KR102608599B1 - 압력 센서를 테스트하는 장치 및 방법 그리고 이를 이용한 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
테스트 장치가 제공된다. 테스트 장치는 스테이지, 스테이지 상에 배치되며, 테스트 부재가 안착되는 거치부, 거치부를 기울어지게 조정하는 각도 조절부, 스테이지 상에 배치되며, 가압 부재를 제1 방향, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향, 및 상기 스테이지의 높이 방향인 제3 방향으로 이동시키는 가압 가이드를 구비한다.
Description
본 발명은 압력 센서를 테스트하는 장치 및 방법 그리고 이를 이용한 표시 장치 에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하여 표시하는 표시 패널 및 다양한 입력 장치를 포함한다.
최근에는 스마트 폰이나 태블릿 PC를 중심으로 터치 입력을 인식하는 터치 패널이 표시 장치에 많이 적용되고 있다. 터치 방식의 편리함으로 기존의 물리적인 입력 장치인 키 패드(key pad) 등을 대체하는 추세이다. 터치 패널에서 더 나아가 압력 센서를 표시 장치에 장착하여 다양한 입력을 구현하려는 연구가 이루어지고 있다.
표시 장치에 구비된 압력 센서의 정상 작동 여부 및 감도를 테스트하기 위한 방법 중, 무게추를 표시 패널에 올려 놓은 뒤 자체 중량을 이용하는 종래 방식은 무게추만으로 간단히 테스트가 가능하다는 장점이 있었다. 다만, 최근에 표시부를 확장하여 곡면부를 구비한 표시장치에 적용 시, 무게추가 흘러내리게 되어 정확한 테스트가 이루어질 수 없는 바, 곡면부에 배치된 압력 센서의 정상 작동 여부 및 감도를 테스트하기 위한 장치가 요구되는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 압력 센서를 표시 패널의 곡면부에 배치하는 경우 압력 센서의 정상 작동 여부 및 감도를 테스트하기 위한 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 압력 센서 테스트 장치를 통해 압력 센서의 정상 작동 여부 및 감도를 테스트하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 압력 센서 테스트 장치를 통해 얻은 결과값을 이용하여, 압력 센서의 민감도 보정을 수행하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 테스트 장치는 스테이지, 상기 스테이지 상에 배치되며, 테스트 부재가 안착되는 거치부, 상기 거치부를 기울어지게 조정하는 각도 조절부, 상기 스테이지 상에 배치되며, 가압 부재를 제1 방향, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향, 및 상기 스테이지의 높이 방향인 제3 방향으로 이동시키는 가압 가이드를 포함한다.
상기 테스트 부재는 평탄부와 상기 평탄부로부터 연장된 적어도 하나의 곡면부를 포함하는 표시장치이되, 상기 적어도 하나의 곡면부는 적어도 하나 이상의 압력 센서가 배치될 수 있다.
상기 가압 부재는 상기 적어도 하나의 곡면부를 가압할 수 있다.
상기 가압 가이드는, 상기 가압 부재를 상기 제1 방향으로 이동시키는 레일, 상기 레일에 결합되고 상기 가압 부재를 상기 제3 방향으로 이동시키는 제1 슬라이드 부재 및 상기 제1 슬라이드 부재에 결합되고, 상기 가압 부재를 상기 제2 방향으로 이동시키는 제2 슬라이드 부재를 포함할 수 있다.
상기 제2 슬라이드 부재에 결합되고, 상기 가압 부재를 지지하는 가이드 암을 더 포함하되, 상기 가이드 암은 상기 가압 부재의 착탈이 가능하도록 가이드 링을 구비할 수 있다.
상기 가이드 암은 한 쌍이되, 상기 제3 방향으로 중첩되고 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
상기 거치부의 상면에 배치되며, 상기 각도 조절부에 의해 상기 거치부가 소정의 각도로 기울어진 경우 상기 테스트 부재가 미끄러지는 것을 방지하는 미끄럼 방지 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 각도 조절부는 상기 거치부의 장변 방향으로 상기 거치부와 결합되어 상기 거치부를 360도 회전시키며, 상기 거치부를 지지하는 지지 부재를 포함할 수 있다.
상기 거치부를 수평 방향으로 360도로 회전시켜 상기 거치부와 상기 스테이지가 이루는 각도를 조절하는 회전부재를 더 포함할 수 있다.
상기 각도 조절부에 의해 상기 거치부가 소정의 각도로 기울어진 경우 상기 테스트 부재의 일측을 지지하며, 상기 거치부의 일측에 배치된 적어도 하나 이상의 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 가압 부재는 몸통부와 상기 몸통부의 상면으로부터 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 가압 부재는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입 홈을 포함하여 상기 돌출부를 덮는 가압 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 가압 커버는 상기 삽입 홈의 반대면의 단면이 중심부가 오목한 형상, 중심부가 볼록한 형상 및 일측은 평편하고 타측은 볼록한 형상 중 어느 하나일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 테스트 장치의 테스트 방법은 테스트 부재를 거치부에 안착하는 단계, 각도 조절부를 이용하여 상기 거치부의 기울어진 각도를 조절하는 단계, 상기 테스트 부재의 측정 위치와 상응하도록 가압 가이드의 위치를 조절하는 단계, 상기 가압 가이드의 가압 부재로 상기 테스트 부재를 가압하는 단계 및 상기 테스트 부재에서 측정된 압력 정보를 외부 기기로 전송하고 표시하는 단계를 포함한다.
상기 테스트 부재는 평탄부와 상기 평탄부로부터 연장된 적어도 하나의 곡면부를 포함하는 표시 장치이되, 상기 적어도 하나의 곡면부는 적어도 하나 이상의 압력 센서가 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
각도 조절부를 이용하여 상기 거치부의 기울어진 각도를 조절하는 단계는 상기 가압 부재가 상기 테스트 부재의 곡면부를 수직으로 가압하도록 상기 거치부의 각도를 조절할 수 있다.
상기 가압 가이드의 가압 부재로 상기 테스트 부재를 가압하는 단계는 상기 테스트 부재에 인가되는 압력량을 순차적으로 변화시키되, 상기 테스트 부재의 동작시점을 확인하여, 상기 테스트 부재가 동작하는 압력 문턱값을 검출할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 평탄부와 상기 평탄부로부터 연장된 적어도 하나의 곡면부를 포함한 표시 패널, 상기 적어도 하나의 곡면부에 배치되며, 복수의 압력 감지 셀들을 포함하는 적어도 하나 이상의 압력 센서, 외부 테스트 장치를 통해 측정된 상기 적어도 하나 이상의 압력 감지 셀들의 압력 문턱값들을 저장하는 저장부 및 상기 적어도 하나의 압력 센서로부터 감지된 압력값을 입력받는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 압력 센서로부터 감지된 압력값들을 상기 압력 문턱값들을 이용하여 보정한 후 압력 감지 여부를 판단한다.
상기 제어부는 미리 설정된 조건을 만족하는 경우 상기 압력 센서의 압력값의 재 측정을 알리는 윈도우를 상기 표시 패널에 표시할 수 있다.
상기 미리 설정된 조건은 상기 압력 센서의 압력 문턱값과 대비하여 기 설정된 범위를 초과하는 압력이 가해진 경우, 기 설정된 시간이 경과된 경우 및 상기 압력 센서에 기 설정된 횟수를 초과하는 압력이 가해진 경우 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 테스트 장치에 의하면, 에지 표시부에 배치된 압력 센서의 정상 응답 여부 및 감도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 측정값의 보정을 통해 압력 센서의 동작 임계 값을 조정할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치 테스트장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치 테스트장치의 일 측면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 가이드 암의 사시도이다.
도 4 는 일 실시예에 따른 가압 부재에 끼워지는 가압 커버의 일 측면도 및 가압 부재와 가압 커버가 결합된 상태를 나타낸 일 측면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 가압 부재에 결합되는 가압 커버의 일 측면도 및 가압 부재와 가 결합된 상태를 나타낸 일 측면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 각도 가이드에 포함된 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 각도 가이드의 일 측면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 지지부의 사시도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 각도 가이드에 포함된 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 사시도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 단면도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 각도 가이드의 일 측면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 장치에 실장된 압력 센서를 도시한 투시도이다.
도 14는 일 실시예 따른 테스트 장치를 통해 표시 장치를 테스트하는 방법을 순차적으로 나타낸 다이어그램이다.
도 15는 일 실시예에 따른 테스트 장치를 이용하여 표시 장치에 포함된 압력 센서를 테스트하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 16은 일 실시예 따른 압력 센서를 통해 측정한 압력값 정보를 처리하는 방법을 나타낸 다이어그램이다.
도 17은 민감도가 상이한 복수의 압력 센서의 민감도 편차를 보정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제1 범프들을 보여주는 평면도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 제2 압력 센서와 제2 범프들을 보여주는 평면도이다.
도 22은 도 21의 A 영역을 상세히 보여주는 평면도이다.
도 23는 도 22의 Ⅲ-Ⅲ'의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 24은 표시 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치 테스트장치의 일 측면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 가이드 암의 사시도이다.
도 4 는 일 실시예에 따른 가압 부재에 끼워지는 가압 커버의 일 측면도 및 가압 부재와 가압 커버가 결합된 상태를 나타낸 일 측면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 가압 부재에 결합되는 가압 커버의 일 측면도 및 가압 부재와 가 결합된 상태를 나타낸 일 측면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 각도 가이드에 포함된 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 각도 가이드의 일 측면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 지지부의 사시도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 각도 가이드에 포함된 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 사시도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 단면도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 각도 가이드의 일 측면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 장치에 실장된 압력 센서를 도시한 투시도이다.
도 14는 일 실시예 따른 테스트 장치를 통해 표시 장치를 테스트하는 방법을 순차적으로 나타낸 다이어그램이다.
도 15는 일 실시예에 따른 테스트 장치를 이용하여 표시 장치에 포함된 압력 센서를 테스트하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 16은 일 실시예 따른 압력 센서를 통해 측정한 압력값 정보를 처리하는 방법을 나타낸 다이어그램이다.
도 17은 민감도가 상이한 복수의 압력 센서의 민감도 편차를 보정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제1 범프들을 보여주는 평면도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 제2 압력 센서와 제2 범프들을 보여주는 평면도이다.
도 22은 도 21의 A 영역을 상세히 보여주는 평면도이다.
도 23는 도 22의 Ⅲ-Ⅲ'의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 24은 표시 장치의 일 예를 보여주는 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 "상(on)"으로 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. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
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 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치 테스트장치의 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치 테스트장치의 일 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 테스트 장치는 스테이지(10), 가압 가이드(20, 30, 40, 50), 가압 부재(60), 각도 가이드(70) 및 지지부(73)를 포함한다.
스테이지(10)는 일측에서 타측으로 연장된 레일(RL)을 포함할 수 있다. 레일(RL)은 가압 가이드(20, 30, 40, 50)가 정밀하게 이동 가능하도록 LM 가이드로 구성됨이 바람직하다. 배치된 레일(RL) 주변의 스테이지(10) 상에 Y축 좌표를 정확하게 확인할 수 있도록 눈금자(76)가 표시될 수 있다. 이로 인해, 반복적으로 표시 장치(1000)의 동일한 지점에 대한 테스트를 수행할 수 있다.
가압 가이드(20, 30, 40, 50)는 스테이지(10) 상에 수직으로 형성되고, 레일(RL)과 결합하여 Y축으로 이동 가능한 제1 슬라이드 부재(20), 제1 슬라이드 부재(20)와 결합하여 Z축으로 이동 가능한 제2 슬라이드 부재(30) 및 제2 슬라이드 부재(30)와 결합하여 X축으로 이동 가능한 슬라이더(40)를 포함할 수 있다.
