WO2020027398A1 - 표시 장치 - Google Patents

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WO2020027398A1
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WO
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circuit board
sensing
pressure sensor
pressure
display
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PCT/KR2019/000781
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이태희
박성국
박소희
서문희
홍원기
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삼성디스플레이 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device including a pressure sensor.
  • Electronic devices such as smart phones, tablet PCs, digital cameras, notebook computers, navigation devices, and smart televisions that provide an image to a user include a display device for displaying an image.
  • the display device includes a display panel for generating and displaying an image and various input devices.
  • a touch panel that recognizes a touch input mainly on a smartphone or a tablet PC has been applied to a display device.
  • the touch method it is a trend to replace the keypad, which is a conventional physical input device.
  • An object of the present invention is to provide a display device including a pressure sensor that can be easily input.
  • a display device includes: a display panel; Input sensing panel; A display flexible circuit board having an input sensing driving circuit electrically connected to the input sensing panel and connected to the display panel for controlling the display panel; And a first pressure sensor extending along a first edge of the display panel, wherein the first pressure sensor is electrically connected to the input sensing driving circuit of the display flexible circuit board.
  • the display panel may include a flat portion and a first curved portion connected to one side of the flat portion, and the first pressure sensor may overlap the first curved portion.
  • the apparatus may further include a first sensing flexible circuit board connecting the first pressure sensor and the display flexible circuit board, wherein the first pressure sensor may be electrically connected to the input sensing driving circuit through the first sensing flexible circuit board.
  • the display device may further include a second pressure sensor extending along a second edge of the display panel, wherein the second pressure sensor may be electrically connected to the input sensing driving circuit of the display flexible printed circuit board.
  • the display device may further include a second sensing flexible printed circuit board connecting the second pressure sensor and the display flexible printed circuit board.
  • the first flexible printed circuit board may be connected to one end of the first pressure sensor adjacent to the display flexible printed circuit board and may extend along one side of the display panel adjacent to the display flexible printed circuit board.
  • a bracket disposed on the display panel, the display flexible circuit board disposed below the display panel, and disposed below the display panel and the display flexible circuit board; And a main circuit board disposed below the bracket, wherein the bracket includes a connect hole spaced apart from the main circuit board, and one end of the display flexible circuit board is connected to the main circuit board through the connect hole. Can be combined.
  • the first pressure sensor may include a concave portion at an inner long side adjacent to the connect hole.
  • the first pressure sensor may include a first substrate, a second substrate disposed to face the first substrate, a first electrode disposed on one surface of the first substrate facing the second substrate, and the first substrate.
  • a second electrode disposed on one surface of the second substrate, the second electrode being separated from the first electrode, and a pressure sensing layer disposed on one surface of the second substrate opposite to the first substrate, and applied to the first edge of the display panel.
  • the first electrode and the second electrode may contact the pressure sensing layer.
  • the first pressure sensor includes a first pressure sensing cell and a second pressure sensing cell that independently sense pressure, and the first electrode is disposed across the first pressure sensing cell and the second pressure sensing cell.
  • the second electrode may be disposed in each of the first pressure sensing cell and the second pressure sensing cell.
  • the first electrode includes a first stem electrode extending in a first direction and a plurality of first branch electrodes extending from the stem electrode, and the second electrode is disposed to face the first stem electrode.
  • the first pressure sensor may further include a bump member disposed on the other surface of the second substrate, and the bump member may overlap a portion of the pressure sensitive layer.
  • the first flexible printed circuit board may be connected to a central portion of the first pressure sensor.
  • the first flexible circuit may include a first pressure sensing cell, a second pressure sensing cell, a first sensing line connected to the pressure sensing cell, a second sensing line connected to the second pressure sensing cell, and the first pressure.
  • the display device may further include a second pressure sensor extending along a second edge of the display panel, wherein the second pressure sensor may be electrically connected to the input sensing driving circuit of the display flexible printed circuit board.
  • the display device may further include a sensing flexible circuit board connecting the first pressure sensor, the second pressure sensor, and the display flexible circuit board.
  • the sensing flexible printed circuit board may include a first extension part extending in a first direction and extending the first pressure sensor and the second pressure sensor, and extending from the first extension part in a second direction. And a second extension part connected to the second extension part, the second extension part being closer to the first pressure sensor than the second pressure sensor.
  • the sensing flexible printed circuit board includes a first wiring connecting the first pressure sensor and the display flexible printed circuit board, and a second wiring connecting the second pressure sensor and the display flexible printed circuit board.
  • the line width of the wiring may be different from the line width of the first wiring.
  • the input sensing panel may be disposed on the display panel, and the touch flexible printed circuit board may be disposed below the display panel.
  • the first pressure sensor may include a curved portion.
  • a display device including: a display panel; Input sensing panel; A touch flexible circuit board having an input sensing driving circuit electrically connected to the input sensing panel and controlling the input sensing panel; And a first pressure sensor disposed adjacent the first edge of the display panel and extending along the first edge, wherein the first pressure sensor is electrically connected to the input sensing driving circuit of the touch flexible printed circuit board.
  • the display device may further include a first sensing flexible printed circuit board which directly connects the first pressure sensor and the touch flexible printed circuit board.
  • a display flexible circuit board disposed between the display panel and the touch flexible circuit board and connected to the display panel; And a first sensing flexible printed circuit board connecting the first pressure sensor and the display flexible printed circuit board, wherein the display flexible printed circuit board may electrically connect the first sensing flexible printed circuit board and the touch flexible printed circuit board.
  • a method of driving a display device including the integrated pressure sensors disposed along at least one side without a physical button. Pressing at least one of the pressure sensors to perform a first function of the device.
  • a driving method of the display device further comprising integrated pressure sensors disposed along an opposite side of the one side, wherein the pressure sensors disposed on an opposite side of the display device to perform a second function of the display device. And squeezing.
  • the display device may include a pressure sensor disposed adjacent to an edge of the display panel and a flexible circuit board connected to the pressure sensor to sense pressure, thereby providing an easy input method.
  • FIG. 1 is a perspective view of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating an example of the display device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of the display device taken along the line AA ′ of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a rear view illustrating an example of a display panel included in the display device of FIG. 2.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating an example of a pressure sensor included in the display device of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of the pressure sensor of FIG. 5.
  • FIG. 7 is an enlarged layout view of region AA of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of a pressure sensor taken along a line BB ′ of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a graph illustrating electrical resistance to pressure of a pressure sensing layer included in the pressure sensor of FIG. 7.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view illustrating another example of a pressure sensor included in the display device of FIG. 2.
  • 11 and 12 are diagrams illustrating an example of a main circuit board included in the display device of FIG. 2.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating another example of the display device of FIG. 1.
  • FIG. 14 is a rear view illustrating an example of the display device of FIG. 13.
  • FIG. 15 is an enlarged layout view of area AA of FIG. 14.
  • FIG. 16 is an exploded perspective view illustrating another example of the display device of FIG. 1.
  • FIG. 17 is a rear view illustrating an example of the display device of FIG. 16.
  • FIG. 18 is a rear view illustrating another example of the display device of FIG. 2.
  • FIG. 19 is a rear view illustrating another example of the display device of FIG. 2.
  • FIG. 20 is a circuit diagram illustrating a connection configuration between a pressure sensor and a touch flexible circuit board included in the display device of FIG. 19.
  • 21A, 21B, and 21C are schematic diagrams illustrating a method of applying a pressure signal to a display device according to an exemplary embodiment.
