KR20180087527A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20180087527A
KR20180087527A KR1020170011166A KR20170011166A KR20180087527A KR 20180087527 A KR20180087527 A KR 20180087527A KR 1020170011166 A KR1020170011166 A KR 1020170011166A KR 20170011166 A KR20170011166 A KR 20170011166A KR 20180087527 A KR20180087527 A KR 20180087527A
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이태희
홍원기
목랑균
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 표시 장치는, 적어도 일부의 곡면 영역을 포함하는 표시 영역을 포함하는 표시 패널; 상기 표시 영역에 대응되며, 사용자의 터치에 관한 터치 정보를 획득하는 터치 센서; 및 상기 터치의 압력을 감지하는 압력 센서를 포함하되, 상기 터치 센서는, 상기 터치에 대응되는 정전 용량의 변화를 감지하는 복수의 센서 화소들을 포함하고, 상기 압력 센서는, 제1 전극; 상기 제1 전극과 이격된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제공되는 압력 감지 소자를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것이다.
정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서, 표시 장치에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.
최근의 표시 장치는 영상 표시 기능과 더불어 사용자의 터치를 입력받기 위한 터치 센서를 구비하고 있다. 이에 따라, 사용자는 터치 센서를 통해 보다 편리하게 표시 장치를 이용할 수 있게 되었다.
또한 최근에는 터치 센서를 이용하여 터치 위치뿐만 아니라, 지문 및 터치 압력까지 검출함으로써, 사용자에게 다양한 기능을 제공하고자 하였다.
본 발명의 목적은 지문 및 터치 압력을 복합적으로 인식할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 표시 장치는, 적어도 일부의 곡면 영역을 포함하는 표시 영역을 포함하는 표시 패널; 상기 표시 영역에 대응되며, 사용자의 터치에 관한 터치 정보를 획득하는 터치 센서; 및 상기 터치의 압력을 감지하는 압력 센서를 포함하되, 상기 터치 센서는, 상기 터치에 대응되는 정전 용량의 변화를 감지하는 복수의 센서 화소들을 포함하고, 상기 압력 센서는, 제1 전극; 상기 제1 전극과 이격된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제공되는 압력 감지 소자를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 압력 감지 소자의 저항은 상기 압력에 대응하여 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 감지 소자는 양자 터널링 합성물(Quantum Tunneling Composite: QTC)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치 정보는 상기 사용자의 손가락 마디선, 손바닥 손금선, 지문 및 상기 터치의 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서는 상기 사용자에 의한 접촉면을 감지하여, 상기 접촉면의 압력 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치 정보 및 상기 압력 정보에 기초하여 사용자 인증을 수행하는 사용자 인식부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사용자 인식부는 상기 표시 영역 중 상기 곡면 영역을 통해 획득된 상기 터치 정보 및 상기 압력 정보에 기초하여 상기 사용자 인증을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사용자 인식부는, 상기 터치 정보와 미리 등록된 터치 정보를 비교하고, 상기 압력 정보와 미리 등록된 압력 정보를 비교하여 상기 사용자 인증을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 미리 등록된 상기 사용자의 터치 정보와 상기 미리 등록된 압력 정보를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사용자 인증을 통해 상기 표시 장치의 사용 가능 여부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치 센서는, 상기 센서 화소들과 연결된 센서 주사선들로 센서 주사 신호를 공급하는 센서 주사 구동부; 및 상기 센서 화소들과 연결된 출력선들을 통해 출력되는 전류를 이용하여 상기 터치 정보를 인식하는 리드아웃 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서는, 상기 제1 전극에 구동신호를 공급하는 압력 센서 구동부; 및 상기 압력 감지 소자의 저항 변화를 감지하는 압력 센싱부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치 센서는 상기 표시 패널 상에 제공되며, 상기 압력 센서는 상기 터치 센서 상에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서는 상기 표시 패널 상에 제공되며, 상기 터치 센서는 상기 압력 센서 상에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널은 상기 터치 센서와 상기 압력 센서 사이에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널은 제1 기판 및 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 화소들은 상기 제2 기판 상에 직접적으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극은 상기 제2 기판 상에 직접적으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널 상에 제공되는 윈도우 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 화소들은 상기 윈도우 부재 상에 직접적으로 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 표시 패널의 곡면 영역에서의 감지 성능이 개선된 터치 센서와 압력 센서를 함께 구비함으로써, 보다 안정적인 센싱 성능을 확보할 수 있다.
또한, 상기 곡면 영역에서의 터치와 압력을 감지하여 사용자 인증을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시된 표시 장치의 부분 단면도이다.
