KR102529804B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 표시패널에 구비된 적어도 하나의 액츄에이터를 이용하여, 햅틱 피드백과 음향 출력이 구현될 수 있으며, 상기 표시패널을 누르는 힘이 감지될 수 있는, 표시장치를 제공하는 것이다.

Description

표시장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시장치에 관한 것이다.
휴대전화, 테블릿PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)가 이용되고 있다. 평판표시장치(이하, 간단히 표시장치라 함)에는, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 유기발광 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등이 있으며, 최근에는 전기영동표시장치(EPD: ELECTROPHORETIC DISPLAY)도 널리 이용되고 있다.
햅틱 피드백(haptic feedback)은, 키보드와 마우스, 조이스틱, 터치패널 등과 같은 입력 장치를 통해 촉감과 힘, 운동감 등을 느끼게 하는 기술이다. 특히, 피부가 느끼는 촉감을 이용하는 촉각 피드백에 관한 기술은 비교적 구현되기가 용이하다. 따라서, 햅틱 피드백은, 스마트 폰(smart phone), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 모바일 폰, 태블릿 PC(personal computer), 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device) 및 게임기 등과 같은 휴대용 전자장치에 적용되고 있다. 또한, 상기 햅틱 피드백은, 자동차의 시아이디(CID: Center Information Display)와 같은 전자장치에도 적용될 수 있다.
상기한 바와 같은 전자장치들은, 상기에서 설명된 바와 같은 표시장치를 이용한다.
도 1은 햅틱 피드백과 음향 출력이 가능한 종래의 전자장치의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이다.
햅틱 피드백과 음향 출력이 모두 구현되기 위해서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스피커(3)를 구동하는 스피커 구동부(2), 햅틱 액츄에이터(5)를 구동하는 햅틱 구동부(4) 및 상기 스피커 구동부(2)와, 상기 햅틱 구동부(4)를 구동하는 제어부(1)가 구비되어야 한다.
상기한 바와 같이, 햅틱 피드백과 음향 출력이 모두 구현되기 위해서는, 상기 스피커(3)와 상기 햅틱 액츄에이터(5)가 모두 구비되어야 하며, 이에 따라, 전자장치의 부피가 커지게 된다.
또한, 상기 전자장치에는 상기한 바와 같은 표시장치가 구비되며, 이 경우, 상기 표시장치를 누르는 힘을 감지하는 것에 의해, 다양한 기능들이 추가적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시장치를 누르는 힘에 따라, 상기 스피커(3)로부터 출력되는 음향이 변경될 수 있으며, 또한, 햅틱 액츄에이터(5)의 진동 주파수 등이 변경될 수도 있다.
그러나, 구조적인 문제 및 기술적인 문제에 의해, 햅틱 피드백, 음향 출력 및 힘(Force) 감지가 동시에 이루어지는, 전자장치가 개발되지 못하고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 표시패널에 구비된 적어도 하나의 액츄에이터를 이용하여, 햅틱 피드백과 음향 출력이 구현될 수 있으며, 상기 표시패널을 누르는 힘이 감지될 수 있는, 표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는, 영상이 표시되는 표시패널 및 상기 표시패널 중 광이 출력되는 평면에 부착된 커버 글라스를 포함하는 패널, 상기 표시패널의 배면에 장착되어 상기 표시패널을 진동시키는 적어도 하나의 액츄에이터, 상기 패널을 지지하는 백 커버, 상기 패널과 상기 백 커버 사이에 장착되어 상기 패널에 인가되는 힘을 감지하는 적어도 하나의 포스 센서, 및 상기 패널을 상기 백 커버에 부착시키는 심(shim)을 포함한다.
본 발명에 의하면, 적어도 하나의 액츄에이터를 이용하여 햅틱 피드백 및 음향이 출력이 구현될 수 있으며, 햅틱 피드백과 음향 출력의 간섭 없이, 표시패널을 누르는 힘이 감지될 수 있다.
따라서, 표시패널을 누르는 힘에 따라, 햅틱 피드백 및 음향 출력 중 적어도 어느 하나가 실행될 수 있다.
또한, 표시패널 및 커버 글라스를 포함하는 패널과 백 커버 사이에 배치되는 미들 프레임, 제1 심 및 제2 심이 이용되고, 상기 제1 심이 상기 제2 심보다 단단한 물질로 형성되면, 상기 패널로 강한 충격 또는 진동이 인가된 경우, 상기 충격 또는 진동이, 상기 제2 심에 의해 흡수될 수 있기 때문에, 상기 패널과 백 커버의 훼손이 방지될 수 있다.
이 경우, 상기 미들 프레임에 의해 눌려지는 포스 센서의 감도가 향상될 수 있다.
도 1은 햅틱 피드백과 음향 출력이 가능한 종래의 전자장치의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 표시장치의 일실시예 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 포스 센서의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 표시장치의 일실시예 평면도.
도 5는 도 4에 도시된 A-A'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 표시장치의 다양한 단면을 나타낸 예시도들.
도 11은 본 발명에 적용되는 패널에 압력이 가해질 때 상기 패널이 휘어지는 상태를 나타낸 예시도.
도 12는 본 발명에 따른 표시장치의 또 다른 일실시예 평면도.
도 13은 도 12에 도시된 B-B'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 분해도.
도 14는 도 13에 도시된 미들 프레임의 평면도.
도 15는 도 13에 도시된 백 커버의 평면도.
도 16은 도 12에 도시된 B-B'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도.
도 17은 도 13에 도시된 제1 심의 단면을 나타낸 예시도.
도 18은 도 13에 도시된 제2 심의 단면을 나타낸 예시도.
도 19는 도 13에 도시된 미들 프레임의 또 다른 평면도.
도 20은 도 13에 도시된 돌출부의 다양한 예시도들.
도 21은 도 13에 도시된 포스 센서의 단면을 나타낸 예시도.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 효과를 나타내기 위한 다양한 예시도들.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
‘적어도 하나’의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, ‘제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나’의 의미는 제1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예가 상세히 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 표시장치의 일실시예 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 포스 센서의 구성을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 영상이 표시되는 표시패널(100)과 상기 표시패널(100) 중 광이 출력되는 평면에 부착된 커버 글라스(700)를 포함하는 패널(10), 상기 표시패널(100)의 배면에 장착되어 상기 표시패널(100)을 진동시키는 적어도 하나의 액츄에이터(600), 상기 패널(10)을 지지하는 백 커버, 상기 패널과 상기 백 커버 사이에 장착되어 상기 패널에 인가되는 힘을 감지하는 적어도 하나의 포스 센서(510), 상기 패널(10)을 상기 백 커버에 부착시키는 심(shim), 상기 표시패널(100)에 구비된 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 게이트 신호를 공급하는 게이트 드라이버(200), 상기 표시패널(100)에 구비된 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 데이터 전압들을 공급하는 데이터 드라이버(300) 및 상기 데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버를 제어하는 제어부(400)를 포함한다.
상기 표시패널(100)은 영상을 표시하는 상기 픽셀(110)들이 구비되는 표시영역 및 상기 표시영역의 외곽을 감싸고 있는 비표시영역을 포함한다.
