KR102628240B1 - 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102628240B1
KR102628240B1 KR1020160115186A KR20160115186A KR102628240B1 KR 102628240 B1 KR102628240 B1 KR 102628240B1 KR 1020160115186 A KR1020160115186 A KR 1020160115186A KR 20160115186 A KR20160115186 A KR 20160115186A KR 102628240 B1 KR102628240 B1 KR 102628240B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
folded
pressure
display device
control unit
Prior art date
Application number
KR1020160115186A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180028093A (ko
Inventor
홍원기
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160115186A priority Critical patent/KR102628240B1/ko
Priority to US15/603,367 priority patent/US10402033B2/en
Priority to CN201710769278.9A priority patent/CN107797698A/zh
Publication of KR20180028093A publication Critical patent/KR20180028093A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102628240B1 publication Critical patent/KR102628240B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G06F3/04142—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position the force sensing means being located peripherally, e.g. disposed at the corners or at the side of a touch sensing plate
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G06F3/04144—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position using an array of force sensing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164—Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G06F3/041661—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving using detection at multiple resolutions, e.g. coarse and fine scanning; using detection within a limited area, e.g. object tracking window
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0447—Position sensing using the local deformation of sensor cells
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection

Abstract

본 발명은 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 입력 센서는, 기판; 상기 기판 상에 제공되는 제1 압력 센서; 및 상기 제1 압력 센서에 구동 신호를 인가하고, 상기 제1 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 터치의 위치 및 세기를 산출하는 센서 제어부를 포함하며, 상기 센서 제어부는, 상기 기판이 폴딩된 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.

Description

입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치{INPUT SENSOR AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서, 표시 장치에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.
최근의 표시 장치는 영상 표시 기능과 더불어 사용자의 터치를 입력 받기 위한 터치 센서를 구비하고 있다. 이에 따라, 사용자는 터치 센서를 통해 보다 편리하게 표시 장치를 이용할 수 있게 되었다.
또한 최근에는 터치 위치뿐만 아니라, 터치로 인하여 발생하는 압력을 이용하여 사용자에게 다양한 기능을 제공하고자 하였다.
본 발명은 터치의 위치 및 세기를 파악하는 입력 센서를 제공하는 데에 목적이 있다.
본 발명은 입력 센서가 폴딩되는 경우 발생하는 압력 터치의 인식 오차를 줄이는 데에 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 입력 센서는, 기판; 상기 기판 상에 제공되는 제1 압력 센서; 및 상기 제1 압력 센서에 구동 신호를 인가하고, 상기 제1 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 터치의 위치 및 세기를 산출하는 센서 제어부를 포함하며, 상기 센서 제어부는, 상기 기판이 폴딩된 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.
또한, 상기 기판이 폴딩 라인을 따라 폴딩된 경우, 상기 센서 제어부는, 상기 폴딩 라인 상에 위치하는 제1 압력 센서에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.
또한, 상기 기판이 폴딩된 경우, 상기 센서 제어부는, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.
또한, 상기 제1 압력 센서 주변에 위치하며, 상기 기판이 폴딩될 때 상기 기판에 가해지는 압력을 감지하는 제2 압력 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서 제어부는, 상기 제2 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 상기 기판이 폴딩된 각도를 판단할 수 있다.
또한, 상기 센서 제어부는, 상기 기판이 기설정된 각도 이상 폴딩된 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.
또한, 상기 센서 제어부는, 상기 기판이 기 설정된 시간 이상 폴딩된 상태를 유지하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.
또한, 상기 제2 압력 센서는, 폴딩된 기판이 펼쳐지는 경우 상기 기판에 가해지는 압력을 감지할 수 있다.
또한, 상기 센서 제어부는, 상기 폴딩된 기판이 펼쳐지는 경우, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가할 수 있다.
또한, 상기 센서 제어부는, 상기 제1 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 상기 기판의 폴딩 여부를 판단할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 상기 표시 장치에 입력되는 압력을 감지하는 제1 압력 센서, 및 상기 제1 압력 센서에 구동 신호를 인가하고, 상기 제1 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 상기 압력이 가해진 위치 및 세기를 산출하는 센서 제어부를 포함하는 입력 센서; 및 상기 입력 센서의 일면에 위치하고, 상기 압력이 가해진 위치 및 세기에 대응하는 UI가 수행된 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하며, 상기 표시 장치가 폴딩된 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부가 상기 구동 신호를 인가 받지 않거나, 상기 UI가 수행되지 않을 수 있다.
또한, 상기 표시 장치가 폴딩 라인을 따라 폴딩된 경우, 상기 센서 제어부는, 상기 폴딩 라인 상에 위치하는 제1 압력 센서에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.
또한, 상기 표시 장치가 폴딩된 경우, 상기 센서 제어부는, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.
또한, 상기 제1 압력 센서 주변에 위치하며, 상기 표시 장치가 폴딩될 때 상기 표시 장치에 가해지는 압력을 감지하는 제2 압력 센서들을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서 제어부는, 상기 제2 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 상기 표시 장치가 폴딩된 각도를 판단할 수 있다.
또한, 상기 센서 제어부는, 상기 폴딩된 각도가 기 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.
또한, 상기 센서 제어부는, 상기 표시 장치가 기 설정된 시간 이상 폴딩된 상태를 유지하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않을 수 있다.
또한, 상기 제2 압력 센서는, 폴딩된 표시 장치가 펼쳐지는 경우 상기 표시 장치에 가해지는 압력을 감지할 수 있다.
또한, 상기 폴딩된 표시 장치가 펼쳐지는 경우, 상기 센서 제어부는, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가할 수 있다.
또한, 상기 표시 장치가 폴딩되어 상기 UI가 수행되지 않는 경우, 상기 센서 제어부는, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가할 수 있다.
또한, 상기 표시 장치가 폴딩 라인을 따라 폴딩된 경우, 상기 표시 패널은, 상기 폴딩 라인 상에 위치하는 제1 압력 센서로부터 획득한 감지 신호에 대응하는 UI가 수행된 영상은 표시 하지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면, 터치의 위치 및 세기를 파악하는 입력 센서를 제공할 수 있다.
또한, 입력 센서가 폴딩되는 경우 발생하는 압력 터치의 인식 오차를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 입력 센서를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일부 영역 S에서의 압력 센서를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1 및 도 2에 도시된 압력 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부를 포함한 입력 센서를 나타낸 도면이다.
도 5a는 제1 전극들에 인가되는 구동 신호의 파형을 나타낸 것이고, 도 5b는 제2 전극들에 인가되는 구동 신호의 파형을 나타낸 것이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 의한 입력 센서가 폴딩된 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서가 도 6a에 도시된 것과 같이 폴딩된 경우, 압력 센서에 인가되는 구동 신호의 파형을 나타낸 것이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서가 도 6b에 도시된 것과 같이 폴딩된 경우, 압력 센서에 인가되는 구동 신호의 파형을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 센서의 단면도를 나타낸 것이다.
도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 제1 압력 센서(100')의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 입력 센서를 나타내는 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력 센서를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력 센서를 나타낸 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 표시 패널을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명이 일 실시예에 따른 표시 구동부를 포함한 표시 장치를 나타낸 도면이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
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 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 의한 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 입력 센서를 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 입력 센서(10)는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 제1 압력 센서(100)를 포함할 수 있다.
제1 압력 센서(100)는 제1 전극들(120)과 제2 전극들(130)을 포함하며, 제1 전극들(120) 및 제2 전극들(130)은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 물질은 금속이나 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 금속으로는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 타이타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu), 백금(Pt) 등을 들 수 있다.