도 2b 및 도 2c는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 장치들의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서를 나타낸 도면이다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치들의 부분 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이고, 도 2a는 도 1에 도시된 표시 장치의 부분 단면도이며, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 장치들의 부분 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 스마트폰 등의 휴대 단말로 구현될 수 있다. 상기 표시 장치(100)는 사이드 영역이 굴곡된 곡면 표시 패널(curved display panel)을 포함할 수 있다. 상기 표시 장치(100)는 영상이 표시되는 표시 영역(DA)을 포함하며, 상기 표시 영역(DA)은 평평한 영역에 대응하는 평면 영역(DA1)과, 굴곡된 영역에 대응하는 곡면 영역(DA2)으로 구획될 수 있다. 단, 본 실시예는 예시적이며, 상기 곡면 영역(DA2)의 구조, 형상 및 개수는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 상기 표시 장치(100)는 표시 패널(110) 상에 제공되는 터치 센서(120), 상기 터치 센서(120) 상에 제공되는 압력 센서(130), 상기 압력 센서(130) 상에 제공되는 윈도우 부재(WIN), 및 프레임부(FRM)를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(110)은 적어도 일 면에 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(110)은 적어도 일부의 곡면 영역(DA2)을 포함한다. 상기 곡면 영역(DA2)은 상기 표시 패널(110)을 단면 상에서 보았을 때, 소정의 곡률을 갖는 영역이다. 상기 표시 패널(110)의 상기 표시 영역(DA)은 상기 평면 영역(DA1)과 상기 곡면 영역(DA2)을 포함할 수 있으나, 다른 실시예에서, 상기 표시 패널(110)은 전체적으로 굴곡된 형상일 수 있다. 이 경우, 상기 표시 영역(DA) 전체는 곡면 영역일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 표시 패널(110)은 전체 또는 일부가 가요성(flexibility)을 갖는 플렉서블 표시 패널일 수 있다. 이 경우, 상기 표시 패널(110)의 일부 영역이 일시적으로 편평하거나 구부러질 수 있으며, 이에 따라 상기 곡면 영역(DA2)의 크기와 구부러진 정도는 가변적일 수 있다.
상기 표시 패널(110)은 영상을 표시하는 것으로서 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 표시 패널(110)은 유기 발광 표시 패널, 액정 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 전기 습윤 표시 패널, MEMS 표시 패널 등일 수 있다.
상기 터치 센서(120)는 상기 표시 영역(DA)에 대응되며, 사용자의 터치에 관한 터치 정보를 획득한다. 여기서, 상기 터치 정보는 상기 사용자의 손가락 마디선, 손바닥 손금선, 지문 및 상기 터치의 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치는 사용자의 신체 일부분인 손가락, 손바닥 등으로 발생할 수 있고, 상기 터치 센서(120)의 감지 대상은 터치가 발생한 위치, 사용자의 손가락 마디선, 손바닥 손금선 및 지문 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 사용자의 손가락 마디선, 손바닥 손금선 및 지문은 골(valley)과 융선(ridge)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 터치 센서(120)는 상기 표시 패널(110) 상에 위치하며, 상기 표시 패널(110)의 형상에 대응하는 형상으로 제공될 수 있다. 따라서, 상기 터치 센서(120)는 상기 평면 영역(DA1)에 대응되는 평편한 영역과 상기 곡면 영역(DA2)에 대응되는 굴곡된 영역을 포함한다.
상기 압력 센서(130)는 상기 사용자의 터치 압력을 감지한다. 예를 들어, 상기 터치 압력은 사용자의 신체 일부분인 손가락, 손바닥 등으로 발생할 수 있다. 또한, 상기 압력 센서(130)는 상기 사용자에 의한 접촉면을 감지하여, 상기 접촉면의 압력 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치 센서(120)와 상기 압력 센서(130)는 실질적으로 동일한 형상으로 서로 중첩될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 압력 센서(130)는 상기 표시 패널(110)의 일부 영역에 대응하여 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 압력 센서(130)는 상기 곡면 영역(DA2)에 대응되는 영역에만 제공될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 압력 센서(130)는 상기 터치 센서(120) 상에 위치하며, 상기 터치 센서(120)와 마찬가지로 상기 표시 패널(110)의 형상에 대응하는 형상으로 제공될 수 있다. 따라서, 상기 압력 센서(130)는 상기 평면 영역(DA1)에 대응되는 평편한 영역과 상기 곡면 영역(DA2)에 대응되는 굴곡된 영역을 포함한다.
상기 터치 센서(120)와 상기 압력 센서(130)가 상기 표시 패널(110)의 상부에 위치하는 경우, 영상의 시인성을 저해하지 않도록 상기 터치 센서(120)와 상기 압력 센서(130)는 투명한 물질로 형성될 수 있다.
상기 터치 센서(120)와 상기 압력 센서(130)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 3과 관련하여 후술하기로 한다.