상기 표시패널(100)은, 액정표시장치에 적용되는 액정표시패널일 수도 있고, 전기영동표시장치에 적용되는 전기영동 표시패널일 수도 있으며, 유기발광 표시장치에 적용되는 유기발광 표시패널일 수도 있다. 이 외에도, 상기 표시패널(100)은, 다양한 종류의 평판표시장치들 중 어느 하나가 될 수 있다. 그러나, 이하에서는, 설명의 편의상, 유기발광 표시패널이 상기 표시패널(100)의 일예로서 설명되며, 유기발광 표시장치가 본 발명에 따른 표시장치의 일예로서 설명된다. 따라서, 이하에서는, 상기 표시패널(100)이 유기발광 표시패널(100)인 표시장치가 설명된다.
상기 픽셀(110)들 각각에는 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결된 스위칭 트랜지스터, 광을 출력하는 유기발광다이오드 및 상기 스위칭 트랜지스터로부터 전송된 데이터 전압에 따라 상기 유기발광다이오드로 공급되는 전류의 양을 제어하는 구동 트랜지스터 등이 구비된다.
특히, 상기 유기발광 표시패널(100)은 플라스틱 기판을 이용하여 제조될 수 있으며, 따라서, 플렉서블할 수 있다.
상기 유기발광 표시패널(100)에는 터치패널이 더 구비될 수 있다. 상기 터치패널은, 상기 유기발광 표시패널(100)과 독립적으로 제조된 후 상기 유기발광 표시패널(100)에 부착될 수도 있으며, 상기 유기발광 표시패널(100)에 내장될 수도 있다. 이하에서는, 상기 터치패널이 구비된 유기발광 표시패널(100)을 이용하는 유기발광 표시장치가 본 발명의 일예로서 설명된다. 따라서, 이하의 설명에서, 유기발광 표시패널(100)은, 터치패널을 포함하는 유기발광 표시패널을 의미한다.
상기 커버 글라스(700)는 상기 유기발광 표시패널(100) 중 광이 출력되는 평면에 부착된다. 따라서, 상기 커버 글라스(700)는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 최외곽에 노출된다. 이 경우, 상기 터치패널이 상기 유기발광 표시패널(100) 중 광이 출력되는 평면에 부착된 경우, 상기 커버 글라스(700)는 실질적으로는 상기 터치패널 중 광이 출력되는 평면에 부착된다.
상기 패널(10)은 상기 유기발광 표시패널(100) 및 상기 커버 글라스(700)를 포함한다.
상기 유기발광 표시패널(100)은 음향을 출력하는 진동판 또는 햅틱 피드백을 위한 진동판 중 적어도 어느 하나의 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 액츄에이터(600)로부터 햅틱 피드백에 대응되는 주파수를 갖는 진동이 전달되면, 상기 유기발광 표시패널(100)은 햅틱 피드백을 위한 진동판의 기능을 수행한다.
상기 액츄에이터(600)로부터 음향 출력에 대응되는 주파수를 갖는 진동이 전달되면, 상기 유기발광 표시패널(100)은 음향 출력을 위한 진동판의 기능을 수행한다.
부연하여 설명하면, 상기 액츄에이터(600)는 진동을 발생시키기 때문에, 기본적으로 햅틱 피드백을 위한 진동판의 기능을 수행할 수 있다.
상기 유기발광 표시패널(100)은 일반적인 스피커의 진동판의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 액츄에이터(600)에서 음향 출력이 가능한 주파수 대역을 갖는 진동이 전달되면, 상기 유기발광 표시패널(100)은 상기 주파수 대역에서 진동하며, 이에 따라, 상기 유기발광 표시패널(100)로부터 음향이 출력될 수 있다.
음향 출력을 위한 주파수 대역과 상기 햅틱 피드백을 위한 주파수 대역을 다르게 함으로써, 상기 유기발광 표시패널(100)은 음향 및 햅틱 피드백을 동시에 출력할 수 있다.
예를 들어, 가청 주파수 대역은 20 내지 20,000Hz이다. 따라서, 상기 액츄에이터(600)로 20 내지 20,000Hz 사이의 가청 주파수를 갖는 진동을 출력하도록 하는 제어신호 및 상기 가청 주파수 대역 이외의 주파수를 갖는 진동을 출력하도록 하는 제어신호가 동시에 입력되어, 상기 액츄에이터(600)가 20 내지 20,000Hz 사이의 가청 주파수를 갖는 진동 및 상기 가청 주파수 대역 이외의 주파수를 갖는 진동을 동시에 발생하면, 음향과 햅틱 피드백이 동시에 구현될 수 있다.
상기한 바와 같은 제어신호는 외부 시스템(20)으로부터 전송될 수 있다. 상기 외부 시스템(20)은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치를 이용하여 최종적으로 완성되는 전자 장치를 구동한다. 예를 들어, 상기 전자 장치는 스마트 폰(smart phone), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 모바일 폰, 태블릿 PC(personal computer), 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 게임기 및 자동차의 시아이디(CID: Center Information Display) 등이 될 수 있다.
상기 유기발광 표시패널(100)은 상기 커버 글라스(700)와 합착되어 있기 때문에, 상기 액츄에이터(600)에 의해 진동하는 객체는, 실질적으로는 상기 패널(10)이 될 수 있다. 따라서, 상기 유기발광 표시패널(100) 또는 상기 패널(10)은 음향을 출력하는 진동판 또는 햅틱 피드백을 위한 진동판 중 적어도 어느 하나의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 액츄에이터의 진동 주파수에 따라, 상기 유기발광 표시패널(100) 또는 상기 패널(10)은 음향을 출력하는 진동판 또는 햅틱 피드백을 위한 진동판 중 적어도 어느 하나의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 액츄에이터(600)가 서로 다른 주파수들로 진동할 때, 상기 유기발광 표시패널(100) 또는 상기 패널(10)로부터 음향이 출력되며, 상기 유기발광 표시패널(100) 또는 상기 패널(10)은 햅틱 피드백에 따라 진동할 수 있다.
적어도 하나의 상기 액츄에이터(600)는 상기 유기발광 표시패널(100)의 배면에 장착되어 상기 유기발광 표시패널(100)을 진동시키는 기능을 수행한다.
상기 액츄에이터(600)는 솔레노이드(Solenoid) 타입, 이알엠(ERM: Eccentric Rotating Mass) 타입, 엘알에이(LRA: Linear Reaonance Actuator) 타입, 피에조(Piezo(Ceramic)) 타입, 이에이피(EAP: Electro Active Polymer) 타입 및 정전기(Electrostatic) 타입 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 솔레노이드(Solenoid) 타입으로 구성된 상기 액츄에이터(600)에서는, 솔레노이드(lenoid)의 내부 와이어에 전류가 인가될 때, 자기장이 생성되어, 피스톤에 힘이 인가되며, 자기장이 꺼지면 스프링에 의해 피스톤이 원위치로 복귀한다.
상기 이알엠(ERM: Eccentric Rotating Mass) 타입으로 구성된 상기 액츄에이터(600)에서는, 모터 회전부의 한쪽 면에 질량체가 붙여지며, 모터 회전시의 편심력에 의해 진동이 발생한다.
상기 엘알에이(LRA: Linear Reaonance Actuator) 타입은, 진동모터 방식을 이용하며, 따라서, 질량체가 두 자석 사이에서 진동한다.
상기 피에조(Piezo(Ceramic)) 타입으로 구성된 상기 액츄에이터(600)는, 전기장에 의해 진동판의 크기나 모양이 변하는 특성을 이용한다.
