KR102565951B1 - 터치 압력 감지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 터치 압력 감지 장치는, 영상을 표시하는 표시패널; 상기 표시패널 상에 위치하며, 표시영역 및 상기 표시영역 외의 비표시영역을 포함하는 윈도우; 상기 비표시영역에 대응하여 배치되며, 제1 광학 필터와 상기 제1 광학 필터의 투과량에 대응되는 제1 센싱값을 생성하는 제1 포토 디텍터를 포함하는 제1 감지부; 및 상기 제1 센싱값에 기초하여 터치 압력의 크기를 산출하는 제어부를 포함한다.

Description

터치 압력 감지 장치{APPARATUS FOR SENSING TOUCH PRESSURE}
본 발명은 터치 압력 감지 장치에 관한 것이다.
터치 감지 장치는 표시패널 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다. 이와 같은 터치 감지 장치는 키보드 및 마우스와 같이 표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치 감지 장치가 발전을 거듭하면서 보다 섬세하고 다양한 터치 기능을 이용하는 애플리케이션들에 대한 요구가 늘어나고 있다. 따라서, 터치 감지 장치는 터치 위치를 감지하는 기능뿐만 아니라, 터치 압력을 감지하기 위한 기능을 부가하기도 한다.
본 발명의 목적은 고감도의 터치 압력 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 터치 압력 감지 장치는 영상을 표시하는 표시패널; 상기 표시패널 상에 위치하며, 표시영역 및 상기 표시영역 외의 비표시영역을 포함하는 윈도우; 상기 비표시영역에 대응하여 배치되며, 제1 광학 필터와 상기 제1 광학 필터의 투과량에 대응되는 제1 센싱값을 생성하는 제1 포토 디텍터를 포함하는 제1 감지부; 및 상기 제1 센싱값에 기초하여 터치 압력의 크기를 산출하는 제어부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 미리 설정된 레퍼런스값들을 참조하여, 상기 제1 센싱값에 대응되는 두께 변동값을 산출하고, 상기 두께 변동값에 대응되는 상기 터치 압력의 크기를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 광학 필터는 굴절률이 상이한 복수의 레이어들로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 레이어들 중 적어도 하나는 상기 터치 압력에 의해 두께가 변화되고, 상기 두께의 변화에 따라 상기 레이어들을 투과하는 투과광의 파장 대역이 변화될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 광학 필터는 페브리-페로(Fabry-Perot) 필터일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 광학 필터는 상기 윈도우와 상기 제1 포토 디텍터 사이에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 감지부와 인접하며, 제2 광학 필터와 상기 제2 광학 필터의 투과량에 대응되는 제2 센싱값을 생성하는 제2 포토 디텍터를 포함하는 제2 감지부; 상기 제1 감지부가 안착되며, 상기 제2 감지부와 이격되는 세트부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 센싱값 및 상기 제2 센싱값에 기초하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 광학 필터는 상기 제1 광학 필터와 동일한 재질 및 동일한 구조일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제어부는 미리 설정된 레퍼런스값들을 참조하여, 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값의 차이에 대응되는 두께 변동값을 산출하고, 상기 두께 변동값에 대응되는 상기 터치 압력의 크기를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 센싱값은 상기 제1 광학 필터를 투과한 투과광의 광량에 상응하는 값이고, 상기 제2 센싱값은 상기 제2 광학 필터를 투과한 투과광의 광량에 상응하는 값일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 포토 디텍터는 동일한 파장 대역의 광량을 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 감지부는 상기 윈도우 아래에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 감지부와 상기 제2 감지부는 인쇄층과 동일 레이어에 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 인쇄층은 상기 제1 감지부와 상기 제2 감지부를 노출하도록 일부가 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 감지부와 상기 제2 감지부는 쌍을 이루어 상기 비표시영역에 복수개 분산 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 세트부는 상기 제2 감지부에 대응되는 영역이 함몰된 함몰부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시패널로부터 방출되는 광은 일정 대역의 파장을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 표시패널은 플렉서블 표시패널일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 표시패널과 상기 윈도우 사이에 위치하는 터치 스크린 패널을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 터치 압력에 대응하여 변화되는 광학 필터의 투과광의 광량을 센싱해 터치 압력의 크기를 산출함으로써, 고감도의 터치 압력 감지 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 압력 감지 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 I-I'선에 따른 터치 입력 감지 장치의 부분 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 제1 광학필터를 투과하는 투과광의 파장 대역 변동을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 제1 광학필터의 두께 변화에 따른 투과광의 광량 변화를 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 압력 감지 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 I-I'선에 따른 터치 입력 감지 장치의 부분 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 압력 감지 장치는 표시패널(10), 윈도우(20), 터치 스크린 패널(30), 제1 감지부(40), 제2 감지부(50), 제어부(60) 및 세트부(SET)를 포함할 수 있다.
