KR102353350B1 - 가변 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치는 화상을 표시하며 외력에 의해 가변적으로 변형 가능한 가변 디스플레이와, 가변 디스플레이와 별개로 마련되며 가변 디스플레이의 기 설정된 터치 버튼 영역에 대응하여 가변 디스플레이의 배면에 부착되는 적어도 하나의 클릭버튼 모듈을 포함할 수 있다.

Description

가변 디스플레이 장치 {VARIABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외력에 의해 다양한 형상으로 변형 가능한 가변 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 영상을 표시하는 장치이다. 최근에는 구부리거나(flexible) 접거나(foldable, bendable) 말거나(rollable) 적어도 한 방향으로 늘어나거나(stretchable) 하는 등의 가변성을 지니며 다양한 형태로 변형될 수 있는 가변 디스플레이 장치가 주목 받고 있다.
가변 디스플레이 장치는 형태가 다양한 형상으로 변형될 수 있으므로, 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 가변 디스플레이 장치는 태블릿 PC, 휴대폰 등과 같은 휴대 장치뿐만 아니라, 웨어러블(wearable) 장치로 구현될 수 있다.
한편, 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 기능 이외에 관찰자와의 상호 작용이 가능한 터치 감지 기능을 제공할 수 있다. 터치 감지 기능은 관찰자가 손가락이나 터치 펜 등을 이용하여 디스플레이 영역에 접근하거나 이를 접촉하면 터치 여부와 터치 위치 등의 접촉 정보를 알아내는 것으로, 가변 디스플레이 장치는 접촉 정보에 기초하여 영상 신호를 입력 받고 영상을 표시할 수 있다.
그러나, 이러한 디스플레이 장치는 디스플레이 영역에서 터치 버튼의 단순 터치에 의한 터치 키 입력 방식의 터치감 만을 사용자에게 제공하고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로 창출된 것으로, 터치 버튼을 통한 터치 기 입력 방식에서 단순한 터치감 외에 물리적인 버튼 클릭감을 구현할 수 있는 가변 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치는, 화상을 표시하며 외력에 의해 가변적으로 변형 가능한 가변 디스플레이와, 상기 가변 디스플레이와 별개로 마련되며 상기 가변 디스플레이의 기 설정된 터치 버튼 영역에 대응하여 상기 가변 디스플레이의 배면에 부착되는 적어도 하나의 클릭버튼 모듈을 포함할 수 있다.
상기 클릭버튼 모듈은 상기 가변 디스플레이의 배면에 부착되어 상기 가변 디스플레이의 터치 버튼 영역과 함께 누름 변형이 이루어지는 액츄에이터 하우징과, 상기 액츄에이터 하우징의 아래에 배치되어 상기 액츄에이터 하우징에 의해 눌리며 탄성 변형되는 메탈 돔 스위치와, 상기 메탈 돔 스위치의 아래에 배치되어 상기 메탈 돔 스위치를 지지하며 그 메탈 돔 스위치를 통해 신호를 입력하는 지지 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 액츄에이터 하우징은 상기 메탈 돔 스위치를 누르는 돌기 형태의 엑츄에이터를 포함할 수 있다.
상기 메탈 돔 스위치는 상기 지지 플레이트에 고정되어 상기 엑츄에이터와 접촉하는 돔 형상의 메탈 돔 시트와, 상기 메탈 돔 시트의 아래 면에 형성되는 스위치 전극을 포함할 수 있다.
상기 지지 플레이트는 상기 스위치 전극과 접촉하는 터치 전극을 가진 경성 PCB(rigid PCB)를 포함할 수 있다.
상기 엑츄에이터 하우징의 윗면은 상기 가변 디스플레이의 배면에 평면적으로 부착될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치는, 화상을 표시하며 외력에 의해 가변적으로 변형 가능한 가변 디스플레이와, 상기 가변 디스플레이의 기 설정된 터치 버튼 영역에 대응하여 상기 가변 디스플레이의 배면에 부착되는 적어도 하나의 클릭버튼 모듈을 포함하며, 상기 클릭버튼 모듈은 상기 터치 버튼 영역으로 볼록하게 돌출된 돌출부를 형성하고, 상기 터치 버튼 영역은 상기 클릭버튼 모듈의 돌출부에 의해 위로 볼록하게 돌출된 돌출면을 형성할 수 있다.
상기 가변 디스플레이의 디스플레이 영역은 전면 영역과 측면 영역을 포함할 수 있다.
상기 돌출면은 상기 전면 영역 및 측면 영역 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.
상기 돌출면은 상기 측면 영역에 형성될 수 있다.
