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KR102531168B1 - 표시 장치 - Google Patents

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KR102531168B1
KR102531168B1 KR1020160094986A KR20160094986A KR102531168B1 KR 102531168 B1 KR102531168 B1 KR 102531168B1 KR 1020160094986 A KR1020160094986 A KR 1020160094986A KR 20160094986 A KR20160094986 A KR 20160094986A KR 102531168 B1 KR102531168 B1 KR 102531168B1
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KR
South Korea
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layer
substrate
disposed
conductive pattern
pattern
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KR1020160094986A
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복승룡
곽희준
김무겸
김민수
홍원기
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삼성디스플레이 주식회사
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Priority to US17/554,762 priority patent/US12041833B2/en
Priority to KR1020230058669A priority patent/KR102636065B1/ko
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 전면 및 배면을 가지는 제1 기판, 상기 제1 기판의 상기 전면 상에 배치되고, 전면 방향으로 광을 방출하는 제1 표시층, 상기 제1 기판의 상기 배면 상에 배치되고, 배면 방향으로 광을 방출하는 제2 표시층 및 상기 제1 기판의 상기 배면 상에 배치되고, 사용자의 터치의 압력을 센싱하는 압력 센서를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명의 실시예는 표시 장치에 관한 것이다.
스마트 기기의 발달에 따라, 사용자의 다양한 요구를 충족시키는 표시 장치가 개발되고 있다. 예를 들어, 표시 장치의 표시 방향을 개선하는 연구, 표시 장치가 발광하지 않더라도 사용자가 표시 장치로부터 시각적 정보를 얻을 수 있도록 하는 연구, 및 표시 장치가 터치의 압력을 측정하도록 하는 연구 등이 개발 중이다.
본 발명의 실시예는 다양한 방향으로 시각적 정보를 제공하고 터치의 압력을 측정하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 전면 및 배면을 가지는 제1 기판, 상기 제1 기판의 상기 전면 상에 배치되고, 전면 방향으로 광을 방출하는 제1 표시층, 상기 제1 기판의 상기 배면 상에 배치되고, 배면 방향으로 광을 방출하는 제2 표시층 및 상기 제1 기판의 상기 배면 상에 배치되고, 사용자의 터치의 압력을 센싱하는 압력 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 압력 센서는 상기 제1 기판 및 상기 제2 표시층 사이에 배치될 수 있고, 상기 압력에 의해 변형되는 탄성층을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 탄성층은 도전성을 가지는 나노 입자를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 압력 센서는 상기 제1 기판 및 상기 탄성층 사이에 배치되는 제1 도전성 패턴 및 상기 탄성층 및 상기 제2 표시층 사이에 배치되는 제2 도전성 패턴을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 탄성층 사이에 배치되는 제2 기판, 상기 탄성층 및 상기 제2 도전성 패턴 사이에 배치되는 제3 기판 및 상기 제2 도전성 패턴 및 상기 제2 표시층 사이에 배치되는 제4 기판을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 기판의 면적은 상기 제1 기판의 면적보다 넓을 수 있고, 상기 제3 기판의 면적은 상기 제4 기판의 면적보다 넓을 수 있으며, 상기 표시 장치는 상기 제1 도전성 패턴과 동일 평면 상에 제공되고 상기 제1 도전성 패턴에 연결되는 제1 도전성 패드 및 상기 제2 도전성 패턴과 동일 평면 상에 제공되고 상기 제2 도전성 패턴에 연결되는 제2 도전성 패드를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 기판은 제1 비아 홀을 가질 수 있고, 상기 제4 기판은 제2 비아 홀을 가질 수 있으며, 상기 제1 전도성 패턴은 상기 제1 비아 홀을 통해 외부 장치와 연결될 수 있고, 상기 제2 전도성 패턴은 상기 제2 비아 홀을 통해 상기 외부 장치와 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 제1 기판 및 상기 제1 도전성 패턴 사이에 배치되는 제2 기판, 상기 탄성층 및 상기 제2 표시층 사이에 배치되는 제3 기판 및 상기 제3 기판 및 상기 제2 표시층 사이에 배치되는 제4 기판을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 제1 표시층 상에 배치되는 제1 반사층을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 표시층은 상기 제1 기판 및 상기 제1 반사층 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 기판은 발광 영역 및 반사 영역을 포함할 수 있고, 상기 제1 반사층은 상기 발광 영역 및 상기 반사 영역에 배치되고 일정한 반사율을 가지는 물질을 포함하며 상기 터치의 위치를 센싱하는 센싱 패턴 및 상기 반사 영역에 배치되고 상기 센싱 패턴과 중첩하는 반사 패턴을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은 복수 개로 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 전면 및 배면을 가지는 기판, 상기 기판의 상기 전면 상에 배치되고, 전면 방향 및 배면 방향으로 광을 방출하는 표시층 및 상기 표시층 상에 배치되고, 사용자의 터치의 압력을 센싱하는 압력 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시층은 상기 기판의 상기 전면 상에 배치되는 제1 화소 전극 및 제2 화소 전극, 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 상에 배치되는 대향 전극 및 상기 제1 화소 전극과 상기 대향 전극 사이 및 상기 제2 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 제공되는 발광층을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 배면 반사층 및 상기 대향 전극 상에 배치되는 전면 반사층을 더 포함할 수 있고, 상기 압력 센서는 상기 전면 반사층 상에 제공될 수 있고, 상기 압력 센서는 탄성을 가져 상기 터치의 상기 압력에 의해 변형될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 압력 센서는 복수 개로 제공될 수 있고, 각각의 압력 센서는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 격자형 패턴을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 표시층 및 상기 압력 센서 사이에 제공되는 평탄화층을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 압력 센서와 동일 평면 상에 배치되고 상기 압력 센서와 연결되는 연결 배선을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 압력 센서 상에 배치되는 반사층을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 기판은 발광 영역 및 반사 영역을 포함할 수 있고, 상기 반사층은 상기 발광 영역 및 상기 반사 영역에 배치되고, 일정한 반사율을 가지는 물질을 포함하며, 상기 터치의 위치를 센싱하는 센싱 패턴 및 상기 반사 영역에 배치되고, 상기 센싱 패턴과 중첩하는 반사 패턴을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 압력 센서 상에 배치되는 편광판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 다양한 방향으로 시각적 정보를 제공하고 터치의 압력을 측정할 수 있는 표시 장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 표시 장치 중 일부를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I' 선에 따른 단면도 중 제1 표시층을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 표시 장치 중 일부를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 6의 II-II' 선에 따른 단면도 중 제1 표시층을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 5의 반사 패턴의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 5의 센싱 패턴의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 15은 도 14의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 16는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 17는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 19은 도 18의 A' 부분을 확대한 도면이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 21는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 22a, 도 22b, 도 22c, 및 도 22d는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하고 휴대 가능한 전자 장치의 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 23a, 도 23b, 및 도 23c는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하고 착용 가능한 전자 장치의 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(SUB1), 제1 표시층(DPL1), 제2 표시층(DPL2), 제1 도전성 패턴(CP1), 제2 기판(SUB2), 탄성층(EL), 제3 기판(SUB3), 제2 도전성 패턴(CP2), 제4 기판(SUB4), 제1 버퍼층(BF1), 및 제2 버퍼층(BF2)을 포함한다.
