(108)의 일면은 제1 센서 전극들(102)에 접촉되고, 압전층(108)의 다른 일면은 제2 센서 전극들(103)에 접촉될 수 있다. 실시예에 따라, 압전층(108)은 터치 영역(TA)에 전면적으로 위치되거나, 또는 제1 센서 전극들(102)과 제2 센서 전극들(103)의 각 교차부마다 국부적으로 위치될 수 있다.
압전층(108)은 외부에서 인가되는 압력에 따라 압전 효과를 나타내는 압전 물질(piezo-electric material)을 포함할 수 있다. 상기 압전 물질로는, PZT(lead zirconate titanate), PVDF(polyvinylidene fluoride), 티탄산 바륨(BaTiO3), PTrFE(polytrifluoroethylene) 등을 예로 들 수 있다. 또한, 상기 압전 물질은, 폴리 크리스탈(poly crystal), 압전단결정(PMN-PT single crystal), 산화 아연(ZnO), 이황화몰리브덴(MoS2) 등과 같은 압전 반도체 물질일 수도 있다. 다만, 압전층(108)을 구성할 수 있는 물질이 이에 한정되지는 않으며, 상기 압전층(108)은 상술한 물질 외에도 다른 압전 물질로 구성될 수도 있다.
상기 압력 센서(100)에 터치 입력이 제공되는 경우, 압전층(108)의 특성이 변화되면서 압전 효과가 발생한다. 따라서, 제1 및/또는 제2 센서 전극들(102, 103)로부터 출력되는 감지 신호를 분석하여 상기 압전층(108)의 특성이 변화된 지점 및 변화량을 검출함으로써, 터치 입력이 제공된 위치 및 터치 압력을 검출할 수 있다.
도 10은 도 6에 도시된 압력 센서와 관련한 또 다른 실시예를 나타낸다. 도 10에서, 앞서 설명한 실시예와 유사 또는 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서(100)는, 각각 제1 센서 기판(101) 및 제2 센서 기판(107)의 일면 상에 제공된 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)과, 상기 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 사이에 제공된 압력 민감층(또는 압력 감지층; force-sensitive layer)(109)을 포함할 수 있다. 상기 압력 민감층(109)은 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)과 함께 센서층(SL)을 구성할 수 있다.
실시예에 따라, 압력 민감층(109)은, 제1 센서 전극들(102) 및/또는 제2 센서 전극들(103)의 일면 상에 제공될 수 있다. 일례로, 압력 민감층(109)은 제1 센서 전극들(102)과 마주하는 제2 센서 전극들(103)의 일면 상에, 상기 제1 센서 전극들(102)과 이격되도록 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 센서 기판(110, 107)의 사이에는 도시되지 않은 스페이서 등이 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 압력 민감층(109)은 터치 영역(TA)에 전면적으로 위치되거나, 또는 제1 센서 전극들(102)과 제2 센서 전극들(103)의 각 교차부마다 국부적으로 위치될 수 있다. 또한, 압력 민감층(109)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
압력 민감층(109)은 외부에서 인가되는 압력에 따라 전기적 특성이 변화되는 압력 민감 물질(force sensitive material) 또는 압력 감지 저항(force sensitive resistor)으로 지칭되는 물질들을 포함할 수 있다. 상기 압력 민감 물질로는 나노 입자(nano particle), 그래핀(graphene), 또는 QTC(quantum tunnelling composite) 등을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 나노 입자는 나노 튜브, 나노 컬럼, 나노 로드, 나노 기공, 나노 와이어 등의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 상기 나노 입자는 폴리머 내에 분포된 형태로 제공될 수 있다.
상기 나노 입자로는, 탄소, 흑연, 준금속, 금속, 상기 준금속 또는 금속의 도전성 산화물, 또는 상기 준금속 또는 금속의 도전성 질화물의 입자들을 포함하거나, 절연성 비드 상에 상기 입자들이 코팅된 코어 쉘 구조의 입자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 준금속은, 안티몬(Sb), 게르마늄(Ge) 및 비소(As) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 금속은 아연(Zn), 알루미늄(Al), 스칸듐(Sc), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 인듐(In), 주석(Sn), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 스트론튬(Sr), 텅스텐(W), 카드뮴(Cd), 탄탈륨(Ta), 타이타늄(Ti) 등, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 도전성 산화물은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 인듐 아연 옥사이드(IZO), 알루미늄 도프된 아연 산화물(AZO), 갈륨 인듐 아연 산화물(GIZO), 아연 산화물(ZnO) 등, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 압력 센서(100)에 압력(예컨대, 터치 입력에 따른 압력)이 인가되면, 일례로 압력 민감층(109)에 제공된 나노 입자들 간의 터널 효과(tunnel effect)가 변화되어 전자 이동 확률이 변화되게 된다. 이에 따라, 압력 민감층(109)의 저항이 변화되게 된다. 따라서, 저항 변화량을 검출함으로써 압력의 세기 등을 검출할 수 있게 된다. 상기 압력 민감층(109)을 적용한 압력 센서(100)는 터치 입력에 따른 변형이 발생하지 않거나, 변형의 정도, 즉 변위량이 미소하더라도 터치 입력에 따른 압력을 용이하게 검출할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 압력 센서(100)는, 도 5 내지 도 10의 실시예들에서 설명한 타입의 압력 센서 외에도 다른 타입의 압력 센서일 수 있다. 또한, 앞서 설명한 실시예들에서는 제1 센서 전극들(102) 및 제2 센서 전극들(103)이 바(bar) 형상으로 어느 일 방향을 따라 연장된 것으로 설명하였으나, 압력 센서(100)에 적용될 수 있는 전극 구조가 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 압력 센서(100)는 도트 형태로 터치 영역(TA)에 분산된 센서 전극들을 구비할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 상기 센서 전극들 각각은 미소 변위를 검출할 수 있는 변형 감지 소자로 구성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서(100)는, 제1 센서 기판(101) 상의 터치 영역(TA)에 분산된 다수의 도트형 센서 전극들(102')을 포함할 수 있다. 편의상, 도 11에서는 센서 전극들(102')이 사각 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 센서 전극들(102')의 형상은 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 센서 전극들(102')의 크기, 개수, 밀집도 및/또는 분포 형태는 다양하게 변경될 수 있다.
실시예에 따라, 센서 전극들(102')은 터치 영역(TA) 상에 정의된 각각의 좌표 지점에 대응하는 위치에, 도트 형태로 서로 분리되도록 제공될 수 있다. 일례로, 상기 센서 전극들(102')은 터치 영역(TA) 상에 매트릭스 형태로 분산될 수 있다. 각각의 센서 전극(102')에는 하나 이상의 배선(104)이 연결되며, 상기 센서 전극(102')은 상기 배선(104)을 통해 하나 이상의 패드(105)에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 센서 전극들(102')은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 센서 전극들(102')은 앞서 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)을 구성하는 물질의 예로 나열한 도전성 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 이외에도 센서 전극들(102')은 다른 도전성 물질로 구성될 수 있다. 상기 센서 전극들(102')은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
또한, 센서 전극들(102')은 다양한 구조를 가질 수 있다. 일례로, 센서 전극들(102') 각각은, 스트레인 게이지 구조를 가지거나, 압력 민감 물질을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 센서 전극들(102')의 상부에는 도시되지 않은 보호층 또는 상부 기판 등이 더 제공될 수 있다. 일례로, 센서 전극들(102')의 상부에는 앞선 실시예에서 설명한 제2 센서 기판(107) 등이 제공될 수 있다.