상기 윈도우 부재(WIN)는 상기 압력 센서(130) 상에 제공될 수 있다. 상기 윈도우 부재(WIN)는 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 윈도우 부재(WIN)는 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 프레임부(FRM)는 상기 표시 패널(110), 상기 터치 센서(120), 상기 압력 센서(130) 및 상기 윈도우 부재(WIN)를 수용하고 보호하는 구성이다. 상기 프레임부(FRM)는 상기 표시 패널(110)의 배면에 위치하며, 상기 표시 패널(110)의 굴곡진 형상에 대응하여 수용체의 안정적인 고정과 지지를 위한 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 프레임부(FRM)는 일부 또는 전체의 재료는 스텐레스 스틸, 알루미늄, 티타늄, 구리와 같은 금속 재료, 폴리스티렌, 아크릴, 폴리에틸렌, 실리콘과 같은 합성수지 재료 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으며, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
한편, 상기 표시 장치(100)는 상기 표시 패널(110), 상기 터치 센서(120), 상기 압력 센서(130) 및 상기 윈도우 부재(WIN)를 결합시키기 위한 광학접착필름(Optically Clear Adhesive, OCA) 등의 접착부재를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 2a에는 상기 표시 패널(110), 상기 터치 센서(120) 및 상기 압력 센서(130)가 차례로 적층되는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 상기 표시 패널(110), 상기 터치 센서(120) 및 상기 압력 센서(130)의 적층 순서는 다양하게 설계될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(100a)는 상기 표시 패널(110) 상에 상기 압력 센서(130)가 위치하고, 상기 압력 센서(130) 상에 상기 터치 센서(120)가 위치할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(100b)는 상기 표시 패널(110) 상에 터치 센서(120)가 위치하고, 상기 표시 패널(110) 배면에 상기 압력 센서(130)가 위치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
이하, 전술된 실시예와 실질적으로 동일한 구성에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 표시 장치(100)는 사용자 인식부(140), 제어부(150) 및 메모리(160)를 더 포함할 수 있다.
상기 사용자 인식부(140)는 상기 터치 정보 및 상기 압력 정보에 기초하여 사용자 인증을 수행한다. 구체적으로, 상기 사용자 인식부(140)는 상기 터치 센서(120)로부터 획득한 상기 터치 정보와 미리 등록된 터치 정보를 비교하여 서로 일치하는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 상기 사용자 인식부(140)는 상기 압력 센서(130)로부터 획득한 상기 압력 정보와 미리 등록된 압력 정보를 비교하여 서로 일치하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 사용자 인식부(140)는 상기 터치 센서(120)로부터 획득한 상기 터치 정보와 미리 등록된 터치 정보가 서로 일치하고, 상기 압력 센서(130)로부터 획득한 상기 압력 정보와 미리 등록된 압력 정보가 서로 일치하는 경우, 적법한 사용자인 것으로 판단할 수 있다.
이와 달리, 상기 사용자 인식부(140)는 상기 터치 센서(120)로부터 상기 터치 정보와 미리 등록된 터치 정보가 서로 일치하지 않거나, 상기 압력 센서(130)로부터 획득한 상기 압력 정보와 미리 등록된 압력 정보가 서로 일치하지 않는 경우, 적법한 사용자가 아닌 것으로 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사용자 인식부(140)는 상기 표시 영역(DA) 중 상기 곡면 영역(DA2)을 통해 획득된 상기 터치 정보 및 상기 압력 정보에 기초하여 상기 사용자 인증을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 상기 표시 장치(100)는 상기 사용자 인증에 관한 이미지 또는 영상을 상기 곡면 영역(DA2)에 제공하고, 상기 곡면 영역(DA2)에서 터치 입력을 받아 상기 사용자 인증을 수행할 수 있는 유저 인터페이스 또는 애플리케이션을 구비할 수 있다.
상기 제어부(150)는 상기 표시 패널(110), 상기 터치 센서(120) 및 상기 압력 센서(130)를 포괄적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부(150)는 상기 표시 패널(110)의 영상 표시 동작을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 터치 센서(120)로부터 제공된 상기 터치 정보와 상기 압력 센서(130)로부터 제공된 압력 정보에 따라 서로 다른 제어 동작이 수행되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 사용자 인식부(140)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 사용자 인식부(140)를 이용해 상기 사용자 인증을 수행할 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 지문에 관한 상기 터치 정보를 이용하여 어느 손가락에 의한 터치인지 판단하고, 상기 압력 정보를 이용하여 터치 압력의 위치, 세기, 면적 등을 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부(150)는 상기 사용자 인증을 통해 상기 표시 장치(100)의 사용 가능 여부를 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 장치(100)를 파지한 손가락들 각각의 지문들과 미리 등록된 지문들이 일치하고, 터치들 각각의 세기와 미리 등록된 압력 정보가 일치하면, 상기 표시 장치(100)가 동작되도록 할 수 있다. 즉, 상기 제어부(150)는 상기 표시 장치(100)가 잠금 상태에서 활성화 상태가 되도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부(150)는 터치를 입력한 손가락별로 서로 다른 제어 동작이 수행되도록 할 수 있다. 예를 들어, 왼손 엄지 손가락에 의하여 터치가 입력되면 영상의 휘도가 제어되도록 하고, 왼손 검지 손가락에 의하여 터치가 입력되면 스크롤 기능이 제어되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 동일한 손가락에 의한 터치가 입력되더라도, 터치의 압력 정도에 따라 서로 다른 제어 동작이 수행되도록 할 수 있다. 예를 들어, 왼손 엄지 손가락에 의하여 터치가 입력되되 터치의 압력 정도가 강한 경우 영상의 휘도가 밝아지도록 제어하고, 터치의 압력 정도가 약한 경우 영상의 휘도가 어두워지도록 제어할 수 있다. 또한, 왼손 검지 손가락에 의하여 터치가 입력되되 터치의 세기가 강한 경우 스크롤 다운되도록 제어하고, 터치의 세기가 약한 경우 스크롤 업 되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 기 설정된 시간 이상 동안 터치 입력이 유지되는 경우에만 상술한 동작이 수행되도록 할 수도 있다. 예를 들어, 왼손 검지 손가락으로 상기 기 설정된 시간 이상 강한 힘으로 표시 장치를 터치하는 경우에만 스크롤 다운되도록 제어할 수 있다.