  • 22A and 22B are top plan views illustrating an example in which the first pressure sensor and the second pressure sensor replace physical input buttons.
  • FIG. 1 is a perspective view of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 2 is an exploded perspective view illustrating an example of the display device of FIG. 1.
  • 3 is a cross-sectional view illustrating an example of the display device taken along the line AA ′ of FIG. 2.
  • 4 is a rear view illustrating an example of a display panel included in the display device of FIG. 2.
  • the display device 1 may have a substantially rectangular shape on a plane.
  • the display device 1 may have a rectangular shape having a vertical edge on a plane or a rectangular shape with rounded corners.
  • the display device 1 may include both long sides LS1 and LS2 and both short sides SS1 and SS2.
  • the first long side LS1 has a long side positioned on the right side of the plane
  • the second long side LS2 has a long side positioned on the left side thereof
  • the short side positioned above is referred to as a first short side SS1 and the short side positioned below is referred to as a second short side SS2.
  • the lengths of the long sides LS1 and LS2 of the display device 1 may range from 1.5 times to 2.5 times the lengths of the short sides SS1 and SS2, but are not limited thereto.
  • upper and “upper surface” in the thickness direction refer to the display surface side with respect to the display panel 30, and “lower” and “lower surface” refer to the display panel 30. By reference, the opposite side of the display surface is meant.
  • upper, “lower”, “left”, and “right” in the planar direction shall indicate the direction when viewed from above with the display surface in the fixed position.
  • the display device 1 may include a first area DR1 and a second area DR2 on different planes.
  • the first region DR1 lies in the first plane.
  • the second area DR2 is connected to the first area DR1 but is bent or curved therefrom.
  • the second region DR2 may be placed in a second plane having a predetermined intersection angle with the first plane or have a curved surface.
  • the second area DR2 of the display device 1 is disposed around the first area DR1.
  • the first area DR1 of the display device 1 is used as the main display surface. Not only the first area DR1 but also the second area DR2 may be used as the display area of the display device 1.
  • a case where the first region DR1 of the display device 1 is a flat portion and the second region DR2 is a curved portion will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • the second region DR2 that is a curved portion may have a constant curvature or may have a form in which the curvature changes.
  • the second area DR2 may be disposed at the edge of the display device 1.
  • the second region DR2 may be disposed at edges of both long sides LS1 and LS2 facing each other of the display device 1.
  • the present invention is not limited thereto and may be disposed on one side edge of the second region DR2 display device 1, disposed on both short sides SS1 and SS2, disposed on three side edges, or disposed on all side edges. It may be.
  • the display device 1 includes a display panel 30 and pressure sensors 100 and 200 disposed near an edge of the display panel 30.
  • the display device 1 includes a window 10 disposed above the display panel 30, a cover panel sheet 40 disposed below the display panel 30, and a bracket disposed below the cover panel sheet 40.
  • 50 or, a middle frame, a middle mold frame
  • the main circuit board 90 may be further included.
  • the display panel 30 is a panel displaying a screen, and for example, an organic light emitting display panel may be applied.
  • the organic light emitting display panel is applied to the display panel 30.
  • the present invention is not limited thereto, and other types of display panels, such as a liquid crystal display and an electrophoretic device, may be applied.
  • the display flexible printed circuit board 31 may be coupled to the display panel 30.
  • the display panel 30 includes a plurality of organic light emitting diodes disposed on a substrate.
  • the substrate may be a rigid substrate made of glass, quartz, or the like, or may be a flexible substrate made of polyimide or other polymer resin.
  • the substrate may include a flexible substrate and a support substrate. Since the support substrate is for supporting the flexible substrate, it may be less flexible than the flexible substrate.
  • Each of the flexible substrate and the support substrate may include a polymer material having flexibility.
  • the flexible substrate and the supporting substrate each include polyethersulphone (PES), polyacrylate (PA), polyarylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethylene naphthalate (polyethylenenapthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylenesulfide (PPS), polyallylate, polyimide (PI), polycarbonate (PC), cellulose tree Acetate (cellulose triacetate (CAT)), cellulose acetate propionate (CAP), or a combination thereof.
  • PES polyethersulphone
  • PA polyacrylate
  • PAR polyarylate
  • PEI polyetherimide
  • PEN polyethylene napthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PPS polyphenylenesulfide
  • PI polyallylate
  • PI polyimide
  • PC polycarbonate
  • CAT cellulose triacetate
  • CAP cellulose acetate propionate
  • the display panel 30 When the substrate is a flexible substrate, the display panel 30 may be bent, folded, folded, or curled.
  • the display panel 30 may include the bending area BA disposed on the second short side SS2 and may be bent.
  • the display flexible printed circuit board 31 may be attached to the bending area BA of the display panel 30.
  • the display flexible printed circuit board 31 may be disposed on the bottom surface of the display panel 30.
  • the display flexible circuit board 31 is connected to the main circuit board 90 described later through a display connector 35 formed at one end thereof, and provides a driving signal to the display panel 30 (not shown).
  • it may include a driving IC.
  • the display flexible circuit board 31 may further include an input sensing driving circuit 33.
  • the input sensing driving circuit 33 may provide the input sensing driving signal to the touch member 20 to be described later or receive a sensing signal corresponding to the input sensing driving signal, and may be implemented as an integrated circuit (IC).
  • the input sensing driving circuit 33 may provide the pressure sensing driving signal to the pressure sensors 100 and 200 which will be described later, or may receive a pressure signal corresponding to the pressure sensing driving signal.
  • the window 10 is disposed on the display panel 30.
  • the window 10 is disposed above the display panel 30 to protect the display panel 30 and to transmit light emitted from the display panel 30.
  • the window 10 may be made of glass, transparent plastic, or the like.
  • the window 10 may overlap the display panel 30 and may be disposed to cover the entire surface of the display panel 30.
  • the window 10 may be larger than the display panel 30.
  • the windows 10 may protrude outward from the display panel 30 at both short sides SS1 and SS2 of the display device 1.
  • the window 10 may protrude from the display panel 30 at both long sides LS1 and LS2 of the display device 1, the protruding distance may be larger at both short sides SS1 and SS2.
  • Holes HH for exposing a front camera, a front speaker, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, etc. may be formed at an edge of the window 10 (for example, an area adjacent to the first short side SS1). It is not limited to this.
  • some or all of the front camera, the front speaker, the infrared sensor, the ultrasonic sensor, and the illumination sensor may be built in the display panel 30, and in this case, some or all of the holes HH may be deleted.
  • the display device 1 may further include a touch member 20 (or an input sensing panel) disposed between the display panel 30 and the window 10.
  • the touch member 20 may be a rigid panel type, a flexible panel type, or a film type.
  • the touch member 20 has substantially the same size as the display panel 30 and overlaps, and the side surfaces of the touch member 20 except for one short side SS2 of the bent display panel 30 are the side surfaces of the touch member 20. May be aligned with, but is not limited to such.
  • the display panel 30 and the touch member 20, the touch member 20, and the window 10 are joined by transparent bonding layers 61 and 62, such as an optical transparent adhesive (OCA) or an optical transparent resin (OCR), respectively. can do.
  • OCA optical transparent adhesive
  • OCR optical transparent resin
  • the touch flexible printed circuit board 21 may be coupled to the touch member 20.
  • the touch flexible circuit board 21 may include wires for electrically connecting the touch member 20 and the input sensing driving circuit 33 of the display flexible circuit board 31.
  • the touch member 20 may be omitted.