상기 클릭버튼 모듈은 상기 터치 버튼 영역의 배면에 부착되어 상기 돌출부를 형성하고 상기 돌출부를 통해 상기 터치 버튼 영역의 돌출면과 함께 눌림 변형이 이루어지는 액츄에이터 하우징과, 상기 액츄에이터 하우징의 아래에 배치되어 상기 액츄에이터 하우징에 의해 눌리며 탄성 변형되는 메탈 돔 스위치와, 상기 메탈 돔 스위치의 아래에 배치되어 상기 메탈 돔 스위치를 지지하며 그 메탈 돔 스위치를 통해 신호를 입력하는 지지 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 액츄에이터 하우징은 상기 돌출부의 아래 면에 일체로 돌출되게 형성되어 상기 메탈 돔 스위치를 누르는 돌기 형태의 엑츄에이터를 포함할 수 있다.
상기 메탈 돔 스위치는 상기 지지 플레이트에 고정되어 상기 엑츄에이터와 접촉하는 돔 형상의 메탈 돔 시트와, 상기 메탈 돔 시트의 아래 면에 형성되는 스위치 전극을 포함할 수 있다.
상기 지지 플레이트는 상기 스위치 전극과 접촉하는 터치 전극을 가진 경성 PCB(rigid PCB)를 포함할 수 있다.
상기 가변 디스플레이는 플렉서블(flexible) 디스플레이를 포함할 수 있다.
상기 가변 디스플레이는 스트레처블(stretchable) 디스플레이를 포함할 수 있다.
상기 가변 디스플레이 장치는 웨어러블 장치일 수 있다.
상기 가변 디스플레이는 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기와 같은 가변 디스플레이 장치에 의하면, 터치 버튼 영역의 단순 터치에 의한 동작 외에 버튼 클릭감을 제공함으로써 사용자의 경험성을 높일 수 있고, 감성 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 가변 디스플레이 장치에 의하면, 가변 디스플레이의 터치 감지 및 스위치 버튼을 동시에 적용함에 따라 이중 신호 입력을 위한 더블클릭을 쉽게 구현할 수 있다.
또한, 가변 디스플레이 장치에 의하면, 메탈 돔 스위치 방식의 비교적 슬림 한 클릭버튼 모듈을 가변 디스플레이의 배면에 부착함으로써 두께 증가를 최소화할 수 있다.
또한, 가변 디스플레이 장치에 의하면, 디스플레이 영역의 측면 영역으로 돌출된 돔 스위치의 시각적인 버튼 인식으로 사용자의 경험성을 더욱 높일 수 있다.
또한, 가변 디스플레이 장치에 의하면, 가변 디스플레이의 디스플레이 영역을 전면 영역에서 측면 영역으로 확장하며 그 측면 영역에 돌출 형태의 사이드 버튼을 구성하므로, 가변 디스플레이의 특성을 극대화 한 모바일 기기 등의 제작에 활용 가능하다는 효과가 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치의 일례를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 가변 디스플레이의 전면 부위를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 가변 디스플레이의 배면 부위를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈을 도시한 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈을 도시한 도 4의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈을 도시한 결합 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치의 일례를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈을 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치의 일례를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치(100)는 사용자의 인체에 착용할 수 있는 웨어러블 장치(wearable device)로 구성될 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 장치는 사용자의 손목이나 팔뚝에 장착되어 사용자에게 화상을 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 가변 디스플레이의 전면 부위를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 가변 디스플레이의 배면 부위를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 가변 디스플레이 장치(100)는 가변 디스플레이(110)와 클릭버튼 모듈(210)을 포함한다. 이러한 가변 디스플레이(110)와 클릭버튼 모듈(210)의 구성은 뒤에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.
가변 디스플레이 장치(100)는 웨어러블 장치로서 구성되기 위해 가변 디스플레이(110)를 지지하며 그 가변 디스플레이(110)를 사용자의 손목이나 팔뚝에 착용할 수 있게 하는 착용 밴드(120)를 포함하고 있다.
가변 디스플레이(110)는 화상을 표시한다. 가변 디스플레이(110)는 외부의 압력에 의해 다양한 형상으로 변형될 수 있는 가변성 재질로 제작된다. 가변 디스플레이(110)는 가변 디스플레이 패널과 터치 감지층을 포함할 수 있다.
가변 디스플레이 패널은 화상을 표시하기 위한 복수의 화소를 가변성을 지닌 기판에 형성하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 가변 디스플레이 패널은 복수의 화소를 통해 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface) 등의 화상을 표시할 수 있다.