제1 기판(SUB1)은 전면 및 배면을 가진다. 제1 기판(SUB1)은 빛을 투과할 수 있고, 절연성을 가질 수 있다. 제1 기판(SUB1)은 유리, 유기 고분자, 수정, 석영, 합성 석영(synthetic quartz), 불화칼슘, 불소가 도핑된 석영(F-doped quartz), 소다라임(sodalime) 유리, 무알칼리(non-alkali) 유리 등과 같은 절연성 재료를 포함할 수 있다. 또한 제1 기판(SUB1)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 가질 수도 있다. 이 경우, 제1 기판(SUB1)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 표시층(DPL1)은 제1 기판(SUB1)의 전면 상에 배치되고, 전면 방향으로 광을 방출한다. 제1 표시층(DPL1)은 외부 장치(미도시)와 연결되고, 외부 장치(미도시)는 제1 표시층(DPL1)을 구동할 수 있다.
제2 표시층(DPL2)은 제1 기판(SUB1)의 배면 상에 배치되고, 배면 방향으로 광을 방출한다. 제2 표시층(DPL2)은 외부 장치(미도시)와 연결되고, 외부 장치(미도시)는 제2 표시층(DPL2)을 구동할 수 있다.
제1 도전성 패턴(CP1)은 제1 기판(SUB1)과 제2 표시층(DPL2) 사이에 배치된다. 제1 도전성 패턴(CP1)은 연성이 있는 금속(알루미늄, 금, 니켈, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 등, 또는 이들의 합금) 및 연성이 없는 투명 전도성 산화물(인듐 틴 옥사이드, 인듐 아연 옥사이드, 알루미늄 도프된 아연 산화물, 갈륨 인듐 아연 산화물, 아연 산화물 등, 또는 이들의 혼합물) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 기판(SUB1)이 가요성을 가지는 경우, 제1 도전성 패턴(CP1)은 연성이 있는 금속(알루미늄, 금, 니켈, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 등, 또는 이들의 합금)을 포함할 수 있다.
탄성층(EL)은 제1 도전성 패턴(CP1)과 제2 표시층(DPL2) 사이에 배치된다. 탄성층(EL)은 탄성을 가지고, 사용자가 표시 장치를 터치하는 경우 터치의 압력에 의해 변형될 수 있다. 탄성층(EL)은 실리콘, 폴리머 등을 포함할 수 있다. 폴리머는 폴리이미드(polyimide) 및 폴리우레탄(polyurethane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
탄성층(EL)은 또한 나노 입자를 포함할 수 있다. 나노 입자는 도전성을 가질 수 있고, 탄소, 흑연, 준금속, 금속, 상기 준금속 또는 금속의 도전성 산화물, 또는 상기 준금속 또는 금속의 도전성 질화물의 입자들을 포함할 수 있다. 또는, 나노 입자는 절연성 비드 상에 상기 입자들이 코팅된 코어 쉘 구조의 입자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 탄성층(EL)이 나노 입자를 포함하는 경우, 탄성층(EL)은 압력 센서로서 동작할 수 있다. 탄성층(EL)은 외부 장치(미도시)와 연결되고, 외부 장치(미도시)는 탄성층(EL)의 저항 값을 측정한다. 사용자가 표시 장치를 터치하고 터치에 의해 탄성층(EL)이 변형되는 경우, 탄성층(EL)에 포함된 나노 입자 사이 간격이 변경되는 것에 의해 탄성층(EL)의 저항 값이 변경된다. 외부 장치(미도시)는 탄성층(EL)의 저항 값의 변화를 감지하고, 변화된 저항값의 크기를 기반으로 터치의 압력을 결정할 수 있다.
제2 도전성 패턴(CP2)은 탄성층(EL)과 제2 표시층(DPL2) 사이에 배치된다. 제2 도전성 패턴(CP2)은 금속(알루미늄, 금, 니켈, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 등, 또는 이들의 합금) 및 투명 전도성 산화물(인듐 틴 옥사이드, 인듐 아연 옥사이드, 알루미늄 도프된 아연 산화물, 갈륨 인듐 아연 산화물, 아연 산화물 등, 또는 이들의 혼합물) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 도전성 패턴(CP1), 탄성층(EL) 및 제2 도전성 패턴(CP2)은 압력 센서로서 동작할 수 있다. 제1 도전성 패턴(CP1) 및 제2 도전성 패턴(CP2)은 외부 장치(미도시)와 연결된다. 외부 장치(미도시)는 제1 도전성 패턴(CP1)에 기설정된 전압 또는 전류 레벨을 공급하고, 제2 도전성 패턴(CP2)의 전압 레벨 및 전류 레벨을 측정한다. 제2 도전성 패턴(CP2)의 전압 레벨 및 전류 레벨을 기반으로, 외부 장치(미도시)는 제1 도전성 패턴(CP1)과 제2 도전성 패턴(CP2) 사이 정전 용량을 측정한다. 사용자가 표시 장치를 터치하고 터치에 의해 탄성층(EL)이 변형되는 경우, 탄성층(EL)의 변형에 의해 제1 도전성 패턴(CP1)과 제2 도전성 패턴(CP2) 사이 거리가 변경된다. 제1 도전성 패턴(CP1)과 제2 도전성 패턴(CP2) 사이 거리가 변경되는 것에 의해 제1 도전성 패턴(CP1)과 제2 도전성 패턴(CP2) 사이 정전 용량이 변경된다. 외부 장치(미도시)는 제1 도전성 패턴(CP1)과 제2 도전성 패턴(CP2) 사이 정전 용량의 변화를 감지하고, 변화된 정전 용량의 크기를 기반으로 터치의 압력을 연산할 수 있다.
실시예에 따라 외부 장치(미도시)가 제2 도전성 패턴(CP2)에 기설정된 전압 또는 전류 레벨을 공급하고, 제1 도전성 패턴(CP1)의 전압 레벨 및 전류 레벨을 측정할 수도 있다. 또한, 외부 장치(미도시)가 기설정된 기간 동안에는 제1 도전성 패턴(CP1)에 기설정된 전압 또는 전류 레벨을 공급할 수 있고, 나머지 기간 동안에는 제2 도전성 패턴(CP2)에 기설정된 전압 또는 전류 레벨을 공급할 수 있다. 기설정된 기간 및 나머지 기간은 교번하여 수행될 수 있다.
