KR102485231B1 - 플렉서블 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

플렉서블 표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 플렉서블 표시 장치의 구동 방법은, 표시 영역의 좌표별 정전용량 변화량을 감지하는 단계, 감지된 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계, 벤딩 여부의 판단 결과에 대응하여 구동 모드를 변경하는 단계를 포함하되, 벤딩이 존재하는 것으로 판단되는 경우 벤딩 모드로 구동 모드가 변경되고, 벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우 포스 터치 모드로 구동 모드가 변경된다.

Description

플렉서블 표시 장치 및 이의 구동 방법{APPARATUS AND DRIVING METHOD FOR FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
전자 기술의 발달에 힘입어 다양한 유형의 표시 장치들이 개발 및 보급되고 있다. 특히, TV, PC, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 PC, 휴대폰, MP3 플레이어 등과 같은 표시 장치를 포함하는 전자 장치들은 대부분의 가정에서 사용될 정도로 보급율이 높다.
최근에는 더 새롭고 다양한 기능을 원하는 사용자의 요구에 부합하기 위하여, 표시 장치를 좀 더 새로운 형태로 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이른바 차세대 디스플레이라고 불리는 것이 바로 그것이다. 차세대 디스플레이 장치의 일 예로 플렉서블 표시 장치가 있다.
플렉서블 표시 장치란 화상이 표시되는 표시부의 형태가 변형될 수 있는 특성을 가지는 표시 장치를 의미한다.
플렉서블 표시 장치는 사용자가 힘을 가해서 벤딩시켜 형상을 변형시킬 수 있으며, 변형된 형상에 따라 다양한 사용 방법이 존재할 수 있다.
한편, 최근의 전자 장치에 탑재되는 표시 장치는 표시 수단으로서의 용도뿐만 아니라, 사용자의 입력을 받아들이는 수단으로 사용될 수도 있다.
전자 장치는 다양한 방식의 사용자의 터치 입력에 기반하여, 사용자의 터치 입력의 수평적 위치를 산출할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 터치 패널에 포함된 두 전극 사이의 정전용량이 변경되는 것을 감지하여 두 전극이 교차하는 위치를 입력의 위치로 결정할 수 있다.
또한, 전자 장치는 다양한 방식의 사용자의 터치 입력에 기반하여, 사용자의 터치 입력의 수직적인 압력을 감지할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 터치 패널 이외의 포스 터치 패널을 추가적으로 포함하여, 포스 터치 패널에 포함된 중첩되는 두 전극 사이의 거리가 변화함에 따라 정전용량이 변경되는 것을 감지하여, 이에 대응하는 압력을 감지할 수 있다.
한편, 최근의 전자 장치는 플렉서블 표시 장치를 탑재함에 따라, 플렉서블 표시 장치의 벤딩 여부 또는 벤딩 정도를 감지하여야 할 필요가 있다.
그러나, 종래에는 플렉서블 표시 장치의 벤딩 여부 또는 벤딩 정도를 판단하기 위하여 별도의 벤딩 여부를 판단할 수 있는 센서를 추가적으로 실장하였다.
그러나, 플렉서블 표시 장치의 벤딩 여부만을 판단하는 센서를 추가적으로 실장함에 따라 제조 비용이 상승하는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 별도의 센서를 추가시키지 않고도, 플렉서블 표시 장치의 벤딩 여부를 판단할 수 있는 구조 및 방법이 요구된다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 별도의 센서를 추가시키지 않고도 벤딩 여부를 판단할 수 있는 플렉서블 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 별도의 센서를 추가시키지 않고도 벤딩 여부를 판단할 수 있는 플렉서블 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 구동 방법은, 표시 영역 의 좌표별 정전용량 변화량을 감지하는 단계, 감지된 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계, 벤딩 여부의 판단 결과에 대응하여 구동 모드를 변경하는 단계를 포함하되, 벤딩이 존재하는 것으로 판단되는 경우 벤딩 모드로 구동 모드가 변경되고, 벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우 포스 터치 모드로 구동 모드가 변경된다.
또한, 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계는, 상기 정전용량 변화량이 제1 기준 변화량보다 큰 벤딩 좌표를 검출하는 단계, 상기 벤딩 좌표가 라인을 형성하는 경우 벤딩이 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 감지된 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계는, 상기 벤딩 좌표가 검출되지 않거나, 상기 벤딩 좌표가 라인을 형성하지 않는 경우 벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 벤딩 모드로 구동하는 경우, 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 각도를 판단하는 단계, 상기 벤딩 각도에 대응하여 상기 표시 영역에 서로 다른 기능을 제공하는 복수의 표시 모드 중 하나의 모드를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 정전용량 변화량이 클수록, 상기 벤딩 각도가 큰 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 벤딩 모드로 구동하는 경우, 상기 벤딩 좌표가 연결된 라인을 벤딩 라인으로 판단하는 단계, 상기 표시 영역에서 상기 벤딩 라인이 배치된 위치에 대응하여 상기 표시 영역에 서로 다른 기능을 제공하는 복수의 표시 모드 중 하나의 모드를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 정전용량 변화량이 상기 제1 기준 변화량보다 큰 벤딩 좌표를 검출하는 단계에서, 상기 벤딩 좌표가 검출되지 않는 경우, 상기 벤딩 여부의 판단 결과에 대응하여 구동 모드를 변경하는 단계에서, 상기 정전용량 변화는 노이즈인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계 이후에, 상기 정전용량 변화량이 제2 기준 변화량보다 큰 터치 좌표를 검출하는 단계를 더 포함하되, 상기 제2 기준 변화량은 상기 제1 기준 변화량보다 큰 값을 가질 수 있다.
또한, 상기 벤딩 여부의 판단 결과에 대응하여 구동 모드를 변경하는 단계는, 상기 터치 좌표가 존재하는 경우, 포스 터치 모드로 구동할 수 있다.
또한, 상기 라인은 상기 벤딩 좌표의 연결시, 상기 표시 영역의 두 끝단을 서로 연결하는 일직선이 형성되는 경우일 수 있다.
또한, 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계는, 상기 정전용량 변화량이 제1 기준 변화량보다 큰 벤딩 좌표를 검출하는 단계, 상기 벤딩 좌표와 기 저장된 벤딩 기준 좌표를 비교하여, 상기 벤딩 좌표가 상기 벤딩 기준 좌표를 모두 포함하는 경우 벤딩이 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는, 화상을 표시하는 표시부, 상기 표시부의 좌표별 정전용량 변화량을 감지하는 감지부, 감지된 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 판단부, 상기 감지부, 상기 판단부와 연결되어 이들을 연결하고, 상기 판단부의 출력에 따라 구동 모드를 변경하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 벤딩이 존재하는 것으로 판단되는 경우 벤딩 모드로 구동하고, 벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우 포스 터치 모드로 구동한다.
또한, 상기 판단부는, 상기 정전용량 변화량이 제1 기준 변화량보다 큰 벤딩 좌표를 검출하고, 상기 벤딩 좌표가 라인을 형성하는 경우 벤딩이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 상기 벤딩 좌표가 검출되지 않거나, 상기 벤딩 좌표가 라인을 형성하지 않는 경우 벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 정전용량 변화량이 제2 기준 변화량보다 큰 터치 좌표를 검출하되, 상기 제2 기준 변화량은 상기 제1 기준 변화량보다 큰 값을 가질 수 있다.
또한, 상기 벤딩 모드로 구동하는 경우, 상기 판단부는 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 각도를 판단하고, 상기 벤딩 각도의 값에 대응하여 상기 표시부에 서로 다른 기능을 제공하는 복수의 표시 모드 중 하나의 모드를 표시할 수 있다.
또한, 상기 벤딩 모드로 구동하는 경우, 상기 판단부는 상기 벤딩 좌표가 연결된 라인을 벤딩 라인으로 판단하고, 상기 표시부는 상기 벤딩 라인의 배치에 대응하여 상기 표시부에 서로 다른 기능을 제공하는 복수의 표시 모드 중 하나의 모드를 표시할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 벤딩 기준 좌표가 저장된 메모리를 더 포함하되, 상기 정전용량 변화량이 제1 기준 변화량보다 큰 벤딩 좌표를 검출하고, 상기 벤딩 좌표와 상기 벤딩 기준 좌표를 비교할 수 있다.
또한, 상기 감지부는, 하부 전극, 하부 전극 상에 배치된 탄성층, 상기 탄성층 상에 배치되며 상기 하부 전극과 절연된 상부 전극을 포함하되, 상기 정전용량 변화량은 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이의 정전용량 변화의 측정값일 수 있다.
또한, 상기 탄성층은 자성 유체, 자기유변 유체 및 전기유변 유체 중 어느 하나로 구성되되, 상기 자성 유체, 자기유변 유체 및 전기유변 유체의 점도는 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 전계에 의하여 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 별도의 센서를 추가시키지 않고도 벤딩 여부를 판단할 수 있는 플렉서블 표시 장치를 제공할 수 있다.
나아가, 별도의 센서를 추가시키지 않고도 벤딩 여부를 판단할 수 있는 플렉서블 표시 장치의 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 압력 감지 패널의 단면도이다.
