KR101743891B1 - 디스플레이 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 제어 장치는, 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지를 표시하는 디스플레이; 오브젝트와의 접촉 또는 접근에 의한 터치 신호를 검출하는 터치 스크린; 및 상기 터치 스크린과 연동하여, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하고, 상기 디스플레이의 표시 영역을, 메인 영역과 서브 영역으로 구분하여 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 상술한 실시예와 다른 실시예들도 포함한다.

Description

디스플레이 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling display}

본 발명은, 예를 들어, 터치 스크린이 구비된 다양한 유형의 전자 기기에 적용되는 디스플레이 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 터치 스크린은, 휴대폰(mobile phone), PDA(Personal Digital Assistants), 그리고 PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 모바일 기기는 물론, 네비게이션, 넷북, 노트북, DID(Digital Information Device), 그리고 IPTV(Internet Protocol TV) 등과 같은 다양한 유형의 전자 기기에 적용된다.

상기 터치 스크린은, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 그리고 OLED(Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 위에 부가되거나, 상기 디스플레이 내부에 내장될 수 있다.

상기 OLED는, 양극과 음극을 통하여 유기 물질 박막에 주입된 전자와 정공이 재결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 상기 여기자의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛을 발생시키는 자체 발광형 디스플레이 소자이다. 상기 OLED는, AMOLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode)와 PMOLED(Passive Matrix Organic Light-Emitting Diode) 등으로 구분될 수 있다.

상기 터치 스크린이 적용되는 디스플레이는, 터치 스크린 부착형(add-on type) 디스플레이, 터치 스크린 상판형(on-cell type) 디스플레이, 그리고 터치 스크린 내장형(in-cell type) 디스플레이 등으로 구분될 수 있다.

상기 터치 스크린 부착형 디스플레이는, 디스플레이와 터치 스크린을 개별적으로 제조한 후, 상기 터치 스크린을 디스플레이의 상판에 부착하는 방식으로서 두께가 두껍고, 디스플레이의 밝기가 어두워 시인성이 저하되는 단점이 있다.

상기 터치 스크린 상판형 디스플레이는, 디스플레이의 상부 기판, 예를 들어, LCD의 Color Filter의 표면 또는 OLED의 밀봉 기판의 표면에, 상기 터치 스크린을 구성하는 소자들을 직접 형성하는 방식으로서, 상기 터치 스크린 부착 형 디스플레이 보다는 두께를 줄일 수 있지만, 여전히 두께를 줄이는 데는 한계가 있다.

상기 터치 스크린이 구비된 전자 기기, 예를 들어, 스마트 폰(smart phone) 등과 같은 휴대용 단말기는, 통신 기능은 물론, 영화 또는 게임 등과 같은 다양한 유형의 애플리케이션들을 위한 표시 기능을 제공하기 때문에, 휴대의 편리성을 위해 소형으로 제작되되, 가능한 대화면의 표시 영역을 제공해야 한다.

본 발명의 실시예는, 예를 들어, 터치 스크린을 구비한 다양한 유형의 전자 기기에서, 사용자에 의한 단말기 파지 상태에 적합한 디스플레이 제어 장치 및 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 제어 장치는, 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지를 표시하는 디스플레이; 오브젝트와의 접촉 또는 접근에 의한 터치 신호를 검출하는 터치 스크린; 및 상기 터치 스크린과 연동하여, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하고, 상기 디스플레이의 표시 영역을, 메인 영역과 서브 영역으로 구분하여 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 터치 스크린과 연동하여, 사전에 설정된 터치 위치, 터치 면적, 그리고 터치 시간 중 하나 이상이 발생한 경우, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 단말기 파지 상태에 기반하여, 상기 서브 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정할 수 있고, 상기 서브 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 메인 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 결정된 메인 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지의 표시 비율을 조정할 수 있다.

상기 메인 영역은, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지가 표시되는 표시 영역의 중앙 부분이고, 상기 서브 영역은, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지가 표시되지 않는 표시 영역의 외곽 부분일 수 있다. 상기 디스플레이는, LCD 디스플레이 또는 OLED 디스플레이일 수 있다.

상기 터치 스크린은, 다수의 터치 센서들; 상기 다수의 터치 센서들과 전기적으로 접속되는 다수의 신호선들;

상기 다수의 신호선들 중 어느 하나를 선택하는 다수의 먹스들; 및 상기 다수의 먹스들을 통해 선택적으로 출력되는 신호를 수신하는 터치 드라이브 IC를 포함할 수 있다.

상기 터치 스크린은, 유기 발광체를 포함하는 다수의 화소들; 및 상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되, 상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역 또는 상기 공통 전극의 상측에, 다수의 터치 센서들과 센서 신호선들이 메쉬 패턴으로 형성될 수 있다.

상기 터치 스크린은, 유기 발광체를 포함하는 다수의 화소; 및 상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되, 상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역의 하측에, 터치 센서와 센서 신호선이 메쉬 패턴으로 형성되고, 상기 공통 전극의 일부 영역에, 터치 검출을 위한 관통 홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 제어 방법은, 디스플레이에 의해, 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지를 표시하는 동작; 터치 스크린에 의해, 오브젝트와의 접촉 또는 접근에 의한 터치를 검출하는 동작; 및 컨트롤러에 의해, 상기 터치 스크린과 연동하여, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하고, 상기 디스플레이의 표시 영역을, 메인 영역과 서브 영역으로 구분하여 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 제어하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 터치 스크린과 연동하여, 사전에 설정된 터치 위치, 터치 면적, 그리고 터치 시간 중 하나 이상이 발생한 경우, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 제어하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 단말기 파지 상태에 기반하여, 상기 서브 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정하는 동작과, 상기 서브 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 메인 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.

상기 제어하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 결정된 메인 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지의 표시 비율을 조정하는 동작을 더 포함할 수 있다.

상기 메인 영역은, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지가 표시되는 표시 영역의 중앙 부분이고, 상기 서브 영역은, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지가 표시되지 않는 표시 영역의 외곽 부분일 수 있다. 상기 디스플레이는, LCD 디스플레이 또는 OLED 디스플레이일 수 있다.

상기 터치 스크린은, 다수의 터치 센서들; 상기 다수의 터치 센서들과 전기적으로 접속되는 다수의 신호선들; 상기 다수의 신호선들 중 어느 하나를 선택하는 다수의 먹스들; 및 상기 다수의 먹스들을 통해 선택적으로 출력되는 신호를 수신하는 터치 드라이브 IC를 포함할 수 있다.

상기 터치 스크린은, 유기 발광체를 포함하는 다수의 화소들; 및 상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되, 상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역 또는 상기 공통 전극의 상측에, 다수의 터치 센서들과 센서 신호선들이 메쉬 패턴으로 형성될 수 있다.

상기 터치 스크린은, 유기 발광체를 포함하는 다수의 화소; 및 상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되, 상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역의 하측에, 터치 센서와 센서 신호선이 메쉬 패턴으로 형성되고, 상기 공통 전극의 일부 영역에, 터치 검출을 위한 관통 홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어, 스마트 폰 등과 같이 터치 스크린을 구비한 다양한 유형의 전자 기기에서, 사용자에 의한 단말기 파지 상태에 적합한 디스플레이 제어 동작을 수행함으로써, 사용자가 의도하지 않은 터치에 의한 동작 오류를 효율적으로 예방하여, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 터치 스크린을 구비한 디스플레이의 두께를 효율적으로 줄일 수 있고, 제조 공정을 보다 간소화하여, 제품 가격의 절감과 생산성 향상에 기여할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 터치 스크린을 구비한 디스플레이에서, 터치 센서와 센서 신호선이 관측되는 것을 방지하고, 터치 센서와 센서 신호선이 디스플레이에 미치는 영향을 제거 또는 줄일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 터치 신호의 인식 오류를 방지하거나, 터치 센서 및 센서 신호선과, 디스플레이의 구성 요소들 간에 발생하는 부유 용량을 감소시키거나, 센서 신호선의 저항을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 유기 발광 다이오드의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예가 적용되는 유기 발광 디스플레이의 화소에 대한 등가 회로도.
도 3은 본 발명의 실시예가 적용되는 유기 발광 디스플레이의 화소에 대한 배치도.
도 4는 도 3의 A-A' 부분의 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 공통 전극의 일부 영역에 터치 센서와 센서 신호선이 형성된 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 공통 전극의 일부 영역의 상측에 터치 센서와 센서 신호선이 형성된 단면도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따라 공통 전극의 일부 영역의 하측에 터치 센서와 센서 신호선이 형성된 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 화소와 화소 간의 경계 영역에 터치 센서와 센서 신호선이 메쉬 패턴으로 형성된 예시 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 터치 센서가 센서 신호선을 통해 터치 검출부와 접속된 예시 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 터치 센서가 센싱 패드와 난센싱 패드로 교번하여 동작하는 예시 도면.
도 11은 본 발명의 실시예가 적용되는 전자 기기의 블록도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 복수의 터치 센서에서 터치가 발생한 경우의 예시 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 일부 분해 사시도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 제어 방법을 설명하기 위한 예시 도면.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이의 예시 도면.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 서브 영역의 예시 도면.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 메인 영역의 예시 도면.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린의 예시 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 디스플레이 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어, 스마트 폰 등과 같이 터치 스크린이 구비된 다양한 유형의 전자 기기에서, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하고, 상기 단말기 파지 상태에 적합하게 디스플레이의 표시 영역을 메인 영역과 서브 영역을 구분하여, 사용자가 의도하지 않은 터치에 의한 동작 오류를 예방할 수 있다.