제2 기판(SUB2)은 제1 도전성 패턴(CP1)과 탄성층(EL) 사이에 배치된다. 제2 기판(SUB2)은 전면 및 배면을 가진다. 제2 기판(SUB2)은 빛을 투과하고, 절연성을 가질 수 있다. 제2 기판(SUB2)은 제1 기판(SUB1)에 포함될 수 있는 물질로 언급된 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 기판(SUB3)은 탄성층(EL)과 제2 도전성 패턴(CP2) 사이에 배치된다. 제2 기판(SUB2)은 빛을 투과하고, 절연성을 가질 수 있다. 제3 기판(SUB3)은 제1 기판(SUB1)에 포함될 수 있는 물질로 언급된 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제4 기판(SUB4)은 제2 도전성 패턴(CP2) 및 제2 표시층(DPL2) 사이에 배치된다. 제4 기판(SUB4)은 빛을 투과하고, 절연성을 가질 수 있다. 제4 기판(SUB4)은 제1 기판(SUB1)에 포함될 수 있는 물질로 언급된 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 표시층(DPL2)은 제4 기판(SUB4) 상에 배치될 수 있다.
제1 버퍼층(BF1)은 제1 도전성 패턴(CP1) 및 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된다. 버퍼층(BF1)은 단일층 또는 다중층으로 제공될 수 있다. 제1 버퍼층(BF1)이 단일층으로 제공되는 경우 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 유기 물질은 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 물질은 실리콘 화합물 및 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 버퍼층(BF1)이 다중층으로 제공되는 경우, 다중층 중 각각의 층이 위에서 언급된 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
제2 버퍼층(BF2)은 제3 기판(SUB3) 및 제2 도전성 패턴(CP2) 사이에 배치된다. 제2 버퍼층(BF2)도 제1 버퍼층(BF1)과 마찬가지로 단일층 또는 다중층으로 제공될 수 있고, 제1 버퍼층(BF1)을 설명하면서 언급된 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 제1 버퍼층(BF1) 및 제2 버퍼층(BF2)만 도시되었으나, 실시예에 따라 서로 다른 두 구성요소 사이에 버퍼층(미도시)이 더 제공될 수도 있다. 예를 들어, 제1 기판(SUB1) 및 제1 표시층(DPL1) 사이에 버퍼층(미도시)이 더 제공될 수도 있다. 또한, 실시예에 따라, 제1 버퍼층(BF1) 및 제2 버퍼층(BF2)이 생략될 수도 있다.
제1 표시층(DPL1)의 상세한 구조는 이후에 상세히 설명될 것이고, 제2 표시층(DPL2)의 구조는 제1 표시층(DPL1)의 구조에 대응할 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치 중 일부를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 3은 도 2의 I-I' 선에 따른 단면도 중 제1 표시층을 설명하기 위한 도면이다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에는 화소들(60, 70, 및 80)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 화소(60)는 적색을 발광하는 화소일 수 있고, 화소(70)는 녹색을 발광하는 화소일 수 있으며, 화소(80)은 청색을 발광하는 화소일 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제1 표시층(DPL1)은 제1 절연층(150), 제2 절연층(190), 제3 절연층(270), 발광 구조물, 및 화소 정의막(310)을 포함한다. 여기서, 발광 구조물은 반도체 소자(250), 화소 전극(290), 발광층(330), 대향 전극(340)을 포함할 수 있고, 반도체 소자(250)는 액티브 패턴(130), 게이트 전극(170), 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)을 포함할 수 있다.
액티브 패턴(130)은 산화물 반도체, 실리콘 반도체, 또는 유기물 반도체 등을 포함할 수 있다. 실리콘 반도체는 아몰퍼스 실리콘, 폴리실리콘 등을 포함할 수 있다.
제1 절연층(150)은 액티브 패턴(130) 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(150)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 유기 물질은 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 물질은 실리콘 화합물 및 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
게이트 전극(170)은 액티브 패턴(130) 상에 배치될 수 있다. 게이트 전극(170)은 금속(알루미늄, 금, 니켈, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 등, 또는 이들의 합금), 도전성 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 절연층(190)은 게이트 전극(170) 상에 배치되고, 게이트 전극(170)을 커버할 수 있다. 제2 절연층(190)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 유기 물질은 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 물질은 실리콘 화합물 및 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)은 제2 절연층(190) 상에 배치될 수 있다. 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)은 제1 절연층(150) 및 제2 절연층(190)의 일부를 관통하여 액티브 패턴(130)의 일측 및 타측에 각각 접속될 수 있다. 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)은 금속(알루미늄, 금, 니켈, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 등, 또는 이들의 합금), 도전성 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 절연층(270)은 제2 절연층(190), 소스 전극(210), 및 드레인 전극(230) 상에 배치될 수 있다. 제3 절연층(270)은 소스 전극(210) 및 상기 드레인 전극(230)을 커버할 수 있다. 제3 절연층(270) 은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 유기 물질은 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 물질은 실리콘 화합물 및 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
화소 전극(290)은 제3 절연층(270) 상에 배치될 수 있다. 화소 전극(290)은 상기 제3 절연층(270)의 일부들을 관통하여 반도체 소자(250) 중 드레인 전극(230)에 접속될 수 있다. 실시예에 따라, 화소 전극(290)은 반도체 소자(250) 중 다른 부분(예를 들어, 소스 전극(210))과 전기적으로 연결될 수도 있다. 화소 전극(290)은 금속(알루미늄, 금, 니켈, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 등, 또는 이들의 합금), 도전성 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
화소 정의막(310)은 제3 절연층(270) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(310)은 화소 전극(290)의 상에 배치될 수 있고, 화소 전극(290)의 일부를 노출시킬 수 있다. 화소 정의막(310)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 유기 물질은 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 물질은 실리콘 화합물 및 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발광층(330)은 화소 전극(290) 상에 배치될 수 있고, 화소 전극(290)에 접촉될 수 있다. 발광층(330)은 상이한 색광들(즉, 적색광, 녹색광, 청색광 등)을 방출시킬 수 있는 발광 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발광층(330)은 유기 물질을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층으로 제공될 수 있다. 발광층(330)에 전류가 흐르는 경우, 발광층(330)이 빛을 발광할 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 화소(70)는 발광층(330)이 제공된 영역에 대응할 수 있다.