도 5는 표시 장치에 사용자의 터치 입력이 가해진 경우의 압력 감지 패널의 단면도이다.
도 6은 표시 장치가 벤딩되어 있는 경우의 압력 감지 패널의 단면도이다.
도 7은 표시 장치에 사용자의 터치 입력이 가해진 경우 압력 감지 패널 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
도 8은 표시 장치가 벤딩된 경우 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
도 9는 표시 장치에 노이즈만 발생한 경우의 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 13 내지 15는 표시 장치가 서로 다른 위치에서 벤딩된 경우 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
도 16은 제1 분할 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 17은 제2 분할 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 18은 제3 분할 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 20 및 도 21은 표시 장치의 벤딩 각도가 서로 다른 경우 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
도 22는 포스 터치 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 23은 제1 각도 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 24는 제2 각도 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 25는 제3 각도 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 26은 제4 각도 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 28은 벤딩이 존재하는 경우 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력 감지 패널을 도시한 평면도이다.
도 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력 감지 패널을 도시한 평면도이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 32는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 33은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력 감지 패널의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명에서 전자 장치 표시 장치를 구비하는 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 스마트폰, 휴대폰, 내비게이션 장치, 게임기, TV, 차량용 헤드 유닛, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) 컴퓨터, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants)등일 수 있다. 전자 장치는 무선 통신 기능을 갖는 포켓 사이즈의 휴대용 통신 단말로서 구현될 수도 있다. 또한, 표시 장치는 형태 변형이 가능한 플렉서블 표시 장치일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(10)는 하나 이상의 어플리케이션 프로세서 (AP:application processor), 통신 모듈(12), SIM(subscriber identification module) 카드(12G), 메모리(13), 센서 모듈(14), 입력 장치(15), 표시 장치(16), 인터페이스(17), 오디오 모듈(18), 카메라 모듈(19A), 인디케이터(19B), 모터(19C), 전력 관리 모듈(19D) 및 배터리(19E) 등을 포함할 수 있다.
AP는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 AP에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. AP는, 예를 들면, SoC(System on chip)로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, AP는 GPU (graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서 (image signal processor)를 더 포함할 수 있다.
AP는 도 1에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(12A))를 포함할 수도 있다. AP는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
통신 모듈(12)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(12A), WIFI 모듈(12B), BT 모듈(12C), GPS 모듈(12D), NFC 모듈(12E) 및 RF(radio frequency) 모듈(12F)을 포함할 수 있다.
메모리(13)는, 예를 들면, 내장 메모리(13A) 또는 외장 메모리(13B)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(13A)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory) (예: OTPROM(one timeprogrammable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive (SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(13B)는 flash drive, 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(13B)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(10)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(14)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(10)의 구동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈은, 예를 들면, 제스처 센서(14A), 자이로 센서(14B), 기압 센서(14C), 마그네틱 센서(14D), 가속도 센서(14E), 그립 센서(14F), 근접 센서(14G), color 센서(예: RGB(red, green, blue) 센서(14H)), 생체 센서(14I), 온/습도 센서(14J), 조도 센서(14K), 또는 UV(ultraviolet) 센서(14L) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, 전자 장치(10)는 AP의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(14)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 상기 AP가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(14)을 제어할 수 있다.
입력 장치(15)는, 예를 들면, 터치 패널(15A), 압력 감지 패널(15B), 펜 센서(pen sensor)(15C), 키(key)(15D), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(15E)를 포함할 수 있다.
터치 패널(15A)은 사용자의 터치 입력의 수평적 위치를 산출할 수 있다. 예를 들면, 터치 패널(15A)은 포함된 두 전극 사이의 정전용량이 변경되는 것을 감지하여 두 전극이 교차하는 위치를 입력의 위치로 결정할 수 있다. 또한, 터치 패널(15A)은 정전식 이외에도, 저항 측정 방식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(15A)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다.
압력 감지 패널(15B)는 사용자의 터치 입력의 수직적인 압력을 감지할 수 있다. 예를 들면, 압력 감지 패널(15B)는 포함된 두 전극 사이의 거리가 변화함에 따라 정전용량이 변경되는 것을 감지하여, 이에 대응하는 압력을 감지할 수 있다. 또한, 압력 감지 패널(15B)는 정전식 이외에도, 저항 측정 방식, 감압식을 사용할 수 있다. 또한, 압력 감지 패널(15B)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다.
표시 장치(16)는, 표시 패널(16A), 홀로그램 장치(16B) 또는 프로젝터(16C)를 포함할 수 있다. 표시 패널(16A)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다.
표시 패널(16A)은 터치 패널(15A)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 압력 감지 패널(15B) 또한 표시 패널(16A)과 하나의 모듈로 구성될 수 있다. 나아가, 표시 패널(16A), 터치 패널(15A) 및 압력 감지 패널(15B) 모두 하나의 모듈로 구성될 수도 있다.
표시 장치(16)는 표시 패널(16A), 홀로그램 장치(16B) 또는 프로젝터(16C)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 다만, 표시 장치(16)의 제어는 AP에 의하여 수행될 수도 있다.
인터페이스는(17), 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(17A), USB(universal serial bus)(17B), 광 인터페이스(optical interface)(17C), 또는 D-sub(D-subminiature)(17D)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(18)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변화시킬 수 있다. 오디오 모듈은, 예를 들면, 스피커(18A), 리시버(18B), 이어폰(18C), 또는 마이크(18D) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
카메라 모듈(19A)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래쉬(flash)(예: LED)를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(19D)은, 예를 들면, 전자 장치(10)의 전력을 관리할 수 있다.
인디케이터(19B)는 전자 장치(10) 혹은 그 일부(예: AP)의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다.
모터(19C)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다.
전자 장치(10)의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품 (component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치(10)의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(10)는 전술한 구성 요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성 요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(10)의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체 (entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2의 실시예에 따르면, 전자 장치(10)는 하우징 부재(10A)와 표시 장치(16)를 포함할 수 있다. 하우징 부재(10A)는 전면이 개방될 수 있으며, 표시 장치(16)가 장착되어 하우징 부재(10A)의 개방된 전면을 폐쇄할 수 있다. 전자 장치(10), 예컨대 하우징 부재(10A)의 전면에서, 표시 장치(16)의 일측 영역으로 기계적으로 구동하는 버튼이나 터치 키를 포함하는 키패드 등이 제공될 수 있다.
하우징 부재(10A)의 내부에는 각종 회로 장치들, 예컨대, 상술한 바 있는 AP, 입력 장치(15), 통신 모듈(12), 오디오 모듈(18) 등이 수용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이며, 도 4는 도 3의 압력 감지 패널의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(10)는, 화상을 표시하는 표시 장치(16)에 적층된 터치 패널(15A) 및 압력 감지 패널(15B)을 포함함으로써, 3차원 입력을 구현할 수 있다. 예컨대, 상기 표시 장치(16)에 통합된 터치 패널(15A)을 통해 터치 입력의 위치를 산출하고, 압력 감지 패널(15B)을 통해 터치 입력에 의한 압력을 디지털 값으로 산출하여, 산출된 터치 입력의 위치와, 압력에 대응되는 디지털 값으로부터 3차원 좌표를 감지할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 장치(16)는 화상을 출력하는 표시 패널(16A)과, 표시 패널(16A)의 전면에 배치되는 윈도우(16D)를 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(16A)의 배면에 배치되는 압력 감지 패널(15B)을 포함할 수 있다. 터치 패널(15A)은 표시 패널(16A)과 일체로 형성되어 표시 패널(16A)의 내부에 형성될 수 있다. 다만, 도시되지는 않았으나, 터치 패널(15A)은 윈도우(16D)와 표시 패널(16A) 사이에 배치될 수도 있다.
윈도우(16D)는 표시 패널(16A)의 전면에 위치하여 표시 장치(16)를 외부 충격으로부터 보호할 수 있다.
표시 장치(16)는 표시 패널(16A)에 통합된 터치 패널(15A)을 포함함으로써, 출력 장치로서뿐만 아니라, 입력 장치로도 활용될 수 있다. 터치 패널(15A)은 인듐-주석 산화물(Induim-Tin Oxide: ITO)필름으로 제작된 정전식 터치 패널로 구현될 수 있다. 터치 패널(15A)은 사용자의 신체가 접촉하거나 근접할 때, 정전 용량의 변화를 감지하여, 사용자가 접촉(또는 근접)하는 지점에 대한 평면 좌표를 검출할 수 있다. 여기서, 평면 좌표라 함은, 표시 패널(16A)의 전면에서의 위치를 나타내는 좌표를 의미할 수 있다.
압력 감지 패널(15B)은 표시 패널(16A)의 배면에 적층될 수 있다. 압력 감지 패널(15B)은 표시 패널(16A)을 기준으로 터치 패널(15A)과 대향하는 면에 배치, 적층될 수 있다.
압력 감지 패널(15B)은 절연성 재질의 탄성층(130)을 사이에 두고, 상부 전극(140) 및 하부 전극(120)이 서로 마주보게 배치됨으로써, 용량성 소자와 같은 구조의 터치부(들)을 가질 수 있다.