본 발명의 실시예가 적용되는 디스플레이는, LCD 디스플레이거나, AMOLED 또는 PMOLED 등과 같은 다양한 유형의 OLED 디스플레이거나, 임의 형태의 정지화상(예, JPG, TIF 등등) 또는 동영상(MPEG-2, MPEG-4 등)을 표시하는 다양한 유형의 디스플레이일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 방법은, 터치 미 발생시 검출된 전압과, 터치 발생으로 인해 터치 정전용량이 부가될 때 검출된 전압 간의 크기를 비교하여, 두 전압의 크기 차이로 터치를 검출할 수 있다. 더 나아가, 가드 레이어(Guard Layer, G/L)로 인해 부유 커패시턴스 등에 의한 영향을 최소화 하여, 보다 안정적으로 터치 신호를 획득할 수 있다.

본 발명의 실시예의 터치 입력 수단은, 예를 들어, 키보드, 마우스, 손가락, 터치 펜, 그리고 스타일러스 펜 등은 물론, 터치 센서에 의해 감지될 수 있도록, 전압 변화를 일으키는 다양한 형태의 입력, 예를 들어, 일정 형태를 갖는 도전체 등과 같은 오브젝트(object)이거나, 전자기파 등의 입력 수단을 모두 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예의 터치 센서는, 예를 들어, 센싱(sensing) 패드와 난센싱(non-sensing) 패드로 구분되어 일컬어질 수 있다. 상기 센싱 패드는, 복수의 터치 센서 중, 터치를 검출하도록, 터치 검출부에 접속된 터치 센서이고, 상기 난센싱 패드는, 복수의 터치 센서 중, 터치를 검출하지 않도록, 터치 검출부에 접속되지 않은 터치 센서를 의미한다. 상기 센싱 패드와 상기 난센싱 패드는, 예를 들어, 사전에 정해진 순서에 따르는 시퀀셜(Sequential) 방식에 의하거나, 또는 시분할(Time Sharing) 방식에 의해 사전에 정해진 순서로 서로 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 언급하는 용어 및 표현 중, 동일선 상은 상하 동일 위치에 대향(Overlap)된다는 의미로 사용될 수 있고, 동일선 상의 사이에 신호선 등을 이루는 금속 물질이나 절연체 등이 존재할 수 있다. 예를 들어 A와 B가 동일선 상에 있다는 것은, A가 B의 상면에 있거나 B가 A의 상면에 있다는 의미이며, A와 B 사이에 절연체나 메탈 등의 다른 물질이 존재할 수 있다. 또한, A와 B가 동일선 상에 있을 때, A의 폭과 B의 폭은 별도의 명기가 없는 한 한정되지 않으며, A와 B의 폭의 상호 비율도 별도 명기가 없는 한 특정되지 않는다.

본 발명의 실시예에서 언급하는 용어 및 표현 중, ~부와 같은 구성들은, 특정 기능을 수행하는 단위 기능 요소(Unit Function Element)들의 집합체로서, 예를 들어, 어떤 신호의 증폭기는 단위 기능 요소이며, 증폭기나 신호 변환기들이 모인 집합체는, 신호 변환부 등으로 명명될 수 있다. 또한, ~부는 더 큰 구성 요소 또는 ~부에 포함되거나, 더 작은 구성 요소들 및 ~부들을 포함할 수 있다. 또한, ~부는 자체적으로 연산 기능이나 메모리 등에 저장된 명령어 등을 처리할 수 있는 독자적인 CPU(Central Processing Unit) 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예의 도면에서는, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께나 영역을 확대하여 나타내었으며, 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였다. 층, 영역, 기판 등의 부분이, 다른 부분 위에 또는 상면에 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에(중간에 다른 부분이 없는 것) 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 부분(예, 매개층 또는 절연층이 있는 경우를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 언급하는 신호(signal)는, 특별한 명기가 없는 한, 전압 또는 전류를 총칭할 수 있고, 커패시턴스(capacitance)는 물리적인 크기를 나타낼 수 있으며, 정전 용량과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 커패시터(capacitor)는, 물리적인 크기 또는 커패시턴스를 갖는 소자(Element)를 지칭할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 보상 커패시터(Cbal)는 터치 검출부, 예를 들어, 터치 드라이브 IC(Integrated Circuit) 내부에 설계 및 제조 공정에 의해 생성되기도 하며, 인접한 두 개의 센서 신호선 사이에서 자연적으로 생성되기도 한다. 본 발명의 실시예에서는, 이와 같이 직접 생성된 커패시터나 자연적으로 생성된 커패시터를 구분하지 않고 모두 커패시터로 통칭할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 커패시터의 기호로 사용된 부호 C는 커패시터를 지칭하는 부호로 사용되고, 커패시터의 크기인 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 예를 들어 C1은 커패시터를 지칭하는 부호이기도 하며, 커패시터의 크기인 커패시턴스가 C1임을 의미할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 신호(signal)를 인가(forcing)한다는 표현은, 어떤 상태를 유지하고 있던 신호의 레벨(Level)이 바뀐다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 소자의 온/오프 제어단자에 신호를 인가한다는 표현은, 로우(Low) 레벨 전압(예, 대지 전압(zero Volt) 또는 일정 크기의 DC 전압, AC 전압)이 하이(Hi) 레벨(예, 로우 레벨 전압 보다 더 큰 진폭 값을 가지는 DC 전압 또는 AC 전압)로 바뀐다는 것을 의미할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 터치 또는 터치 신호를 검출한다는 표현은, 동일한 의미일 수 있으며, 터치 신호 검출의 대표적인 실시예는, 손가락과 같은 도전체가 터치 센서에 접촉 또는 접근하지 않아서 터치 정전용량이 형성되지 않았을 때 터치 검출부에서 검출한 제 1 전압과, 손가락과 같은 도전체가 터치 센서에 접촉 또는 접근하여 형성된 터치 정전용량(Ct)에 의해 터치 검출부에서 검출된 제 2 전압 간의 차이를 검출하는 것을 의미할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 터치 검출부는 예를 들어, 터치 드라이브 IC(Touch Drive IC)로 일컬어질 수 있고, 상기 터치 드라이브 IC는, 터치 IC 또는 TDI 등으로 축약 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 프리차지와 충전 그리고 프리차지 전압과 충전 전압은, 동일한 의미로 사용될 수 있고, 특별한 명기가 없는 한 센싱 패드는, 센싱 패드와 상기 센싱 패드에 연결된 센서 신호선을 모두 포함하는 의미일 수 있고, 난센싱 패드는, 난센싱 패드와 상기 난센싱 패드에 연결된 센서 신호선을 모두 포함하는 의미일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 소스 신호선(Source Line) 및 게이트 신호선(Gate Line)은, 구동 신호선이라고 일컬어질 수 있고, 구동 신호선은 게이트 신호선과 소스 신호선을 총칭하기도 하며, 소스 신호선와 게이트 신호선 중 어느 하나만을 지칭하는 것일 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에서, 서브 픽셀(sub pixel)은 픽셀 또는 화소로 지칭될 수도 있다.

본 발명의 실시예에서, 터치 센서 및 센서 신호선은, OLED 디스플레이의 내부에 배치되므로, OLED 디스플레이의 구조에 대한 상세한 고찰이 필요하다. 이하, 본 발명의 다양한 실시예에 대하여, AMOLED를 근간으로 하여 상세히 설명한다. 그러나, PMOLED 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이에도, 화소와 신호선, 그리고 공통 전극이라는 개념이 포함되므로, 화소와 신호선, 그리고 공통 전극을 근간으로 터치 스크린을 내장하는 본 발명의 기술사상이 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 유기 발광 다이오드의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 예를 들어, AMOLED(100)는, 유기 박막층(120)이 양극(130)과 음극(110)으로 에워 싸인 샌드위치(Sandwich) 구조를 갖는다. 상기 유기 박막층(120)은, 전자 주입층(EIL, Electron Injection Layer)(121), 전자 수송층(ETL, Electron Transfer Layer)(122), 발광층(EML, Emission Material Layer)(123), 정공 수송층(HTL, Hole Injection Layer)(124), 그리고 정공 주입층(HIL, Hole Injection Layer)(125)로 구성된다.

상기 발광층(123)은, 외부로 광을 방출해야 하므로, 광투과성의 투명 전극, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명 전극이 사용될 수 있다. 상기 양극(130)과 음극(110)에 직류 전압을 인가하면, 상기 양극(130) 및 음극(110)과 상기 유기 박막층(120) 간의 경계에서 발생하는 정공(Hole, +)은, 양극(130)에서 정공 수송층(HTL)(124)을 향하고, 전자(-)는, 전자 수송층(ETL)(122)을 거쳐 양극(130)으로 이동하게 된다.

상기와 같이 이동한 정공과 전자는, 상기 발광층(EML)(123)에서 서로 결합하게 되고, 상기 결합에 의해 전자 에너지가 안정한 기저 상태에서 에너지가 높은 불안정한 여기 상태가 된 후, 다시 안정한 기저 상태로 변하게 된다. 이때, 상기 여기 상태에서 기저 상태로 변하는 시점에, 두 에너지 간의 차에 상응하는 에너지가 빛으로 방출하게　되는 것이, AMOLED 발광의 기본 원리이다.

도 2는 본 발명의 실시예가 적용되는 유기 발광 디스플레이의 화소에 대한 등가 회로도이다. 도 2를 참조하면, 예를 들어, AMOLED(200)의 화소(PX)는, 복수의 신호선(210, 220, 230)과 연결되고, 거의 매트릭스(matrix) 형태로 배열될 수 있다.