상기 압력 센서(100)에 터치 입력 등에 따른 압력이 인가될 시, 압력이 인가된 영역 또는 그 주변에 위치된 하나 이상의 센서 전극(102')의 전기적 특성이 변화되게 된다. 따라서, 센서 전극들(102')로부터 출력되는 감지 신호를 분석하여 터치 입력의 위치 및 압력의 세기 등을 파악할 수 있다.
도 12는 도 11에 도시된 센서 전극의 일례를 나타낸다. 도 12에서는 도 11에 도시된 압력 센서의 일부 영역, 특히 터치 영역 중 일부를 도시하여 센서 전극의 실시예적 구조를 나타내었다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 각각의 센서 전극(102')은 미소 변위를 검출할 수 있도록 스트레인 게이지 구조를 가지는 변형 감지 소자로 구성될 수 있다. 일례로, 각각의 센서 전극(102')은 구부러진 형태의 저항 요소(102a)로 구성될 수 있다.
상기 저항 요소(102a)에는 제1 배선(104a) 및 제2 배선(104b)이 연결될 수 있다. 즉, 실시예에 따라, 각각의 센서 전극(102')은 복수의 배선들(104a, 104b)에 연결될 수 있다.
터치 영역(TA)에 압력이 인가될 시, 압력이 인가된 지점 또는 그 주변에 위치된 저항 요소(102a)의 길이 또는 단면적이 변화되면서, 해당 센서 전극(102')의 저항 값이 변화된다. 따라서, 상기 센서 전극(102')으로부터 출력되는 감지 신호를 이용하여 센서 전극(102')의 저항 값이 변화된 위치 및 저항 변화량 등을 검출함으로써, 터치 입력의 위치 및 압력의 세기 등을 파악할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 도 14a 및 도 14b는 도 13에 도시된 터치 센서의 일 영역을 나타낸다. 구체적으로, 도 14a 및 도 14b는 도 13에 도시된 제1 및 제2 센서 전극들의 교차부들과 관련한 실시예를 나타내기 위하여, 상기 교차부들 중 하나의 교차부에 대한 평면을 개략적으로 나타낸다. 도 15는 도 13에 도시된 터치 센서의 단면을 개략적으로 나타낸다. 도 13 내지 도 15에서, 앞서 설명한 실시예에서와 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(10)는, 압력 센서(100)와, 상기 압력 센서(100)의 터치 영역(TA) 상에 분산된 다수의 범프들(110, 120)을 포함한다. 실시예에 따라, 압력 센서(100)는, 도 6 등에서 설명한 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)을 구비할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 범프들(110, 120)은 도 2 및 도 3에서 설명한 제1 및 제2 범프들(110, 120)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 범프들(110, 120)은 압력 센서(100)의 외면에 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)과 분리되도록 제공될 수 있다. 또한, 범프들(110, 120) 각각은 서로 분리된 단독의 도트 형태로 터치 영역(TA)에 분산될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는 범프들(110, 120) 중 적어도 일부가 일체로 연결될 수도 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 범프들(110, 120)은, 압력 센서(100)의 터치 영역(TA) 상에 정의된 각각의 좌표 지점, 예컨대 제1 센서 전극들(102)과 제2 센서 전극들(103)이 교차하는 각각의 교차부 상에 분산될 수 있다. 예컨대, 제1 범프들(110)은 압력 센서(100)의 하부면에 제공되되, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 교차부들에 대응(예컨대, 중첩)되는 위치에 분포될 수 있다. 또한, 제2 범프들(120)은 압력 센서(100)의 상부면에 제공되되, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 교차부들에 대응되는 위치에 분포될 수 있다.
상기 압력 센서(100)의 하부면 및 상부면은 각각 상기 압력 센서(100)의 서로 다른 외주면(main outer surfaces)을 의미할 수 있다. 일례로, 압력 센서(100)의 하부면은 도 6 내지 도 10에 도시된 제1 센서 기판(101)의 하부면일 수 있고, 압력 센서(100)의 상부면은 도 6 내지 도 10에 도시된 제2 센서 기판(107)의 상부면일 수 있다. 즉, 제1 및 제2 범프들(110, 120)은 제1 및 제2 센서 기판(101, 107)의 양면 중 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)이 배치되는 일면(내부면)과 대향되는 다른 일면(외부면)에 제공될 수 있다. 또는, 압력 센서(100)의 상부 및/또는 하부에 도시되지 않은 보호층 등이 제공된다고 할 때, 제1 및 제2 범프들(110, 120)은 상기 보호층의 외주면에 제공될 수도 있다.
제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 각 교차부(즉, 터치 영역(TA)의 각 좌표 지점) 상에는, 서로 중첩되는 한 쌍의 제1 범프(110) 및 제2 범프(120)가 위치될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 범프(110, 120)는 압력 센서(100)의 서로 다른 일면에 제공되어 상기 압력 센서(100)의 두께 방향에서 서로 중첩되도록 위치될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 범프(110, 120)는 압력 센서(100)를 사이에 개재하고 터치 영역(TA)의 각 좌표 지점 상에서 서로 중첩될 수 있다.
실시예에 따라, 한 쌍의 제1 및 제2 범프(110, 120)는 도 14a에 도시된 바와 같이 실질적으로 서로 동일한 크기 및 형상을 가지면서 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 각 교차부 상에서 서로 완전히 중첩되도록 위치될 수 있다. 일례로, 상기 제1 및 제2 범프(110, 120)는 제1 및 제2 방향(예컨대, x 방향 및 y 방향)에서 해당 교차부의 폭(Wn, Wn')과 동일한 폭(Wb1, Wb1', Wb2, Wb2')을 가지면서, 각각 상기 교차부의 상부 및 하부에 제공되어 서로 중첩될 수 있다.
또는, 실시예에 따라 상기 제1 및 제2 범프(110, 120)는 도 14b에 도시된 바와 같이 서로 다른 크기 및/또는 형상을 가지면서 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 각 교차부 상에 서로 중첩되도록 위치될 수 있다. 일례로, 각각의 제1 범프(110)는 각각 제1 및 제2 방향(예컨대, x 방향 및 y 방향)에서 해당 교차부의 폭(Wn, Wn')과 동일하거나 그보다 큰 폭(Wb1, Wb1')을 가질 수 있다. 즉, 각각의 제1 범프(110)는 상기 제1 범프(110)가 위치되는 교차부의 면적 이상의 면적을 가지면서 상기 교차부의 하부에 제공될 수 있다. 이 경우, 각각의 제1 범프(110)는 상기 교차부가 위치된 영역을 안정적으로 지지함과 아울러, 터치 입력 등에 따른 압력이 인가될 시 상기 압력을 유효 지점인 교차부에 집중시킬 수 있다. 이에 따라, 터치 센서(10)의 기구적 안정성을 확보함과 아울러, 압력 센서(100)의 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 각각의 제2 범프(120)는 각각 제1 및 제2 방향에서 해당 교차부의 폭(Wn, Wn')보다 작은 폭(Wb2, Wb2')을 가질 수 있다. 즉, 각각의 제2 범프(120)는 해당 교차부의 면적보다 작은 면적을 가지면서 상기 교차부가 위치된 영역 내에 위치될 수 있다. 이 경우, 터치 입력 등에 따른 압력이 인가될 시, 퍼짐(propagation) 현상이 발생하더라도 상기 압력을 유효 지점인 교차부에 효과적으로 집중시킬 수 있다. 이에 따라, 압력 센서(100)의 감도를 향상시킬 수 있다.