구체적으로, 압력 감지 패널(15B)은 하부 기판(110), 하부 전극(120), 탄성층(130), 상부 전극(140) 및 상부 기판(150)을 포함할 수 있으며, 이들은 순서대로 적층된 구조일 수 있다.
하부 기판(110) 및 상부 기판(150)은 압력 감지 패널(15B)의 형태를 유지하고, 외부에서 가해지는 충격으로부터 압력 감지 패널(15B)의 내부 구성 요소들을 보호할 수 있다. 또한, 하부 기판(110) 및 상부 기판(150)은 벤딩이 가능한 소재일 수 있다. 특히, 상부 기판(150)의 경우 외부로부터 가해지는 약한 압력에도 이에 대응하여 벤딩될 수 있도록, 하부 기판(110)과 비교하여 상대적으로 약한 강도를 가질 수 있다.
상부 전극(140) 및 하부 전극(120)은 전도성이 있는 금속으로 형성될 수 있다.
탄성층(130)은 실리콘, 폴리머 등을 포함할 수 있다. 폴리머의 예시로서, 폴리이미드(polyimide) 및 폴리우레탄(polyurethane)중 하나를 포함할 수 있다. 다만, 탄성층(130)의 재질은 이에 제한되지 아니하고, 외부 압력에 의하여 수축되며, 인가되는 압력이 제거될 경우 원 형태를 복원하는 탄성을 가지며, 상부 전극(140) 및 하부 전극(120)을 전기적으로 절연시키는 절연성 물질인 조건을 만족하는 경우, 다양한 물질이 사용될 수 있다.
또한, 탄성층(130)은 실리콘, 폴리머 등의 재질뿐만 아니라, 지능형 유체(smart fluid)에 의하여 구성될 수도 있다. 탄성층(130)이 상기 지능형 유체에 의하여 구성되는 경우에 대한 구체적인 설명은, 후술하기로 한다.
한편, 표시 장치(16)에 사용자의 신체가 접촉하면, 압력 감지 패널(15B)은 상부 전극(140) 및 하부 전극(120)의 거리 변화에 따른 정전 용량의 변화로부터, 사용자의 신체 접촉에 의하여 발생한 압력을 감지할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 압력 감지 패널(15B)에 가해지는 압력의 예시로 사용자의 신체 접촉을 예시하였으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예컨대, 별도로 구비된 스타일러스 펜(미도시)에 의하여 압력 감지 패널(15B)에 압력이 가해질 수 있으며, 그 구성 물질이 전도성 물질인지, 전도성 물질인지 여부와 무관할 수 있다. 즉, 압력 감지 패널(15B)에 소정의 압력을 발생시킬 만한 강도를 갖는 어떠한 물질에 의한 압력 발생도, 압력 감지 패널(15B)에 의하여 감지될 수 있다.
표시 장치(16)에 사용자의 터치 입력이 없는 경우에는, 하부 전극(120)과 상부 전극(140) 사이의 거리가 모든 영역에서 동일하게 유지(d1, d2, d3, d4, d5)되나, 표시 장치(16)에 사용자의 터치 입력이 가해지는 경우에는, 하부 전극(120)과 상부 전극(140) 사이의 거리가 가까워지고, 이에 따라 상부 전극(140)과 하부 전극(120) 사이의 정전용량이 증가하여, 이러한 정전용량 증가량을 분석함으로써 압력 변화를 감지해낼 수 있다.
또한, 표시 장치(16)에 대한 사용자의 신체 접촉뿐만 아니라, 터치 패널(15A) 및 압력 감지 패널(15B)을 이용하여 표시 장치(16)의 벤딩 여부, 나아가 전자 장치(10)의 벤딩 여부도 판단할 수 있다.
터치 패널(15A) 및 압력 감지 패널(15B)을 이용한 표시 장치(16)의 벤딩 여부 판단 방법에 대하여는 도 5 및 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 5는 표시 장치에 사용자의 터치 입력이 가해진 경우의 압력 감지 패널의 단면도이고, 도 6은 표시 장치가 벤딩되어 있는 경우의 압력 감지 패널의 단면도이다.
먼저, 도 5를 참조하면, 표시 장치(16)에 사용자의 터치 입력이 가해진 경우에는 압력 감지 패널(15B)의 전면의 협소한 영역에 집중적인 압력이 가해지게 된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 압력 감지 패널(15B)의 중심 영역에 사용자의 터치 입력이 가해진 경우, 중심 영역에 배치된 상부 전극(140)과 하부 전극(120) 사이의 거리인 제3 거리(d3_a)는, 인접한 상부 전극(140)과 하부 전극(120) 사이의 거리인 제2 거리(d2_a) 및 제4 거리(d4_a)에 비하여 매우 짧게 변화한다. 제2 거리(d2_a) 및 제4 거리(d4_a) 또한 변화하는 것은 마찬가지이나, 압력 감지 패널(15B)의 중심에 집중적으로 압력이 가해지므로, 도 4에 도시된 제2 거리(d2_a) 및 제4 거리(d4_a)와 대비한 변화량은 크지 않을 수 있다. 또한, 제1 거리(d1_a) 및 제5 거리(d5_a)는 도 4에 도시된 제1 거리(d1) 및 제5 거리(d5)와 동일하게 유지될 수 있다.
반면, 도 6을 참조하면, 표시 장치(16)가 벤딩된 경우에는, 압력 감지 패널(15B)의 상대적으로 넓은 영역에 걸쳐 압력이 가해지게 된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 압력 감지 패널(15B)의 중심을 축으로 하여 벤딩되는 경우, 중심 영역에 배치된 상부 전극(140)과 하부 전극(120) 사이의 거리인 제3 거리(d3_b)가 감소하며, 인접한 상부 전극(140)과 하부 전극(120) 사이의 거리인 제2 거리(d2_b) 및 제4 거리(d4_b) 또한 감소한다.
다만, 사용자의 터치 입력이 가해진 경우와 비교하여 제3 거리(d3_b)의 변화량은 상대적으로 더 작으나, 제2 거리(d2_b) 및 제4 거리(d4_b)의 변화량은 상대적으로 더 클 수 있다. 이에 따라, 도 6에 도시된 벤딩된 상태의 압력 감지 패널(15B)은, 도 5에 도시된 터치 입력이 가해진 상태의 압력 감지 패널(15B)과 비교하여, 제3 거리(d3_b)가 상대적으로 더 길고, 제2 거리(d2_b) 및 제4 거리(d4_b)는 상대적으로 더 짧을 수 있다.
만일, 상술한 도 6에 도시된 것과 같은 거리 변화가, 표시 장치(16)의 전면에 배치되는 하나의 직선을 형성하며 발생한다면, 이를 사용자의 터치 입력이 아닌 표시 장치(16)의 벤딩에 의한 거리 변화임을 감지할 수 있다. 여기서 벤딩 라인(BL)이란, 표시 장치(16)의 전면의 두 끝단을 서로 연결하는 일직선과 중첩되는 영역 전체에 걸쳐 상부 전극(140)과 하부 전극(120)간의 거리 변화가 감지되는 경우, 상기 일직선이 배치된 영역을 의미한다. 또한, 이에 제한되지 아니하고, 표시 장치(16)의 전면에서 거리 변화가 발생하는 지점을 연결한 길이가 기 설정된 기준 직선의 길이보다 긴 경우, 이를 벤딩 라인(BL)이라고 판단할 수 있다.
이처럼, 상부 전극(140)과 하부 전극(120) 사이의 거리가 짧아질수록, 상부 전극(140)과 하부 전극(120) 간의 커패시턴스가 커지므로, 이를 감지 및 분석하여 사용자의 터치 입력에 의한 커패시턴스 변화인지, 또는 벤딩에 의한 커패시턴스 변화인지 여부를 감지해낼 수 있다. 이에, 별도의 벤딩을 감지하는 센서 없이도, 표시 장치(16)의 벤딩을 감지할 수 있으므로, 비용을 절감할 수 있다.
사용자의 터치 입력에 의한 커패시턴스 변화인지, 또는 벤딩에 의한 커패시턴스 변화인지 여부를 감지해내는 방법에 대한 더욱 구체적인 설명을 위하여 도 7 및 도 8이 참조된다.
도 7은 표시 장치에 사용자의 터치 입력이 가해진 경우 압력 감지 패널 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이고, 도 8은 표시 장치가 벤딩된 경우 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 개략도는, 압력 감지 패널(15B)의 전면에 대응되며, 압력 감지 패널(15B) 전면의 좌표를 설명의 편의상 5행 5열(P11~P55)의 매트릭스 형태의 면적으로 나타내기로 한다. 물론, 이에 제한되지 아니하고 더욱 많은 개수의 면적으로 구분하여 압력 감지 패널(15B) 상의 좌표를 설정할 수도 있음은 물론이다. 또한, 압력 감지 패널(15B)에 의하여 압력 변화만이 측정되더라도, 전술한 바와 같이 터치 패널(15A)과 연계하여 압력 변화가 발생한 위치의 좌표를 알아낼 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 각각의 좌표에 기재된 수치는, 커패시턴스 변화량을 의미한다. 커패시턴스 변화량은 디지털 값으로 측정될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 방법으로 정의될 수 있다.