대향 전극(340)은 화소 정의막(310) 및 발광층(330) 상에 배치될 수 있다. 대향 전극(340)은 화소 정의막(310) 및 발광층(330)을 커버할 수 있다. 대향 전극(340)은 금속(알루미늄, 금, 니켈, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 등, 또는 이들의 합금), 도전성 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 및 투명 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 표시층(DPL2; 도 1 참조)의 경우, 제1 표시층(DPL1)에 대응하는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 전면 방향 및 배면 방향으로 영상을 표시하면서, 터치의 압력을 센싱할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(SUB1), 제1 표시층(DPL1), 제2 표시층(DPL2), 제1 도전성 패턴(CP1), 제2 기판(SUB2), 탄성층(EL), 제3 기판(SUB3), 제2 도전성 패턴(CP2), 제4 기판(SUB4), 제1 버퍼층(BF1), 및 제2 버퍼층(BF2)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 1에서 설명된 부분과 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 것이다.
도 1에서는 제2 기판(SUB2)이 제1 도전성 패턴(CP1) 및 탄성층(EL) 사이에 배치되고 제1 버퍼층(BF1)이 제1 도전성 패턴(CP1) 및 제2 기판(SUB2) 사이에 배치되었으나, 도 4에서는 제2 기판(SUB2)이 제1 기판(SUB1) 및 제1 도전성 패턴(CP1) 사이에 배치되고 제1 버퍼층(BF1)이 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된다.
또한, 도 1에서는 제3 기판(SUB3)이 탄성층(EL) 및 제2 도전성 패턴(CP2) 사이에 배치되고 제2 버퍼(BF2)가 제3 기판(SUB3) 및 제2 도전성 패턴(CP2) 사이에 배치되나, 도 4에서는 제3 기판(SUB3)이 제2 도전성 패턴(CP2) 및 제4 기판(SUB4) 사이에 배치되고 제2 버퍼층(BF2)이 제3 기판(SUB3)과 제4 기판(SUB4) 사이에 배치된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(SUB1), 제1 표시층(DPL1), 제2 표시층(DPL2), 제1 도전성 패턴(CP1), 제2 기판(SUB2), 탄성층(EL), 제3 기판(SUB3), 제2 도전성 패턴(CP2), 제4 기판(SUB4), 제1 버퍼층(BF1), 제2 버퍼층(BF2), 제1 반사층(RFL1), 및 제2 반사층(RFL2)을 포함한다.
도 5에서 도시된 표시 장치는 도 1에서 도시된 표시 장치에 비해 제1 반사층(RFL1) 및 제2 반사층(RFL2)을 더 포함한다.
제1 반사층(RFL1)은 제1 표시층(DPL1) 상에 배치되고, 제1 표시층(DPL1)은 제1 반사층(RFL1)과 제1 기판(SUB1) 사이에 배치된다.
제2 반사층(RFL2)은 제2 표시층(DPL2) 상에 배치되고, 제2 표시층(DPL2)은 제2 반사층(RFL2)과 제4 기판(SUB4) 사이에 배치된다.
제1 반사층(RFL1)의 상세한 구조는 이후에 상세히 설명될 것이고, 제2 반사층(RFL2)의 구조는 제1 반사층(RFL1)의 구조에 대응할 수 있다.
도 6은 도 5의 표시 장치 중 일부를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 7은 도 6의 II-II' 선에 따른 단면도 중 제1 표시층 및 제1 반사층을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에서, 제1 기판(SUB1)은 발광 영역(EA) 및 반사 영역(RA)을 포함하고, 화소들(60, 70, 및 80)은 발광 영역(EA)에 배치된다. 발광 영역(EA)에서는 이미지가 표시될 수 있고, 반사 영역(RA)에서는 외부의 이미지가 반사될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 반사층(RFL1)은 제1 표시층(DPL1) 상에 배치되고, 제1 반사층(RFL1)은 반사 패턴(370), 제4 절연층(385), 센싱 패턴(390)을 포함한다. 제1 반사층(RFL1)은 제1 표시층(DPL1)에 접촉할 수도 있고, 제1 반사층(RFL1) 및 제1 표시층(DPL1) 사이 버퍼층(미도시)이 제공될 수도 있다.
제1 표시층(DPL1)은 도 3을 참조하여 이미 설명되었다. 다만, 발광층(330)은 발광 영역(EA) 내에 배치될 수 있고, 화소(70)는 발광층(330)이 제공된 영역에 대응할 수 있다.
제1 반사층(RFL1)은 제1 투명 기판(350), 센싱 패턴(390), 제4 절연층(385), 및 반사 패턴(370)을 포함한다.
제1 투명 기판(350)은 대향 전극(340) 상에 배치된다. 제1 투명 기판(350)은 빛을 투과하고, 제1 기판(SUB1)에 포함될 수 있는 물질로 언급된 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 투명 기판(350)은 다중층으로 구성될 수도 있고, 다중층은 유기 물질을 포함하는 유기층 및 무기 물질을 포함하는 무기층이 교대로 적층되는 구조를 가질 수도 있다.
센싱 패턴(390)은 대향 전극(340)과 제1 투명 기판(350) 사이에 배치될 수 있고, 반사 영역(RA) 및 발광 영역(EA)에 제공될 수 있다. 센싱 패턴(390)은 도전성을 가질 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 센싱 패턴(390)은 화소(70)와 중첩하도록 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 도 6 및 도 7을 참조하면 센싱 패턴(390)은 화소들(60, 70, 80)과 중첩하도록 제공될 수도 있다.
센싱 패턴(390)은 사용자의 터치 위치를 감지할 수 있다. 또한, 센싱 패턴(390)은 일정한 반사율을 가지는 물질을 포함할 수 있다.
제4 절연층(385)은 대향 전극(340)과 센싱 패턴(390) 사이에 배치될 수 있다. 제4 절연층(385)은 점착성 물질을 포함할 수 있다.
반사 패턴(370)은 대향 전극(340)과 제4 절연층(385) 사이에 배치되고, 반사 영역(RA)에 제공될 수 있다. 반사 패턴(370)은 일정한 반사율을 가지는 물질을 포함할 수 있고, 외부에서 제1 표시층(DPL1)으로 입사되는 외광을 반사할 수 있다. 반사 패턴(370)은 금속(알루미늄, 은, 구리, 몰리브데늄 등, 또는 이들의 합금), 알루미늄 질화물, 텅스텐 질화물, 크롬 질화물, 티타늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 스트론튬 루테늄 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 및 갈륨 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 반사 패턴(370)은 개구부(380)를 가지고, 개구부(380)는 발광 영역(EA)에 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 반사 패턴(370)이 사용자의 터치 위치를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 사용자의 터치에 의해 반사 패턴(370)의 정전 용량이 변할 수 있고, 반사 패턴(370)과 연결된 외부 장치(미도시)는 정전 용량을 센싱하여 반사 패턴(370)에서 터치가 발생하였다고 판단할 수 있다. 즉, 반사 패턴(370)도 자기 정전 방식의 감지 전극으로서 기능할 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 반사 패턴(370)은 화소(70)와 중첩하지 않도록 제공될 수 있다.
