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KR-102960416-B1 - DISPLAY DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF

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Abstract

표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널의 일면에 배치되고, 사용자 입력을 감지하는 제1 입력 센서, 상기 표시 패널의 상기 일면에서 상기 제1 입력 센서와 이격하여 배치되고, 상기 사용자 입력을 감지하는 제2 입력 센서 및 상기 제1 입력 센서로부터의 제1 수신 신호와 상기 제2 입력 센서로부터의 제2 수신 신호에 근거해서 사용자의 악력 입력을 감지하고, 감지된 악력 입력에 대응하는 악력 신호를 출력하는 리드아웃 회로를 포함한다.

Inventors

  • 김유나
  • 서문희
  • 이수정
  • 천승욱
  • 최보람

Assignees

  • 삼성디스플레이 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20200828

Claims (20)

  1. 표시 패널; 상기 표시 패널의 일면에 배치되고, 사용자 입력을 감지하는 제1 입력 센서; 상기 표시 패널의 상기 일면에서 상기 제1 입력 센서와 이격하여 배치되고, 상기 사용자 입력을 감지하는 제2 입력 센서; 및 상기 제1 입력 센서로부터의 제1 수신 신호와 상기 제2 입력 센서로부터의 제2 수신 신호에 근거해서 사용자의 입력을 감지하고, 감지된 입력에 대응하는 출력 신호를 출력하는 리드아웃 회로를 포함하되, 상기 리드아웃 회로는, 상기 제1 입력 센서로부터의 상기 제1 수신 신호 및 상기 제2 입력 센서로부터의 상기 제2 수신 신호를 제1 디지털 수신 신호 및 제2 디지털 수신 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 상기 제1 디지털 수신 신호 및 상기 제2 디지털 수신 신호의 합에 근거해서 힘 신호를 출력하는 힘 계산부; 및 상기 힘 신호를 악력 신호로 변환하는 악력 계산부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 입력 센서 및 상기 제2 입력 센서 각각은 압력 센서인 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 입력 센서는 상기 표시 패널의 제1 측면과 중첩하고, 상기 제2 입력 센서는 상기 표시 패널의 제2 측면과 중첩하는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 입력 센서는, 제1 입력 감지 셀들; 상기 제1 입력 감지 셀들로 전송 신호를 전달하는 제1 전송 라인; 상기 제1 입력 감지 셀들에 각각 대응하고, 상기 제1 입력 감지 셀들로부터의 수신 신호를 전달하는 제1 수신 라인들을 포함하며, 상기 제1 전송 라인 및 상기 제1 수신 라인들은 상기 리드아웃 회로와 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 입력 감지 셀들 각각은, 베이스 기판 상에 배치된 제1 전극; 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 이격된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상에 직접 배치된 압력 감지층을 포함하는 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 입력 센서 및 상기 제2 입력 센서는 제1 방향으로 이격되고, 상기 제1 입력 감지 셀들 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 입력 센서는, 제2 입력 감지 셀들; 상기 제2 입력 감지 셀들로 전송 신호를 전달하는 제2 전송 라인; 상기 제2 입력 감지 셀들에 각각 대응하고, 상기 제2 입력 감지 셀들로부터의 수신 신호를 전달하는 제2 수신 라인들을 포함하며, 상기 제2 전송 라인 및 상기 제2 수신 라인들은 상기 리드아웃 회로와 전기적으로 연결되는 표시 장치.
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  10. 제 1 항에 있어서, 상기 리드아웃 회로는 상기 힘 신호에 대응하는 상기 악력 신호를 저장하는 룩업 테이블을 더 포함하고, 상기 악력 계산부는 상기 룩업 테이블을 참조하여 상기 힘 신호를 상기 악력 신호로 변환하는 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 리드아웃 회로는, 상기 제1 입력 센서로부터의 상기 제1 수신 신호와 상기 제2 입력 센서로부터의 상기 제2 수신 신호에 근거해서 사용자의 터치 면적을 감지하고, 상기 터치 면적이 미리 설정된 면적보다 크거나 같을 때 상기 감지된 악력 입력에 대응하는 상기 악력 신호를 출력하는 표시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 입력 센서 및 상기 제2 입력 센서 각각은 저항 변화형 압력 센서인 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 입력 센서 및 상기 제2 입력 센서 각각의 저항은 외부 압력이 증가함에 따라 감소하는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 입력 센서 및 상기 제2 입력 센서는 상기 표시 패널의 배면에 배치되는 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 제1 감지 영역, 제2 감지 영역 및 제3 감지 영역을 포함하는 입력 감지층을 더 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 제1 감지 영역과 중첩하는 표시 영역, 상기 표시 영역의 제1 측에 인접하고, 상기 제2 감지 영역과 중첩하는 제1 에지 표시 영역 및 상기 표시 영역의 제2 측에 인접하고, 상기 제3 감지 영역과 중첩하는 제2 에지 표시 영역을 포함하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 입력 센서는 상기 입력 감지층의 상기 제2 감지 영역에 대응하고, 상기 제2 입력 센서는 상기 입력 감지층의 상기 제3 감지 영역에 대응하는 표시 장치.
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Description

