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KR20240159708A - 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템 - Google Patents

표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템 Download PDF

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KR20240159708A
KR20240159708A KR1020230055704A KR20230055704A KR20240159708A KR 20240159708 A KR20240159708 A KR 20240159708A KR 1020230055704 A KR1020230055704 A KR 1020230055704A KR 20230055704 A KR20230055704 A KR 20230055704A KR 20240159708 A KR20240159708 A KR 20240159708A
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KR
South Korea
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light
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display device
touch
area
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KR1020230055704A
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English (en)
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유지나
김주연
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Abstract

표시 장치의 표시 패널은 각각이 광을 방출하는 발광 영역들 및 발광 영역들 사이의 비발광 영역을 포함한다. 센싱 전극은 표시 패널의 비발광 영역 상에 배치된다. 차광 부재는 센싱 전극 중 일부 상에 배치된다. 차광 부재는 특정 파장의 광을 흡수하고, 차광 부재와 중첩되지 않는 센싱 전극의 다른 일부는 특정 파장의 광을 반사한다. 평면도 상에서, 차광 부재는 제1 방향으로 상호 다른 선폭들을 가지는 제1 부분 및 제2 부분을 포함한다.

Description

표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템{DISPLAY DEVICE AND TOUCH INPUT SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명의 실시예는 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전과 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다. 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 평판 표시 장치일 수 있다. 이러한 평판 표시 장치 중에서 발광 표시 장치는 표시 패널의 화소들 각각이 스스로 발광할 수 있는 발광 소자를 포함함으로써, 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛 없이도 화상을 표시할 수 있다.
최근의 표시 장치는 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손가락)를 이용한 입력, 및 입력 펜을 이용한 입력을 지원하고 있다. 표시 장치는 입력 펜을 이용한 입력을 감지함으로써 사용자의 신체 일부를 이용한 입력만을 이용할 때보다 더욱 세밀하게 입력을 감지할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 입력 장치를 이용하여 표시 장치에 입력을 수행하는 경우, 복잡한 연산 및 보정 없이 입력 장치의 입력 좌표 데이터를 생성함으로써, 정확한 입력 좌표에 의한 해당 기능을 수행할 수 있는 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 각각이 광을 방출하는 발광 영역들 및 상기 발광 영역들 사이의 비발광 영역을 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널의 비발광 영역 상에 배치되는 센싱 전극; 및 상기 센싱 전극 중 일부 상에 배치되는 차광 부재를 포함한다. 상기 차광 부재는 특정 파장의 광을 흡수하고, 상기 차광 부재와 중첩되지 않는 센싱 전극의 다른 일부는 상기 특정 파장의 광을 반사한다. 평면도 상에서, 상기 차광 부재는 제1 방향으로 상호 다른 선폭들을 가지는 제1 부분 및 제2 부분을 포함한다.
상기 차광 부재는 적외선을 흡수하고, 상기 센싱 전극은 적외선을 반사할 수 있다.
평면도 상에서, 상기 차광 부재는 상기 표시 패널의 발광 영역들과 비중첩하며, 상기 발광 영역들 중 적어도 하나의 발광 영역을 에워싸는 메쉬 구조를 가질 수 있다.
상기 차광 부재는, 상기 차광 부재의 배열에 의해 결정되는 위치 정보를 갖는, 코드 패턴일 수 있다.
상기 코드 패턴은 제1 코드 패턴과 제2 코드 패턴이 중첩되어 형성되며, 평면도 상에서, 상기 제1 코드 패턴의 크기는 상기 제2 코드 패턴의 크기보다 작고, 상기 제1 코드 패턴의 선폭은 상기 제2 코드 패턴의 선폭보다 클 수 있다.
평면도 상에서, 상기 제2 코드 패턴은 상기 발광 영역들 중 적어도 하나의 발광 영역을 에워싸는 폐루프를 포함하며, 상기 제1 코드 패턴은 폐루프를 포함하지 않을 수 있다.
평면도 상에서, 상기 제1 코드 패턴의 면적 중심과 상기 제2 코드 패턴의 면적 중심은 동일할 수 있다.
평면도 상에서, 상기 제1 코드 패턴의 면적 중심과 상기 제2 코드 패턴의 면적 중심은 다를 수 있다.
상기 차광 부재를 포함하는 복수의 차광 부재들은 평면도 상에서 실질적으로 행들과 열들로 배열되며, 상기 행들과 열들에 대응하는 가상의 선들을 기준으로 상기 차광 부재들의 배치 위치에 의해 위치 정보가 결정될 수 있다.
상기 가상의 선들 중 상기 차광 부재에 가장 인접한 가상의 선을 기준으로, 상기 제1 코드 패턴과 상기 제2 코드 패턴은 동일한 방향에 위치하고, 상기 가상의 선으로부터 동일한 이격 거리로 이격될 수 있다.
상기 가상의 선들 중 상기 차광 부재에 가장 인접한 가상의 선을 기준으로, 상기 제1 코드 패턴과 상기 제2 코드 패턴은 동일한 방향에 위치하고, 상기 가상의 선으로부터 다른 이격 거리들로 이격될 수 있다.
평면도 상에서, 상기 제1 코드 패턴 및 상기 제2 코드 패턴 각각은 상기 발광 영역들 중 적어도 하나의 발광 영역을 에워싸는 폐루프를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 트랜지스터; 상기 트랜지스터 상에 배치되는 발광 소자; 및 상기 발광 소자를 커버하도록 상기 기판 상에 배치되는 봉지층을 포함하고, 상기 센싱 전극은 상기 봉지층 상에 배치될 수 있다.
상기 차광 부재는 상기 센싱 전극 상에 직접적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 입력 시스템은, 영상을 표시하는 표시 장치; 및 상기 표시 장치에 터치를 입력하는 입력 장치를 포함한다. 상기 표시 장치는, 각각이 광을 방출하는 발광 영역들 및 상기 발광 영역들 사이의 비발광 영역을 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널의 비발광 영역 상에 배치되는 센싱 전극; 및 상기 센싱 전극 중 일부 상에 배치되며 상호 이격된 차광 부재들을 포함한다. 평면도 상에서, 상기 차광 부재들 각각은 제1 방향으로 상호 다른 선폭들을 가지는 제1 부분 및 제2 부분을 포함한다. 상기 입력 장치는 상기 차광 부재들 중 일부를 촬영하여 상기 차광 부재들 중 상기 일부의 배열에 의해 결정된 위치 정보를 상기 표시 장치에 전송한다.
상기 차광 부재들은 적외선을 흡수하고, 상기 차광 부재와 중첩되지 않는 센싱 전극의 다른 일부는 상기 적외선을 반사하며, 상기 입력 장치는 적외선을 이용하여 상기 차광 부재를 촬영할 수 있다.
상기 입력 장치는, 상기 차광 부재들을 촬영하는 카메라; 상기 차광 부재들의 영상을 분석하여 상기 위치 정보를 획득하는 프로세서; 및 상기 위치 정보를 상기 표시 장치에 전송하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 통신 모듈로부터 상기 위치 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 위치 정보에 기초하여 영상 데이터를 생성하는 메인 프로세서를 더 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시할 수 있다.
상기 차광 부재들 각각은 제1 선폭을 가지는 제1 차광 부재 및 상기 제1 선폭보다 작은 제2 선폭을 가지는 제2 차광 부재를 포함하며, 평면도 상에서, 상기 제1 차광 부재의 크기는 상기 제2 차광 부재의 크기보다 작을 수 있다.
상기 입력 장치가 상기 표시 장치에 접촉한 상태에서, 상기 입력 장치는 실질적으로 상기 제1 차광 부재에만 기초하여 상기 위치 정보를 획득하고, 상기 입력 장치가 상기 표시 장치로부터 이격된 상태에서, 상기 입력 장치는 상기 제1 차광 부재 및 상기 제2 차광 부재에 기초하여 상기 위치 정보를 획득할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 터치 입력 시스템은 차광 부재(즉, 위치 정보를 갖는 코드 패턴)가 선폭이 다른 제1 부분 및 제2 부분을 포함할 수 있다. 입력 장치는 차광 부재를 이용하여 입력 좌표를 신속하게 생성할 수 있다.
또한, 선폭이 큰 제1 부분(즉, 제1 코드 패턴)의 크기를 최소화하여 표시 장치의 발광 특성의 저하가 최소화될 수 있으며, 선폭이 작은 제2 부분(즉, 제2 코드 패턴)을 이용하여 입력 장치의 호버링 상태에서의 입력 성능이 향상될 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 표시 장치의 표시부의 일 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 터치 센싱부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 터치 센싱부의 A1 영역을 확대한 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 확대한 평면도이다.
도 7은 도 6의 선 I-I'을 따라 자른 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 4의 A2 영역을 확대한 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 차광 부재를 설명하는 평면도이다.
도 10은 도 8의 선 II-II'을 따라 자른 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 8의 코드 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 호버 거리에 따라 코드 패턴의 명암비를 나타내는 도면이다.
도 13은 코드 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 14 및 도 15는 일 실시예에 따른 차광 부재들의 배열에 따른 위치 코드를 설명하는 평면도들이다.
도 16은 도 4의 A2 영역을 확대한 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 차광 부재들의 배열에 따른 위치 코드를 설명하는 평면도이다.
도 18은 실시예들에 따른 터치 입력 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 19는 도 18의 터치 입력 시스템에 포함된 표시 장치 및 터치 입력 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
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 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서 두 구성들 간의 “연결”이라 함은 전기적 연결 및 물리적 연결을 모두 포괄하여 사용하는 것임을 의미할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 모바일 폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 PC(Tablet Personal Computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 또는 사물 인터넷(Internet Of Things, IOT)의 표시부로 적용될 수 있다. 다른 예로, 표시 장치(10)는 스마트 워치(Smart Watch), 워치 폰(Watch Phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(Wearable Device)에 적용될 수 있다.
표시 장치(10)는 사각형과 유사한 평면 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 X축 방향의 단변과 Y축 방향의 장변을 갖는 사각형과 유사한 평면 형태를 가질 수 있다. X축 방향의 단변과 Y축 방향의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(10)의 평면 형태는 사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형과 유사하게 형성될 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 패널(100), 표시 구동부(200), 회로 보드(300), 및 터치 구동부(400)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 메인 영역(MA)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(100)은 서브 영역(SBA)을 더 포함할 수 있다.