도 8은 도 5의 반사 패턴의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5, 도 6, 및 도 8을 참조하면, 반사 패턴(370)은 화소(60, 70, 80)들을 둘러싸도록 제공되고, 제1 연결 라인(375)을 통해 외부 장치(미도시)에 연결될 수 있다. 제1 연결 라인(375)은 반사 패턴(370)과 동일한 물질을 포함할 수 있고, 동일 평면 상에 제공될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 반사 패턴(370)은 복수 개로 제공될 수 있다.
도 9는 도 5의 센싱 패턴의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5, 도 6, 도 7, 및 도 9를 참조하면, 센싱 패턴(390)은 화소들(60, 70, 80)과 겹치도록 제공되고, 제2 연결 라인(395)을 통해 외부 장치(미도시)에 연결될 수 있다. 제2 연결 라인(395)은 센싱 패턴(390)과 동일한 물질을 포함할 수 있고, 동일 평면 상에 제공될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 센싱 패턴(390)은 사용자의 터치 위치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 터치에 의해 센싱 패턴(390)의 정전 용량이 변할 수 있고, 센싱 패턴(390)과 제2 연결 라인(395)을 통해 연결된 외부 장치(미도시)는 정전 용량을 센싱하여 센싱 패턴(390)에서 터치가 발생하였다고 판단할 수 있다. 즉, 센싱 패턴(390)은 자기 정전(Self-Capacitance) 방식의 감지 전극으로서 기능할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(SUB1), 제1 표시층(DPL1), 제2 표시층(DPL2), 제1 도전성 패턴(CP1), 제2 기판(SUB2'), 탄성층(EL), 제3 기판(SUB3'), 제2 도전성 패턴(CP2), 제4 기판(SUB4), 제1 버퍼층(BF1), 제2 버퍼층(BF2), 제1 도전성 패드(CPD1) 및 제2 도전성 패드(CPD2)를 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 1에서 설명된 부분과 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 것이다.
제2 기판(SUB2')은 제2 기판(SUB2; 도 1 참조)와 마찬가지로 탄성층(EL)과 제1 버퍼층(CP1) 사이에 배치된다. 제2 기판(SUB2')의 면적은 제1 기판(SUB1)의 면적보다 넓다.
제3 기판(SUB3')은 제3 기판(SUB3; 도 1 참조)와 마찬가지로 탄성층(EL)과 제2 버퍼층(CP2) 사이에 배치된다. 제3 기판(SUB3')의 면적은 제4 기판(SUB4)의 면적보다 넓다.
제1 도전성 패드(CPD1)는 제1 도전성 패턴(CP1)과 동일 평면 상에 제공되고 제1 도전성 패턴(CP1)에 연결된다. 제1 도전성 패드(CPD1)는 외부 장치(미도시)에 연결될 수 있고, 외부 장치(미도시)와 제1 도전성 패턴(CP1)을 연결시킬 수 있다. 제1 도전성 패드(CPD1)는 본딩 패드를 포함할 수 있다. 외부 장치(미도시)는 제1 도전성 패턴(CP1)을 구동한다.
제2 도전성 패드(CPD2)는 제2 도전성 패턴(CP2)과 동일 평면 상에 제공되고 제2 도전성 패턴(CP2)에 연결된다. 제2 도전성 패드(CPD2)는 외부 장치(미도시)에 연결될 수 있고, 외부 장치(미도시)와 제2 도전성 패턴(CP2)을 연결시킬 수 있다. 제2 도전성 패드(CPD2)는 본딩 패드를 포함할 수 있다. 외부 장치(미도시)는 제2 도전성 패턴(CP2)을 구동한다.
도 11는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(SUB1'), 제1 표시층(DPL1'), 제2 표시층(DPL2'), 제1 도전성 패턴(CP1'), 제2 기판(SUB2), 탄성층(EL), 제3 기판(SUB3), 제2 도전성 패턴(CP2'), 제4 기판(SUB4'), 제1 버퍼층(BF1), 및 제2 버퍼층(BF2)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 1에서 설명된 부분과 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 것이다.
제1 기판(SUB1')은 제1 기판(SUB1; 도 1 참조)과 달리 제1 비아 홀을 가진다.
제4 기판(SUB4')은 제4 기판(SUB4; 도 1 참조)과 달리 제2 비아 홀을 가진다.
제1 도전성 패턴(CP1')은 제1 비아 홀을 통해 외부 장치(미도시)와 연결된다. 외부 장치(미도시)는 제1 표시층(DPL1')뿐 아니라 제1 도전성 패턴(CP1')을 구동한다.
제2 도전성 패턴(CP2')은 제2 비아 홀을 통해 외부 장치(미도시)와 연결된다. 외부 장치(미도시)는 제2 표시층(DPL2')뿐 아니라 제2 도전성 패턴(CP2')을 구동한다.
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 12을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(SUB1), 제1 표시층(DPL1), 제2 표시층(DPL2), 제1 도전성 패턴(CP1), 제2 기판(SUB2), 탄성층(EL), 제3 기판(SUB3), 제2 도전성 패턴(CP2), 제4 기판(SUB4), 제1 버퍼층(BF1), 및 제2 버퍼층(BF2)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 1에서 설명된 부분과 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 것이다.
도 12에서 도시된 실시예에서, 제1 도전성 패턴(CP1)은 서로 겹치지 않는 복수의 제1 도전성 패턴들(CP1-1, CP1-2)로 제공되고, 제2 도전성 패턴(CP2)은 서로 겹치지 않는 복수의 제2 도전성 패턴들(CP2-1, CP2-2)로 제공된다.
각각의 제1 도전성 패턴(CP1-1, CP1-2) 및 각각의 제2 도전성 패턴(CP2-1, CP2-2)은 외부 장치(미도시)에 연결된다.
외부 장치(미도시)는 기설정된 기간 동안에는 제1 도전성 패턴(CP1-1) 및 제2 도전성 패턴(CP2-2)에 기설정된 전압 또는 전류 레벨을 공급하고, 제1 도전성 패턴(CP1-2) 및 제2 도전성 패턴(CP2-1)의 전압 레벨 및 전류 레벨을 측정할 수 있다. 나머지 기간 동안에는, 제1 도전성 패턴(CP1-2) 및 제2 도전성 패턴(CP2-1)에 기설정된 전압 또는 전류 레벨을 공급하고, 제1 도전성 패턴(CP1-1) 및 제2 도전성 패턴(CP2-2)의 전압 레벨 및 전류 레벨을 측정할 수 있다. 기설정된 기간 및 나머지 기간은 교번하여 수행될 수 있다.