  • the display panel 30 and the window 10 may be coupled by an optical transparent adhesive (OCA), an optical transparent resin (OCR), or the like.
  • the display panel 30 may include a touch electrode unit therein.
  • the touch flexible printed circuit board 21 may be omitted, and the touch member 20 may be connected to the display flexible printed circuit board 31 through a dummy pad (not shown) and a dummy wiring (not shown) formed on the display panel 30. ) Can be electrically connected.
  • the cover panel sheet 40 is disposed below the display panel 30.
  • the cover panel sheet 40 may be attached to the bottom surface of the display panel 30 through a bonding layer 71 such as a pressure sensitive adhesive layer or an adhesive layer.
  • the cover panel sheet 40 is disposed to overlap the central portion of the display panel 30.
  • the cover panel sheet 40 may generally have a size similar to that of the display panel 30. 2 and 3, the cover panel sheet 40 is illustrated to have the same size as that of the display panel 30, but this is merely an example, and the cover panel sheet 40 is not limited thereto.
  • the cover panel sheet 40 may expose the lower surface of the display panel 30 by a predetermined width near both long sides LS1 and LS2 of the display panel 30.
  • the pressure sensors 100 and 200 may be disposed on the exposed lower surface of the display panel 30.
  • the cover panel sheet 40 may perform a heat dissipation function, an electromagnetic shielding function, a pattern visibility prevention function, a grounding function, a buffer function, a strength reinforcement function, and / or a digitizing function.
  • the cover panel sheet 40 may include a functional layer having at least one of the above-described functions.
  • the functional layer may be provided in various forms such as layers, films, films, sheets, plates, panels, and the like.
  • the cover panel sheet 40 may include one or a plurality of functional layers.
  • the cover panel sheet 40 may include a buffer sheet, a graphite sheet, and a copper sheet sequentially stacked from top to bottom.
  • the pressure sensors 100 and 200 may be disposed to overlap at least one edge of the cover panel sheet 40 (or the display panel 30).
  • the pressure sensors 100 and 200 may be provided in plural numbers. As illustrated in the drawing, the pressure sensors 100 and 200 may be disposed at the edge of the first long side LS1 of the cover panel sheet 40, and the second pressure sensor 100 and the second of the cover panel sheet 40 may be disposed.
  • the second pressure sensor 200 may be overlapped with the long side LS2.
  • the pressure sensors 100 and 200 may be disposed in the second region DR2 of the display device 1 that forms the curved portion, but are not limited thereto.
  • the pressure sensors 100 and 200 may be disposed in the second area DR2 of the display device 1 and may not be disposed in the first area DR1. However, the present invention is not limited thereto, and the pressure sensors 100 and 200 may be disposed in the second region DR2 and may extend in the width direction to be part of the first region DR1.
  • an area of the display panel 30 on which the pressure sensors 100 and 200 overlap may be a non-display area around the display area.
  • the outermost black matrix may be disposed in the non-display area around the display area of the display panel 30.
  • an area of the touch member 20 in which the pressure sensors 100 and 200 overlap the touch member 20 but the pressure sensors 100 and 200 overlap may be a peripheral area in which the touch electrode is not disposed.
  • the pressure sensors 100 and 200 may further include first and second sensing flexible printed circuit boards 150 and 250.
  • the first sensing flexible printed circuit board 150 connects the first pressure sensor 100 to the display flexible printed circuit board 31, and the first pressure sensor 100 and the display flexible printed circuit board 31 (or the display flexible printed circuit).
  • the driving signal (or sensing signal) may be transmitted between the input sensing driving circuits 33 of the substrate 31.
  • the first sensing flexible printed circuit board 31 is disposed adjacent to the second short side SS2 of the display device 1, and has one end (for example, One end adjacent to the display flexible circuit board 31) may be connected to the first pressure sensor 100 and the display flexible circuit board 31 with the shortest distance.
  • the length of the wiring (not shown) in the first pressure sensor 100 may be relatively short, and the deterioration of sensitivity due to the increase in the wiring length may be prevented.
  • the second sensing flexible printed circuit board 250 connects the second pressure sensor 200 to the display flexible printed circuit board 31, and the second pressure sensor 200 and the display flexible printed circuit board 31 (or, A driving signal (or a sensing signal) may be transmitted between the input sensing driving circuits 33 of the display flexible circuit board 31.
  • the first sensing flexible printed circuit board 150 is illustrated as being integrally formed with the first pressure sensor 100 in FIGS. 2 and 4, the exemplary embodiment is not limited thereto.
  • the first sensing flexible printed circuit board 150 is manufactured independently of the first pressure sensor 100, and is bonded, ultrasonically bonded, or connected using a general bonding method (eg, anisotropic conductive film (ACF)). Through fitting coupling) may be connected to one side of the first pressure sensor 100.
  • ACF anisotropic conductive film
  • the bracket 50 is disposed under the pressure sensors 100 and 200 and the cover panel sheet 40.
  • the bracket 50 may be a storage container or a protective container for storing other parts.
  • the bracket 50 may accommodate the window 10, the touch member 20, the display panel 30, the pressure sensors 100 and 200, and the cover panel sheet 40.
  • the bracket 50 may include a bottom 51 and a sidewall 52 bent at the sides of the bottom 51.
  • the bottom 51 of the bracket 50 faces the pressure sensors 100, 200 and the cover panel sheet 40.
  • the pressure sensors 100 and 200 and the cover panel sheet 40 may be attached to the bottom 51 of the bracket 50 through a bonding layer (not shown) such as a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer, respectively.
  • the bonding layer (not shown) for attaching the pressure sensors 100 and 200 may be a waterproof tape, but is not limited thereto.
  • the side wall 52 of the bracket 50 faces the sides of the touch member 20, the display panel 30, the pressure sensors 100 and 200, and the cover panel sheet 40.
  • the upper end of the side wall 52 of the bracket 50 faces the window 10.
  • the outer surface of the bracket 50 and the outer surface of the window 10 may be aligned.
  • the window 10 may be attached to the bracket 50 through the waterproof tape 81.
  • the bracket 50 may include a connect hole H_F through which the display connector 35 passes near the edge of the first long side LS1.
  • the connect hole 53 may penetrate the bottom 51 of the bracket 50 in the thickness direction, and may have a slit shape.
  • the first pressure sensor 100 may include a notch-shaped recess NTH.
  • the bracket 50 may further include a sensor hole H_C and a battery hole H_B. Each of the sensor hole H_C and the battery hole H_B may pass through the bracket 50.
  • the display device 1 includes a sensor such as a camera device
  • the camera device may be disposed corresponding to the sensor hole H_C.
  • the battery device may be disposed in the battery hole H_B.
  • the main circuit board 90 may be disposed under the bracket 50 and may include a main connection terminal CT_F and a main processor 92.
  • the main connection terminal CT_F may be connected to the connector 35 of the display flexible circuit board 31 passing through the connect hole H_F.
  • the main processor 92 may control all the functions of the display device 1. A detailed configuration of the main circuit board 90 will be described later with reference to FIGS. 11 and 12.
  • the pressure sensors 100 and 200 and the main circuit board 90 will be described in more detail. Meanwhile, since the second pressure sensor 200 is substantially the same as or similar to the first pressure sensor 100 except for the notch-shaped recess NTH, the second pressure sensor 200 may be referred to as reference to the first pressure sensor 100. The pressure sensors 100 and 200 will be described.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating an example of a pressure sensor included in the display device of FIG. 2.