한편, 제1 및 제2 전극들(120, 130)은 투명 도전성 물질로 이루어질 수도 있다. 상기 투명 도전성 물질로는 은나노와이어(AgNW), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 및 SnO2(Tin Oxide), 카본나노튜브(Carbon Nano Tube), 그래핀 (graphene) 등을 들 수 있다. 제1 및 제2 전극들(120, 130)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
제1 전극들(120)과 제2 전극들(130) 사이에는 탄성 부재(미도시됨)가 위치할 수 있다.
제1 전극들(120)은 x축 방향을 따라 순차적으로 배열되는 n 개의 전극들(X1~Xn)을 포함하고, 제2 전극들(130)은 x축과 수직한 y축 방향을 따라 순차적으로 배열되는 m 개의 전극들(Y1~Ym)을 포함할 수 있다. 여기서, n과 m은 2 이상의 자연수이다.
제1 전극들(120) 및 제2 전극들(130) 중 적어도 어느 하나에는 제1 압력 센서(100)를 구동하기 위한 구동 신호가 인가되고, 제1 전극들(120) 및 제2 전극들(130) 중 어느 하나로부터는 정전 용량 변화량에 대응하는 감지 신호를 획득할 수 있다.
기판(110)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(110)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 기판(110)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다만, 상기 기판(110)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
배선들(140)은 제1 및 제2 전극들(120, 130)과 패드들(150) 사이에 연결될 수 있다. 또한, 배선들(140)은 패드들(150)을 통하여 센서 제어부(미도시)와 연결될 수 있다.
입력 센서(10)에 터치가 입력되는 경우, 상기 터치와 연관된 제1 및 제2 전극들(120, 130) 사이의 정전 용량이 변화하게 되므로, 센서 제어부는 제1 전극들(120) 또는 제2 전극들(130)로부터 출력되는 신호를 이용하여 터치 위치를 검출할 수 있다. 또한, 정전 용량의 변화량을 이용하여 터치의 세기도 검출할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 일부 영역 S에서의 제1 압력 센서를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제1 압력 센서(100)는 제1 전극(120) 및 제2 전극(130) 사이에 위치하는 탄성 부재(160)를 더 포함할 수 있다.
제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 서로 이격되어 위치할 수 있다. 이때, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 커패시터의 역할을 수행할 수 있으며, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이에는 정전 용량(capacitance)이 형성될 수 있다.
제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 정전 용량은 제1 전극(120)과 제2 전극(130)의 이격 거리에 따라 변화될 수 있다.
예를 들어, 입력 센서(10) 상에 터치가 발생한 경우, 상기 터치에 대응하는 곳에 위치하는 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 거리가 변화되고, 이에 따라 정전 용량은 변화될 수 있다.
이에 따라, 터치 발생 시, 정전 용량의 변화량을 검출함으로써, 상기 터치에 의한 압력을 인식할 수 있다.
도 2에서는 예시적으로 제1 전극(120)이 제2 전극(130)의 상측에 위치하는 경우를 도시하였으나, 제1 전극(120)이 제2 전극(130)의 하측에 위치할 수도 있다.
탄성 부재(160)는 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이에 위치할 수 있다.
예를 들어, 탄성 부재(160)의 일면은 제1 전극(120)에 접촉되고, 탄성 부재(160)의 타면은 제2 전극(130)에 접촉될 수 있다.
또한, 탄성 부재(160)는 제1 전극들(120)과 제2 전극들(130) 사이에서 전면적으로 형성되거나, 제1 전극들(120)과 제2 전극들(130)의 교차 부위에서 국부적으로 형성될 수도 있다.
탄성 부재(160)는 외부의 충격을 완화시키는 역할을 수행할 수 있으며, 이를 위해 탄성력을 가질 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(160)는 외부로부터의 압력에 의해 변형이 일어나며, 상기 외부로부터의 압력이 제거되면 다시 원 상태로 복원 가능한 탄성력을 가질 수 있다.
또한, 탄성 부재(160)는 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 전기적 단락을 방지하기 위해 절연성을 가질 수 있다.
탄성 부재(160)는 탄성력을 갖도록 다공성 고분자로 제공될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(160)는 스폰지와 같이 발포체 형태로 제공될 수 있다.
예를 들어, 탄성 부재(160)는 열가소성 탄성 중합체(thermoplastic elastomer), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefin), 폴리우레탄 열가소성 탄성 중합체(polyurethane thermoplastic elastomers), 폴리아미드(polyamides), 합성고무(synthetic rubbers), 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 폴리부타디엔(polybutadiene), 폴리이소부티렌(polyisobutylene), 폴리(스티렌-부타디엔-스티렌)[poly(styrene-butadienestyrene)], 폴리우레탄(polyurethanes), 폴리클로로프렌(polychloroprene), 폴리에틸렌(polyethylene), 실리콘(silicone), 등 및 이들의 조합들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3a 및 도 3b는 도 1 및 도 2에 도시된 제1 압력 센서(100)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 특히, 도 3a는 제1 압력 센서(100)에 압력(P)이 인가되지 않은 상태를 도시하였으며, 도 3b는 제1 압력 센서(100)에 압력(P)이 인가된 상태를 도시하였다.
도 3a를 참조하면, 제1 압력 센서(100)에 압력(P)이 인가되지 않은 경우, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이에는 제1 정전 용량(C1)이 형성될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 사용자의 터치 등에 따라 제1 압력 센서(100)에 압력(P)이 가해지는 경우, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 거리가 변화되고, 이에 따라 제1 전극(120)과 제2 전극(130)의 정전 용량은 변화될 수 있다.
예를 들어, 인가되는 압력(P)에 의해 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 거리가 변화되면, 제1 정전 용량(C1)은 제2 정전 용량(C2)으로 변화될 수 있다.
결국, 외부 압력(P)이 증가될수록 제1 전극(120)과 제2 전극(130)의 정전 용량이 증가할 수 있다.
따라서, 제1 압력 센서(100)에서 발생되는 정전 용량의 변화량을 이용하여, 압력(P)의 세기 등을 검출할 수 있다.
제1 압력 센서(100)에 인가되는 압력(P)은 주로 사용자의 터치에 의해 발생할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 그 외 다양한 원인에 의하여 발생할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 제어부를 포함한 입력 센서를 나타낸 도면이다. 특히, 도 4에서는 설명의 편의를 위하여 탄성 부재(160)의 도시를 생략하였다.
센서 제어부(170)는 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이에 존재하는 정전 용량의 변화량(ΔC)을 감지함으로써, 입력 센서(10) 상에 인가되는 압력을 검출할 수 있다.
예를 들어, 센서 제어부(170)는 제1 전극들(120)의 출력 신호를 이용하여 정전 용량의 변화량(ΔC)을 검출할 수 있다.
센서 제어부(170)는 정전 용량 변화량(ΔC)의 크기를 참조로 하여 터치의 세기를 산출할 수 있다.
센서 제어부(170)는 제1 압력 센서(100)가 구동되도록, 제1 전극들(120) 및 제2 전극들(130)에 구동 신호(SX, SY)를 인가할 수 있다.
도 5a는 제1 전극들에 인가되는 구동 신호의 파형을 나타낸 것이고, 도 5b는 제2 전극들에 인가되는 구동 신호의 파형을 나타낸 것이다.