실시예에 따라, 범프들(110, 120)은 터치 영역(TA)의 교차부마다 배치될 수 있다. 따라서, 각각 제1 및 제2 방향에서 이웃한 범프들(110, 120) 사이의 피치(pitch)는 이웃한 교차부들 사이의 피치(즉, 제1 센서 전극들(102) 사이의 피치(Pi1) 및 제2 센서 전극들(103) 사이의 피치(Pi2))와 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 범프들(110, 120)을 구비한 터치 센서(10)에서는, 상기 범프들(110, 120)을 구비하지 않은 비교 예의 터치 센서에서보다 큰 피치로 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)을 배치할 수 있다. 범프들(110, 120) 사이의 피치가 증가함에 따라, 보다 높은 압력 집중 효과를 제공할 수 있다. 즉, 범프들(11, 120) 사이의 피치를 넓힘으로써, 압력 센서(100)의 감도를 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 범프들(110, 120) 사이의 피치를 설정함에 있어, 상술한 압력 집중 효과와 더불어, 압력 센서(100)의 해상도나 퍼짐(예컨대, 기판 퍼짐 등)과 같은 요소도 고려할 수 있다. 예컨대, 소정의 해상도를 만족하는 범위 내에서, 압력 집중 효과 및 퍼짐을 고려한 실험 결과를 토대로 범프 피치를 설정할 수 있다.
일례로, 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103) 각각의 폭이 대략 2mm 정도이며 범프 구조체 없이 압력 센서(100)만으로 구성된 비교 예의 터치 센서에서는, 소정 조건의 해상도 및 감도를 제공하기 위하여 상기 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103) 사이의 피치를 대략 2mm 내지 3mm로 설정할 수 있다. 반면, 본 발명에서와 같이 제1 및/또는 제2 범프들(110, 120)을 구비한 터치 센서(10)에서는 범프 피치(또는 센서 전극 피치)를 비교 예의 터치 센서에서보다 넓게 대략 4mm 내지 6mm로 설정할 수 있다. 이에 따라, 소정의 해상도를 만족하는 범위 내에서 압력 집중 효과를 제공하여, 압력 센서(100)의 감도를 극대화할 수 있다.
실시예에 따라, 범프들(110, 120)의 높이(H1, H2)는, 압력 집중 효과를 기대할 수 있을 정도의 높이 이상으로 설정될 수 있다. 일례로, 범프들(110, 120)의 높이(H1, H2)는 대략 100㎛ 이상으로 설정될 수 있다.
도 16 내지 도 20은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서의 단면을 개략적으로 나타내는 것으로서, 도 13 내지 도 15에 도시된 실시예에 대한 서로 다른 변경 실시예를 나타낸다. 도 16 내지 도 20에서, 앞서 설명한 실시예와 유사 또는 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(10)는, 압력 센서(100)와, 상기 압력 센서(100)의 하부면에 제공된 제1 범프들(110)을 포함할 수 있다. 즉, 실시예에 따라, 범프 구조체는 압력 센서(100)의 하부면에만 제공되고, 상기 압력 센서(100)의 상부면에는 제공되지 않을 수 있다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(10)는, 압력 센서(100)와, 상기 압력 센서(100)의 상부면에 제공된 제2 범프들(120)을 포함할 수 있다. 즉, 실시예에 따라, 범프 구조체는 압력 센서(100)의 상부면에만 제공되고, 상기 압력 센서(100)의 하부면에는 제공되지 않을 수 있다.
도 18을 참조하면, 실시예에 따라, 범프들(110, 120) 중 적어도 일부는 서로 연결될 수 있다. 일례로, 제1 범프들(110)은 하부면이 연결되는 형태로 서로 일체로 연결되어 범프 브라켓을 구성하고, 제2 범프들(120)은 서로 분리되어 분포될 수 있다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(10)는, 범프 구조체의 일면에 제공된 지지층(130)을 더 포함할 수 있다. 일례로, 터치 센서(10)는 제1 범프들(110)의 하부면에 제공된 지지층(130)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 지지층(130)은 실질적으로 평탄한 표면을 가지며, 모듈러스가 2GPa 이상인 고모듈러스 기판 등으로 구성될 수 있다.
도 18 및 도 19에 도시된 실시예에서와 같이, 압력 센서(100)의 하부에 범프 브라켓을 구성하거나 지지층(130)을 구비하게 되면, 앞서 설명한 브라켓(70)의 내부에 터치 센서(10)를 보다 안정적으로 수납할 수 있게 된다. 일례로, 도 2a 내지 도 3 등에 도시된 표시 장치(1)에서, 브라켓(70)의 바닥면 상에 배터리나 회로 기판 등이 실장되어 상기 브라켓(70)의 바닥면 상부가 평탄하지 않더라도, 상기 브라켓(70)의 내부에 터치 센서(10)를 안정적으로 수납할 수 있게 된다.
도 20을 참조하면, 실시예에 따라, 범프들(110, 120) 중 적어도 일부는 압력 센서(100)와 일체로 구현될 수 있다. 예컨대, 제1 범프들(110)은 제1 센서 기판(101)과 일체로 연결되고, 제2 범프들(120)은 제2 센서 기판(107)과 일체로 연결될 수 있다. 일례로, 제1 범프들(110)은 제1 센서 기판(101)의 하부면으로부터 두께 방향으로 돌출되어 구성되고, 제2 범프들(120)은 제2 센서 기판(107)의 상부면으로부터 두께 방향으로 돌출되어 구성될 수 있다. 여기서, 두께 방향은 일례로 z방향일 수 있다. 즉, 실시예에 따라서는 제1 센서 기판(101) 및 제2 센서 기판(107) 중 적어도 하나의 외면에 돌출부를 형성함으로써, 제1 및/또는 제2 범프들(110, 120)을 압력 센서(100)와 일체로 구현할 수 있다.
도 21a 내지 도 21c는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 구체적으로, 도 21a는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서의 전반적인 평면 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 21b는 도 21a에 도시된 터치 센서의 일 영역을 나타내는 것으로서, 특히 도 21a에 도시된 센서 전극들 중 하나의 센서 전극이 제공된 영역을 확대하여 도시한 것이다. 그리고, 도 21c는 도 21a 및 도 21b에 도시된 터치 센서의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 21a 내지 도 21c에서, 앞서 설명한 실시예에서와 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 21a 내지 도 21c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(10)는, 도 11 및 도 12 등에서 설명한 바와 같이 터치 영역(TA)에 분산된 센서 전극들(102')을 구비한 압력 센서(100)와, 상기 터치 영역(TA) 상에 분산된 다수의 범프들(110, 120)을 구비한 범프 구조체를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 범프들(110, 120)은 도 2a 내지 도 3과, 도 13 내지 도 20 등에서 설명한 제1 범프들(110) 및 제2 범프들(120) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 범프 구조체는, 압력 센서(100)의 하부면(일례로, 제1 센서 기판(101)의 하부면)에 제공된 다수의 제1 범프들(110)과, 상기 압력 센서(100)의 상부면(일례로, 센서 전극들(102') 상에 제공된 보호층(또는, 제2 센서 기판)(107') 등의 상부면)에 제공된 다수의 제2 범프들(120) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 센서 전극들(102')은 터치 영역(TA) 상의 각 좌표에 대응하는 위치에 서로 분리되도록 제공된 도트 형태의 전극들로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 센서 전극들(102')의 상부에는 적어도 한 층의 절연막을 포함한 보호층(107')이 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 보호층(107')은 터치 영역(TA)을 포함하여 터치 센서(10)의 일면 상에 전면적으로 제공되되, 패드들(105)이 제공된 영역에서는 개구될 수 있다.