상기 복수의 신호선(210, 220, 230)은, 스캔 신호 또는 게이트 신호를 전달하는 복수의 스캔선(210)과, 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(220), 그리고 구동 전압(ELVDD)을 전달하는 복수의 구동 전압선(230)으로 구분될 수 있다. 상기 스캔선(210)은, 거의 행(Row) 방향으로 서로 평행하게 뻗어 있고, 상기 데이터선(220)과 구동 전압선(230)은, 거의 열(Column) 방향으로 서로 평행하게 뻗어 있다.

상기 화소(PX)는, 스위칭 박막 트랜지스터(switching thin film transistor)(T1), 구동 박막 트랜지스터(driving thin film transistor)(T2), 스토리지 커패시터(storage capacitor)(Cst), 그리고 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)(OLED)를 포함할 수 있다.

상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는, 제어 단자, 입력 단자, 그리고 출력 단자를 가지며, 상기 제어 단자는, 스캔선(210)에 연결되고, 상기 입력 단자는, 데이터선(220)에 연결되고, 상기 출력 단자는, 구동 박막 트랜지스터(T2)에 연결될 수 있다. 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는, 상기 스캔선(210)에 인가되는 스캔 신호에 응답하여, 상기 데이터선(220)에 인가되는 데이터 신호를 구동 박막 트랜지스터(T2)에 전달한다.

상기 구동 박막 트랜지스터(T2)는, 제어 단자, 입력 단자, 그리고 출력 단자를 가지며, 상기 제어 단자는, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)에 연결되고, 상기 입력 단자는, 상기 구동 전압선(230)에 연결되고, 상기 출력 단자는, 상기 유기 발광 다이오드(OLED)에 연결될 수 있다. 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)는, 상기 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라, 크기가 달라지는 출력 전류(Id)를, 상기 유기 발광 다이오드(OLED)로 전달한다.

상기 스토리지 커패시터(Cst)는, 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제어 단자와 입력 단자 사이에 연결되어, 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제어 단자에 인가되는 데이터 신호를 충전하고, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)가 턴 오프(turn off)된 후에도 이를 유지할 수 있다.

상기 유기 발광 다이오드(OLED)는, 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 출력 단자에 연결된 애노드(anode)와, 공통 전압(ELVSS)에 연결된 캐소드(cathode)를 포함하고, 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 출력 전류(Id)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다.

상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)와 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)는, n 채널 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET) 또는 p 채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 여기서, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 상기 구동 박막 트랜지스터(T2), 상기 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 상기 유기 발광 다이오드(OLED) 간의 연결 관계는 변경될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예가 적용되는 유기 발광 디스플레이의 화소에 대한 배치도이다. 도 3을 참조하면, 예를 들어, AMOLED의 화소는, R, G, B 등의 다양한 색상을 자체적으로 발광하는 유기 발광 다이오드로서, 거의 매트릭스(matrix) 형태로 배치될 수 있다.

상기 유기 발광 다이오드는, 화소 전극과 유기 발광층, 그리고 공통 전극을 포함할 수 있으며, 상기 유기 발광층의 하측에는, 구동 전압(ELVDD)을 인가하기 위한 화소 전극(300)이 형성되고, 상기 유기 발광층의 상측에는, 공통 전압(ELVSS)을 인가하기 위한 공통 전극이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 화소 전극은, 유기 발광 다이오드의 애노드이고, 상기 공통 전극은, 유기 발광 다이오드의 캐소드에 해당될 수 있다.

상기 화소 전극(300)과 상기 공통 전극은, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO 또는 In2O3(Indium Oxide) 등과 같은 투명성 도전 물질이거나, 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화 리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화 리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au) 등과 같은 비투과성 금속 물질 등이 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예가 적용되는 유기 발광 디스플레이의 단면도로서, 예를 들어, 도 3의 A-A' 부분의 확대 단면도이다. 도 4를 참조하면, 유기 발광 디스플레이(400)는, 발광 표시 기판(400)와 밀봉 기판(425)을 포함하고, 상기 발광 표시 기판(400)은, 하부 기판(411), 버퍼 층(412), 게이트 절연막(413), 층간 절연막(414), 보호막(415), 그리고 화소 정의막(416) 등이 적층된 구조를 갖는다.

상기 발광 표시 기판(410)은, 유기 발광 다이오드(424)와, 구동 박막 트랜지스터(T2), 그리고 스위칭 박막 트랜지스터(미도시) 등을 포함하고, 상기 유기 발광 다이오드(424)는, 화소 전극(4240)과, 유기 발광층(4241), 그리고 공통 전극(4242)을 포함한다. 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)는, 구동 소스 전극(419), 구동 반도체 층(420), 구동 게이트 층(421), 그리고 구동 드레인 전극(422)를 포함하고, 상기 구동 반도체 층(420)은, 소스 영역(4210)과, 채널 영역(4211), 그리고 드레인 영역(4212)으로 구분될 수 있다.

상기 발광 표시 기판(410)은, 공통 전압선(417)과, 연결선(418), 그리고 접촉 구멍(423)를 포함한다. 상기 공통 전압선(417)은, 화소 영역을 둘러싸는 주변 영역을 따라 형성되어 있고, 상기 연결선(418)은, 상기 주변 영역에 형성되어 있으며 상기 공통 전압선과 직접 접촉되며, 상기 접촉 구멍(423)은, 상기 주변 영역에 형성되어 있으며, 상기 연결선(418)과 상기 공통 전극(4242)을 접촉시킨다.

상기 하부 기판(411)은, 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등으로 이루어진 절연성의 기판일 수 있다. 상기 버퍼층(412)은, 질화규소(SiNx)의 단일막 또는 질화 규소(SiNx)와 산화 규소(SiO2)가 적층된 이중막 구조로 형성될 수 있고, 상기 버퍼층(412)은, 불순물 또는 수분과 같이 불필요한 성분의 침투를 방지하면서 동시에 표면을 평탄화하는 역할을 한다.

상기 구동 반도체층(420)은, 폴리 실리콘 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 산화물 반도체로 이루어지는 경우에는 고온 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체를 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다.

상기 게이트 절연막(413)은, 상기 구동 반도체층(420) 위에 형성되며, 질화 규소 및 산화 규소 중 적어도 하나를 포함한 단층 또는 복수층일 수 있고, 상기 게이트 절연막(413) 위에는, 스캔선, 구동 게이트 전극, 그리고 스토리지 커패시터 등이 형성될 수 있다.

상기 층간 절연막(414)는, 상기 스캔선, 구동 게이트 전극, 그리고 스토리지 커패시터의 위에 형성되고, 상기 게이트 절연막과 마찬가지로 질화 규소 또는 산화 규소 등으로 형성될 수 있다. 상기 보호막(415)은, 상기 층간 절연막의 상측에 형성되고, 상기 보호막(415)의 상측에는, 화소 전극(4240)과 연결선(418) 등이 형성된다.

상기 화소 정의막(416)은, 상기 보호막(415)와 화소 전극(4240)의 가장 자리부에 형성되며, 상기 화소 전극(4240)을 노출하는 개구부(미부호)와 상기 연결선(418)와 공통 전극을 접촉시키는 접촉 구멍(423)을 가진다. 상기 화소 정의막(416)은, 폴리아크릴계(polyacrylates) 또는 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지와 실리카 계열의 무기물 등으로 형성될 수 있다.

한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 유기 발광층(4241) 간의 경계 영역에는 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM)라고 일컬어지는 영역이 존재한다. 여기서, 상기 블랙 매트릭스 영역은, BM 영역 또는 임의의 다른 명칭으로 일컬어질 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예는, 상기 BM 영역에 대응되는 공통 전극(4242)의 일부 영역에, 터치 센서와 센서 신호선을 메쉬(mesh) 패턴으로 형성하거나, 상기 BM 영역에 대응되는 공통 전극(4242)의 일부 영역의 상측 또는 하측에, 터치 센서와 센서 신호선을 메쉬 패턴으로 형성하여, 장치의 두께를 효율적으로 줄일 수 있는 터치 스크린을 구비한 디스플레이를 제공한다. 이하, 이에 대해 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 공통 전극의 일부 영역에 터치 센서와 센서 신호선이 형성된 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 디스플레이(500)는, 도 4를 참조로 전술한 바와 동일하거나 거의 유사한 구조를 가지되, 유기 발광층(또는 유기 발광체)(5241)에 공통 전압을 인가하는 공통 전극(5242)의 일부 영역에, 터치 센서와 센서 신호선을 메쉬(mesh) 패턴으로 형성할 수 있다.

예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 BM 영역에 대응되는 공통 전극(5242)의 일부 영역에는, 터치 검출을 위한 터치 센서(touch sensor)와 센서 신호선(sensor line)이, 투명성 도전 물질 또는 비투과성 금속 물질의 메쉬 패턴(530, 531, 532)으로 형성되어, 디스플레이의 두께를 효율적으로 줄일 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 공통 전극의 일부 영역의 상측에 터치 센서와 센서 신호선이 형성된 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 디스플레이(600)는, 도 4를 참조로 전술한 바와 동일하거나 거의 유사한 구조를 가지되, 유기 발광층(또는 유기 발광체)(6241)에 공통 전압을 인가하는 공통 전극(6242)의 일부 영역의 상측에, 터치 센서와 센서 신호선을 메쉬(mesh) 패턴으로 형성할 수 있다.