상기 메모리(160)는 상기 미리 등록된 상기 사용자의 터치 정보와 상기 미리 등록된 압력 정보를 저장한다. 상기 터치 정보 중 미리 등록된 지문들에 대한 정보는 사용자의 모든 손가락들 각각의 지문 정보를 포함할 수 있다. 상기 표시 장치(100)의 사용자는 손가락들의 지문, 상기 표시 장치(100)를 파지할 때의 힘 분포 정보, 파지 위치 정보 등을 상기 표시 장치(100)에 미리 등록해둘 수 있다. 또한, 상기 메모리(160)에는 터치를 입력한 손가락, 터치의 세기, 터치의 면적, 터치의 회전 이동의 조합에 대응하는 제어 동작의 종류가 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(100)에 따르면, 상기 터치 센서(120)와 상기 압력 센서(130)를 함께 이용해 사용자 인증을 수행하여 보안 기능을 더 강화하고, 다양한 기능을 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 표시 패널(110)은 제1 기판(DSUB1) 및, 상기 제1 기판(DSUB1)에 대향하는 제2 기판(DSUB2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 기판(DSUB1)은 일면에 영상 디스플레이를 위한 복수의 화소들(Px)이 제공된다. 상기 화소들(Px) 각각은 영상을 표시하는 최소 단위로서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 화소들(Px)은 백색광 및/또는 컬러광을 출사할 수 있다. 상기 화소들(Px)은 유기층을 포함하는 유기 발광 소자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 액정 소자, 전기 영동 소자, 전기 습윤 소자 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
상기 제1 기판(DSUB1)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 베이스 기판(SUB)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 기판(DSUB1)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, 상기 베이스 기판(SUB)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
다만, 상기 제1 기판(DSUB1)을 구성하는 재료는 다양하게 변경될 수 있으며, 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
상기 제2 기판(DSUB2)은 상기 화소들(Px)을 커버하도록 상기 제1 기판(DSUB1) 상에 제공된다. 상기 제2 기판(DSUB2)은 단일층으로 이루어질 수 있으나, 다중층으로 이루어질 수 있다. 상기 제2 기판(DSUB2)은 유기 재료 및/또는 무기 재료로 이루어질 수 있다. 상기 유기 재료로는 폴리아크릴계 화합물, 폴리이미드계 화합물, 테프론과 같은 불소계 탄소 화합물, 벤조시클로부텐 화합물 등과 같은 유기 절연 물질이 이용될 수 있으며, 상기 무기 재료로는 폴리실록산, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등이 이용될 수 있다.
상기 표시 패널(110)은 상기 화소들(Px)을 구동하기 위한 구동 회로를 더 포함할 수 있다. 상기 구동 회로는 상기 화소들(Px)에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부(112), 상기 화소들(Px)에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부(113), 및 상기 데이터 구동부(112)와 상기 게이트 구동부(113)의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부(111)를 포함할 수 있다. 상기 구동 회로는 별도의 칩에 형성되어 상기 제1 기판(DSUB1)에 연결되는 경우 칩 온 글라스나 칩 온 플라스틱 형태로 제공될 수 있다. 또는 별도의 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB) 상에 실장되어 상기 제1 기판(DSUB1)에 연결될 수도 있다.
상기 타이밍 제어부(111)는 영상 데이터 및 이의 표시를 제어하기 위한 동기신호들과 클럭신호 등을 입력 받는다. 상기 타이밍 제어부(111)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 영상 표시에 적합하도록 보정하고, 보정된 데이터(data)를 상기 데이터 구동부(112)에 공급한다. 상기 타이밍 제어부(111)는 상기 데이터 구동부(112)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)와 상기 주사 구동부(113)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 주사 제어신호(SCS)를 출력할 수 있다.