먼저 도 7에 도시된 실시예의 경우, 사용자의 터치 입력이 3행 3열(P33)에 가해진 경우를 예시하며, 사용자의 터치 입력이 가해진 경우의 발생한 예시적인 커패시턴스 변화량을 100으로 정의하기로 한다. 아래에서 본 명세서 상에서 설명되는 커패시턴스 변화량은, 본 실시예에서의 커패시턴스 변화량을 기준으로 설정하기로 하며, 이는 디지털 값에 해당하므로 단위는 없을 수 있다.
이 경우, 3행 3열(P33)에 100에 달하는 큰 커패시턴스 변화량이 관측되나, 사용자의 터치 입력이 가해진 3행 3열(P33)에 인접한 2행 2열 내지 2행 4열(P22~P24), 3행 2열(P32), 3행 4열(P34), 4행 2열 내지 4행 4열(P42~P44)에도 커패시턴스 변화가 일부 감지될 뿐, 그 변화량은 5 내지 10의 값으로 크게 관찰되지 않는다.
사용자의 터치 입력에 대한 압력을 판단함에 있어, 커패시턴스 변화량이 일정량에 도달하지 못한 경우는 노이즈로 판단할 수 있다. 상기 노이즈는, 사용자의 의도하지 않은 가벼운 터치, 미세한 외부 환경의 변화, 신호 전달상의 오류 등에 의하여 발생할 수 있다. 여기서, 사용자의 터치 입력에 대한 압력인지 여부를 판단하는 커패시턴스 변화량의 값은 제2 기준 변화량일 수 있으며, 예시적으로, 60의 값을 가질 수 있다. 즉, 압력 감지 패널(15B)의 임의의 좌표에 60 이상의 커패시턴스 변화량이 발생한다면, 해당 좌표에 압력 감지 패널(15B)의 전면에 수직한 방향의 성분을 갖는 사용자의 터치 입력이 가해진 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 압력 감지 패널(15B)에서 상기 제2 기준 변화량 이상의 커패시턴스 변화량이 감지된 좌표를 상기 좌표라 정의할 수 있다.
이와 달리, 도 8에 도시된 실시예의 경우, 3열(P13, P23, P33, P43, P53)을 따라 표시 장치(16)가 벤딩된 경우를 예시한다.
이 경우, 3열(P13, P23, P33, P43, P53)에 걸쳐 50에 달하는 커패시턴스 변화량이 관측될 수 있다. 다만, 이러한 커패시턴스 변화량은 상술한 상기 제2 기준 변화량의 예시적인 값인 60보다 작으므로 사용자의 터치 입력으로는 판단되지 않을 수 있다.
다만, 벤딩 여부를 판단하는 기준으로 30의 커패시턴스 변화량을 제1 기준 변화량으로 정의할 수 있으며, 압력 감지 패널(15B)에서 상기 제1 기준 변화량 이상의 커패시턴스 변화량이 감지된 좌표를 벤딩 좌표라 정의할 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 벤딩 좌표가 3열(P13, P23, P33, P43, P53)을 따라 벤딩 라인(BL)을 형성하며 감지됨을 확인할 수 있다. 즉, 벤딩 라인(BL)은 3열(P13, P23, P33, P43, P53)과 중첩하도록 배치된다. 이에 따라, 상기 제1 기준 변화량을 넘는 커패시턴스 변화량이라는 조건을 만족하고, 압력 감지 패널(15B) 전면에 걸쳐 벤딩 라인(BL)으로 형성되는 커패시턴스 변화량이 존재한다는 조건을 만족하므로, 표시 장치(16)가 3열(P13, P23, P33, P43, P53)을 따라 벤딩된 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 커패시턴스 변화량이 감지되는 위치가 벤딩 라인(BL)을 형성하는지 여부가 벤딩 여부를 판단하는 데 중요한 기준이 될 수 있다.
이에 대한 더욱 구체적인 설명을 위하여, 대비되는 실시예로서 도 9가 참조된다.
도 9는 표시 장치에 노이즈만 발생한 경우의 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
본 실시예에서, 벤딩 여부를 판단하는 기준인 상기 제1 기준 변화량은 30의 값을 갖는 것으로 예시하며, 사용자의 터치 입력 여부를 판단하는 기준인 상기 제2 기준 변화량은 60의 값을 갖는 것으로 가정하기로 한다.
먼저, 상기 제1 기준 변화량을 초과하는 커패시턴스 변화량은 2행 2열(P22), 3행 2열(P32) 및 4행 4열(P44)에서 측정된다. 그러나, 어느 하나의 행이나 어느 하나의 열 전부에 걸쳐 측정되지 않으므로, 커패시턴스 변화량이 발생한 위치가 벤딩 라인(BL)을 형성하지는 않고 있다. 따라서, 표시 장치(16)는 벤딩된 상태가 아닌 것으로 판단될 수 있다.
또한, 상기 제2 기준 변화량을 초과하는 커패시턴스 변화량도 관찰되지 않으므로, 사용자의 터치 입력 또한 없는 것으로 판단될 수 있다. 즉, 압력 감지 패널(15B)에 발생한 모든 좌표에서의 커패시턴스 변화량은 노이즈로 판단될 수 있다.
따라서, 상술한 판단 기준에 의하여, 별도의 벤딩을 감지하는 센서를 추가하지 않고도, 표시 장치(16), 나아가 표시 장치(16)를 포함한 전자 장치(10)의 벤딩 여부를 판단할 수 있다.
다음으로, 도 10 및 도 11을 참조하여, 전자 장치(10)의 벤딩 여부 판단 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(16)는, 앞서 설명한 전자 장치(10)에 실장될 수 있으며, 표시 장치(16)는, 감지부(21), 제어부(22) 및 판단부(23)를 포함한다. 여기서, 표시 장치(16)는 전술한 바와 같이 벤딩이 가능한 플렉서블 표시 장치일 수 있다.
감지부(21)는 터치 패널(15A)과 압력 감지 패널(15B)을 포함할 수 있다. 감지부(21)는, 터치 패널(15A) 및 압력 감지 패널(15B)을 이용하여, 표시 장치(16)에 가해진 3차원 입력을 감지할 수 있다.
구체적으로, 감지부(21)는 터치 패널(15A) 및 압력 감지 패널(15B)을 이용하여, 압력 감지 패널(15B)에서 발생한 정전용량의 변화량 및 정전용량의 변화가 발생한 좌표를 감지할 수 있다. 감지부(21)에 의하여 감지된 압력 감지 패널(15B)의 정전용량의 변화량 및 정전용량의 변화가 발생한 좌표에 대한 정보는, 제어부(22)를 통하여 판단부(23)로 전달된다. 감지부(21)로부터 제어부(22)를 통하여 판단부(23)로 제공되는 신호는, 디지털 신호일 수 있으며, 디지털 값을 갖는 정전용량 변화량에 대한 정보를 전달할 수 있으면, 신호의 전달 방식은 특정 방식으로 제한되지 않을 수 있다.
판단부(23)는 제어부(22)를 통하여 제공받은 감지부(21)에서 감지된 정보를 기초로, 사용자의 터치 입력 여부, 표시 장치(16) 또는 이를 포함하는 전자 장치(10)의 벤딩 여부를 판단할 수 있다. 판단부(23)는, 사용자의 터치 입력 여부, 표시 장치(16) 또는 이를 포함하는 전자 장치(10)의 벤딩 여부를 판단한 결과를, 제어부(22)에 제공할 수 있다. 판단부(23)로부터 제어부(22)로 제공되는 신호는, 디지털 신호일 수 있으며, 사용자의 터치 입력 여부, 표시 장치(16) 또는 이를 포함하는 전자 장치(10)의 벤딩 여부에 대한 정보를 전달할 수만 있으면, 신호의 전달 방식은 특정 방식으로 제한되지 않을 수 있다.
제어부(22)는 감지부(21)로부터 제공된 신호를 판단부(23)로 제공하며, 판단부(23)로부터 다시 제공받은 신호를 기초로 감지 장치의 구동 모드를 결정하고, 이에 대한 정보를 연결된 전자 장치(10)의 각 구성 요소로 전달할 수 있다. 상기 구동 모드는, 예를 들면, 포스 터치 모드 또는 벤딩 모드를 포함한다.
포스 터치 모드는, 사용자의 터치 입력은 존재하나, 표시 장치(16) 또는 이를 포함하는 전자 장치(10)의 벤딩은 감지되지 않은 경우 구동하는 모드이며, 이 경우 사용자의 터치 입력에 대한 정보를 전자 장치(10)의 기타 구성 요소로 제공할 수 있다. 상기 사용자의 터치 입력에 대한 정보는, 사용자의 터치 입력의 수평적 좌표뿐만 아니라, 사용자의 터치 입력의 수직적인 압력에 대한 정보 또한 포함할 수 있다. 즉, X, Y축상의 좌표뿐만 아니라, X, Y축 모두에 수직한 Z축상의 좌표에 대한 정보 또한 포함할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(10)의 각 구성 요소가 제어될 수 있다.
벤딩 모드는, 표시 장치(16) 또는 이를 포함하는 전자 장치(10)의 벤딩이 감지되는 경우 구동하는 모드이며, 이 경우 표시 장치(16) 또는 이를 포함하는 전자 장치(10)의 벤딩에 대한 정보를 전자 장치(10)의 기타 구성 요소로 제공할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(10)의 각 구성 요소가 제어될 수 있다.