가변 디스플레이 패널은 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에테르이미드(polyether imide,PEI), 폴리에테르술폰(polyether sulfone, PES), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리메타크릴산메틸(poly(methylmethacrylate), PMMA) 및 폴리디메틸실록산(poly dimethyl siloxane, PDMS) 등과 같은 내열성, 내구성 및 절연성이 우수한 플라스틱 물질로 이루어진 가변성 기판을 포함한다. 또한, 가변 디스플레이 패널은 이에 한정하지 않고, 가요성 및 신축성이 있는 그 외의 다양한 소재로 이루어진 가변성 기판을 포함할 수도 있다.
또한, 가변 디스플레이 패널은 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 그러나, 가변 디스플레이 패널은 이에 한정되지 않고, EL(electro luminescence) 및 LCD(Liquid crystal display) 등이 채용될 수도 있다. 그 외에 가변 디스플레이 패널은 다양한 구성 및 구동 방식이 채용될 수 있다.
또한, 가변 디스플레이 패널은 플렉서블(flexible)하거나, 스트레처블(stretchable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이(110)는 플렉서블(flexible) 한 가변 디스플레이 패널을 포함하는 플렉서블 디스플레이일 수 있고, 스트레처블(stretchable) 한 가변 디스플레이 패널을 포함하는 스트레처블 디스플레이일 수 있다.
터치 감지층은 가변 디스플레이 패널 위에 배치될 수 있다. 터치 감지층은 접착층(PSA: Pressure Sensitive Adhesive)을 통해 가변 디스플레이 패널 위에 접착될 수 있다.
이러한 터치 감지층은 터치를 감지한다. 터치 감지층은 실제로 물체가 터치 감지층에 접근하거나, 터치 감지층에 접촉하면 터치를 감지할 수 있다. 여기서, 접촉이란 사용자의 손과 같은 외부 물체가 터치 감지층에 직접적으로 닿는 경우뿐만 아니라, 외부 물체가 터치 감지층에 접근하거나 접근한 상태에서 움직이는(hovering) 경우도 포함할 수 있다.
터치 감지층은 가변 디스플레이 패널의 내부에 일체로 형성되어 있을 수도 있다. 또한, 터치 감지층 위에는 외부의 힘 및 외부 오염 물질로부터 가변 디스플레이 패널 및 터치 감지층을 보호하는 커버 윈도우가 배치될 수 있다. 그리고 가변 디스플레이 패널의 배면에는 외부로부터의 충격을 흡수하여 가변 디스플레이 패널 및 터치 감지층이 손상되는 것을 방지하기 위한 하부 보호필름이 배치될 수 있다.
이와 같은 가변 디스플레이(110)는 도 1 및 도 2에서와 같이, 화상을 표시하는 디스플레이 영역(111)으로서, 전면 영역(112)과 측면 영역(113)을 포함한다. 가변 디스플레이(110)는 가변성을 지닌 소재로 제작되기 때문에, 전면 영역(112)에서 측면 영역(113)으로 확장된 디스플레이 영역(111)을 형성할 수 있다. 여기서, 전면 영역(112)에는 하나 또는 그 이상의 터치 버튼 영역(114)을 포함하고 있다. 터치 버튼 영역(114)은 가변 디스플레이(110)의 디스플레이 영역(111)의 전면 영역(112)에서 기 설정된 위치에 마련된 위치 고정식의 터치 버튼을 형성한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈을 도시한 분해 도면이다. 도 5는 도 4의 주요 부분을 확대한 확대 도면이다. 도 6은 도 4의 결합 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 클릭버튼 모듈(210)은 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)을 통한 터치감 외에 물리적인 버튼 클릭감을 사용자에게 제공하기 위한 것이다. 즉, 클릭버튼 모듈(210)은 터치 버튼 영역(114)의 터치를 통한 터치 키 입력 방식에서 가변 디스플레이(110)의 가변성을 이용하여 단순한 터치감 외에 기구적인 버튼 클릭감을 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 클릭버튼 모듈(210)은 더블클릭과 같은 이중 신호 입력을 필요로 하는 경우, 터치 버튼 영역(114)을 통한 터치 신호 입력 외에 물리적인 버튼 클릭을 통한 스위치 신호 입력을 구현할 수 있다.