상기 이에이피(EAP: Electro Active Polymer) 타입으로 구성된 상기 액츄에이터(600)는 전계에 의한 EAP소자의 수축 및 팽창을 이용한다.
상기 정전기(Electrostatic) 타입으로 구성된 상기 액츄에이터(600)는 절연막 전하와 손가락 사이의 정전기 인력을 이용하며, 기계적 진동이 아닌 정전기에 의한 Haptic을 구현할 수 있다.
상기 액츄에이터(600)는 외부 시스템(20)으로부터 전송된 액츄에이터 제어신호에 따라 구동될 수 있다. 상기 액츄에이터 제어신호는 음향의 출력을 제어하는 음향 제어신호 및 햅틱 피드백을 제어하는 햅틱 제어신호를 포함할 수 있다. 상기 음향 제어신호 및 상기 햅틱 제어신호는 동시에 상기 액츄에이터(600)로 공급될 수 있다.
이 경우, 상기 음향 제어신호에 의한 상기 액츄에이터(600)의 구동 주파수 및 상기 햅틱 제어신호에 의한 상기 액츄에이터(600)의 구동 주파수는 서로 다르다. 따라서, 상기 액츄에이터(600)는 스피커의 기능을 수행할 수 있으며, 또는 햅틱 피드백을 위한 구동부로서의 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 액츄에이터(600)로 20 내지 20,000Hz 사이의 가청 주파수를 갖는 진동을 출력하도록 하는 음향 제어신호 및 상기 가청 주파수 대역 이외의 주파수를 갖는 진동을 출력하도록 하는 햅틱 제어신호가 동시에 입력되어, 상기 액츄에이터(600)가 20 내지 20,000Hz 사이의 가청 주파수를 갖는 진동 및 상기 가청 주파수 대역 이외의 주파수를 갖는 진동을 동시에 발생하면, 음향과 햅틱 피드백이 동시에 구현될 수 있다.
그러나, 본 발명에서는, 음향을 출력하기 위한 음향 출력용 액츄에이터(600)와 햅틱 피드백을 구현하기 위한 햅틱용 액츄에이터(600)가 독립적으로 상기 유기발광 표시패널(100)의 배면에 장착될 수 있다.
예를 들어, 두 개 이상의 상기 액츄에이터(600)들이 상기 유기발광 표시패널(100)의 배면에 장착된 경우, 상기 액츄에이터(600)들 중 적어도 하나는 음향을 출력하기 위한 음향 출력용 액츄에이터가 될 수 있으며, 적어도 하나는 햅틱 피드백을 위한 햅틱용 액츄에이터가 될 수 있다.
상기 백 커버는 상기 유기발광 표시패널(100) 및 상기 커버 글라스(700)가 합착되어 제조된 상기 패널(10)을 지지한다. 상기 백 커버의 구조는, 이하에서, 도 4 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명된다.
적어도 하나의 상기 포스 센서(510)는 상기 패널(10)과 상기 백 커버 사이에 장착되어 상기 패널(10)에 인가되는 힘을 감지하는 기능을 수행한다.
상기 포스 센서(510)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 포스구동신호가 공급되는 구동전극(511), 상기 구동전극(511)과 이격되어 있는 수신전극(512), 상기 구동전극(511) 및 상기 수신전극(512)과 이격되어 상기 구동전극(511) 및 상기 수신전극(512)을 커버하는 도체판(513), 및 상기 도체판(513)을 상기 구동전극(511) 및 상기 수신전극(512)과 일정간격 이격시키기 위해 상기 도체판(513)과 상기 구동전극(511) 및 상기 수신전극(512) 사이에 구비되는 씰링재(514)를 포함한다. 이 경우, 상기 도체판(513)은, 누르는 힘에 의해 휘어졌다가, 누르는 힘이 사라지면 다시 원래의 상태로 돌아올 수 있도록, 탄성을 가지고 있을 수 있다. 또는 상기 구동전극(511)과 상기 수신전극(512) 사이에 탄성체(515), 예를 들어, 실리콘이 구비될 수도 있다. 상기 도체판(513)이 눌려지면, 상기 탄성체(515)가 수축되며, 상기 도체판(513)을 누르는 힘이 사라지면, 상기 탄성체(515)가 원래의 상태로 복귀하며, 이에 따라, 상기 도체판(513)은 원래의 위치로 복귀할 수 있다.
상기 패널(10)을 누르는 힘에 의해, 상기 도체판(513)에 힘이 가해지지 않으면, 상기 도체판(513)은, 도 3에서 점선으로 표시된 라인(M)과 같이, 상기 구동전극(511) 및 수신전극(512)과 이격되어 있다.
상기 도체판(513)이 눌려지면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도체판(513)에 의해, 상기 구동전극(511) 및 상기 수신전극(512)은 물리적으로 연결된다.
상기 구동전극(511)과 상기 수신전극(512)이 상기 도체판(513)에 의해 물리적으로 연결된 상태에서, 포스구동부(520)로부터 상기 구동전극(511)으로 포스구동신호가 공급되면, 상기 포스구동신호는 상기 도체판(513)을 통해 상기 수신전극(512)으로 공급된다.
이에 따라, 상기 수신전극(512)으로부터 포스수신부(530)로 포스감지신호가 전송된다.
이 경우, 상기 도체판(513)을 누르는 힘에 의해, 상기 도체판(513)과 상기 구동전극(511) 및 상기 수신전극(512)이 접촉하는 면적이 변화될 수 있다. 상기 면적에 따라, 상기 포스 센서(510)의 저항은 변경된다. 따라서, 상기 포스 센서(510)는 가변저항의 기능을 수행한다.
상기 포스수신부(530)는 상기 수신전극(512)을 통해 수신된 상기 포스감지신호를 분석하여, 상기 포스 센서(510)를 누르는 힘의 압력을 산출한다. 이에 따라, 상기 패널(10)을 누르는 힘의 크기가 감지될 수 있다.
상기 포스 센서(510), 상기 포스구동부(520) 및 상기 포스수신부(530)는 포스 감지부(500)를 구성한다.
이 경우, 상기 포스구동부(520) 및 상기 포스수신부(530) 모두는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에 구비될 수도 있으며, 상기 외부 시스템(20)에 구비될 수도 있다.
또한, 상기 포스구동부(520) 및 상기 포스수신부(530) 중 적어도 어느 하나는 상기 외부 시스템(20)에 구비될 수도 있다.
상기 포스구동부(520) 및 상기 포스수신부(530)는 상기 제어부(400)의 제어에 따라 구동될 수도 있으며, 상기 외부 시스템(20)의 제어에 따라 구동될 수도 있다.
상기 포스수신부(530)로부터 생성된 포스정보, 즉, 상기 패널(10)을 누르는 힘에 대한 정보는, 상기 포스수신부(530)로부터 상기 제어부(400)를 통해 상기 외부 시스템(20)으로 전송될 수 있으며, 또는 상기 포스수신부(530)로부터 상기 외부 시스템(20)으로 직접 전송될 수도 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 적용되는 상기 포스 센서(510)는 저항 방식을 이용하고 있다.