상기 데이터 구동부(112)는 데이터선들(D1 내지 Dm)과 연결되며, 상기 데이터선들(D1 내지 Dm)을 통해 상기 화소들(Px)에 데이터 신호를 공급한다. 상기 데이터 구동부(112)는 상기 타이밍 제어부(111)로부터 공급되는 상기 데이터(data)를 아날로그 형태의 데이터 신호(또는 전압)로 변환한다. 구체적으로, 상기 데이터 구동부(112)는 상기 타이밍 제어부(111)의 상기 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 상기 데이터(data)에 대응되는 계조전압을 출력한다.
상기 주사 구동부(113)는 주사들(S1 내지 Sn)과 연결되며, 상기 주사선들(S1 내지 Sn)을 통해 상기 화소들(Px)에 주사 신호를 공급한다. 구체적으로, 상기 주사 구동부(113)는 상기 타이밍 제어부(111)의 주사 제어신호(SCS)에 응답하여 게이트 전압의 레벨을 쉬프트시키면서 상기 주사 신호를 출력한다. 일 실시예에서, 상기 주사 구동부(113)는 복수개의 스테이지 회로로 구성될 수 있으며, 상기 주사선들(S1 내지 Sn)로 상기 주사 신호를 순차적으로 공급할 수 있다.
상기 화소들(Px)은 상기 데이터 구동부(112)로부터 공급된 상기 데이터 신호와 상기 주사 구동부(113)로부터 공급된 상기 주사 신호에 대응하여 영상을 표시한다. 구체적으로, 상기 화소들(Px)은 상기 주사선들(S1 내지 Sn) 중 어느 하나로 공급되는 주사 신호에 대응하여 수평라인 단위로 선택된다. 이때, 상기 주사 신호에 의하여 선택된 상기 화소들(Px) 각각은 자신과 접속된 상기 데이터선(D1 내지 Dm 중 어느 하나)으로부터 데이터 신호를 공급받는다. 상기 데이터 신호를 공급받은 상기 화소들(Px) 각각은 상기 데이터 신호에 대응되는 소정 휘도로 발광한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 상기 터치 센서(120)는 터치 센서 기판(TSUB), 및 사용자의 터치에 대응되는 정전 용량의 변화를 감지하는 복수의 센서 화소들(SP)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 터치 센서(120)는 상기 센서 화소들(SP)을 구동하기 위한 센서 주사 구동부(121), 리드 아웃 회로(122) 및 전원 공급부(123)를 더 포함할 수 있다.
상기 터치 센서 기판(TSUB)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 터치 센서 기판(TSUB)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예컨대, 상기 터치 센서 기판(TSUB)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, 상기 터치 센서 기판(TSUB)을 구성하는 재료는 다양하게 변경될 수 있으며, 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
상기 센서 화소들(SP)은 상기 터치 센서 기판(TSUB) 상에 위치할 수 있다. 또한, 상기 센서 화소들(SP)은 센서 주사선들(SS0~SSn) 및 출력선들(O1~Om)과 연결될 수 있다.
상기 센서 화소들(SP)은 상기 센서 주사선들(SS0~SSn)을 통해 센서 주사 신호를 입력받을 수 있으며, 상기 센서 화소들(SP)은 터치 상태에 대응하는 소정의 출력 전류를 상기 센서 주사 신호의 공급 기간 동안 상기 출력선들(O1~Om)로 출력할 수 있다.
상기 센서 주사선들(SS0~SSn)은 상기 터치 센서 기판(TSUB) 상에 위치할 수 있으며, 제1 방향(예컨대, x축 방향)으로 연장되어 라인 단위로 상기 센서 화소들(SP)과 연결될 수 있다.
상기 출력선들(O1~Om)은 상기 터치 센서 기판(TSUB) 상에 위치할 수 있으며, 제2 방향(예컨대, y축 방향)으로 연장되고 라인 단위로 상기 센서 화소들(SP)과 연결될 수 있다.
또한, 상기 센서 화소들(SP)은 기준 전압선들(P1~Pm)과 연결될 수 있으며, 이를 통해 기준 전압(Vcom)을 공급받을 수 있다.
상기 기준 전압선들(P1~Pm)은 상기 제2 방향으로 연장되고 라인 단위로 상기 센서 화소들(SP)과 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 기준 전압선들(P1~Pm)은 상기 출력선들(O1~Om)과 평행하게 배치될 수 있다.
다만, 상기 기준 전압선들(P1~Pm)의 배치 방향은 다양하게 변경될 수 있으며, 일례로 상기 센서 주사선들(SS0~SSn)과 평행하게 배치될 수도 있다.