클릭버튼 모듈(210)은 가변 디스플레이 장치(100)의 전자 회로(예를들면, 제어기를 포함할 수 있다)에 연결되어 신호를 전자 회로에 입력하는 입력장치로 마련될 수 있다. 즉, 클릭버튼 모듈(210)은 사용자의 손가락에 의해 눌려질 때, 전자 회로에 제어 신호를 제공할 수 있다. 클릭버튼 모듈(210)은 가변 디스플레이(110)와 별개로 마련된다. 클릭버튼 모듈(210)은 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)에 대응하여 가변 디스플레이(110)의 배면에 부착된다. 클릭버튼 모듈(210)은 가변 디스플레이(110)의 배면에 부착된 상태로, 가변 디스플레이 장치(100)의 본체에 상에 지지될 수 있다. 클릭버튼 모듈(210)은 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)에 대응하여 하나 또는 그 이상의 개수로 구비될 수 있다. 이러한 클릭버튼 모듈(210)은 액츄에이터 하우징(211), 메탈 돔 스위치(221) 그리고 지지 플레이트(231)를 포함한다.
액츄에이터 하우징(211)은 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)과 함께 누름 변형이 이루어지는 것이다. 액츄에이터 하우징(211)은 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)과 함께 누름 변형되며, 메탈 돔 스위치(221)에 가압력을 제공할 수 있다. 액츄에이터 하우징(211)은 누름 변형이 가능한 소재, 예를 들면 플라스틱, 고무 및 PET(polyethylene terephthalate)를 포함하는 연성 소재로 이루어질 수 있다. 액츄에이터 하우징(211)은 가변 디스플레이(110)의 배면에 부착된다. 액츄에이터 하우징(211)은 접착층(PSA: Pressure Sensitive Adhesive)을 통해 가변 디스플레이(110)의 배면에 부착될 수 있다. 이 때, 액츄에이터 하우징(211)의 윗면은 가변 디스플레이(110)의 배면에 평면적으로 부착될 수 있다. 이에 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)은 액츄에이터 하우징(211)의 윗면과 같이 평면을 이루고 있다.
그리고, 액츄에이터 하우징(211)의 아래 면에는 메탈 돔 스위치(221)를 수용하는 요홈 형태의 공간을 형성하고 있으며, 그 요홈 형태의 공간으로 배치되는 액츄에이터(213)를 일체로 형성하고 있다. 액츄에이터(213)는 메탈 돔 스위치(221)를 누르는 것으로, 사용자의 손가락으로 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)을 누를 때, 그 터치 버튼 영역(114)과 함께 메탈 돔 스위치(221) 쪽으로 움직이며 작동될 수 있다. 액츄에이터(213)는 액츄에이터 하우징(211)의 아래 면에서 하측을 향해 돌출되게 형성되며, 요홈 형태의 공간에 배치되는 돌기 형태로 마련될 수 있다.
메탈 돔 스위치(221)는 가변 디스플레이 장치(100)의 전자 회로에 신호를 입력하기 위한 스위치 돔 형태의 스위치 소자이다. 메탈 돔 스위치(221)는 뒤에서 더욱 설명될 지지 플레이트(231) 상에 탑재될 수 있다. 메탈 돔 스위치(221)는 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)과 액츄에이터 하우징(211)을 통하여 사용자에 의해 눌려질 때, 사용자에게 물리적인 클릭감을 제공할 수 있다. 메탈 돔 스위치(221)는 액츄에이터 하우징(211)의 아래에 배치되고, 그 액츄에이터 하우징(211)의 액츄에이터(213)에 의해 눌리며 탄성 변형될 수 있다.
이러한 메탈 돔 스위치(221)는 메탈 돔 시트(223)와 스위치 전극(227)을 포함하고 있다. 메탈 돔 시트(223)는 탄성을 지닌 메탈 소재로 이루어질 수 있다. 메탈 돔 시트(223)는 지지 플레이트(231)의 상면에 고정된다. 메탈 돔 시트(223)는 접착층(PSA: Pressure Sensitive Adhesive)을 통해 지지 플레이트(231)의 윗면 및 액츄에이터 하우징(211)의 공간 가장자리 측 아래 면에 각각 부착될 수 있다. 메탈 돔 시트(223)는 액츄에이터 하우징(211)의 액츄에이터(213)와 접촉하는 돔 형상의 메탈 돔(225)이 형성되어 있다. 메탈 돔(225)은 지지 플레이트(231)의 윗면에서 위로 볼록하게 튀어나온 형상으로 형성될 수 있다. 메탈 돔(225)은 액츄에이터(213)에 의해 탄성력을 발휘하며 지지 플레이트(231) 쪽으로 눌려질 수 있다. 스위치 전극(227)은 메탈 돔 시트(223)의 메탈 돔(225) 아래 면에 스위치 전극 패턴으로 형성될 수 있다. 스위치 전극(227)은 액츄에이터(213)에 의해 메탈 돔(225)이 지지 플레이트(231) 쪽으로 눌려지는 때 그 지지 플레이트(231)와 상호 접촉할 수 있다.