도 5a를 참조하면, 제1 전극들(120)에는 동일한 구동 신호들(SX1~SXn)이 공급될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제2 전극들(130)에 공급되는 구동 신호들(SY1~SYm)의 하이 레벨이 중첩되지 않도록 순차적으로 공급될 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 제2 전극(Y1)으로 구동 신호(SY1)가 공급된 후, 두 번째 제2 전극(Y2)으로 구동 신호(SY2)가 공급될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 제1 전극들(120) 및 제2 전극들(130)은 매트릭스 형상으로 배치되므로, 터치의 세기뿐만 아니라 터치의 위치도 산출할 수 있다.
예를 들어, j(j는 m 이하의 자연수) 번째 제2 전극(Yj)에 구동 신호(SYj)가 공급되는 동안, i(i는 n 이하의 자연수) 번째 제1 전극(Xi)으로부터 정전 용량 변화량(ΔC)에 대응하는 감지 신호가 출력되면, i 번째 제1 전극과 j 번째 제2 전극이 중첩되는 위치에 터치가 입력된 것으로 판단할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 의한 입력 센서가 폴딩된 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다. 특히, 도 6a에서는 수직축(Y축)을 따라 폴딩된 입력 센서를 도시하고, 도 6b에서는 수평축(X축)을 따라 폴딩된 입력 센서를 도시하였으며, 설명의 편의를 위하여, 입력 센서(10)의 기판(110)만을 도시하였다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명에 따른 입력 센서(10)는 폴딩 라인(FL)을 따라 폴딩될 수 있다. 입력 센서(10)가 폴딩되면, 폴딩 라인(FL)을 중심으로 하는 폴딩 영역(FA)이 형성될 수 있다.
한편, 본 명세서에서, 입력 센서(10)가 폴딩되었다는 것은, 입력 센서의 기판(110)이 폴딩되었다는 것과 동일한 의미일 수 있다. 또한, 후술할 표시 장치가 폴딩되었다는 것과도 동일한 의미일 수 있다.
입력 센서(10)가 폴딩 라인(FL)을 따라 폴딩되면, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)의 탄성 부재(160)가 변형될 수 있다.
구체적으로, 입력 센서(10)가 폴딩되면, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 탄성 부재(160)는 수축(compressive)될 수도 있고, 인장(tensile)될 수도 있다. 탄성 부재(160)가 수축되는 경우, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 간의 거리가 멀어지게 되고, 따라서 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 간의 정전 용량이 변화하게 된다. 또한, 탄성 부재(160)가 인장되는 경우, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 간의 거리가 가까워지고, 따라서 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 간의 정전 용량이 변화하게 된다.
즉, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서들로부터, 정전 용량 변화량이 반영된 감지 신호가 출력되므로, 센서 제어부(170)는 상기 폴딩 영역(FA) 상에 터치가 입력된 것으로 판단하게 되는 문제점이 발생한다. 따라서 입력 센서(10)가 폴딩된 경우, 터치가 입력된 것으로 오인되는 문제점을 해결하여야 한다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 센서 제어부(170)는 입력 센서(10)가 폴딩된 경우, 제1 압력 센서(100)의 일부가 구동하지 않도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)가 구동하지 않도록 제어할 수도 있고, 제1 압력 센서(100) 전체가 구동하지 않도록 제어할 수도 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서가 도 6a에 도시된 것과 같이 폴딩된 경우, 압력 센서에 인가되는 구동 신호의 파형을 나타낸 것이다. 한편, 도 7a에서는 설명의 편의 상 폴딩 라인(FL) 상에 i 번째 제1 전극(Xi)이 위치하는 것으로 한다.
본 발명에 따른 센서 제어부(170)는 입력 센서(10)가 폴딩된 경우, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)가 구동하지 않도록 제어할 수도 있다.
보다 구체적으로, 센서 제어부(170)는 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)로 도 7a에 도시된 구동 신호(SXi)를 인가할 수 있다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서가 도 6b에 도시된 것과 같이 폴딩된 경우, 압력 센서에 인가되는 구동 신호의 파형을 나타낸 것이다. 한편, 도 7b에서는 설명의 편의 상 폴딩 라인(FL) 상에 j 번째 제2 전극(Yj)이 위치하는 것으로 한다.
본 발명에 따른 센서 제어부(170)는 입력 센서(10)가 폴딩된 경우, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)가 구동하지 않도록 제어할 수도 있다.
보다 구체적으로, 센서 제어부(170)는 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)로 도 7b에 도시된 구동 신호(SYj)를 인가할 수 있다.
즉, 센서 제어부(170)는, 폴딩 영역(FA)에 대응하는 제1 전극(120) 또는 제2 전극(130)에 구동 신호를 인가하지 않음으로써, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)가 구동되지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 센서 제어부(170)는 입력 센서(10)가 폴딩된 경우, 제1 압력 센서(100) 전체가 구동되지 않도록 제어할 수도 있다. 즉, 제1 전극들(120) 및 제2 전극들(130) 모두에 구동 신호를 인가하지 않을 수도 있다.
본 발명에 따른 센서 제어부(170)는 제1 압력 센서(100)로부터 출력되는 감지 신호를 이용하여 폴딩 여부를 판단할 수 있다.
미리 설정된 폴딩 라인(FL) 및 폴딩 영역(FA)을 포함하는 입력 센서(10)의 경우, 센서 제어부(170)는 상기 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)로부터 정전 용량 변화량이 반영된 감지 신호를 획득하게 되면, 입력 센서(10)가 폴딩된 것으로 판단할 수 있다.
이 때, 센서 제어부(170)는, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 전극들 및 제2 전극들의 교차점 중 적어도 어느 하나의 교차점에서 정전 용량이 변화되지 않은 것으로 판단되는 경우, 입력 센서(10)가 폴딩되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
입력 센서(10)가 폴딩된 것으로 판단되면, 센서 제어부(170)는 제1 압력 센서(100) 중 적어도 일부가 구동하지 않도록 제어할 수 있다.
특히, 센서 제어부(170)는 상기 정전 용량 변화량으로부터 입력 센서(10)가 폴딩된 각도를 산출하여, 입력 센서(10)가 기 설정된 각도 이상 폴딩된 경우에만 제1 압력 센서(100)의 적어도 일부가 구동되지 않도록 제어할 수도 있다.
또한, 센서 제어부(170)는 입력 센서(10)가 기 설정된 시간 이상 폴딩된 상태를 유지하는 경우에만 제1 압력 센서(100)의 적어도 일부가 구동되지 않도록 제어할 수도 있다.
또한, 센서 제어부(170)는 입력 센서(10)가 기 설정된 각도 이상 폴딩된 상태를 기 설정된 시간 이상 유지하는 경우에만 제1 압력 센서(100)의 적어도 일부가 구동되지 않도록 제어할 수도 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 입력 센서(10)가 미리 설정된 폴딩 라인(FL)을 따라서 폴딩되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 입력 센서(10)는, 사용자 조작에 의하여 다양한 형태로 폴딩될 수 있으며, 따라서 폴딩 라인도 폴딩된 입력 센서의 형태에 대응하여 다양하게 변형될 수 있다.
이 경우, 센서 제어부(170)는 폴딩 라인의 형태(위치, 각도, 개수 등)를 판단할 수 있다.