한편, 제어부(22) 및 판단부(23)는 터치 패널(15A) 및 압력 감지 패널(15B) 내에 집적회로(미도시)의 형태로 별도로 실장될 수 있으며, 터치 패널(15A) 및 압력 감지 패널(15B)을 제어하는 집적회로 내에 실장될 수도 있다. 나아가, 제어부(22) 및 판단부(23)는 전자 장치(10)의 AP 내에 실장될 수도 있음은 물론이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(16)는, 위치별 정전용량을 감지하는 단계(S10), 정전용량 변화량이 상기 제1 기준 변화량보다 큰 상기 벤딩 좌표를 감지하는 단계(S20), 감지된 상기 벤딩 좌표가 서로 연결되는 벤딩 라인(BL)이 존재하는지 판단하는 단계(S30), 정전용량 변화량이 상기 제2 기준 변화량보다 큰 상기 터치 좌표가 존재하는지 판단하는 단계(S40)를 포함한다.
구체적으로, 정전용량 변화량이 상기 제1 기준 변화량보다 큰 상기 벤딩 좌표를 감지하는 단계(S20)에서, 상기 벤딩 좌표가 감지되는 경우에는 상기 벤딩 좌표가 벤딩 라인(BL)을 형성하는지 여부를 추가적으로 판단(S30)한다. 여기서, 상기 벤딩 좌표가 벤딩 라인(BL)을 형성한다면, 표시 장치(16)는 벤딩 모드로 구동(31)한다.
반면, 정전용량 변화량이 상기 제1 기준 변화량보다 큰 상기 벤딩 좌표를 감지하는 단계(S20)에서 상기 벤딩 좌표가 감지되지 않는 경우에는, 모든 좌표의 입력을 노이즈로 판단한다(S42).
또한, 상기 벤딩 좌표는 감지되나 상기 벤딩 좌표가 벤딩 라인(BL)을 형성하는지 여부를 판단하는 단계(S30)에서 상기 벤딩 좌표가 벤딩 라인(BL)을 형성하지 않는 경우에는, 정전용량 변화량이 상기 제2 기준 변화량보다 큰 상기 터치 좌표가 존재하는지 여부를 판단한다(S40).
상기 터치 좌표가 존재하는 것으로 판단되는 경우, 해당 상기 터치 좌표에 대응되는 영역에 사용자의 터치 입력이 존재하는 것으로 보고, 포스 터치 모드로 구동한다(S41).
반면, 상기 터치 좌표가 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 벤딩 좌표가 감지되지 않는 경우와 마찬가지로, 모든 좌표에 대한 입력을 노이즈로 판단한다(S42).
상술한 과정을 통하여, 별도의 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 장치(10)의 벤딩 감지 수단이 없이도, 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 장치(10)의 벤딩 여부를 판단할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법은, 도 11에 도시된 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법과 비교하여 상기 벤딩 좌표가 벤딩 라인(BL)을 형성하는 위치를 판단하는 단계(S32)를 더 포함한다는 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법은, 도 11에 도시된 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법과 비교하여, 상기 벤딩 좌표가 벤딩 라인(BL)을 형성하는 것으로 판단되는 경우(S30), 압력 감지 패널(15B) 상에서 벤딩 라인(BL)이 형성된 위치를 판단하는 단계(S32)를 더 포함한다. 벤딩 라인(BL)은 압력 감지 패널(15B)의 전면에 배치되는 임의의 직선의 형태를 가질 수 있으므로, 다양한 경우의 수를 가질 수 있다. 본 실시예에 따른 표시 장치(16)는, 벤딩 라인(BL)이 형성된 위치를 판단하여, 이를 기준으로 제1 분할 모드로 구동하거나(S33), 제2 분할 모드로 구동하거나(S34), 또는 제3 분할 모드로 구동(S35)할 수 있다.
여기서, 제1 분할 모드, 제2 분할 모드 및 제3 분할 모드는 전술한 실시예의 벤딩 모드의 일종일 수 있다. 또한, 제1 분할 모드, 제2 분할 모드 및 제3 분할 모드의 구동에 한정되지 않고, 더 많은 수의 분할 모드로 구동할 수도 있으며, 반대로 더 적은 수의 분할 모드로 구동할 수도 있음은 물론이다.
다음으로, 상기 벤딩 좌표에 의한 벤딩 라인(BL)이 형성된 위치를 판단하는 구체적인 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 13 내지 15는 표시 장치가 서로 다른 위치에서 벤딩된 경우 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
먼저, 도 13에 따른 실시예의 경우, 벤딩 라인(BL_a)이 2열(P12, P22, P32, P42, P52)을 따라 배치될 수 있다. 즉, 도 8 따른 실시예와 같이 벤딩 라인(BL_a)이 3열(P13, P23, P33, P43, P53)을 따라 배치되지 않고, 2열(P12, P22, P32, P42, P52)을 따라 배치되므로, 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 기기는 압력 감지 패널(15B)의 2열(P12, P22, P32, P42, P52)을 따라 벤딩됨을 확인할 수 있다.
반면, 도 14에 따른 실시예의 경우, 벤딩 라인(BL_b)이 대각선을 따라 압력 감지 패널(15B)을 가로지로도록 배치될 수 있다. 즉, 도 8 및 도 13에 따른 실시예와는 달리, 벤딩 라인(BL_b)이 압력 감지 패널(15B)을 대각으로 가로지르므로, 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 장치(10)는 압력 감지 패널(15B)을 가로지르는 대각선을 따라 벤딩됨을 확인할 수 있다.
이와는 달리, 도 15에 따른 실시예의 경우, 벤딩 라인(BL_c1, BL_c2)이 2행(P21, P22, P23, P24, P25) 및 4행(P41, P42, P43, P44, P45)을 따라 총 2개가 배치될 수 있다. 즉, 도 8, 도 13 및 도 14에 따른 실시예와는 달리, 벤딩 라인(BL_c1, BL_c2)이 복수 개 형성될 수 있으며, 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 장치(10)는 압력 감지 패널(15B)을 가로지르는 2개의 벤딩 라인(BL_c1, BL_c2)을 따라 동시에 2개의 영역에서 벤딩되어 있음을 확인할 수 있다.
이처럼, 벤딩 라인(BL)이 형성되는 위치를 통하여, 표시 장치(16) 및 표시 장치(16)를 포함하는 전자 장치(10)가 벤딩되는 위치를 구체적으로 감지할 수 있다.
다음으로, 제1 분할 모드, 제2 분할 모드 및 제3 분할 모드의 예시적인 구동에 대하여 설명하기로 한다.
도 16은 제1 분할 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 17은 제2 분할 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이며, 도 18은 제3 분할 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
여기서, 제1 분할 모드는 표시 장치(16)를 2:8로 분할하여 구동하는 경우로 정의하기로 하고, 제2 분할 모드는 표시 장치(16)를 5:5로 분할하여 구동하는 경우로 정의하기로 하며, 제3 분할 모드는 표시 장치(16)를 8:2로 분할하여 구동하는 경우로 정의하기로 한다. 다만, 상술한 2:8, 5:5 및 8:2의 비율은 미세하게 변경될 수도 있음은 물론이다.
먼저, 도 16을 참조하면, 제1 분할 모드로 구동하는 경우, 표시 장치(16)는 2:8로 분할되어 화상을 표시할 수 있다. 즉, 도 16의 x:y는 2:8의 비율을 가질 수 있다.
이에 따라, 표시 장치(16)는 텍스트 입력 등의 기능을 수행하기 위한 사용자 인터페이스(user interface, UI)를 표시할 수 있다. 즉, 표시 장치(16)의 x에 대응되는 영역은, 텍스트 등의 정보를 표시할 수 있으며, 표시 장치(16)의 y에 대응되는 영역은 텍스트 등의 입력을 위한 자판을 표시할 수 있다.
다음으로, 도 17을 참조하면, 제2 분할 모드로 구동하는 경우, 표시 장치(16)는 5:5로 분할되어 화상을 표시할 수 있다. 즉, 도 17의 x:y는 5:5의 비율을 가질 수 있다.
이에 따라, 표시 장치(16)는 책(book)의 기능을 수행하기 위한 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 즉, 표시 장치(16)의 x에 대응되는 영역 및 y에 대응되는 영역이 각각 책의 한 페이지에 대응되는 정보를 표시할 수 있다.
다음으로, 도 18을 참조하면, 제3 분할 모드로 구동하는 경우, 표시 장치(16)는 8:2로 분할되어 화상을 표시할 수 있다. 즉, 도 18의 x:y는 8:2의 비율을 가질 수 있다.
이에 따라, 표시 장치(16)는 화상 회의 또는 화상 통화 등의 기능을 수행하기 위한 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 즉, 표시 장치(16)의 x에 대응되는 영역은, 회의 자료로서의 그래프나 텍스트 등의 정보를 표시할 수 있으며, 표시 장치(16)의 y에 대응되는 영역은 회의 상대방의 화상 정보를 표시할 수 있다.