지지 플레이트(231)는 메탈 돔 스위치(221)를 실질적으로 지지하기 위한 것이다. 지지 플레이트(231)는 메탈 돔 스위치(221)를 지지하는 지지 구조체로서, 가변 디스플레이 장치(100)의 본체에 상으로 지지된다. 지지 플레이트(231)는 메탈 돔 스위치(221)의 아래에 배치되며, 그 메탈 돔 스위치(221)의 메탈 돔 시트(223)에 부착될 수 있다. 즉, 지지 플레이트(231)는 메탈 돔 시트(223)의 메탈 돔(225) 가장자리 영역에 부착될 수 있다. 지지 플레이트(231)는 액츄에이터(213)에 의해 눌려지는 메탈 돔(225)의 스위치 전극(227)과 접촉하며 그 메탈 돔(225)을 지지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 지지 플레이트(231)는 메탈 돔(225)의 스위치 전극(227)과 접촉하며 제어 신호를 가변 디스플레이 장치(100)의 전자 회로에 입력할 수 있다. 지지 플레이트(231)는 메탈 돔(225)을 지지하고, 그 메탈 돔(225)의 스위치 전극(227)과 접촉하며 신호를 가변 디스플레이 장치(100)의 전자 회로에 입력하기 위해, 경성(rigid) 재질의 PCB(233)로 구성될 수 있다. PCB(233)에는 메탈 돔(225)의 스위치 전극(227)과 접촉하는 터치 전극(235)을 형성하고 있다. 터치 전극(235)은 PCB(233)의 상면에 전극 패턴으로 형성될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 우선 본 발명의 일 실시예에서는 가변 디스플레이(110)의 디스플레이 영역(111)에서 전면 영역(112)에 있는 터치 버튼 영역(114)을 누른다.
그러면, 터치 버튼 영역(114)의 터치 감지층을 통해 손의 접촉에 대한 정보를 외부 장치 즉, 제어기와 같은 전자 회로로 전송하며, 외부 장치는 접촉 정보에 기초한 영상 신호 등을 가변 디스플레이 장치(100)에 전송한다.
이 때, 클릭버튼 모듈(210)의 액츄에이터 하우징(211)은 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)과 함께 누름 변형된다. 이에 액츄에이터 하우징(211)의 액츄에이터(213)는 메탈 돔 시트(223)의 메탈 돔(225) 쪽으로 움직임으로써 메탈 돔(225)을 누르게 된다. 그러면, 메탈 돔(225)은 액츄에이터(213)에 의해 탄성력을 발휘하며 지지 플레이트(231) 쪽으로 눌려 지게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 가변 디스플레이(110)의 터치 버튼 영역(114)을 누르게 되면, 가변 디스플레이(110)의 가변성에 의해 액츄에이터 하우징(211)과 함께 터치 버튼 영역(114)의 눌림 변형이 이루어질 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에서는 액츄에이터 하우징(211)의 액츄에이터(213)를 통해 메탈 돔 스위치(221)의 메탈 돔(225)이 탄성 변형되면서 사용자에게 물리적인 버튼 클릭감을 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시에에서는 터치 버튼 영역(114)의 터치를 통한 터치 키 입력 방식에서 가변 디스플레이(110)의 가변성을 이용하여 단순한 터치감 외에 기구적인 버튼 클릭감을 사용자에게 제공할 수 있다.
이로써, 본 발명의 일 실시예에서는 터치 버튼 영역(114)의 단순 터치에 의한 동작 외에 버튼 클릭감을 제공함으로써 사용자의 경험성을 높일 수 있고, 가변 디스플레이 장치(100)의 감성 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 메탈 돔(225)이 액츄에이터(213)에 의해 지지 플레이트(231) 쪽으로 눌려지는 때, 그 지지 플레이트(231)는 메탈 돔(225)의 스위치 전극(227)과 접촉되며 그 메탈 돔(225)을 지지한다. 이 때, 메탈 돔(225)의 스위치 전극(227)은 PCB(233)로 이루어진 지지 플레이트(231)의 터치 전극(235)과 접촉한다.
이에, 메탈 돔(225)의 스위치 전극(227)이 PCB(233)의 터치 전극(235)과 접촉함에 따라, 본 발명의 일 실시예에서는 정보 또는 명령 등의 제어 신호를 버튼 스위치 방식으로 가변 디스플레이 장치(100)의 전자 회로에 입력할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 더블클릭과 같은 이중 신호 입력을 필요로 하는 경우, 터치 버튼 영역(114)을 통한 터치 신호 외에 클릭버튼 모듈(210)의 돔 스위치 버튼에 의한 스위치 신호를 전자 회로에 입력할 수 있다.
