KR20110069060A

KR20110069060A - 정전용량성 근접 감지 수단을 구비하는 ｏｌｅｄ 장치

Info

Publication number: KR20110069060A
Application number: KR1020117008231A
Authority: KR
Inventors: 더크 헨테
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2011-06-22
Also published as: WO2010026515A2; US20110148812A1; CN102150366B; EP2335353A2; US8552936B2; JP5607630B2; EP2335353B1; TWI490759B; KR101569930B1; CN102150366A; JP2012502421A; WO2010026515A3; TW201017503A

Abstract

OLED 장치는, OLED 수단, 정전용량의 변화를 감지하기 위한 정전용량성 근접 감지 수단, 기계적 요소, 및 신호를 제공하기 위한 수단을 포함하고, OLED 수단 및 기계적 요소는 사용자에 의한 조작 시에 서로에 대해 이동가능하고, 제1 위치 또는 제2 위치를 취할 수 있으며, 정전용량은 OLED 수단 및 기계적 요소가 조작자에 의해 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 때 제1 정전용량과 제2 정전용량 간에서 변하도록 적응되고, 신호는 정전용량에 의존한다.

Description

정전용량성 근접 감지 수단을 구비하는 ＯＬＥＤ 장치{OLED DEVICE WITH CAPACITIVE PROXIMITY SENSING MEANS}

본 발명은 유기 발광 다이오드에 관한 것이고, 더 구체적으로는 유기 발광 다이오드들 및 용량성 근접 센서들의 통합(integration)에 관한 것이다.

유기 발광 다이오드(OLED) 장치들은 2개의 전극 및 유기 발광층으로 구성된다. 유기층은 2개의 전극 사이에 배치된다. 한 전극은 애노드이고, 다른 전극은 캐소드이다. 유기층은 애노드가 캐소드에 대하여 충분히 포지티브인 전압 바이어스를 가질 때, 애노드로부터 홀들이 주입되고 캐소드로부터 전자들이 주입되도록 하는 구조를 갖는다. 필요한 전압 바이어스는 유기층에 이용되는 재료들에 의존한다. 홀들 및 전자들이 유기층 내에서 재결합하여, 유기층을 구성하는 분자 내에 여기 상태를 유도해낸다. 여기된 분자들이 그들의 기저 상태로 완화되는 프로세스 동안 광이 방출된다. 애노드는 전형적으로 TCO(Transparent Conducting Oxide)와 같은 높은 일함수 재료로 제조되고, 캐소드는 전형적으로 알루미늄 또는 은과 같은 고반사성 재료로 제조된다. 그러나, 광이 캐소드, 애노드를 빠져나가거나 캐소드 및 애노드 둘다를 통해 빠져나가는 것을 허용하는 많은 상이한 전극 설계들이 존재한다. 유기층은 단일의 유기막으로 구성될 수도 있고, 또는 복수의 유기막의 스택으로 구성될 수도 있다. OLED 장치들은 표시기로서 유용하며, OLED 장치들의 패턴화된 어레이들로 디스플레이가 만들어질 수 있다.

정전용량성 스위칭 장치들은 정전용량의 변화를 감지함으로써 동작한다. 터치 센서들은 접지(ground)에 대한 전극의 정전용량의 변화를 감지함으로써 동작하는 정전용량성 스위칭 장치들이다. 이러한 유형의 센서들은 전형적으로 조작자의 손가락의 근접(proximity)에 의해 유발되는 정전용량의 변화를 감지한다. 또한, 정전용량성 스위칭 장치들은 2개의 도전성 물체 간의 정전용량 또는 정전용량의 변화를 감지함으로써 기능할 수 있다.

미국 특허 7,242,393 B2는 결합된 OLED 정전용량성 터치 센서를 개시하고 있으며, 촉각 피드백을 제공하는 구성 및 구조의 사용을 별도로 개시하고 있다. 미국 특허 출원 공개 US 2005/0088417 A1은 정전용량성 센서를 이용하는 촉각 터치 감지 시스템을 개시하고 있다.

본 발명은 정전용량성 근접 감지 수단을 구비하는 유기 발광 다이오드를 가능하게 한다. 본 발명의 실시예들은 독립 청구항들에 주어진다.

2개의 도전체의 서로에 대한 근접성이 정전용량성 근접 센서를 이용하여 감지될 수 있다. 2개의 도전성 물체 간의 정전 용량은 물체들이 서로 가까워질수록 증가한다. 여기에서 이해되는 정전용량성 근접 센서는 2개의 도전체 간의 정전용량의 변화를 측정하거나 검출함으로써 기능하는 센서이다.