예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 BM 영역에 대응되는 공통 전극(6242)의 일부 영역의 상측에는, 터치 검출을 위한 터치 센서와 센서 신호선이, 투명성 도전 물질 또는 비투과성 금속 물질의 메쉬 패턴(630, 631, 632)으로 형성되어, 디스플레이의 두께를 효율적으로 줄일 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따라 공통 전극의 일부 영역의 하측에 터치 센서와 센서 신호선이 형성된 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 표 장치(700)는, 도 4를 참조로 전술한 바와 동일하거나 거의 유사한 구조를 가지되, 유기 발광층(또는 유기 발광체)(7241)에 공통 전압을 인가하는 공통 전극(7242)의 일부 영역의 하측에, 터치 센서와 센서 신호선을 메쉬(mesh) 패턴으로 형성할 수 있다.

예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 BM 영역에 대응되는 공통 전극(7242)의 일부 영역의 하측에는, 터치 검출을 위한 터치 센서와 센서 신호선이, 투명성 도전 물질 또는 비투과성 금속 물질의 메쉬 패턴(730, 731, 732)으로 형성되어, 디스플레이의 두께를 효율적으로 줄일 수 있다. 여기서, 상기 메쉬 패턴(730, 731, 732)이 형성되는 영역에 대응되는 공통 전극의 일부 영역에는, 터치 검출의 감도를 확보하기 위한 관통 홀(730h, 731h, 732h)이 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 화소와 화소 간의 경계 영역에 터치 센서와 센서 신호선이 메쉬 패턴으로 형성된 예시 도면이다.

도 5 내지 도 7를 참조로 전술한 바와 같이, 메쉬 패턴의 터치 센서와 센서 신호선은, 화소(예: 유기 발광층)와 화소 간의 경계 영역인 BM 영역을 기준으로, 상기 BM 영역에 대응되는 공통 전극의 일부 영역에 형성되거나, 상기 BM 영역에 대응되는 공통 전극의 일부 영역의 상측 또는 하측에 형성될 수 있다.

도 8을 참조하면, 다수의 화소들에 대응되는 메쉬 패턴들을 그룹핑하여, 하나의 터치 센서(800)로 설정할 수 있으며, 상기 하나의 터치 센서(800)에는, 하나의 센서 신호선(810)이 연결될 수 있다.

상기 하나의 터치 센서(800)에는, 2 개 이상의 센서 신호선들이 연결될 수 있으며, 이는 임의의 한 센서 신호선이 단선되더라도, 다른 센서 신호선에 의해 정상적인 터치 검출이 가능하도록 구현하기 위한 것이다.

상기 하나의 터치 센서(800)은, 예를 들어, 하나의 화소 또는 소수 개(예: 2개)의 화소에 대응되는 메쉬 패턴으로 설정될 수 있으며, 이는 지문 인식 등을 위해 고 분해능이 요구되는 터치 센서를 구현하기 위한 것이다.

여기서, 상기 터치 센서에 대응되는 화소의 개수와, 상기 터치 센서에 연결되는 센서 신호선의 개수는, 본 발명의 실시예에 의해 한정되지 않는 것은 아니다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 터치 센서가 센서 신호선을 통해 터치 검출부와 접속된 예시 도면이다.

도 9를 참조하면, 예를 들어, 터치 센서(900)는, 다수의 화소들에 대응되는 메쉬 패턴들을 그룹핑하여 하나로 설정될 수 있고, 상기 터치 센서(900)에는, 하나의 센서 신호선이 접속되어, 터치 검출부(920)와 연결될 수 있다. 더 나아가, 도 9에 도시한 바와 같이, 적어도 어느 하나의 터치 센서에는, 다수 개(예: 2개)의 센서 신호선들(910)이 접속되어, 터치 검출부(920)와 연결될 수 있다.

상기 터치 검출부(920)은, 예를 들어, 터치 드라이브 IC(Touch Drive IC) 또는 TDI 등으로 다양하게 일컬어질 수 있다. 상기 터치 검출부(920)은, 상기 터치 센서를 구동시키고, 상기 센서 신호선을 통해 터치 신호를 수신하여, 터치 입력의 위치 또는 면적 등을 검출하는 회로 소자이다.

상기 터치 검출부(920)는, 예를 들어, 유기 발광 디스플레이를 구동시키는 디스플레이 드라이브 IC(Display Drive IC)와 별개로 설치되어, 상기 디스플레이 드라이브 IC와 연동되거나, 상기 디스플레이 드라이브 IC와 하나의 IC로 병합 설계될 수 있다.

여기서, 상기 터치 센서(900)의 면적은, 상기 터치 검출부(920)와의 이격 거리에 따라, 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 검출부(920)와의 이격 거리가 먼 터치 센서의 면적은, 상기 터치 검출부(920)와의 이격 거리가 가까운 터치 센서의 면적 보다 더 크게 설정될 수 있다.

더 나아가, 상기 센서 신호선(910)의 폭은, 상기 터치 검출부(920)와의 연결 길이에 따라, 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 검출부(920)와의 연결 길이가 긴 센서 신호선의 폭은, 상기 터치 검출부(920)와의 연결 길이가 짧은 센서 신호선의 폭 보다 더 크게 설정될 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 터치 센서가 센싱 패드와 난센싱 패드로 교번하여 동작하는 예시 도면이다.

도 10을 참조하면, 도 8 및 도 9을 참조로 전술한 바와 같이, 메쉬 패턴으로 형성된 다수의 터치 센서들은, 예를 들어, 도트 매트릭스(dot matrix) 형태에서, 다수의 로우(예: Row1~6)와 다수의 컬럼(예: Col1~5)으로 배열될 수 있다. 상기 터치 센서들 중 일부는, 터치 검출을 수행하는 센싱 패드(sensing pad)(1000a)로 가변 설정되고, 상기 터치 센서들 중 다른 일부는, 터치 검출을 수행하지 않는 난센싱 패드(non-sensing pad)(1000b)로 가변 설정될 수 있다.

여기서, 상기 센싱 패드(1000a)와 난센싱 패드(1000b)는, 터치 센서의 현재 동작 상태를 상징적으로 표현한 용어로서, 임의의 다른 명칭으로 일컬어 질 수 있다. 상기 센싱 패드(1000a)와 난센싱 패드(1000b)는, 터치 검출부(1020)의 제어에 따라, 서로 교번될 수 있다. 예를 들어 상기 터치 검출부(1020)은, 시분할 방식으로 이용하여, 하나의 터치 센서를 센싱 패드와 난센싱 패드로 교번할 수 있다.

상기 터치 검출부(1020)은, 전술한 바와 같이, 터치 드라이브 IC(TDI)이거나, 디스플레이 드라이브 IC와 하나로 병합된 회로 소자, 예를 들어, TLDI(Touch Display Drive IC) 일 수 있다.

상기 터치 검출부(1020)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 구동부(1021), CPU(1022), 타이밍 제어부(1023), 교번전압 생성부(1024), 통신부(1025), 터치 검출부(1026), 신호 처리부(1027), 메모리부(1028), 그리고 전원부(1029)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 구성 요소들 중 적어도 하나 이상(예: CPU, 전원부 등)은, 상기 터치 검출부(1020)의 외부에 설치될 수 있다.

상기 구동부(1021)는, 상기 타이밍 제어부(1023)와 연동하여, 하나의 터치 센서를 센싱 패드와 난센싱 패드로 가변 설정할 수 있으며, 이때, 시분할 방식을 이용할 수 있다.

예를 들어, 도 10에 도시한 바와 같이, 도트 매트릭스 형태로 배열된 다수의 터치 센서들 중, 제1 컬럼(Col1)으로 배열된 제1 내지 제6 터치 센서들은, 하나의 터치 센서의 간격으로 센싱 패드((C1, R1), (C1, R3), (C1, R5))와 난센싱 패드((C1, R2), (C1, R4), (C1, R6))로 가변 설정될 수 있고, 제2 컬럼(Col2)으로 배열된 제1 내지 제6 터치 센서들은, 하나의 터치 센서의 간격으로 센싱 패드((C2, R2), (C2, R4), (C2, R6))와 난센싱 패드((C2, R1), (C2, R3), (C2, R5))로 가변 설정될 수 있다.

그리고, 센싱패드에는 터치검출을 위한 충전전압 또는 구동전압이 인가되며, 난센싱 패드는 디스플레이 구동을 위한 일정크기의 DC전압 또는 0v 또는 대지전압을 기준으로 하는 그라운드 전압이 인가된다.

도 11은 본 발명의 실시예가 적용되는 전자 기기의 블록도이다. 도 11을 참조하면, 상기 전자 기기는, 터치 스크린을 구비한 다양한 유형의 전자 기기 중 하나로서, 예를 들어, 스마트 폰 등과 같은 휴대용 단말기일 수 있다.

상기 휴대용 단말기(1100)는, 제어부(1110), 터치 스크린(1120), 오디오 처리부(1130), 인터페이스부(1140), 통신부(1150), 그리고 저장부(1160) 등으로 포함할 수 있다.

상기 제어부(1110)은, 상기 터치 스크린(1120)과 연동하여, 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 수행하거나 제어하는 프로세서 또는 컨트롤러일 수 있으며, 상기 제어부는, 컨트롤러로 일컬어질 수 있다.

상기 제어부(1110)은, 예를 들어, 상기 터치 스크린(1120)과 연동하여, 사용자에 의한 단말기 파지(grip) 상태를 검출하고, 상기 단말기 파지 상태에 적합하게, 디스플레이(미도시)의 표시 영역을, 메인 영역과 서브 영역으로 구분하여 제어하는 디스플레이 제어 동작을 수행할 수 있다.