이로써, 본 발명의 일 실시예에서는 가변 디스플레이(110)의 터치 감지 및 스위치 버튼을 동시에 적용함에 따라 모바일 기기 등에서 더블클릭을 쉽게 구현할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에서는 메탈 돔 스위치 방식의 비교적 슬림 한 클릭버튼 모듈(210)을 가변 디스플레이(110)의 배면에 부착함으로써 전체 가변 디스플레이 장치(100)의 두께 증가를 최소화시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치의 일례를 도시한 사시도이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈을 도시한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치(300)는 전기 실시예에서와 같은 웨어러블 장치의 구성을 기본으로 하면서, 가변 디스플레이(310)의 디스플레이 영역(311)으로 볼록하게 돌출되는 클릭버튼 모듈(410)을 구성할 수 있다.
가변 디스플레이(310)는 화상을 표시하는 디스플레이 영역(311)으로서, 전면 영역(312)과 측면 영역(313)을 포함한다. 가변 디스플레이(310)는 가변성을 지닌 소재로 제작되기 때문에, 전면 영역(312)에서 측면 영역(313)으로 확장된 디스플레이 영역(311)을 형성할 수 있다. 이 때, 클릭버튼 모듈(410)은 디스플레이 영역(311)에서 측면 영역(313)에 사이드 버튼 방식으로 구성될 수 있다.
이러한 가변 디스플레이(310)는 플렉서블(flexible) 한 플렉서블 디스플레이 또는 스트레처블(stretchable) 한 스트레처블 디스플레이를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 적용 예로서, 가변 디스플레이(310)는 스트레처블 디스플레이를 포함할 수 있다.
이와 같이 가변 디스플레이(310)를 스트레처블 디스플레이로 한정한 이유는 플렉서블 디스플레이의 디스플레이 영역(311)으로 볼록하게 돌출되는 클릭버튼 모듈(410)을 구성하는 경우, 디스플레이 영역(311)의 돌출 부위에 대한 반복 눌림에 의해 그 돌출 부위의 손상을 야기할 수 있기 때문이다.
한편, 가변 디스플레이(310)는 디스플레이 영역(311)에서 측면 영역(313)에 터치 버튼 영역(314)을 형성하고 있다. 클릭버튼 모듈(410)은 측면 영역(313)의 터치 버튼 영역(314)에 대응하여 가변 디스플레이(310)의 배면에 부착될 수 있다. 클릭버튼 모듈(410)은 터치 버튼 영역(314)으로 볼록하게 돌출된 돌출부(412)를 형성하고 있다. 이에 가변 디스플레이(310)의 측면 영역(313)에서 터치 버튼 영역(314)은 클릭버튼 모듈(410)의 돌출부(412)에 의해 위로 볼록하게 돌출된 돌출면(315)을 형성하고 있다.
만약, 클릭버튼 모듈(410)의 돌출부(412)에 의해 돌출되는 돌출면(315)을 가변 디스플레이(310)의 전면 영역(312)에 구성하는 경우, 그 돌출부(412)에 의한 돌출면(315)이 외부 물체에 의해 마모될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 클릭버튼 모듈(410)은 액츄에이터 하우징(411), 메탈 돔 스위치(421) 그리고 지지 플레이트(431)를 포함한다.
액츄에이터 하우징(411)은 가변 디스플레이(310)의 측면 영역(313)에서 터치 버튼 영역(314)의 배면에 부착될 수 있다. 액츄에이터 하우징(411)은 위로 볼록한 돌출부(412)를 형성하며, 그 돌출부(412)를 통해 터치 버튼 영역(314)의 돌출면(315)과 함께 눌림 변형이 이루어질 수 있다. 이 때, 터치 버튼 영역(314)의 돌출면(315) 부위와 돌출부(412)의 윗면은 서로 대응하는 볼록 형상으로서 접착층(PSA: Pressure Sensitive Adhesive)을 통해 접착될 수 있다.