본 명세서에서는 예시적으로 제1 내지 제3 분할 모드의 제한적인 실시예에 대하여만 서술하였으나, 이에 제한되지 아니하고, 벤딩 라인(BL)의 위치에 따라 다양한 사용자 인터페이스가 사용될 수 있음은 물론이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법은, 도 11에 도시된 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법과 비교하여, 정전용량 변화량을 이용하여 벤딩 각도를 판단하는 단계(S36)를 더 포함한다는 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법은, 도 11에 도시된 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법과 비교하여, 상기 벤딩 좌표가 벤딩 라인(BL)을 형성하는 것으로 판단되는 경우(S30), 측정된 정전용량 변화량을 이용하여 벤딩 각도를 연산하는 판단하는 단계(S36)를 더 포함한다.
여기서, 벤딩 각도는 작게는 0도부터 크게는 180도의 범위를 포함한다. 벤딩 각도가 0도인 경우는 표시 장치(16)의 벤딩이 없이 평평한 상태인 경우를 의미하며, 180도인 경우는 표시 장치(16)의 전면이 내측을 향하도록 완전히 굽혀진 경우를 의미한다. 다만, 표시 장치(16)가 굽혀진 방향을 판단할 수 있는 추가적인 수단이 구비되거나, 정전용량이 아닌 저항 방식으로 구동하는 표시 장치(16)의 경우, 표시 장치(16)가 벤딩되는 방향을 판단할 수 있으며, 이 경우 벤딩 각도는 작게는 -180도부터 크게는 180도의 범위를 포함한다. 여기서, 벤딩 각도가 -180도인 경우는 벤딩 각도가 -180도인 경우는 표시 장치(16)의 전면이 외측을 향하여 표시 장치(16)가 드러나도록 완전히 굽혀진 경우를 의미한다.
벤딩 각도는 정전용량 변화량에 비례하여 판단될 수 있다. 즉, 정전용량 변화량이 클수록, 벤딩 각도가 클 수 있다. 여기서, 벤딩 각도의 크고 작음의 기준은 벤딩 각도의 절대값의 수치를 기준으로 한다. 이의 구체적인 설명을 위하여 도 20 및 도 21이 참조된다.
도 20 및 도 21은 표시 장치의 벤딩 각도가 서로 다른 경우 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
먼저, 도 20에 따른 실시예의 경우, 벤딩 라인(BL_d)은 도 8에 따른 실시예와 같이 압력 감지 패널(15B)의 3열(P13, P23, P33, P43, P53)을 따라 배치되나, 커패시턴스 변화량이 30을 유지할 수 있다. 이 경우, 벤딩이 존재하는 것으로 판단하는 상기 제1 기준 변화량이 30보다 작은 값으로 설정되어 있다면, 표시 장치(16)는 압력 감지 패널(15B)의 3열(P13, P23, P33, P43, P53)을 따라 벤딩된 것으로 판단할 수 있다. 다만, 도 8에 도시된 실시예보다는 벤딩 라인(BL_d)을 따라 감지된 커패시턴스 변화량이 더 작으므로, 벤딩 각도는 더 작은 값을 가짐을 알 수 있다.
반면, 도 21에 따른 실시예의 경우, 벤딩 라인(BL_e)은 도 8에 따른 실시예와 같이 압력 감지 패널(15B)의 3열(P13, P23, P33, P43, P53)을 따라 배치되나, 커패시턴스 변화량이 70을 유지할 수 있다. 이 경우, 벤딩이 존재하는 것으로 판단하는 상기 제1 기준 변화량이 70보다 작은 값으로 설정되어 있다면, 표시 장치(16)는 압력 감지 패널(15B)의 3열(P13, P23, P33, P43, P53)을 따라 벤딩된 것으로 판단할 수 있다. 다만, 도 8에 도시된 실시예보다는 벤딩 라인(BL_e)을 따라 감지된 커패시턴스 변화량이 더 크므로, 벤딩 각도 또한 더 큰 값을 가짐을 알 수 있다.
다음으로, 제1 내지 제5 각도 모드의 예시적인 구동에 대하여 설명하기로 한다.
도 22는 포스 터치 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 23은 제1 각도 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이며, 도 24는 제2 각도 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 25는 제3 각도 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이며, 도 26은 제4 각도 모드로 구동하는 전자 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
먼저, 도 22를 참조하면, 포스 터치 모드로 구동하는 경우, 벤딩 각도가 0도일 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 장치(10)는 평평한 상태로 유지될 수 있으며, 사용자의 터치 입력의 압력을 감지하는 포스 터치 모드로 구동할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(16)의 전면에 걸쳐 하나의 영상이 표시될 수 있다.
도 23을 참조하면, 제1 각도 모드로 구동하는 경우, 벤딩 각도가 60도일 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 장치(10)는 일부 벤딩된 상태로 유지될 수 있으며, 벤딩 라인(BL)에 의하여 구분된 표시 장치(16)의 양면으로는 각각 텍스트 정보다 표시될 수 있다. 즉, 표시 장치(16)는 전자책의 기능을 수행하기 위한 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다.
도 24를 참조하면, 제2 각도 모드로 구동하는 경우, 벤딩 각도가 90도일 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 장치(10)는 수직으로 벤딩된 상태로 유지될 수 있으며, 벤딩 라인(BL)에 의하여 구분된 표시 장치(16)의 양면 중 일면에서는 시간과 관련한 정보가 표시될 수 있다. 즉, 표시 장치(16)는 시계의 기능을 수행하기 위한 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다.
도 25를 참조하면, 제3 각도 모드로 구동하는 경우, 벤딩 각도가 -90도일 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 장치(10)는 표시 장치(16)가 전면 및 배면으로 노출되도록 역방향으로 벤딩된 상태로 유지될 수 있으며, 벤딩 라인(BL)에 의하여 구분된 표시 장치(16)의 양면에서는 각각 서로 다른 화상이 표시될 수 있다. 즉, 각각 다른 방향에서 각각 다른 사람이 화상을 시청하게끔 할 수 있는 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다.
도 26을 참조하면, 제4 각도 모드로 구동하는 경우, 벤딩 각도가 -180도일 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(16) 및 이를 포함하는 전자 장치(10)는 표시 장치(16)가 양측으로 보이며, 전자 장치(10)의 배면이 외부에서 보이지 않도록 역방향으로 벤딩된 상태로 유지될 수 있다. 나아가, 벤딩 라인(BL)에 의하여 구분된 표시 장치(16)의 일면에서 화상이 표시될 수 있다. 즉, 표시 장치(16)의 일부 영역만을 사용하여 화상을 표시하는 절전 모드 또는 휴대폰 모드 등의 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다.
여기서, 제1 각도 모드, 제2 각도 모드, 제3 각도 모드 및 제4 각도 모드는 전술한 실시예의 벤딩 모드의 일종일 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 각도 모드의 구동에 한정되지 않고, 더 많은 수의 각도 모드로 구동할 수도 있으며, 반대로 더 적은 수의 각도 모드로 구동할 수도 있음은 물론이다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법은, 도 11에 도시된 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법과 비교하여, 상기 벤딩 좌표가 벤딩 라인(BL_f)을 형성하는지 여부로 벤딩 여부를 판단(S30)하는 대신, 상기 벤딩 좌표가 기 저장된 벤딩 기준 좌표를 모두 포함하는지 여부를 판단(S38)하여 벤딩 여부를 판단한다는 점에서 차이가 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 27을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법은, 도 11에 도시된 실시예에 따른 표시 장치(16)의 구동 방법과 비교하여, 정전용량 변화량이 상기 제1 기준 변화량보다 큰 상기 벤딩 좌표가 검출(S30)되는 것으로 판단된 경우, 상기 벤딩 좌표와 기 저장된 벤딩 기준 좌표를 비교하여 이를 모두 포함하는지 여부를 판단(S38)한다.
만일, 상기 벤딩 좌표가 상기 벤딩 기준 좌표들을 모두 포함한다면, 표시 장치(16)에 벤딩이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 이의 구체적인 설명을 위하여 도 28이 참조된다.
도 28은 벤딩이 존재하는 경우 압력 감지 패널의 좌표별 커패시턴스 변화량을 나타낸 개략도이다.
여기서, 상기 제1 기준 변화량의 값을 30으로 예시하기로 하며, 이 경우 상기 벤딩 좌표는 2행 3열(P23), 2행 4열(P24), 2행 5열(P25), 3행 2열(P32), 및 4행 1열(P41)에 걸쳐 배치된다. 이 경우, 기 설정된 상기 벤딩 기준 좌표 또한 2행 3열(P23), 2행 4열(P24), 2행 5열(P25), 3행 2열(P32) 및 4행 1열(P41)로 설정되어 있다면, 상기 벤딩 좌표는 상기 벤딩 기준 좌표를 포함하는 것으로 판단된다. 결과적으로, 벤딩 라인(BL_f)이 2행 3열(P23), 2행 4열(P24), 2행 5열(P25), 3행 2열(P32), 및 4행 1열(P41)을 따라 연장되며, 표시 장치(16)는 2행 3열(P23), 2행 4열(P24), 2행 5열(P25), 3행 2열(P32), 및 4행 1열(P41)을 따라 벤딩이 형성된 것으로 판단될 수 있다.