사용자의 터치가 입력될 때 제1 압력 센서에 가해지는 힘의 세기보다, 입력 센서(10)가 폴딩될 때 폴딩 영역 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)에 가해지는 힘의 세기가 상대적으로 더 클 수 있다. 따라서, 센서 제어부(170)는, 기 설정된 값 이상의 정전 용량 변화량에 대응하는 감지 신호의 출력 위치를 참조로 하여, 입력 센서의 폴딩 여부와 폴딩 라인을 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 입력 센서(10)는, 제1 전극들(120)과 제2 전극들(130) 사이의 거리가 변하면 정전 용량이 변하는 제1 압력 센서(100)를 포함하는 것으로 설명하였으나 본 발명이 이에 제한되지는 않으며, 제1 전극들(120)과 제2 전극들(130) 사이의 거리가 변하면 저항 값이 변하는 제1 압력 센서를 포함할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 센서의 단면도를 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 의한 제1 압력 센서(100')는 제1 전극(121), 제2 전극(131) 및 상기 제1 및 제2 전극(121, 131) 사이에 제공된 가변 저항 요소(161)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(121)은 도전성 물질을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 물질은 금속이나 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 금속으로는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 타이타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu), 백금(Pt) 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극(121)은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 투명 도전성 물질로는 은나노와이어(AgNW), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 및 SnO2(Tin Oxide), 카본나노튜브 (Carbon Nano Tube), 그래핀 (graphene) 등을 들 수 있다.
다음으로, 상기 제2 전극(131)은 상기 제1 전극(121)과 이격되며 도전성 물질을 포함한다. 상기 도전성 물질은 상기 제1 전극(121)을 구성할 수 있는 재료 중에서 선택될 수 있으며, 상기 제1 전극(121)와 동일 물질로 이루어지거나 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 가변 저항 요소(161)는 상기 제1 전극(121)과 상기 제2 전극(131) 사이에 제공될 수 있다.
제1 전극(121) 및 제2 전극(131)은 도 1에 도시된 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 또한, 가변 저항 요소(161)는 제1 전극(121)과 제2 전극(131) 사이에서 전면적으로 형성되거나, 제1 전극(121)과 제2 전극들(131)의 교차 부위에서 국부적으로 형성될 수도 있다.
상기 가변 저항 요소(161)는 변형된 정도에 따라 전기적 특성이 변경되는 구성 요소로서, 특히, 상기 제1 전극(121)과 상기 제2 전극(131) 사이에서 외부로부터의 압력에 따라 저항이 변경되는 물질을 포함한다.
예를 들어, 가변 저항 요소(161)에 제공되는 힘이 증가할수록 가변 저항 요소(161)의 저항은 감소할 수 있다. 또는, 그와 반대로 가변 저항 요소(161)에 제공되는 힘이 증가할수록 가변 저항 요소(161)의 저항이 증가할 수도 있다.
가변 저항 요소(161)는 압력에 따라 저항이 변경되는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가변 저항 요소(161)는 압력 감지 물질(force sensitive material) 또는 압력 감지 레지스터(force sensitive resistor)로 지칭되는 물질들을 포함할 수 있다.
가변 저항 요소(161)는 PZT(lead zirconate titanate)와 PVDF(polyvinylidene fluoride) 등과 같은 압전 물질(piezo-electric materials), 카본 파우더(carbon powder), QTC(Quantum tunnelling composite), 실리콘(silicone), 카본나노튜브(Carbon Nano Tube), 및 그래핀(graphene) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가변 저항 요소(161)는 나노 입자를 포함할 수 있다. 상기 나노 입자는 나노 튜브, 나노 컬럼, 나노 로드, 나노 기공, 나노 와이어 등으로 제공될 수 있다.
상기 나노 입자는 나노 튜브, 나노 컬럼, 나노 로드, 나노 기공, 나노 와이어 등으로 제공될 수 있다. 상기 나노 입자는 탄소, 흑연, 준금속, 금속, 상기 준금속 또는 금속의 도전성 산화물, 또는 상기 준금속 또는 금속의 도전성 질화물의 입자들을 포함하거나, 절연성 비드 상에 상기 입자들이 코팅된 코어 쉘 구조의 입자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 준금속은, 안티몬(Sb), 게르마늄(Ge) 및 비소(As) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 금속은 아연(Zn), 알루미늄(Al), 스칸듐(Sc), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 인듐(In), 주석(Sn), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 스트론튬(Sr), 텅스텐(W), 카드뮴(Cd), 탄탈륨(Ta), 타이타늄(Ti) 등, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 도전성 산화물은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 인듐 아연 옥사이드(IZO), 알루미늄 도프된 아연 산화물(AZO), 갈륨 인듐 아연 산화물(GIZO), 아연 산화물(ZnO) 등, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 제1 압력 센서(100')의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 특히, 도 9a에는 제1 압력 센서(100')에 압력이 인가되지 않은 상태를 도시하였으며, 도 9b에는 압력 센서(100')에 압력(P)이 인가된 상태를 도시하였다.
도 9a를 참조하면, 제1 압력 센서(100')에 압력이 인가되지 않은 경우, 제1 전극(121)와 제2 전극(131)는 가변 저항 요소(161)를 사이에 두고 제1 거리로 이격되며, 가변 저항 요소(161)는 제1 저항(R1)을 가질 수 있다.
도 9b를 참조하면, 사용자의 터치 등에 따라 제1 압력 센서(100')에 압력(P)이 가해지는 경우, 제1 전극(121)와 제2 전극(131) 사이의 거리가 변화되고, 이에 따라 가변 저항 요소(161)의 형태가 변화될 수 있다. 즉, 가변 저항 요소(161)의 저항은 제1 저항(R1)에서 제2 저항(R2)으로 변화될 수 있다.
결국, 저항이 변화된 정도를 참조로 하여 압력의 세기 등을 검출할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 입력 센서를 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입력 센서(10')는 제1 전극부(120a), 제2 전극(133), 및 제1 전극부(120a)와 제2 전극(133) 사이에 위치하는 탄성 부재(160)를 포함할 수 있다.
제1 전극부(120a)는 기판(111), 기판(111) 상에 배치되는 제1 전극들(123)을 포함하며, 제1 전극들(123)은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
상기 도전성 물질은 도 1 및 도 2의 제1 전극(120)을 구성할 수 있는 재료 중에서 선택될 수 있다.
제1 전극들(123)은 가로 방향 및 세로 방향을 따라 순차적으로 배열될 수 있다.
기판(111)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(111)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 기판(111)은 도 1의 실시예에서의 기판(110)을 구성할 수 있는 재료 중에서 선택될 수 있다.
배선들(141)은 제1 전극들(123)과 패드들(151) 사이에 연결될 수 있다. 또한, 배선들(141)은 패드들(151)을 통하여 센서 제어부와 연결될 수 있다.
제2 전극(133)은 제1 전극부(120a)와 이격되어 위치할 수 있으며, 도전성 물질을 포함할 수 있다.
상기 도전성 물질은 제1 전극(123)을 구성할 수 있는 재료 중에서 선택될 수 있으며, 제1 전극(123)와 동일 물질로 이루어지거나 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.
제2 전극(133)은 제1 전극부(120a)의 기판(111)에 대응하는 판 상으로 형성될 수 있다.
탄성 부재(160)는 제1 전극부(120a) 및 제2 전극(133) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(160)의 일면은 제1 전극부(120a)의 제1 전극들(123)에 접촉되고, 탄성 부재(160)의 타면은 제2 전극(133)에 접촉될 수 있다.
상기 탄성 부재(160)는 도 2의 탄성 부재(160)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 탄성 부재(160)는 도 2의 탄성 부재(160)를 구성할 수 있는 재료 중에서 선택될 수 있다.