메인 영역(MA)은 영상을 표시하는 화소들을 구비한 표시 영역(DA), 및 표시 영역(DA)의 주변에 배치된 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 발광 영역 또는 복수의 개구 영역으로부터 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 스위칭 소자들을 포함하는 화소 회로, 발광 영역 또는 개구 영역을 정의하는 화소 정의막, 및 자발광 소자(Self-Light Emitting Element)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 자발광 소자는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode), 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 다이오드(Quantum dot Light Emitting Diode), 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 다이오드(Inorganic Light Emitting Diode), 및 초소형 발광 다이오드(Micro LED) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 바깥쪽 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 패널(100)의 메인 영역(MA)의 가장자리 영역으로 정의될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급하는 게이트 구동부(미도시), 및 표시 구동부(200)와 표시 영역(DA)을 연결하는 팬 아웃 라인들(미도시)을 포함할 수 있다.
서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)의 일측으로부터 연장될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉서블(Flexible) 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서브 영역(SBA)이 벤딩되는 경우, 서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)과 두께 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 표시 구동부(200), 및 회로 보드(300)와 접속되는 패드부를 포함할 수 있다. 선택적으로, 서브 영역(SBA)은 생략될 수 있고, 표시 구동부(200) 및 패드부는 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
표시 구동부(200)는 표시 패널(100)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력할 수 있다. 표시 구동부(200)는 데이터 라인들에 데이터 전압들을 공급할 수 있다. 표시 구동부(200)는 전원 라인에 전원 전압을 공급하며, 게이트 구동부에 게이트 제어 신호를 공급할 수 있다. 표시 구동부(200)는 집적 회로(Integrated Circuit, IC)로 형성되어 COG(Chip on Glass) 방식, COP(Chip on Plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 표시 패널(100) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 표시 구동부(200)는 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있고, 서브 영역(SBA)의 벤딩에 의해 메인 영역(MA)과 두께 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 다른 예를 들어, 표시 구동부(200)는 회로 보드(300) 상에 실장될 수 있다.
회로 보드(300)는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 표시 패널(100)의 패드부 상에 부착될 수 있다. 회로 보드(300)의 리드 라인들은 표시 패널(100)의 패드부에 전기적으로 연결될 수 있다.
회로 보드(300)는 연성 인쇄 회로 보드(Flexible Printed Circuit Board), 인쇄 회로 보드(Printed Circuit Board), 또는 칩 온 필름(Chip on Film)과 같은 연성 필름(Flexible Film)일 수 있다.
터치 구동부(400)는 회로 보드(300) 상에 실장될 수 있다. 터치 구동부(400)는 표시 패널(100)의 터치 센싱부에 연결될 수 있다. 터치 구동부(400)는 터치 센싱부의 복수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 신호는 소정의 주파수를 갖는 펄스 신호일 수 있다. 터치 구동부(400)는 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 기초로 입력 여부 및 입력 좌표를 산출할 수 있다. 터치 구동부(400)는 집적 회로(IC)로 형성될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(100)은 표시부(DU), 터치 센싱부(TSU), 및 편광 필름(POL)을 포함할 수 있다. 표시부(DU)는 기판(SUB), 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 및 봉지층(TFEL)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 베이스 기판 또는 베이스 부재일 수 있다. 기판(SUB)은 벤딩, 폴딩, 롤링 등이 가능한 플렉서블(Flexible) 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 폴리이미드(PI)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 예를 들어, 기판(SUB)은 글라스 재질 또는 금속 재질을 포함할 수도 있다.
트랜지스터층(TFTL)(또는, 박막 트랜지스터층)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 트랜지스터층(TFTL)은 화소들의 화소 회로를 구성하는 복수의 트랜지스터(또는, 박막 트랜지스터)를 포함할 수 있다. 트랜지스터층(TFTL)은 게이트 라인들, 데이터 라인들, 전원 라인들, 게이트 제어 라인들, 표시 구동부(200)와 데이터 라인들을 연결하는 팬 아웃 라인들, 및 표시 구동부(200)와 패드부를 연결하는 리드 라인들을 더 포함할 수 있다. 트랜지스터들 각각은 반도체 영역, 소스 전극, 드레인 전극, 및 게이트 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 게이트 구동부가 표시 패널(100)의 비표시 영역(NDA)의 일측에 형성되는 경우, 게이트 구동부는 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
트랜지스터층(TFTL)은 표시 영역(DA), 비표시 영역(NDA), 및 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있다. 트랜지스터층(TFTL)에서, 화소들 각각의 트랜지스터들, 게이트 라인들, 데이터 라인들, 및 전원 라인들은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 트랜지스터층(TFTL)에서, 게이트 제어 라인들 및 팬 아웃 라인들은 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 트랜지스터층(TFTL)에서, 리드 라인들은 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있다.
발광 소자층(EML)은 트랜지스터층(TFTL) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극이 순차적으로 적층되어 광을 발광하는 복수의 발광 소자, 및 화소들을 정의하는 화소 정의막을 포함할 수 있다. 발광 소자층(EML)의 복수의 발광 소자는 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다.
예를 들어, 발광층은 유기 물질을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 발광층은 정공 수송층(Hole Transporting Layer), 유기 발광층(Organic Light Emitting Layer), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer)을 포함할 수 있다. 제1 전극이 트랜지스터층(TFTL)의 트랜지스터를 통해 소정의 전압을 수신하고, 제2 전극이 캐소드 전압을 수신하면, 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기 발광층으로 이동될 수 있고, 유기 발광층에서 서로 결합하여 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극은 애노드 전극이고, 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
다른 예를 들어, 복수의 발광 소자는 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 다이오드, 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 다이오드, 또는 초소형 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)의 상면과 측면을 덮을 수 있고, 발광 소자층(EML)을 보호할 수 있다. 봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)을 봉지하기 위한 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
터치 센싱부(TSU)(또는, 입력 센싱부)는 봉지층(TFEL) 상에 배치될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)는 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지하기 위한 복수의 터치 전극, 복수의 터치 전극과 터치 구동부(400)를 접속시키는 터치 라인들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱부(TSU)는 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식 또는 자기 정전 용량(Self-Capacitance) 방식으로 사용자의 터치를 센싱할 수 있다.
다른 예를 들어, 터치 센싱부(TSU)는 표시부(DU) 상에 배치된 별도의 기판 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 터치 센싱부(TSU)를 지지하는 기판은 표시부(DU)를 봉지하는 베이스 부재일 수 있다.
터치 센싱부(TSU)의 복수의 터치 전극은 표시 영역(DA)과 중첩되는 터치 센서 영역에 배치될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)의 터치 라인들은 비표시 영역(NDA)과 중첩되는 터치 주변 영역에 배치될 수 있다.
편광 필름(POL)은 터치 센싱부(TSU) 상에 배치될 수 있다. 편광 필름(POL)은 투명 접착 필름(Optically Clear Adhesive, OCA 필름) 또는 투명 접착 레진(Optically Clear Resin, OCR)에 의해 터치 센싱부(TSU) 상에 부착될 수 있다. 예를 들어, 편광 필름(POL)은 선 편광판 및 λ/4 판(Quarter-Wave Plate)과 같은 위상 지연 필름을 포함할 수 있다. 위상 지연 필름 및 선 편광판은 터치 센싱부(TSU) 상에 순차적으로 적층될 수 있다.
도 3은 도 2의 표시 장치의 표시부의 일 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시부(DU)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 영상을 표시하는 영역일 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA)은 표시 패널(100)의 중앙 영역으로 정의될 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 화소(SP), 복수의 게이트 라인(GL), 복수의 데이터 라인(DL), 및 복수의 전원 라인(VL)을 포함할 수 있다. 복수의 화소(SP) 각각은 광을 출력하는 최소 단위로 정의될 수 있다.
복수의 게이트 라인(GL)은 게이트 구동부(210)로부터 수신된 게이트 신호를 복수의 화소(SP)에 공급할 수 있다. 복수의 게이트 라인(GL)은 X축 방향으로 연장될 수 있고, X축 방향과 교차하는 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다.
복수의 데이터 라인(DL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 데이터 전압을 복수의 화소(SP)에 공급할 수 있다. 복수의 데이터 라인(DL)은 Y축 방향으로 연장될 수 있고, X축 방향으로 서로 이격될 수 있다.
복수의 전원 라인(VL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 전원 전압을 복수의 화소(SP)에 공급할 수 있다. 여기서, 전원 전압은 구동 전압, 초기화 전압, 및 기준 전압 중 적어도 하나일 수 있다. 복수의 전원 라인(VL)은 Y축 방향으로 연장될 수 있고, X축 방향으로 서로 이격될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 게이트 구동부(210), 팬 아웃 라인들(FOL), 및 게이트 제어 라인들(GCL)을 포함할 수 있다. 게이트 구동부(210)는 게이트 제어 신호를 기초로 복수의 게이트 신호를 생성할 수 있고, 복수의 게이트 신호를 설정된 순서에 따라 복수의 게이트 라인(GL)에 순차적으로 공급할 수 있다.
팬 아웃 라인들(FOL)은 표시 구동부(200)로부터 표시 영역(DA)까지 연장될 수 있다. 팬 아웃 라인들(FOL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 데이터 전압을 복수의 데이터 라인(DL)에 공급할 수 있다.
게이트 제어 라인(GCL)은 표시 구동부(200)로부터 게이트 구동부(210)까지 연장될 수 있다. 게이트 제어 라인(GCL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(210)에 공급할 수 있다.
서브 영역(SBA)은 표시 구동부(200), 표시 패드 영역(DPA), 제1 및 제2 터치 패드 영역(TPA1, TPA2)을 포함할 수 있다.
표시 구동부(200)는 팬 아웃 라인들(FOL)에 표시 패널(100)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력할 수 있다. 표시 구동부(200)는 팬 아웃 라인들(FOL)을 통해 데이터 전압을 데이터 라인(DL)에 공급할 수 있다. 데이터 전압은 복수의 화소(SP)에 공급될 수 있고, 복수의 화소(SP)의 휘도를 결정할 수 있다. 표시 구동부(200)는 게이트 제어 라인(GCL)을 통해 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(210)에 공급할 수 있다.
표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 서브 영역(SBA)의 가장자리에 배치될 수 있다. 표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 이방성 도전 필름 또는 SAP(Self Assembly Anisotropic Conductive Paste) 등과 같은 저저항 고신뢰성 소재를 이용하여 회로 보드(300, 도 2 참고)에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 패드 영역(DPA)은 복수의 표시 패드부(DP)를 포함할 수 있다. 복수의 표시 패드부(DP)는 회로 보드(300, 도 2 참고)를 통해 그래픽 시스템에 접속될 수 있다. 복수의 표시 패드부(DP)는 회로 보드(300)와 접속되어 디지털 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 디지털 비디오 데이터를 표시 구동부(200)에 공급할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 터치 센싱부를 나타내는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 터치 센싱부(TSU)는 사용자의 터치를 감지하는 터치 센서 영역(TSA), 및 터치 센서 영역(TSA)의 주변에 배치되는 터치 주변 영역(TOA)을 포함할 수 있다. 터치 센서 영역(TSA)은 표시부(DU)의 표시 영역(DA)에 중첩될 수 있고, 터치 주변 영역(TOA)은 표시부(DU)의 비표시 영역(NDA)에 중첩될 수 있다.