  • 6 is a circuit diagram illustrating an example of the pressure sensor of FIG. 5.
  • FIG. 7 is an enlarged layout view of region AA of FIG. 6.
  • 8 is a cross-sectional view illustrating an example of a pressure sensor taken along a line BB ′ of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a graph illustrating electrical resistance to pressure of a pressure sensing layer included in the pressure sensor of FIG. 7.
  • the first pressure sensor 100 has a shape extending in one direction on a plane.
  • the pressure sensor 100 may have a length in the extending direction greater than a width.
  • the width of the first pressure sensor 100 may be 2mm to 6mm.
  • the length of the first pressure sensor 100 may be substantially similar to the lengths of the long sides LS1 and LS2 of the display device 1.
  • the length of the first pressure sensor 100 is not limited thereto, but may be 80% to 98% of the lengths of the long sides LS1 and LS2 of the display device 1.
  • the length of the first pressure sensor 100 may be 50mm to 300mm or 100mm to 150mm.
  • the shape of the pressure sensor 10 may vary depending on where it is applied.
  • the first pressure sensor 100 includes a first substrate 110 and a second substrate 120 facing each other.
  • the first substrate 110 includes a first substrate 111 and an electrode layer 112.
  • the second substrate 120 includes a second substrate 121 and a pressure sensitive layer 122 (or a pressure sensitive layer).
  • the first substrate 110 and the second substrate 120 are bonded by the bonding layer 130.
  • Each of the first and second substrates 110 and 120 may be a film, but is not limited thereto.
  • the first base material 111 and the second base material 121 are polyethylene, polyimide, polycarbonate, polysulfone, polyacrylate, and polystyrene, respectively.
  • polystyrene poly vinyl chloride
  • poly vinyl alcohol poly vinyl alcohol
  • poly norbornene poly norbornene
  • the first substrate 111 and the second substrate 121 may be made of a polyethylene terephthalate (PET) film or a polyimide film.
  • the electrode layer 112 is disposed on one surface of the first substrate 111.
  • one surface of the first base material 111 is a surface facing the second base material 121.
  • the thickness of the electrode layer 112 may be 2 ⁇ m to 8 ⁇ m.
  • the thickness of the electrode layer 112 may be about 4 ⁇ m.
  • the electrode layer 112 may include a conductive material such as silver (Ag) and copper (Cu).
  • the electrode layer 112 may be formed by screen printing.
  • the first substrate 111 may include a protrusion 111P formed at one side. Pads may be formed on the protrusion 111P, and the first substrate 111 may be coupled to the first sensing flexible printed circuit board 150 through the protrusion 111P.
  • the pressure sensing layer 122 is disposed on one surface of the second substrate 121.
  • one surface of the second base material 121 is a surface facing the first base material 111.
  • the pressure sensing layer 122 may include a pressure sensitive material.
  • the pressure sensitive material may include metal nanoparticles or carbon such as nickel, aluminum, tin, copper, and the like.
  • the pressure sensitive material may be disposed in the polymer resin in particle form, but is not limited thereto.
  • the pressure sensing layer 122 has a characteristic of lowering electrical resistance as the pressure increases, and the first pressure sensor 100 uses the characteristics of the pressure sensing layer 122 to increase the pressure. It can sense whether it is applied and the magnitude of the pressure.
  • the pressure sensing layer 122 may be thicker than the electrode layer 112.
  • the thickness of the pressure sensing layer 122 may be 4 ⁇ m to 12 ⁇ m.
  • the thickness of the pressure sensing layer 122 may be about 8 ⁇ m.
  • the first pressure sensor 100 may further include a bonding layer 130 disposed between the first substrate 111 and the second substrate 121 to bond them.
  • the bonding layer 130 may be disposed along the periphery of the first substrate 111 and the second substrate 121. In one embodiment, the bonding layer 130 may completely seal the periphery of the first substrate 111 and the second substrate 121 to seal the inside of the first pressure sensor 100. That is, the bonding layer 130 may serve as a gasket. In addition, the bonding layer 130 may further serve as a spacer for maintaining a constant gap between the first substrate 111 and the second substrate 121.
  • the bonding layer 130 may be non-overlapping with the electrode layer 112 and the pressure sensing layer 122.
  • the thickness of the bonding layer 130 may be 5 ⁇ m to 50 ⁇ m or 12 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the bonding layer 130 may be formed of a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer.
  • the bonding layer 130 is first attached to one surface of the first substrate 111 or one surface of the second substrate 121 and then to one surface of the other substrate in the assembly process of the first substrate 111 and the second substrate 121. Can be attached.
  • a bonding layer is provided on one surface of the first substrate 111 and one surface of the second substrate 121, respectively, and the first substrate 111 during the assembly process of the first substrate 111 and the second substrate 121.
  • the bonding layer of the second substrate 121 may be attached to each other.
  • the first substrate 111 on which the electrode layer 112 is formed may face the display panel 30. That is, the other surface (eg, the outer surface) of the first base material 111 is attached to the bottom surface of the display panel 30, and the other surface (eg, the outer surface) of the second base material 121 is the bracket 50. ) Can be attached.
  • the present invention is not limited thereto, and the disposing direction of the first base material 111 and the second base material 121 in the display device 1 may be applied in the opposite manner to that mentioned above.
  • the pressure sensor 10 senses a driving line TL, first to pth sensing lines RL1 to RLp, and p is an integer of 2 or more, a driving pad TP, and first to pth sensing.
  • the driving pad TP and the first to pth sensing pads RP1 to RPp may be referred to as a pad part PAD_S.
  • Each of the pressure sensing cells CE1 to CEp may independently sense a pressure at a corresponding position.
  • the pressure sensing cells CE1 to CEp are arranged in one row, but are not limited thereto.
  • the pressure sensing cells CE1 to CEp may be arranged in a plurality of rows as necessary.
  • each of the pressure sensing cells CE1 to CEp may be spaced apart from each other at predetermined intervals or continuously disposed as shown in FIG. 6.
  • the pressure sensing cells CE1 to CEp may have different areas depending on the use. For example, when the pressure sensing cells CE1 to CEp are used in place of a physical button such as a volume control button disposed on the side of the display device 1, the pressure sensing cells CE1 to CEp are similar to the physical button. It can be formed into an area.
  • Each of the pressure sensing cells CE1 to CEp may be connected to at least one driving line and at least one sensing line.
  • the pressure sensing cells CE1 to CEp may be commonly connected to one driving line TL and may be connected to the sensing lines RL1 to RLp in one-to-one manner.
  • the first pressure sensing cell CE1 is connected to the driving line TL and the first sensing line RL1
  • the i th pressure sensing cell CEi (where i is a positive integer greater than or equal to 2 and smaller than p) is It may be connected to the driving line TL and the i-th sensing line RLi.
  • the i + 1 th pressure sensing cell CEi + 1 is connected to the driving line TL and the i + 1 th sensing line RLi + 1, and the p th pressure sensing cell CEp is the driving line TL. And the p th detection line RLp.
  • the driving line TL is connected to the driving pad TP and may extend along one edge of the first pressure sensor 100.
  • the first to pth sensing lines RL1 to RLp may be connected one-to-one to the first to pth sensing pads RP1 to RPp and may extend along the other edge of the first pressure sensor 100.
  • the first sense line RL1 is connected to the first sense pad RP1
  • the i-th sense line RLi is connected to the i-th sense pad RPi
  • the i + 1 sense line RL3 is the i-th.