제1 전극들(123)과 제2 전극(133)은 커패시터의 역할을 수행할 수 있으며, 제1 전극들(123)과 제2 전극(133) 사이에는 정전 용량(capacitance)이 형성될 수 있다.
제1 전극들(123)과 제2 전극(133) 사이의 정전 용량은 제1 전극들(123)과 제2 전극(133)의 이격 거리에 따라 변화될 수 있다.
예를 들어, 입력 센서(10') 상에 터치가 발생한 경우, 상기 터치에 대응하는 곳에 위치하는 제1 전극(123)과 제2 전극(133) 사이의 거리가 변화되고, 이에 따라 정전 용량은 변화될 수 있다.
이에 따라, 터치 발생 시, 정전 용량의 변화량을 검출함으로써, 상기 터치에 의한 압력을 인식할 수 있다.
도 10a 및 도 10b에서는 예시적으로 제1 전극부(120a)가 제2 전극(133)의 상측에 위치하는 경우를 도시하였으나, 제1 전극부(120a)가 제2 전극(133)의 하측에 위치할 수도 있다.
제1 전극들(123), 제2 전극(133) 및 탄성 부재(160)를 이용하여 터치를 감지하는 동작 과정은 도 3a 및 도 3b를 참조로 하여 설명한 것과 동일하므로, 구체적인 설명에 대하여는 생략하도록 한다.
한편 도 10a 및 도 10b에서는 제1 전극부(120a)와 제2 전극(133) 사이에 탄성 부재(160)가 위치하는 것으로 도시하였으나 본 발명이 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 제1 전극부(120a)와 제2 전극(133) 사이에는 도 8에 도시된 가변 저항 요소(161)가 위치할 수도 있다.
입력 센서(10')가 탄성 부재(160) 대신 가변 저항 요소(161)를 포함하는 경우, 제1 전극들(123)과 제2 전극(133) 사이의 저항 변화량을 통하여 터치를 감지할 수 있다. 상기 터치 감지 동작 과정은 도 8a 및 도 8b를 참조로 하여 설명한 것과 동일하다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력 센서를 나타낸 도면이다. 특히, 도 11a에서는 폴딩 라인(FL)이 미리 설정된 입력 센서를 도시하였다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입력 센서(10a)는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 제1 압력 센서(100)와 제2 압력 센서(300)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 압력 센서(100) 및 제2 압력 센서(300)로부터 출력된 감지 신호들을 획득하는 센서 제어부(170)를 더 포함할 수 있다.
상기 기판(110) 및 제1 압력 센서(100)는, 상술한 실시예 중 도 1에 도시된 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 또는, 상술한 실시예 중 도 10a 및 도 10b에 도시된 것과 실질적으로 동일할 수도 있다.
한편, 도 11a에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 압력 센서(100)와 제2 압력 센서들(300)에 연결되는 배선들과 상기 배선들에 연결되는 패드들의 도시를 생략하였다.
도 11a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입력 센서(10a)는 폴딩 라인(FL)을 따라 폴딩될 수 있다. 또한, 제2 압력 센서(300)는 제1 압력 센서(100) 주변에 위치하며, 상기 폴딩 라인(FL) 상에 위치할 수 있다.
제2 압력 센서(300)는, 상술한 실시예 중 도 2에 도시된 제1 압력 센서(100)와 실질적으로 동일할 수 있다.
즉, 제2 압력 센서(300)는, 제1 전극(120), 상기 제1 전극(120)과 이격되어 위치하며 상기 제1 전극(120)과 정전 용량을 형성하는 제2 전극(130), 및 상기 제1 전극(120)과 상기 제2 전극 사이(130)에 위치하는 탄성 부재(160)를 포함하는 것으로서, 상기 탄성 부재(160)의 변형에 대응한 정전 용량 변화량을 이용하여 압력을 감지할 수 있다.
입력 센서(10a)가 폴딩 라인(FL)을 따라 폴딩되면, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제2 압력 센서(300)가 변형될 수 있다.
구체적으로, 입력 센서(10a)가 폴딩되면, 제2 압력 센서(300)는 수축(compressive)될 수도 있고, 인장(tensile)될 수도 있다. 즉, 제2 압력 센서(300)의 제1 전극과 제2 전극 간의 거리가 변화하게 되므로, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간의 정전 용량이 변화하게 된다.
즉, 센서 제어부(170)는 제2 압력 센서(300)로부터 출력되는 감지 신호를 이용하여 입력 센서(10a)가 폴딩되었는지 여부를 판단할 수 있다.
센서 제어부(170)는 입력 센서(10a)가 폴딩된 것으로 판단된 경우, 제1 압력 센서(100)의 일부가 구동하지 않도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)가 구동하지 않도록 제어할 수도 있고, 제1 압력 센서(100) 전체가 구동하지 않도록 제어할 수도 있다.
입력 센서(10a)가 폴딩된 각도가 클수록 제2 압력 센서(300)의 정전 용량 변화량이 커질 수 있다. 따라서, 센서 제어부(170)는 제2 압력 센서(300)로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 입력 센서(10a)가 폴딩된 각도를 판단할 수 있다.
센서 제어부(170)는 입력 센서(10a)가 기설정된 각도 이상 폴딩된 것으로 판단되는 경우, 제1 압력 센서(100)의 적어도 일부가 구동하지 않도록 제어할 수 있다.
센서 제어부(170)는 입력 센서(10a)가 기 설정된 시간 이상 폴딩된 상태를 유지하는 것으로 판단되는 경우, 제1 압력 센서(100)의 적어도 일부가 구동하지 않도록 제어할 수도 있다.
또한, 센서 제어부(170)는 기 설정된 각도 이상 폴딩된 상태가 기 설정된 시간 이상 유지되는 경우, 제1 압력 센서(100)의 적어도 일부가 구동하지 않도록 제어할 수도 있다.
한편, 제2 압력 센서(300)는 입력 센서(10a)가 폴딩되는 것뿐만 아니라, 폴딩된 입력 센서(10a)가 펼쳐지는 것도 감지할 수 있다. 예를 들어, 폴딩된 입력 센서(10a)가 펼쳐지는 경우, 수축되어 있던 제2 압력 센서(300)가 인장되어 원 상태로 복귀될 수 있다. 또는, 폴딩된 입력 센서(10a)가 펼쳐지는 경우, 인장되어 있던 제2 압력 센서(300)가 수축되어 원 상태로 복귀될 수 있다.
센서 제어부(170)는 폴딩된 입력 센서(10a)가 펼쳐진 것으로 판단되면, 구동시키지 않던 제1 압력 센서(100)를 다시 구동 시킬 수 있다.
예를 들어, 센서 제어부(170)는 폴딩된 입력 센서(10a)의 각도가 기설정된 각도 미만이 되는 경우, 구동시키지 않던 제1 압력 센서(100)를 다시 구동 시킬 수 있다.
한편, 제2 압력 센서(300)는, 상술한 실시예 중 도 8에 도시된 제1 압력 센서(100')와 실질적으로 동일할 수도 있다.
즉, 제2 압력 센서(300)는, 제1 전극(121), 상기 제1 전극(121)과 이격되어 위치하는 제2 전극(131), 및 상기 제1 전극(121)과 상기 제2 전극 사이(131)에 위치하는 가변 저항 요소(161)를 포함하는 것으로서, 상기 가변 저항 요소(161)의 변형에 대응한 저항 변화량을 이용하여 압력을 감지할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력 센서를 나타낸 평면도이다. 특히, 도 12에서는 사용자 조작에 의하여 폴딩 라인 및 폴딩 영역이 임의로 변경되는 입력 센서(10a')를 도시하였다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입력 센서(10a')는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 제1 압력 센서(100)와 제2 압력 센서(300)를 포함할 수 있다.