터치 센서 영역(TSA)은 복수의 터치 전극(SEN)(또는, 센싱 전극) 및 복수의 더미 전극(DME)을 포함할 수 있다. 복수의 터치 전극(SEN)은 물체 또는 사람의 터치를 감지하기 위해 상호 정전 용량 또는 자기 정전 용량을 형성할 수 있다. 복수의 터치 전극(SEN)은 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)을 포함할 수 있다.
복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. Y축 방향으로 인접한 구동 전극들(TE)은 브릿지 전극(CE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 구동 전극(TE)은 구동 라인(TL)을 통해 제1 터치 패드부(TP1)에 접속될 수 있다. 구동 라인(TL)은 하부 구동 라인(TLa) 및 상부 구동 라인(TLb)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 영역(TSA)의 하측에 배치된 구동 전극들(TE)은 하부 구동 라인(TLa)을 통해 제1 터치 패드부(TP1)에 접속될 수 있고, 터치 센서 영역(TSA)의 상측에 배치된 구동 전극들(TE)은 상부 구동 라인(TLb)을 통해 제1 터치 패드부(TP1)에 접속될 수 있다. 하부 구동 라인(TLa)은 터치 주변 영역(TOA)의 하측을 지나 제1 터치 패드부(TP1)까지 연장될 수 있다. 상부 구동 라인(TLb)은 터치 주변 영역(TOA)의 상측, 좌측, 및 하측을 경유하여 제1 터치 패드부(TP1)까지 연장될 수 있다. 제1 터치 패드부(TP1)는 회로 보드(300)를 통해 터치 구동부(400)에 접속될 수 있다.
브릿지 전극(CE)은 적어도 한 번 절곡될 수 있다. 예를 들어, 브릿지 전극(CE)은 꺾쇠 형태(“<” 또는 “>”)를 가질 수 있으나, 브릿지 전극(CE)의 평면 형태는 이에 한정되지 않는다. Y축 방향으로 서로 인접한 구동 전극들(TE)은 복수의 브릿지 전극(CE)에 의해 연결될 수 있고, 브릿지 전극들(CE) 중 어느 하나가 단선되더라도 구동 전극들(TE)은 나머지 브릿지 전극(CE)을 통해 안정적으로 연결될 수 있다. 서로 인접한 구동 전극들(TE)은 두 개의 브릿지 전극(CE)에 의해 연결될 수 있으나, 브릿지 전극들(CE)의 개수는 이에 한정되지 않는다.
브릿지 전극(CE)은 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)과 서로 다른 층에 배치될 수 있다. X축 방향으로 서로 인접한 감지 전극들(RE)은 복수의 구동 전극(TE) 또는 복수의 감지 전극(RE)과 같은 층에 배치된 연결부를 통해 전기적으로 연결될 수 있고, Y축 방향으로 인접한 구동 전극들(TE)은 복수의 구동 전극(TE) 또는 복수의 감지 전극(RE)과 서로 다른 층에 배치된 브릿지 전극(CE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 브릿지 전극(CE)이 복수의 감지 전극(RE)과 Z축 방향으로 서로 중첩되더라도, 복수의 구동 전극(TE)과 복수의 감지 전극(RE)은 서로 절연될 수 있다. 상호 정전 용량은 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE) 사이에 형성될 수 있다.
복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향으로 연장되고 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있고, X축 방향으로 인접한 감지 전극들(RE)은 연결부를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 감지 전극(RE)은 감지 라인(RL)을 통해 제2 터치 패드부(TP2)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 영역(TSA)의 우측에 배치된 감지 전극들(RE)은 감지 라인(RL)을 통해 제2 터치 패드부(TP2)에 접속될 수 있다. 감지 라인(RL)은 터치 주변 영역(TOA)의 우측 및 하측을 경유하여 제2 터치 패드부(TP2)까지 연장될 수 있다. 제2 터치 패드부(TP2)는 회로 보드(300)를 통해 터치 구동부(400)에 접속될 수 있다.
복수의 더미 전극(DME) 각각은 구동 전극(TE) 또는 감지 전극(RE)에 의해 둘러싸일 수 있다. 복수의 더미 전극(DME) 각각은 구동 전극(TE) 또는 감지 전극(RE)과 이격되어 절연될 수 있다. 따라서, 더미 전극(DME)은 전기적으로 플로팅될 수 있다.
표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 서브 영역(SBA)의 가장자리에 배치될 수 있다. 표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 이방성 도전 필름 또는 SAP 등과 같은 저저항 고신뢰성 소재를 이용하여 회로 보드(300)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 터치 패드 영역(TPA1)은 표시 패드 영역(DPA)의 일측에 배치될 수 있고, 복수의 제1 터치 패드부(TP1)를 포함할 수 있다. 복수의 제1 터치 패드부(TP1)는 회로 보드(300) 상에 배치된 터치 구동부(400)에 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제1 터치 패드부(TP1)는 복수의 구동 라인(TL)을 통해 터치 구동 신호를 복수의 구동 전극(TE)에 공급할 수 있다.
제2 터치 패드 영역(TPA2)은 표시 패드 영역(DPA)의 타측에 배치될 수 있고, 복수의 제2 터치 패드부(TP2)를 포함할 수 있다. 복수의 제2 터치 패드부(TP2)는 회로 보드(300) 상에 배치된 터치 구동부(400)에 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 구동부(400)는 복수의 제2 터치 패드부(TP2)에 접속된 복수의 감지 라인(RL)을 통해 터치 센싱 신호를 수신할 수 있고, 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE) 간의 상호 정전 용량 변화를 센싱할 수 있다.
다른 예를 들어, 터치 구동부(400)는 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE) 각각에 터치 구동 신호를 공급할 수 있고, 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE) 각각으로부터 터치 센싱 신호를 수신할 수 있다. 터치 구동부(400)는 터치 센싱 신호를 기초로 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE) 각각의 전하 변화량을 센싱할 수 있다.
도 5는 도 4의 터치 센싱부의 A1 영역을 확대한 평면도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 확대한 평면도이다. 도 5와 비교하여, 도 6에는 발광 영역들(EA1 내지 EA3)이 더 도시되었다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)(및 복수의 더미 전극(DME, 도 4 참고))은 동일 층에 배치될 수 있고, 서로 이격될 수 있다.
복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. Y축 방향으로 인접한 구동 전극들(TE)은 브릿지 전극(CE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향으로 연장되고 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있고, X축 방향으로 인접한 감지 전극들(RE)은 연결부(RCE)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 감지 전극들(RE)의 연결부(RCE)는 서로 인접한 구동 전극들(TE)의 최단 거리 내에 배치될 수 있다.
복수의 브릿지 전극(CE)은 구동 전극(TE) 및 감지 전극(RE)과 다른 층에 배치될 수 있다. 브릿지 전극(CE)은 제1 부분(CEa) 및 제2 부분(CEb)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 브릿지 전극(CE)의 제1 부분(CEa)은 제1 컨택홀(CNT1)을 통해 일측에 배치된 구동 전극(TE)에 연결되어 제3 방향(DR3)으로 연장될 수 있다. 브릿지 전극(CE)의 제2 부분(CEb)은 감지 전극(RE)과 중첩되는 영역에서 제1 부분(CEa)으로부터 절곡되어 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있고, 제1 컨택홀(CNT1)을 통해 타측에 배치된 구동 전극(TE)에 연결될 수 있다. 이하에서, 제1 방향(DR1)은 X축 방향과 Y축 방향 사이의 방향이고, 제2 방향(DR2)은 Y축의 반대 방향과 X축 방향 사이의 방향이며, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)의 반대 방향이고, 제4 방향(DR4)은 제2 방향(DR2)의 반대 방향일 수 있다. 따라서, 복수의 브릿지 전극(CE) 각각은 Y축 방향으로 인접한 구동 전극들(TE)을 접속시킬 수 있다.
예를 들어, 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)(및 복수의 더미 전극(DME, 도 4 참고))은 평면 상 메쉬(Mesh) 구조 또는 그물망 구조로 형성될 수 있다. 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)은 평면도 상에서 화소 그룹(PG)의 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 각각을 둘러쌀 수 있다. 따라서, 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)과 중첩되지 않을 수 있다. 복수의 브릿지 전극(CE) 역시 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)과 중첩되지 않을 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)는 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)에서 방출된 광의 휘도가 터치 센싱부(TSU)에 의해 감소되는 것을 방지할 수 있다.
복수의 구동 전극(TE) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 부분(TEa) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 제2 부분(TEb)을 포함할 수 있다. 복수의 감지 전극(RE) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 부분(REa) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 제2 부분(REb)을 포함할 수 있다.
복수의 화소는 제1 내지 제3 서브 화소를 포함할 수 있고, 제1 내지 제3 서브 화소 각각은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 영역(EA1)은 제1 색의 광 또는 적색 광을 방출할 수 있고, 제2 발광 영역(EA2)은 제2 색의 광 또는 녹색 광을 방출할 수 있으며, 제3 발광 영역(EA3)은 제3 색의 광 또는 청색 광을 방출할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
하나의 화소 그룹(PG)은 하나의 제1 발광 영역(EA1), 두 개의 제2 발광 영역(EA2), 및 하나의 제3 발광 영역(EA3)을 포함하여 백색 계조를 표현할 수 있으나, 화소 그룹(PG)의 구성은 이에 한정되지 않는다. 하나의 제1 발광 영역(EA1)에서 방출된 광, 두 개의 제2 발광 영역(EA2)에서 방출된 광, 및 하나의 제3 발광 영역(EA3)에서 방출된 광의 조합에 의해 백색 계조가 표현될 수 있다.
도 7은 도 6의 선 I-I'을 따라 자른 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 표시 패널(100)은 표시부(DU), 터치 센싱부(TSU), 및 편광 필름(POL)을 포함할 수 있다. 표시부(DU)는 기판(SUB), 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 및 봉지층(TFEL)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 베이스 기판 또는 베이스 부재일 수 있다.
트랜지스터층(TFTL)은 제1 버퍼층(BF1), 차광층(BML), 제2 버퍼층(BF2), 트랜지스터(TFT), 게이트 절연막(GI), 제1 층간 절연막(ILD1), 커패시터 전극(CPE), 제2 층간 절연막(ILD2), 제1 연결 전극(CNE1), 제1 보호층(PAS1), 제2 연결 전극(CNE2), 및 제2 보호층(PAS2)을 포함할 수 있다.
제1 버퍼층(BF1)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 제1 버퍼층(BF1)은 공기 또는 수분의 침투를 방지할 수 있는 무기막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 버퍼층(BF1)은 교번하여 적층된 복수의 무기막을 포함할 수 있다.