  • the p th sensing line RLp may be connected to the +1 th sensing pad RPi + 1 and the p th sensing line RLp.
  • the driving pad TP and the first to p-th sensing pads RP1 to RPp may be disposed on the protrusion 111P of the first substrate 111, and may include a first sensing flexible printed circuit board (PCB) through an anisotropic conductive film or the like. 150, see FIG. 2).
  • PCB flexible printed circuit board
  • the first pressure sensor 100 is connected to the first sensing flexible circuit board 150 (refer to FIG. 2) by a pressure sensing unit (not shown) (for example, the input sensing driving circuit described with reference to FIGS. 2 to 4). It may operate based on the provided driving voltage.
  • the pressure sensing unit applies a driving voltage to the driving line TL through the driving pads TP and senses current values or voltage values from the sensing lines RL1 to RLp through the sensing pads RP1 to RPp.
  • the pressure applied to the pressure sensing cells CE1 to CEp may be sensed.
  • Each of the pressure sensing cells CE1 to CEp includes a driving connection electrode TCE, a sensing connection electrode RCE, a first driving electrode TE1, a first sensing electrode RE1, and a pressure sensing layer PSL. .
  • the driving connection electrode TCE (or the first stem electrode) is connected to the driving line TL and the first driving electrode TE1 (or the first branch electrode).
  • the driving connection electrode TCE extends in the longitudinal direction (eg, up and down direction) and is connected to the driving line TL through one end (eg, bottom).
  • the first driving electrodes TE1 may be branched in the width direction (eg, left and right directions) of the driving connection electrode TCE.
  • the sensing connection electrode RCE (or the second stem electrode) may include any one of the sensing lines RL1 to RLp (wherein p is 8 in FIG. 7) and the first sensing electrode. RE1) (or the second branch electrode).
  • the sensing connection electrode TCE is connected to any one of the sensing lines RL1 to RL8 at one end in the longitudinal direction.
  • the first sensing electrodes RE1 may be branched in the width direction of the sensing connection electrode RCE.
  • the first driving electrode TE1 and the first sensing electrode RE1 may be disposed on the same layer.
  • the first driving electrode TE1 and the first sensing electrode RE1 may be made of the same material.
  • the first driving electrode TE1 and the first sensing electrode RE1 may be included in the electrode layer 112 described with reference to FIG. 5.
  • the first driving electrodes TE1 and the first sensing electrodes RE1 are disposed adjacent to each other, but are not connected to each other.
  • the first driving electrodes TE1 and the first sensing electrodes RE1 may be parallel to each other.
  • the first driving electrodes TE1 and the first sensing electrodes RE1 may be alternately disposed in the length direction of the driving connecting electrode TCE and the sensing connecting electrode RCE. That is, the first driving electrode TE1, the first sensing electrode RE1, the first driving electrode TE1, and the first sensing electrode RE1 in the length direction of the driving connecting electrode TCE and the sensing connecting electrode RCE. It can be arranged repeatedly in the order of.
  • the pressure sensing layer PSL is disposed on one surface of the second substrate 121.
  • the pressure sensing layer PSL may be disposed to overlap the first driving electrodes TE1 and the first sensing electrodes RE1.
  • the pressure sensing layer PSL is applied to the first driving electrodes TE1 and the first sensing electrodes RE1. Contact. Accordingly, the first driving electrode TE1 and the first sensing electrode RE1 may be physically connected through the pressure sensing layer PSL, and the pressure sensing layer PSL may act as an electrical resistance.
  • the first pressure sensor 100 may further include a bump member 140. 10 may be referred to for describing the bump member 140.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view illustrating another example of a pressure sensor included in the display device of FIG. 2.
  • the bump member 140 may be disposed on one surface of the first pressure sensor 100_1.
  • the bump member 140 may include a plurality of first bump members 141 separated from each other.
  • the first bump member 141 may be disposed to overlap the pressure sensing layer 122.
  • the first bump member 141 may be disposed to overlap with a portion of the pressure sensing layer 122.
  • the bump member 140 may effectively transmit the pressure applied from the outside to the first pressure sensor 100_1. That is, the bump member 140 may allow the touch pressure input by the user to be concentrated on the first pressure sensor 100_1.
  • the bump member 140 may be formed of a flexible metal, for example, the bump member 140 may include copper.
  • the material of the bump member 140 is not particularly limited, and may be formed of an elastic material such as flexible plastic or rubber.
  • the bump member 140 is illustrated as being disposed on an upper surface of the first pressure sensor 100_1 (that is, one surface of the second substrate 121), but is not limited thereto.
  • the bump member 140 may be disposed on the bottom surface of the first pressure sensor 100_1 (that is, one surface of the first base material 111), or on the top and bottom surfaces of the first pressure sensor 100_1, respectively. It may be arranged.
  • 11 and 12 are diagrams illustrating an example of a main circuit board included in the display device of FIG. 2.
  • the main circuit board 90 may include a substrate 91, connection terminals CT_F and CT_D, and a main processor 92.
  • the substrate 91 may not overlap the battery hole H_B of the bracket 50 and may have an “L” shape.
  • the main connection terminal CT_F may be disposed adjacent to the connect hole H_F of the bracket 50 on the other surface (eg, the lower surface) of the substrate 91, but may not overlap the connect hole H_F. As shown in FIG. 12, the display connector 35 of the display flexible printed circuit board 31 penetrates through the connect hole H_F of the bracket 50, and is bent at one side and the bottom of the substrate 91 to be connected to the main connection terminal. May be coupled to (CT_F).
  • the main connection terminal CT_F is not limited thereto.
  • the main connection terminal CT_F may be disposed to overlap the connect hole H_F on one surface of the substrate 91.
  • the dummy connection terminal CT_D may be combined with another device or a circuit board included in the display device 1.
  • the main processor 92 may control all the functions of the display device 1. For example, the main processor 92 may output image data to a display driver (not shown) of the display flexible printed circuit board 31 so that the display panel 30 displays an image. In addition, the main processor 92 receives touch data from a touch driver (not shown) (for example, a touch driver mounted on the display flexible circuit board 31 or the touch flexible circuit board 21) and receives a touch position of the user. After the determination, the application indicated by the icon displayed on the user's touch position may be executed.
  • a touch driver for example, a touch driver mounted on the display flexible circuit board 31 or the touch flexible circuit board 21
  • the main processor 92 receives pressure sensing data from a pressure sensing unit (not shown) (for example, a touch driver mounted on the display flexible circuit board 31 or the touch flexible circuit board 21), According to the sensed data, the home screen may be output, the loudness of the display device 1 may be controlled, or the haptic may be controlled.
  • the main processor 92 may be an application processor, a central processing unit, or a system chip made of integrated circuits.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating another example of the display device of FIG. 1.
  • 14 is a rear view illustrating an example of the display device of FIG. 13.
  • FIG. 15 is an enlarged layout view of area AA of FIG. 14.
  • the display device 1_1 includes the pressure sensors 100_1 and 200_1 and the sensing flexible printed circuit boards 150_1 and 250_1. Different from 1). Except for the pressure sensors 100_1 and 200_1 and the sensing flexible printed circuit boards 150_1 and 250_1, the display device 1_1 is substantially the same as or similar to the display device 1 of FIG. 2, and thus descriptions thereof will not be repeated. do.