상기 기판(110) 및 제1 압력 센서(100)는, 상술한 실시예 중 도 11a에 도시된 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 한편, 도 12에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 압력 센서(100)와 제2 압력 센서들(300)에 연결되는 배선들, 상기 배선들에 연결되는 패드들 및 센서 제어부의 도시를 생략하였다.
도 12를 참조하면, 제2 압력 센서들(300)은 제1 압력 센서(100) 주변에 위치하며, 기판(110)의 테두리를 따라 배열될 수 있다.
제2 압력 센서들(300)은, 상술한 실시예 중 도 11a에 도시된 제2 압력 센서(300)와 실질적으로 동일할 수 있다.
입력 센서(10a')가 폴딩되면, 제2 압력 센서들(300) 중 일부가 변형될 수 있다.
센서 제어부(170)는 제2 압력 센서들(300)로부터 출력되는 감지 신호를 이용하여, 입력 센서(10a')가 폴딩되었는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 센서 제어부(170)는 변형된 제2 압력 센서(300)의 위치를 획득할 수 있으며, 상기 변형된 제2 압력 센서(300)의 위치로부터 입력 센서(10a')의 폴딩 라인 및 폴딩 영역을 판단할 수 있다.
예를 들어, 입력 센서(10a')가 폴딩되면, 기판(110)의 서로 다른 두 변에 위치하는 제2 압력 센서(300)들이 변형되고, 변형된 제2 압력 센서(300)들을 연결하는 선들을 포함하는 영역이 폴딩 영역(FA)이 될 수 있다.
센서 제어부(170)는 입력 센서(10a')가 폴딩된 것으로 판단된 경우, 제1 압력 센서(100)의 일부가 구동하지 않도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 폴딩 영역(FA) 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)가 구동하지 않도록 제어할 수도 있고, 제1 압력 센서(100) 전체가 구동하지 않도록 제어할 수도 있다.
입력 센서(10a')의 폴딩 여부에 따라 제1 압력 센서(100)의 구동이 제어되는 것은 앞서 설명한 것과 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 표시 장치(1)는, 입력 센서(10), 표시 패널(20), 및 윈도우(50)를 포함할 수 있다.
입력 센서(10)는 표시 장치(1)에 입력되는 터치의 위치 및 세기를 산출할 수 있다. 또한, 입력 센서(10)는 표시 장치(1)가 폴딩되는 것을 감지하여, 표시 장치(1)가 폴딩된 경우 입력 센서(10)에 포함된 제1 압력 센서의 적어도 일부가 구동되지 않도록 할 수 있다.
입력 센서(10)는 도 1 내지 도 9b와 관련하여 설명된 입력 센서(10)로 구현될 수 있으므로, 동일한 도면 부호를 부여하였다. 따라서, 여기서는 도 1 내지 도 9b와 관련하여 설명된 입력 센서(10)와 중첩되는 설명은 생략하도록 한다.
표시 패널(20)은 영상을 표시하며, 입력 센서(10) 상에 위치할 수 있다.
윈도우(50)의 하측에는 편광판(30)이 위치할 수 있으며, 윈도우(50)와 편광판(30) 사이에는 접착 부재(40)가 위치할 수 있다. 다만, 편광판(30)은 필요에 따라 생략될 수 있다.
접착 부재(40)는 광학적으로 투명한 접착제, 기타 수지(resin), 테이프 등으로 구현될 수 있다.
도 13에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에는 입력 센서(10), 표시 패널(20) 및 편광판(30)을 수납하고, 윈도우(50)와 결합하는 브라켓이 더 포함될 수 있다.
한편, 도 13에서는 입력 센서(10)가 도 1 내지 도 9b와 관련하여 설명된 입력 센서(10)로 구현되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에는, 도 10a 및 도10b와 관련하여 설명된 입력 센서(10')로 구현될 수도 있다. 또한, 도 11a 및 도 11b와 관련하여 설명된 입력 센서(10a) 또는 도 12와 관련하여 설명된 입력 센서(10a')로 구현될 수도 있다.
도 13에는 입력 센서(10)가 표시 패널(20)의 하부에 위치하는 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 입력 센서(10)는 표시 패널(20)의 상부에 위치할 수도 있다.
입력 센서(10)는 표시 패널(20)과 별개로 형성된 후 표시 패널(20)의 상부나 하부에 배치될 수 있다.
또는, 입력 센서(10)는 표시 패널(20)의 내부에 일체형으로 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 표시 장치(1)는, 윈도우(50)가 바깥 쪽을 향하고 표시 패널(20)이 안쪽을 향하도록 폴딩(in-folding이라고 함)될 수도 있고, 반대로 표시 패널(20)이 바깥 쪽을 향하고 윈도우(50)가 안쪽을 향하도록 폴딩(out-folding이라고 함)될 수도 있다.
도 14는 도 13에 도시된 표시 패널을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 패널(20)은 기판(210), 화소들(220) 및 봉지층(encapsulation layer; 230)을 포함할 수 있다.
기판(210) 상에는 다수의 화소들(220)이 위치할 수 있다. 또한, 봉지층(230)은 화소들(220) 및 기판(210) 상에 위치할 수 있다.
예를 들어, 기판(210)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(210)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 기판(210)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다만, 상기 기판(210)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
화소들(220)은 표시 구동부(미도시)의 제어에 의하여 발광할 수 있으며, 봉지층(230)에 의하여 보호될 수 있다.
예를 들어, 봉지층(230)은 화소들(220)로 수분, 산소 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
이때, 봉지층(230)은 유리, 유기물, 및 무기물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 봉지층(230)은 적어도 하나의 유기막과 적어도 하나의 무기막을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 유기막의 재료로는 폴리아크릴, 폴리이미드, 테프론과 같은 불소계 탄소 화합물, 폴리에폭시, 벤조시클로부텐 등과 같은 유기 절연 물질이 이용될 수 있으며, 무기막의 재료로는 폴리실록산, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물을 포함한 금속 산화물 등의 무기 절연 물질이 이용될 수 있다.
도 15는 본 발명이 일 실시예에 따른 표시 구동부를 포함한 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치(1)는 표시 구동부(240)를 더 포함할 수 있다.
표시 구동부(240)은 표시 패널(20)로 영상 구동 신호를 공급함으로써, 표시 패널(20)의 영상 표시 동작을 제어할 수 있다.
이를 위하여, 표시 구동부(240)는 외부로부터 공급되는 영상 데이터와 제어 신호를 이용하여, 영상 구동 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 표시 구동부(240)는 영상 데이터와 제어 신호를 호스트(미도시)로부터 공급받을 수 있고, 제어 신호는 수직 동기 신호(Vertical Synchronization Signal), 수평 동기 신호(Horizontal Synchronization Signal), 메인 클럭 신호(Main Clock Signal) 등을 포함할 수 있다.
또한, 영상 구동 신호는 주사 신호, 및 영상 데이터를 이용하여 생성된 데이터 신호 등을 포함할 수 있다.
센서 제어부(170)는 제1 압력 센서(100)로부터 획득한 감지 신호를 이용하여, 표시 장치(1)에 가해진 압력의 위치 및 세기를 산출할 수 있다.