실시예에 따라, 범프들(110, 120)은 센서 전극들(102') 각각과 중첩되도록 제공될 수 있다. 일례로, 센서 전극들(102') 각각의 하부 및 상부에는 한 쌍의 제1 범프(110) 및 제2 범프(120)가 서로 중첩되도록 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 각각의 제1 범프(110)는 각각 제1 및 제2 방향(예컨대, x 방향 및 y 방향)에서 해당 센서 전극(102')의 폭(We, We')과 동일하거나 그보다 큰 폭(Wb1, Wb1')을 가질 수 있다. 즉, 각각의 제1 범프(110)는 상기 제1 범프(110)가 위치되는 영역에 제공된 센서 전극(102')의 면적 이상의 면적을 가질 수 있다. 상기 제1 범프(110)는 상기 센서 전극(102')이 제공된 영역을 안정적으로 지지함과 아울러, 터치 입력 등에 따른 압력이 인가될 시 상기 압력을 상기 센서 전극(102')에 집중시킬 수 있다. 이에 따라, 터치 센서(10)의 기구적 안정성을 확보하면서, 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 각각의 제2 범프(120)는 각각 제1 및 제2 방향에서 해당 센서 전극(102')의 폭(We, We')보다 작은 폭(Wb2, Wb2')을 가질 수 있다. 즉, 각각의 제2 범프(120)는 상기 제2 범프(120)가 위치되는 영역에 제공된 센서 전극(102')보다 작은 면적을 가지면서 상기 센서 전극(102')이 위치된 영역 내에 위치될 수 있다. 이에 따라, 터치 입력 등에 따른 압력이 인가될 시, 퍼짐(propagation) 현상이 발생하더라도 상기 압력을 유효 지점인 센서 전극(102') 상에 효과적으로 집중시킬 수 있다. 이에 따라, 터치 센서(10)의 감도를 향상시킬 수 있다.
다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 제1 및 제2 범프(110, 120)는 서로 동일한 크기 및/또는 형상을 가지면서 서로 완전히 중첩될 수도 있다. 일례로, 본 발명의 다른 실시예에서, 제1 및 제2 범프(110, 120)는 각각의 센서 전극(102')과 동일한 크기 및 형상을 가지면서 각각 상기 센서 전극(102')의 상부 및 하부에 위치될 수 있다.
한편, 도 21a 내지 도 21c에서는 제1 및 제2 범프들(110, 120)이 모두 구비되는 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서는 압력 센서(100)의 어느 일면에만, 제1 범프들(110) 또는 제2 범프들(120)이 구비될 수도 있다.
도 22a 내지 도 22c는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 구체적으로, 도 22a 내지 도 22c는 도 21a 내지 도 21c에 도시된 터치 센서의 변경 실시예를 도시한 것으로서, 도 21a 내지 도 21c의 실시예와 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 22a 내지 도 22c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(10)는, 압력 센서(100)와, 상기 압력 센서(100)의 상부면에 제공된 제2 범프들(120)을 포함할 수 있다. 일례로, 제2 범프들(120)은 보호층(107')의 상부에 상기 센서 전극들(102')과 중첩되도록 제공될 수 있다.
즉, 실시예에 따라, 범프 구조체는 압력 센서(100)의 상부면에만 제공되고, 상기 압력 센서(100)의 하부면에는 제공되지 않을 수도 있다. 이 경우, 범프 구조체가 구비되더라도 센서 전극들(102')은 압력에 대응하여 충분히 변형될 수 있게 된다. 일례로, 센서 전극들(102')이 스트레인 게이지 구조의 변형 감지 소자로 구성되는 경우, 터치 센서(10)에 가해지는 압력에 따라 상기 센서 전극들(102')에서 압력 감지에 필요한 정도의 충분한 변형 또는 변위가 발생할 수 있게 된다.
도 23a 내지 도 23d는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 범프를 나타낸다. 특히, 도 23a 내지 도 23d는 상기 범프의 형상에 대한 서로 다른 실시예를 나타낸다.
도 23a 및 도 23b를 참조하면, 실시예에 따라, 각각의 범프(제1 및/또는 제2 범프; 110, 120)는 사각 기둥이나 육각 기둥과 같은 다각 기둥의 형상을 가질 수 있다.
도 23c 및 도 23d를 참조하면, 실시예에 따라, 각각의 범프(110, 120)는 원기둥의 형상을 가지거나, 반구 또는 돔 형상을 가질 수 있다.
즉, 본 발명에서 범프들(110, 120)의 형상이 특별히 한정되지는 않으며, 상술한 실시예에서 나타낸 형상 외에도 범프들(110, 120)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는, 범프들(110, 120)의 형상에 부합되도록 제1 및 제2 센서 전극들(102, 103)의 형상(특히, 교차부)의 형상이나, 도트형 센서 전극들(102')의 형상을 변경할 수도 있을 것이다.
도 24는 적어도 하나의 범프가 제공된 좌표 지점에 압력이 가해질 시, 상기 좌표 지점 및 그 주변에 인가되는 스트레스를 나타낸 그래프이다. 편의상, 도 24에서는 제1 및 제2 센서 전극들의 교차부들 중 어느 하나의 교차부에, 상기 교차부보다 작은 폭을 가지는 적어도 하나의 범프, 예컨대 제2 범프가 위치된 경우에 대한 실험 결과를 도시하기로 한다. 또한, 도 24에서는 상기 교차부 및 범프의 위치를 명확히 나타내기 위하여, 상기 교차부의 주변에 위치된 소정의 기준점의 위치를 영점으로 설정하고, 상기 기준점으로부터의 거리에 따른 스트레스를 나타내기로 한다.
도 24를 참조하면, 적어도 하나의 범프(이하, 제2 범프(120)로 가정함)가 제공된 교차부에 압력이 가해질 시, 상기 압력은 상기 제2 범프(120)가 제공된 영역에 집중됨을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 교차부에 적어도 제2 범프(120)를 제공하되, 기구적 안정성 및 퍼짐 요소를 모두 고려하여 상기 제2 범프(120)의 폭을 설정함으로써, 터치 센서(10)의 감도를 최적화할 수 있다.
도 25a 내지 도 25c는 범프의 유무, 그 위치 및 피치에 따른 스트레스 및 감도 변화를 나타낸다. 특히, 도 25a 내지 도 25c에서는 터치 영역(TA) 상에 위치된 소정의 좌표 지점을 중심으로, 범프의 유무, 그 위치 및/또는 피치를 변경하면서 상기 좌표 지점에 동일한 압력을 인가하여 스트레스(예컨대, 스트레스의 평균 값)를 측정한 실험 결과를 나타내었다.
도 25a를 참조하면, 상기 소정의 좌표 지점 상에 동일한 압력을 인가하더라도, 범프의 유무에 따라 상기 좌표 지점에 인가되는 스트레스의 크기가 상이한 것을 확인할 수 있다. 예컨대, 상기 좌표 지점의 상부에 하나의 제2 범프(120)가 위치된 경우, 범프가 없을 때에 비해 동일 압력 하에서 보다 큰 스트레스가 인가되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 좌표 지점의 상부 및 하부에 각각 하나의 제1 범프(110) 및 제2 범프(120)가 위치된 경우, 상기 좌표 지점에는 더 큰 스트레스가 인가되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 터치 영역(TA) 상의 각 좌표 지점에 적어도 하나의 범프(110 및/또는 120)를 배치함에 의해, 상기 좌표 지점에 압력이 집중되는 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라, 터치 센서(10)의 감도를 향상시킬 수 있다.
도 25b를 참조하면, 상기 소정의 좌표 지점을 비롯하여 터치 영역(TA) 상의 각 좌표 지점에 동일하게 제1 범프(110) 및 제2 범프(120)를 위치시키더라도, 범프 피치(각 좌표 지점 사이의 피치)에 따라 상기 좌표 지점에 인가되는 스트레스의 크기가 상이한 것을 확인할 수 있다. 예컨대, 범프 피치를 3mm에서 6mm로 2배 늘렸을 경우, 보다 큰 압력 집중 효과로 인하여 상기 좌표 지점에 보다 큰 스트레스가 인가되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 범프 피치 조절(예컨대, 피치 증가)을 통해 터치 센서(10)의 감도를 향상시킬 수 있다. 다만, 범프 피치가 늘어날 경우 터치 센서(10)의 해상도는 저하될 수 있으며, 퍼짐 현상 등이 보다 크게 발생할 수 있다. 따라서, 터치 센서(10)의 감도와 더불어, 해상도 및 퍼짐 등의 다른 요소를 고려하여, 범프 피치를 설정할 수 있을 것이다.