상기 메인 영역은, 콘텐츠 이미지 또는 유저 인터페이스 이미지 등이 표시되는 영역으로서, 디스플레이의 표시 영역 중 중앙 부분에 해당하고, 상기 서브 영역은, 콘텐츠 이미지 또는 유저 인터페이스 이미지 등이 표시되지 않는 영역으로서, 디스플레이의 표시 영역 중 외곽 부분에 해당할 수 있다.

상기 메인 영역은, 화면 표시 및 터치 검출 등이 모두 가능한 영역으로서, 유효(valid) 영역 등과 같이, 임의의 다른 명칭으로 일컬어질 수 있고, 상기 서브 영역은, 화면 표시 및 터치 검출 등이 금지 또는 제한되는 영역으로서, 비유효(invalid) 영역 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 일컬어질 수 있다.

상기 제어부(1110)는, 상기 터치 스크린(1120)과 연동하여, 사전에 설정된 터치 위치, 터치 면적, 그리고 터치 시간 중 하나 이상이 발생한 경우, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하고, 상기 단말기 파지 상태에 기반하여, 상기 서브 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정할 수 있다.

상기 제어부(1110)은, 상기 결정된 서브 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 메인 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정할 수 있고, 상기 결정된 메인 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지의 표시 비율을 조정할 수 있다. 한편, 상기 디스플레이는, LCD 디스플레이 또는 OLED 디스플레이일 수 있다.

상기 터치 스크린은, 예를 들어, 도 5 및 도 6을 참조로 전술한 바와 같이, 유기 발광체를 포함하는 다수의 화소들과, 상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되, 상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역 또는 상기 공통 전극의 상측에, 다수의 터치 센서들과 센서 신호선들이 메쉬 패턴으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 터치 스크린은, 예를 들어, 도 7을 참조로 전술한 바와 같이, 유기 발광체를 포함하는 다수의 화소들과, 상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되, 상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역의 하측에, 터치 센서와 센서 신호선이 메쉬 패턴으로 형성되고, 상기 공통 전극의 일부 영역에, 터치 검출을 위한 관통 홀이 형성될 수 있다.

한편, 상기 제어부(1110)는, 상기 터치 스크린(1120)과 연동하여, 다양한 부가 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 스마트 폰 등과 같은 휴대용 단말기에서, 사용자에 의한 단말기 파지(grip) 상태를 검출하여, 디스플레이의 표시 영역을 메인 영역과 서브 영역으로 구분하여 제어함으로써, 사용자가 의도하지 않은 터치에 의한 동작 오류를 예방할 수 있도록 하는 부가 기능은, 예를 들어, “스마트 그립” 기능 등으로 다양하게 일컬어질 수 있다. 이하, 상기와 같은 스마트 그립 기능에 대한 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따라 복수의 터치 센서에서 터치가 발생한 경우를 예시한 도면이다. 도 12를 참조하면, 가로 방향으로 7개의 행과 세로 방향으로 5개의 열로 구성된 35개의 터치 센서(1210)로 구성된 터치 스크린에서, 오브젝트(1225)인 손가락이 10개의 터치 센서(1210)와 접촉하고 있으며, 터치 센서(1210)에는 상대적인 터치 면적 값이 포함되어 있다.

예를 들어, 도 11을 참조로 전술한 바와 같이, 휴대용 단말기(1100)의 제어부(1110)는, 상기 터치 스크린(1120)과 연동하여, 상호 인접한 터치 센서(1210)의 총화 면적으로 이루어진 면적 무게의 중심 좌표를 구할 수 있다.

여기서, 상기 면적 무게의 중심 좌표는, 오브젝트(1225)의 터치 좌표이고, 상기 오브젝트(1225)의 이동에 의해 총화 면적으로 이루어진 무게 중심은, 선형적으로 변경되며, 상기 오브젝트(1225)의 터치 좌표는 선형적으로 변하는 값일 수 있다.

상기 오브젝트(1225)와 복수개의 터치 센서(1210) 사이에서, 터치가 발생하였을 때, 무게 중심의 터치 좌표를 검출하는 것도 가능하지만, 터치가 발생한 경계부의 검출도 가능하다. 도 12의 {R3, C1}에 대응되는 좌표의 면적은 4이다. 도 12에서 10개의 터치 센서(1210)로 이루어진 총화 면적의 무게 중심이 {R2, C2}에 대응되는 터치 센서(1210)의 임의의 영역에 존재한다고 가정하면, {R3, C1}에서 검출된 4라는 면적은, {R3, C1}에 대응하는 터치 센서(1210)의 우측의 영역에 존재하고 있음을 예측할 수 있다.

상기와 같이 무게 중심을 축으로 하여, 터치 센서가 존재하는 영역을 예측할 수 있으므로, 터치 센서(1210)에서 터치가 발생했을 때 터치가 발생한 경계부의 연산도 가능하다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 일부 분해 사시도이다. 도 13을 참조하면, 예를 들어, 스마트 폰 등과 같은 휴대용 단말기의 디스플레이(1320)와, 복수개의 터치 센서(1310) 및 센서 신호선(미도시)으로 이루어진 터치 스크린은, 하나의 구성 요소로 결합되며, 상기 디스플레이(1310)에는, 비표시 영역(1392)이 있다.

상기 비표시 영역(1392)은, 공통 전극 또는 화소의 게이트 신호선 및 소스 신호선을 배치하기 위한 영역으로서, 만일, 상기 공통 전극 또는 화소의 게이트 신호선 및 소스 신호선의 배치를 은폐할 수 있다면, 상기 비표시 영역(1312)은 실질적으로 존재하지 않을 수 있다.

상기 디스플레이(1320)가, 예를 들어, LCD 디스플레이인 경우, 도시하지 않은 백 라이트 유니트(Back Light Unit)가 추가될 수 있다. 본 발명의 실시예는, LCD 디스플레이는 물론, OLED 디스플레이에 모두 적용될 수 있으며, 상기 디스플레이(1320) 하측에는, 연산용 프로세서 또는 이미지 프로세서가 추가될 수 있고, 다양한 용도의 기구 물과 함께 애플사의 아이패드(iPad) 등과 같은 장치를 구성할 수도 있다.

도 13과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치의 디스플레이에는, 비표시 영역(1392)이 최소한의 영역으로 존재하거나 실질적으로 없을 수 있기 때문에, 일반적인 터치 스크린에서와 같이, 사용자가 단말기를 손으로 파지하기 위해 마련된 별도의 파지 영역이 존재하지 않을 수 있다.

예를 들어, 도 13의 비표시 영역(1392)은, 신호선을 배치하기 위한 최소한의 영역이므로 5mm 이하인 경우가 대부분이다. 일반적인 터치 스크린에서는, 파지 영역의 폭이 15~20 mm이라면, 본 발명의 실시예의 비가시 영역(1392)은 이보다 상당히 줄어들게 된다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 제어 방법을 설명하기 위해 예시한 도면이다.

도 14는, 예를 들어, 도 13의 디스플레이의 우측 에지 영역을, 사용자가 손가락과 같은 오브젝트(1425)로 파지한 상태를 예시한 것으로, 사용자가 두 손을 사용하여, 도 13의 디스플레이의 좌측과 우측 에지 영역을 모두 잡고 있는 파지 상태인 경우, 상기 좌측과 우측 에지 영역에는, 동일한 현상이 모두 발생하게 된다.

상기 오브젝트(1425)는, 단말기의 에지 영역을 파지하거나, 단말기의 중심 영역을 파지하거나, 또는 단말기의 에지 일부 영역과 테두리 일부 영역을 동시에 파지할 수 있다. 예를 들어, 단말기의 에지 영역을 파지한 경우, 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 오브젝트(1425)는, t1->t2->t3의 순서대로 파지 위치를 변경해 나갈 것이고, 단말기의 중심 영역을 파지한 경우, t3->t2->t1의 순서로 파지 위치를 변경하게 될 것이다. 또한 단말기의 에지 일부 영역과 테두리 일부 영역을 동시에 파지한 경우, t1과 t3 내에서 임의의 영역을 파지하게 될 것이다.

본 발명의 실시예는, 예를 들어, t1부터 t3의 경로를 가지는 예, 즉, 단말기의 에지 영역에서부터 중심 영역으로 파지 위치를 연속적으로 변경하는 경우에 대해, 이하에서 상세히 설명하겠으나, 이는 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사항은 다른 실시예에도 모두 적용될 수 있다.

예를 들어, 도 14에 도시한 바와 같이, t1 시점에 오브젝트가 단말기를 파지하게 되면, 파지 영역의 터치 센서(1410)는 오브젝트와 접촉하게 되고, 도 11를 참조로 전술한 바 있는 제어부(1110)는, 상기 터치 스크린에 포함된 TDI와 연동하여, 디스플레이의 표시 영역을 메인 영역과 서브 영역으로 구분하여 제어하는 디스플레이 제어 동작을 수행하게 된다.

즉, 상기 제어부(1110)는, 상기 터치 스크린에 포함된 TDI와 연동하여, 터치 면적을 추출하는 1단계와, 상기 추출된 터치 면적에 기초하여 디스플레이의 표시 영역을 메인 영역과 서브 영역으로 구분하여 제어하는 2단계와, 이후 변화하는 터치 면적에 기초하여 상기 메인 영역과 상기 서브 영역을 변경하여 제어하는 3단계의 동작을 순차적으로 수행할 수 있다.