상기 기준 전압선들(P1~Pm)은 서로 동일한 전위를 유지하기 위하여, 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 기준 전압선들(P1~Pm)은 상기 터치 센서 기판(TSUB)의 외곽부에서 별도의 배선(Pa)을 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 센서 주사 구동부(121)는 상기 센서 주사선들(SS0~SSn)을 통해 상기 센서 화소들(SP)로 상기 센서 주사 신호들을 공급할 수 있다. 예컨대, 상기 센서 주사 구동부(121)는 순차적으로 상기 센서 주사 신호를 상기 센서 주사선들(SS0~SSn)로 출력할 수 있다.
상기 센서 주사 신호는 상기 센서 주사 신호를 공급받는 트랜지스터를 턴-온시킬 수 있는 전압 레벨을 가질 수 있다.
상기 센서 주사선들(SS0~SSn)과의 연결을 위하여, 상기 센서 주사 구동부(121)는 상기 터치 센서 기판(TSUB) 상에 직접 실장되거나, 연성 회로 기판 등과 같은 별도의 구성 요소를 통해 상기 터치 센서 기판(TSUB)과 연결될 수 있다.
상기 리드 아웃 회로(122)는 상기 출력선들(O1~Om)을 통해 상기 센서 화소들(SP)로부터 출력되는 신호(예컨대, 출력 전류)를 입력받을 수 있다.
예컨대, 상기 센서 주사 구동부(121)가 순차적으로 상기 센서 주사 신호를 공급하는 경우 상기 센서 화소들(SP)은 라인 단위로 선택되고, 상기 리드 아웃 회로(122)는 라인 단위의 상기 센서 화소들(SP)로부터 출력 전류를 차례대로 입력받을 수 있다.
이때, 상기 리드 아웃 회로(122)는 출력 전류의 변화량을 센싱함으로써, 현재 터치 정보를 인식할 수 있다.
예컨대, 터치 정보는 상기 터치 센서(120)에 발생된 터치의 위치, 상기 터치에 의해 인가된 압력, 및 손가락 지문에 포함된 골(valley)과 융선(ridge) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 출력선들(O1~Om)과의 연결을 위하여, 상기 리드 아웃 회로(122)는 상기 터치 센서 기판(TSUB) 상에 직접 실장되거나, 연성 회로 기판 등과 같은 별도의 구성 요소를 통해 상기 터치 센서 기판(TSUB)과 연결될 수 있다.
상기 전원 공급부(123)는 상기 기준 전압선들(P1~Pm)을 통해 상기 센서 화소들(SP)로 상기 기준 전압(Vcom)을 공급할 수 있다.
또한, 상기 기준 전압선들(P1~Pm)과의 연결을 위하여, 상기 전원 공급부(123)는 상기 터치 센서 기판(TSUB) 상에 직접 실장되거나, 연성 회로 기판 등과 같은 별도의 구성 요소를 통해 상기 터치 센서 기판(TSUB)과 연결될 수 있다.
도 6에서는 상기 센서 주사 구동부(121), 상기 리드 아웃 회로(122), 및 상기 전원 공급부(123)를 개별적으로 도시하였으나, 상기 구성 요소들 중 적어도 일부는 필요에 따라 통합될 수 있다.
또한, 상기 센서 주사 구동부(121), 상기 리드 아웃 회로(122), 및 상기 전원 공급부(123)는 칩 온 글래스(Chip On Glass), 칩 온 플라스틱(Chip On Plastic), 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package), 칩 온 필름(Chip On Film) 등과 다양한 방식에 의하여 설치될 수 있다.
상기 센서 화소들(SP)을 포함하는 상기 터치 센서(120)에 의해, 본 발명의 표시 장치(100)는 상호 정전 용량 방식의 터치 센서를 채용하는 경우보다 상기 표시 패널(110)의 곡면 영역(DA2)에서 개선된 감지 성능을 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 상기 압력 센서(130)는 제1 압력 센서 기판(PSUB1), 상기 제1 압력 센서 기판(PSUB1) 상의 제1 전극(CE1), 상기 제1 전극(CE1)과 이격된 제2 전극(CE2), 상기 제1 전극(CE1)과 상기 제2 전극(CE2) 사이에 제공되는 압력 감지 소자(PSE), 상기 제2 전극(CE2) 상의 제2 압력 센서 기판(PSUB2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 압력 센서 기판(PSUB1)과 상기 제2 압력 센서 기판(PSUB2)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 압력 센서 기판(PSUB1)과 상기 제2 압력 센서 기판(PSUB2)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예컨대, 상기 제1 압력 센서 기판(PSUB1)과 상기 제2 압력 센서 기판(PSUB2)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.