제1 슬라이드 부재(20)는 Z축 슬라이더 지지부(22) 및 Y축 슬라이더부(21)(21)를 포함할 수 있다. Z축 슬라이더 지지부(22)는, 제1 슬라이드 부재(20)의 일 측면에 배치될 수 있고, 스테이지(10)에 배치된 레일(RL)과 같은 구조일 수 있다. Z축 슬라이더 지지부(22)는 제2 슬라이드 부재(30)가 정밀하게 이동 가능하도록 LM 가이드로 구성됨이 바람직하다. Z축 슬라이더 지지부(22) 주변에 Z축 좌표를 정확하게 확인할 수 있도록 눈금자(미도시)가 표시될 수 있다. 이로 인해, 반복적으로 표시 장치(1000)의 동일한 지점에 대한 테스트를 수행할 수 있다. Y축 슬라이더부(21)는, 제1 슬라이드 부재(20)의 하면에 배치될 수 있고, 레일(RL)과 결합하여 Y축 방향을 따라 좌우로 이동할 수 있다.
제2 슬라이드 부재(30)는 X축 슬라이더 지지부(32) 및 Z축 슬라이더부(31)를 포함할 수 있다. X축 슬라이더 지지부(32)는, 제2 슬라이드 부재(30)의 상면에 배치될 수 있고, 스테이지(10)에 배치된 레일(RL)과 같은 구조일 수 있다. X축 슬라이더 지지부(32)는 슬라이더가 정밀하게 이동 가능하도록 LM 가이드로 구성됨이 바람직하다. X축 슬라이더 지지부(32)는 주변의 에 X축 좌표를 정확하게 확인할 수 있도록 눈금자(미도시)가 표시될 수 있다. 이로 인해, 반복적으로 표시 장치(1000)의 동일한 지점에 대한 테스트를 수행할 수 있다. X축 슬라이더 지지부(32)는 Z축 방향으로 중첩되도록 제1 및 제2 X축 슬라이더 지지부(32)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 X축 슬라이더 지지부(32)는 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
Z축 슬라이더부(31)는, 제2 슬라이드 부재(30)의 일 측면에 배치될 수 있고, 제1 슬라이드 부재(20)의 일 측면에 배치된 Z축 슬라이더 지지부(22)와 결합하여 Z축 방향을 따라 상하로 이동할 수 있다.
슬라이더(40)는 가이드 암 고정부 및 X축 슬라이더부를 포함할 수 있다. 가이드암 고정부는 슬라이더(40) 상면에 배치될 수 있고, 적어도 하나 이상의 나사 홈을 구비하여 가이드 암(50)과 나사결합을 통해 결합될 수 있다. X축 슬라이더부는, 슬라이더의 하면에 배치될 수 있고, 제2 슬라이드 부재(30)의 상면에 배치된 X축 슬라이더 지지부(32)와 결합하여 X축 방향을 따라 앞뒤로 이동할 수 있다. 상술한 제2 슬라이드 부재(30)의 X축 슬라이더 지지부(32)가 제1 및 제2 X축 슬라이더 지지부(32)를 포함하는 경우, 슬라이더(40)는 제1 및 제2 X축 슬라이더 지지부(32) 각각에 결합되는 제1 및 제2 슬라이더(40)를 포함할 수 있다.
상술한 제1 슬라이드 부재(20)는 조정된 위치를 유지하기 위한 고정 부재(23)를 포함할 수 있다.제2 슬라이드 부재(30) 및 슬라이더(40) 또한 조정된 위치를 유지하기 위한 고정 부재(미도시)를 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 가이드 암의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 가이드 암(50)은 슬라이더 고정부(51) 및 가이드 링(52)을 포함할 수 있다. 슬라이더 고정부(51)는 가이드 암(50)의 일측에 배치될 수 있고, 적어도 하나 이상의 나사 홈(53)을 구비할 수 있다. 일 실시예에 따르면 나사 홈(53)은 4개를 포함할 수 있고, 상기 4개의 나사 홈(53)을 연결하는 경우 정사각형 형상의 테두리를 형성할 수 있다. 상기 나사 홈(53)은 상술한 슬라이더(40)의 가이드암 고정부에 구비된 나사 홈과 Z축 방향으로 중첩되도록 가이드 암(50)을 관통하여 형성될 수 있다.
가이드 링(52)은 가이드 암(50)의 타측에 배치될 수 있다. 가이드 링(52)은 평면상 원형의 형상을 가질 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 가압 부재(60)의 평면상 형상에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 가압 부재(60)의 평면상 형상이 정사각형 형상 및 정팔각형 형상인 경우, 가이드 링(52)의 평면상 형상은 각각 정사각형 형상 및 정팔각형 형상일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 가압 부재(60)는 금속으로 이루어진 무게추일 수 있다.
가이드 링(52)의 평면상 면적은 가압 부재(60)의 평면상 면적보다 클 수 있다. 다만, 가이드 링(52)의 평면상 면적이 가압 부재(60)의 평면상 면적보다 매우 큰 경우에는 가압 부재(60)가 비스듬히 삽입될 수 있어, 표시 장치(1000)와 가압 부재(60)가 비스듬히 접촉할 수 있으므로 표시 장치(1000)에 인가되는 가압 부재(60)의 압력이 왜곡될 수 있다. 반대로 가이드 링(52)의 평면상 면적이 가압 부재(60)의 평면상 면적과 동일한 경우에도 가압 부재(60)가 가이드 링(52)에 의해 지지되는 비중이 커질 수 있으므로, 표시 장치(1000)에 인가되는 가압 부재(60)의 압력이 왜곡될 수 있다.
또한, 가이드 암(50)은 상술한 슬라이더(40)가 제1 및 제2 슬라이더(40)를 포함하는 경우, 제1 및 제2 슬라이더(40) 각각에 결합되는 제1 및 제2 가이드 암(50)을 포함할 수 있다. 가압 부재(60)는 무게에 비례하여 부피가 클 수 있다. 하나의 가이드 암(50)으로 상기 부피가 큰 가압 부재(60)를 지지하는 경우, 가압 부재(60)가 비스듬히 삽입될 수 있어, 표시 장치(1000)와 가압 부재(60)가 비스듬히 접촉할 수 있으므로 표시 장치(1000)에 인가되는 가압 부재(60)의 압력이 왜곡될 수 있다. 상술한 제1 및 제2 가이드 암(50)을 통해, 부피가 큰 가압 부재(60)를 지지하는 경우, 표시 장치(1000)에 인가되는 가압 부재(60)의 압력의 왜곡을 방지할 수 있다.
도 4 는 일 실시예에 따른 가압 부재에 끼워지는 가압 커버의 일 측면도 및 가압 부재와 가압 커버가 결합된 상태를 나타낸 일 측면도이고, 도 5는 다른 실시예에 따른 가압 부재에 결합되는 가압 커버의 일 측면도 및 가압 부재와 가 결합된 상태를 나타낸 일 측면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 가압 부재(60)는 몸통부(61)와 돌출부(62)로 구분될 수 있다. 몸통부(61) 및 돌출부(62)는 둘 모두 원기둥 형상일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 사각기둥 및 팔각기둥 형상 중 어느 하나일 수 있다. 몸통부(61)는 상술한 가이드 링(52)과 결합되고, 돌출부(62)는 가압 커버(CV1, CV2, CV3, CV4)와 결합될 수 있다. 돌출부(62)의 직경은 몸통부(61)의 직경보다 작을 수 있고, 돌출부(62)의 길이는 몸통부(61)의 길이보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 돌출부(62)는 직경이 5mm일 수 있고, 길이가 10mm 일 수 있다. 다양한 압력을 표시 장치(1000)에 인가하여 테스트하기 위하여 다양한 질량을 갖는 가압 부재(60)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가압 부재(60)는 200g, 250g 또는 300g과 같이, 일정한 질량 차이를 갖도록 제작될 수 있으나, 가압 부재(60)는 테스트 용도에 따라 자유롭게 10g 내지 1000g 의 범위 내의 어느 한 질량을 가질 수 있다.
가압 커버(CV1, CV2, CV3, CV4)는 상술한 가압 부재(60)의 돌출부(62)와 결합되어 표시 장치(1000)와 직접 맞닿을 수 있다. 가압 커버(CV1, CV2, CV3, CV4)는 결합부(H1, H2, H3, H4)와 접촉부를 포함할 수 있다. 결합부(H1, H2, H3, H4)는 상술한 가압 부재(60)의 돌출부(62)와 결합하여 가압 커버(CV1, CV2, CV3, CV4)를 가압 부재(60)에 고정시키는 부분이다. 접촉부는 표시 장치(1000)의 평탄부 또는 곡면부와 직접 맞닿는 부분으로서, 다양한 형상의 모양을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 장치(1000)의 후술할 압력 센서(510, 520)에 압력을 가하는 입력 수단은 사용자의 손가락일 수 있다. 표시 장치(1000)와 접촉하는 사용자의 손가락은 오목한 부분, 볼록한 부분 및 평편한 부분 중 적어도 하나의 형상을 포함할 수 있다. 표시 장치(1000)에 직접 접촉하는 사용자의 손가락 형상으로 표시 장치(1000)를 테스트하는 경우 더 정확한 압력값을 도출할 수 있다. 따라서, 가압 커버(CV1, CV2, CV3, CV4)의 단면의 중심부는 오목한 형상, 중심부가 볼록한 형상 및 일측은 평편하고 타측은 볼록한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면 가압 커버(CV1, CV2, CV3, CV4)는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 곡면부에 배치된 압력 센서(510, 520) 중 일부는 표시 장치(1000)의 약 50%를 차지하는 길이로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 돌출부(62)의 직경은 몸통부(61)의 직경보다 작을 수 있고, 돌출부(62)와 결합하는 가압 커버(CV1, CV2, CV3, CV4)의 직경 또한 몸통부(61)의 직경보다 작을 수 있다. 이로 인해, 길이가 긴 압력 센서(510, 520)에 압력이 균일하게 가해지지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 표시 장치(1000)의 정확한 테스트를 위해 가압 커버(CV4)는 직육면체 형상을 가질 수 있고, 표시 패널의 약 50%에 해당되는 길이를 가질 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 각도 가이드에 포함된 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 사시도이며, 도 7은 일 실시예에 따른 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 단면도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 각도 가이드의 일 측면도이며, 도 9는 일 실시예에 따른 지지부의 사시도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 각도 가이드(70)는 각도 조절부(72) 및 거치부(71)를 포함할 수 있다. 각도 조절부(72)는 사분원 형상의 일정 두께를 갖는 한 쌍의 판일 수 있다. 한 쌍의 각도 조절부(72)는 마주 보도록 스테이지(10) 상에 수직으로 형성될 수 있다. 한 쌍의 각도 조절부(72)는 사분원의 외곽을 따라 상기 외곽으로부터 일정 간격 이격되어 형성된 개구부(OP)를 포함할 수 있다. 개구부(OP)의 주변부에는 거치부(71)의 상면과 스테이지(10)의 상면이 이루는 각도를 알려주는 지시자를 포함할 수 있다. 이로 인해, 반복적으로 표시 장치(1000)의 동일한 지점에 대한 테스트를 수행할 수 있다. 도 8에는 거치부(71)의 상면과 스테이지(10)의 상면이 이루는 각도가 0도에서 70도까지 가능한 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 거치부(71)의 상면과 스테이지(10)의 상면이 이루는 각도는 0도에서 90도까지 가능할 수 있다.