상기 기설정된 기간의 길이 및 상기 나머지 기간의 길이는 사용자의 터치가 유지되는 기간에 비해 충분히 짧을 수 있다. 사용자가 터치하는 동안 제1 도전성 패턴들(CP1-1, CP1-2) 및 제2 도전성 패턴들(CP2-1, CP2-2)의 전압 레벨 및 전류 레벨이 적어도 한 번 측정될 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(SUB1), 제1 표시층(DPL1"), 제1 도전성 패턴(CP1), 제1 버퍼층(BF1), 제2 기판(SUB2), 탄성층(EL), 제3 기판(SUB3), 제2 버퍼층(BF2), 제2 도전성 패턴(CP2), 제1 트랜지스터(TFT1), 및 제4 기판(SUB4)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 1에서 설명된 부분과 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 것이다.
제1 기판(SUB1)은 전면 및 배면을 가지고, 가요성을 가질 수 있다.
제4 기판(SUB4)은 제1 기판(SUB1)의 배면 상에 배치된다. 제4 기판(SUB4)은 전면 및 배면을 가지고, 가요성을 가질 수 있다.
제1 표시층(DPL1")은 제1 기판(SUB1)의 배면 상에 배치되고, 제1 기판(SUB1) 및 제4 기판(SUB4) 사이에 제공된다. 제1 표시층(DPL1")은 도 3에서 도시된 제1 표시층(DPL1) 중 화소 전극(290), 화소 정의막(310), 발광층(330), 및 대향 전극(340) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(TFT1)는 제1 표시층(DPL1")과 제4 기판(SUB4) 사이에 배치되고, 제1 트랜지스터(DPL1")는 표시층(DPL1)을 구동할 수 있다. 도 3에서 도시된 제1 표시층(DPL1) 중 제1 절연층(150), 반도체 소자(250), 및 제3 절연층(270) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 15은 도 14의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 14 및 도 15을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판(SUB), 압력 센서(SG), 및 화소들(60', 70', 및 80')을 포함한다.
기판(SUB)은 제1 기판(SUB1; 도 1 참조)와 실질적으로 동일할 수 있다.
압력 센서(SG)는 기판(SUB) 상에 제공될 수 있고, 탄성을 가질 수 있다. 압력 센서(SG)은 스트레인 게이지(Strain Gauge)를 포함할 수 있다. 압력 센서(SG)가 스트레인 게이지를 포함하는 경우, A 부분은 스트레인 게이지의 일단을 포함할 수 있다. 스트레스가 발생하는 경우 스트레인 게이지가 변형되고, 스트레인 게이지의 변형에 의해 스트레인 게이지의 양단 사이의 저항 값이 변할 수 있다. 도 14에서는 하나의 압력 센서(SG)만 도시되었으나, 압력 센서(SG)는 복수 개로 제공될 수 있고, 복수 개로 제공된 압력 센서들은 기판(SUB) 내 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 복수 개로 제공된 압력 센서 중 하나의 저항 값이 변하는 경우, 압력 센서(SG)와 연결된 외부 장치(미도시)는 그 저항 값이 변한 압력 센서의 위치를 기반으로 터치의 위치를 결정할 수 있다.
압력 센서(SG)는 화소들(60', 70', 및 80')와 겹치지 않도록 격자형 패턴을 가질 수 있다. 격자형 패턴은 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 압력 센서 라인(SGL1) 및 제1 방향(DR1)과 교차되는 제2 방향(DR2)으로 연장된 제2 압력 센서 라인(SGL2)을 포함한다.
도 16는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 16를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판(SUB), 버퍼층(BF), 표시층(DPL), 배면 반사층(RFLB), 전면 반사층(RFLF), 및 압력 센서(SG)를 포함한다.
기판(SUB)은 전면 및 배면을 가진다. 기판(SUB)은 빛을 투과하고, 절연성을 가질 수 있다. 기판(SUB)은 제1 기판(SUB1; 도 1 참조)에 포함될 수 있는 물질로 언급된 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
버퍼층(BF)은 기판(SUB)의 전면 상에 배치된다. 버퍼층(BF)은 단일층 또는 다중층으로 제공될 수 있다. 버퍼층(BF)이 단일층으로 제공되는 경우 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 유기 물질은 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 물질은 실리콘 화합물 및 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층(BF)이 다중층으로 제공되는 경우, 다중층 중 각각의 층이 위에서 언급된 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
표시층(DPL)은 제1 화소 전극(ELT1), 제2 화소 전극(ELT2), 대향 전극(ELTF), 및 발광층(OL)을 포함한다.
제1 화소 전극(ELT1)은 버퍼층(BF) 상에 배치된다. 제1 화소 전극(ELT1)은 연성이 있는 금속(알루미늄, 금, 니켈, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 등, 또는 이들의 합금) 및 연성이 없는 투명 전도성 산화물(인듐 틴 옥사이드, 인듐 아연 옥사이드, 알루미늄 도프된 아연 산화물, 갈륨 인듐 아연 산화물, 아연 산화물 등, 또는 이들의 혼합물) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 화소 전극(ELT2)은 버퍼층(BF) 상에 배치된다. 제2 화소 전극(ELT2)은 연성이 있는 금속(알루미늄, 금, 니켈, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 등, 또는 이들의 합금) 및 연성이 없는 투명 전도성 산화물(인듐 틴 옥사이드, 인듐 아연 옥사이드, 알루미늄 도프된 아연 산화물, 갈륨 인듐 아연 산화물, 아연 산화물 등, 또는 이들의 혼합물) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
대향 전극(ELTF)은 제1 화소 전극(ELT1) 및 제2 화소 전극(ELT2) 상에 배치된다. 대향 전극(ELTF)은 제1 화소 전극(ELT1)에 포함될 수 있는 물질로 언급된 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발광층(OL)은 제1 화소 전극(ELT1)과 대향 전극(ELTF) 사이에 배치될 수 있고, 제2 화소 전극(ELT2)과 대향 전극(ELTF) 사이에 배치될 수 있다. 발광층(OL)은 상이한 색광들(즉, 적색광, 녹색광, 청색광 등)을 방출시킬 수 있는 발광 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발광층(OL)은 유기 물질을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층으로 제공될 수 있다. 발광층(OL)에 전류가 흐르는 경우, 발광층(OL)이 빛을 발광할 수 있다.
배면 반사층(RFLB)은 버퍼층(BF) 및 제1 화소 전극(ELT1) 사이에 배치된다. 배면 반사층(RFLB)은 금속(알루미늄, 은, 구리, 몰리브데늄 등, 또는 이들의 합금), 알루미늄 질화물, 텅스텐 질화물, 크롬 질화물, 티타늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 스트론튬 루테늄 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 및 갈륨 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 배면 반사층(RFLB)은 발광층(OL)에서 발광되는 빛 중 배면 방향으로 향하는 광을 전면 방향으로 반사시킨다.