상기 표시패널(10)은 영상을 표시한다. 이때, 상기 표시패널(10)로부터 방출되는 광은 일정 대역의 파장을 갖는다. 상기 표시패널(10)은 전체 또는 일부가 플렉서블(flexible) 특성을 갖는 플렉서블 표시패널일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 표시패널(10)은 유기전계발광 표시패널일 수 있다. 상기 표시패널(10)은 공지된 다양한 예가 적용될 수 있으며, 상기 표시패널(10)에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.
상기 윈도우(20)는 상기 표시패널(10) 상에 위치하며, 표시영역(DA) 및 상기 표시영역(DA) 외의 비표시영역(NA)을 포함한다. 상기 표시영역(DA)은 영상을 표시하는 영역임과 동시에 터치 입력이 가능한 터치 활성영역으로 설정될 수 있다. 상기 비표시영역(NA)은 표시영역(DA) 가장자리를 따라 형성된 불투명 색상 예컨대, 블랙 색상의 차광 영역이며, 영상이 표시되는 상기 표시영역(DA)을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다.
상기 윈도우(20)는 터치 압력 감지 장치의 전면에 위치하며, 글라스, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 아크릴 등의 투명 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 윈도우(20)는 상기 비표시영역(NA) 측으로 반사되는 반사광(RL)을 발생시킨다. 구체적으로, 상기 표시패널(10)로부터 방출된 광 중 일부는 상기 윈도우(20)와 공기(air) 사이의 계면에서 반사된다. 상기 반사광(RL)의 유도를 위해 상기 표시패널(10)과 상기 윈도우(20) 사이 또는 상기 표시패널(10), 상기 윈도우(20) 및 상기 터치 스크린 패널(30) 사이는 밀착되며, 에어갭(air gap)을 갖지 않는 것이 바람직하다.
상기 터치 스크린 패널(30)은 상기 표시패널(10)과 상기 윈도우(20) 사이에 위치한다. 상기 터치 스크린 패널(30)은 저항(resistive) 방식, 정전용량(capacitive) 방식, 표면 초음파(surface acoustic wave) 방식 또는 적외선(infrared) 방식 중 어느 하나의 방식으로 구성되어 터치 위치를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치 스크린 패널(30)은 표시패널 일체형으로서, 감지전극들(미도시)이 상기 표시패널(10)의 상부 기판(미도시) 상에 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 터치 스크린 패널(30)은 상기 감지전극들이 별도의 터치기판(미도시) 상에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 터치 스크린 패널(30)과 상기 표시패널(10)은 접착부재(미도시)에 의해 결합될 수 있다.
상기 제1 감지부(40)는 상기 비표시영역(NA)에 대응하여 배치되며, 제1 광학 필터(FPF1)와 상기 제1 광학 필터(FPF1)의 투과광의 광량에 대응되는 제1 센싱값을 생성하는 제1 포토 디텍터(PD1)를 포함한다. 상기 제2 감지부(50)는 상기 제1 감지부(40)와 인접하며, 제2 광학 필터(FPF2)와 상기 제2 광학 필터(FPF2)의 투과광의 광량에 대응되는 제2 센싱값을 생성하는 제2 포토 디텍터(PD2)를 포함한다.
상기 제1 감지부(40)와 상기 제2 감지부(50)는 상기 윈도우(20) 아래에 배치된다. 상기 제1 포토 디텍터(PD1)와 상기 제2 포토 디텍터(PD2)는 동일한 파장 대역의 광량을 검출한다. 상기 제1 센싱값은 상기 제1 광학 필터(FPF1)를 투과한 투과광의 광량에 상응하는 값이고, 상기 제2 센싱값은 상기 제2 광학 필터(FPF2)를 투과한 투과광의 광량에 상응하는 값이다.
상기 제1 감지부(40)와 상기 제2 감지부(50)는 상기 윈도우(20) 아래에 위치하는 인쇄층(PRT)과 동일 레이어에 위치할 수 있다. 상기 인쇄층(PRT)은 상기 제1 감지부(40)와 상기 제2 감지부(50)를 노출하도록 일부가 제거될 수 있다. 즉, 상기 인쇄층(PRT)은 상기 제1 감지부(40)와 상기 제2 감지부(50)가 위치한 영역을 제외하고 형성될 수 있다. 상기 인쇄층(PRT)은 불투명 유색 재료를 이용하여 인쇄 방식, 쉐도우 마스크 및 포토리소그래피 방식 중 선택된 방식에 의해 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 감지부(40)와 상기 제2 감지부(50)는 상기 비표시영역(NA)의 일측 변에 위치한다. 다른 실시예에서, 상기 제1 감지부(40)와 상기 제2 감지부(50)는 쌍을 이루어 상기 비표시영역(NA)에 복수개 분산 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 감지부(40)와 상기 제2 감지부(50)는 상기 비표시영역(NA)의 네 변에 위치할 수 있다.