차광층(BML)은 제1 버퍼층(BF1) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 차광층(BML)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다. 다른 예를 들어, 차광층(BML)은 블랙 안료를 포함하는 유기막일 수 있다.
제2 버퍼층(BF2)은 제1 버퍼층(BF1) 및 차광층(BML)을 덮을 수 있다. 제2 버퍼층(BF2)은 공기 또는 수분의 침투를 방지할 수 있는 무기막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 버퍼층(BF2)은 교번하여 적층된 복수의 무기막을 포함할 수 있다.
트랜지스터(TFT)(또는, 박막 트랜지스터)는 제2 버퍼층(BF2) 상에 배치될 수 있고, 복수의 화소 각각의 화소 회로를 구성할 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터(TFT)는 화소 회로의 구동 트랜지스터 또는 스위칭 트랜지스터일 수 있다. 트랜지스터(TFT)는 반도체 영역(ACT), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 및 게이트 전극(GE)을 포함할 수 있다.
반도체 영역(ACT), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)은 제2 버퍼층(BF2) 상에 배치될 수 있다. 반도체 영역(ACT), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)은 차광층(BML)과 두께 방향으로 중첩될 수 있다. 반도체 영역(ACT)은 게이트 전극(GE)과 두께 방향으로 중첩될 수 있고, 게이트 절연막(GI)에 의해 게이트 전극(GE)과 절연될 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 반도체 영역(ACT)의 물질을 도체화하여 마련될 수 있다.
게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI) 상에 배치될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고, 반도체 영역(ACT)과 중첩될 수 있다.
게이트 절연막(GI)은 반도체 영역(ACT), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연막(GI)은 반도체 영역(ACT), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 및 제2 버퍼층(BF2)을 덮을 수 있고, 반도체 영역(ACT)과 게이트 전극(GE)을 절연시킬 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 제1 연결 전극(CNE1)이 관통하는 컨택홀을 포함할 수 있다.
제1 층간 절연막(ILD1)은 게이트 전극(GE) 및 게이트 절연막(GI)을 덮을 수 있다. 제1 층간 절연막(ILD1)은 제1 연결 전극(CNE1)이 관통하는 컨택홀을 포함할 수 있다. 제1 층간 절연막(ILD1)의 컨택홀은 게이트 절연막(GI)의 컨택홀 및 제2 층간 절연막(ILD2)의 컨택홀과 연결될 수 있다.
커패시터 전극(CPE)은 제1 층간 절연막(ILD1) 상에 배치될 수 있다. 커패시터 전극(CPE)은 두께 방향에서 게이트 전극(GE)과 중첩될 수 있다. 커패시터 전극(CPE) 및 게이트 전극(GE)은 정전 용량을 형성할 수 있다.
제2 층간 절연막(ILD2)은 커패시터 전극(CPE) 및 제1 층간 절연막(ILD1)을 덮을 수 있다. 제2 층간 절연막(ILD2)은 제1 연결 전극(CNE1)이 관통하는 컨택홀을 포함할 수 있다. 제2 층간 절연막(ILD2)의 컨택홀은 제1 층간 절연막(ILD1)의 컨택홀 및 게이트 절연막(GI)의 컨택홀과 연결될 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제2 층간 절연막(ILD2) 상에 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)과 제2 연결 전극(CNE2)을 접속시킬 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제2 층간 절연막(ILD2), 제1 층간 절연막(ILD1), 및 게이트 절연막(GI)에 마련된 컨택홀에 삽입되어 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)에 컨택될 수 있다.
제1 보호층(PAS1)은 제1 연결 전극(CNE1) 및 제2 층간 절연막(ILD2)을 덮을 수 있다. 제1 보호층(PAS1)은 트랜지스터(TFT)를 보호할 수 있다. 제1 보호층(PAS1)은 제2 연결 전극(CNE2)이 관통하는 컨택홀을 포함할 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제1 보호층(PAS1) 상에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제1 연결 전극(CNE1) 및 발광 소자(LED)의 화소 전극(AND)을 접속시킬 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제1 보호층(PAS1)에 마련된 컨택홀에 삽입되어 제1 연결 전극(CNE1)에 컨택될 수 있다.
제2 보호층(PAS2)은 제2 연결 전극(CNE2) 및 제1 보호층(PAS1)을 덮을 수 있다. 제2 보호층(PAS2)은 발광 소자(LED)의 화소 전극(AND)이 관통하는 컨택홀을 포함할 수 있다.
발광 소자층(EML)은 트랜지스터층(TFTL) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 발광 소자(LED) 및 화소 정의막(PDL)을 포함할 수 있다. 발광 소자(LED)는 화소 전극(AND), 발광층(EL), 및 공통 전극(CAT)을 포함할 수 있다.
화소 전극(AND)은 제2 보호층(PAS2) 상에 배치될 수 있다. 화소 전극(AND)은 화소 정의막(PDL)에 의해 정의되는 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 중 하나의 발광 영역과 중첩되게 배치될 수 있다. 화소 전극(AND)은 제1 및 제2 연결 전극(CNE1, CNE2)을 통해 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)에 접속될 수 있다.
발광층(EL)은 화소 전극(AND) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광층(EL)은 유기 물질로 이루어진 유기 발광층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 발광층(EL)이 유기 발광층에 해당하는 경우, 트랜지스터(TFT)가 발광 소자(LED)의 화소 전극(AND)에 소정의 전압을 인가하고, 발광 소자(LED)의 공통 전극(CAT)이 공통 전압 또는 캐소드 전압을 수신하면, 정공과 전자 각각이 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층(EL)으로 이동할 수 있고, 정공과 전자가 발광층(EL)에서 서로 결합하여 광을 방출할 수 있다.
공통 전극(CAT)은 발광층(EL) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 공통 전극(CAT)은 복수의 화소 별로 구분되지 않고 전체 화소에 공통되는 전극 형태로 구현될 수 있다. 공통 전극(CAT)은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)에서 발광층(EL) 상에 배치될 수 있고, 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)을 제외한 영역에서 화소 정의막(PDL) 상에 배치될 수 있다.
공통 전극(CAT)은 공통 전압 또는 저전위 전압을 수신할 수 있다. 화소 전극(AND)이 데이터 전압에 대응되는 전압을 수신하고 공통 전극(CAT)이 저전위 전압을 수신하면, 전위 차가 화소 전극(AND)과 공통 전극(CAT) 사이에 형성됨으로써, 발광층(EL)이 광을 방출할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)을 정의할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 복수의 발광 소자(LED) 각각의 화소 전극(AND)을 이격 및 절연시킬 수 있다.
봉지층(TFEL)은 공통 전극(CAT) 상에 배치되어, 복수의 발광 소자(LED)를 덮을 수 있다. 봉지층(TFEL)은 적어도 하나의 무기막을 포함하여, 발광 소자층(EML)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지할 수 있다. 봉지층(TFEL)은 적어도 하나의 유기막을 포함하여 먼지와 같은 이물질로부터 발광 소자층(EML)을 보호할 수 있다.
터치 센싱부(TSU)는 봉지층(TFEL) 상에 배치될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)는 제3 버퍼층(BF3), 브릿지 전극(CE), 제1 절연막(SIL1), 구동 전극(TE), 감지 전극(RE), 및 제2 절연막(SIL2)을 포함할 수 있다.
제3 버퍼층(BF3)은 봉지층(TFEL) 상에 배치될 수 있다. 제3 버퍼층(BF3)은 절연 및 광학적 기능을 가질 수 있다. 제3 버퍼층(BF3)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 선택적으로, 제3 버퍼층(BF3)은 생략될 수 있다.
브릿지 전극(CE)은 제3 버퍼층(BF3) 상에 배치될 수 있다. 브릿지 전극(CE)은 구동 전극(TE) 및 감지 전극(RE)과 다른 층에 배치되어, Y축 방향으로 인접한 구동 전극들(TE)을 접속시킬 수 있다.
제1 절연막(SIL1)은 브릿지 전극(CE) 및 제3 버퍼층(BF3)을 덮을 수 있다. 제1 절연막(SIL1)은 절연 및 광학적 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 절연막(SIL1)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 및 알루미늄옥사이드층 중 적어도 하나를 포함하는 무기막일 수 있다.
구동 전극(TE) 및 감지 전극(RE)은 제1 절연막(SIL1) 상에 배치될 수 있다. 구동 전극(TE) 및 감지 전극(RE) 각각은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)과 중첩되지 않을 수 있다. 구동 전극(TE) 및 감지 전극(RE) 각각은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), ITO(Indium Tin Oxide)의 단일층으로 형성되거나, 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)로 형성될 수 있다.
제2 절연막(SIL2)은 구동 전극(TE), 감지 전극(RE), 및 제1 절연막(SIL1)을 덮을 수 있다. 제2 절연막(SIL2)은 절연 및 광학적 기능을 가질 수 있다. 제2 절연막(SIL2)은 제1 절연막(SIL1)에 예시된 물질로 이루어질 수 있다.
편광 필름(POL)은 터치 센싱부(TSU) 상에 배치될 수 있다.
도 8은 도 4의 A2 영역을 확대한 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 평면도이다. 도 9는 일 실시예에 따른 차광 부재를 설명하는 평면도이다. 설명의 편의상, 도 9에는 구동 전극(TE)(또는, 터치 전극(SEN)) 및 차광 부재(BK)만이 도시되었다. 도 10은 도 8의 선 II-II'을 따라 자른 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다. 설명의 편의상, 도 10에는 발광 소자층(EML) 및 트랜지스터층(TFTL)(및 기판(SUB))이 간략하게 도시되었으나, 도 10의 표시 장치는 도 8을 참조하여 설명한 발광 소자층(EML) 및 트랜지스터층(TFTL)을 포함할 수 있다.
도 5 내지 도 10을 참조하면, 도 8의 A2 영역은 차광 부재(BK)(또는, 코드 패턴(CP))를 더 포함하는 것으로서, 전술한 구성과 동일한 구성은 간략히 설명하거나 생략하기로 한다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 터치 센싱부(TSU)는 복수의 터치 전극(SEN) 중 일부를 덮는 차광 부재(BK)를 더 포함할 수 있다. 차광 부재(BK)는, 차광 부재(BK)의 형상, 배열(도 14 참고) 등에 의해 결정되는 위치 정보를 갖는, 위치 코드(또는, 코드)일 수 있다. 위치 코드는 주기성을 갖는 가상의 선들(도 14 참고)의 교차점에 특정 방향으로 배치될 수 있다. 이하에서는, 상기 위치 정보, 또는 상기 위치 코드를 설명함에 있어서, 차광 부재(BK)를 코드 패턴(CP)으로 부르기로 한다.