표시 장치 및 그것의 동작 방법{DISPLAY DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF} 본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 텔레비전, 휴대 전화, 태블릿, 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티미디어 전자 장치들은 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 구비한다. 전자 장치들은 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력 방식 외에 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 방식을 제공할 수 있는 표시 장치를 구비할 수 있다. 최근 휴대폰과 같은 개인 전자 장치가 널리 사용됨에 따라 생체 정보를 제공할 수 있는 표시 장치의 필요성이 증대되고 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.도 2는 도 1에 도시된 표시 장치를 제2 방향 상에서 바라본 측면도이다.도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도들이다.도 5는 제1 입력 센서 및 제2 입력 센서를 포함하는 표시 장치의 평면도이다.도 6은 제1 입력 센서 및 제2 입력 센서와 리드아웃 회로의 전기적 연결을 예시적으로 보여주는 도면이다.도 7은 도 6에 도시된 절단선 I-I'의 단면도이다.도 8은 사용자가 표시 장치를 사용하여 근육량을 측정하는 방법을 예시적으로 보여주는 사시도이다.도 9는 표시 장치의 리드아웃 회로의 구성을 예시적으로 보여주는 블록도이다.도 10은 사용자의 악력 또는 힘에 따른 저항 변화를 예시적으로 보여주는 그래프이다.도 11a 및 도 11b는 힘 계산부에서 계산된 수신 신호에 따른 힘의 관계를 예시적으로 보여주는 그래프이다.도 12는 힘과 악력의 관계를 예시적으로 보여주는 그래프이다.도 13은 표시 장치의 근육량 측정 모드에서의 동작을 예시적으로 보여주는 플로우차트이다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다. 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다. 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. 또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. "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. 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치를 제2 방향 상에서 바라본 측면도이다. 도 1 및 도 2에 표시 장치(DD)가 휴대 전화인 것을 예시적으로 도시하였다. 그러나, 이에 제한되지 않으며, 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자 장치를 비롯하여, 태블릿, 노트북, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 스마트 워치(watch) 등과 같은 중소형 전자 장치일 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에서, 윈도우(WM)와 하우징(HU)은 결합되어 표시 장치(DD)의 외관을 구성한다. 표시 장치(DD)에는 이미지(IM)가 표시되는 액티브 영역(AA1, AA2) 및 이미지(IM)가 표시되지 않는 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다. 도 1에서는 이미지(IM)의 예시로, 날짜 및 시간 이미지가 도시되었다. 액티브 영역들(AA1, AA2)은 평면 형상을 갖는 제1 액티브 영역(AA1) 및 제1 액티브 영역(AA1)으로부터 밴딩된 제2 액티브 영역(AA2)을 포함할 수 있다. 제2 액티브 영역(AA2)은 제1 액티브 영역(AA1)으로부터 소정의 곡률을 갖고 휘어진 영역일 수 있다. 그러나, 제2 액티브 영역(AA2)의 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제2 액티브 영역(AA2)은 제1 액티브 영역(AA1)으로부터 밴딩되고, 제1 액티브 영역(AA1)에 대해 기울어지거나 수직한 평면 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 액티브 영역들(AA1, AA2)은 형상적으로 구분된 영역일 뿐 실질적으로 하나의 표시면을 구현할 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 이미지(IM)가 표시되지 않는 영역이다. 