상기 1단계에 따르면, 도 10의 TDI(1020)는, 오브젝트에 의해 터치된 터치 센서에서 발생하는 터치 신호를 검출하고, 상기 제어부(1110)는, 상기 TDI(1020)에서 검출한 터치 신호를 수신하여, 터치 면적을 추출할 수 있다. 또한 상기 TDI(1020)에서, 상기 터치 신호를 검출하는 동작과 상기 터치 면적을 추출하는 동작을 모두 수행한 후, 상기 터치 면적을 상기 제어부(1110)로 전송할 수도 있다.

상기 2단계에 따르면, 상기 제어부(1110)는, 상기 오브젝트의 터치에 의한 터치 좌표를 축으로 하여, 상기 축 상에 서브 영역을 일치시키거나 오브젝트의 터치 경계부에 일치하여 서브 영역을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 서브 영역은 디스플레이의 표시 영역의 끝에서부터 표시될 수 있다. 예를 들어, 도 14의 S1 영역이 t1 시점에서의 서브 영역이 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 터치 면적의 절대적 또는 상대적 임계 값 이상이, 디스플레이의 표시 영역 중 특정 영역(예를 들어, 소정의 폭을 가진 테두리 영역)에서 검출되는 경우에 한하여, 서브 영역을 발생시킬 수 있다.

상기와 같이 서브 영역을 발생시키는 터치, 즉, 사용자에 의한 단말기의 파지로 판단되는 터치 위치는, 터치 면적으로부터 산출된 좌표가 상기 표시 영역의 특정 영역 내에 있는지를 통해 확인할 수 있다. 또는 고립된 터치 센서가 배치된 터치 스크린의 경우, 상기 표시 영역의 특정 영역에 대응하는 터치 센서에서의 터치 여부에 따라 서브 영역을 발생시킬 수 있다.

상기 3단계에 따르면, 상기 오브젝트(1425)가 이동하거나 파지 면적이 넓어져서, 상기 터치 면적이 넓어지는 경우, 이에 기반하여 서브 영역을 확장하거나 축소할 수 있다. 예를 들어 도 14의 t1 시점에서 소정의 시간이 경과한 t2 시점과 t3 시점에서 파지 면적이 증가하는 경우, 상기 서브 영역은 t2 시점에서 (S1+S2) 영역과 t3 시점에서 (S1+S2+S3) 영역으로 점차 증가하게 된다.

만일, 최초의 파지 면적이 S3 영역이고 소정의 시간이 경과함에 따라 (S3+S2) 영역과 (S3+S2+S1) 영역으로 점차 증가하는 경우, S3 영역에 대응하는 서브 영역은 S3 영역과 같이 파지 면적에 대응하여 일부만 표시되고, (S2와 S1) 영역은, 메인 영역으로서 영상 이미지가 표시될 수 있다. 또한 (S3) 영역만 파지된 경우, (S3+S2+S1) 영역을 서브 영역으로 표시할 수도 있다.

상기 디스플레이의 화면은, 4:3 또는 16:9와 같이 일정한 비율로 구성될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서, 상기 메인 영역이, 전술한 일정 화면 비율을 계속 유지할 수 있도록, 상기 서브 영역이 디스플레이의 에지 영역에만 표시될 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이를 예시한 도면이다. 도 15를 참조하면, 예를 들어, 사용자가, 스마트 폰 등과 같은 휴대용 단말기(92)를 한 손으로만 파지하더라도, 상기 한 손에 의한 파지에 따라 형성되는 서브 영역(92b)은, 좌측과 우측 에지 영역에 서로 대향 되도록, 동일하게 생성될 수 있다.

또한, 상기 서브 영역(92b)에 따라 결정되는 메인 영역(92a)은, 디스플레이의 고유 화면 비율, 예를 들어, 4:3 또는 16:9와 같은 디스플레이의 고유 화면 비율이 계속 유지할 수 있다.

예를 들어, 도 15에 도시한 바와 같이, 사용자에 의한 파지가, 우측 에지 영역에서만 검출되더라도, 우측 에지 영역과 좌측 에지 영역에 동일한 서브 영역을 형성하고, 상기 서브 영역에 따라 결정되는 메인 영역이, 디스플레이의 고유 화면 비율을 계속 유지할 수 있도록, 상기 디스플레이의 표시 영역 중 상측과 하측 에지 영역에도 동일한 서브 영역을 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이의 표시 영역 중 좌측 및/또는 우측 에지 영역을, 사용자가 양 손으로 파지하거나, 한 손으로만 파지하더라도, 상기 표시 영역의 외곽 부분에 서브 영역을 표시하되, 상기 표시 영역의 중앙 부분에 표시되는 메인 영역의 화면 비율이, 디스플레이의 고유 화면 비율이 될 수 있도록, 상기 서브 영역을, 도 15에 도시한 바와 같이, 상하좌우 대칭되는 사각형 틀 형상으로 표시할 수 있다.

상기 서브 영역의 가로 길이와 세로 길이는, 상기 메인 영역의 화면 비율에 관련되며, 상기 메인 영역에 표시되는 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지 등은, 상기 메인 영역의 사이즈 및 화면 비율에 적합하게 리사이징(resizing)된다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이의 표시 영역이 메인 영역과 서브 영역으로 구분되더라도, 상기 메인 영역을 통해, 이전과 동일한 화면 비율로, 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지 등을 계속 볼 수 있게 된다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 서브 영역을 예시한 도면이다. 도 16을 참조하면, 스마트 폰 등과 같은 휴대용 단말기는, 동시에 복수개의 오브젝트(1625)에 의한 복수개의 터치 면적이 검출할 수 있다. 이 경우, 복수개의 터치 면적 중 적어도 하나를 선택하여 서브 영역을 결정할 수 있다.

예를 들어, 도 16에 도시한 바와 같이, 서브 영역은 터치 면적이 가장 좁은 S1 영역에 대응하여 생성되거나, 가장 넓은 S3 영역에 대응하여 생성되거나, 또는 중간인 S2 영역에 대응하여 생성될 수 있다. 상기 생성된 하나의 서브 영역에 기초하여 나머지 3면의 서브 영역들이 형성될 수 있다.

상기 서브 영역의 결정은, 설계자의 정책에 따라 결정될 수 있으나, 서브 영역은 일정 영역 이상 확장되지 않아야 한다. 예를 들어 도 16에서 S3 영역은 디스플레이의 표시 영역 중 세로 방향으로 40%의 길이로 제한될 수 있다. 즉, 40%를 넘어서서 파지되더라도 서브 영역은 40%까지만 제한적으로 설정될 수 있다.

상기 생성된 서브 영역은, 파지를 해제하면 즉시 소멸되며 그 결과로 디스플레이의 표시 영역의 전체는, 콘텐츠가 정상적으로 표시되는 메인 영역으로 변경되어, 동화상이나 이미지 등의 정보가 정상적으로 표시된다.

한편, 스마트 폰 또는 태플릿 PC 등과 같은 다양한 유형의 스마트 기기는, 터치 스크린은 물론 블루투스, GPS, 지자기 센서, 그리고 가속도 센서 등을 기본적인 구성으로 구비하는 경우가 많다.

본 발명의 실시예에서는, 사용자가 단말기를 양손으로 파지한 상태에서, 자동차 경주 게임의 핸들로서 사용하는 경우, 상기 가속도 센서와 연동하여, 상기 파지 면적을 실시간으로 조금씩 변동시킬 수 있다.

그러나, 상기 파지 면적의 변동을 실시간으로 반영하여 서브 영역을 재구성하려면, 기기의 컴퓨팅 파워(computing power)가 저하되고 연산 속도도 저하될 수 있다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는, 서브 영역의 변동을 제한하기 위한 임계 치(threshold area)를 설정하는 윈도우를 제공하고, 상기 윈도우를 이용하여, 서브 영역의 변동 범위(예를 들어 +/-10과 같이)을 제한시킬 수 있다.

상기 윈도우에 입력되는 값은, 터치 면적의 변화 값일 수 있고, 상기 임계 치는, 터치가 유지되는 상황에서의 좌표의 변화 값으로 설정될 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 윈도우 내에서의 미세한 파지 영역의 변동은, 실시간으로 모두 반영하지 않기 때문에, 불필요한 연산 및 전력 소모를 방지할 수 있다.

한편, 상기 서브 영역에서는, 파지에 의한 터치 및 터치 해제를 검출해야 하지만, 콘텐츠 표시, 제어, 그리고 설치 등과 같은 터치 입력은 방지되어야 한다. 예를 들어, MP3 플레이어와 같은 다양한 유형의 애플리케이션 버튼 등과 같은 GUI(Graphical User Interface)는, 서브 영역에 포함되어서는 안 된다.

이를 위하여, 상기 서브 영역 이외의 표시 영역인 메인 영역의 사이즈가 변하는 경우, 예를 들어, 동영상 또는 게임 영상 등과 같은 콘텐츠 영상과 함께 표시되는 GUI의 사이즈도, 상기 메인 영역의 사이즈와 연동하여 크기가 변화하게 된다.

상기 서브 영역은 파지와 무관하게 애플리케이션의 동작에 따라 생성될 수도 있다. 예를 들어, 자동차 경주 게임과 같이, 본 발명의 장치를 두 손으로 파지하여야 사용하는 경우, 파지와 무관하게, 디스플레이의 표시 영역 중 좌우 영역에는, 미리 정해진 비율로 서브 영역이 형성될 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 실시예에서는, 애플리케이션 레이어에서의 명령에 응답하여 서브 영역을 형성할 수 있는 채널과 모드를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 상기 표시 영역의 상하 부분에는 서브 영역이 형성되지 않을 수 있고, 상기 서브 영역의 이미지는, 검정, 흰색 또는 회색 등의 단일 색이거나, 벽돌 또는 나뭇잎 등의 반복적인 패턴이 표시될 수 있다. 또는 이러한 이미지들이 조합되어 사용될 수 있다.