도 25c를 참조하면, 터치 센서(10)의 어느 일면에만 범프 구조체를 제공할 경우에도 범프 피치 변경에 따라 상기 터치 센서(10)의 감도를 상승시킬 수 있다. 일례로, 도 18에 도시된 바와 같은 범프 브라켓(다수의 제1 범프들(110)이 하부면을 통해 일체로 연결된 범프 브라켓)의 상부에 압력 센서(100)를 배치하고, 상기 압력 센서(100)의 상부에 일례로 0.33t 두께의 유리기판을 놓고 소정의 좌표 지점에서 감도를 측정했을 때, 범프 적용 및 피치 증가에 따라 상기 좌표 지점에 인가되는 스트레스가 상승하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 외부로부터 터치 센서(10)에 동일한 크기의 압력이 가해지더라도 범프의 유무 및 피치에 따라 해당 좌표 지점에 인가되는 스트레스의 크기는 상이할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이 터치 센서(10)에 범프 구조체를 적용할 경우, 감지 가능한 압력 값(감도 측정값)이 보다 낮아지게 되며, 이에 따라 터치 센서(10)의 감도가 보다 향상될 수 있다.
도 26 내지 도 35는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸다. 특히, 도 26 내지 도 35는 본 발명의 실시예에 의한 압력 센서 및 범프 구조체를 구비한 표시 장치에 있어서, 각 구성요소들 간의 배치 관계 등과 관련한 다양한 실시예를 나타낸다. 편의상, 도 26 내지 도 35에서는 각 실시예에 의한 표시 장치의 단면을 개략적으로 나타내기로 한다. 예컨대, 도 2a 내지 도 3에 도시된 브라켓에 대하여 상기 브라켓(또는 제1 서브 브라켓)의 하부면만을 개략적으로 도시하는 등 상기 표시 장치의 각 구성요소를 단순화하여 도시하기로 한다.
도 26을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(1)는 표시 패널(20) 및 이를 수용하는 브라켓(70)을 포함하며, 표시 패널(20)과 브라켓(70)의 사이에 제공된 터치 센서(10)를 더 포함한다. 또한, 실시예에 따라 표시 패널(20)의 상부에는 도 2a 내지 도 3에 도시된 편광층(30) 및/또는 윈도우(60) 등이 더 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 터치 센서(10)는, 압력 센서(100)와 상기 압력 센서(100)의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면에 제공된 범프 구조체를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 범프 구조체는, 상기 압력 센서(100)의 하부면에 제공된 다수의 제1 범프들(110)과, 상기 압력 센서(100)의 상부면에 제공된 다수의 제2 범프들(120)을 포함할 수 있다.
범프들(110, 120)의 구성 물질이 특별히 한정되지는 않는다. 다만, 범프들(110, 120)에 특정 부가 기능을 부여하고자 하는 경우, 상기 기능에 부합되도록 범프들(110, 120)의 형상 및/또는 물질을 선택할 수 있다. 일례로, 압력 센서(100)와 표시 패널(20)의 사이에 위치된 제2 범프들(120)을 구리(Cu) 등의 도전성 물질을 포함한 도전성 감압성 접착제로 구성함으로써 범프 구조체와 전자기 차폐층을 일체로 구현할 수 있다.
도 27을 참조하면, 실시예에 따라, 범프들(110, 120)의 적어도 일면에는 접착층(111, 112, 121, 122)이 제공될 수 있다. 일례로, 제1 및 제2 범프들(110, 120)의 양면에는 감압성 접착층(111, 112, 121, 122)이 제공될 수 있다.
도 28을 참조하면, 실시예에 따라, 범프들(110, 120) 중 적어도 일부는 서로 일체로 연결될 수 있다. 일례로, 제1 범프들(110)은 하부면이 서로 일체로 연결되어, 범프 브라켓을 구성할 수 있다.
도 29를 참조하면, 실시예에 따라, 적어도 제1 범프들(110)은 서로 분리되어 각각 단독의 범프(110)를 구성하되, 상기 제1 범프들(110)과 브라켓(70)의 사이에는 고모듈러스 기판과 같은 지지층(130)이 제공될 수 있다.
도 30을 참조하면, 실시예에 따라, 제1 범프들(110) 및/또는 제2 범프들(120)은 제1 센서 기판(101) 또는 제2 센서 기판(107)과 일체로 구현될 수 있다.일례로, 제1 범프들(110)은 제1 센서 기판(101)과 일체로 구성되고, 제2 범프들(120)은 제2 센서 기판(107)(또는, 보호층(107'))과 일체로 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 범프들(110)은 제1 센서 기판(101)에서 하부 방향으로 돌출되고, 제2 범프들(120)은 제2 센서 기판(107)에서 상부 방향으로 돌출될 수 있다.
도 31을 참조하면, 실시예에 따라, 압력 센서(100)는 표시 패널(20)의 상부에 배치될 수 있다. 이 경우, 압력 센서(100)는 실질적으로 투명하게 구현될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 표시 장치(1)는 압력 센서(100)의 상부면에 제공된 윈도우(60)와, 압력 센서(100)와 표시 패널(20)의 사이에 제공된 편광층(30) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 32를 참조하면, 제1 및 제2 범프들(110, 120) 중 적어도 하나는 편광층(30) 또는 윈도우(60)와 일체로 구현될 수 있다. 예컨대, 제1 범프들(110)은 편광층(30)과 일체로 구성되어 압력 센서(100)와 표시 패널(20)의 사이에 배치될 수 있다. 일례로, 제1 범프들(110)은 편광층(30)의 상부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 형태로 구현될 수 있다. 즉, 표시 패널(20)의 상부에 제공되는 편광층(30)의 일면을 요철 형태로 가공하여 제1 범프들(110)을 구성할 수 있다.
또한, 제2 범프들(120)은 윈도우(60)와 일체로 구성되어 압력 센서(100)의 상부에 배치될 수 있다. 일례로, 제2 범프들(120)은 윈도우(60)의 하부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 형태로 구현될 수 있다. 즉, 표시 패널(20) 및 압력 센서(100)의 상부에 제공되는 윈도우(60)의 일면(예컨대, 하부면)을 요철 형태로 가공하여 제2 범프들(120)을 구성할 수 있다.
도 33을 참조하면, 실시예에 따라, 압력 센서(100)는 표시 패널(20)과 편광층(30)의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 압력 센서(100)는 실질적으로 투명하게 구현될 수 있다.
도 34를 참조하면, 실시예에 따라, 제1 범프들(110)은 표시 패널(20)과 일체로 구성되어, 브라켓(70)과 압력 센서(100)의 사이에 배치될 수 있다. 일례로, 제1 범프들(110)은 표시 패널(20)의 상부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 표시 패널(20)에 포함된 제2 표시 기판(도 5의 230)의 일면(예컨대, 상부면)을 요철 형태로 가공하여 제1 범프들(110)을 구성할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제2 범프들(120)은 편광층(30)과 일체로 구성되어, 압력 센서(100)와 윈도우(60)의 사이에 배치될 수 있다. 일례로, 제2 범프들(120)은 편광층(30)의 하부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 형태로 구현될 수 있다. 즉, 압력 센서(100)의 상부에 제공되는 편광층(30)의 일면(예컨대, 하부면)을 요철 형태로 가공하여 제2 범프들(120)을 구성할 수 있다.