비표시 영역(NDA)에 의해 표시 장치(DD)의 베젤 영역이 정의될 수 있다. 또한 제2 액티브 영역(AA2)의 일부 영역에는 이미지가 표시되지 않을 수 있다. 예컨대, 제2 액티브 영역(AA2)에는 엣지를 따라 베젤 영역이 정의될 수도 있다. 제1 액티브 영역(AA1)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행하다. 제1 액티브 영역(AA1)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다. 표시 장치(DD)의 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 제2 액티브 영역(AA2)은 제1 액티브 영역(AA1)으로부터 밴딩되어 연장된 영역일 수 있다. 제2 액티브 영역(AA2)은 제1 액티브 영역(AA1)의 측변들로부터 밴딩된 에지 액티브 영역들(AA2_E1, AA2_E2)을 포함할 수 있다. 제2 액티브 영역(AA2)은 제1 액티브 영역(AA1)의 제1 측으로부터 밴딩된 제1 에지 액티브 영역(AA2_E1) 및 제1 액티브 영역(AA1)의 제2 측으로부터 밴딩된 제2 에지 액티브 영역(AA2_E2)을 포함한다. 도 1에는 제2 액티브 영역(AA2)이 2개의 에지 액티브 영역들(AA2_E1, AA2_E2)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 단변에서 밴딩되어 연장된 에지 액티브 영역들을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 액티브 영역(AA2)은 3개 또는 4개의 에지 액티브 영역들을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 에지 액티브 영역들(AA2_E1, AA2_E2) 각각은 제3 방향(DR3) 상에서 소정의 곡률을 갖도록 휘어질 수 있다. 제1 및 제2 에지 액티브 영역들(AA2_E1, AA2_E2) 각각은 단곡면 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 액티브 영역(AA1)에서 표시되는 제1 이미지와 제2 액티브 영역(AA2)에서 표시되는 제2 이미지는 서로 종속적일 수 있다. 예를 들어, 제1 이미지와 제2 이미지의 조합에 의해 하나의 그림, 영화의 한 장면, 또는 UI/UX 디자인이 형성될 수 있다. 소정의 곡률을 갖도록 휘어진 제2 액티브 영역(AA2)에 의해 표시 장치(DD)의 심미감이 향상되고, 사용자에게 인식되는 비표시 영역(NDA)의 면적이 줄어들 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 액티브 영역(AA1)에서 표시되는 제1 이미지와 제2 액티브 영역(AA2)에서 표시되는 제2 이미지는 서로 독립적일 수 있다. 예를 들어, 제2 이미지는 사용자의 편의를 위한 아이템들(예를 들면, 전원 온/오프, 통화, 메시지, 사진 앨범, 음악 재생기 등)의 실행 가능한 어플리케이션에 대응하는 아이콘일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다. 또한, 표시 장치(DD)는 표시 장치(DD)의 구조에 따라 표시 장치(DD)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 3을 참조하면, 표시 장치(DD)는 윈도우(WM), 반사 방지 패널(RPP), 표시 모듈(DM) 및 하우징(HU)을 포함할 수 있다. 윈도우(WM)는 표시 패널(DP)의 상면을 보호한다. 윈도우(WM)는 광학적으로 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WM)는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 윈도우(WM)는 다층구조 또는 단층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WM)은 접착제로 결합된 복수 개의 플라스틱 필름을 포함하거나, 접착제로 결합된 유리 기판과 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 윈도우(WM)는 곡면 구조를 가질 수 있다. 윈도우(WM)는 전면부 및 전면부로부터 밴딩된 하나 이상의 곡면부를 포함할 수 있다. 여기서, 전면부 및 하나 이상의 곡면부는 영상 또는 광을 투과하는 투과부로 정의될 수 있다. 윈도우(WM)의 전면부는 표시 장치(DD)의