  • the first sensing flexible printed circuit board 150_1 extends from one side of the first pressure sensor 100 toward the second long side LS2 of the display device 1, and changes direction at a central portion of the display device 1. It extends toward the second short side SS2 and may be connected to the display flexible printed circuit board 31. An end portion at which the first sensing flexible circuit board 150_1 is connected to the first pressure sensor 100 may have a first short side SS1 rather than a second short side SS2 (that is, a side adjacent to the display flexible circuit board 31). Adjacent to. That is, the first sensing flexible printed circuit board 150 described with reference to FIG. 2 is adjacent to the second short side SS2, but the first sensing flexible printed circuit board 150_1 shown in FIGS. 13 and 14 has a first short side ( SS1).
  • the wiring in the first sensing flexible printed circuit board 150 (that is, the wiring electrically connecting the first pressure sensor 100_1 and the display flexible printed circuit board 31) becomes long, thereby increasing the resistance value of the wiring. have.
  • the display flexible circuit board based on the pressure sensing cells CE1 to CEp since the lengths of the first to pth sensing lines RL1 to RLp (see FIG. 6) of the first pressure sensor 100_1 are relatively reduced, the display flexible circuit board based on the pressure sensing cells CE1 to CEp.
  • the change in the wiring resistance value up to 31 may not be large.
  • the first to pth sensing lines RL1 to RLp (for example, p is 8) are different from each other based on the driving line TL based on the pad part PAD_S.
  • the first to pth sense lines RL1 to RLp may have an increased width compared to the sense lines shown in FIG.
  • the first pressure sensor 100_1 may have a reduced wiring resistance compared to the first pressure sensor 100 shown in FIG. 7.
  • the second sensing flexible printed circuit board 250_1 extends from one side of the second pressure sensor 200 toward the first long side LS1 of the display device 1 and is oriented in a central portion of the display device 1.
  • the switch extends toward the second short side SS2 and may be connected to the display flexible printed circuit board 31.
  • the first sensing flexible printed circuit board 150_1 and the second sensing flexible printed circuit board 250_1 have the same shape and the same length, but are not limited thereto.
  • the second sensing flexible printed circuit board 250_1 does not overlap the battery hole H_B, extends along the edge of the battery hole H_B, and is larger than the width of the first sensing flexible printed circuit board 150_1. It may have a large width (for example, a width for wiring resistance equal to the wiring resistance of the first sensing flexible printed circuit board 150_1).
  • the first pressure sensor 100_1 may include the driving line TL and the first to pth sensing lines RL1 to RLp (hereinafter, p is 8) (or the first to eighth sensing lines ( Except for the arrangement of RL1 to RL8, the driving pad TP, and the first to eighth sensing pads RP1 to RP8, the first pressure sensor 100 of FIG. 7 may be substantially the same as or similar to the first pressure sensor 100. Therefore, duplicate descriptions will not be repeated.
  • the driving pad TP is disposed between the first to eighth sensing pads RP1 to RP8 in the pad part PAD_S. Can be placed in.
  • first to fourth sensing pads RP1 to RP4 are disposed on one side of the driving pad TP, and fifth to eighth sides on the other side of the driving pad TP.
  • the sensing pads RP5 to RP8 may be disposed. However, this is merely an example, and the number of sensing pads disposed on one side of the driving pad TP may be different from the number of sensing pads disposed on the other side.
  • the driving line TL is arranged between the fourth pressure sensing cell CE4 and the fifth pressure sensing cell CE5 (or the non-sensing between the fourth pressure sensing cell CE4 and the fifth pressure sensing cell CE5. Extends up and down along the other side of the first pressure sensor 100, and passes through the fourth pressure sensing cell CE4 and the fifth pressure sensing cell CE5 (or first to eighth pressure sensing). Cells CE1 to CE8).
  • the first to fourth sensing lines RL1 to RL4 extend to one side (eg, the upper side), and the fifth to eighth sensing lines RL1 to RL8 extend to the other side (eg, the lower side). can do.
  • the width of the region (eg, the wiring region) in which the first to eighth sensing lines RL1 to RL8 are disposed is preset, the number of the sensing lines RL1 to RL8 arranged in the same direction is shown in FIG. 7. Since the sensing lines RL1 to RL8 have a relatively increased width, the sensing lines RL1 to RL8 may have a reduced wiring resistance. In addition, the width of the wiring area of the first pressure sensor 100_1 may be reduced.
  • 16 is an exploded perspective view illustrating another example of the display device of FIG. 1.
  • 17 is a rear view illustrating an example of the display device of FIG. 16.
  • the display device 1_2 is different from the display device 1_1 of FIG. 13 in that the display device 1_2 includes the first sensing flexible printed circuit board 150_1.
  • the first sensing flexible printed circuit board 150_1 connects the first pressure sensor 100_1 and the second pressure sensor 200_1 and may be connected to the display flexible printed circuit board 31.
  • the first sensing flexible printed circuit board 150_1 extends from the first pressure sensor 100_1 to the second pressure sensor 200_1 in the first direction and connects the first pressure sensor 100_1 and the second pressure sensor 200_1.
  • the horizontal portion (or the first extension portion) and the vertical portion extending from the horizontal portion to the display flexible circuit board 31 (or the second short side SS2) in the second direction and connected to the display flexible circuit board 31. It may include a portion (or a second extension).
  • the vertical part may be disposed closer to the first long side LS1 than to the second long side LS2 of the display device 1.
  • the vertical portion may not overlap the battery hole H_B of the bracket 50 and may be disposed along the edge of the battery hole H_B.
  • the vertical part may extend from the center portion of the horizontal part and may be spaced apart from the first long side LS1 and the second long side LS2 of the display device 1 by a substantially equal distance.
  • the first sensing flexible printed circuit board 150_1 may include a first wiring 151 and a second wiring 152 having different line widths.
  • the first wire 151 may connect the first pressure sensor 100_1 and the display flexible circuit board 31.
  • the second wire 152 connects the second pressure sensor 100_2 and the display flexible printed circuit board 31 and may have a line width that is greater than the line width of the first wire 151.
  • the second wiring 152 may have the same wiring resistance as the first wiring 151.
  • FIG. 18 is a rear view illustrating another example of the display device of FIG. 2.
  • the display device 1_3 is different from the display device 1 of FIG. 2 in that the display device 1_3 includes a touch flexible printed circuit board 21 on which the touch driving circuit IC_TSP is mounted.
  • the touch flexible printed circuit board 21 is electrically connected to the display flexible printed circuit board 31, and receives a control signal from the main circuit board 90 (or external) through the display flexible printed circuit board 31 or the circuit board ( 90 may provide a sensing signal.
  • the touch driving circuit IC_TSP may provide an input sensing driving signal to the touch member 20 or receive a sensing signal corresponding to the input sensing driving signal, and may be implemented as an integrated circuit IC.
  • the first pressure sensor 100 and the second pressure sensor 200 may be connected to the touch flexible printed circuit board 21 (or the touch driving circuit IC_TSP).
  • the first pressure sensor 100 is connected to the touch flexible circuit board 21 through the first sensing flexible printed circuit board 150, and the second pressure sensor 200 is touched through the second sensing flexible printed circuit board 250. It may be connected to the flexible circuit board 21.
  • the touch driving circuit IC_TSP provides and drives a driving signal to each of the first pressure sensor 100 and the second pressure sensor 200 similarly to the input sensing driving circuit 33 described with reference to FIG. 2.
  • a sensing signal corresponding to the signal may be received. That is, the pressure may be sensed by the touch driving circuit IC_TSP.
  • the first pressure sensor 100 and the second pressure sensor 200 are shown to be connected to the touch flexible printed circuit board 21 on the second short side SS2 of the display device 1.