상기 제1 감지부(40)는 상기 제1 포토 디텍터(PD1) 상에 상기 제1 광학 필터(FPF1)가 적층된 구조이며, 상기 제2 감지부(50)는 상기 제2 포토 디텍터(PD2) 상에 상기 제2 광학 필터(FPF2)가 적층된 구조이다.
상기 제1 광학 필터(FPF1)는 상기 윈도우(20)와 상기 제1 포토 디텍터(PD1) 사이에 위치한다. 상기 제1 광학 필터(FPF1)는 굴절률이 상이한 복수의 레이어들로 구성되며, 일정 파장 대역의 광만을 투과시킨다. 상기 레이어들 중 적어도 하나는 상기 터치 압력에 의해 두께가 변화되고, 상기 두께의 변화에 따라 상기 레이어들을 투과하는 투과광의 파장 대역이 변화된다.
일 실시예에서, 상기 제1 광학 필터(FPF1)는 고굴절 물질과 저굴절 물질이 교대로 적층된 페브리-페로(Fabry-Perot) 필터일 수 있다. 상기 제1 광학 필터(FPF1)는 제1 레이어(45), 제2 레이어(46) 및 제3 레이어(47)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 레이어(45)와 상기 제3 레이어(47)는 동일한 재질과 두께의 금속 박막일 수 있다. 상기 제2 레이어(46)는 상기 제1 레이어(45)와 상기 제3 레이어(47) 사이에 위치하며, 소정의 유전율을 갖는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제2 레이어(46)는 상기 윈도우(20) 상에 인가되는 터치 압력에 의해 두께가 변화될 수 있다. 상기 제2 레이어(46)의 두께가 변화하면, 상기 제1 광학 필터(FPF1)를 투과하는 투과광의 파장 대역이 변화한다.
또한, 상기 투과광의 파장 대역은 상기 제2 레이어(46)를 구성하는 재료에 따라 미리 결정될 수 있다. 상기 제2 레이어(46)는 산화물인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화세륨(CeO2), 산화이트륨(Y2O3) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 제2 광학 필터(FPF2)는 제1 레이어(55), 제2 레이어(56) 및 제3 레이어(57)를 포함한다. 상기 제1 광학 필터(FPF1)와 상기 제2 광학 필터(FPF2)의 구조 및 재질은 실질적으로 동일하므로, 상기 제2 광학 필터(FPF2)에 관한 설명은 생략하기로 한다.
상기 세트부(SET)는 상기 윈도우(20), 상기 제1 감지부(40) 및 상기 제2 감지부(50)를 수용하기 위한 사각형의 케이스 구조물이다. 상기 세트부(SET)의 일부는 상기 제1 감지부(40)를 지지하며, 다른 일부는 상기 제2 감지부(50)와 이격된다. 이를 위하여, 상기 세트부(SET)는 상기 제2 감지부(50)에 대응되는 영역이 함몰된 함몰부(SA)를 포함한다. 상기 함몰부(SA)는 상기 제2 감지부(50)에 대응하는 크기 및 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 상기 세트부(SET)는 터치 압력 감지 장치의 가장자리를 따라 제공되는 구조이나 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 상기 세트부(SET)는 상기 표시패널(10)이 안착되는 바닥면을 포함하는 구조일 수 있다.
상기 제어부(60)는 상기 제1 센싱값 및 상기 제2 센싱값에 기초하여 터치 압력의 크기를 산출한다. 여기서, 상기 제1 센싱값은 상기 터치 압력에 대응하여 변화되고, 상기 제2 센싱값은 상기 터치 압력에 관계없이 일정하게 유지되는 기준값이 된다.
구체적으로, 상기 터치 압력이 발생하지 않은 상태에서는 상기 제1 광학 필터(FPF1)의 제2 레이어(46)의 제1 두께(d1)와 상기 제2 광학 필터(FPF2)의 제2 레이어(56)의 제2 두께(d2)가 동일하다. 따라서, 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값은 동일하다. 단, 주변 온도 또는 기타 요소들에 의해 상기 제1 두께(d1)와 상기 제2 두께(d2)는 동시에 같은 비율로 변화할 수 있다.