상기 제1 전극(CE1)은 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 길게 연장되어 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)을 따라 복수개가 배열될 수 있다. 상기 제2 전극(CE2)은 상기 제1 전극(CE1)과 교차되도록 상기 제2 방향으로 길게 연장되어 상기 제1 방향을 따라 복수개가 배열될 수 있다
본 실시예에서, 상기 제1 전극(CE1)과 상기 제2 전극(CE2)은 막대 형상으로 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
상기 제1 전극(CE1)과 상기 제2 전극(CE2)은 상호 이격되어 위치할 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(CE1)과 상기 제2 전극(CE2) 사이에는 별도의 구성요소가 위치할 수 있다.
상기 제1 전극(CE1)과 상기 제2 전극(CE2)은 도전성 물질을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 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.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극(CE1)과 상기 제2 전극(CE2)은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 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. 상기 제1 전극(CE1)과 상기 제2 전극(CE2)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 상기 물질들 중 2 이상의 물질이 적층된 다중막을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(CE2)은 상기 제1 전극(CE1)과 동일 물질로 이루어지거나 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(CE1)과 상기 제2 전극(CE2)의 교차 부위에는 상기 압력 감지 소자(PSE)가 부분적으로 위치할 수 있다. 상기 압력 감지 소자(PSE)의 개수는 상기 압력 센서(130)의 터치 해상도에 영향을 미친다. 따라서, 상기 교차 영역이 증가할수록 상기 터치 해상도는 커질 수 있다.
상기 압력 감지 소자(PSE)는 변형된 정도에 따라 전기적 특성이 변경되는 구성 요소로서, 외부로부터 인가되는 압력(또는 힘)에 대응하여 저항이 변화될 수 있다. 상기 압력 감지 소자(PSE) 양자 터널링 합성물(Quantum Tunneling Composite: QTC)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 압력 감지 소자(PSE)에 제공되는 힘이 증가할수록 상기 압력 감지 소자(PSE)의 저항은 감소할 수 있다. 또는, 그와 반대로 상기 압력 감지 소자(PSE)에 제공되는 힘이 증가할수록 상기 압력 감지 소자(PSE)의 저항이 증가할 수도 있다.
상기 압력 감지 소자(PSE)는 센서의 크기나 사용자의 터치 양태에 따라 다양한 위치 및/또는 단위 면적당 밀도로 배치될 수 있다. 예를 들어, 터치가 주로 일어나는 영역과 터치가 잘 일어나지 않는 영역이 있는 경우, 터치가 주로 일어나는 영역의 터치 감도를 높이기 위해 터치가 주로 일어나는 영역에는 상기 압력 감지 소자(PSE)를 많이 배치할 수 있으며, 터치가 잘 일어나지 않는 영역에는 상기 압력 감지 소자(PSE)의 개수를 터치가 주로 일어나는 영역 대비 적은 개수로 배치할 수 있다.
상기 압력 센서(130)는 상기 제1 전극(CE1)에 구동신호를 공급하는 압력 센서 구동부(131)와, 상기 압력 감지 소자(PSE)의 저항 변화를 감지하는 압력 센싱부(132)를 더 포함할 수 있다.
상기 압력 센서 구동부(131)는 복수의 제1 전극(CE1)과 연결되고, 상기 복수의 제1 전극(CE1)에 순차적으로 구동신호를 공급할 수 있다. 상기 구동신호는 특정한 레벨의 전압일 수 있다. 상기 압력 센싱부(132)는 복수의 제2 전극(CE2)과 연결되고, 상기 복수의 제2 전극(CE2)을 순차적으로 리드아웃한다. 상기 압력 센싱부(132)는 상기 제2 전극(CE2)으로부터 감지되는 전기적 특성값에 기초하여 상기 압력 감지 소자(PSE)의 저항 변화를 판단할 수 있다. 그리고, 상기 압력 센싱부(132)는 상기 압력 감지 소자(PSE)의 저항 변화에 대응되는 터치 압력의 크기를 판단할 수 있다.
도 7에서는 상기 압력 센서 구동부(131) 및 상기 압력 센싱부(132)를 개별적으로 도시하였으나, 상기 구성 요소들 중 적어도 일부는 필요에 따라 통합될 수 있다. 또한, 상기 압력 센서 구동부(131) 및 상기 압력 센싱부(132)는 칩 온 글래스(Chip On Glass), 칩 온 플라스틱(Chip On Plastic), 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package), 칩 온 필름(Chip On Film) 등과 다양한 방식에 의하여 설치될 수 있다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치들의 부분 단면도이다.
전술한 실시예들에서는 상기 터치 센서(120)의 상기 터치 센서 기판(TSUB)과 상기 압력 센서(130)의 상기 제1 압력 센서 기판(PSUB1)이 별도의 기판으로 구현됨을 예시하였으나, 상기 터치 센서 기판(TSUB)과 상기 제1 압력 센서 기판(PSUB1)은 상기 표시 장치(100)에 포함된 다양한 구성요소로 구현될 수 있다.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(100c)는 터치 센서 일체형 표시 패널(110c)을 포함할 수 있다. 상기 터치 센서 일체형 표시 패널(110c)은 상기 센서 화소들(SP)이 상기 제2 기판(DSUB2) 상에 직접적으로 형성된다. 즉, 상기 터치 센서 일체형 표시 패널(110c)의 상부 기판인 상기 제2 기판(DSUB2)이 상기 터치 센서 기판(TSUB)을 대체한다.