전면 반사층(RFLF)은 대향 전극(ELTF) 상에 배치된다. 전면 반사층(RFLF)은 금속(알루미늄, 은, 구리, 몰리브데늄 등, 또는 이들의 합금), 알루미늄 질화물, 텅스텐 질화물, 크롬 질화물, 티타늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 스트론튬 루테늄 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 및 갈륨 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전면 반사층(RFLF)은 발광층(OL)에서 발광되는 빛 중 전면 방향으로 향하는 광을 배면 방향으로 반사시킨다.
압력 센서(SG)는 전면 반사층(RFLF) 상에 배치된다.
도 16의 경우, 도 15에서 화소들(60', 70', 80')을 자른 단면도에 대응할 수 있다. 도 15에서 화소들(60', 70', 80')은 도 16에서 배면 반사층(RFLB)이 형성된 영역에 대응할 수 있다.
도 17는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 17를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판(SUB), 버퍼층(BF), 표시층(DPL), 배면 반사층(RFLB), 전면 반사층(RFLF), 압력 센서(SG), 평탄화층(FL), 및 연결 배선(CW)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 16에서 설명된 부분과 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 것이다.
도 17에서 도시된 표시 장치는 도 16에서 도시된 표시 장치에 비해 평탄화층(FL) 및 연결 배선(CW)을 더 포함한다.
평탄화층(FL)은 대향 전극(ELTF) 및 전면 반사층(RFLF) 상에 배치된다. 평탄화층(FL)은 절연성을 가지고, 단일층 또는 다중층으로 제공될 수 있다. 평탄화층(FL)이 단일층으로 제공되는 경우 유기 물질 또는 무기 물질을 포함한다. 유기 물질은 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 물질은 실리콘 화합물 및 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 평탄화층(FL)이 다중층으로 제공되는 경우, 다중층 중 각각의 층이 위에서 언급된 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
압력 센서(SG)는 평탄화층(FL) 상에 배치된다. 압력 센서(SG)는 전면 반사층(RFLF)에 중첩할 수 있다. 실시예에 따라, 압력 센서(SG)가 평탄화층(FL)과 전면 반사층(RFLF) 사이에 배치될 수도 있다.
연결 배선(CW)은 압력 센서(SG)와 동일 평면 상에 배치되고, 평탄화층(FL) 상에 배치될 수 있다. 연결 배선(CW)은 배면 반사층(RFLB)과 중첩하지 않을 수 있다. 연결 배선(CW) 중 적어도 일부는 압력 센서(SG)에 연결될 수 있다.
압력 센서(SG)의 양단은 기판(SUB)의 일측면에 각각 연결될 수 있다. 기판(SUB)의 측면들은 외부 장치(미도시)와 연결될 수 있다. 압력 센서(SG)는 연결 배선(CW)을 통해 외부 장치(미도시)와 연결될 수 있고, 외부 장치(미도시)는 압력 센서(SG)의 양단 사이의 전압 값을 측정할 수 있다. 실시예에 따라, 연결 배선(CW)은 빛을 투과할 수도 있다. 이 경우 연결 배선(CW)이 배면 반사층(RFLB)과 중첩하도록 제공될 수도 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 19은 도 18의 A' 부분을 확대한 도면이다.
도 18 및 도 19을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판(SUB), 반사층(RFL), 압력 센서(SG), 및 화소들(60', 70', 및 80')을 포함한다.
도 18 및 도 19에서 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 도 14 및 도 15에서 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에 비해 반사층(RFL)을 더 포함한다. 도 14 및 도 15를 참조하여 설명된 것과 유사하게, 압력 센서(SG)가 스트레인 게이지를 포함하는 경우 A' 부분은 스트레인 게이지의 일단을 포함할 수 있다.
반사층(RFL)은 기판(SUB)의 일부 위에 형성되고, 압력 센서(SG)와 중첩될 수 있다. 반사층(RFL)은 화소들(60', 70', 및 80')로부터의 빛 중 적어도 일부를 외부(미도시)로 투과시킬 수 있고, 일정한 반사율을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 반사층(RFL)의 세부 구조는 이후에 도 20을 참조로 상세히 설명될 것이다.
기판(SUB)은 발광 영역(EA) 및 반사 영역(RA)을 포함하고, 화소들(60', 70', 및 80')은 발광 영역(EA)에 배치될 수 있다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판(SUB), 버퍼층(BF), 표시층(DPL), 배면 반사층(RFLB), 전면 반사층(RFLF), 압력 센서(SG), 및 반사층(RFL)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 16에서 설명된 부분과 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 것이다.
도 20에서 도시된 실시예에 따른 표시 장치는 도 16에서 도시된 실시예에 따른 표시 장치에 비해 반사층(RFL)을 더 포함한다.
반사층(RFL)은 반사 패턴(370), 절연층(385), 센싱 패턴(390)을 포함한다.
반사 패턴(370)은 대향 전극(ELTF) 상에 배치될 수 있고, 반사 영역(RA)에 제공될 수 있다. 반사 패턴(370)은 일정한 반사율을 가지는 물질을 포함할 수 있고, 외부에서 표시층(DPL)으로 입사되는 외광을 반사할 수 있다. 반사 패턴(370)은 금속(알루미늄, 은, 구리, 몰리브데늄 등, 또는 이들의 합금), 알루미늄 질화물, 텅스텐 질화물, 크롬 질화물, 티타늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 스트론튬 루테늄 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 및 갈륨 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 반사 패턴(370)이 사용자의 터치 위치를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 사용자의 터치에 의해 반사 패턴(370)의 정전 용량이 변할 수 있고, 반사 패턴(370)과 연결된 외부 장치(미도시)는 정전 용량을 센싱하여 반사 패턴(370)에서 터치가 발생하였다고 판단할 수 있다. 즉, 반사 패턴(370)도 자기 정전 방식의 감지 전극으로서 기능할 수 있다. 반사 패턴(370)의 형상의 일 실시예는 도 8을 참조하여 이미 설명되었다.
절연층(385)은 반사 패턴(370) 상에 배치될 수 있다. 절연층(385)은 점착성 물질을 포함할 수 있다.
센싱 패턴(390)은 절연층(385) 상에 배치되고, 반사 영역(RA) 및 발광 영역(EA)에 제공된다. 센싱 패턴(390)은 사용자의 터치 위치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 터치에 의해 센싱 패턴(390)의 정전 용량이 변할 수 있고, 센싱 패턴(390)과 연결된 외부 장치(미도시)는 정전 용량을 센싱하여 센싱 패턴(390)에서 터치가 발생하였다고 판단할 수 있다. 즉, 센싱 패턴(390)은 자기 정전 방식의 감지 전극으로서 기능할 수 있다. 센싱 패턴(390)은 일정한 반사율을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 센싱 패턴(390)의 형상의 일 실시예는 도 9를 참조하여 이미 설명되었다.