도 35를 참조하면, 실시예에 따라, 표시 장치(1)는 복수의 터치 센서(10, 400)를 포함할 수 있다. 일례로, 표시 장치(1)는 적어도 표시 패널(20)을 사이에 개재하고 서로 분리된 제1 및 제2 터치 센서(10, 400)를 포함할 수 있다. 일례로, 제1 터치 센서(10)는 표시 패널(20)의 하부, 즉 표시 패널(20)과 브라켓(70)의 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 터치 센서(400)는 표시 패널(20)의 상부에 배치될 수 있다. 일례로, 제2 터치 센서(400)는 표시 패널(20)과 윈도우(60)의 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 터치 센서(10)는 앞선 실시예에서 설명한 터치 센서일 수 있다. 즉, 제1 터치 센서(10)는 압력 센서(100)와 범프 구조체(즉, 제1 및/또는 제2 범프들(110, 120))를 포함하도록 구성된 터치 센서일 수 있다.
제2 터치 센서(400)는 현재 공지된 다양한 종류 및/또는 구조의 터치 센서일 수 있다. 일례로, 제2 터치 센서(400)는 상호 또는 자가 정전용량 방식(capacitive type), 저항막 방식(resistive type), 적외선 감지 방식(infrared beam type), 표면 초음파 전도 방식(surface acoustic wave type), 적분식 장력 측정 방식(integral strain gauge type), 또는 압전 방식(piezo type) 등의 터치 센서로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명에서 제2 터치 센서(400)의 종류나 구조 등이 특별히 한정되지는 않는다.
이와 같이, 제1 및 제2 터치 센서(10, 400)를 구비한 표시 장치(1)는 다양한 환경이나 조건 하에서 고감도로 터치 입력을 검출할 수 있다. 또한, 상기 표시 장치(1)는 복수의 터치 센서들(10, 400)을 활용하여 보다 다양한 기능을 제공할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 제1 터치 센서(10)와 제2 터치 센서(400)의 위치는 변경될 수 있다. 일례로, 본 발명의 다른 실시예에서는 제1 터치 센서(10)가 표시 패널(20)의 상부에 제공되고, 제2 터치 센서(400)가 표시 패널(20)의 하부에 제공될 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 압력 센서(100)의 적어도 일면에 범프 구조체를 제공함으로써, 고감도로 터치 압력을 감지할 수 있다. 실시예에 따라, 범프 구조체는, 외부로부터 압력이 인가될 때 상기 압력을 압력 센서(100)의 유효 지점(즉, 해당 좌표 지점)에 집중시킴으로써, 압력 센서(100)의 감도 향상에 기여한다. 상기 본 발명의 실시예에 의하면, 하나의 압력 센서(100)를 통해 터치 위치와 더불어 터치 압력을 효과적으로 검출할 수 있다.
이와 같이 터치 위치와 더불어 터치 압력까지 감지할 수 있게 되면, 다양한 UI(user interface), UX(user experience) 구현이 가능해질 수 있다. 일례로, 압력 감지를 통해, 팝업(pop-up)이나 줌인(zoom-in) 등과 같은 특정 기능을 실행하도록 설정하거나, 특정 응용프로그램(application)을 실행하도록 설정하는 등에 의해 사용자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다.
또한, 압력 센서(100)의 종류에 따라서는 수중에서 사용하거나 장갑 등을 착용한 채로 사용하더라도 고감도로 압력을 감지할 수 있다. 따라서, 수상레저나 수중촬영 중에도 편리하게 표시 장치(1)를 이용할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 표시 장치 10, 400: 터치 센서
20: 표시 패널 30: 편광층
40, 50, 52: 접착층 60: 윈도우
70: 브라켓 80: 센서 제어부
90: 표시 구동부 100: 압력 센서
101, 107: 센서 기판 102, 102', 103: 센서 전극
104: 배선 105: 패드
106: 탄성층 107': 보호층
108: 압전층 109: 압력 민감층
110, 120: 범프 130: 지지층
111, 112, 121, 122: 감압성 접착층 210, 230: 표시 기판
220: 화소

Claims (46)

  1. 터치 영역에 제1 방향을 따라 나열되며 각각이 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제1 센서 전극들, 및 상기 터치 영역에 상기 제2 방향을 따라 나열되며 각각이 상기 제1 방향으로 연장된 제2 센서 전극들을 포함하는 압력 센서; 및
    상기 압력 센서의 외면에 상기 제1 센서 전극들 및 상기 제2 센서 전극들과 분리되도록 제공되며, 상기 제1 센서 전극들과 상기 제2 센서 전극들이 교차하는 교차부들 상에 분산된 범프들을 포함하는 범프 구조체;를 포함하고,
    상기 범프 구조체는, 상기 교차부들 중 어느 하나의 교차부 상에 서로 중첩되도록 위치되며 각각 상기 압력 센서의 하부면 및 상부면에 제공되는 한 쌍의 제1 범프 및 제2 범프를 포함하며,
    상기 제1 범프는 상기 교차부의 폭 이상의 폭을 가지고,
    상기 제2 범프는 상기 교차부의 폭보다 작은 폭을 가지는 터치 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 범프들 각각은 상기 압력 센서의 상부면 또는 상기 압력 센서의 하부면에 제공된 터치 센서.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 범프들 사이의 피치는 이웃한 교차부들 사이의 피치와 동일한 터치 센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 압력 센서는,
    제1 기판; 및
    상기 제1 기판에 대향되는 제2 기판;을 더 포함하며,
    상기 제1 센서 전극들 및 상기 제2 센서 전극들은, 각각 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 일면 상에 서로 마주하도록 제공된 터치 센서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 범프 구조체는,
    상기 제1 기판의 다른 일면에 제공된 다수의 제1 범프들; 및
    상기 제2 기판의 다른 일면에 제공된 다수의 제2 범프들; 중 적어도 하나를 포함하는 터치 센서.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 범프 구조체는,
    상기 제1 기판의 다른 일면으로부터 두께 방향으로 돌출되며 상기 제1 기판과 일체로 연결된 다수의 제1 범프들; 및
    상기 제2 기판의 다른 일면으로부터 두께 방향으로 돌출되며 상기 제2 기판과 일체로 연결된 다수의 제2 범프들; 중 적어도 하나를 포함하는 터치 센서.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 압력 센서는, 상기 제1 센서 전극들 및 상기 제2 센서 전극들의 사이에 제공된 탄성층, 압전층 및 압력 민감층 중 적어도 하나를 포함하는 터치 센서.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 범프들은 서로 분리된 터치 센서.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 범프 구조체의 일면에 제공된 지지층을 더 포함하는 터치 센서.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 범프들 중 적어도 일부는 서로 일체로 연결된 터치 센서.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 범프들 사이의 피치는 4mm 내지 6mm인 터치 센서.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 범프들의 높이는 100㎛ 이상인 터치 센서.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 범프들은 다각 기둥, 원기둥, 또는 돔 형상을 가지는 터치 센서.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 범프들 중 적어도 일부는 도전성 감압성 접착제로 구성된 터치 센서.