상기 터치 압력이 발생한 경우, 상기 제1 감지부(40)에 압력이 가해지므로 상기 제1 두께(d1)는 변화한다. 그러나, 상기 제2 감지부(50)는 상기 함몰부(SA)에 의해 상기 세트부(SET)와 이격된 상태이므로, 상기 제2 두께(d2)는 변화하지 않고 일정하게 유지된다. 따라서, 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값은 차이가 발생한다. 상기 제어부(60)는 미리 설정된 레퍼런스값들을 참조하여, 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값의 차이에 대응되는 두께 변동값을 산출하고, 상기 두께 변동값에 대응되는 상기 터치 압력의 크기를 결정할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 터치 압력 감지 장치는 상기 제2 감지부(50) 없이 상기 제1 감지부(40)만으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제어부(60)는 미리 설정된 레퍼런스값들을 참조하여, 상기 제1 센싱값에 대응되는 두께 변동값을 산출하고, 상기 두께 변동값에 대응되는 상기 터치 압력의 크기를 결정할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 제1 광학필터를 투과하는 투과광의 파장 대역 변동을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a를 참조하면, 상기 터치 압력이 발생하지 않은 상태에서는 상기 제1 광학 필터(FPF1)의 제2 레이어(46)의 제1 두께(d1)와 상기 제2 광학 필터(FPF2)의 제2 레이어(56)의 제2 두께(d2)가 동일하다. 이 경우, 상기 제1 광학 필터(FPF1)를 투과하는 투과광의 파장 대역의 중심파장(λa)과 상기 제2 광학 필터(FPF2)를 투과하는 파장 대역의 중심파장(λb)이 동일하다. 따라서, 상기 제1 포토 디텍터(PD1)가 검출하는 상기 제1 센싱값과 상기 제2 포토 디텍터(PD2)가 검출하는 상기 제2 센싱값은 동일하다.
도 2b를 참조하면, 상기 터치 압력이 발생하면, 상기 제1 감지부(40)에 압력이 가해지므로 상기 제1 두께(d1)는 변화한다. 그러나, 상기 제2 감지부(50)는 상기 세트부(SET)와 이격된 상태이므로, 상기 제2 두께(d2)는 변화하지 않고 일정하게 유지된다. 이 경우, 상기 제1 광학 필터(FPF1)를 투과하는 투과광의 파장 대역의 중심파장(λa)은 변동되고, 상기 제2 광학 필터(FPF2)를 투과하는 파장 대역의 중심파장(λb)은 일정하게 유지된다. 따라서, 상기 제1 포토 디텍터(PD1)가 검출하는 상기 제1 센싱값과 상기 제2 포토 디텍터(PD2)가 검출하는 상기 제2 센싱값은 차이가 발생한다.
도 3a 및 도 3b는 제1 광학필터의 두께 변화에 따른 투과광의 광량 변화를 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a를 참조하면, 상기 제1 광학 필터(FPF1)의 제2 레이어(46)의 제1 두께(d1)를 다양하게 변화시킨 시뮬레이션 실험에 의한, 상기 제1 광학 필터(FPF1)를 투과하는 투과광의 광량(Intensity)의 스펙트럼을 나타낸다. 상기 제1 포토 디텍터(PD1)는 감지하고자 하는 특정 대역의 감지 파장(λp)이 미리 설정될 수 있다. 상기 제2 포토 디텍터(PD2)는 상기 제1 포토 디텍터(PD1)와 동일한 스펙트럼을 나타내며, 그 감지 파장이 동일하게 설정될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 상기 제1 포토 디텍터(PD1)가 감지하는 감지 파장(λp)이 650nm일 때, 상기 제1 광학 필터(FPF1)의 제2 레이어(46)의 제1 두께(d1)의 변화에 대응되는 상기 투과광의 광량(Intensity)을 나타낸다. 상기 제1 포토 디텍터(PD1)는 상기 제1 광학 필터(FPF1)를 투과한 투과광의 광량(Intensity)에 상응하는 값인 상기 제1 센싱값을 출력한다. 여기서, 상기 제1 광학 필터(FPF1)의 제2 레이어(46)의 제1 두께(d1)의 변화에 대응되는 상기 투과광의 광량(Intensity)은 레퍼런스값들로 미리 설정될 수 있다.
상기 제2 포토 디텍터(PD2)는 상기 제2 광학 필터(FPF2)를 투과한 투과광의 광량(Intensity)에 상응하는 값인 상기 제2 센싱값을 출력한다. 상기 제2 광학 필터(FPF2)의 제2 레이어(56)의 제2 두께(d2)는 일정하게 유지될 수 있으며, 상기 제2 센싱값은 상기 터치 압력에 관계없이 일정하게 유지되는 기준값이 된다.