거치부(71)는 표시 장치(1000)를 지지하는 평편한 판일 수 있다. 예를 들어, 거치부(71)는 직사각형의 형상의 판일 수 있다. 거치부(71)의 면적은 테스트할 표시 장치(1000)의 크기에 비례하여 다양하게 제작될 수 있다. 거치부(71)의 일측면의 양쪽 방향으로 연장된 핀(PN)이 한 쌍의 각도 조절부(72)의 일측면에 형성된 홀을 통과하도록 배치될 수 있다. 거치부(71)의 타측면은 한쪽 방향에는 손잡이(75)가 형성되고, 다른 한쪽 방향에는 고정부재가 형성될 수 있다. 거치부(71)의 손잡이(75)가 한 쪽 각도 조절부(72)의 개구부를 통과하도록 배치될 수 있고, 거치부(71)의 고정부재(78)가 다른 쪽 각도 조절부(72)의 개구부(OP)를 통과하도록 배치될 수 있다. 고정 부재(78)는 예를 들어, 나사산을 구비한 볼트와 너트를 포함할 수 있다. 따라서, 거치부(71)의 일측면을 중심축으로 하여 거치부(71)의 타측면을 들어올려 표시 장치(1000)의 상면과 스테이지(10) 상면이 이루는 각도를 조절한 후 고정부재(78)을 이용하여 고정할 수 있다.
각도 가이드(70)는 거치부(71)의 상면에 미끄럼 방지 부재(77)를 더 포함할 수 있다. 이로 인해 거치부(71)와 스테이지(10)의 상면이 이루는 각도가 커지는 경우, 표시 장치(1000)가 미끄러지는 현상을 감소시킬 수 있다.
각도 가이드(70)는 적어도 하나 이상의 지지부(73)를 더 포함할 수 있다. 지지부(73)는 표시 장치(1000)의 일측을 지지할 수 있다. 이로 인해 표시 장치(1000)의 타측에 대한 테스트를 안정적으로 수행할 수 있다.
지지부(73)는 평면상 원형(SP1), 정사각형(SP2), 정팔각형(SP3) 및 직사각형(SP4) 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다. 지지부(73)가 평면상 원형(SP1)인 경우, 표시 장치(1000)의 일측과 점 접촉을 할 수 있고, 지지부(73)가 평면상 정사각형(SP2), 정팔각형(SP3) 및 직사각형(SP4) 중 어느 하나의 형상인 경우 표시 장치(1000)의 일측과 면 접촉을 할 수 있다. 지지부(SP4)의 가로 길이가 충분히 긴 경우, 표시 장치(1000)의 일측 전체와 면 접촉을 할 수 있다. 점 접촉에 비해 면 접촉의 경우가 무게를 더 잘 분산시킬 수 있다. 이로 인해, 사용자가 표시 장치(1000)를 파지하는 다양한 상황에 대한 테스트를 진행할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 두 손가락으로 표시 장치(1000)를 파지하는 상황은 지지부(SP1)가 평면상 원형인 경우와 대비될 수 있고, 사용자가 손바닥의 일부분으로 표시 장치(1000)를 파지하는 상황은 가로의 길이가 충분히 긴 직사각형 형상의 지지부(SP4)를 사용한 경우와 대비될 수 있다. 지지부(73)의 재료는 아세탈과 같은 플라스틱류 및 알루미늄과 같은 금속류 중 어느 하나일 수 있다.
각도 가이드(70)의 거치부(71)는 신축 가능한 홀더(HD1)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 신축 가능한 홀더(HD1)는 댐핑 레일(RL)을 포함할 수 있다. 홀더(HD1)는 손잡이(75)가 형성된 거치부(71)의 타측면에 배치되어 거치부(71)를 확장시킬 수 있다. 이로 인해, 거치부(71) 상에 지지될 수 있는 표시 장치(1000)의 크기는 증가할 수 있다. 또한 홀더(HD1)의 높이는 표시 장치(1000)의 하단의 일부분을 지지할 수 있을 정도면 충분하다. 이로 인해, 압력 센서(510, 520)가 배치된 곡면부 상에는 홀더(HD1)가 놓이지 않을 수 있다.
이하에서는 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 또한 중복되는 설명은 생략하며 차이점을 중심으로 설명한다.
도 10은 다른 실시예에 따른 각도 가이드에 포함된 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 사시도이며, 도 11은 다른 실시예에 따른 거치부에 표시 장치가 안착된 경우의 단면도이고, 도 12는 다른 실시예에 따른 각도 가이드의 일 측면도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 다른 실시예에 따른 각도 가이드(70_1)는 거치부(71_1)의 일측면과 타측면으로부터 거리가 동일한 선을 중심축으로 하여 거치부(71_1)를 회전시켜 표시 장치(1000)의 상면과 스테이지(10) 상면이 이루는 각도를 조절한다는 점 및 평면상 360도 회전 가능한 회전 부재(79)를 더 포함한다는 점에서 도 9 내지 도 11의 실시예와 상이하다.
구체적으로 설명하면, 다른 실시예에 따른 각도 가이드(70_1)는 각도 조절부(72_1), 거치부(71_1) 및 회전 부재(79를 포함할 수 있다. 각도 조절부(72_1)는 상부가 원형 형상의 일정 두께를 갖는 한 쌍의 판일 수 있다. 한 쌍의 각도 조절부(72_1)는 마주 보도록 스테이지(10_1) 상에 수직으로 형성될 수 있다. 한 쌍의 각도 조절부(72_1)는 상기 원의 외곽을 따라 외곽으로부터 일정 간격 이격되어 형성된 개구부(OP_1)를 포함할 수 있다. 개구부(OP_1)의 주변부에는 거치부(71)의 상면과 스테이지(10)의 상면이 이루는 각도를 알려주는 지시자(76_1)를 포함할 수 있다. 이로 인해, 반복적으로 표시 장치(1000)의 동일한 지점에 대한 테스트를 수행할 수 있다. 도 12 및 도 14에는 개구부(OP_1)가 원형의 형상으로 표현되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 개구부는 반원형의 형상으로 형성될 수 있다.
거치부(71_1)는 표시 장치(1000)를 지지하는 평편한 판일 수 있다. 예를 들어, 거치부(71_1)는 직사각형의 형상의 판일 수 있다. 거치부(71_1)의 면적은 테스트할 표시 장치(1000)의 크기에 비례하여 다양하게 제작될 수 있다. 거치부(71_1)는 일측면과 타측면으로부터 거리가 동일한 가상의 축으로부터 양쪽 방향으로 연장된 핀(PN1)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 각도 조절부(72_1)는 거치부(71_1)의 핀(PN1)과 대응되도록 중앙에 홀을 포함할 수 있다. 거치부(71)의 핀(PN1)이 한 쌍의 각도 조절부(72_1)의 홀을 통과함으로써, 거치부(71_1)와 각도 조절부(72_1)는 회전 가능하게 결합될 수 있다. 거치부(71_1)의 일 측면에는 손잡이(75_1)가 형성되고, 다른 한쪽 방향에는 고정부재(78_1)가 형성될 수 있다. 거치부(71)의 손잡이(75_1)가 한 쪽 각도 조절부(72)의 개구부(OP1)를 통과하도록 배치될 수 있고, 거치부(71)의 고정부재가 다른 쪽 각도 조절부(72)의 개구부(OP1)를 통과하도록 배치될 수 있다. 고정 부재(78_1)는 예를 들어, 나사산을 구비한 볼트와 너트를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 각도 가이드(70)는 거치부(71_1)의 일측면과 타측면으로부터 거리가 동일한 선을 중심축으로 하여 거치부(71_1)의 일 측면을 회전시켜 표시 장치(1000)의 상면과 스테이지(10) 상면이 이루는 각도를 조절한 후 고정 부재(78_1)를 이용하여 고정할 수 있다.
각도 가이드(70)는 거치부(71_1)의 상면에 미끄럼 방지 부재(77_1)를 더 포함할 수 있다. 이로 인해 거치부(71_1)와 스테이지(10)의 상면이 이루는 각도가 커지는 경우, 표시 장치(1000)가 미끄러지는 현상을 감소시킬 수 있다.
각도 가이드(70)의 거치부(71_1)는 양 측면에 신축 가능한 홀더(HD2, HD3)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 신축 가능한 홀더는 댐핑 레일(RL)을 포함할 수 있다. 홀더는 거치부(71_1)의 양 측면에 배치되어 거치부(71_1)를 확장시킬 수 있다. 이로 인해, 거치부(71_1) 상에 지지될 수 있는 표시 장치(1000)의 크기는 증가할 수 있고, 표시 장치(1000)의 상면이 스테이지(10)의 상면과 대향되도록 뒤집힌 경우에도 거치부(71_1)와 표시 장치(1000)를 견고하게 지지할 수 있다. 또한 홀더(HD2, HD3)의 높이는 표시 장치(1000)의 하단의 일부분을 지지할 수 있을 정도면 충분하다. 이로 인해, 압력 센서(510, 520)가 배치된 곡면부 상에는 홀더(HD2, HD3)가 놓이지 않을 수 있다.
각도 가이드(70_1)의 각도 조절부(72_1)는 스테이지(10)와 평행하게 배치되는 별도의 베이스(BS) 위에 형성될 수 있다. 베이스(BS)의 하면에는 회전부재(79)가 포함될 수 있다. 회전부재(79)는 베이스(BS)와 스테이지(10)를 평면상 360도 회전 가능하게 결합할 수 있다. 예를 들어, 베이스(BS)의 하면 중앙에 축 부재를 갖는 회전부재(79)가 배치되고, 대향되는 스테이지(10)의 일부영역에 축 구멍이 배치될 수 있다. 베이스의 축 부재를 압입에 의해 스테이지(10)의 축 구멍에 고정할 수 있다. 이로 인해, 거치부(71_1)에서 표시 장치(1000)를 제거할 필요없이, 베이스(BS)를 180도 회전시킨 후, 거치부(71)를 들어올리거나 내리는 과정을 통해, 표시 장치(1000)의 양 측면에 대한 테스트를 진행할 수 있다.
이하, 상기한 바와 같은 테스트 장치를 통해 표시 장치를 테스트하는 방법에 대해 설명한다. 도 13은 일 실시예에 따른 표시 장치에 실장된 압력 센서를 도시한 투시도이고, 도 14는 일 실시예 따른 테스트 장치를 통해 표시 장치를 테스트하는 방법을 순차적으로 나타낸 다이어그램이며, 도 15는 일 실시예에 따른 테스트 장치를 이용하여 표시 장치에 포함된 압력 센서를 테스트하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 13을 참조하면, 표시 장치(1000)는 평면 상 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1000)는 도 15와 같이 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 갖는 직사각형의 평면 형태를 가질 수 있다. 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(1000)의 평면 형태는 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
표시 장치(1000)는 평탄하게 형성된 제1 영역(DR1)과 제1 영역(DR1)의 좌우 측들로부터 연장된 제2 영역(DR2)을 포함할 수 있다. 제2 영역(DR2)은 평탄하게 형성되거나 곡면으로 형성될 수 있다. 제2 영역(DR2)이 평탄하게 형성되는 경우, 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)이 이루는 각도는 둔각일 수 있다. 제2 영역(DR2)이 곡면으로 형성되는 경우, 일정한 곡률을 갖거나 변화하는 곡률을 가질 수 있다.
도 13에서는 제2 영역(DR2)이 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 각각에서 연장된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 중 어느 한 측에서만 연장될 수 있다. 또는, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들뿐만 아니라 상하 측들 중 적어도 어느 하나에서도 연장될 수 있다. 이하에서는, 제2 영역(DR2)이 표시 장치(1000)의 좌우 측 가장자리에 배치된 것을 중심으로 설명한다.