또한, 센서 제어부(170)는 표시 장치(1)가 폴딩되었는지 여부를 판단하고, 표시 장치(1)가 폴딩된 것으로 판단되면, 제1 압력 센서(100)의 적어도 일부가 구동되지 않도록 제어할 수도 있다.
또한, 센서 제어부(170)는, 표시 장치(1)에 가해진 압력의 위치 및 세기에 대한 정보가 포함된 신호, 표시 장치(1)가 폴딩되었는지 여부에 관한 정보가 포함된 신호, 폴딩 라인 및 폴딩 영역에 대한 정보가 포함된 신호를 표시 구동부(240)로 전달할 수 있다.
표시 구동부(240)는, 표시 장치(1)에 가해진 압력의 위치 및 세기에 대한 정보를 참조로 하여, 상기 위치 및 세기에 대응하는 UI(User Interface)가 수행되어 표시될 수 있도록, 표시 패널(20)의 영상 표시 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 표시 장치(1)에 표시되는 아이콘 상에 터치가 입력되면, 입력 센서(10)가 상기 터치에 대응하는 압력을 감지하고, 표시 패널(20)을 통해 아이콘이 수행되어 표시될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(1)가 폴딩되는 경우, 폴딩 영역 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)는 구동하지 않을 수 있다. 즉, 표시 장치(1)가 폴딩되어 제1 압력 센서(100)가 변형됨에도 불구하고, 센서 제어부(170)는, 폴딩 영역 상에 위치하는 제1 압력 센서(100)로부터 정전 용량 변화량이 반영된 감지 신호를 획득하지 못할 수 있다.
따라서, 표시 패널(20)에는 폴딩 영역 상에 위치하는 아이콘이 실행되지 않은 영상이 표시될 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시 장치(1)가 폴딩되는 경우, 폴딩 영역 상에 위치하는 제1 압력 센서들(100)이 변형되어, 입력 센서(10)가 상기 폴딩 영역 상에 터치가 입력된 것으로 판단하고, 이에 따라 폴딩 영역 상에 표시되는 UI가 수행되는 문제점을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 표시 장치(1)가 폴딩된 경우, 제1 압력 센서들(100)은 모두 구동되되, 폴딩 영역 상에 위치하는 제1 압력 센서들(100)로부터 획득한 감지 신호에 대응하는 UI가 수행되지 않도록 할 수도 있다. 또는, 표시 장치(1)가 폴딩된 상태에서는 모든 UI가 수행되지 않도록 할 수도 있다.
즉, 표시 구동부(240)가 표시 장치(1)가 폴딩되었음을 나타내는 신호를 수신한 경우, UI가 수행된 영상이 표시 패널(20)에 표시 되지 않도록 제어할 수 있다.
표시 구동부(240)는 표시 장치(1)가 기 설정된 각도 이상 폴딩된 경우에만 상기 UI가 수행되지 않도록 할 수도 있다.
또한, 표시 구동부(240)는 표시 장치(1)가 기 설정된 시간 이상 폴딩된 상태를 유지하는 경우에만 상기 UI가 수행되지 않도록 할 수도 있다.
또한, 표시 구동부(240)는 표시 장치(1)가 기 설정된 각도 이상 폴딩된 상태를 기 설정된 시간 이상 유지하는 경우에만 상기 UI가 수행되지 않도록 할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1: 표시 장치
10, 10', 10a, 10a': 입력 센서
100: 제1 압력 센서
170: 센서 제어부
300: 제2 압력 센서
240: 표시 구동부

Claims (21)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 제공되는 제1 압력 센서; 및
    상기 제1 압력 센서에 구동 신호를 인가하고, 상기 제1 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 터치의 위치 및 세기를 산출하는 센서 제어부를 포함하며, 상기 센서 제어부는,
    상기 기판이 폴딩된 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않으며,
    상기 제1 압력 센서는,
    제1 전극들과 제2 전극들을 포함하며,
    상기 센서 제어부는,
    폴딩 영역 상에 위치하는 상기 제1 압력 센서로부터 상기 감지 신호를 획득하여 상기 기판이 폴딩된 경우로 판단되면, 상기 제1 압력 센서의 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1 전극 또는 제2 전극에 상기 구동 신호를 인가하지 않는 입력 센서.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판이 폴딩된 경우, 상기 센서 제어부는, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가하지 않는 입력 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 압력 센서 주변에 위치하며, 상기 기판이 폴딩될 때 상기 기판에 가해지는 압력을 감지하는 제2 압력 센서를 더 포함하는 입력 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서 제어부는, 상기 제2 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 상기 기판이 폴딩된 각도를 판단하는 입력 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센서 제어부는, 상기 기판이 기설정된 각도 이상 폴딩된 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않는 입력 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서 제어부는, 상기 기판이 기 설정된 시간 이상 폴딩된 상태를 유지하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않는 입력 센서.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2 압력 센서는, 폴딩된 기판이 펼쳐지는 경우 상기 기판에 가해지는 압력을 감지하는 입력 센서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 센서 제어부는, 상기 폴딩된 기판이 펼쳐지는 경우, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가하는 입력 센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센서 제어부는,
    상기 제1 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 상기 기판의 폴딩 여부를 판단하는 입력 센서.
  11. 표시 장치에 있어서,
    기판, 상기 기판 상에 제공되고, 상기 표시 장치에 입력되는 압력을 감지하는 제1 압력 센서, 및 상기 제1 압력 센서에 구동 신호를 인가하고, 상기 제1 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 상기 압력이 가해진 위치 및 세기를 산출하는 센서 제어부를 포함하는 입력 센서; 및
    상기 입력 센서의 일면에 위치하고, 상기 압력이 가해진 위치 및 세기에 대응하는 UI가 수행된 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하며,
    상기 표시 장치가 폴딩된 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부가 상기 구동 신호를 인가 받지 않거나, 상기 UI가 수행되지 않으며,
    상기 제1 압력 센서는,
    제1 전극들과 제2 전극들을 포함하며,
    상기 센서 제어부는,
    폴딩 영역 상에 위치하는 상기 제1 압력 센서로부터 상기 감지 신호를 획득하여 상기 기판이 폴딩된 경우로 판단되면, 상기 제1 압력 센서의 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1 전극 또는 제2 전극에 상기 구동 신호를 인가하지 않는 표시 장치.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 표시 장치가 폴딩된 경우, 상기 센서 제어부는, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가하지 않는 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 압력 센서 주변에 위치하며, 상기 표시 장치가 폴딩될 때 상기 표시 장치에 가해지는 압력을 감지하는 제2 압력 센서들을 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 센서 제어부는, 상기 제2 압력 센서로부터 획득한 감지 신호를 이용하여 상기 표시 장치가 폴딩된 각도를 판단하는 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 센서 제어부는, 상기 폴딩된 각도가 기 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않는 표시 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 센서 제어부는, 상기 표시 장치가 기 설정된 시간 이상 폴딩된 상태를 유지하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 압력 센서 중 적어도 일부에 상기 구동 신호를 인가하지 않는 표시 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제2 압력 센서는, 폴딩된 표시 장치가 펼쳐지는 경우 상기 표시 장치에 가해지는 압력을 감지하는 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 폴딩된 표시 장치가 펼쳐지는 경우, 상기 센서 제어부는, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가하는 표시 장치.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 표시 장치가 폴딩되어 상기 UI가 수행되지 않는 경우,
    상기 센서 제어부는, 상기 제1 압력 센서 전체에 상기 구동 신호를 인가하는 표시 장치.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 표시 장치가 폴딩된 경우, 상기 표시 패널은,
    폴딩 영역 상에 위치하는 제1 압력 센서로부터 획득한 감지 신호에 대응하는 UI가 수행된 영상은 표시 하지 않는 표시 장치.