  • the first pressure sensor 100 and the second pressure sensor ( 200 may be connected to the touch flexible printed circuit board 21.
  • FIG. 19 is a rear view illustrating another example of the display device of FIG. 2.
  • FIG. 20 is a circuit diagram illustrating a connection configuration between a pressure sensor and a touch flexible circuit board included in the display device of FIG. 19.
  • the display device 1_4 differs from the display device 1 of FIG. 2 in that the display device 1_4 includes a touch flexible circuit board 21 on which the touch driving circuit IC_TSP is mounted. Do.
  • the touch flexible printed circuit board 21 is electrically connected to the display flexible printed circuit board 31, and receives a control signal from the main circuit board 90 (or external) through the display flexible printed circuit board 31 or the circuit board ( 90 may provide a sensing signal.
  • the touch flexible printed circuit board 21 is electrically connected to the pressure sensors 100 and 200 through the display flexible printed circuit board 31, and a driving signal is provided to each of the first pressure sensor 100 and the second pressure sensor 200. Provide and receive a sensing signal corresponding to the driving signal.
  • touch driving circuit IC_TSP is substantially the same as or similar to the touch driving circuit IC_TSP described with reference to FIG. 18, overlapping descriptions will not be repeated.
  • the circuit configuration of the first pressure sensor 100 may be substantially the same as or similar to the circuit configuration of the first pressure sensor 100 of FIG. 6. Therefore, duplicate descriptions will not be repeated.
  • the first sensing flexible printed circuit board 150 may include pads disposed in the first and second pad areas PAD1 and PAD2, and pads of the first pad areas PAD1 and pads of the second pad areas PAD2.
  • the pads included in the first pad area PAD1 may be connected to the driving pads TP and the sensing pads RP1 to RPp of the first pressure sensor 100. .
  • the display flexible printed circuit board 31 may include pads disposed in the second and third pad areas PAD2 and PAD3 and pads of the second pad areas PAD2. And wires that connect the pads of the third pad regions PAD3 to one-to-one.
  • the display flexible printed circuit board 31 may further include pads and wires for connecting an external (eg, the main circuit board 90 (see FIG. 2)) and the touch flexible printed circuit board 21. It may include.
  • the touch flexible circuit board 21 may include a touch driving circuit IC_TSP, pads disposed in the third pad region PAD3, and wires connecting the pads to the touch driving circuit IC_TSP.
  • the pressure sensing cells CE1 to CEp of the first pressure sensor 100 may be electrically connected to the touch driving circuit IC_TSP through the display flexible circuit board 31 and the first sensing flexible circuit board 150.
  • the touch driving circuit IC_TSP may provide a driving signal to the first pressure sensor 100 and receive a sensing signal corresponding to the driving signal from the first pressure sensor 100.
  • the display device 1 includes a touch driving circuit IC_TSP mounted on the touch flexible printed circuit board 21, and the touch driving circuit IC_TSP directly or indirectly pressurizes the pressure.
  • the pressure applied to the display device 1 (or the pressure sensors 100 and 200) from the outside may be connected to the sensors 100 and 200.
  • FIGS. 10A, 10B, and 10C are schematic diagrams illustrating a method of applying a pressure signal to a display device according to an exemplary embodiment.
  • 21A, 21B, and 21C are schematic diagrams illustrating a method of applying a pressure signal to a display device according to an exemplary embodiment.
  • 21A, 21B and 21C illustrate a display device applied to a smartphone.
  • a physical input button is omitted on the long side, and a pressure sensor is disposed at the position instead.
  • all of the physical input buttons are omitted in the display device 1, and the pressure sensor may replace all of the physical input buttons.
  • the display device 1 may include sensing areas SR1 and SR2.
  • the sensing regions SR1 and SR2 may be included in each of the first pressure sensor 100 (see FIG. 2) and the second pressure sensor 200 (see FIG. 2).
  • the sensing areas SR1 and SR2 are areas in which pressure can be sensed, and each of the sensing areas SR1 and SR2 may sense pressure at a corresponding position independently of each other.
  • Each sensing area SR1 and SR2 may be arranged in the longitudinal direction of the display device 1. In one embodiment, each sensing area SR1 and SR2 may be arranged in one column.
  • the neighboring sensing regions SR1 and SR2 may be continuously disposed or may be spaced apart from each other. That is, the non-sensing area may be disposed between the sensing areas SR1 and SR2.
  • FIGS. 21A and 21B illustrate a case where the first sensing region SR1 is used as the pressing operation recognition region. That is, FIGS. 21A and 21B show a shape in which a specific position is pressed by the index finger while the display device 1 is gripped by the finger.
  • the first detection area SR1 of the pressure sensors 100 and 200 is disposed at the specific position.
  • the resistance of the pressure sensing layers 122 and 222 (see FIG. 5) is changed and sensed through the first and second electrodes TE1, RE1 (see FIG. 8). Whether the pressure is applied at the corresponding position and the magnitude of the pressure can be determined.
  • the operation of the pre-programmed display device 1 may be output according to the pressure and / or magnitude applied to a particular location.
  • pre-programmed functions such as screen adjustment, screen lock, screen change, application call, application execution, picture taking, telephone reception, etc. may be performed.
  • different operations may be preprogrammed for different first sensing regions SR1. Therefore, as the number of first sensing regions SR1 increases, more and more outputs of the display device 1 may be produced.
  • the contact area between the finger and the display device 1 may be larger than the area of the first sensing area SR1.
  • the area of the first sensing area SR1 may be set to be smaller than the contact area between the finger and the display device 1.
  • pressure may be recognized in two or more first sensing regions SR1.
  • a plurality of neighboring first sensing regions SR1 form one sensing region group SRG, and the display device 1 is applied to an input generated in each sensing region group SRG. It can also be programmed to execute each different action in response.
  • FIG. 21A a plurality of neighboring first sensing regions SR1 form one sensing region group SRG, and the display device 1 is applied to an input generated in each sensing region group SRG. It can also be programmed to execute each different action in response.
  • two first sensing regions SR1 neighboring each other form one sensing region group SRG, but this is only an example, and the first sensing region included in each sensing region group SRG may be described.
  • the number of SR1) may be variously changed to three or more.
  • an area of the first sensing area SR1 may be set to be substantially the same as or larger than a contact area between the finger and the display device 1 when pressing occurs.
  • neighboring first sensing regions SR1 may not form a sensing region group, and the display device 1 is programmed to perform different operations in response to an input generated in each of the first sensing regions SR1.
  • the present invention is not limited to the above description, and the first sensing area SR1 which is not adjacent to each other, for example, the first sensing area SR1 located on the left side of the display device 1 and the right side of the display device 1.
  • the first sensing region SR1 may be programmed to execute the same operation.
  • the area of the first sensing region SR1 may be set differently for each position. For example, referring to the two first sensing regions SR1, one of the two first sensing regions SR1 is relatively relative to the first sensing region SR1 adjacent to the top of the display device 1. Areas between the first sensing regions SR1 adjacent to the second sensing regions SR2 may be set differently.
  • the second sensing region SR2 is used as the squeezing motion recognition region. That is, FIG. 21C illustrates a shape in which the relatively large area is squeezed using the palm and the finger while the display device 1 is gripped with the finger.
  • the second sensing region SR2 may be disposed in the squeegeeing area to determine whether the pressure is applied by squeegeeing and the magnitude of the pressure. Accordingly, the operation of the pre-programmed display device 1 can be performed.