이는, 전술한 실시예들과는 달리, 벤딩 라인(BL_f)이 일직선이 아닌 휘어진 경우에도 벤딩 여부를 판단할 수 있는 장점이 존재한다.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력 감지 패널을 도시한 평면도이다.
도 29에는, 본 실시예에 따른 압력 감지 패널(15B_a)의 구성 요소 중, 패턴을 갖는 상부 전극(140_a) 및 이의 하부로 배치된 탄성층(130_a)이 도시되며, 압력 감지 패널(15B_a)의 기타 구성 요소에 대한 설명은 도 4에 대한 설명에서 기재된 것과 동일하므로, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 29을 참조하면, 본 실시예에 따른 압력 감지 패널(15B_a)의 상부 전극(140_a)은 특정한 패턴을 갖는 개구부를 갖는다. 구체적으로, 상부 전극(140_a)의 내부로 사각형 모양의 상기 개구부가 형성되며, 상기 개구부는 압력 감지 패널(15B_a)의 중심에 배치될수록 더 큰 면적을 갖도록 형성된다. 상부 전극(140_a)에 형성된 상기 개구부로는, 상부 전극(140_a)의 배면에 배치된 탄성층(130_a)이 상부 전극(140_a)의 전면을 향하여 노출될 수 있다. 다만, 탄성층(130_a)이 투명한 성질을 지닐 경우, 탄성층(130_a)의 하부에 배치되는 금속 소재의 하부 전극(120)이 상부 전극(140_a)의 상기 개구부를 통하여 상부 전극(140_a)의 전면으로 노출될 수도 있음은 물론이다.
상부 전극(140_a)이 상술한 것과 같은 특징을 갖는 패턴을 가질 경우, 가장자리와 중심의 위치별 눌림량 차이를 보상할 수 있다. 즉, 압력 감지 패널(15B_a)의 가장자리에 압력이 가해지는 경우에는, 압력 감지 패널(15B_a)의 중심에 동일한 압력이 가해지는 경우보다 눌림량이 적을 수 있다. 가장자리에는 표시 장치(16)의 외형을 유지하고, 외부 충격으로보터 보호하기 위한 프레임(미도시)이 배치되며, 상기 프레임에 의하여 가장자리 부근의 상부 전극(140_a) 및 하부 전극(120) 사이의 간격이 일정하게 유지되기 때문이다.
따라서, 이러한 상부 전극(140_a)의 패턴을 통하여, 압력 감지 패널(15B_a)의 위치별 눌림량 차이를 보상할 수 있다. 이에 따라, 압력 감지 패널(15B_a)에 가해지는 압력을 더욱 정확하게 감지해 낼 수 있다.
도 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력 감지 패널을 도시한 평면도이다.
도 30에는, 본 실시예에 따른 압력 감지 패널(15B_b)의 구성 요소 중, 패턴을 갖는 상부 전극(140_b) 및 이의 하부로 배치된 탄성층(130_b)이 도시되며, 압력 감지 패널(15B_b)의 구성 요소에 대한 설명은 도 4에 대한 설명에서 기재된 것과 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
도 30을 참조하면, 본 실시예에 따른 압력 감지 패널(15B_b)의 상부 전극(140_b)은 특정한 패턴을 갖는다. 상부 전극(140_b)은 사각형 모양의 금속판이 압력 감지 패널(15B_b)의 전면에 걸쳐 복수 개가 배치된 형태일 수 있다. 여기서, 도시하지는 않았으나, 상기 금속판은 전기적으로 서로 연결될 수 있다. 나아가, 상기 금속판은 압력 감지 패널(15B_b)의 중심에 배치될수록 더 작은 면적을 갖도록 형성되며, 상기 금속판은 압력 감지 패널(15B_b)의 가장자리에 배치될수록 더 큰 면적을 갖도록 형성된다.
전술한 도 29에 도시된 실시예처럼 사각형 형태의 개구부를 형성하는 구조와는 달리, 사각형 형태의 금속판을 배치하는 구조이므로, 중심에 배치될수록 더 작은 면적을 갖도록 형성하는 경우, 압력 감지 패널(15B_b)의 위치별 눌림량 차이를 보상할 수 있다. 이에 따라, 압력 감지 패널(15B)에 가해지는 압력을 더욱 정확하게 감지해 낼 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 바 있는 표시 장치의 단면 구조에 대하여 더욱 자세하게 설명하기로 한다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(16)의 단면도이다.
도 31에 도시된 표시 장치(16)의 단면은, 도 3에 도시된 실시예에 따른 표시 장치(16)의 단면에 해당하나, 도 3에 도시된 것보다 더욱 자세히 그 구성 요소들을 도시한다. 다만, 압력 감지 패널(15B)에 대한 구체적인 단면 구조는 도 4에 도시되어 상술한 바 있으므로, 압력 감지 패널(15B)의 구체적인 단면 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 31을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(16)는 윈도우(16D), 표시 패널(16A) 및 압력 감지 패널(15B)을 포함한다.
구체적으로, 윈도우(16D)는 제1 윈도우 필름(320), 제2 윈도우 필름(340), 제3 윈도우 필름(350), 제2 점착 필름(310) 및 제3 점착 필름(330)을 포함하고, 표시 장치(16)는 터치 패널(15A), 표시 패널(16A), 제1 점착 필름(220) 및 하부 보호 필름(210)을 포함한다.
표시 장치(16)의 배면에는 압력 감지 패널(15B)이 배치되며, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
압력 감지 패널(15B) 상에는 하부 보호 필름(210)이 배치된다. 하부 보호 필름(210)은 하부 보호 필름(210) 상에 배치되는 구성 요소를 하부 보호 필름(210)의 배면에 가해지는 충격으로부터 보호할 수 있다. 하부 보호 필름(210)은, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에텔렌나프탈레이트, 폴리부틸테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 포함하는 폴리(메트)아크릴레이트 수지 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
하부 보호 필름(210) 상에는 제1 점착 필름(220)이 배치된다. 제1 점착 필름(220)은 표시 장치(16)의 제조시, 가해진 압력에 대응하여 점착 필름의 전면 및 배면에 접착력을 발생시킬 수 있으며, 제1 점착 필름(220)의 전면 및 배면에 배치된 구성 요소를 서로 고정시켜주는 역할을 할 수 있다.
제1 점착 필름(220) 상에는 표시층(230)이 배치된다. 표시층(230)은 사용자에게 시인되는 빛을 형성하여, 화상을 생성할 수 있으며, 주로 유기 발광에 의한 표시 방법이 사용될 수도 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 커브드되거나 벤딩될 수 있는 어떠한 종류의 표시 방법으로도 구현될 수 있음은 물론이다.
표시층(230) 상에는 제2 점착 필름(310)이 배치된다. 제2 점착 필름(310)은 제1 점착 필름(220)과 동일한 역할을 수행할 수 있으며, 동일한 재질로 형성될 수 있다.
제2 점착 필름(310) 상에는 제1 윈도우 필름(320)이 배치된다. 제1 윈도우 필름(320)은, 제1 윈도우 필름(320)의 전면에 가해진 충격으로부터 제1 윈도우 필름(320)의 배면에 배치된 구성 요소를 보호할 수 있으며, 표시 장치(16)가 적절하게 벤딩되는 강도를 제공할 수 있고, 표시 장치(16)가 벤딩된 이후 벤딩이 완화되도록 복원력을 제공할 수 있다. 제1 윈도우 필름(320)은 광학적으로 투명하고 플렉시블한 수지로 형성할 수 있다. 제1 윈도우 필름(320)은, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에텔렌나프탈레이트, 폴리부틸테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 포함하는 폴리(메트)아크릴레이트 수지 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 하드코팅층으로는 6H 이상의 연필강도를 가지며, 실록산 수지로 형성될 수 있다.
제1 윈도우 필름(320) 상에는 제3 점착 필름(330)이 배치된다. 제3 점착 필름(330)은 제2 점착 필름(310)과 마찬가지로, 제1 점착 필름(220)과 동일한 역할을 수행할 수 있으며, 동일한 재질로 형성될 수 있다.
제3 점착 필름(330) 상에는 제2 윈도우 필름(340)이 배치된다. 제2 윈도우 필름(340)은 제1 윈도우 필름(320)과 마찬가지로, 제2 윈도우 필름(340)과 동일한 역할을 수행할 수 있으며, 동일한 재질로 형성될 수 있다. 다만, 이러한 제1 윈도우 필름(320) 및 제2 윈도우 필름(340)을 이중으로 형성하는 경우, 외부로부터의 충격에 대하여 제1 윈도우 필름(320) 하부의 구성 요소들을 더욱 수월하게 보호할 수 있으며, 표시 장치(16)가 과도하게 벤딩되지 않도록 제어할 수 있다.
제2 윈도우 필름(340) 상에는 제3 윈도우 필름(350)이 배치된다. 제3 윈도우 필름(350)은 제1 윈도우 필름(320) 및 제2 윈도우 필름(340)과는 달리, 6H 이상의 연필강도를 가지며, 폴리우레탄, 실록산 수지 등으로 형성될 수 있다.