차광 부재(BK)는 터치 전극(SEN)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 차광 부재(BK)는 일부의 구동 전극(TE) 또는 일부의 감지 전극(RE)을 덮을 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 차광 부재(BK)는 구동 전극(TE)(또는, 터치 전극(SEN)) 상에 직접적으로 배치되며, 구동 전극(TE)과 접할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차광 부재(BK)는 평면도 상에서 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 중 적어도 하나의 발광 영역을 둘러쌀 수 있다. 이 경우, 차광 부재(BK)는 평면 상 메쉬(Mesh) 구조 및 그물망 구조로 형성될 수 있다.
차광 부재(BK)는 평면도 상에서(또는, 단면도 상에서) 비발광 영역(BA)은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 사이의 비발광 영역(BA)에 배치되며, 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)과 비중첩할 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)는 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)에서 방출된 광의 휘도가 차광 부재(BK)에 의해 감소되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 차광 부재(BK)는 폐루프(Closed Loop) 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 개루프 형상 또는 라인 형상과 비교하여, 차광 부재(BK)(또는, 코드 패턴(CP))의 식별 감도가 향상될 수 있다.
차광 부재(BK)는 특정 파장의 광을 흡수할 수 있고, 터치 전극(SEN)은 특정 파장의 광을 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(BK)는 적외선 흡수 물질 또는 자외선 흡수 물질을 포함할 수 있고, 복수의 터치 전극(SEN)은 적외선 반사 물질 또는 자외선 반사 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(BK)는 무기 흑색 안료 또는 유기 흑색 안료를 포함할 수 있다. 무기 흑색 안료는 카본 블랙(Carbon Black)일 수 있고, 유기 흑색 안료는 락탐 블랙(Lactam Black), 페릴렌 블랙(Perylene Black), 및 아닐린 블랙(Aniline Black) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 따라서, 카메라가 적외선 또는 자외선을 이용하여 터치 센싱부(TSU)를 촬영하는 경우, 일부의 터치 전극(SEN)을 덮는 차광 부재(BK)는 차광 부재(BK)에 의해 덮이지 않은 다른 일부의 터치 전극(SEN)으로부터 구별될 수 있다. 카메라(또는, 이를 포함하는 입력 장치)는 적외선 또는 자외선을 이용하여 차광 부재(BK)(또는, 코드 패턴(CP))를 식별하므로, 차광 부재(BK)(또는, 코드 패턴(CP))를 식별함에 있어서 표시 장치(10)의 영상 품질이 저하되지 않을 수 있다.
코드 패턴(CP)은 터치 센싱부(TSU)의 터치 센서 영역(TSA)의 전 영역에 걸쳐 배치될 수 있고, 각각의 코드 패턴(CP)은 특정 기준에 따른 위치 정보를 가질 수 있다. 코드 패턴(CP)은 표시 장치(10)의 전방에 접근한 카메라에 의해 촬영될 수 있고, 촬영된 영상 또는 이미지를 통해 식별될 수 있다. 적어도 하나의 코드 패턴(CP) 또는 코드 패턴(CP)의 조합은 기 설정된 데이터 코드의 값에 대응될 수 있다. 예를 들어, 특정 위치에 배치된 코드 패턴(CP)은 해당 위치에 지정된 데이터 코드에 대응될 수 있다. 달리 말해, 적어도 하나의 코드 패턴(CP) 또는 코드 패턴(CP)의 조합은 특정 기준에 따른 위치 정보를 가질 수 있고, 기 설정된 데이터 코드에 일대일 대응될 수 있다.
표시 장치(10)는 복수의 터치 전극(SEN) 중 일부의 터치 전극(SEN)을 덮는 차광 부재(BK)(또는, 차광 부재(BK)의 형상, 배열 등에 의해 결정되는 위치 정보를 갖는 코드 패턴(CP))을 포함함으로써, 입력 펜과 같은 입력 장치의 입력을 수신할 수 있다. 여기에서, 입력 펜은 내장된 카메라로 촬영된 영상(예를 들어, 코트 패턴(CP))을 기초로 입력 좌표를 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 입력 펜은 스마트 펜(Smart Pen), 전자기 펜(Electromagnetic Pen), 또는 액티브 펜(Active Pen)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 표시 장치(10)는 데이터 코드를 이용하여 복잡한 연산 및 보정 없이 생성된 좌표 데이터를 수신함으로써, 정확한 입력 좌표에 의한 해당 기능을 수행할 수 있다. 즉, 표시 장치(10)는 비용을 절감하고 소비 전력을 감소시키며 구동 과정을 간소화할 수 있다. 또한, 표시 장치(10)는 일부의 터치 전극(SEN)을 덮는 차광 부재(BK)를 포함함으로써 사이즈의 제약을 받지 않으며, 터치 기능을 갖는 모든 전자 기기에 적용될 수 있다.
실시예들에서, 코드 패턴(CP)은 제1 코드 패턴(CP_M)(또는, 메인 코드 패턴) 및 제2 코드 패턴(CP_S)(또는, 보조 코드 패턴)을 포함할 수 있다. 차광 부재(BK)는 제1 코드 패턴(CP_M)에 대응하는 제1 차광 부재(BK_M)(또는, 제1 부분) 및 제2 코드 패턴(CP_S)에 대응하는 제2 차광 부재(BK_S)(또는, 제2 부분)를 포함할 수 있다. 제1 차광 부재(BK_M)(또는, 제1 부분) 및 제2 차광 부재(BK_S)(또는, 제2 부분)은 폭 방향으로 다른 선폭들을 가질 수 있다. 후술하겠지만, 입력 장치가 표시 장치(10)에 터치되거나 인접한 경우 제1 코드 패턴(CP_M)을 메인으로 하여 입력 좌표가 결정되고, 입력 장치가 표시 장치(10)로부터 이격된 경우(예를 들어, 호버링) 제1 코드 패턴(CP_M) 및 제2 코드 패턴(CP_S)이 합쳐진 형태(즉, 코드 패턴(CP))에 기초하여 입력 좌표가 결정될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 코드 패턴(CP)은 제1 코드 패턴(CP_M) 및 제2 코드 패턴(CP_S)이 중첩되어 형성될 수 있다. 제1 코드 패턴(CP_M)은 제1 위치 정보를 가지며, 제2 코드 패턴(CP_S)은 제2 위치 정보를 가질 수 있다. 도 14를 참조하여 후술하겠지만, 제1 위치 정보와 제2 위치 정보는 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 코드 패턴(CP_M) 및 제2 코드 패턴(CP_S)는(또는, 제1 차광 부재(BK_M) 및 제2 차광 부재(BK_S)는) 상호 다른 크기들 및 상호 다른 선폭들을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 평면도 상에서 제1 코드 패턴(CP_M)의 크기는 제2 코드 패턴(CP_S)의 크기보다 작을 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 코드 패턴(CP_M)의 선폭(W1)은 제2 코드 패턴(CP_S)의 선폭(W2)보다 클 수 있다.
제1 코드 패턴(CP_M)의 선폭(W1) 및 제2 코드 패턴(CP_S)의 선폭(W2)은 발광 소자(LED)(또는, 화소)의 시야각을 가리지 않는 범위 내에서 설정될 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)을 기준으로 기준 각도(Θ)까지의 범위로 발광 소자(LED)로부터 광이 발산되는 경우, 제1 코드 패턴(CP_M)이 상기 광을 차단하지 않는 범위 내 최대 값으로 제1 코드 패턴(CP_M)의 선폭(W1)이 설정되고, 제2 코드 패턴(CP_S)의 선폭(W2)은 제1 코드 패턴(CP_M)의 선폭(W1)보다 작게 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 코드 패턴(CP_M) 및 제2 코드 패턴(CP_S)은 다른 평면 형상들을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 코드 패턴(CP_S)은 평면도 상에서 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 중 적어도 하나의 발광 영역을 에워싸는 폐루프를 포함하며, 전체적으로 마름모의 평면 형상을 가질 수 있다. 제1 코드 패턴(CP_M)은 폐루프를 포함하지 않으며, 전체적으로 점 또는 X자 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 코드 패턴(CP_M) 및 제2 코드 패턴(CP_S)은 동일하거나 유사한 평면 형상을 가질 수도 있다(도 16 참고).
도 11은 도 8의 코드 패턴을 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 호버 거리에 따라 코드 패턴의 명암비를 나타내는 도면이다. 도 13은 코드 패턴을 나타내는 평면도이다. 도 13은 도 8에 대응할 수 있다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 입력 장치(20)는 카메라(21)를 내장하며, 카메라(21)로 표시 장치(10)를 촬영한 영상에 기초하여 입력 좌표를 디코딩할 수 있다.
입력 장치(10)와 표시 장치(10) 간의 거리(또는, 호버 거리)에 따라 초점 심도(focus depth)가 달라지며, 촬영한 영상 내 코드 패턴의 개수 및 명암비가 달라질 수 있다. 표시 장치(10)가 제1 코드 패턴(CP_M)(또는, 제1 차광 부재(BK_M))(또는 제2 코드 패턴(CP_S)(또는, 제2 차광 부재(BK_S))) 만을 포함하는 경우, 위치 표현에 제한이 발생할 수 있다.
이하, 제1 케이스(CASE1) 및 제2 케이스(CASE2)를 순차적으로 설명한다.
먼저, 제1 케이스(CASE1)는 입력 장치(20)가 표시 장치(10)에 접촉한 상태이며(즉, 호버 거리는 0임), 입력 장치(20) 내 카메라(21)와 표시 장치(10)는 약 A만큼 이격될 수 있다. 예를 들어, A는 약 23.6mm일 수 있다. 이 경우, 카메라(21)에 의해 표시 장치(10)에 대한 제1 이미지(IMAGE1)가 획득될 수 있고, 코드 패턴(예를 들어, 제1 이미지(IMAGE1) 내 점)이 인지될 수 있다.
예를 들어, 도 13을 참조하면, 제1 케이스(CASE1)에서, 카메라(21) 내 하나의 센서(예를 들어, 약 40μm 크기의 센서)에는 제1 영역(AA1)에 대한 영상이 획득될 수 있다. 제1 영역(AA1)에는 실질적으로 제1 차광 부재(BK_M)(또는, 제1 코드 패턴(CP_M))만이 존재할 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 곡선(CURVE1)은 표시 장치(10)가 제1 차광 부재(BK_M)(즉, 제1 코드 패턴(CP_M)만을 포함하는 비교예에서, 카메라(21) 내 하나의 센서에서 획득한 영상 내 차광 부재(BK)의 비율(또는, 면적비) 또는 코드 패턴(CP)의 명암비를 나타낼 수 있다. 제2 곡선(CURVE2)은 표시 장치(10)가 제1 차광 부재(BK_M)(즉, 제1 코드 패턴(CP_M)) 및 제2 차광 부재(BK_S)(즉, 제2 코드 패턴(CP_S))을 포함하는 실시예에서, 카메라(21) 내 하나의 센서에서 획득한 영상 내 차광 부재(BK)의 비율 또는 코드 패턴(CP)의 명암비를 나타낼 수 있다.