  21. 표시 영역에 제공된 다수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널과 중첩되도록 제공되며, 터치 영역에 제1 방향을 따라 나열되고 각각이 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제1 센서 전극들 및 상기 터치 영역에 상기 제2 방향을 따라 나열되고 각각이 상기 제1 방향으로 연장된 제2 센서 전극들을 포함하는 압력 센서;
    상기 압력 센서의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면에 상기 제1 센서 전극들 및 상기 제2 센서 전극들과 분리되도록 제공되며, 상기 제1 센서 전극들과 상기 제2 센서 전극들이 교차하는 교차부들 상에 분산된 범프들을 포함하는 범프 구조체; 및
    상기 표시 패널, 상기 압력 센서 및 상기 범프 구조체를 수용하는 브라켓;을 포함하고,
    상기 범프 구조체는, 상기 교차부들 중 어느 하나의 교차부 상에 서로 중첩되도록 위치되며 각각 상기 압력 센서의 하부면 및 상부면에 제공되는 한 쌍의 제1 범프 및 제2 범프를 포함하는 표시 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 압력 센서 및 상기 범프 구조체는, 상기 표시 패널과 상기 브라켓의 사이에 배치된 표시 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 범프 구조체는,
    상기 압력 센서의 하부면에 제공된 다수의 제1 범프들; 및
    상기 압력 센서의 상부면에 제공된 다수의 제2 범프들; 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 범프들은 하부면이 서로 일체로 연결된 표시 장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 제1 범프들은 서로 분리되도록 제공되며,
    상기 제1 범프들과 상기 브라켓의 사이에 제공된 지지층을 더 포함하는 표시 장치.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 제1 범프들 및 상기 제2 범프들 중 적어도 하나는 도전성 물질로 구성된 표시 장치.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 표시 패널의 상부에 배치되는 표시 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 범프 구조체는, 상기 압력 센서와 상기 표시 패널의 사이에 제공된 다수의 제1 범프들을 포함하는 표시 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 압력 센서의 사이에 제공된 편광층을 더 포함하는 표시 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제1 범프들은, 상기 편광층과 일체로 구성되며 상기 편광층의 상부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 표시 장치.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 압력 센서의 상부에 배치되는 윈도우를 더 포함하는 표시 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 범프 구조체는, 상기 윈도우와 일체로 구성되며 상기 윈도우의 하부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 다수의 제2 범프들을 포함하는 표시 장치.
  33. 제27항에 있어서,
    상기 범프 구조체는, 상기 표시 패널과 일체로 구성되며 상기 표시 패널의 상부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 다수의 제1 범프들을 포함하는 표시 장치.
  34. 제27항에 있어서,
    상기 압력 센서의 상부에 제공된 편광층을 더 포함하는 표시 장치.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 범프 구조체는, 상기 편광층과 일체로 구성되며 상기 편광층의 하부면으로부터 두께 방향으로 돌출된 다수의 제2 범프들을 포함하는 표시 장치.
  36. 제21항에 있어서,
    상기 범프들의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면에 제공된 감압성 접착층을 더 포함하는 표시 장치.
  37. 제21항에 있어서,
    상기 압력 센서는, 탄성층, 압전층, 압력 민감층 및 변형 감지 소자 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 제21항에 있어서,
    상기 제1 범프는 상기 교차부의 폭 이상의 폭을 가지고,
    상기 제2 범프는 상기 교차부의 폭보다 작은 폭을 가지는 표시 장치.
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 제21항에 있어서,
    상기 압력 센서 및 상기 범프 구조체는 제1 터치 센서를 구성하며,
    적어도 상기 표시 패널을 사이에 개재하고 상기 제1 터치 센서와 분리된 제2 터치 센서를 더 포함하는 표시 장치.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 제1 터치 센서는 상기 표시 패널과 상기 브라켓의 사이에 배치되고,
    상기 제2 터치 센서는 상기 표시 패널의 상부에 배치되는 표시 장치.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 제2 터치 센서의 상부에 배치되는 윈도우를 더 포함하는 표시 장치.
  46. 터치 영역에 제공된 센서 전극을 포함하는 압력 센서;
    상기 압력 센서의 일면에 제공되며, 상기 터치 영역 상에 정의된 어느 하나의 좌표 지점 상에 위치된 제1 범프; 및
    상기 압력 센서의 다른 일면에 제공되며, 상기 압력 센서를 사이에 개재하고 상기 제1 범프와 중첩되도록 상기 좌표 지점 상에 위치된 제2 범프;를 포함하며,
    상기 제1 범프 및 상기 제2 범프 중 적어도 하나는 도전성 감압성 접착제로 구성되는 터치 센서.
KR1020170083676A 2017-06-30 2017-06-30 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 KR102360850B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170083676A KR102360850B1 (ko) 2017-06-30 2017-06-30 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
US15/977,709 US11157120B2 (en) 2017-06-30 2018-05-11 Touch sensor and display device including the touch sensor
CN201810693299.1A CN109213362B (zh) 2017-06-30 2018-06-29 触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170083676A KR102360850B1 (ko) 2017-06-30 2017-06-30 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190003902A KR20190003902A (ko) 2019-01-10
KR102360850B1 true KR102360850B1 (ko) 2022-02-10

Family

ID=64738111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170083676A KR102360850B1 (ko) 2017-06-30 2017-06-30 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11157120B2 (ko)
KR (1) KR102360850B1 (ko)
CN (1) CN109213362B (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102568386B1 (ko) * 2016-09-30 2023-08-21 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서를 포함하는 표시 장치
CN108319394B (zh) * 2018-02-06 2022-04-19 京东方科技集团股份有限公司 触控面板及其驱动方法、触控装置
KR102555824B1 (ko) * 2018-07-31 2023-07-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP7114829B2 (ja) * 2018-08-22 2022-08-09 東京特殊印刷工業株式会社 タッチセンサ
CN109253828A (zh) * 2018-10-25 2019-01-22 业成科技（成都）有限公司 触觉传感器及其制备方法
KR20200076820A (ko) * 2018-12-19 2020-06-30 삼성디스플레이 주식회사 전자장치
CN110023891B (zh) * 2019-01-09 2022-11-25 京东方科技集团股份有限公司 压力触控结构、压力触控面板、显示装置
KR20200142611A (ko) 2019-06-12 2020-12-23 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치
GB201910563D0 (en) * 2019-07-24 2019-09-04 Hussein Zakareya Elmo A compliant tri-axial force sensor and method of fabricating the same
CN111399686A (zh) * 2020-03-27 2020-07-10 宸鸿科技(厦门)有限公司 一种三维触控模组及其侦测方法
US20220163415A1 (en) * 2020-11-24 2022-05-26 Universal Cement Corporation Piezosensitive Sensor Having Criss-Crossed Electrodes
US11674862B2 (en) * 2021-04-19 2023-06-13 Pixart Imaging Inc. Input device including improved pressure sensing unit design
CN116166146B (zh) * 2023-01-07 2024-01-16 上海耀杉电子科技有限公司 液态压阻式触摸结构及使用该结构的柔性触摸屏

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008181438A (ja) * 2007-01-26 2008-08-07 Hitachi Displays Ltd タッチパネル付き表示モジュール
US20160179248A1 (en) * 2013-09-03 2016-06-23 Sony Corporation Sensor device, display unit, and input unit
US20170115768A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 FocalTech Systems, Co. Ltd. Touch display device and driving method thereof

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5942733A (en) * 1992-06-08 1999-08-24 Synaptics, Inc. Stylus input capacitive touchpad sensor
JP2001084100A (ja) * 1999-08-27 2001-03-30 Internatl Business Mach Corp <Ibm> タッチセンサ式液晶表示装置および液晶表示装置
US6876355B1 (en) * 2000-05-18 2005-04-05 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Touch screen structure to prevent image distortion
US6627918B2 (en) * 2000-09-22 2003-09-30 Donnelly Corporation Spacer elements for interactive information devices and method for making same