상기 제어부(60)는 미리 설정된 레퍼런스값들을 참조하여, 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값의 차이에 대응되는 두께 변동값을 산출하고, 상기 두께 변동값에 대응되는 상기 터치 압력의 크기를 결정할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 센싱값이 0.4이고, 상기 제2 센싱값이 0.3인 경우, 미리 설정된 레퍼런스값들을 참조하여, 상기 제1 센싱값에 대응되는 제1 두께(d1)는 200nm이고, 상기 제2 센싱값에 대응되는 상기 제2 두께(d2)는 250nm임이 결정된다. 따라서, 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값의 차이에 대응되는 두께 변동값은 50nm로 산출될 수 있다. 그리고, 상기 제어부(60)는 상기 두께 변동값에 대응되는 상기 터치 압력의 크기를 결정한다. 여기서, 상기 두께 변동값에 대응되는 상기 터치 압력의 크기는 실험적 데이터에 의해 레퍼런스값들로 미리 설정될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 터치 압력에 대응하여 변화되는 광학 필터의 투과광의 광량을 센싱해 터치 압력의 크기를 산출함으로써, 고감도의 터치 압력 감지 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10: 표시패널 20: 윈도우
30: 터치 스크린 패널 40: 제1 감지부
50: 제2 감지부 60: 제어부
SET: 세트부 PRT: 인쇄층
FPF1: 제1 광학 필터 FPF2: 제2 광학 필터
PD1: 제1 포토 디텍터 PD2: 제2 포토 디텍터
SA: 함몰부

Claims (19)

  1. 영상을 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널 상에 위치하며, 표시영역 및 상기 표시영역 외의 비표시영역을 포함하는 윈도우;
    상기 비표시영역에 대응하여 배치되며, 제1 광학 필터와 상기 제1 광학 필터의 투과량에 대응되는 제1 센싱값을 생성하는 제1 포토 디텍터를 포함하는 제1 감지부;
    상기 제1 감지부와 인접하며, 제2 광학 필터와 상기 제2 광학 필터의 투과량에 대응되는 제2 센싱값을 생성하는 제2 포토 디텍터를 포함하는 제2 감지부;
    상기 제1 감지부가 안착되며, 상기 제2 감지부와 이격되는 세트부; 및
    상기 제1 센싱값 및 상기 제2 센싱값에 기초하여 터치 압력의 크기를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광학 필터는 복수의 레이어들을 포함하고,
    상기 제어부는 미리 설정된 레퍼런스값들을 참조하여, 상기 제1 센싱값에 대응되는, 상기 복수의 레이어들 중 적어도 하나의 레이어의 두께 변동값을 산출하고, 상기 두께 변동값에 대응되는 상기 터치 압력의 크기를 결정함을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광학 필터는 굴절률이 상이한 복수의 레이어들로 구성됨을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이어들 중 적어도 하나는 상기 터치 압력에 의해 두께가 변화되고, 상기 두께의 변화에 따라 상기 레이어들을 투과하는 투과광의 파장 대역이 변화됨을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 광학 필터는 페브리-페로(Fabry-Perot) 필터임을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광학 필터는 상기 윈도우와 상기 제1 포토 디텍터 사이에 위치함을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 광학 필터는 상기 제1 광학 필터와 동일한 재질 및 동일한 구조임을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광학 필터는 복수의 레이어들을 포함하고,
    상기 제어부는 미리 설정된 레퍼런스값들을 참조하여, 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값의 차이에 대응되는, 상기 복수의 레이어들 중 적어도 하나의 레이어의 두께 변동값을 산출하고, 상기 두께 변동값에 대응되는 상기 터치 압력의 크기를 결정함을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 포토 디텍터는 동일한 파장 대역의 광량을 검출함을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감지부는 상기 윈도우 아래에 배치됨을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 감지부와 상기 제2 감지부는 인쇄층과 동일 레이어에 위치함을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 인쇄층은 상기 제1 감지부와 상기 제2 감지부를 노출하도록 일부가 제거됨을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 감지부와 상기 제2 감지부는 쌍을 이루어 상기 비표시영역에 복수개 분산 배치됨을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 세트부는 상기 제2 감지부에 대응되는 영역이 함몰된 함몰부를 포함함을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널로부터 방출되는 광은 일정 대역의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 플렉서블 표시패널임을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널과 상기 윈도우 사이에 위치하는 터치 스크린 패널을 더 포함함을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.

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