KR1020160115186A 2016-09-07 2016-09-07 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 KR102628240B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160115186A KR102628240B1 (ko) 2016-09-07 2016-09-07 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
US15/603,367 US10402033B2 (en) 2016-09-07 2017-05-23 Input sensor and display device including the same
CN201710769278.9A CN107797698A (zh) 2016-09-07 2017-08-31 输入传感器和包括该输入传感器的显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160115186A KR102628240B1 (ko) 2016-09-07 2016-09-07 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180028093A KR20180028093A (ko) 2018-03-16
KR102628240B1 true KR102628240B1 (ko) 2024-01-25

Family

ID=61280525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160115186A KR102628240B1 (ko) 2016-09-07 2016-09-07 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10402033B2 (ko)
KR (1) KR102628240B1 (ko)
CN (1) CN107797698A (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102298370B1 (ko) * 2017-07-07 2021-09-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조방법
KR102341297B1 (ko) * 2017-09-01 2021-12-20 삼성전자 주식회사 전자장치의 형상 유지구조 및 이를 포함하는 전자장치
KR102448803B1 (ko) * 2018-02-14 2022-09-29 삼성전자주식회사 수중 상태에서 압력 센서를 이용하여 사용자 입력을 획득하는 전자 장치 및 상기 전자 장치를 제어하는 방법
JP7114829B2 (ja) 2018-08-22 2022-08-09 東京特殊印刷工業株式会社 タッチセンサ
EP3931663A1 (en) * 2019-03-01 2022-01-05 Peratech Holdco Ltd Foldable display
KR20200116693A (ko) * 2019-04-02 2020-10-13 삼성전자주식회사 디스플레이 제어 방법 및 그 전자 장치
KR20210038759A (ko) 2019-09-30 2021-04-08 삼성디스플레이 주식회사 압력 센서 및 이를 포함한 표시 장치
KR20220100137A (ko) * 2021-01-07 2022-07-15 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100457189B1 (ko) * 1999-12-27 2004-11-16 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 액정표시장치 및 그 구동방법
US7538760B2 (en) 2006-03-30 2009-05-26 Apple Inc. Force imaging input device and system
US7511702B2 (en) 2006-03-30 2009-03-31 Apple Inc. Force and location sensitive display
US8686952B2 (en) 2008-12-23 2014-04-01 Apple Inc. Multi touch with multi haptics
US8654524B2 (en) 2009-08-17 2014-02-18 Apple Inc. Housing as an I/O device
US8633916B2 (en) 2009-12-10 2014-01-21 Apple, Inc. Touch pad with force sensors and actuator feedback
US8787006B2 (en) 2011-01-31 2014-07-22 Apple Inc. Wrist-worn electronic device and methods therefor
GB201105025D0 (en) 2011-03-25 2011-05-11 Peratech Ltd Electrically responsive composite material
KR101864185B1 (ko) * 2011-12-15 2018-06-29 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 이를 이용한 화면 모드 변경 방법
KR101375335B1 (ko) * 2012-05-15 2014-03-18 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
US9886116B2 (en) 2012-07-26 2018-02-06 Apple Inc. Gesture and touch input detection through force sensing
KR102043810B1 (ko) * 2012-08-20 2019-11-12 삼성전자주식회사 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
US20140085213A1 (en) 2012-09-21 2014-03-27 Apple Inc. Force Sensing Using Bottom-Side Force Map
US9178509B2 (en) 2012-09-28 2015-11-03 Apple Inc. Ultra low travel keyboard
KR102131825B1 (ko) * 2013-03-20 2020-07-09 엘지전자 주식회사 적응적 터치 센서티브 영역을 제공하는 폴더블 디스플레이 디바이스 및 그 제어 방법
US9513663B2 (en) 2013-04-02 2016-12-06 Apple Inc. Electronic device with touch sensitive display
JP6069500B2 (ja) * 2013-05-27 2017-02-01 株式会社村田製作所 押圧センサ付き表示パネル、および押圧入力機能付き電子機器
KR102140235B1 (ko) * 2013-05-31 2020-08-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR101712346B1 (ko) * 2014-09-19 2017-03-22 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
KR102175810B1 (ko) * 2013-12-27 2020-11-09 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이의 제조 방법
KR101632008B1 (ko) * 2014-04-30 2016-07-01 엘지전자 주식회사 이동단말기 및 그 제어방법
WO2016017948A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Flexible device and interfacing method thereof
KR101785066B1 (ko) * 2014-07-31 2017-10-12 삼성전자주식회사 플렉서블 디바이스의 인터페이싱 방법 및 플렉서블 디바이스
US10254863B2 (en) * 2014-12-19 2019-04-09 Lg Electronics Inc. Mobile terminal
US9941918B2 (en) * 2015-01-07 2018-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Bendable user terminal device and method for displaying contents based on bending status thereof
KR102281902B1 (ko) * 2015-02-05 2021-07-28 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 구동방법
KR102283002B1 (ko) * 2015-02-16 2021-07-30 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
US11676518B2 (en) * 2015-04-29 2023-06-13 Intel Corporation Imaging for foldable displays
US9830030B2 (en) * 2015-05-07 2017-11-28 Industrial Technology Research Institute Flexible touch panel, touch control device and operating method using the same
KR101583765B1 (ko) * 2015-07-27 2016-01-08 주식회사 하이딥 스마트폰
KR102398315B1 (ko) * 2015-08-11 2022-05-16 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치에서 음을 재생하기 위한 방법
KR20170047057A (ko) * 2015-10-22 2017-05-04 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
KR102483468B1 (ko) * 2015-10-30 2023-01-02 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치
KR20170084504A (ko) * 2016-01-12 2017-07-20 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 착용 형태 인식 방법
CN105676965B (zh) * 2016-03-29 2023-12-05 上海天马微电子有限公司 可折叠显示装置
KR20180132847A (ko) * 2016-07-27 2018-12-12 선전 로욜 테크놀로지스 컴퍼니 리미티드 오동작을 방지하는 디스플레이 인터페이스 제어 방법, 장치 및 단말기
CN109565277B (zh) * 2016-08-30 2024-03-22 株式会社半导体能源研究所 接收差分信号的接收器、包括接收器的ic以及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20180067614A1 (en) 2018-03-08
CN107797698A (zh) 2018-03-13
US10402033B2 (en) 2019-09-03
KR20180028093A (ko) 2018-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102628240B1 (ko) 입력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
JP6820092B2 (ja) センサー、タッチセンサー及び表示装置
CN109213362B (zh) 触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置
US10635212B2 (en) Touch sensor and display device including the touch sensor
KR102521934B1 (ko) 터치 센서 및 이를 이용한 터치 감지 방법
KR102543477B1 (ko) 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102522285B1 (ko) 표시 장치
KR102581141B1 (ko) 터치 센서 및 이를 이용한 터치 감지 방법
CN107844210B (zh) 触摸传感器和包括其的显示装置及触敏显示装置
KR102587735B1 (ko) 보안 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
US10133391B2 (en) Touch sensor and display device having the same
KR20180042512A (ko) 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
EP3336670B1 (en) Touch sensor and display device including the same
KR20180085855A (ko) 터치 센서 및 이의 구동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right