US6896981B2 (en) * 2001-07-24 2005-05-24 Bridgestone Corporation Transparent conductive film and touch panel
US7154481B2 (en) * 2002-06-25 2006-12-26 3M Innovative Properties Company Touch sensor
US7673528B2 (en) * 2005-05-12 2010-03-09 Euisik Yoon Flexible modular sensor systems
US7430925B2 (en) * 2005-05-18 2008-10-07 Pressure Profile Systems, Inc. Hybrid tactile sensor
US7511702B2 (en) * 2006-03-30 2009-03-31 Apple Inc. Force and location sensitive display
US7538760B2 (en) * 2006-03-30 2009-05-26 Apple Inc. Force imaging input device and system
US20080079697A1 (en) * 2006-08-01 2008-04-03 Dong-Ju Lee Display device and manufacturing method thereof
JP4554651B2 (ja) * 2007-08-01 2010-09-29 ホシデン株式会社 タッチパネル入力装置
KR101519844B1 (ko) * 2008-01-07 2015-05-13 삼성디스플레이 주식회사 터치스크린패널용 상부기판, 그 제조방법 및 이를 갖는표시장치
US8686952B2 (en) 2008-12-23 2014-04-01 Apple Inc. Multi touch with multi haptics
EP2333645B1 (en) * 2008-12-25 2014-02-12 Nissha Printing Co., Ltd. Touch panel having pressing force detecting function and pressure sensitive sensor for touch panel
US9459734B2 (en) * 2009-04-06 2016-10-04 Synaptics Incorporated Input device with deflectable electrode
TWI406159B (zh) * 2009-05-13 2013-08-21 Chimei Innolux Corp 觸控式面板及觸控式顯示裝置
US20100304013A1 (en) * 2009-06-01 2010-12-02 Wang Xuei-Min Touch Panel Manufacturing Method
US8654524B2 (en) 2009-08-17 2014-02-18 Apple Inc. Housing as an I/O device
KR101124225B1 (ko) * 2009-11-06 2012-04-12 한국표준과학연구원 센서일체형 터치입력장치 및 그의 제조방법
US8633916B2 (en) 2009-12-10 2014-01-21 Apple, Inc. Touch pad with force sensors and actuator feedback
EP2511798A4 (en) * 2009-12-11 2014-09-24 Nissha Printing MOUNTING STRUCTURE FOR A THIN DISPLAY AND A RESISTIVE TOUCH SCREEN, RESISTIVE TOUCH SCREEN WITH FRONT SEMENARIES, AND THIN DISPLAY UNIT WITH BACKLIGHTS
JP2012093985A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Nitto Denko Corp タッチ入力機能を有する表示パネル装置と該表示パネル装置のための光学ユニット、並びにその製造方法
US8787006B2 (en) 2011-01-31 2014-07-22 Apple Inc. Wrist-worn electronic device and methods therefor
JP5748274B2 (ja) * 2011-07-08 2015-07-15 株式会社ワコム 位置検出センサ、位置検出装置および位置検出方法
US20130100030A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 Oleg Los Keypad apparatus having proximity and pressure sensing
RU2014135546A (ru) * 2012-03-09 2016-03-27 Сони Корпорейшн Датчик, устройство ввода и электронное устройство
US9886116B2 (en) 2012-07-26 2018-02-06 Apple Inc. Gesture and touch input detection through force sensing
US20140043289A1 (en) * 2012-08-07 2014-02-13 N-Trig Ltd. Capacitive sensor for a digitizer system
US20140085213A1 (en) 2012-09-21 2014-03-27 Apple Inc. Force Sensing Using Bottom-Side Force Map
US9178509B2 (en) 2012-09-28 2015-11-03 Apple Inc. Ultra low travel keyboard
JP6119518B2 (ja) * 2013-02-12 2017-04-26 ソニー株式会社 センサ装置、入力装置及び電子機器
US9195354B2 (en) * 2013-03-12 2015-11-24 Synaptics Incorporated Device and method for localized force and proximity sensing
JP6288073B2 (ja) * 2013-03-18 2018-03-07 ソニー株式会社 センサ装置、入力装置および電子機器
US9513663B2 (en) 2013-04-02 2016-12-06 Apple Inc. Electronic device with touch sensitive display
KR101789905B1 (ko) * 2013-06-04 2017-10-25 니혼샤신 인사츠 가부시키가이샤 압전 센서 및 압력 검출 장치
JP6142745B2 (ja) * 2013-09-10 2017-06-07 ソニー株式会社 センサ装置、入力装置及び電子機器
EP3125086A4 (en) * 2014-03-25 2017-10-25 Toppan Printing Co., Ltd. Transparent conductive laminated body and touch panel provided with transparent conductive laminated body
JP2015190859A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 ソニー株式会社 センサ装置、入力装置及び電子機器
JP2016006619A (ja) * 2014-06-20 2016-01-14 ソニー株式会社 センサパネル、入力装置および表示装置
US20160062517A1 (en) 2014-09-02 2016-03-03 Apple Inc. Multi-Layer Transparent Force Sensor
KR102267357B1 (ko) * 2014-12-15 2021-06-21 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 장치
KR102281850B1 (ko) * 2015-02-25 2021-07-26 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
US20160274724A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-22 Egalax_Empia Technology Inc. Pressure Sensing and Touch Sensitive Panel, Pressure Sensing Method, Pressure Sensing Electronic Device and Control Unit Thereof
CN106017747A (zh) * 2015-03-25 2016-10-12 松下知识产权经营株式会社 感压传感器
KR101726066B1 (ko) * 2015-08-13 2017-04-12 성균관대학교산학협력단 힘측정이 가능한 디지털 타입 센서
TWI698777B (zh) * 2015-11-04 2020-07-11 奇畿科技股份有限公司 觸控面板阻隔結構
KR102403228B1 (ko) * 2015-12-15 2022-05-30 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
CN105867681B (zh) * 2016-03-25 2019-02-22 京东方科技集团股份有限公司 一种触控结构、显示面板及触控方法
CN109478113B9 (zh) * 2016-05-18 2022-03-25 森赛尔股份有限公司 用于检测和确认触摸输入的方法
KR102476319B1 (ko) * 2018-05-11 2022-12-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 압력 센서 구조물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008181438A (ja) * 2007-01-26 2008-08-07 Hitachi Displays Ltd タッチパネル付き表示モジュール
US20160179248A1 (en) * 2013-09-03 2016-06-23 Sony Corporation Sensor device, display unit, and input unit
US20170115768A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 FocalTech Systems, Co. Ltd. Touch display device and driving method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190003902A (ko) 2019-01-10
CN109213362B (zh) 2023-08-15
US20190004651A1 (en) 2019-01-03
US11157120B2 (en) 2021-10-26
CN109213362A (zh) 2019-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102360850B1 (ko) 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102456154B1 (ko) 센서, 터치 센서 및 표시 장치
KR102543477B1 (ko) 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
US10635212B2 (en) Touch sensor and display device including the touch sensor
KR102267357B1 (ko) 터치 센서 장치
KR102628240B1 (ko) 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
CN107844210B (zh) 触摸传感器和包括其的显示装置及触敏显示装置
KR102565939B1 (ko) 터치 센서 및 이를 구비한 표시 장치
CN108227982B (zh) 触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置
KR20170140515A (ko) 터치 윈도우 및 터치 디바이스
US10234999B2 (en) Apparatus for sensing touch pressure
CN107621902B (zh) 压力传感器和包括其的显示装置
KR20180007049A (ko) 표시 장치
KR20180113081A (ko) 터치 패널
KR102552283B1 (ko) 압력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20170129530A (ko) 터치 윈도우 및 터치 디바이스
KR20170068925A (ko) 터치 디바이스
KR20170112803A (ko) 터치 윈도우 및 터치 디바이스
KR20170120007A (ko) 터치 윈도우 및 터치 디바이스
KR20170053395A (ko) 터치 디바이스
KR20170114449A (ko) 터치 윈도우, 터치 디바이스 및 압력 감지 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right