상기 서브 영역의 이미지는, 상기 메인 영역에 있는 이미지와 서로 다르며, 실시간으로 변화되지 않는 고정 패턴 또는 소정 시간이 경과한 후, 예를 들어, 화면 보호기의 활성 조건과 같이 설정된 시간이 경과한 후, 사전에 설정된 이미지가 반복적으로 표시될 수 있다.

상기 서브 영역의 색상과 패턴은, 사용자의 선택에 의해 가변 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 영역의 표시 범위만 결정되면, 표시 범위에 출력될 색상 및 패턴의 결정은, 애플리케이션 또는 운영체제의 설정에 의해 용이하게 결정될 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 서브 영역은, 다양한 색상 및 패턴 등을 표시되거나, 또는 적정 수준의 투명도가 적용될 수 있고, 상기 메인 영역에 표시되는 이미지는 리사이징되거나 또는 리사이징되지 않고 그대로 유지될 수도 있다.

예를 들어, 상기 서브 영역은, 약 50%의 투명도를 갖는 반투명의 회색으로 표시될 수 있으며, 상기 표시 영역에 표시 중인 영상이, 영화 등과 같이 비교적 단조로운 애플리케이션의 동영상 이미지인 경우, 상기 메인 영역에 표시되는 이미지를 리사이징하지 않을 수 있다. 이 경우, 사용자가, 상기 반투명도의 서브 영역을 투과하여, 표시되는 동영상 이미지를 계속 볼 수 있다.

반면, 상기 표시 영역에 표시 중인 영상이, 게임 등과 같은 비교적 복잡한 애플리케이션의 동영상 이미지인 경우, 상기 메인 영역에 표시되는 이미지를 리사이징함으로써, 사용자가, 상기 리사이징된 이미지를 상기 메인 영역을 통해, 표시되는 동영상 이미지를 볼 수 있다.

더 나아가, 상기 서브 영역의 일부분에는, 적어도 하나 이상의 사용자 조작 버튼이 표시될 수 있으며, 상기 사용자 조작 버튼은, 예를 들어, 게임 조작을 위한 버튼이거나, 게임 조작과는 직접 관련 없는 버튼(예: 통화 버튼)일 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 리사이징 동작은, 사용자의 터치 조작에 방해를 주지 않기 위해 타이밍이 제어될 수 있다. 예를 들어, 만일 어떤 GUI가 터치되어 동작이 활성화되거나 시행중인 경우(예: MP3 Play 버튼을 터치한 경우), 파지 면적이 변화되어 메인 영역의 리사이징이 필요한 경우 본 발명의 실시예에서는 적응적으로 동작할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 GUI가 동작이 활성화되거나 시행 중인 경우에는 리사이징 동작이 제한될 수 있다. 왜냐하면 리사이징 동작에 의해 GUI의 위치 변동이 발생하는 경우 터치 동작이 취소될 수 있기 때문이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 영역의 이미지는, 리사이징 되지만, GUI의 위치가 동일하게 유지되고, 터치 동작이 완료된 후 미리 정해진 시간이 경과하면, 메인 영역의 이미지의 리사이징 비율에 기초한 GUI의 아이콘 위치 및 크기가 결정될 수 있다.

예를 들어, 사용자의 GUI 터치에 의해 동작이 발생하는 도중 파지가 인식 되는 경우에 메인 영역이 축소되더라도 GUI의 위치는 일정시간 유지되고, 이후 미리 정해진 시간이 경과되면, GUI 및 표시 중 콘텐츠는 메인 영역의 축소 비율에 비례하여 축소되어, 위치가 변경될 수 있다.

반대로, 파지를 해제하더라도, 상기 서브 영역이 유지되고 비율도 유지될 수 있다. 예를 들어, 동영상이 표시되는 메인 영역을 작게 축소하여 사용자가 혼자만 보려고 하는 경우 파지를 해제하더라도, 작게 설정된 메인 영역은 계속 유지되어야 할 필요성이 존재할 것이다.

이 경우, 파지에 의해 서브 영역이 설정되면 상기 설정된 서브 영역이 계속 유지될 수 있다. 상기와 같이 서브 영역의 유지 동작은, 애플리케이션 또는 운영 체제 레벨에서 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 고정된 서브 영역을 설정하기 위해서는, 파지와는 별개의 2차 신호를 터치에 인가할 수 있다. 상기 2차 신호는 오브젝트를 이용하여, 터치 스크린 상에 특정 제스처를 입력하는 것일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 터치를 통해 원을 그리거나 문자를 쓰거나 임의의 영역에 복수 회 터치를 하거나, 특정 GUI를 터치하는 다양한 터치 또는 제스처 등을 통해 입력할 수 있다. 반대로, 상기 고정된 서브 영역을 전술한 2차 신호 입력 방식과 유사한 방법으로 해제될 수도 있다.

한편, 상기와 같이 파지에 의해 생성되는 서브 영역은, 파지를 정확히 검출하여야 오 동작을 방지할 수 있다. 이를 위하여 서브 영역 설정을 위한 임계 면적 및 파지 면적의 검출에 대한 정확도를 높일 필요성이 있다.

예를 들어, 손가락 같은 오브젝트가 단순히 순간적으로 스치고 지나가는 경우 서브 영역을 설정할 필요가 없다. 따라서, 미리 정해진 시간 이상 즉, 문턱 시간(Threshold time)이상 터치 면적이 검출되는 경우, 서브 영역을 설정하는 동작이 수행되도록 할 수 있다.

또한, 상기 파지에 의한 서브 영역 설정 시, 임계 면적 이상이 되어야 이를 유효한 파지 면적으로 인식할 수 있으며, 이를 위해 사전에 문턱 면적(Threshold area)를 설정할 수 있다. 상기 터치 면적의 크기는, 예를 들어, 도 10의 터치 검출부(1026)에 포함된 ADC 변환기의 출력 값의 크기에 의해 용이하게 검출할 수 있다.

한편, 성인의 손가락에 의한 파지 면적과 소인의 손가락에 의한 파지 면적 간에는 차이가 있기 때문에 성인의 손가락 면적에 기초하여 문턱 면적을 설정할 시 소인의 손가락에 의한 파지 면적 검출에 문제가 발생할 수 있거나 검출 감도가 저하되는 문제가 발생할 수도 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는, 절대 값이 아닌 상대 값에 의해 파지 면적을 검출하고 서브 영역을 생성시킬 수도 있다. 이를 위하여, 최초 입력된 파지 면적을 기초로 하여, 상기 파지 면적이 변화되는 양을 검출하고 변화 량에 연동하여 서브 영역을 설정할 수 있다.

일 예로서, 최초 터치가 감지되면서 파지가 완료되기까지의 터치 변화 량에 기초하여 파지 상태를 검출하고, 상대적 터치 면적의 변화 량에 따라 사용자의 파지 의도를 검출하여, 서브 영역을 생성시킨다.

예를 들어, 서브 영역이 생성될 수 있는 미리 정해진 영역(예: 에지 영역)에서 최초 터치가 발생하고, 상기 터치 면적이 미리 정해진 값이 이상으로 변화한 경우에만, 사용자가 장치를 파지한 것으로 판단할 수 있다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 메인 영역을 예시한 도면이다. 예를 들어, 서브 영역에 의해 결정되는 메인 영역은, 사용자가 의도하지 않는 파지 또는 GUI 터치에 의해 수행되지 않도록 할 수 있다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치의 디스플레이의 표시 영역(1790a)에서 점선으로 표시한 임계 영역(1790c)은, 상기 표시 영역의 테두리에서 미리 정해진 크기만큼의 폭을 갖는 영역이다.

상기 임계 영역(1790c)에서 한쪽 또는 양쪽을 완전히 파지 않고, 아래를 받혀 잡는 동작, 즉 사용자가 의도치 않는 파지에 의해서도, 상기 표시 영역을 서브 영역과 메인 영역을 구분하는 동작 오류가 불필요하게 수행될 수 있다.

이러한 동작 오류를 방지하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는 상기 표시 영역 내에, 미리 정해진 폭을 갖는 임계 영역(1790c)을 초과하는 터치 면적이 검출되는 경우에 한해 서브 영역을 생성시킬 수 있다.

상기 임계 영역(1790c)의 설정 및 동작은, 터치 스크린의 TDI, 또는 전자 기기의 제어부, 또는 다양한 어플리케이션이나 운영체제 등에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 터치 지점과 GUI와의 거리에 따라 서브 영역과 메인 영역을 구분하는 동작이 선택적으로 수행될 수 있다. 도 17를 참조하면 표시 영역의 에지 부분은, GUI가 배치된 영역과의 빈 공간이 존재한다. 상기 빈 공간은 터치가 되어도 어플리케이션이나 운영 체제가 동작하지 않도록 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 빈 공간에서 터치가 인식되어도 서브 영역이 발생하지 않거나, 서브 영역과 메인 영역이 구분되어 표시되더라도, 상기 메인 영역에 표시되는 콘텐츠 이미지는 리사이징 되지 않고 그대로 표시될 수 있다. 상기 빈 공간은, 도 17에 비 반응 영역(1790d)로 도시되어 있다.

상기 비 반응 영역(1790d)를 설정한 이유는, 전술한 바와 같이, 표시 영역의 에지 부분에 의도하지 않은 파지가 검출되더라도 불필요하게 서브 영역과 메인 영역을 구분하는 동작이 수행되지 않도록 하기 위함이다.