포스 센서들 중에는, 캡 방식을 이용하는 포스 센서도 있다. 그러나, 유기발광 표시패널에, 캡 방식의 포스 센서가 적용되면, 상기 포스 센서가 유기발광다이오드의 캐소드에 영향을 주기 때문에, 유기발광다이오드가 정상적으로 광을 출력하지 못할 수도 있다. 또한, 상기 유기발광 표시패널(100)은 플렉서블할 수 있다. 이 경우, 상기 유기발광 표시패널(100)이 일정한 곡률을 갖도록 휘어지면, 곡률이 형성된 영역에는, 캡 방식을 이용한 포스 센서가 구비되기 어렵다. 따라서, 포스 센서가 정상적으로 동작하지 않을 수도 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기한 바와 같이 저항 방식을 이용하는 상기 포스 센서(510)가 이용된다.
상기 포스 센서(510)의 크기가 증가할수록, 상기 포스 센서(510)의 센싱 감도는 증가된다. 본 발명에서, 상기 포스 센서(510)는 상기 패널(10)과 상기 백 커버 사이에 장착될 수 있다. 따라서, 상기 포스 센서(510)의 크기는 자유롭게 변경될 수 있으며, 최대의 센싱 감도를 갖는 형태로 형성될 수 있다.
상기 심(shim)은 상기 패널(10)을 상기 백 커버에 부착시키는 기능을 수행한다.
상기 심(shim)은 상기 패널(10)과 상기 백 커버 사이에 구비되며, 탄성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 심(shim)은 실리콘으로 형성될 수 있다.
상기 심(shim)은 다공성 폼패드 또는 실리콘 또는 아크릴 계열의 탄성 물질로 이루어 질 수 있다.
상기 심(shim)의 배치 위치는, 이하에서, 도 4 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명된다.
상기 게이트 드라이버(200)는, 상기 제어부(400)로부터 전송되는 게이트 제어신호(GCS)에 따라, 게이트 신호를 생성하여, 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 상기 게이트 신호를 공급한다. 상기 게이트 드라이버(200)는 각 픽셀(110)에 구비된 트랜지스터들 형성 공정과 함께 상기 유기발광 표시패널(100) 상에 직접 형성되거나, 또는, 집적 회로(IC) 형태로 형성된 후 상기 유기발광 표시패널(100)에 장착될 수도 있다. 상기 게이트 드라이버(200)가 상기 유기발광 표시패널(100) 상에 직접 형성된 타입은, 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 타입이라 한다.
상기 데이터 드라이버(300)는, 상기 제어부(400)로부터 전송되는 데이터 제어신호(DCS)에 따라, 영상데이터를 데이터 전압으로 변경하며, 상기 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 데이터 전압들을 공급한다.
즉, 상기 데이터 드라이버(300)는, 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLd)에 연결되며, 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 디지털 영상데이터들을 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인에 상기 게이트 펄스가 공급되는 기간마다 1수평라인분의 데이터 전압들을 상기 데이터 라인들(DL1 to DLd)에 공급한다.
상기 데이터 드라이버(300)는, 상기 제어부(400)와 함께 하나의 집적회로(IC)로 형성될 수도 있다.
상기 제어부(400)는 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 데이터 드라이버(300)를 제어한다.
상기 제어부(400)는 상기 외부 시스템(900)으로부터 전송된 입력 영상데이터를 상기 유기발광 표시패널(100)의 구조에 맞게 영상데이터로 변환시킨 후, 상기 영상데이터를 상기 데이터 드라이버(300)로 전송한다.
상기 제어부(400)는 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS) 및 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여, 상기 게이트 제어신호(GCS)를 상기 게이트 드라이버(200)로 전송하며, 상기 데이터 제어신호(DCS)를 상기 데이터 드라이버(300)로 전송한다.
상기 제어부(400)는 터치 감지부를 제어할 수도 있다. 상기 터치 감지부는, 상기 터치패널로 터치구동신호를 전송하고, 상기 터치패널로부터 전송된 터치감지신호들을 이용하여 상기 터치패널에서의 터치 유무를 판단하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 외부 시스템(20)은 상기 터치패널 또는 상기 포스 센서로부터 전송되는 감지신호들에 따라, 다양한 기능들을 구현할 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 시스템(20)은 상기 포스 센서(510) 또는 상기 터치패널로부터 전송된 포스감지신호의 또는 터치감지신호에 따라, 상기 액츄에이터(600)를 구동하여, 상기 패널(10)로부터 음향이 출력되도록 하거나, 또는 상기 패널(10)을 통해 햅틱 피드백이 구현되도록 할 수 있으며, 음향 출력과 햅틱 피드백이 동시에 구현되도록 할 수도 있다.
이하에서는, 도 4 내지 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 구체적인 구성들이 설명된다. 이하의 설명 중, 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용은 생략되거나 간단히 설명된다.
도 4는 본 발명에 따른 표시장치의 일실시예 평면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 A-A'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 유기발광 표시장치는, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 유기발광 표시패널(100)과 상기 커버 글라스(700)를 포함하는 상기 패널(10), 적어도 하나의 상기 액츄에이터(600), 상기 백 커버(900), 적어도 하나의 상기 포스 센서(510) 및 상기 심(shim)(800)을 포함한다.
특히, 도 4 및 도 5에 도시된 유기발광 표시장치에서, 상기 백 커버(900)는, 상기 유기발광 표시패널(100)과 마주하는 평판(920) 및 상기 평판(920)으로부터 상기 패널(10) 방향으로 돌출되어 상기 패널(10)을 지지하는 지지부(910)를 포함한다.
여기서, 상기 지지부(910)는, 상기 포스 센서(510)를 지지하는 제1 지지대(911) 및 상기 커버 글래스(700)를 지지하는 제2 지지대(912)를 포함한다.
상기 커버 글래스(700)의 면적이, 상기 유기발광 표시패널(100)의 면적보다 크기 때문에, 상기 제2 지지대(912)는 상기 제1 지지대(911) 보다 외곽에 배치된다.
상기 커버 글래스(700)와 상기 유기발광 표시패널(100) 사이에는 단턱이 형성되어 있기 때문에, 상기 제1 지지대(911)와 상기 제2 지지대(912) 사이에도 단턱이 형성된다. 이 경우, 상기 평판(920)을 기준으로 할 때, 상기 제2 지지대(912)의 높이가 상기 제1 지지대(911)의 높이보다 높다.
상기한 바와 같이, 상기 심(shim)은 다공성 폼패드 또는 실리콘 또는 아크릴 계열의 탄성 물질로 이루어 질 수 있다.
상기 심(shim)(800)은 상기 제2 지지대(912)의 모든 면에 부착될 수 있으며, 복수의 상기 심(shim)(800)들이 상기 제2 지지대(912) 상에서 일정한 간격을 두고 구비될 수도 있다. 상기 심(shim)(800)은 상기 패널(10)을 상기 백 커버(800)에 부착시키는 기능을 수행한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 표시장치의 다양한 단면을 나타낸 예시도들이다. 특히, 도 6 내지 도 10은 서로 다른 형태의 표시장치들이 도 4에 도시된 A-A'라인을 따라 절단된 단면들을 나타낸 예시도들이다. 이하의 설명에서, 상기 심(shim)(800) 및 상기 포스 센서(510)는 접착제에 의해 상기 백 커버(900) 또는 상기 패널(10)에 부착될 수 있다.