제2 영역(DR2)의 상단부에는, 압력 센서(520)가 복수의 압력 감지셀들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 압력 감지셀들은 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 따라 배치될 수 있고, 상기 장변의 약 50%에 해당되는 길이에 10개의 채널(또는 10 쌍의 압력 감지셀)을 형성할 수 있다.
제2 영역(DR2)의 하단부에는, 압력 센서(520)가 통으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제8 압력 감지셀은 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 따라 배치될 수 있고, 상기 장변의 약 50%에 해당되는 길이에 1개의 채널을 형성할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 좌측 또는 우측 제2 영역(DR2)의 적어도 하나의 하단부에는, 압력 센서(520)가 복수의 압력 감지셀들(CE1 내지 CE8)로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 압력 센서(510, 520)는 표시 장치(1000)의 좌측 및 우측 장변을 따라 길이 방향으로 배치될 수 있고, 상기 장변의 약 50%에 해당되는 길이에 3개의 채널(미도시)을 형성할 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 표시 장치(1000)를 테스트하는 방법은 표시 장치(1000)를 각도 가이드(70)에 안착하는 단계, 각도 가이드(70)의 각도를 조절하는 단계, 표시 장치(1000)의 측정 위치와 상응하도록 가압 가이드(20, 30, 40, 50)의 위치를 조절하는 단계, 가압 가이드(20, 30, 40, 50)에 가압 부재(60)를 결합하여 상기 표시 장치(1000)를 가압하는 단계를 포함한다.
우선, 가압 가이드(20, 30, 40, 50)를 영점 위치로 이동시킬 수 있다. 여기서, 영점 위치라 함은 각도 가이드(70)에 테스트 부재(1000)를 안착시키는 과정에서 가압 가이드(20, 30, 40, 50)로 인한 방해가 발생되지 않도록 제1 슬라이드 부재(20), 제2 슬라이드 부재(30) 및 슬라이더(40)를 홀드해 놓는 위치를 말한다. 예를 들어, 제1 슬라이드 부재(20)는 Y축 방향으로 좌측 끝단으로, 제2 슬라이드 부재(30)는 Z축 방향으로 최 상단으로, 슬라이더(40)는 X축 방향으로 최 후단으로 위치시킬 수 있다.
다음으로, 각도 가이드(70)의 거치부(71)의 상부에 테스트 부재(1000)를 안착시킨다. 테스트 부재(1000)는 예를 들어, 표시 장치(1000)일 수 있다. 이때, 테스트 부재(1000)는 거치부(71)의 중앙부에 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 일 실시예에 따르면, 각도 가이드(70)는 적어도 하나 이상의 지지부(73)를 포함할 수 있다. 이 경우에는, 테스트 부재(1000)의 일 측면을 지지부(73)와 맞닿도록 거치부(71)에 안착시켜 테스트 부재(1000)를 지지할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 각도가이드는 거치부(71)의 양쪽에 한 쌍의 홀더를 포함할 수 있다. 이 경우에는 테스트 부재(1000)를 거치부(71)의 중앙부에 위치시킨 뒤, 홀더를 조정하여 테스트 부재(1000)의 양 측면을 지지할 수 있다.
다음으로, 각도 가이드(70)의 거치부(71)의 각도를 각도 지지부(73)를 이용하여 조절한다. 이때, 거치부(71)의 상면과 스테이지(10)의 상면이 이루는 각도는 측정하고자 하는 테스트 부재(1000)의 커버 글라스에 대한 가상의 접선이 가압 부재(60)의 가상의 중심축과 직교하도록 조절되는 것이 바람직하다. 일 실시예에 따르면 테스트 장치의 사용자는 거치부(71)의 손잡이를 이용하여 각도를 조절하고, 반대편에 배치된 너트를 조여 거치부(71)를 각도 지지부(73)에 고정시킬 수 있다.
다음으로, 가압 가이드(20, 30, 40, 50)를 조절하여 가압 부재(60)의 돌출부(62)를 테스트 부재(1000)의 테스트 위치에 위치하도록 한다. 제1 슬라이드 부재(20)를을 좌우로 이동시켜 테스트 부재(1000)의 Y축 테스트 위치를 결정한 뒤, 슬라이더를 상하로 이동시켜 테스트 부재(1000)의 X축 테스트 위치를 결정할 수 있다. 그리고 제2 슬라이더 암을 하부방향으로 이동시켜 슬라이더에 결합된 가이드 링(52)의 중심을 테스트 부재(1000)의 목표 좌표에 중첩하도록 위치시킬 수 있다.
다음으로, 가이드 링(52)에 가압 부재(60)를 삽입하여 테스트 부재(1000)의 테스트 위치를 가압하도록 한다. 이 때, 압력 센서(510, 520)가 동작을 개시하는 압력의 크기를 기준으로 -10% 내지 +10% 구간에 해당하는 가압 부재(60)를 가벼운 순으로 순차적으로 삽입할 수 있다. 상기 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어, 압력 센서(510, 520)가 동작을 개시하는 압력의 크기를 기준으로 -20% 내지 +20%일 수 있다.
다음으로, 가압 부재(60)를 통해 테스트 부재(1000)에 압력이 가해지면 압력 센서(510, 520)를 통해 압력을 측정한다. 가이드 링(52)에 가압 부재(60)가 삽입되는 경우, 가이드 링(52)과 가압 부재(60)의 접촉에 따른 무게 보정이 요구된다. 예를 들어, 무게 보정에 전자 저울을 사용할 경우, 가압 부재(60) 단독으로 무게를 측정하고, 가압 부재(60)가 가이드 링(52)에 의해 지지된 상태에서 무게를 다시 측정하여 두 측정값의 차이를 구할 수 있다. 상기 두 측정값의 차이만큼 가중된 가압 부재(60)를 사용함으로서 무게 보정을 수행할 수 있다.
도 16은 일 실시예 따른 압력 센서를 통해 측정한 압력값 정보를 처리하는 방법을 나타낸 다이어그램이다.
도 16을 참조하면, 테스트 부재(1000)는 압력 센서(510, 520)를 통해 획득한 압력 측정값 정보를 외부기기로 전송할 수 있다. 이 때, 테스트 부재(1000) 및 외부기기는 후술할 표시 장치(1000)일 수 있다. 표시 장치(1000)는 스크린, 터치 센서, 압력 센서(510, 520), 메모리, 통신부 및 제어부(710)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 통신부는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행하는 구성이다. 통신부는 와이파이칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩, NFC 칩을 포함할 수 있다. 제어부(710)는 일 실시예에 따르면, 블루투스 통신을 통하여 압력 센서(510, 520)가 획득한 압력 측정값 정보를 외부기기로 송신할 수 있다. 다만, 통신방법은 이에 제한되는 것은 아니고, 와이파이, NFC 및 Zigbee 등을 이용할 수 있다.
와이파이 칩, 블루투스 칩은 각각 WiFi 방식, 블루투스 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신 칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다. NFC 칩(334)은135kHz, 13.56MHz, 433MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등과 같은 다양한 RF-ID 주파수 대역들 중에서 13.56MHz 대역을 사용하는NFC(Near Field Communication) 방식으로 동작하는 칩을 의미한다.
다음으로, 상기 외부기기는 스크린에 수신 받은 압력 측정값 정보를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 압력 측정값 정보는 압력 센서(510, 520)가 동작을 개시하는 기준 값에 대한 상대값으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 테스트 부재(1000)에 250g의 가압 부재(60)로 가압하는 것을 가정한다. 이 때, 압력 센서(510, 520)가 동작을 개시하는 압력의 크기가 250 그램 포스(gram force)를 기준으로 하는 경우, 압력 센서(510, 520)를 통해 측정된 압력의 크기가 200 그램 포스인 경우, 외부기기의 스크린에 압력량은 80으로 표시될 수 있다. 반대로 압력 센서(510, 520)를 통해 측정된 압력의 크기가 300 그램 포스인 경우, 외부기기의 스크린에 압력량은 120으로 표시될 수 있다.
또한, 테스트 부재(1000)에 포함된 복수의 압력 센서(510, 520)에 대해 테스트가 진행되는 경우, 외부 기기의 제어부(710)는 각각의 압력 센서(510, 520)가 정상인지 불량인지 여부에 대한 결과를 스크린에 표시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(710)는 압력 센서(510, 520)가 동작을 개시하는 압력의 크기에 대비하여 90 내지 110에 해당하는 상대값을 획득하면 정상 작동하는 것으로 판단하여 정상상태를 나타내는 윈도우를 표시할 수 있다. 반대로, 제어부(710)는 압력 센서(510, 520)가 동작을 개시하는 압력의 크기에 대비하여 90 내지 110 이외의 구간에 해당하는 상대값을 획득하면 오작동하는 것으로 판단하여 불량상태를 나타내는 윈도우를 표시할 수 있다. 정상 작동 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어, 압력 센서(510, 520)가 동작을 개시하는 압력의 크기에 대비하여 80 내지 120에 해당하는 상대값을 획득하면 정상 작동하는 것으로 판단할 수 있다.
이하, 상기한 바와 같은 표시 장치(1000)를 테스트하는 방법을 통해 얻은 압력 정보를 저장하고 이를 통해 압력 센서(510, 520)로부터 감지된 압력값을 보정하는 표시 장치(1000)에 대해 설명한다. 표시 장치(1000)의 구체적인 구성은 후술하도록 하며, 편의를 위해, 후술할 참조 부호를 사용하여 설명한다.
도 17은 민감도가 상이한 복수의 압력 센서의 민감도 편차를 보정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 17을 참조하면, 제어부(710)가 압력 센서(510, 520)의 민감도 편차를 보정하는 과정은, 표시 장치(1000) 테스트 장치를 통해 측정된 압력 센서(510, 520)의 압력 문턱값을 저장하고, 압력 센서(510, 520)로부터 감지된 압력값을 입력받고, 압력센서를 통해 감지된 압력값과 압력 문턱값을 비교하여, 압력센서에 포함된 복수의 압력 감지 셀 별로 민감도 편차를 보정하는 과정을 따른다.
제어부(710)는 표시 장치(1000) 테스트 장치를 통해 얻은 문턱값을 저장부에 저장할 수 있다. 이 때, 압력 문턱값은 압력 센서(510, 520)가 동작을 개시하는 압력의 크기로 정의될 수 있다. 압력 문턱값은 표시 장치(1000)에 인가되는 압력량을 순차적으로 변화시키는 경우, 표시 장치(1000)가 최초로 동작하는 압력값을 검출함으로써 얻을 수 있다.
다음으로, 제어부(710)는 압력 센서(510, 520)를 통해 감지된 압력값을 입력받을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 압력 감지 셀들에 동일한 압력을 가하는 경우, 압력 감지셀 각각은 상이한 압력량을 감지할 수 있다. 압력 감지 셀이 동일한 압력에 대하여 상대적으로 큰 압력량을 감지하는 경우, 민감한 압력 감지 셀로 볼 수 있다. 반대로 압력 감지 셀이 동일한 압력에 대하여 상대적으로 작은 압력량을 감지하는 경우, 둔감한 압력 감지 셀로 볼 수 있다.
다음으로, 제어부(710)는 압력센서를 통해 감지된 압력값과 압력 문턱값을 비교할 수 있다. 제어부(710)는 복수의 압력 센서(510, 520) 각각에 대하여 감지된 압력값과 압력 문턱값을 비교하는 과정을 통해, 표시 장치(1000)에 포함된 압력 감지 셀들의 민감도 편차를 산출할 수 있다.