그리고, 액츄에이터 하우징(411)의 돌출부(412) 아래 면에는 메탈 돔 스위치(421)를 수용하는 요홈 형태의 공간을 형성하고 있으며, 그 요홈 형태의 공간으로 배치되는 액츄에이터(413)를 일체로 형성하고 있다. 액츄에이터(413)는 메탈 돔 스위치(421)를 누르는 것으로, 사용자의 손가락으로 측면 영역(313)의 터치 버튼 영역(314)을 누를 때, 그 터치 버튼 영역(314)과 함께 메탈 돔 스위치(421) 쪽으로 움직이며 작동될 수 있다. 액츄에이터(413)는 액츄에이터 하우징(411)의 돌출부(412) 아래 면에서 하측을 향해 돌출되게 형성되며, 요홈 형태의 공간에 배치되는 돌기 형태로 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 메탈 돔 스위치(421)는 전기 실시예에서와 동일한 메탈 돔 시트(423), 메탈 돔(425) 및 스위치 전극(427)을 포함하므로, 이하에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 지지 플레이트(431) 또한 전기 실시예에서와 같이 경성 PCB(433)를 포함하고, 그 PCB(433)에 터치 전극(435)을 포함하므로, 이하에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치(300)의 작동을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치에 적용되는 클릭버튼 모듈의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 우선 본 발명의 다른 실시예에서는 가변 디스플레이(310)의 디스플레이 영역(311)에서 클릭버튼 모듈(410)의 돌출부(412)에 의해 측면 영역(313)의 터치 버튼 영역(314)으로 볼록하게 돌출된 돌출면(315)을 누른다.
그러면, 터치 버튼 영역(314)의 터치 감지층을 통해 손의 접촉에 대한 정보를 외부 장치 즉, 제어기와 같은 전자 회로로 전송하며, 외부 장치는 접촉 정보에 기초한 영상 신호 등을 가변 디스플레이 장치(300)에 전송한다.
이 때, 액츄에이터 하우징(411)의 돌출부(412)는 터치 버튼 영역(314)의 돌출면(315)과 함께 누름 변형된다. 이에 액츄에이터 하우징(411)의 액츄에이터(413)는 메탈 돔 시트(423)의 메탈 돔(425) 쪽으로 움직임으로써 메탈 돔(425)을 누르게 된다. 그러면, 메탈 돔(425)은 액츄에이터(413)에 의해 탄성력을 발휘하며 지지 플레이트(431) 쪽으로 눌려지게 된다.
그리고, 메탈 돔(425)이 액츄에이터(413)에 의해 지지 플레이트(431) 쪽으로 눌려지는 때, 그 지지 플레이트(431)는 메탈 돔(425)의 스위치 전극(427)과 접촉되며 그 메탈 돔(425)을 지지한다. 이 때, 메탈 돔(425)의 스위치 전극(427)은 PCB(433)로 이루어진 지지 플레이트(431)의 터치 전극(435)과 접촉한다.
이에, 메탈 돔(425)의 스위치 전극(427)이 PCB(433)의 터치 전극(435)과 접촉함에 따라, 본 발명의 다른 실시예에서는 정보 또는 명령 등의 제어 신호를 버튼 스위치 방식으로 가변 디스플레이 장치(300)의 전자 회로에 입력할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치(300)에 의하면, 디스플레이 영역(311)의 측면 영역(313)에서 터치 버튼 영역(314)으로 볼록한 돌출면(315)을 구성하고, 그 돌출면(315)의 배면에 돌출부(412)를 가진 클릭버튼 모듈(410)을 구성하고 있다.
이로써, 본 발명의 다른 실시예에서는 디스플레이 영역(311)의 측면 영역(313)으로 돌출된 돔 스위치의 시각적인 버튼 인식으로 사용자의 경험성을 높일 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치(300)에 의하면, 가변 디스플레이(310)의 디스플레이 영역(311)을 전면 영역(312)에서 측면 영역(313)으로 확장하며 그 측면 영역(313)에 돌출 형태의 사이드 버튼을 구성하므로, 가변 디스플레이(310)의 특성을 극대화 한 모바일 기기 등의 제작에 활용 가능하다는 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 디스플레이 장치(300)의 나머지 구성, 작동 및 작용 효과는 전기 실시예에서와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100, 300... 가변 디스플레이 장치
110, 310... 가변 디스플레이
111, 311... 디스플레이 영역
112, 312... 전면 영역
113, 313... 측면 영역
114, 314... 터치 버튼 영역
120... 착용 밴드
210, 410... 클릭 버튼 모듈
211, 411... 액츄에이터 하우징
213, 413... 액츄에이터
221, 421... 메탈 돔 스위치
223, 423... 메탈 돔 시트
225, 425... 메탈 돔
227, 427... 스위치 전극
231, 431... 지지 플레이트
233, 433... PCB
235, 435... 터치 전극
315 돌출면
412... 돌출부

Claims (17)

  1. 화상을 표시하며, 외력에 의해 가변적으로 변형 가능한 가변 디스플레이; 및