첫째, 도 6에 도시된 유기발광 표시장치에서, 상기 백 커버(900)는, 상기 유기발광 표시패널(100)과 마주하는 평판(920) 및 상기 평판(920)으로부터 상기 패널(10) 방향으로 돌출되어 상기 패널(10)을 지지하는 지지부(910)를 포함한다.
여기서, 상기 지지부(910)에는 적어도 하나의 상기 포스 센서(510)와 적어도 하나의 상기 심(shim)(800)이 구비된다. 이 경우, 상기 포스 센서(510) 및 상기 심(shim)(800)은 상기 지지부(910)와 상기 커버 글라스(700)에 부착된다.
부연하여 설명하면, 상기 지지부(910)에는 적어도 하나의 상기 포스 센서(510)가 구비될 수 있으며, 상기 지지부(910) 중 상기 포스 센서(510)가 구비되어 있지 않은 영역에는 상기 심(shim)(800)이 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 포스 센서(510)의 상단과 하단은 접착제에 의해 상기 패널(10) 및 상기 지지부(910)에 부착될 수 있다. 상기 홈패드(800)는 접착제에 의해 상기 패널(10)과 상기 지지부(910)에 부착될 수도 있으며, 또는 상기 홈패드(800)의 하단면 만이 상기 접착제에 의해 상기 지지부(910)에 부착될 수도 있다.
둘째, 도 7에 도시된 유기발광 표시장치에서, 상기 백 커버(900)는, 상기 유기발광 표시패널(100)과 마주하는 평판(920) 및 상기 평판(920)으로부터 상기 패널(10) 방향으로 돌출되어 상기 패널(10)을 지지하는 지지부(910)를 포함한다.
상기 평판(920)에는 상기 액츄에이터(600)가 관통하는 적어도 하나의 관통홀(930)이 구비된다.
상기 지지부(910)에는 상기 커버 글라스(700)와 접촉하는 상기 포스 센서(510)가 구비된다.
상기 심(shim)(800)은 상기 평판(920)에 부착되어 상기 유기발광 표시패널(100)을 지지한다.
셋째, 도 8에 도시된 유기발광 표시장치에서, 상기 백 커버(900)는, 상기 유기발광 표시패널(100)과 마주하는 평판(920) 및 상기 평판(920)으로부터 상기 패널(10) 방향으로 돌출되어 상기 패널(10)을 지지하는 지지부(910)를 포함한다.
상기 평판(920)에는 상기 액츄에이터(600)가 관통하는 적어도 하나의 관통홀(930)이 구비된다.
상기 지지부(910)에는 상기 커버 글라스(700)와 접촉하는 상기 심(shim)(800)이 구비된다.
상기 포스 센서(510)는 상기 평판(920)에 형성된 삽입홈(940)에 삽입되어 지지된다.
상기 평판(920)과 상기 유기발광 표시패널(100)은 일정한 간격을 갖고 이격될 수 있다. 또한, 상기 평판(920)과 상기 유기발광 표시패널(100) 사이에는 평판용 심(shim)(810)이 구비될 수 있다. 상기 평판용 심(shim)(810)은 상기 유기발광 표시패널(100)이 상기 평판(920)과 충돌하는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 상기 평판용 심(810)은 상기 평판(920)에만 부착될 수 있다.
넷째. 도 9에 도시된 유기발광 표시장치에서, 상기 백 커버(900)는, 상기 유기발광 표시패널(100)과 마주하는 평판(920) 및 상기 평판(920)으로부터 상기 패널(10) 방향으로 돌출되어 상기 패널(10)을 지지하는 지지부(910)를 포함한다.
상기 평판(920)에는 상기 액츄에이터(600)가 관통하는 적어도 하나의 관통홀(630)이 구비된다.
상기 지지부(910)에는 상기 커버 글라스(700)와 접촉하는 상기 심(shim)(800)이 구비된다.
상기 포스 센서(510)는 상기 평판(910)에 의해 지지된다.
상기 평판(920)과 상기 유기발광 표시패널(100)은 일정한 간격을 갖고 이격될 수 있다. 또한, 상기 평판(920)과 상기 유기발광 표시패널(100) 사이에는 평판용 심(810)이 구비될 수 있다.
다섯째, 도 10에 도시된 유기발광 표시장치에서, 상기 백 커버(900)는, 상기 유기발광 표시패널(100)과 마주하는 평판(920) 및 상기 평판(920)으로부터 상기 패널(10) 방향으로 돌출되어 상기 패널(10)을 지지하는 지지부(910)를 포함한다.
상기 지지부(910)에는 상기 포스 센서(510)가 구비되며, 상기 포스 센서(510)의 상단에는 상기 커버 글라스(700)와 접촉하는 상기 심(shim)(800)이 구비된다.
이 경우, 상기 포스 센서(510)는 접착제를 통해 상기 지지부(910)에 부착되고, 상기 심(shim)(800)은 접착제에 의해 상기 포스 센서(510)에 부착되며, 상기 심(shim)(800)은 접착제에 의해 상기 커버 글라스(700)에 부착된다.
본 발명에 따른 유기발광 표시장치에서는, 도 5, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 포스 센서(510)가 상기 유기발광 표시패널(100)에 구비될 수 있으나, 도 6, 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 포스 센서(510)가 상기 유기발광 표시패널(100)의 외부게 구비될 수도 있다.
그러나, 도 5, 도 8 및 도 9에 도시된 유기발광 표시장치에서도, 상기 포스 센서(510)가 상기 유기발광 표시패널(100)의 최외곽, 즉, 비표시영역에 구비될 수 있다. 따라서, 상기 포스 센서(510)는 상기 유기발광 표시패널(100)의 영상출력 기능에 영향을 미치지 않을 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 포스 센서(510)가 상기 유기발광 표시패널(100)의 외곽에 배치됨으로써, 상기 패널(10)에 인가되는 힘이 정확하게 판단될 수 있으며, 상기 액츄에이터(600)의 영향이 최소화될 수 있다.
이하에서는, 도 11 내지 도 24를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 구체적인 구성들이 설명된다. 이하의 설명 중, 도 2 내지 도 10을 참조하여 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용은 생략되거나 간단히 설명된다.
도 11은 본 발명에 적용되는 패널에 압력이 가해질 때 상기 패널이 휘어지는 상태를 나타낸 예시도이다. 도 11은 이하에서 설명될 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치가 제안된 배경을 설명하기 위한 예시도이다.
상기 패널(10)의 가운데 부분에, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같은 하중이 인가될 때, 상기 패널(10)의 가운데 부분은 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 하중에 의해 아래 방향으로 처질 수 있다. 상기 커버 글라스(700)가 두껍게 형성되더라도, 상기한 바와 같은 처짐 현상은 발생될 수 있다.
이 경우, 상기한 바와 같은 하중이, 상기 패널(10)을 통해 상기 포스 센서(510)에 최대로 전달되기 위해서는, 상기 패널(10)의 가장 자리에서 상기 패널(10)과 상기 백 커버(900)를 부착시키는 상기 심(800)의 재질이 단단한 것이 바람직하다.
즉, 밀도(Density)가 낮은 소프트(Soft)한 물질의 심(800)이 사용되면, 상기 패널(10)의 가운데 부분에 하중이 인가될 때, 소프트한 상기 심(800)이 하중의 일부를 흡수할 수 있다. 따라서, 상기 포스 센서(510)에 최종적으로 전달되는 하중의 양이 감소될 수 있으며, 이것은 패널(10)의 가운데 부분이 눌려진 경우, 상기 포스 센서(510)의 감도 저하를 유발할 수 있다. 따라서, 상기 심(800)의 재질은 단단한 것이 바람직하다.