다음으로, 제어부(710)는 복수의 압력 감지 셀의 민감도 편차를 보정할 수 있다. 제어부(710)는 압력 감지 셀이 감지하는 압력량에 따른 가중치를 산출할 수 있다. 제어부(710)는 동일한 압력에 대하여 상대적으로 큰 압력량을 감지하는 민감한 압력 감지 셀에는 민감도를 하향 조정하는 가중치를 부여할 수 있다. 반대로, 제어부(710)는 동일한 압력에 대하여 상대적으로 적은 압력량을 감지하는 둔감한 압력 감지 셀에는 민감도를 상향 조정하는 가중치를 부여할 수 있다. 제어부(710)는 가중치가 부여된 압력 감지 셀에 특정 압력이 가해지는 경우, 정상적으로 감지되는지 여부를 판단할 수 있다. 이로 인해, 민감도가 상이한 복수의 압력 감지 셀이 동일한 압력에 대하여 동일한 압력량을 감지할 수 있으므로, 신뢰성이 향상될 수 있다.
나아가, 제어부(710)는 압력 재측정 요건을 충족하는지 여부를 판단할 수 있다. 제어부(710)는 압력 재측정 요건이 충족된다고 판단 시, 스크린에 재 측정을 안내하는 윈도우를 표시할 수 있다. 이 때, 미리 설정된 조건은 첫째, 표시 장치(1000)가 낙하 등으로 인하여 압력 센서(510, 520)의 압력 문턱값과 대비하여 기 설정된 범위를 초과하는 압력이 가해진 경우일 수 있다. 둘째, 사용자가 임의로 설정한 기간이 도래하는 경우일 수 있다. 일 실시예에 따르면 압력 장치는 사용 시간이 경과됨에 따라 민감도가 하락될 수 있다. 셋째, 압력 센서(510, 520)에 기 설정된 횟수를 초과하는 압력이 가해진 경우일 수 있다. 즉, 사용자는 평상 시 가했던 압력에 대응하여 압력 센서(510, 520)가 작동을 개시하지 않는 경우, 표시 장치(1000)를 복수회 가압할 수 있다. 상기 재 측정 안내에 따라 압력 센서(510, 520)의 민감도를 보정하는 경우, 압력 센서(510, 520)의 센싱 기능을 정상적으로 유지할 수 있다.
이하, 상기한 바와 같은 표시 장치의 구성을 상세히 설명한다. 도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 19는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치는 커버 윈도우, 터치 감지 장치, 터치 회로 보드, 터치 구동부, 표시 패널, 표시 회로 보드, 표시 구동부, 압력 감지부, 제1 압력 센서, 제2 압력 센서, 압력 감지 회로 보드, 미들 프레임, 메인 회로 보드, 및 하부 커버를 포함한다.
본 명세서에서, "상부", "탑", "상면"은 표시 패널(300)을 기준으로 윈도우(100)가 배치되는 방향, 즉 Z축 방향을 가리키고, "하부", "바텀", "하면"은 표시 패널(300)을 기준으로 미들 프레임(600)이 배치되는 방향, 즉 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다. 또한, "좌", "우", "상", "하"는 표시 패널(300)을 평면에서 바라보았을 때의 방향을 가리킨다. 예를 들어, "좌"는 X축 방향의 반대 방향, "우"는 X축 방향, "상"은 Y축 방향, "하"는 Y축 방향의 반대 방향을 가리킨다.
표시 장치(1000)는 평면 상 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1000)는 도 18 및 도 19와 같이 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 갖는 직사각형의 평면 형태를 가질 수 있다. 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(1000)의 평면 형태는 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
표시 장치(1000)는 평탄하게 형성된 제1 영역(DR1)과 제1 영역(DR1)의 좌우 측들로부터 연장된 제2 영역(DR2)을 포함할 수 있다. 제2 영역(DR2)은 평탄하게 형성되거나 곡면으로 형성될 수 있다. 제2 영역(DR2)이 평탄하게 형성되는 경우, 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)이 이루는 각도는 둔각일 수 있다. 제2 영역(DR2)이 곡면으로 형성되는 경우, 일정한 곡률을 갖거나 변화하는 곡률을 가질 수 있다.
도 18에서는 제2 영역(DR2)이 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 각각에서 연장된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 중 어느 한 측에서만 연장될 수 있다. 또는, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들뿐만 아니라 상하 측들 중 적어도 어느 하나에서도 연장될 수 있다. 이하에서는, 제2 영역(DR2)이 표시 장치(1000)의 좌우 측 가장자리에 배치된 것을 중심으로 설명한다.
커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)의 상면을 커버하도록 표시 패널(300)의 상부에 배치될 수 있다. 이로 인해, 커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)의 상면을 보호하는 기능을 할 수 있다. 커버 윈도우(100)는 도 24와 같이 제1 접착 부재(910)를 통해 터치 감지 장치(200)에 부착될 수 있다. 제1 접착 부재(910)는 투명 접착 필름(optically cleared adhesive film, OCA) 또는 투명 접착 레진(optically cleared resin, OCR)일 수 있다.
커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)에 대응하는 투과부(DA100)와 표시 패널(300) 이외의 영역에 대응하는 차광부(NDA100)를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(100)는 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 투과부(DA100)는 제1 영역(DR1)의 일부와 제2 영역(DR2)들의 일부에 배치될 수 있다. 차광부(NDA100)는 불투명하게 형성될 수 있다. 또는, 차광부(NDA100)는 화상을 표시하지 않는 경우에 사용자에게 보여줄 수 있는 패턴이 형성된 데코층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차광부(NDA100)에는 "SAMSUNG"과 같이 회사의 로고 또는 다양한 문자가 패턴될 수 있다. 또한, 차광부(NDA100)에는 전면 카메라, 전면 스피커, 적외선 센서, 홍채 인식 센서, 초음파 센서, 조도 센서 등을 노출하기 위한 홀들(HH)이 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전면 카메라, 전면 스피커, 적외선 센서, 홍채 인식 센서, 초음파 센서, 조도 센서 중 일부 또는 전부가 표시 패널(300)에 내장될 수 있으며, 이 경우 홀들(HH)의 일부 또는 전부가 삭제될 수 있다
커버 윈도우(100)는 유리, 사파이어, 및/또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 커버 윈도우(100)는 리지드(rigid)하거나 플렉시블(flexible)하게 형성될 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 커버 윈도우(100)와 표시 패널(300) 사이에 배치될 수 있다. 터치 감지 장치(200)는 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(DR1)뿐만 아니라 제2 영역(DR2)들에서도 사용자의 터치를 감지할 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 제1 접착 부재(910)를 통해 커버 윈도우(100)의 하면에 부착될 수 있다. 터치 감지 장치(200) 상에 외부 광 반사로 인한 시인성 저하를 방지하기 위해 편광 필름이 추가될 수 있다. 이 경우, 편광 필름이 제1 접착 부재(910)를 통해 커버 윈도우(100)의 하면에 부착될 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 사용자의 터치 위치를 감지하기 위한 장치로서, 자기 용량(self-capacitance) 방식 또는 상호 용량(mutual capacitance) 방식과 같이 정전 용량 방식으로 구현될 수 있다. 터치 감지 장치(200)가 자기 용량 방식으로 구현되는 경우 터치 구동 전극들만 포함하는 반면에, 상호 용량 방식으로 구현되는 경우 터치 구동 전극들과 터치 감지 전극들을 포함할 수 있다. 이하에서는, 터치 감지 장치가 상호 용량 방식으로 구현되는 것을 중심으로 설명한다.
터치 감지 장치(200)는 패널 형태 또는 필름 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 터치 감지 장치(200)는 도 24와 같이 제2 접착 부재(920)를 통해 표시 패널(300)의 박막 봉지막 상에 부착될 수 있다. 제2 접착 부재(920)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
또는, 터치 감지 장치(200)는 표시 패널(300)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 터치 감지 장치(200)의 터치 구동 전극들과 터치 감지 전극들은 표시 패널(300)의 박막 봉지막 상에 형성될 수 있다.
터치 감지 장치(200)의 일 측에는 터치 회로 보드(210)가 부착될 수 있다. 구체적으로, 터치 회로 보드(210)의 일 측은 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 터치 감지 장치(200)의 일 측에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 또한, 터치 회로 보드(210)의 타 측에는 터치 접속부가 마련될 수 있으며, 터치 접속부는 표시 회로 보드(310)의 터치 커넥터(312a)에 연결될 수 있다. 터치 회로 보드는 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board)일 수 있다.
터치 구동부(220)는 터치 감지 장치(200)의 터치 구동 전극들에 터치 구동 신호들을 인가하고, 터치 감지 장치(200)의 터치 감지 전극들로부터 감지 신호들을 감지하며, 감지 신호들을 분석하여 사용자의 터치 위치를 산출할 수 있다. 터치 구동부(220)는 집적회로(integrated circuit)로 형성되어 터치 회로 보드(210) 상에 장착될 수 있다.
표시 패널(300)은 터치 감지 장치(200)의 하부에 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 투과부(100DA)에 중첩되게 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(DR1)뿐만 아니라 제2 영역(DR2)들에서도 표시 패널(300)의 영상이 보일 수 있다.
표시 패널(300)은 발광 소자(light emitting element)를 포함하는 발광 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(300)은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 이용하는 유기 발광 표시 패널, 및 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 이용하는 초소형 발광 다이오드 표시 패널, 및 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 포함하는 양자점 발광 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(300)은 기판, 기판 상에 배치된 박막 트랜지스터층, 발광 소자층, 및 박막 봉지층(thin film encapsulation layer)을 포함할 수 있다.
표시 패널(300)은 유연하게 구현되므로, 플라스틱으로 형성될 수 있다. 이 경우, 기판은 유연한 기판과 지지 기판을 포함할 수 있다. 지지 기판은 유연한 기판을 지지하기 위한 것이므로, 유연한 기판 대비 유연성이 적을 수 있다. 유연한 기판과 지지 기판 각각은 유연성을 갖는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유연한 기판과 지지 기판 각각은 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET), 폴리페닐렌설파이드 (polyphenylenesulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulosetriacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합일 수 있다.
기판 상에는 박막 트랜지스터층이 배치된다. 박막 트랜지스터층은 스캔 라인들, 데이터 라인들, 및 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터들 각각은 게이트 전극, 반도체층, 소스 및 드레인 전극들을 포함한다. 스캔 구동부가 기판 상에 직접 형성되는 경우, 박막 트랜지스터층과 함께 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터층 상에는 발광 소자층이 배치된다. 발광 소자층은 애노드 전극들, 발광층, 캐소드 전극, 및 뱅크들을 포함한다. 발광층은 유기 물질을 포함하는 유기 발광층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층은 정공 주입층(hole injection layer), 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 발광층(organic light emitting layer), 전자 수송층(electron transporting layer), 및 전자 주입층(electron injection layer)을 포함할 수 있다. 정공 주입층 및 전자 주입층은 생략될 수 있다. 애노드 전극과 캐소드 전극에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기 발광층으로 이동되며, 유기 발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다. 발광 소자층은 화소들이 형성되는 화소 어레이층일 수 있으며, 이로 인해 발광 소자층이 형성된 영역은 이미지를 표시하는 표시영역으로 정의될 수 있다. 표시영역의 주변 영역은 비표시영역으로 정의될 수 있다.
발광 소자층 상에는 박막 봉지층이 배치된다. 박막 봉지층은 발광 소자층에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 박막 봉지층은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
표시 패널(300)의 일 측에는 표시 회로 보드(310)가 부착될 수 있다. 구체적으로, 표시 회로 보드(310)의 일 측은 이방성 도전 필름을 이용하여 표시 패널(300)의 일 측에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(310)는 표시 패널(300)의 하면으로 구부러질 수 있다. 터치 회로 보드(210) 역시 표시 패널(300)의 하면으로 구부러질 수 있다. 이로 인해, 터치 회로 보드(210)의 일 측 끝단에 배치된 터치 접속부는 표시 회로 보드(310)의 터치 커넥터(312a)에 연결될 수 있다.