    상기 가변 디스플레이와 별개로 마련되며, 상기 가변 디스플레이의 기 설정된 터치 버튼 영역에 대응하여 상기 가변 디스플레이의 배면에 부착되는 적어도 하나의 클릭버튼 모듈;
    을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 클릭버튼 모듈이 배치되는 위치,는 상기 가변 디스플레이에서 상기 화상을 표시하는 부분과 중첩하는 가변 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 클릭버튼 모듈은,
    상기 가변 디스플레이의 배면에 부착되며, 상기 가변 디스플레이의 터치 버튼 영역과 함께 누름 변형이 이루어지는 액츄에이터 하우징과,
    상기 액츄에이터 하우징의 아래에 배치되고, 상기 액츄에이터 하우징에 의해 눌리며 탄성 변형되는 메탈 돔 스위치와,
    상기 메탈 돔 스위치의 아래에 배치되어 상기 메탈 돔 스위치를 지지하며 그 메탈 돔 스위치를 통해 신호를 입력하는 지지 플레이트
    를 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 액츄에이터 하우징은 상기 메탈 돔 스위치를 누르는 돌기 형태의 엑츄에이터를 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 메탈 돔 스위치는,
    상기 지지 플레이트에 고정되며, 상기 엑츄에이터와 접촉하는 돔 형상의 메탈 돔 시트와,
    상기 메탈 돔 시트의 아래 면에 형성되는 스위치 전극
    을 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는,
    상기 스위치 전극과 접촉하는 터치 전극을 가진 경성 PCB(rigid PCB)를 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 액츄에이터 하우징의 윗면은 상기 가변 디스플레이의 배면에 평면적으로 부착되는 가변 디스플레이 장치.
  7. 화상을 표시하며, 외력에 의해 가변적으로 변형 가능한 가변 디스플레이; 및
    상기 가변 디스플레이의 기 설정된 터치 버튼 영역에 대응하여 상기 가변 디스플레이의 배면에 부착되는 적어도 하나의 클릭버튼 모듈;
    을 포함하며,
    상기 클릭버튼 모듈은 상기 터치 버튼 영역으로 볼록하게 돌출된 돌출부를 형성하고,
    상기 터치 버튼 영역은 상기 클릭버튼 모듈의 돌출부에 의해 위로 볼록하게 돌출된 돌출면을 형성하고,
    상기 적어도 하나의 클릭버튼 모듈이 배치되는 위치는, 상기 가변 디스플레이에서 상기 화상을 표시하는 부분과 중첩하는 가변 디스플레이 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 가변 디스플레이의 디스플레이 영역은 전면 영역과 측면 영역을 포함하며,
    상기 돌출면은 상기 전면 영역 및 측면 영역 중 적어도 어느 하나에 형성되는 가변 디스플레이 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 돌출면은 상기 측면 영역에 형성되는 가변 디스플레이 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 클릭버튼 모듈은,
    상기 터치 버튼 영역의 배면에 부착되며, 상기 돌출부를 형성하고, 상기 돌출부를 통해 상기 터치 버튼 영역의 돌출면과 함께 눌림 변형이 이루어지는 액츄에이터 하우징과,
    상기 액츄에이터 하우징의 아래에 배치되고, 상기 액츄에이터 하우징에 의해 눌리며 탄성 변형되는 메탈 돔 스위치와,
    상기 메탈 돔 스위치의 아래에 배치되어 상기 메탈 돔 스위치를 지지하며, 상기 메탈 돔 스위치를 통해 신호를 입력하는 지지 플레이트
    를 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 액츄에이터 하우징은,
    상기 돌출부의 아래 면에 일체로 돌출되게 형성되며, 상기 메탈 돔 스위치를 누르는 돌기 형태의 엑츄에이터를 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 메탈 돔 스위치는,
    상기 지지 플레이트에 고정되며, 상기 엑츄에이터와 접촉하는 돔 형상의 메탈 돔 시트와,
    상기 메탈 돔 시트의 아래 면에 형성되는 스위치 전극
    을 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는,
    상기 스위치 전극과 접촉하는 터치 전극을 가진 경성 PCB(rigid PCB)를 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  14. 제1 항 또는 제7 항에 있어서,
    상기 가변 디스플레이는 플렉서블(flexible) 디스플레이를 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  15. 제1 항 또는 제7 항에 있어서,
    상기 가변 디스플레이는 스트레처블(stretchable) 디스플레이를 포함하는 가변 디스플레이 장치.
  16. 제1 항 또는 제7 항에 있어서,
    상기 가변 디스플레이 장치가 웨어러블 장치인 가변 디스플레이 장치.
  17. 제1 항 또는 제7 항에 있어서,
    상기 가변 디스플레이는 유기 발광 소자를 포함하는 가변 디스플레이 장치.
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