그러나, 상기 심(800)의 재질이 너무 단단하면, 상기 패널(10)로 인가된 충격이 상기 백 커버(900)에 직접적으로 전달될 수 있기 때문에, 상기 패널(10)이 파손될 수 있다.
상기한 바와 같은 현상을 방지하기 위해, 이하에서 설명되는 본 발명에서는, 상기 패널(10)과 상기 백 커버(900) 사이에 미들 프레임이 배치되고, 상기 패널(10)과 상기 미들 프레임은 제1 심에 의해 합착되며, 상기 미들 프레임과 상기 백 커버(900)는 제2 심에 의해 합착된다.
이 경우, 상기 제1 심은 상기 제2 심 보다 밀도가 높은 물질로 형성된다. 즉, 상기 제1 심은 상기 제2 심 보다 단단한 물질로 형성된다.
상기 제1 심의 밀도가 크기 때문에, 상기 패널(10)에 인가된 하중의 대부분은, 상기 제1 심을 통해 상기 미들 프레임으로 전달될 수 있으며, 상기 미들 프레임으로 전달된 하중의 대부분은 상기 미들 프레임의 하단에 배치된 상기 포스 센서(510)로 전달될 수 있다. 이에 따라, 상기 포스 센서(510)의 감도는 향상될 수 있다.
또한, 상기 패널(10)에 충격이 가해진 경우, 상기 제1 심을 통해 상기 미들 프레임으로 전달된 충격은, 상기 제1 심보다 부드러운 재질로 형성된 상기 제2 심에 의해 흡수될 수 있다. 따라서, 상기 패널(10)에 가해진 충격의 일부만이 상기 제2 심을 통해 상기 백 커버(900)에 전달될 수 있고, 이에 따라, 상기 패널(10)에 가해진 충격은 완화될 수 있으며, 따라서, 상기 패널(10) 및 상기 백 커버(900)의 훼손이 방지될 수 있다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 또 다른 실시예가 설명된다.
도 12는 본 발명에 따른 표시장치의 또 다른 일실시예 평면도이고, 도 13은 도 12에 도시된 B-B'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 분해도이고, 도 14는 도 13에 도시된 미들 프레임의 평면도이고, 도 15는 도 13에 도시된 백 커버의 평면도이고, 도 16은 도 12에 도시된 B-B'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도이고, 도 17은 도 13에 도시된 제1 심의 단면을 나타낸 예시도이며, 도 18은 도 13에 도시된 제2 심의 단면을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치는, 상기 유기발광 표시패널(100)과 상기 커버 글라스(700)를 포함하는 상기 패널(10), 적어도 하나의 상기 액츄에이터(600), 상기 백 커버(900) 및 적어도 하나의 상기 포스 센서(510)를 포함하고 있으며, 상기 구성들 이외에도, 상기 패널(10)과 상기 백 커버(900) 사이에 배치되어 상기 패널(10)을 지지하며 상기 포스 센서(510)에 압력을 가하는 미들 프레임(30) 및 상기 미들 프레임(30)에 상기 패널(10)과 상기 백 커버(900)를 부착시키는 적어도 두 개의 심(shim)들(40, 50)을 포함한다.
상기 유기발광 표시패널(100), 상기 커버 글라스(700), 상기 패널(10), 상기 액츄에이터(600) 및 상기 포스 센서(510)의 구성 및 기능은 도 2 내지 도 10을 참조하여 상기에서 설명된 구성 및 기능과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다. 따라서, 이하에서는, 상기 백 커버(900), 상기 미들 프레임(30) 및 상기 심들(40, 50)의 구성 및 기능이 상세히 설명된다.
우선, 상기 백 커버(900)의 구성 및 기능은 다음과 같다.
상기 백 커버(900)는, 도 12, 도 13, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 유기발광 표시패널(100)과 마주하는 평판(920) 및 상기 평판(920)의 외곽의 평면으로부터 상기 패널(10) 방향으로 돌출되어 상기 패널(10)을 지지하는 지지부(910)를 포함한다.
상기 평판(920)에는 상기 포스 센서(510)가 배치되며, 상기 지지부(910)에는 상기 미들 프레임(30)이 배치된다.
즉, 상기 백 커버(900)는, 상기 평판(920)의 가장 자리가 돌출되어 있고, 상단면은 오픈되어 있는 박스 형태를 가지고 있다.
상기 백 커버(900)는 알루미늄 또는 마그네슘과 같은 다양한 금속들 중 어느 하나로 형성되거나, 다양한 합성수지들 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 미들 프레임(30)의 구성 및 기능은 다음과 같다.
상기 미들 프레임(30)은 상기 패널(10)을 지지하고, 상기 패널(10)로 인가된 압력을 상기 포스 센서(510)로 전달하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 미들 프레임(30)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 커버 글라스(700)의 배면의 외곽을 지지하기 위해, 고리 형태로 형성된 지지 프레임(32) 및 상기 지지 프레임(32)으로부터 상기 지지 프레임(32)의 중심 방향으로 돌출되어 있는 돌출부(31)를 포함한다.
상기 지지 프레임(32)은 상기 커버 글라스(700)의 외곽의 형태에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 글라스(700)가, 직사각형 또는 직육면체 형태로 형성된 경우, 상기 지지 프레임(32)은 도 14에 도시된 바와 같이, 직사각형 형태로 형성될 수 있다.
상기 지지 프레임(32)의 폭은 상기 유기발광 표시패널(100)과 상기 커버 글라스(700) 사이의 간격보다 작거나 같을 수 있다. 즉, 상기 커버 글라스(700)의 면적이, 상기 유기발광 표시패널(100)의 면적보다 크기 때문에, 상기 커버 글라스(700)의 면들 중 상기 미들 프레임(30)과 마주하고 있는 배면의 외곽에서는, 상기 커버 글라스(700)가 노출된다. 상기 커버 글라스(700)의 배면 중 노출되어 있는 면은 상기 지지 프레임(32)에 의해 지지된다.
상기 돌출부(31)는 도 14에 도시된 바와 같이, 고리 형태의 상기 지지 프레임(32)의 중심 방향으로 돌출되어 있다. 또한, 상기 돌출부(31)와 상기 지지 프레임(32)은 도 13에 도시된 바와 같이, 계단 형태로 형성된다. 예를 들어, 상기 백 커버(900)의 상기 평판(920)을 기준으로 할 때, 상기 지지 프레임(32)의 평면의 높이는 상기 돌출부(31)의 평면의 높이보다 높다.
상기 돌출부(31)의 평면에는 상기 유기발광 표시패널(100)의 배면의 외곽이 지지된다. 즉, 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 지지 프레임(32)에는, 상기 커버 글라스(700)가 지지되며, 상기 돌출부(31)에는, 상기 유기발광 표시패널(100)이 지지된다.
이 경우, 상기 지지 프레임(32)과 상기 커버 글라스(700) 사이에는 제1 심(40)이 배치된다.