표시 구동부(320)는 표시 회로 보드(310)를 통해 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력한다. 표시 구동부(320)는 집적회로로 형성되어 표시 회로 보드(310) 상에 장착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 구동부(320)는 표시 패널(300)의 기판 상에 직접 부착될 수 있으며, 이 경우 표시 패널(300)의 기판의 상면 또는 하면에 부착될 수 있다.
표시 패널(300)의 하부에는 도 24와 같이 패널 하부 부재(390)가 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(390)는 제3 접착 부재(930)를 통해 표시 패널(300)의 하면에 부착될 수 있다. 제3 접착 부재(930)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
패널 하부 부재(390)는 외부로부터 입사되는 광을 흡수하기 위한 광 흡수 부재, 외부로부터의 충격을 흡수하기 위한 완충 부재, 표시 패널(300)의 열을 효율적으로 방출하기 위한 방열 부재, 및 외부로부터 입사되는 광을 차단하기 위한 차광층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
광 흡수 부재는 표시 패널(300)의 하부에 배치될 수 있다. 광 흡수 부재는 광의 투과를 저지하여 광 흡수 부재의 하부에 배치된 구성들, 즉 제1 압력 센서(510), 제2 압력 센서(520), 표시 회로 보드(310) 등이 표시 패널(300)의 상부에서 시인되는 것을 방지한다. 광 흡수 부재는 블랙 안료나 염료 등과 같은 광 흡수 물질을 포함할 수 있다.
완충 부재는 광 흡수 부재의 하부에 배치될 수 있다. 완충 부재는 외부 충격을 흡수하여 표시 패널(300)이 파손되는 것을 방지한다. 완충 부재는 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 완충 부재는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene)등과 같은 고분자 수지로 형성되거나, 고무, 우레탄 계열 물질, 또는 아크릴 계열 물질을 발포 성형한 스폰지 등 탄성을 갖는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 완충 부재는 쿠션층일 수 있다.
방열 부재는 완충 부재의 하부에 배치될 수 있다. 방열 부재는 그라파이트나 탄소 나노 튜브 등을 포함하는 제1 방열층과 전자기파를 차폐할 수 있고 열전도성이 우수한 구리, 니켈, 페라이트, 은과 같은 금속 박막으로 형성된 제2 방열층을 포함할 수 있다.
제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)는 제2 영역(DR2)에 배치될 수 있다. 즉, 제1 압력 센서(510)는 표시 패널(300)의 우측 가장자리에서 표시 패널(300)의 하부에 배치될 수 있다. 제2 압력 센서(520)는 표시 패널(300)의 좌측 가장자리에서 표시 패널(300)의 하부에 배치될 수 있다. 제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)는 제1 방향(X축 방향)에서 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)는 패널 하부 부재(390)의 하면에 부착될 수 있다. 제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)는 압력 감지 회로 보드(550)를 통해 표시 회로 보드(310)에 연결될 수 있다. 제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)는 하나의 압력 감지 회로 보드(550)에 연결될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)는 서로 다른 압력 감지 회로 보드(550)들을 통해 표시 회로 보드(310)에 연결될 수 있다.
표시 회로 보드(310) 상에는 제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)를 구동하여 압력을 감지하기 위한 압력 감지부(330)가 장착될 수 있다. 이 경우, 압력 감지부(330)는 집적회로로 형성될 수 있다. 압력 감지부(330)는 표시 구동부(320)에 통합되어 하나의 집적회로로 형성될 수 있다.
또는, 압력 감지 회로 보드(550)는 표시 회로 보드(310)가 아닌 터치 회로 보드(210)에 연결될 수 있다. 이 경우, 압력 감지부(330)는 터치 회로 보드(210) 상에 장착될 수 있다. 압력 감지부(330)는 터치 구동부(220)에 통합되어 하나의 집적회로로 형성될 수 있다.
패널 하부 부재(390)의 하부에는 미들 프레임(600)이 배치될 수 있다. 미들 프레임(600)은 합성 수지, 금속, 또는 합성 수지와 금속을 모두 포함할 수 있다.
방수 부재(400)는 미들 프레임(600)의 테두리에 배치될 수 있다. 방수 부재(400)는 제1 압력 센서(510)의 외측과 제2 압력 센서(520)의 외측에 배치될 수 있다. 방수 부재(400)는 패널 하부 부재(390)의 상면과 미들 프레임(600)의 하면에 접착될 수 있다.
도 18 및 도 19에 도시된 실시예에 의하면, 방수 부재(400)가 제1 압력 센서(510)의 외측과 제2 압력 센서(520)의 외측에 배치되므로, 방수 부재(400)에 의해 표시 패널(300)과 미들 프레임(600) 사이로 수분이나 분진이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 방수 및 방진이 가능한 표시 장치(1000)가 제공될 수 있다.
미들 프레임(600)에는 카메라 장치(720)가 삽입되는 제1 카메라 홀(CMH1), 배터리의 발열을 위한 배터리 홀(BH), 및 표시 회로 보드(310)에 접속된 제2 연결 케이블(314)이 통과하는 케이블 홀(CAH)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 케이블 홀(CAH)은 미들 프레임(600)의 우측 가장자리에 가까이 배치될 수 있으며, 이 경우 표시 패널(300)의 우측 가장자리에서 패널 하부 부재(390)의 하부에 배치되는 제1 압력 센서(510)에 의해 가려질 수 있다. 따라서, 제1 압력 센서(510)는 도 2와 같이 케이블 홀(CAH)을 가리지 않고 노출하기 위해 일 측에서 노치(notch) 형태로 오목하게 형성된 제1 오목부(NTH1)를 포함할 수 있다.
또한, 미들 프레임(600)은 표시 패널(300)의 패널 하부 부재(390), 제1 압력 센서(510), 및 제2 압력 센서(520)의 하부에 배치된다. 미들 프레임(600)은 제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)에 압력이 인가되는 경우, 제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)를 지지할 수 있다. 따라서, 제1 압력 센서(510)와 제2 압력 센서(520)는 인가된 압력을 감지할 수 있다.
미들 프레임(600)의 하부에는 메인 회로 보드(700)가 배치될 수 있다. 메인 회로 보드(700)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 또는 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다.
메인 회로 보드(700)는 메인 프로세서(710), 카메라 장치(720), 및 메인 커넥터(730)를 포함할 수 있다. 메인 프로세서(710)과 메인 커넥터(730)는 하부 커버(900)와 마주보는 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치될 수 있다. 또한, 카메라 장치(720)는 메인 회로 보드(700)의 상면과 하면 모두에 배치될 수 있다.
메인 프로세서(710)는 표시 장치(1000)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 표시 패널(300)이 영상을 표시하도록 영상 데이터를 표시 회로 보드(310)의 표시 구동부(320)로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동부(220)로부터 터치 데이터를 입력 받고 사용자의 터치 위치를 판단한 후, 사용자의 터치 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동부(220) 또는 압력 감지부(330)로부터 압력 감지 데이터를 입력 받고, 압력 감지 데이터에 따라 사용자의 압력 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 압력 감지 데이터에 따라 진동 발생 장치(910)를 진동하여 햅틱(haptic)을 구현하도록 제어할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 집적회로로 이루어진 어플리케이션 프로세서(application processor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 또는 시스템 칩(system chip)일 수 있다. 메인 프로세서(710)는 제어부로 통칭될 수 있다.
또한, 메인 회로 보드(700)는 외부 테스트 장치를 통해 측정된 압력 센서의 압력 값 또는 압력 값에 의해 생성된 압력 문턱 값을 저장하기 위한 저장부를 더 포함할 수 있다. 저장부는 레지스터 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 이 경우, 메인 프로세서(710)는 압력 센서로부터 감지된 압력값을 상기 압력 문턱값과 비교하여 압력 감지 여부를 판단할 수 있다.
카메라 장치(720)는 카메라 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하여 메인 프로세서(710)로 출력한다.
미들 프레임(600)의 커넥터 홀(CAH)을 통과한 제2 연결 케이블(314)은 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700)의 간극을 통해 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치된 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 메인 회로 보드(910)는 표시 회로 보드(310)와 터치 회로 보드(210)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이외, 메인 회로 보드(700)에는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있는 이동 통신 모듈이 더 장착될 수 있다. 무선 신호는 음성 신호, 화상 통화 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 메인 회로 보드(700)에는 음향을 출력할 수 있는 스피커와 같은 음향 출력 장치가 더 장착될 수 있다.
하부 커버(900)는 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 커버(900)는 미들 프레임(600)과 체결되어 고정될 수 있다. 하부 커버(900)는 표시 장치(1000)의 하면 외관을 형성할 수 있다. 하부 커버(900)는 플라스틱, 및/또는 금속을 포함할 수 있다.
하부 커버(900)에는 카메라 장치(720)가 삽입되어 외부로 돌출되는 제2 카메라 홀(CMH2)이 형성될 수 있다. 카메라 장치(720)의 위치와 카메라 장치(720)에 대응되는 제1 및 제2 카메라 홀들(CMH1, CMH2)의 위치는 도 18, 도 19에 도시된 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 하부 커버(900)의 상면에는 진동 발생 장치(910)가 배치될 수 있으며, 진동 발생 장치(910)는 메인 회로 보드(700)의 하면에 연결될 수 있다. 이로 인해, 진동 발생 장치(910)는 메인 프로세서(710)의 진동 신호에 응답하여 진동을 발생할 수 있다. 진동 발생 장치(910)는 편심 모터(eccentric rotating mass, ERM), 선형 공진 액츄에이터(linear resonant actuator, LRA), 및 피에조 액츄에이터(piezo actuator) 중 어느 하나일 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제1 범프들을 보여주는 평면도이다.
도 20을 참조하면, 제1 압력 센서(510)는 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 갖는 직사각형의 평면 형태를 가질 수 있다. 하지만, 제1 압력 센서(510)의 평면 형태는 이에 한정되지 않으며, 적용되는 위치에 따라 달라질 수 있다.
제1 압력 센서(510)는 복수의 압력 감지셀들(CE1~CE8)을 포함한다. 도 20에서는 제1 압력 센서(510)가 8 개의 압력 감지셀들(CE1~CE8)을 포함하는 것을 예시하였으나, 압력 감지 셀들(CE1~CE8)의 개수는 이에 한정되지 않는다.
압력 감지 셀들(CE1~CE8) 각각은 독립적으로 해당 위치의 압력을 감지할 수 있다. 도 20에서는 압력 감지 셀들(CE1~CE8)이 1열로 배열된 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 압력 감지 셀들(CE1~CE8)은 필요에 따라 복수의 열로 배열될 수 있다. 또한, 압력 감지 셀들(CE1~CE8) 각각은 도 20과 같이 소정의 간격으로 떨어져 배치되거나, 연속적으로 배치될 수 있다.
압력 감지 셀들(CE1~CE8)은 용도에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제7 압력 감지 셀들(CE1~CE7)은 표시 장치(1000)의 일 측 가장자리에 배치된 볼륨 제어 버튼(VB+, VB-) 또는 전원 버튼(PB)과 같이 물리 버튼으로 사용될 수 있다. 또는, 제8 압력 감지 셀(CE8)은 사용자의 스퀴징(squeezing) 압력을 감지하기 위한 버튼(SQB)으로 사용될 수 있다. 이 경우, 제8 압력 감지 셀(CE8)은 제1 내지 제7 압력 감지 셀들(CE1~CE7)보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다. 제8 압력 감지 셀(CE8)은 제1 압력 센서(510)의 길이 방향(Y축 방향)에서 제1 내지 제7 압력 감지 셀들(CE1~CE7)보다 길게 형성될 수 있다.