제3 윈도우 필름(350)은 그 강도가 제1 윈도우 필름(320) 및 제2 윈도우 필름(340)보다 더욱 강하여, 제3 윈도우 필름(350)의 전면으로 가해진 충격으로부터 제3 윈도우 필름(350) 하부의 구성 요소를 더욱 강하게 보호할 수 있다.
도 32는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치(16)는, 도 3에 도시된 표시 장치(16)와 비교하여, 표시 패널(16A) 및 윈도우(16D)가 압력 감지 패널(15B)의 양면으로 배치되는 점에 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 32을 참조하면, 압력 감지 패널(15B)의 전면 및 배면으로 표시 패널(16A)이 각각 배치될 수 있다. 또한, 각각의 표시 패널(16A)의 외부면으로 윈도우(16D)가 각각 배치될 수 있다. 이에, 본 실시예에 따른 표시 장치(16)는 양면으로 화상을 표시할 수 있다.
이 경우, 전술한 실시예들과 마찬가지로, 상부에 배치된 표시 패널(16A)에 포함된 터치 패널(15A)과 하부에 배치된 표시 패널(16A)에 포함된 압력 감지 패널(15B) 중 어느 하나와, 압력 감지 패널(15B)을 이용하여, 표시 장치(16)의 벤딩 여부를 판단할 수 있다.
도 33은 본 발명의 또 다른 실시예에 압력 감지 패널의 단면도이다.
본 실시예에 따른 압력 감지 패널(15B_a)은 도 4에 도시된 압력 감지 패널(15B)과 비교하여, 탄성층(130_a)의 일부 영역을 지능형 유체(131_a)가 대체하여 배치된다는 점에서 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
지능형 유체(131_a)는 전기 또는 자기 신호에 반응하여 점도가 변화하는 유체를 의미할 수 있다. 예를 들어, 지능형 유체(131_a)는 자성 유체(magnetic fluid), 자기유변유체(Magneto-rheological fluid, MR fluid) 또는 전기유변유체(Electro-rheological fluid, ER fluid)중 어느 하나일 수 있다.
이에 따라, 지능형 유체(131_a)는 일반적인 상태에서는 점도가 상대적으로 낮아 압력을 감지하여 압력 감지 패널(15B)의 탄성층(130_a)와 동일한 역할을 수행할 수 있는 점도를 유지하지만, 지능형 유체(131_a)에 전기장 또는 자기장이 인가되는 경우 점도가 상대적으로 높아져 점도가 높은 액체 상태 또는 고체 상태로 변화할 수 있다. 이에, 전기장 또는 자기장이 인가된 영역(A)의 압력 감지 패널(15B)은, 표시 장치(16)의 외형을 고정시킬 수 있을 만한 기계적 강도를 가질 수 있다. 이에, 표시 장치(16)의 외형을 유지해주는 별도의 구성 요소, 예를 들면 고정용 힌지와 같은 구성 요소를 생략하고서도, 표시 장치(16)의 외형을 고정할 수 있을 만한 충분한 기계적 강도를 가질 수 있다.
여기서, 지능형 유체(131_a)에 상기 전기장 또는 상기 자기장을 인가하는 구성 요소로, 지능형 유체(131_a)의 전면 및 배면에 배치되는 상부 전극(140) 및 하부 전극(120)을 이용할 수 있다. 이 경우, 지능형 유체(131_a)를 제어하기 위한 별도의 금속층의 추가 없이도, 지능형 유체(131_a)에 형성되는 상기 전기장 및 자기장을 제어하여, 표시 장치(16)의 기계적 강도를 조절할 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 탄성층(130_a)의 일부 영역에 한하여 지능형 유체(131_a)가 배치되는 구조를 예시하였으나, 탄성층(130_a)이 전부 생략되고 해당 위치에 지능형 유체(131_a)를 배치하여, 어느 위치에서나 자유로운 기계적 강도를 갖게 할 수도 있음은 물론이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 전자 장치
16: 표시 장치
16A: 표시 패널
15A: 터치 패널
15B: 압력 감지 패널
21: 감지부
22: 제어부
23: 판단부

Claims (20)

  1. 표시 영역의 좌표별 정전용량 변화량을 감지하는 단계;
    감지된 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계;
    벤딩 여부의 판단 결과에 대응하여 구동 모드를 변경하는 단계를 포함하되,
    상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계는,
    상기 정전용량 변화량이 제1 기준 변화량보다 큰 벤딩 좌표를 검출하는 단계;
    상기 벤딩 좌표가 라인을 형성하는지 여부를 검출하는 단계를 포함하고,
    벤딩이 존재하는 것으로 판단되는 경우 상기 구동 모드가 벤딩 모드로 변경되고, 벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우 상기 구동 모드가 포스 터치 모드로 변경되는 플렉서블 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계는,
    상기 벤딩 좌표가 검출되지 않거나, 상기 벤딩 좌표가 라인을 형성하지 않는 경우 벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    벤딩이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 정전용량 변화량을 통하여 벤딩 여부를 판단하는 단계 이후에, 상기 정전용량 변화량이 제2 기준 변화량보다 큰 터치 좌표를 검출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제2 기준 변화량은 상기 제1 기준 변화량보다 큰 값을 갖는 플렉서블 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 벤딩 여부의 판단 결과에 대응하여 구동 모드를 변경하는 단계는,
    상기 터치 좌표가 존재하는 경우, 포스 터치 모드로 구동하는 플렉서블 표시 장치의 구동 방법.
  6. 화상을 표시하고 벤딩 가능한 표시 패널;
    상기 표시 패널의 벤딩 위치에 따라 발생하는 정전용량 변화량 또는 상기 표시 패널에 발생한 사용자의 터치 입력에 따라 발생하는 정전용량 변화량을 감지하고 상기 표시 패널과 중첩하여 배치되는 압력 감지 패널; 을 포함하고,
    상기 압력 감지 패널은 상기 사용자의 터치 입력에 따라 발생한 정전용량 변화량을 감지하는 포스 터치 모드 또는 상기 표시 패널의 벤딩 위치에 따라 발생한 정전용량 변화량을 감지하는 벤딩 모드로 구동하고,
    상기 포스 터치 모드에서의 상기 정전용량 변화량의 범위는 상기 벤딩 모드에서의 상기 정전용량 변화량의 범위와 다른 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 표시 패널과 중첩하는 터치 패널을 더 포함하고,
    상기 압력 감지 패널은 상기 표시 패널의 제1면 상에 위치하고,
    상기 터치 패널은 상기 제1면의 반대면인 상기 표시 패널의 제2면 상에 위치하고,
    상기 터치 패널은 정전식 터치 패널인 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 포스 터치 모드에서 상기 정전용량 변화량의 범위의 최대값과 최소값 간의 차이는,
    상기 벤딩 모드에서 상기 정전용량 변화량의 범위의 최대값과 최소값의 차이보다 큰 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 벤딩 모드에서 상기 정전용량 변화량은 상기 표시 패널의 벤딩 각도에 따라 변화하는 표시 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 벤딩 모드에서 상기 표시 패널은 복수의 표시 영역을 포함하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    제1 벤딩 모드에서 상기 복수의 표시 영역 중 상기 표시 패널의 전면에 위치하는 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역은 화상을 표시하고,
    상기 제1 벤딩 모드에서 상기 표시 패널은 제1 벤딩 각도를 갖는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    제2 벤딩 모드에서 상기 제1 표시 영역 및 상기 제2 표시 영역 중 어느 하나는 화상을 표시하고,
    상기 제2 벤딩 모드에서 상기 표시 패널은 제2 벤딩 각도를 갖고,
    상기 제2 벤딩 각도는 상기 제1 벤딩 각도보다 큰 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    제3 벤딩 모드에서 상기 복수의 표시 영역 중 상기 표시 패널의 배면에 위치하는 제3 표시 영역 및 제4 표시 영역은 화상을 표시하고,
    상기 제3 벤딩 모드에서 상기 표시 패널은 제3 벤딩 각도를 갖고,
    상기 제3 벤딩 각도는 상기 제2 벤딩 각도보다 큰 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    제4 벤딩 모드에서 상기 제3 표시 영역 및 상기 제4 표시 영역 중 어느 하나는 화상을 표시하고,
    상기 제4 벤딩 모드에서 상기 표시 패널은 제4 벤딩 각도를 갖고,
    상기 제4 벤딩 각도는 상기 제3 벤딩 각도보다 큰 표시 장치.
  15. 제6 항에 있어서,
    상기 압력 감지 패널은,
    하부 전극과,
    하부 전극 상에 배치된 탄성층과,
    상기 탄성층 상에 배치되며 상기 하부 전극과 절연된 상부 전극을 포함하고,
    상기 정전용량 변화량은 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이의 정전용량 변화의 측정값인 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 복수의 개구부를 포함하는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 복수의 개구부 각각의 면적은 동일한 표시 장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 복수의 개구부 각각의 면적은 서로 다른 표시 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 개구부의 면적은 상기 압력 감지 패널의 중심에 인접할수록 증가하는 표시 장치.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 복수의 금속판을 포함하고,
    상기 금속판의 면적은, 상기 압력 감지 패널의 중심에 인접할수록 감소하고 상기 압력 감지 패널의 가장자리에 인접할수록 커지는 표시 장치.
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