상기 돌출부(31)는, 상기 백 커버(900)에 배치되는 상기 포스 센서(510)의 위치에 대응하는 위치에 배치되도록, 상기 지지 프레임(32)에 형성된다. 따라서, 상기 돌출부(31)의 개수는, 상기 백 커버(900)에 배치되는 상기 포스 센서(510)의 개수와 동일하거나 더 많을 수 있다.
상기 미들 프레임(30)은 알루미늄 또는 마그네슘과 같은 다양한 금속들 중 어느 하나로 형성되거나, 다양한 합성수지들 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 즉, 상기 패널(10)이 눌려지는 경우, 상기 돌출부(31)는 상기 패널(10)이 눌려지는 힘을 상기 포스 센서(510)로 전달해야 하기 때문에, 상기 돌출부(31)를 포함하는 상기 미들 프레임(30)은 단단한 물질, 예를 들어, 금속이나 단단한 합성수지로 형성되어야 한다.
마지막으로, 상기 제1 심(40) 및 상기 제2 심(50)의 구성 및 기능은 다음과 같다.
상기 제1 심(40)은 상기 지지 프레임(32)의 평면에 부착되어, 상기 지지 프레임(32)과 상기 커버 글라스(700)를 합착시키는 기능을 수행한다. 이를 위해, 상기 제1 심(40)은 상기 지지 프레임(32)의 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 심(40)은 직선 형태의 복수의 테이프들로 구성될 수 있으며, 복수의 테이프들이 상기 지지 프레임(32)의 평면에 연속적으로 또는 일정한 간격을 두고 부착될 수 있다.
상기 제2 심(50)은 상기 지지 프레임(32)의 배면에 부착되어, 상기 지지 프레임(32)과 상기 백 커버(900)를 합착시키는 기능을 수행한다. 이를 위해, 상기 제2 심(50)은 상기 지지 프레임(32)의 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 심(50)은 직선 형태의 복수의 테이프들로 구성될 수 있으며, 복수의 테이프들이 상기 지지 프레임(32)의 배면에 연속적으로 또는 일정한 간격을 두고 부착될 수 있다.
상기 제1 심(40)은 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 미들 프레임(30)과 상기 백 커버(900)를 합착시키는 제2 심(50) 보다 밀도가 높은 물질, 즉, 단단한 물질로 형성된다.
상기 제1 심(40)은 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 접착제(41), 하드 폼패드(42) 및 제2 접착제(43)를 포함할 수 있다.
상기 제1 접착제(41) 및 상기 제2 접착제(43)는, 유기발광 표시장치의 각 구성부품들을 합착시키기 위해 현재 사용되는 접착부재에 일반적으로 사용되는 접착물질일 수 있다. 상기 제1 접착제(41)는 상기 커버 글라스(700)에 접착되며, 상기 제2 접착제(43)는 상기 지지 프레임(32)에 접착된다.
상기 제2 심(40)은 도 18에 도시된 바와같이, 제3 접착제(51), 소프트 폼패드(42) 및 제4 접착제(53)를 포함할 수 있다.
상기 제3 접착제(51) 및 상기 제4 접착제(53)는, 상기 제1 접착제(41) 및 상기 제2 접착제(43)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 상기 제3 접착제(51)는 상기 지지 프레임(32)에 접착되며, 상기 제4 접착제(53)는 상기 백 커버(900)에 접착된다.
이 경우, 상기 하드 폼패드(42)는, 상기 소프트 폼패드(52) 보다 밀도가 높은 물질, 즉, 단단한 물질로 형성된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 하드 폼패드(42)는 상기 소프트 폼패드(52) 보다 잔유압축응률(CFD: Compression Force Deflection)(g/cm2)이 높은 물질로 형성된다.
상기 잔유압축응률(CFD)이란, 폼패드의 경도를 측정 할 수 있는 기준들 중 하나이며, 압축된 상태에서 폼패드가 반발하는 힘을 측정한 값이다. 예를 들어, 상기 잔유압축응률(CFD)은, 폼패드를 상기 폼패드 높이의 25% 만큼 압축하기 위해 필요한 하중을 의미한다.
따라서, 상기 잔유압축응률(CFD)이 높다는 것은 상기 폼패드를 압축시키기 위해 많은 하중이 요구된다는 것을 의미하므로, 상기 폼패드가 단단하다는 것을 의미한다. 또한, 상기 잔유압축응률(CFD)이 낮다는 것은 상기 폼패드를 압축시키기 위해 적은 하중이 요구된다는 것을 의미하므로, 상기 폼패드가 무르다는 것을 의미한다.
이 경우, 상기 하드 폼패드(42)의 잔유압축응률(CFD)은 1500 내지 3000(g/cm2)이 될 수 있으며, 상기 소프트 폼패드(52)의 잔유압축응률(CFD)은 200 내지 600(g/cm2)이 될 수 있다.
일반적으로 밀도와 단단한 정도(Stiffness)가 비례한다면, 밀도가 높은 물질이 상기 하드 폼패드(42)로 이용되고, 밀도가 낮은 물질이 상기 소프트 폼패드(52)로 이용될 수 있다. 그러나, 밀도와 단단한 정도(Stiffness)가 반드시 비례하는 것은 아니므로, 상기 잔유압축응률(CFD)을 기준으로 상기 하드 폼패드(42)와 상기 소프트 폼패드(52)가 구분될 수 있다.
즉, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 심(40)이 제2 심(50) 보다 단단한 물질, 또는 잔유압축응률(CFD)이 높은 물질로 형성되면, 상기 패널(10)로 인가된 하중의 대부분이 상기 제1 심(40)과 상기 미들 프레임(30)을 통해 상기 포스 센서(510)로 전달될 수 있으며, 이에 따라, 상기 포스 센서(510)의 감도가 향상될 수 있다.
또한, 상기 패널(10)로 강한 충격 또는 진동이 인가된 경우, 상기 충격 또는 진동이, 상기 제2 심(50)에 의해 흡수될 수 있기 때문에, 상기 패널(10)과 상기 백 커버(900)의 훼손이 방지될 수 있다.
도 19는 도 13에 도시된 미들 프레임의 또 다른 평면도이며, 도 20은 도 13에 도시된 돌출부의 다양한 예시도들이다. 특히, 도 20에서, (a), (b) 및 (c)는 상기 돌출부(31)의 측면의 단면을 나타내며, (d), (e) 및 (f)는 상기 돌출부(31)의 평면의 단면을 나타낸다.
상기 돌출부(31)의 평면의 형태는, 도 14에 도시된 바와 같이, 직육면체일 수 있으며, 도 19에 도시된 바와 같이 반원 형태가 될 수 있다. 이 경우, 상기 돌출부(31)의 배면, 즉, 상기 돌출부(31) 중 상기 포스 센서(510)와 접촉하는 면의 형태 역시, 도 14에 도시된 직육면체 또는 도 19에 도시된 반원 형태가 될 수 있다.
즉, 상기 돌출부(31)의 형태는 다양하게 변경될 수 있다.
예를 들어, 상기 돌출부(31)의 측면은, 도 20의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같은 형태를 가질 수 있으며, 특히, 상기 돌출부(31) 중 상기 포스 센서(510)와 접촉하는 면은, (a)에 도시된 바와 같이 라운드진 형태로 형성될 수 있으며, (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 평평한 면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 돌출부(31)의 평면의 단면은, (d)에 도시된 바와 같이 원형일 수도 있고, (e) 및 도 14에 도시된 바와 같이 직사각형일 수도 있으며, (f)에 도시된 바와 같이 정육각형일 수도 있다.