호버 거리가 0인 경우, 제1 곡선(CURVE1) 및 제2 곡선(CURVE2)에서, 차광 부재(BK)의 비율(또는, 명암비)은 동일하며, 상대적으로 높을 수 있다. 따라서, 제2 차광 부재(BK_S)(또는, 제2 코드 패턴(CP_S))의 유무와 무관하게, 코드 패턴(CP)이 정확하게 인식될 수 있다.
다음으로, 제2 케이스(CASE2)는 입력 장치(20)가 표시 장치(10)로부터 B만큼 이격된 상태이며(즉, 호버 거리는 B임), 입력 장치(20) 내 카메라(21)와 표시 장치(10)는 약 "A+B" 만큼 이격될 수 있다. 예를 들어, B는 약 10mm일 수 있다. 이 경우, 카메라(21)에 의해 표시 장치(10)에 대한 제2 이미지(IMAGE2)가 획득될 수 있고, 경우에 따라 코드 패턴이 제대로 인지되지 못할 수 있다.
예를 들어, 도 13을 참조하면, 제2 케이스(CASE2)에서, 카메라(21) 내 하나의 센서에는 제2 영역(AA2)에 대한 영상이 획득될 수 있다. 제2 영역(AA2)에는 제1 차광 부재(BK_M)(또는, 제1 코드 패턴(CP_M)) 이외에 다른 구성이 더 존재할 수 있다.
호버 거리가 B인 경우, 제1 곡선(CURVE1) 및 제2 곡선(CURVE2)에서, 차광 부재(BK)의 비율(또는, 명암비)은 상대적으로 낮아질 수 있다. 예를 들어, 호버 거리가 0인 경우를 기준으로, 제1 곡선(CURVE1)에서 차광 부재(BK)의 비율(또는, 명암비)은 약 20%만큼 감소되고, 제2 곡선(CURVE2)에서 차광 부재(BK)의 비율(또는, 명암비)은 약 10%만큼 감소될 수 있다. 즉, 제2 차광 부재(BK_S)(또는, 제2 코드 패턴(CP_S))를 더 포함하는 실시예에 대한 제2 곡선(CURVE2)의 값이, 제2 차광 부재(BK_S)(또는, 제2 코드 패턴(CP_S))를 포함하지 않는 제1 곡선(CURVE1)의 값보다는 높게 나타날 수 있다. 따라서, 호버 거리가 0보다 큰 상태에서, 제2 코드 패턴(CP_S)을 더 포함하는 코드 패턴(CP)이 보다 정확하게 인지될 수 있다.
다른 예로, 입력 장치(20)가 표시 장치(10)로부터 C만큼 이격된 경우(즉, 호버 거리는 C임), 카메라(21) 내 하나의 센서에는 제3 영역(AA3, 도 13 참고)에 대한 영상이 획득될 수 있다.
호버 거리가 C인 경우, 제1 곡선(CURVE1) 및 제2 곡선(CURVE2)에서, 차광 부재(BK)의 비율(또는, 명암비)은 보다 낮아질 수 있다. 예를 들어, 호버 거리가 0인 경우를 기준으로, 제1 곡선(CURVE1)에서 차광 부재(BK)의 비율(또는, 명암비)은 약 35%만큼 감소되고, 제1 곡선(CURVE1)에서 차광 부재(BK)의 비율(또는, 명암비)은 약 20%만큼 감소될 수 있다. 이 경우, 제1 코드 패턴(CP_M)만을 포함하는 코드 패턴은 정확하게 인지되지 못할 수 있다.
상술한 바와 같이, 코드 패턴(CP)이 제1 코드 패턴(CP_M) 이외에 제2 코드 패턴(CP_S)을 더 포함하는 경우, 입력 장치의 호버링 상태에서도 코드 패턴(CP)이 보다 정확하게 인지될 수 있다.
한편, 코드 패턴(CP)이 제1 코드 패턴(CP_M)을 제외하고 제2 코드 패턴(CP_S)만을 포함하는 경우에는, 영상 내 차광 부재(BK)의 비율(또는, 면적비) 또는 코드 패턴(CP)의 명암비가 전체적으로 낮아 코드 패턴(CP)이 인식률이 상대적으로 낮을 수 있다.
또한, 제1 코드 패턴(CP_M)의 크기가 제2 코드 패턴(CP_S)의 크기만큼 큰 경우 입력 장치(20)의 호버링 상태에서도 제1 코드 패턴(CP_M)이 인지될 수 있으나, 제1 코드 패턴(CP_M)(즉, 상대적으로 크고 선폭이 두꺼운 제1 코드 패턴(CP_M)) 자체가 사용자에게 시인되거나, 표시 장치(10)의 발광 특성을 저하시킬 수도 있다. 또한, 입력 장치(20)가 표시 장치(10)에 수직이 아닌 경사지게 접촉하거나 인접한 경우에도 코드 패턴(CP)이 인지되어야 하는데, 코트 패턴(CP)(특히, 제1 코드 패턴(CP_M))이 큰 경우, 코드 패턴(CP)과 다른 코드 패턴 사이의 거리가 확보되지 않을 수 있다.
즉, 선폭이 큰 제1 코드 패턴(CP_M)의 크기를 최소화하여 표시 장치(10)의 발광 특성(예를 들어, 시야각 특성, 색변화특성(White angular dependency))의 저하가 최소화될 수 있으며, 선폭이 작은 제2 코드 패턴(CP_S)을 추가로 이용하여 입력 성능(특히, 호버링 상태에서의 입력 성능)이 유지되거나 향상될 수 있다.
도 14 및 도 15는 일 실시예에 따른 차광 부재들의 배열에 따른 위치 코드를 설명하는 평면도들이다. 설명의 편의상, 도 14에는 도 8을 참조하여 설명한 구동 전극(TE)(또는, 터치 전극(SEN)) 및 차광 부재(BK)만이 도시되었으며, 전술한 구성과 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 차광 부재들(BK11 내지 BK22)(또는, 코드 패턴들)은 평면도 상에서 실질적으로 행들과 열들로 배열될 수 있다. 행들과 열들에 대응하는 가상의 선들(L_H1, L_H2, L_V1, L_V2)을 기준으로 차광 부재들(BK11 내지 BK22)의 배치 위치에 의해 위치 정보가 결정될 수 있다.
제1 위치 코드(CODE_M)는 메인 차광 부재들(BK_M11 내지 BK_M22)(또는, 제1 차광 부재들, 메인 코드 패턴들)로 구성될 수 있다.
제11 메인 차광 부재(BK_M11)는 제1 수평선(L_H1) 및 제1 수직선(L_V1)에 인접할 수 있다. 제11 메인 차광 부재(BK_M11)는 제1 수평선(L_H1)에 위치하며, 제1 수직선(L_V1)보다 우측에 위치할 수 있다. 이 경우, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)는 "right"에 대응하는 값을 가질 수 있다.
제12 메인 차광 부재(BK_M12)는 제1 수평선(L_H1) 및 제2 수직선(L_V2)에 인접할 수 있다. 제12 메인 차광 부재(BK_M12)는 제1 수평선(L_H1)에 위치하며, 제2 수직선(L_V2)보다 좌측에 위치할 수 있다. 이 경우, 제12 메인 차광 부재(BK_M12)는 "left"에 대응하는 값을 가질 수 있다.
제21 메인 차광 부재(BK_M21)는 제2 수평선(L_H2) 및 제1 수직선(L_V1)에 인접할 수 있다. 제21 메인 차광 부재(BK_M21)는 제2 수평선(L_H2)의 하측에 위치하며, 제1 수직선(L_V1)에 위치할 수 있다. 이 경우, 제21 메인 차광 부재(BK_M21)는 "down"에 대응하는 값을 가질 수 있다.
제22 메인 차광 부재(BK_M22)는 제2 수평선(L_H2) 및 제2 수직선(L_V2)에 인접할 수 있다. 제22 메인 차광 부재(BK_M22)는 제2 수평선(L_H2)의 상측에 위치하며, 제1 수직선(L_V1)에 위치할 수 있다. 이 경우, 제22 메인 차광 부재(BK_M22)는 "up"에 대응하는 값을 가질 수 있다.
메인 차광 부재들(BK_M11 내지 BK_M22)(또는, 이들의 값들)의 조합에 의해 제1 위치 코드(CODE_M)(또는, 제1 위치 정보, 제1 데이터 코드)가 결정될 수 있다.
제1 위치 코드(COME_M)과 유사하게, 제2 위치 코드(CODE_A)는 보조 차광 부재들(BK_S11 내지 BK_S22)(또는, 제2 차광 부재들, 보조 코드 패턴들)로 구성될 수 있다.
제11 보조 차광 부재(BK_S11)는 제1 수평선(L_H1) 및 제1 수직선(L_V1)에 인접할 수 있다. 제11 보조 차광 부재(BK_S11)는 제1 수평선(L_H1)에 위치하며, 제1 수직선(L_V1)보다 우측에 위치할 수 있다. 이 경우, 제11 보조 차광 부재(BK_S11)는 "right"에 대응하는 값을 가질 수 있다.
제12 보조 차광 부재(BK_S12)는 제1 수평선(L_H1) 및 제2 수직선(L_V2)에 인접할 수 있다. 제12 보조 차광 부재(BK_S12)는 제1 수평선(L_H1)에 위치하며, 제2 수직선(L_V2)보다 좌측에 위치할 수 있다. 이 경우, 제12 보조 차광 부재(BK_S12)는 "left"에 대응하는 값을 가질 수 있다.
제21 보조 차광 부재(BK_S21)는 제2 수평선(L_H2) 및 제1 수직선(L_V1)에 인접할 수 있다. 제21 보조 차광 부재(BK_S21)는 제2 수평선(L_H2)의 하측에 위치하며, 제1 수직선(L_V1)에 위치할 수 있다. 이 경우, 제21 보조 차광 부재(BK_S21)는 "down"에 대응하는 값을 가질 수 있다.
제22 보조 차광 부재(BK_S22)는 제2 수평선(L_H2) 및 제2 수직선(L_V2)에 인접할 수 있다. 제22 보조 차광 부재(BK_S22)는 제2 수평선(L_H2)의 상측에 위치하며, 제1 수직선(L_V1)에 위치할 수 있다. 이 경우, 제22 보조 차광 부재(BK_S22)는 "up"에 대응하는 값을 가질 수 있다.