실시예에 따라, 반사층(RFL)은 제1 반사층(RFL1; 도 7)과 유사하게, 제1 투명 기판(350)과 유사한 투명 기판(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
도 20의 경우, 도 19에서 화소들(60', 70', 80')을 자른 단면도에 대응할 수 있다. 도 19에서 화소들(60', 70', 80')은 도 20에서 발광 영역(EA)에 제공될 수 있다.
도 21는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 21를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판(SUB), 버퍼층(BF), 표시층(DPL), 배면 반사층(RFLB), 전면 반사층(RFLF), 압력 센서(SG), 및 편광층(POL)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 16에서 설명된 부분과 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 것이다.
도 21에서 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 도 16에서 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에 비해 편광층(POL)을 더 포함한다.
편광층(POL)은 대향 전극(ELTF) 상에 배치된다. 편광층(POL)은 원편광판을 포함할 수 있다. 여기서 원편광판은 편광판(미도시) 및 위상지연판(미도시)을 포함할 수 있다. 외부로부터의 광이 대향 전극(ELTF), 전면 반사층(RFLF), 제1 화소 전극(ELT1), 및 제2 화소 전극(ELT2) 중 적어도 하나에 의해 반사되는 경우, 편광층(POL)은 반사된 광이 사용자에게 도달하는 것을 방지한다. 편광층(POL)이 추가되는 것에 의해, 야외시인성이 향상될 수 있다.
도 21에서 도시된 실시예에 따른 표시 장치가 도 17에서 도시된 평탄화층(FL)을 더 포함할 수 있고, 도 17에서 도시된 연결 배선(CW)을 더 포함할 수도 있다.
도 22a, 도 22b, 도 22c, 및 도 22d는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하고 휴대 가능한 전자 장치의 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 22a는 표시 장치(1120)를 포함하는 휴대 전화(1110)의 일 실시예를 도시한다. 휴대 전화(1110)는 피처폰, 스마트폰 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 22b는 표시 장치(1220)를 포함하는 디지털 미디어 재생기(1220)의 일 실시예를 도시한다. 디지털 미디어 재생기(1220)는 mp3 플레이어 등을 포함할 수 있다.
도 22c는 표시 장치(1320)를 포함하는 휴대용 컴퓨터(1310)를 도시한다. 휴대용 컴퓨터(1310)는 노트북 컴퓨터 등을 포함할 수 있다.
도 22d는 표시 장치(1420)를 포함하는 태블릿 컴퓨터(1410)의 일 실시예를 도시한다.
도 23a, 도 23b, 및 도 23c는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하고 착용 가능한 전자 장치의 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 23a는 사용자(1510)에게 착용되는 전자 장치(1520)의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 사용자(1510)는 전자 장치(1520)를 착용하고, 전자 장치(1520)는 손가락(1530)의 위치를 인식하여 사용자(1510)가 원하는 동작을 판단하고, 판단된 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치(1520)는 안경형 디스플레이를 포함할 수 있다.
도 23b는 도 23a의 전자 장치(1520)를 설명하기 위한 도면이다. 전자 장치(1520)는 표시 장치(1521)를 포함할 수 있다.
도 23c는 표시 장치(1610)를 포함하는 전자 장치(1600)를 도시한다.
전자 장치(1600)는 사용자(1620)의 머리에 착용될 수 있는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)를 포함할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
SUB1: 제1 기판 DPL1: 제1 표시층
DPL2: 제2 표시층 EL: 탄성층
CP1: 제1 도전성 패턴 CP2: 제2 도전성 패턴

Claims (20)

  1. 전면 및 배면을 가지는 제1 기판으로, 상기 제1 기판은 발광 영역 및 반사 영역을 포함함;
    상기 제1 기판의 상기 전면 상에 배치되고, 전면 방향으로 광을 방출하는 제1 표시층;
    상기 제1 기판의 상기 배면 상에 배치되고, 배면 방향으로 광을 방출하는 제2 표시층;
    상기 제1 기판과 상기 제2 표시층 사이에 배치되고, 사용자의 터치의 압력을 센싱하는 압력 센서; 및
    상기 제1 표시층 상에 배치되는 제1 반사층을 포함하고,
    상기 압력 센서는,
    상기 제1 표시층 및 상기 제2 표시층 사이에 배치되고, 상기 압력에 의해 변형되는 탄성층;
    상기 제1 표시층 및 상기 탄성층 사이에 배치되는 제1 도전성 패턴; 및
    상기 탄성층 및 상기 제2 표시층 사이에 배치되는 제2 도전성 패턴을 포함하고,
    상기 제1 반사층은,
    상기 발광 영역 및 상기 반사 영역에 배치되고, 일정한 반사율을 가지는 물질을 포함하는 센싱 패턴; 및
    상기 반사 영역에만 배치되는 반사 패턴을 포함하며,
    상기 반사 패턴은 상기 센싱 패턴과 중첩하며, 상기 센싱 패턴으로부터 물리적으로 분리된, 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성층은 도전성을 가지는 나노 입자를 포함하는 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전성 패턴은, 상기 제1 기판 및 상기 탄성층 사이에 배치되는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 도전성 패턴 및 상기 탄성층 사이에 배치되는 제2 기판;
    상기 탄성층 및 상기 제2 도전성 패턴 사이에 배치되는 제3 기판; 및
    상기 제2 도전성 패턴 및 상기 제2 표시층 사이에 배치되는 제4 기판을 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 기판의 면적은 상기 제1 기판의 면적보다 넓고,
    상기 제3 기판의 면적은 상기 제4 기판의 면적보다 넓으며,
    상기 제1 도전성 패턴과 동일 평면 상에 제공되고 상기 제1 도전성 패턴에 연결되는 제1 도전성 패드; 및
    상기 제2 도전성 패턴과 동일 평면 상에 제공되고 상기 제2 도전성 패턴에 연결되는 제2 도전성 패드를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 기판은 제1 비아 홀을 가지고,
    상기 제4 기판은 제2 비아 홀을 가지며,
    상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 비아 홀을 통해 외부 장치와 연결되고,
    상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 비아 홀을 통해 상기 외부 장치와 연결되는 표시 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제1 도전성 패턴 사이에 배치되는 제2 기판;
    상기 탄성층 및 상기 제2 표시층 사이에 배치되는 제3 기판; 및
    상기 제3 기판 및 상기 제2 표시층 사이에 배치되는 제4 기판을 더 포함하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 표시층은 상기 제1 기판 및 상기 제1 반사층 사이에 배치되는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 센싱 패턴은 상기 터치의 위치를 센싱하는 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은 복수 개로 제공되는 표시 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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