이외에도, 상기 돌출부(31)의 형태는, 상기 포스 센서(510)의 형태에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 또는 상기 포스 센서(510)에 하중을 전달하기에 유리한 형태로 다양하게 변경될 수 있다.
상기 돌출부(31) 중 상기 포스 센서(510)와 접촉하는 면의 면적은, 상기 포스 센서(510)의 상면의 면적과 같거나 크게 형성될 수 있다.
도 21은 도 13에 도시된 포스 센서의 단면을 나타낸 예시도이다.
상기 포스 센서(510)는, 제1 미들 폼패드(511), 제5 접착제(512), 포스 센서 모듈(513), 제6 접착제(514), 제2 미들 폼패드(515) 및 제7 접착제(516)를 포함할 수 있다.
상기 제5 접착제(512), 상기 제6 접착제(514) 및 상기 제7 접착제(516)는, 상기 제1 접착제(41), 상기 제2 접착제(43), 상기 제3 접착제(51) 및 상기 제4 접착제(53)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 상기 제5 접착제(512)는 상기 제1 미들 폼패드(511)와 상기 포스 센서 모듈(513)를 합착시키고, 상기 제6 접착제(514)는 상기 포스 센서 모듈(513)과 상기 제2 미들 폼패드(515)를 합착시키며, 상기 제7 접착제(516)는 상기 제2 미들 폼패드(516)와 상기 백 커버(900)의 평판(920)을 합착시킨다.
상기 제1 미들 폼패드(511)와 상기 제2 미들 폼패드(515)는 상기 하드 폼패드(42) 및 상기 소프트 폼패드(52)의 중간 정도의 단단한 정도를 갖는 물질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 포스 센서(510)로 전달된 충격의 대부분이 상기 포스 센서(510)에 전달될 수 있고, 상기 포스 센서(510)로 전달된 충격이 상기 백 커버(900)로 전달되지 않을 수 있으며, 따라서, 상기 포스 센서(510)의 감도는 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 미들 폼패드(511)와 상기 제2 미들 폼패드(515)의 잔유압축응률(CFD)은 600 내지 1500(g/cm2)이 될 수 있다.
상기 제1 미들 폼패드(511)는 상기 돌출부(31)와 상기 포스 센서 모듈(513)이 접촉하는 면적을 증가시켜, 상기 돌출부(31)와 상기 포스 센서 모듈(513)이 밀착될 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 상기 제1 미들 폼패드(511)에 의해, 상기 돌출부(31)로 전달된 하중의 많은 부분이 상기 포스 센서 모듈(513)로 전달될 수 있다.
상기 제2 미들 폼패드(515)는 상기 포스 센서 모듈(513)이 정상적으로 상기 평판(920)에 부착되도록 하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 상기 평판(92)의 평면이 울퉁불퉁하여 고르지 않다면, 접착제만에 의해서는 상기 포스 센서 모듈(513)이 상기 평판(92)에 밀착되게 고정될 수 없다. 따라서, 상기 제2 미들 폼패드(515)에 의해 상기 포스 센서 모듈(513)은 상기 평판(920)에 안정적으로 부착될 수 있다.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 효과를 나타내기 위한 다양한 예시도들이다. 도 23 및 도 24에서, 세로축은 상기 포스 센서(510)의 감도를 나타내며, 가로축은 상기 패널(10)의 영역을 나타낸다. 또한, 도 23 및 도 24에서 각 그래프들은, 상기 패널(10)에 인가된 하중의 크기에 따라 구분된다.
상기 패널(10)을 도 22에 도시된 바와 같이, 15개의 영역들로 구분한 후, 상기 포스 센서(510)의 감도를 측정한 결과, 도 11 내지 도 21을 참조하여 설명된 본 발명이 적용되기 전에는, 도 23에 도시된 바와 같이, 포스 센서(510)의 감도가 심하게 감소하는 영역, 예를 들어, (1,2) 및 (1,3)이 발생되었다.
그러나, 도 11 내지 도 21을 참조하여 설명된 본 발명이 적용된 후에는, 도 24에 도시된 바와 같이, 포스 센서(510)의 감도가 심하게 감소하는 영역이 발생되지 않았다.
따라서, 도 11 내지 도 21을 참조하여 설명된 본 발명이 적용되면, 상기 패널(10)로 인가된 하중의 대부분이 상기 포스 센서(510)로 전송됨을 알 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 표시패널 200: 게이트 드라이버
300: 데이터 드라이버 400: 제어부
500: 포스 감지부 600: 액츄에이터

Claims (21)

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  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 영상이 표시되는 표시패널 및 상기 표시패널 중 광이 출력되는 평면에 부착된 커버 글라스를 포함하는 패널;
    상기 표시패널의 배면에 장착되어 상기 표시패널을 진동시키는 적어도 하나의 액츄에이터;
    상기 패널을 지지하는 백 커버;
    상기 패널과 상기 백 커버 사이에 장착되어 상기 패널에 인가되는 힘을 감지하는 적어도 하나의 포스 센서;
    상기 패널을 상기 백 커버에 부착시키는 심(shim); 및
    상기 패널과 상기 백 커버 사이에 배치되어 상기 패널을 지지하며 상기 포스 센서에 압력을 가하는 미들 프레임을 포함하며,
    상기 심은,
    상기 미들 프레임과 상기 패널을 합착시키는 제1 심; 및
    상기 미들 프레임과 상기 백 커버를 합착시키는 제2 심을 포함하고,
    상기 포스 센서는 상기 백 커버와 상기 미들 프레임과 접촉되며,
    상기 제1 심을 구성하는 하드 폼패드의 잔유압축응률(CFD)은 상기 제2 심을 구성하는 소프트 폼패드의 잔유압축응률(CFD) 보다 큰 표시장치.
  15. 삭제
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 하드 폼패드의 잔유압축응률(CFD)은 1500 내지 3000(g/cm2)이며,
    상기 소프트 폼패드의 잔유압축응률(CFD)은 200 내지 600(g/cm2)인 표시장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 미들 프레임은,
    상기 커버 글라스의 배면의 외곽을 지지하는 지지 프레임; 및
    상기 지지 프레임으로부터 상기 지지 프레임의 중심 방향으로 돌출되어 있으며, 상기 포스 센서와 대응되는 위치에 형성되는 돌출부를 포함하는 표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 심은 상기 지지 프레임의 평면에 부착되어, 상기 커버 글라스와 상기 지지 프레임을 합착시키며,
    상기 제2 심은 상기 지지 프레임의 배면에 부착되어, 상기 지지 프레임과 상기 백 커버를 합착시키는 표시장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 지지 프레임과 상기 돌출부는 계단 형태로 형성되며,
    상기 백 커버를 기준으로 할 때, 상기 지지 프레임의 평면의 높이는 상기 돌출부의 평면의 높이보다 높은 표시장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 포스 센서는, 상기 하드 폼패드의 잔유압축응률과, 상기 소프트 폼패드의 잔유압축응률 사이의 잔유압축응률을 갖는 적어도 어느 하나의 미들 폼패드를 포함하는 표시장치.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 심을 구성하는 하드 폼패드는, 상기 제2 심을 구성하는 소프트 폼패드보다 단단한 표시장치.
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