보조 차광 부재들(BK_S11 내지 BK_S22)(또는, 이들의 값들)의 조합에 의해 제2 위치 코드(CODE_A)(또는, 제2 위치 정보, 제2 데이터 코드)가 결정될 수 있다. 제2 위치 코드(CODE_A)는 제1 위치 코드(CODE_M)와 동일한 값(또는, 디코딩 값)을 가질 수 있다.
위치 코드(CODE)는 차광 부재들(BK11 내지 BK22)로 구성될 수 있다. 제11 차광 부재(BK11)는 제11 메인 차광 부재(BK_M11) 및 제11 보조 차광 부재(BK_S11)를 포함할 수 있다. 제12 차광 부재(BK12)는 제12 메인 차광 부재(BK_M12) 및 제12 보조 차광 부재(BK_S12)를 포함할 수 있다. 제21 차광 부재(BK21)는 제21 메인 차광 부재(BK_M21) 및 제21 보조 차광 부재(BK_S21)를 포함할 수 있다. 제22 차광 부재(BK22)는 제22 메인 차광 부재(BK_M22) 및 제22 보조 차광 부재(BK_S22)를 포함할 수 있다. 따라서, 위치 코드(CODE)는 동일한 값(또는, 디코딩 값)을 가지는 제1 위치 코드(CODE_M)와 제2 위치 코드(CODE_A)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 메인 차광 부재(또는, 제1 차광 부재, 제1 코드 패턴)의 면적 중심은 보조 차광 부재(또는, 제2 차광 부재, 제2 코드 패턴)의 면적 중심과 같을 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 제11 차광 부재(BK11)에서, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)의 면적 중심은 제11 보조 차광 부재(BK_S11)의 면적 중심과 같을 수 있다.
달리 말해, 가상의 선들(L_H1, L_H2, L_V1, L_V2) 중에서 차광 부재에 가장 인접한 가상의 선을 기준으로, 메인 차광 부재(또는, 제1 차광 부재, 제1 코드 패턴) 및 보조 차광 부재(또는, 제2 차광 부재, 제2 코드 패턴)은 동일한 방향에 위치하고, 상기 가상의 선으로부터 동일한 이격 거리로 이격될 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 제11 차광 부재(BK11)에서, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)과 제11 보조 차광 부재(BK_S11)은 제1 수직선(L_V1)의 우측에 위치하며, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)과 제11 보조 차광 부재(BK_S11)(또는, 이들의 면적 중심)은 제1 수직선(L_V1)으로부터 동일한 거리에 위치할 수 있다.
다른 실시예에서, 메인 차광 부재(또는, 제1 차광 부재, 제1 코드 패턴)의 면적 중심은 보조 차광 부재(또는, 제2 차광 부재, 제2 코드 패턴)의 면적 중심과 다를 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 제11 차광 부재(BK11)에서, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)의 면적 중심은 제11 보조 차광 부재(BK_S11)의 면적 중심과 다를 수 있다.
달리 말해, 가상의 선들(L_H1, L_H2, L_V1, L_V2) 중에서 차광 부재에 가장 인접한 가상의 선을 기준으로, 메인 차광 부재(또는, 제1 차광 부재, 제1 코드 패턴) 및 보조 차광 부재(또는, 제2 차광 부재, 제2 코드 패턴)은 동일한 방향에 위치하되, 상기 가상의 선으로부터 다른 이격 거리들로 이격될 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 제11 차광 부재(BK11)에서, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)과 제11 보조 차광 부재(BK_S11)은 제1 수직선(L_V1)의 우측에 위치되며, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)은 제11 보조 차광 부재(BK_S11)보다 제1 수직선(L_V1)으로부터 더 멀리 이격될 수 있다. 유사하게, 제12 메인 차광 부재(BK_M12)은 제12 보조 차광 부재(BK_S12)보다 제2 수직선(L_V2)으로부터 더 멀리 이격될 수 있다. 제21 메인 차광 부재(BK_M21)은 제21 보조 차광 부재(BK_S21)보다 제1 수평선(L_H1)으로부터 더 멀리 이격될 수 있다. 제22 메인 차광 부재(BK_M22)은 제22 보조 차광 부재(BK_S22)보다 제2 수평선(L_H2)으로부터 더 멀리 이격될 수 있다.
도 6에 도시된 발광 영역들(EA1 내지 EA3)의 상호 다른 크기들을 고려하여, 상대적으로 큰 선폭을 가지는 메인 차광 부재들(BK_M11 내지 BK_M22)의 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
도 16은 도 4의 A2 영역을 확대한 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 8 및 도 16을 참조하면, 차광 부재(BK)(또는, 코드 패턴(CP))의 형상, 또는 제1 차광 부재(BK_M)(또는, 제1 코드 패턴(CP_M))의 배치 위치를 제외하고, 도 16의 실시예는 도 8의 실시예와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 도 8을 참조하여 설명한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
코드 패턴(CP)은 제1 코드 패턴(CP_M)(또는, 메인 코드 패턴) 및 제2 코드 패턴(CP_S)(또는, 보조 코드 패턴)을 포함할 수 있다. 차광 부재(BK)는 제1 코드 패턴(CP_M)에 대응하는 제1 차광 부재(BK_M)(또는, 제1 부분) 및 제2 코드 패턴(CP_S)에 대응하는 제2 차광 부재(BK_S)(또는, 제2 부분)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 코드 패턴(CP_M) 및 제2 코드 패턴(CP_S)은 동일하거나 유사한 평면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 코드 패턴(CP_S)은 평면도 상에서 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 중 적어도 하나의 발광 영역을 에워싸는 폐루프를 포함하며, 전체적으로 마름모의 평면 형상을 가질 수 있다. 유사하게, 제1 코드 패턴(CP_M)은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 중 하나의 발광 영역을 에워싸는 폐루프를 포함하며, 전체적으로 마름모의 평면 형상을 가질 수 있다. 제1 코드 패턴(CP_M)이 폐루프 형상을 가지는 경우, 점 형상 또는 라인 형상과 비교하여, 제1 코드 패턴(CP_M)(및 이를 포함하는 코드 패턴(CP))의 식별 감도가 보다 향상될 수 있다.
표시 장치(10)의 발광 특성을 최소화하는 범위 내에서 제1 코드 패턴(CP_M)의 형상(및 크기)는 다양하게 변경될 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 차광 부재들의 배열에 따른 위치 코드를 설명하는 평면도이다.
도 14, 도 15 및 도 17을 참조하면, 메인 차광 부재들(BK_M11 내지 BK_M22)(또는, 제1 차광 부재들, 제1 코드 패턴들)의 형상을 제외하고, 도 17의 실시예는 도 15의 실시예와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
메인 차광 부재들(BK_M11 내지 BK_M22) 각각은 도 16을 참조하여 설명한 제1 차광 부재(BK_M)와 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않는다.
메인 차광 부재(또는, 제1 차광 부재, 제1 코드 패턴)의 면적 중심은 보조 차광 부재(또는, 제2 차광 부재, 제2 코드 패턴)의 면적 중심과 다를 수 있다. 예를 들어, 제11 차광 부재(BK11)에서, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)의 면적 중심은 제11 보조 차광 부재(BK_S11)의 면적 중심과 다를 수 있다.
가상의 선들(L_H1, L_H2, L_V1, L_V2) 중에서 차광 부재에 가장 인접한 가상의 선을 기준으로, 메인 차광 부재(또는, 제1 차광 부재, 제1 코드 패턴) 및 보조 차광 부재(또는, 제2 차광 부재, 제2 코드 패턴)은 동일한 방향에 위치하되, 상기 가상의 선으로부터 다른 이격 거리들로 이격될 수 있다. 예를 들어, 제11 차광 부재(BK11)에서, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)과 제11 보조 차광 부재(BK_S11)은 제1 수직선(L_V1)의 우측에 위치되며, 제11 메인 차광 부재(BK_M11)은 제11 보조 차광 부재(BK_S11)보다 제1 수직선(L_V1)으로부터 더 멀리 이격될 수 있다. 유사하게, 제12 메인 차광 부재(BK_M12)은 제12 보조 차광 부재(BK_S12)보다 제2 수직선(L_V2)으로부터 더 멀리 이격될 수 있다. 제21 메인 차광 부재(BK_M21)은 제21 보조 차광 부재(BK_S21)보다 제1 수평선(L_H1)으로부터 더 멀리 이격될 수 있다. 제22 메인 차광 부재(BK_M22)은 제22 보조 차광 부재(BK_S22)보다 제2 수평선(L_H2)으로부터 더 멀리 이격될 수 있다.
도 18은 실시예들에 따른 터치 입력 시스템을 나타내는 사시도이다. 도 19는 도 18의 터치 입력 시스템에 포함된 표시 장치 및 터치 입력 장치를 나타내는 블록도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 터치 입력 시스템은 표시 장치(10) 및 입력 장치(20)를 포함할 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 패널(100), 표시 구동부(200), 터치 구동부(400), 메인 프로세서(500), 및 통신부(600)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 표시부(DU) 및 터치 센싱부(TSU)를 포함할 수 있다. 표시부(DU)는 복수의 화소를 포함하여 영상을 표시할 수 있다.
터치 센싱부(TSU)는 복수의 터치 전극(SEN)을 포함하여 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지할 수 있다. 표시 장치(10)는 코드 패턴(CP, 도 8, 도 16 참고)을 포함함으로써, 입력 장치(20)의 터치를 감지할 수 있다. 코드 패턴(CP)은 차광 부재(BK)의 평면 형상, 배열 등에 의해 결정되어 위치 정보를 가질 수 있다. 적어도 하나의 코드 패턴(CP) 또는 코드 패턴(CP)의 조합은 기 설정된 데이터 코드의 값에 대응될 수 있다.
표시 구동부(200)는 표시부(DU)를 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력할 수 있다. 표시 구동부(200)는 데이터 라인들에 데이터 전압들을 공급할 수 있다. 표시 구동부(200)는 전원 라인에 전원 전압을 공급하며, 게이트 구동부에 게이트 제어 신호들을 공급할 수 있다.
터치 구동부(400)는 터치 센싱부(TSU)에 접속될 수 있다. 터치 구동부(400)는 터치 센싱부(TSU)의 복수의 터치 전극(SEN)에 터치 구동 신호를 공급하고, 복수의 터치 전극(SEN) 사이의 정전 용량의 변화량을 센싱할 수 있다. 터치 구동부(400)는 복수의 터치 전극(SEN) 사이의 정전 용량의 변화량을 기초로 사용자의 입력 여부 및 입력 좌표를 산출할 수 있다.