또한, 도 20에서는 물리 버튼으로 사용되는 제1 내지 제7 압력 감지 셀들(CE1~CE7)이 동일한 면적으로 형성되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 내지 제7 압력 감지 셀들(CE1~CE7)의 면적은 서로 다를 수 있다. 또는, 제1 내지 제7 압력 감지 셀들(CE1~CE7) 중 일부 압력 감지 셀들의 면적은 서로 동일하고, 나머지 압력 감지 셀들의 면적은 서로 동일하나, 일부 압력 감지 셀들 각각의 면적과 나머지 압력 감지 셀들 각각의 면적은 서로 다를 수 있다.
제1 범프(530)들은 제1 내지 제8 압력 감지 셀들(CE1~CE8)에 중첩되도록 제1 내지 제8 압력 감지 셀들(CE1~CE8) 상에 배치될 수 있다. 제1 범프(530)들은 사용자의 압력에 따라 제1 내지 제8 압력 감지 셀들(CE1~CE8)을 가압하는 역할을 한다. 따라서, 사용자의 압력이 제1 내지 제8 압력 감지 셀들(CE1~CE8)에 의해 감지될 수 있다.
제1 범프(530)들에 의해 제1 내지 제8 압력 감지 셀들(CE1~CE8)에 가해지는 압력을 높이기 위해서, 제1 범프(530)들 각각은 제1 내지 제8 압력 감지 셀들(CE1~CE8) 각각에 비해 작은 면적으로 형성될 수 있다. 제1 범프(530)들 각각은 제1 내지 제8 압력 감지 셀들(CE1~CE8) 각각의 압력 감지층(PSL)보다 작은 면적으로 형성될 수 있다.
제1 범프(530)의 면적은 압력 감지 셀의 면적에 비례할 수 있다. 예를 들어, 도 20과 같이 제8 압력 감지 셀(CE8)의 면적이 제1 내지 제7 압력 감지 셀들(CE1~CE7) 각각의 면적에 비해 넓은 경우, 제8 압력 감지 셀(CE8)에 중첩되는 제1 범프(530)의 면적은 제1 내지 제7 압력 감지 셀들(CE1~CE7)에 중첩되는 제1 범프(530)들 각각의 면적보다 넓을 수 있다.
또한, 미들 프레임(600)의 케이블 홀(CAH)을 덮지 않도록 하기 위해, 제1 압력 센서(510)에서 미들 프레임(600)의 케이블 홀(CAH)에 대응하는 영역에 노치(notch) 형태의 제1 오목부(NTH1)가 형성될 수 있다.
한편, 도 21에 도시된 제2 압력 센서(520) 및 제2 범프(540)들은 제2 압력 센서(520)가 제1 오목부(NTH1)를 포함하지 않는 것에서 도 20에 도시된 제1 압력 센서(510) 및 제1 범프(530)와 차이가 있을 뿐이다. 도 21에 도시된 제2 압력 센서(520)와 제2 범프(540)에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 22은 도 21의 A 영역을 상세히 보여주는 평면도이다. 도 23는 도 22의 Ⅲ-Ⅲ'의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 22 및 도 23를 참조하면, 제1 압력 센서(510)는 제1 기판(SUB1), 제2 기판(SUB2), 구동 라인(TL), 제1 내지 제8 감지 라인들(RL1~RL8, p는 2 이상의 정수), 구동 패드(TP), 제1 내지 제8 감지 패드들(RP1~RP8), 및 제1 내지 제8 압력 감지 셀들(CE1~CE8)을 포함한다.
도 22에서는 설명의 편의를 위해 제4 압력 감지 셀(CE4), 제5 압력 감지 셀(CE5), 및 패드 영역(PAD)만을 도시하였다. 또한, 도 22에서는 설명의 편의를 위해 제2 기판(SUB2)을 생략하였다.
제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 서로 마주보도록 배치된다. 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 각각 폴리에틸렌(poly ethylene), 폴리이미드(poly imide), 폴리카보네이트(poly carbonate), 폴리술폰(polysulfone), 폴리아크릴레이트(poly acrylate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 폴리노르보넨(poly norbornene), 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 폴레에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름 또는 폴리이미드 필름으로 이루어질 수 있다.
제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에는 압력 감지 셀들(CE1~CE8)이 배치된다. 제2 기판(SUB2)과 마주보는 제1 기판(SUB1)의 일면 상에는 구동 라인(TL), 감지 라인들(RL1~RL8), 구동 패드(TP), 감지 패드들(RP1~RP8)이 배치된다. 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에는 압력 감지 셀들(CE1~CE8)이 배치된다.
압력 감지 셀들(CE1~CE8) 각각은 적어도 하나의 구동 라인과 적어도 하나의 감지 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 압력 감지 셀들(CE1~CE8)은 하나의 구동 라인(TL)에 공통적으로 연결되는데 비해, 감지 라인들(RL1~RL8)에는 일대일로 접속될 수 있다. 도 22과 같이, 제4 압력 감지 셀(CE4)은 구동 라인(TL)과 제4 감지 라인(RL4)에 접속되고, 제5 압력 감지 셀(CE5)은 구동 라인(TL)과 제5 감지 라인(RL5)에 접속될 수 있다.
구동 라인(TL)은 구동 패드(TP)에 접속되고, 감지 라인들(RL1~RL8)은 감지 패드들(RP1~RP8)에 일대일로 접속될 수 있다. 제1 감지 라인(RL1)은 제1 감지 패드(RP1)에 접속되고, 제2 감지 라인(RL2)은 제2 감지 패드(RP2)에 접속되며, 제3 감지 라인(RL3)은 제3 감지 패드(RP3)에 접속되고, 제4 감지 라인(RL4)은 제4 감지 패드(RP4)에 접속될 수 있다. 제5 감지 라인(RL5)은 제5 감지 패드(RP5)에 접속되고, 제6 감지 라인(RL6)은 제6 감지 패드(RP6)에 접속되며, 제7 감지 라인(RL7)은 제7 감지 패드(RP7)에 접속되고, 제8 감지 라인(RL8)은 제8 감지 패드(RP8)에 접속될 수 있다.
패드 영역(PAD)은 제1 기판(SUB1)의 일 측으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 제1 기판(SUB1)의 일 측은 제1 압력 센서(510)의 장변일 수 있다. 도 22에서는 패드 영역(PAD)이 제1 기판(SUB1)의 장변의 중앙에서 돌출된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 기판(SUB1)의 장변의 일 단 또는 타단에서 돌출될 수 있다.
패드 영역(PAD)에는 구동 패드(TP)와 감지 패드들(RP1~RP8)이 배치될 수 있다. 구동 패드(TP)와 감지 패드들(RP1~RP8)은 이방성 도전 필름을 통해 제3 회로 보드(550)의 구동 리드 라인(TL_F)과 감지 리드 라인들(RL1_F~RL8_F)에 일대일로 연결될 수 있다. 구동 패드(TP)는 구동 리드 라인(TL_F)에 접속되고, 제1 감지 패드(RP1)는 제1 감지 리드 라인(RL1_F)에 접속되며, 제2 감지 패드(RP2)는 제2 감지 리드 라인(RL2_F)에 접속되고, 제3 감지 패드(RP3)는 제3 감지 리드 라인(RL3_F)에 접속되며, 제4 감지 패드(RP4)는 제4 감지 리드 라인(RL4_F)에 접속될 수 있다. 또한, 제5 감지 패드(RP5)는 제5 감지 리드 라인(RL5_F)에 접속되며, 제6 감지 패드(RP6)는 제6 감지 리드 라인(RL6_F)에 접속되고, 제7 감지 패드(RP7)는 제7 감지 리드 라인(RL7_F)에 접속되며, 제8 감지 패드(RP8)는 제8 감지 리드 라인(RL8_F)에 접속될 수 있다.
도 22과 같이 제3 회로 보드(550)는 표시 회로 보드(310)에 연결되므로, 표시 회로 보드(310)에 장착된 압력 감지부(330)와 전기적으로 연결될 수 있다. 압력 감지부(330)는 제3 회로 보드(550)의 구동 리드 라인(TL_F)과 제1 압력 센서(510)의 구동 패드(TP)를 통해 구동 라인(TL)에 구동 전압을 인가하고, 제1 압력 센서(510)의 감지 패드들(RP1~RPp)에 접속된 감지 리드 라인들(RL1_F~RL8_F)을 통해 감지 라인들(RL1~RL8)로부터 전류 값들 또는 전압 값들을 감지함으로써, 압력 감지 셀들(CE1~CE8)들에 가해진 압력을 감지할 수 있다.
제1 압력 센서(510)는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치되어 이들을 결합하는 결합층(AHL)을 더 포함할 수 있다. 결합층(AHL)은 감압 점착층이나 접착층으로 이루어질 수 있다. 결합층(AHL)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 주변부를 따라 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 결합층(AHL)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 가장자리를 완전히 둘러싸 제1 압력 센서(510)의 내부를 밀봉하는 역할을 할 수 있다. 아울러, 결합층(AHL)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서의 역할을 할 수 있다. 도 22에서는 결합층(AHL)이 패드 영역(PAD)에 형성되지 않으며, 이로 인해 구동 라인(TL), 감지 라인들(RL1~RLp), 압력 감지 셀들(CE1~CEp), 구동 패드(TP), 및 감지 패드들(RP1~RPp)과 중첩되지 않는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 결합층(AHL)은 구동 라인(TL), 감지 라인들(RL1~RLp), 압력 감지 셀들(CE1~CEp), 구동 패드(TP), 및 감지 패드들(RP1~RPp)과 중첩되게 배치될 수 있다.
결합층(AHL)은 제1 기판(SUB1)의 일면 또는 제2 기판(SUB2)의 일면에 먼저 부착된 후 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 합착 과정에서 다른 기판의 일면에 부착될 수 있다. 다른 예로, 제1 기판(SUB1)의 일면과 제2 기판(SUB2)의 일면에 각각 결합층(AHL)이 마련되고, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 합착 과정에서 제1 기판(SUB1)의 결합층과 제2 기판(SUB2)의 결합층(AHL)이 상호 부착될 수도 있다.
압력 감지 셀들(CE1~CE8) 각각은 도 23와 같이 구동 연결 전극(TCE), 감지 연결 전극(RCE), 구동 전극(TE1)들, 감지 전극(RE1)들, 및 압력 감지층(PSL)을 포함한다.
구동 연결 전극(TCE), 감지 연결 전극(RCE), 구동 전극(TE1)들, 및 감지 전극(RE1)들은 제2 기판(SUB2)과 마주보는 제1 기판(SUB1) 상에 배치된다.
구동 연결 전극(TCE)은 구동 라인(TL)과 구동 전극(TE1)들에 접속된다. 구체적으로, 구동 연결 전극(TCE)은 길이 방향(Y축 방향)으로 일 끝단에서 구동 라인(TL)에 연결된다. 구동 전극(TE1)들은 구동 연결 전극(TCE)의 폭 방향(X축 방향)으로 분지될 수 있다.
감지 연결 전극(RCE)은 감지 라인들(RL1~RL8) 중 어느 하나와 감지 전극(RE1)들에 접속된다. 구체적으로, 감지 연결 전극(TCE)은 길이 방향(Y축 방향)으로 일 끝단에서 감지 라인들(RL1~RL8) 중 어느 하나에 연결된다. 감지 전극(RE1)들은 감지 연결 전극(RCE)의 폭 방향(X축 방향)으로 분지될 수 있다.
구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들은 동일층에 배치될 수 있다. 구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들은 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들은 은(Ag), 구리(Cu) 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다. 구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들은 제1 기판(SUB1) 상에 스크린 인쇄 방식으로 형성될 수 있다.