도 8b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(100d)는 압력 센서 일체형 표시 패널(110d)을 포함할 수 있다. 상기 압력 센서 일체형 표시 패널(110d)은 상기 제1 전극(CE1)이 상기 제2 기판(DSUB2) 상에 직접적으로 형성된다. 그리고, 상기 제1 전극(CE1) 상으로 상기 압력 감지 소자(PSE), 상기 제2 전극(CE2), 상기 압력 센서 기판(PSUB)이 차례로 적층된다. 즉, 상기 압력 센서 일체형 표시 패널(110d)의 상부 기판인 상기 제2 기판(DSUB2)이 상기 제1 압력 센서 기판(PSUB1)을 대체한다.
도 8c를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(100e)는 터치 센서 일체형 윈도우 부재(WINe)를 포함할 수 있다. 상기 터치 센서 일체형 윈도우 부재(WINe)는 상기 센서 화소들(SP)이 상기 터치 센서 일체형 윈도우 부재(WINe) 상에 직접적으로 형성된다. 즉, 상기 터치 센서 일체형 윈도우 부재(WINe)가 상기 터치 센서 기판(TSUB)을 대체한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 표시 패널의 곡면 영역에서의 감지 성능이 개선된 터치 센서와 압력 센서를 함께 구비함으로써, 보다 안정적인 센싱 성능을 확보할 수 있다. 또한, 상기 곡면 영역에서의 터치와 압력을 감지하여 사용자 인증을 수행할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 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 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 터치 센서 130: 압력 센서
WIN: 윈도우 부재 FRM: 프레임부
140: 사용자 인식부 150: 제어부
160: 메모리 SP: 센서 화소들
CE1: 제1 전극 CE2: 제2 전극
PSE: 압력 감지 소자

Claims (20)

  1. 적어도 일부의 곡면 영역을 포함하는 표시 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 영역에 대응되며, 사용자의 터치에 관한 터치 정보를 획득하는 터치 센서; 및
    상기 터치의 압력을 감지하는 압력 센서를 포함하되,
    상기 터치 센서는,
    상기 터치에 대응되는 정전 용량의 변화를 감지하는 복수의 센서 화소들을 포함하고,
    상기 압력 센서는,
    제1 전극;
    상기 제1 전극과 이격된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제공되는 압력 감지 소자를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 감지 소자의 저항은 상기 압력에 대응하여 변경되는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 감지 소자는 양자 터널링 합성물(Quantum Tunneling Composite: QTC)인 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 정보는 상기 사용자의 손가락 마디선, 손바닥 손금선, 지문 및 상기 터치의 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 사용자에 의한 접촉면을 감지하여, 상기 접촉면의 압력 정보를 획득하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 터치 정보 및 상기 압력 정보에 기초하여 사용자 인증을 수행하는 사용자 인식부를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 사용자 인식부는 상기 표시 영역 중 상기 곡면 영역을 통해 획득된 상기 터치 정보 및 상기 압력 정보에 기초하여 상기 사용자 인증을 수행하는 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 사용자 인식부는,
    상기 터치 정보와 미리 등록된 터치 정보를 비교하고, 상기 압력 정보와 미리 등록된 압력 정보를 비교하여 상기 사용자 인증을 수행하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 미리 등록된 상기 사용자의 터치 정보와 상기 미리 등록된 압력 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 사용자 인증을 통해 상기 표시 장치의 사용 가능 여부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서는,
    상기 센서 화소들과 연결된 센서 주사선들로 센서 주사 신호를 공급하는 센서 주사 구동부; 및
    상기 센서 화소들과 연결된 출력선들을 통해 출력되는 전류를 이용하여 상기 터치 정보를 인식하는 리드아웃 회로를 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서는,
    상기 제1 전극에 구동신호를 공급하는 압력 센서 구동부; 및
    상기 압력 감지 소자의 저항 변화를 감지하는 압력 센싱부를 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서는 상기 표시 패널 상에 제공되며, 상기 압력 센서는 상기 터치 센서 상에 제공되는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 표시 패널 상에 제공되며, 상기 터치 센서는 상기 압력 센서 상에 제공되는 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 상기 터치 센서와 상기 압력 센서 사이에 제공되는 표시 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 제1 기판 및 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판을 포함하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 센서 화소들은 상기 제2 기판 상에 직접적으로 형성된 표시 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제2 기판 상에 직접적으로 형성된 표시 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널 상에 제공되는 윈도우 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 센서 화소들은 상기 윈도우 부재 상에 직접적으로 형성된 표시 장치.
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