메인 프로세서(500)는 표시 장치(10)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(500)는 표시 패널(100)이 영상을 표시하도록 디지털 비디오 데이터를 표시 구동부(200)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(500)는 터치 구동부(400)로부터 터치 데이터를 수신하여 사용자의 입력 좌표를 판단한 후, 입력 좌표에 따른 디지털 비디오 데이터를 생성하거나, 사용자의 입력 좌표에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 다른 예를 들어, 메인 프로세서(500)는 입력 장치(20)로부터 좌표 데이터를 수신하여 입력 장치(20)의 입력 좌표를 판단한 후, 입력 좌표에 따른 디지털 비디오 데이터를 생성하거나, 입력 장치(20)의 입력 좌표에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다.
통신부(600)는 외부 장치와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(600)는 입력 장치(20)의 통신 모듈(24)과 통신 신호를 송수신할 수 있다. 통신부(600)는 입력 장치(20)로부터 데이터 코드로 구성된 좌표 데이터를 수신할 수 있고, 좌표 데이터를 메인 프로세서(500)에 제공할 수 있다.
입력 장치(20)는 카메라(21), 압전 센서(22), 프로세서(23), 통신 모듈(24), 메모리(25), 및 배터리(26)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력 장치(20)는 광학 방식을 이용하여 좌표 데이터를 생성하는 입력 펜일 수 있다. 입력 펜은 스마트 펜(Smart Pen), 전자기 펜(Electromagnetic Pen), 또는 액티브 펜(Active Pen)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
카메라(21)는 입력 장치(20)의 전방에 배치될 수 있다. 카메라(21)는 코드 패턴(CP)을 촬영할 수 있다. 카메라(21)는 입력 장치(20)의 움직임을 따라 해당 위치의 코드 패턴(CP)를 연속으로 촬영할 수 있다. 카메라(21)는 촬영된 영상을 프로세서(23)에 제공할 수 있다.
압전 센서(22)는 입력 장치(20)가 표시 장치(10)에 가하는 압력을 센싱할 수 있다. 압전 센서(22)는 입력 장치(20)의 압력 정보를 프로세서(23)에 제공할 수 있다.
프로세서(23)는 카메라(21)로부터 코드 패턴(CP)의 영상을 수신할 수 있다. 프로세서(23)는 코드 패턴(CP)을 대응되는 데이터 코드로 변환할 수 있고, 데이터 코드를 조합하여 좌표 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서(23)는 생성된 좌표 데이터를 통신 모듈(24)을 통해 표시 장치(10)에 전송할 수 있다.
프로세서(23)는 코드 패턴(CP)의 영상을 수신하여 적어도 하나의 코드 패턴(CP) 또는 코드 패턴(CP)의 조합을 일대일 대응되는 데이터 코드로 변환함으로써, 복잡한 연산 및 보정 없이 좌표 데이터를 신속하게 생성할 수 있다. 따라서, 터치 입력 시스템은 정확한 입력 좌표에 의한 해당 기능을 수행할 수 있으며 비용을 절감하고 소비 전력을 감소시키며 구동 과정을 간소화할 수 있다. 또한, 터치 입력 시스템은 터치 센싱층(TSU), 컬러 필터층(CFL), 또는 파장 변환층(WLCL)에 마련된 복수의 코드 패턴(CP)을 포함함으로써, 사이즈의 제약을 받지 않으며 터치 기능을 갖는 모든 전자 기기에 적용될 수 있다.
통신 모듈(24)은 외부 장치와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(24)은 표시 장치(10)의 통신부(600)와 통신 신호를 송수신할 수 있다. 통신 모듈(24)은 프로세서(23)로부터 데이터 코드로 구성된 좌표 데이터를 수신할 수 있고, 좌표 데이터를 통신부(600)에 제공할 수 있다.
메모리(25)는 입력 장치(20)의 구동에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 입력 장치(20)는 적어도 하나의 코드 패턴(CP) 또는 코드 패턴(CP)의 조합을 일대일 대응되는 데이터 코드로 변환할 수 있고, 좌표 데이터를 표시 장치(10)에 바로 제공할 수 있으므로, 상대적으로 적은 용량의 메모리(25)를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10: 표시 장치
20: 입력 장치
21: 카메라
22: 압전 센서
23: 프로세서
24: 통신 모듈
25: 메모리
100: 표시 패널
200: 표시 구동부
210: 게이트 구동부
300: 회로 보드
400: 터치 구동부
500: 메인 프로세서
600: 통신부
BK: 차광 부재
BK_M: 제1 차광 부재
BK_S: 제2 차광 부재
CP: 코드 패턴
CP_M: 제1 코드 패턴
CP_S: 제2 코드 패턴
DU: 표시부
RE: 감지 전극
SEN: 터치 전극
TE: 구동 전극
TSU: 터치 센싱부

Claims (20)

  1. 각각이 광을 방출하는 발광 영역들 및 상기 발광 영역들 사이의 비발광 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 비발광 영역 상에 배치되는 센싱 전극; 및
    상기 센싱 전극 중 일부 상에 배치되는 차광 부재를 포함하고,
    상기 차광 부재는 특정 파장의 광을 흡수하고, 상기 차광 부재와 중첩되지 않는 센싱 전극의 다른 일부는 상기 특정 파장의 광을 반사하며,
    평면도 상에서, 상기 차광 부재는 제1 방향으로 상호 다른 선폭들을 가지는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 차광 부재는 적외선을 흡수하고, 상기 센싱 전극은 적외선을 반사하는, 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 평면도 상에서, 상기 차광 부재는 상기 표시 패널의 발광 영역들과 비중첩하며, 상기 발광 영역들 중 적어도 하나의 발광 영역을 에워싸는 메쉬 구조를 가지는, 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 차광 부재는, 상기 차광 부재의 배열에 의해 결정되는 위치 정보를 갖는, 코드 패턴인, 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 코드 패턴은 제1 코드 패턴과 제2 코드 패턴이 중첩되어 형성되며,
    평면도 상에서, 상기 제1 코드 패턴의 크기는 상기 제2 코드 패턴의 크기보다 작고, 상기 제1 코드 패턴의 선폭은 상기 제2 코드 패턴의 선폭보다 큰, 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 평면도 상에서, 상기 제2 코드 패턴은 상기 발광 영역들 중 적어도 하나의 발광 영역을 에워싸는 폐루프를 포함하며, 상기 제1 코드 패턴은 폐루프를 포함하지 않는, 표시 장치.
  7. 제5 항에 있어서, 평면도 상에서, 상기 제1 코드 패턴의 면적 중심과 상기 제2 코드 패턴의 면적 중심은 동일한, 표시 장치.
  8. 제5 항에 있어서, 평면도 상에서, 상기 제1 코드 패턴의 면적 중심과 상기 제2 코드 패턴의 면적 중심은 다른, 표시 장치.
  9. 제5 항에 있어서, 상기 차광 부재를 포함하는 복수의 차광 부재들은 평면도 상에서 실질적으로 행들과 열들로 배열되며,
    상기 행들과 열들에 대응하는 가상의 선들을 기준으로 상기 차광 부재들의 배치 위치에 의해 위치 정보가 결정되는, 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 가상의 선들 중 상기 차광 부재에 가장 인접한 가상의 선을 기준으로, 상기 제1 코드 패턴과 상기 제2 코드 패턴은 동일한 방향에 위치하고, 상기 가상의 선으로부터 동일한 이격 거리로 이격되는, 표시 장치.
  11. 제9 항에 있어서, 상기 가상의 선들 중 상기 차광 부재에 가장 인접한 가상의 선을 기준으로, 상기 제1 코드 패턴과 상기 제2 코드 패턴은 동일한 방향에 위치하고, 상기 가상의 선으로부터 다른 이격 거리들로 이격되는, 표시 장치.
  12. 제5 항에 있어서, 평면도 상에서, 상기 제1 코드 패턴 및 상기 제2 코드 패턴 각각은 상기 발광 영역들 중 적어도 하나의 발광 영역을 에워싸는 폐루프를 포함하는, 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 표시 패널은,
    기판;
    상기 기판 상에 배치되는 트랜지스터;
    상기 트랜지스터 상에 배치되는 발광 소자; 및
    상기 발광 소자를 커버하도록 상기 기판 상에 배치되는 봉지층을 포함하고,
    상기 센싱 전극은 상기 봉지층 상에 배치되는, 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 차광 부재는 상기 센싱 전극 상에 직접적으로 배치되는, 표시 장치.
  15. 영상을 표시하는 표시 장치; 및
    상기 표시 장치에 터치를 입력하는 입력 장치를 포함하고,
    상기 표시 장치는,
    각각이 광을 방출하는 발광 영역들 및 상기 발광 영역들 사이의 비발광 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 비발광 영역 상에 배치되는 센싱 전극; 및
    상기 센싱 전극 중 일부 상에 배치되며 상호 이격된 차광 부재들을 포함하고,
    평면도 상에서, 상기 차광 부재들 각각은 제1 방향으로 상호 다른 선폭들을 가지는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하며,
    상기 입력 장치는 상기 차광 부재들 중 일부를 촬영하여 상기 차광 부재들 중 상기 일부의 배열에 의해 결정된 위치 정보를 상기 표시 장치에 전송하는, 터치 입력 시스템.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 차광 부재들은 적외선을 흡수하고, 상기 차광 부재와 중첩되지 않는 센싱 전극의 다른 일부는 상기 적외선을 반사하며,
    상기 입력 장치는 적외선을 이용하여 상기 차광 부재를 촬영하는, 터치 입력 시스템.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 입력 장치는,
    상기 차광 부재들을 촬영하는 카메라;
    상기 차광 부재들의 영상을 분석하여 상기 위치 정보를 획득하는 프로세서; 및
    상기 위치 정보를 상기 표시 장치에 전송하는 통신 모듈을 포함하는, 터치 입력 시스템.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 표시 장치는,
    상기 통신 모듈로부터 상기 위치 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 위치 정보에 기초하여 영상 데이터를 생성하는 메인 프로세서를 더 포함하고,
    상기 표시 패널은 상기 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시하는, 터치 입력 시스템.
  19. 제15 항에 있어서, 상기 차광 부재들 각각은 제1 선폭을 가지는 제1 차광 부재 및 상기 제1 선폭보다 작은 제2 선폭을 가지는 제2 차광 부재를 포함하며,
    평면도 상에서, 상기 제1 차광 부재의 크기는 상기 제2 차광 부재의 크기보다 작은, 터치 입력 시스템.
  20. 제19 항에 있어서, 상기 입력 장치가 상기 표시 장치에 접촉한 상태에서, 상기 입력 장치는 실질적으로 상기 제1 차광 부재에만 기초하여 상기 위치 정보를 획득하고,
    상기 입력 장치가 상기 표시 장치로부터 이격된 상태에서, 상기 입력 장치는 상기 제1 차광 부재 및 상기 제2 차광 부재에 기초하여 상기 위치 정보를 획득하는, 터치 입력 시스템.
KR1020230055704A 2023-04-27 2023-04-27 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템 KR20240159708A (ko)

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