구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들은 인접하여 배치되나, 서로 연결되지 않는다. 구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다. 구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들은 구동 연결 전극(TCE)과 감지 연결 전극(RCE)의 길이 방향(Y축 방향)으로 교대로 배치될 있다. 즉, 구동 연결 전극(TCE)과 감지 연결 전극(RCE)의 길이 방향(Y축 방향)으로 구동 전극(TE1), 감지 전극(RE1), 구동 전극(TE1), 감지 전극(RE1)의 순서로 반복적으로 배치될 수 있다.
압력 감지층(PSL)은 제1 기판(SUB1)과 마주보는 제2 기판(SUB2)의 일면 상에 배치된다. 압력 감지층(PSL)은 구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들에 중첩되게 배치될 수 있다.
압력 감지층(PSL)은 압력 민감 물질 및 압력 민감 물질이 배치되는 고분자 수지(polymer)를 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 니켈, 알루미늄, 티타늄, 주석, 구리 등의 금속 미세 입자들(또는 금속 나노 입자들)일 수 있다. 예를 들어, 압력 감지층(PSL)은 QTC(Quantum Tunneling Composite)일 수 있다.
제1 압력 센서(510)의 높이 방향(Z축 방향)에서 압력이 제2 기판(SUB2)으로 가해지지 않는 경우, 도 23와 같이 압력 감지층(PSL)과 구동 전극(TE1)들 사이와 압력 감지층(PSL)과 감지 전극(RE1)들 사이에는 갭이 존재한다. 즉, 압력이 제2 기판(SUB2)으로 가해지지 않는 경우, 압력 감지층(PSL)은 구동 전극(TE1)들 및 감지 전극(RE1)들과 이격되어 있다.
제1 압력 센서(510)의 높이 방향(Z축 방향)에서 압력이 제2 기판(SUB2)으로 가해지는 경우, 압력 감지층(PSL)이 구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들에 접촉할 수 있다. 이 경우, 구동 전극(TE1)들 중 적어도 어느 하나와 감지 전극(RE1)들 중 적어도 어느 하나는 압력 감지층(PSL)을 통해 물리적으로 연결될 수 있으며, 압력 감지층(PSL)은 전기적인 저항으로 작용할 수 있다.
따라서, 도 22 및 도 23에 도시된 실시예에 의하면, 제1 압력 센서(510)의 압력 감지 셀은 가해지는 압력에 따라 압력 감지층(PSL)이 구동 전극(TE1)들과 감지 전극(RE1)들에 접촉하는 면적이 달라지므로, 감지 전극(RE1)들에 전기적으로 연결된 감지 라인의 저항 값이 변화될 수 있다. 예를 들어, 제1 압력 센서(510)의 압력 감지 셀에 가해지는 압력이 높아질수록 감지 라인의 저항 값은 낮아질 수 있다. 압력 감지부(330)는 감지 라인들(RL1~RL8)로부터 전류 값 또는 전압 값 변화를 감지함으로써, 사용자가 손으로 누르는 압력을 감지할 수 있다.
한편, 제2 압력 센서(520)는 도 22 및 도 23에 도시된 제1 압력 센서(510)와 실질적으로 동일하므로, 제2 압력 센서(520)에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 24는 표시 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 24를 참조하면, 커버 윈도우(100), 터치 감지 장치(200), 표시 패널(300), 패널 하부 부재(390), 및 미들 프레임(600)은 제1 영역(DR1)에서 평탄하게 형성되며, 제2 영역(DR2)에서 곡면으로 형성될 수 있다.
제1 압력 센서(510)는 표시 장치(1000)의 곡면부에 해당하는 제2 영역(DR2)에 배치될 수 있다. 제1 압력 센서(510)의 상부에는 제1 범프(530)들이 배치되며, 제1 범프(530)들 각각은 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(390)의 하면에 부착되고, 제6 접착 부재(960)를 통해 제1 압력 센서(510)의 상면에 부착될 수 있다. 또한, 제1 압력 센서(510)는 제5 접착 부재(950)를 통해 미들 프레임(600)의 상면에 부착될 수 있다. 제4 접착 부재(940), 제5 접착 부재(950), 및 제6 접착 부재(960)는 압력 민감 점착제(PSA)일 수 있다. 제4 접착 부재(940)와 제5 접착 부재(950) 중 어느 하나는 생략될 수 있다.
방수 부재(400)는 제1 압력 센서(510)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 방수 부재(400)는 제1 압력 센서(510)의 일 측면 상에 배치될 수 있으며, 제1 압력 센서(510)의 일 측면은 다른 측면들보다 표시 패널(300)의 일 측 가장자리에 가깝게 배치될 수 있다. 방수 부재(400)는 패널 하부 부재(390)의 하면과 미들 프레임(600)의 상면에 부착될 수 있다. 이를 위해, 방수 부재(400)는 베이스 필름과 베이스 필름의 일 면 상에 배치되는 제1 점착막, 및 베이스 필름의 타면 상에 배치되는 제2 점착막을 포함할 수 있다. 베이스 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET)와 쿠션층, 또는 폴리에틸렌 폼(PE-foam)일 수 있다. 제1 점착막과 제2 점착막은 압력 민감 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다. 제1 점착막은 패널 하부 부재(390)의 하면에 점착되고, 제2 점착막은 미들 프레임(600)의 상면에 점착될 수 있다.
도 24에 도시된 실시예에 의하면, 방수 부재(400)가 제1 압력 센서(510)의 외측에 배치되어, 패널 하부 부재(390)의 하면과 미들 프레임(600)의 상면을 부착하므로, 방수 부재(400)에 의해 표시 패널(300)과 미들 프레임(600) 사이로 수분이나 분진이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 방수 및 방진이 가능한 표시 장치(1000)가 제공될 수 있다.
한편, 제2 압력 센서(520)가 표시 패널(300)의 좌측 가장자리에 배치되기 때문에, 방수 부재(400)가 제2 압력 센서(520)의 좌측면 상에 배치되는 것에서 방수 부재(400)와 제1 압력 센서(510)의 배치 위치와 차이가 있을 뿐이므로, 방수 부재(400)와 제2 압력 센서(520)의 배치 위치에 대한 자세한 설명은 생략한다.
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: 스테이지 20: 제1 슬라이드 부재
30: 제2 슬라이드 부재 40: 슬라이더
50: 가이드 암 60: 가압 부재
70: 각도 가이드 100: 커버 윈도우
200: 터치 감지 장치 300: 표시 패널
400: 방수 부재 510: 제1 압력 센서
520: 제2 압력 센서 600: 미들 프레임
1000: 표시 장치
30: 제2 슬라이드 부재 40: 슬라이더
50: 가이드 암 60: 가압 부재
70: 각도 가이드 100: 커버 윈도우
200: 터치 감지 장치 300: 표시 패널
400: 방수 부재 510: 제1 압력 센서
520: 제2 압력 센서 600: 미들 프레임
1000: 표시 장치
Claims (20)
- 스테이지;
상기 스테이지 상에 배치되며, 테스트 부재가 안착되는 거치부;
상기 거치부를 기울어지게 조정하는 각도 조절부;
상기 스테이지 상에 배치되며, 가압 부재를 제1 방향, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향, 및 상기 스테이지의 높이 방향인 제3 방향으로 이동시키는 가압 가이드를 포함하되,
상기 가압 부재는 몸통부와 상기 몸통부의 상면으로부터 돌출된 돌출부를 포함하고,
상기 가압 부재는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입 홈을 포함하여 상기 돌출부를 덮는 가압 커버를 더 포함하며,
상기 가압 커버는 상기 삽입 홈의 반대면의 단면이, 중심부가 오목한 형상, 중심부가 볼록한 형상 및 일측은 평편하고 타측은 볼록한 형상 중 어느 하나인 테스트 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 테스트 부재는 평탄부와 상기 평탄부로부터 연장된 적어도 하나의 곡면부를 포함하는 표시장치이되, 상기 적어도 하나의 곡면부는 적어도 하나 이상의 압력 센서가 배치된 테스트 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 가압 부재는 상기 적어도 하나의 곡면부를 가압하는 테스트 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 가압 가이드는,
상기 가압 부재를 상기 제1 방향으로 이동시키는 레일;
상기 레일에 결합되고 상기 가압 부재를 상기 제3 방향으로 이동시키는 제1 슬라이드 부재; 및
상기 제1 슬라이드 부재에 결합되고, 상기 가압 부재를 상기 제2 방향으로 이동시키는 제2 슬라이드 부재를 포함하는 테스트 장치. - 제4 항에 있어서,
상기 제2 슬라이드 부재에 결합되고, 상기 가압 부재를 지지하는 가이드 암을 더 포함하되, 상기 가이드 암은 상기 가압 부재의 착탈이 가능하도록 가이드 링을 구비한 테스트 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 가이드 암은 한 쌍이되, 상기 제3 방향으로 중첩되고 일정 간격 이격되도록 배치된 테스트 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 거치부의 상면에 배치되며, 상기 각도 조절부에 의해 상기 거치부가 소정의 각도로 기울어진 경우 상기 테스트 부재가 미끄러지는 것을 방지하는 미끄럼 방지 부재를 더 포함하는 테스트 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 각도 조절부는 상기 거치부의 장변 방향으로 상기 거치부와 결합되어 상기 거치부를 360도 회전시키며, 상기 거치부를 지지하는 지지 부재를 포함하는 테스트 장치. - 제8 항에 있어서,
상기 거치부를 수평 방향으로 360도로 회전시켜 상기 거치부와 상기 스테이지가 이루는 각도를 조절하는 회전부재를 더 포함하는 테스트 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 각도 조절부에 의해 상기 거치부가 소정의 각도로 기울어진 경우 상기 테스트 부재의 일측을 지지하며, 상기 거치부의 일측에 배치된 적어도 하나 이상의 지지부를 더 포함하는 테스트 장치. - 삭제
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- 테스트 부재를 거치부에 안착하는 단계;
각도 조절부를 이용하여 상기 거치부의 기울어진 각도를 조절하는 단계;
상기 테스트 부재의 측정 위치와 상응하도록 가압 가이드의 위치를 조절하는 단계;
상기 가압 가이드의 가압 부재로 상기 테스트 부재를 가압하는 단계 및
상기 테스트 부재에서 측정된 압력 정보를 외부 기기로 전송하고 표시하는 단계를 포함하되,
상기 가압 부재는 몸통부와 상기 몸통부의 상면으로부터 돌출된 돌출부를 포함하고,
상기 가압 부재는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입 홈을 포함하여 상기 돌출부를 덮는 가압 커버를 더 포함하며,
상기 가압 커버는 상기 삽입 홈의 반대면의 단면이, 중심부가 오목한 형상, 중심부가 볼록한 형상 및 일측은 평편하고 타측은 볼록한 형상 중 어느 하나인 테스트 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 테스트 부재는 평탄부와 상기 평탄부로부터 연장된 적어도 하나의 곡면부를 포함하는 표시 장치이되, 상기 적어도 하나의 곡면부는 적어도 하나 이상의 압력 센서가 배치된 것을 특징으로 하는 테스트 방법. - 제15 항에 있어서,
각도 조절부를 이용하여 상기 거치부의 기울어진 각도를 조절하는 단계는 상기 가압 부재가 상기 테스트 부재의 곡면부를 수직으로 가압하도록 상기 거치부의 각도를 조절하는 테스트 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 가압 가이드의 가압 부재로 상기 테스트 부재를 가압하는 단계는 상기 테스트 부재에 인가되는 압력량을 순차적으로 변화시키되, 상기 테스트 부재의 동작시점을 확인하여, 상기 테스트 부재가 동작하는 압력 문턱값을 검출하는 테스트 방법.
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