상기 비 반응 영역(1790d)는, 실제 GUI가 형성된 부분과 표시 영역 간의 거리를 이용하여 산출될 수 있거나, 임계 영역(1790c)처럼 사전에 미리 설정될 수 있다. 왜냐하면, 사용자가 명령을 입력하는 GUI는, 사용자 편의를 위하여 표시 영역의 최외곽 부분을 피해서 배치되기 때문이다.

상기 비 반응 영역(1790d)의 설정 및 동작은, 터치 스크린의 TDI, 또는 전자 기기의 제어부, 또는 다양한 어플리케이션이나 운영체제에 의해 수행될 수 있다.

도 17에는, 상기 비 반응 영역(1790d)이 임계 영역(1790c)와 별도로 존재하는 것과 같이 도시되어 있지만, 전술한 두 영역 중 하나는, 다른 한 영역에 포함될 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예는 터치 면적 검출에 기반하였으나, 터치 포인트 검출에 기반할 수도 있다. .

예를 들어, 저항 방식의 터치 스크린인 경우, 터치 포인트가 검출되며, 상기 터치 포인트를 기초로 하여 외곽에 서브 영역이 생성될 수 있다. 적외선 방식 또는 카메라 방식의 다양한 터치 스크린인 경우에도, 오브젝트는 포인트로 검출되며, 상기 포인트에 기초하여 서브 영역을 생성할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기는, 터치 포인트의 위치, 터치 시간 및 터치 포인트의 개수 중 적어도 하나 이상에 근거하여, 사용자의 파지 의도가 검출되는 경우, 서브 영역과 메인 영역을 구분하여 제어하는 디스플레이 제어 동작을 수행할 수 있다.

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린을 예시한 도면이다.

도 18을 참조하면, 상기 터치 스크린은, 다수의 터치 센서들(1810)과, 상기 다수의 터치 센서들과 전기적으로 접속되는 다수의 신호선들(1822)과, 상기 다수의 신호선들 중 어느 하나를 선택하는 다수의 먹스들(Mux), 그리고 상기 다수의 먹스들을 통해 선택적으로 출력되는 신호를 수신하는 터치 드라이브 IC(TDI)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 도 18에 도시한 바와 같이, 하나의 컬럼마다 먹스가 설치되며, 상기 먹스에는 컬럼의 모든 터치 센서가 접속된다. 상기 먹스는 그 중의 하나를 선택하여 출력하며 상기 먹스에서 선택된 터치 센서(1810)는 센싱 패드로서, 스위치 및 하이 임피던스의 입력 특성을 가지는 소자에 접속되어 터치 신호를 검출하게 된다.

상기 먹스(Mux)에서 출력된 센싱 패드는, TDI나 TDDI에 접속되며, 이는 먹스의 출력 단자와 연결된 좌측의 스위치 및 우측의 하이 임피던스 입력 특성을 가지는 회로 소자이다.

상기 먹스에 의해 선택된 센싱 패드와 TDI 또는 TDDI는, COG 또는 연성 회로 기판을 이용한 본딩 패드의 접합을 통해 이루어 진다. 만일 상기와 같은 먹스가 TDI 또는 TDDI 내부에 위치한다면, TDI 또는 TDDI에 30개의 센서 신호선(1822)이 접속되어야 하며, 터치 센서가 수백 개인 일반적인 경우에는, TDI 또는 TDDI로 수백 개의 센서 신호선(1822)이 연결되어야 하므로, TDI 또는 TDDI의 사이즈가 커질 것이다.

따라서, 상기 먹스가 설치된다면 컬럼의 개수만큼만 센서 신호선이 필요하므로, TDI 또는 TDDI와 연결되는 센서 신호선의 개수가 줄어들어, TDI 또는 TDDI의 사이즈가 감소하는 효과가 있다. 예를 들어 터치 센서가 25 x 25의 구조라면, TDI로 입력되는 센서 신호선은 단지 25개면 된다.

이와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1100: 휴대용 단말기 1110: 제어부
1120: 터치 스크린 1130: 오디오 처리부
1140: 인터페이스부 1150: 통신부
1160: 저장부

Claims (22)

1. 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지를 표시하는 디스플레이;
   오브젝트와의 접촉 또는 접근에 의한 터치 신호를 검출하는 터치 스크린; 및
   상기 터치 스크린과 연동하여, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하고, 상기 디스플레이의 표시 영역을, 메인 영역과 서브 영역으로 구분하여 제어하는 컨트롤러를 포함하되,
   상기 컨트롤러는, 현재 실행 중인 애플리케이션의 종류를 확인하여,
   제1 애플리케이션이면, 상기 메인 영역의 이미지를 리사이징 하지 않고, 상기 서브 영역의 투명도를 조절하는 반면,
   제2 애플리케이션이면, 상기 메인 영역의 이미지를 리사이징 하고, 상기 서브 영역의 투명도를 조절하지 않는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 터치 스크린과 연동하여, 사전에 설정된 터치 위치, 터치 면적, 그리고 터치 시간 중 하나 이상이 발생한 경우, 상기 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 단말기 파지 상태에 기반하여, 상기 서브 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 서브 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 메인 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 결정된 메인 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지의 표시 비율을 조정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 메인 영역은, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지가 표시되는 표시 영역의 중앙 부분이고,
   상기 서브 영역은, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지가 표시되지 않는 표시 영역의 외곽 부분인 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이는, LCD 디스플레이 또는 OLED 디스플레이인 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 터치 스크린은,
   다수의 터치 센서들;
   상기 다수의 터치 센서들과 전기적으로 접속되는 다수의 신호선들;
   상기 다수의 신호선들 중 어느 하나를 선택하는 다수의 먹스들; 및
   상기 다수의 먹스들을 통해 선택적으로 출력되는 신호를 수신하는 터치 드라이브 IC를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 터치 스크린은,
   유기 발광체를 포함하는 다수의 화소들; 및
   상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되,
   상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역 또는 상기 공통 전극의 상측에, 다수의 터치 센서들과 센서 신호선들이 메쉬 패턴으로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    유기 발광체를 포함하는 다수의 화소들; 및
    상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되,
    상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역의 하측에, 터치 센서와 센서 신호선이 메쉬 패턴으로 형성되고,
    상기 공통 전극의 일부 영역에, 터치 검출을 위한 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
    
11. 디스플레이에 의해, 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지를 표시하는 동작;
    터치 스크린에 의해, 오브젝트와의 접촉 또는 접근에 의한 터치를 검출하는 동작; 및
    컨트롤러에 의해, 상기 터치 스크린과 연동하여, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하고, 상기 디스플레이의 표시 영역을, 메인 영역과 서브 영역으로 구분하여 제어하는 동작을 포함하되,
    상기 제어하는 동작은, 현재 실행 중인 애플리케이션의 종류를 확인하여,
    제1 애플리케이션이면, 상기 메인 영역의 이미지를 리사이징 하지 않고, 상기 서브 영역의 투명도를 조절하는 반면,
    제2 애플리케이션이면, 상기 메인 영역의 이미지를 리사이징 하고, 상기 서브 영역의 투명도를 조절하지 않는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 터치 스크린과 연동하여, 사전에 설정된 터치 위치, 터치 면적, 그리고 터치 시간 중 하나 이상이 발생한 경우, 사용자에 의한 단말기 파지 상태를 검출하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 제어하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 단말기 파지 상태에 기반하여, 상기 서브 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 제어하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 서브 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 메인 영역의 표시 위치 및 사이즈를 결정하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 제어하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 결정된 메인 영역의 위치 및 사이즈에 따라, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지의 표시 비율을 조정하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
    
16. 제11항에 있어서,
    상기 메인 영역은, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지가 표시되는 표시 영역의 중앙 부분이고,
    상기 서브 영역은, 상기 콘텐츠 이미지와 유저 인터페이스 이미지가 표시되지 않는 표시 영역의 외곽 부분인 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
    
17. 제11항에 있어서,
    상기 디스플레이는, LCD 디스플레이 또는 OLED 디스플레이인 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
    
18. 제11항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    다수의 터치 센서들;
    상기 다수의 터치 센서들과 전기적으로 접속되는 다수의 신호선들;
    상기 다수의 신호선들 중 어느 하나를 선택하는 다수의 먹스들; 및
    상기 다수의 먹스들을 통해 선택적으로 출력되는 신호를 수신하는 터치 드라이브 IC를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
    
19. 제11항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    유기 발광체를 포함하는 다수의 화소들; 및
    상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되,
    상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역 또는 상기 공통 전극의 상측에, 다수의 터치 센서들과 센서 신호선들이 메쉬 패턴으로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
    
20. 제11항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    유기 발광체를 포함하는 다수의 화소들; 및
    상기 유기 발광체에 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함하되,
    상기 유기 발광체들 간의 경계 영역에 대응되는 상기 공통 전극의 일부 영역의 하측에, 터치 센서와 센서 신호선이 메쉬 패턴으로 형성되고,
    상기 공통 전극의 일부 영역에, 터치 검출을 위한 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
21. 제1항에 있어서,
    상기 제1 애플리케이션은, 적어도 영화 콘텐츠의 애플리케이션을 포함하고,
    상기 제2 애플리케이션은, 적어도 게임 콘텐츠의 애플리케이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 장치.
    
22. 제11항에 있어서,
    상기 제1 애플리케이션은, 적어도 영화 콘텐츠의 애플리케이션을 포함하고,
    상기 제2 애플리케이션은, 적어도 게임 콘텐츠의 애플리케이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.

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