  • Squeezing may be performed by applying force to the entire hand in a state where the display device 1 is gripped.
  • the squeegeeing operation can be performed quickly without elaborate hand movement in the state where the display device 1 is gripped, thereby allowing simpler and faster input.
  • the second sensing area SR2 may be used as an input means for a program that requires quickness, such as a frequently used function or snap shooting.
  • the display device 1 when an input occurs in the first sensing area SR1, the display device 1 may perform a first operation, and when an input occurs in the second sensing area SR2, the display device 1 may be used. May perform a second operation different from the first operation. That is, in some embodiments, an operation of the display device 1 preprogrammed in response to the first sensing area SR1 and an operation of the display device 1 preprogrammed in correspondence to the first sensing area SR1 are different from each other. Can be.
  • FIG. 22A and 22B are top plan views illustrating an example in which the first pressure sensor and the second pressure sensor replace physical input buttons.
  • FIG. 22A is a plan view of a display device including a general physical input button
  • FIG. 22B is a plan view of a display device including a first pressure sensor and a second pressure sensor.
  • the display device 1000 including a physical input button may include a volume up button VHB for adjusting a volume of a sound output from the display device 1000 on the second long side LS2 on the left side. ) And a volume down button (VLB).
  • VHB volume up button
  • VLB volume down button
  • the volume up button VHB and the volume down button VLB are physically spaced apart from each other, the volume up button VHB and the volume down button VLB may be integrated in some cases.
  • the display device 1000 including a physical input button has a power button for turning on / off the power of the display device 1000 or switching the display device 1000 to the sleep mode on the first long side LS1 of the right side. (PWB).
  • the display device 1000 including the physical input button may further include an input button EXB programmed to perform a preset function on the second long side LS2 side.
  • the display apparatus 1000 may include various physical input buttons.
  • the first pressure sensor 100 of the display device 1 is disposed on the second long side LS2 side of the display device 1, and the angle of the first pressure sensor 100 is adjusted.
  • the first sensing area SR1 is positioned at substantially the same or similar position as the volume up button VHB, the volume down button VLB, and the input button EXB shown in FIG. 22A.
  • the down button VLB and the input button EXB may be replaced.
  • the second pressure sensor 200 of the display device 1 is disposed on the first long side LS1 side of the display device 1, and any one of the first sensing regions SR1 of the second pressure sensor 100 is provided.
  • two or more may be disposed at a position substantially the same as or similar to that of the power button PWB shown in FIG. 22A to replace the power button PWB.
  • all of the physical input buttons may be omitted in the display device 1, and the pressure sensor may replace all of the physical input buttons.
  • the degree of freedom of design design may be increased and the aesthetics may be improved.
  • first pressure sensor 100 and the second pressure sensor 200 may be located at both long sides LS1 and LS2 of the display device 1 in which a finger is naturally positioned when the user grips the display device 1. have. Therefore, the user's convenience in operating the display device 1 can be increased.

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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
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; 입력 감지 패널; 상기 입력 감지 패널에 전기적으로 연결된 입력감지 구동회로를 가지며, 상기 표시 패널을 제어하기 위해 상기 표시 패널에 연결되는 디스플레이 연성회로기판; 및 상기 표시 패널의 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력센서를 포함하고, 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 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 패널의 제2 에지를 따라 연장된 제2 압력센서를 더 포함하고, 상기 제2 압력센서는 상기 디스플레이 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결될 수 있다.
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 입력 감지 패널은 상기 표시 패널 상에 배치되며, 상기 디스플레이 연성회로기판은 상기 표시 패널의 아래에 배치되고, 상기 표시 패널 및 상기 디스플레이 연성회로기판의 하부에 배치되는 브라켓; 및 상기 브라켓의 하부에 배치되는 메인 회로기판을 더 포함하고, 상기 브라켓은 상기 메인 회로기판로부터 이격된 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 인가된 압력에 응하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 압력감지층에 접촉할 수 있다.
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 연장된 복수의 제1 가지 전극들을 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제1 줄기 전극에 대향하여 배치되는 제2 줄기 전극 및 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 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 패널의 제2 에지를 따라 연장된 제2 압력센서를 더 포함하고, 상기 제2 압력센서는 상기 디스플레이 연성회로기판의 상기 입력감지 구동회로에 전기적으로 연결될 수 있다.
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 상이할 수 있다.
상기 입력 감지 패널은 상기 표시 패널 상에 배치되고, 상기 터치 연성회로기판은 상기 표시 패널 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1 압력 센서는 곡면부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널; 입력 감지 패널; 상기 입력 감지 패널에 전기적으로 연결된 입력감지 구동회로를 가지며, 상기 입력 감지 패널을 제어하는 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 제1 압력센서와 상기 터치 연성회로기판을 직접적으로 연결하는 제1 센싱 연성회로기판을 더 포함할 수 있다.
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.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 물리적 버튼을 구비하지 않으며, 적어도 일 측을 따라 배치된 통합 압력 센서들을 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 표시 장치의 제1 기능을 수행하기 위해 상기 압력 센서들 중 적어도 하나를 누르는 단계를 포함한다.
상기 일 측의 반대 측을 따라 배치된 통합 압력 센서들을 더 구비하는 상기 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 표시 장치의 제2 기능을 수행하기 위해 상기 표시 장치의 반대 측에 배치된 상기 압력 센서들을 스퀴징하는 단계를 포함할 수 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.

Claims (25)

  1. 표시 패널;
    입력 감지 패널;
    상기 입력 감지 패널에 전기적으로 연결된 입력감지 구동회로를 가지며, 상기 표시 패널을 제어하기 위해 상기 표시 패널에 연결되는 디스플레이 연성회로기판; 및
    상기 표시 패널의 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 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 입력 감지 패널은 상기 표시 패널 상에 배치되며, 상기 디스플레이 연성회로기판은 상기 표시 패널의 아래에 배치되고,
    상기 표시 패널 및 상기 디스플레이 연성회로기판의 하부에 배치되는 브라켓; 및
    상기 브라켓의 하부에 배치되는 메인 회로기판을 더 포함하고,
    상기 브라켓은 상기 메인 회로기판로부터 이격된 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 인가된 압력에 응하여 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 연장된 복수의 제1 가지 전극들을 포함하고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 줄기 전극에 대향하여 배치되는 제2 줄기 전극 및 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 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 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. 제 17 항에 있어서,
    상기 입력 감지 패널은 상기 표시 패널 상에 배치되고, 상기 터치 연성회로기판은 상기 표시 패널 아래에 배치되는 표시 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 압력 센서는 곡면부를 포함하는 표시 장치.
  21. 표시 패널;
    입력 감지 패널;
    상기 입력 감지 패널에 전기적으로 연결된 입력감지 구동회로를 가지며, 상기 입력 감지 패널을 제어하는 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.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 압력센서와 상기 터치 연성회로기판을 직접적으로 연결하는 제1 센싱 연성회로기판을 더 포함하는 표시 장치.
  23. 제 21 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.
  24. 물리적 버튼을 구비하지 않으며, 적어도 일 측을 따라 배치된 통합 압력 센서들을 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 표시 장치의 제1 기능을 수행하기 위해 상기 압력 센서들 중 적어도 하나를 누르는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 일 측의 반대 측을 따라 배치된 통합 압력 센서들을 더 구비하는 상기 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 표시 장치의 제2 기능을 수행하기 위해 상기 표시 장치의 반대 측에 배치된 상기 압력 센서들을 스퀴징하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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