현재의 OLED 장치들은 촉각 피드백을 통합하지 않는다. 많은 응용들은 촉각 피드백 및 컨트롤의 조명(illumination) 둘 다를 원한다. 본 발명의 실시예들은 촉각 피드백을 제공하기 위해 기계적 요소와 결합하여, 정전용량성 스위치의 일부로서 OLED 장치를 이용하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, OLED의 상단에 위치된 유연한 돔 포일(flexible dome foil)이 이용될 수 있다. 돔 포일을 누르는 것에 의해, 그 돔 포일은 OLED 글래스 표면 상으로 스냅백(snap back)한다. 이러한 효과는 사용자에게 촉각 피드백을 제공한다. 동시에, OLED 표면과 접지 간의 유효 정전용량도 변화된다. 정전용량 변화는 정전용량성 센서를 이용하여 쉽게 검출될 수 있다. 센서는 이러한 정전용량에 기초하여 신호를 생성하는 출력을 가질 수 있다. 신호는 다른 전자장치(electronics)에 통합될 수 있고, 또는 제어 시스템의 입력으로서 이용될 수 있다. 이러한 돔 포일 및 OLED 조합은 상이한 조명되는 심볼들을 디스플레이하기 위해 상이하게 패턴화된 포일들이 이용될 수 있는 상이한 응용 영역들에 쉽게 적응될 수 있다. 이러한 구성은 반전될 수 있는데, 즉 유연하면서 촉각을 제공하는 기계적 지지 구조물이 OLED 아래에 위치될 수 있다. OLED는 OLED를 둘러싸는 탄성중합체 프레임에 의해 지지될 수 있다. 그것은 지지(support)를 제공하고, 수직 이동을 허용한다.

본 발명의 실시예들은 OLED 수단, 정전용량성 근접 감지 수단, 기계적 요소, 및 신호를 제공하기 위한 수단을 가능하게 한다. OLED 수단은 조작자에게 시각적 표시기를 제공한다. 정전용량성 근접 감지 수단은 장치가 조작될 때를 검출하는 수단을 허용한다. 기계적 요소는 OLED 수단에 대하여 이동가능하다. 결합된 OLED 수단 및 기계적 요소는 서로에 대하여 이동될 수 있고, 사용자에 의해 조작될 수 있다. 신호를 제공하기 위한 수단은 본 발명의 실시예들에게 제어 시스템 내에 포함되거나 전자 회로의 부분들 내에 삽입될 수 있는 능력을 제공한다. 기계적 요소와 OLED 수단의 조합은 촉각적 피드백을 가능하게 하고, 또한 정전용량성 터치 스크린 기술을 이용하는 다양한 서로 다른 유형의 스위칭 메커니즘을 가능하게 하기 때문에, 매우 유리하다. 가능한 실시예들은 푸시 버튼형 스위치, 토글 스위치 및 슬라이더이다.

다른 실시예에서, OLED 수단은 사용자에게 촉각 피드백을 제공하도록 적응된다. 이것은 사용자가 스위치가 활성화된 때의 표시를 갖는다는 이점을 갖는다. 촉각 피드백을 추가하는 것은 사용자가 얼마나 세게 누르는지를 감지하는 컨트롤을 가질 가능성도 제공한다.

다른 실시예에서, 기계적 요소는 촉각 피드백을 제공하도록 적응된다. 일반적으로 사용자에게 어떠한 피드백도 제공하지 않는 정전용량성으로 스위칭되는 터치 패널에 촉각 피드백을 제공하는 기계적 요소를 제공하면, 사용자가 자신이 스위치를 누른 때, 및 얼마나 세게 스위치를 활성화하고 있는지를 결정하는 것이 쉬워진다. 기계적 요소를 통합하는 것은 스위치를 활성화하는 다양한 수단도 허용하며, 이것이 구현될 수 있는 방식의 예는 푸시 버튼, 스위치, 슬라이더이다.

다른 실시예에서, 신호는 몇가지 상이한 방식으로 적응된다. 신호는 제1 위치와 제2 위치 간의 전이를 나타낼 수 있다. 이것은 스위치가 2개의 상이한 상태 간을 토글하기 위한 푸시 버튼으로서 이용될 수 있다는 이점을 갖는다. OLED 기능성도 토글될 수 있다. 이 신호는 또한 기계적 요소가 제1 위치에 있는지 또는 제2 위치에 있는지를 나타내도록 적응될 수 있다. 이것은 스위치가 2개의 상태 사이를 오가는 무언가를 제어하기 위해 이용될 수 있다는 이점을 갖는다. 신호는 또한 스위치가 제1 위치에 있는지, 제2 위치에 있는지, 아니면 중간 위치에 있는지를 나타내도록 적응될 수 있다. 이것은 스위치가 온 또는 오프 기능 또는 2개의 특정한 위치 중 하나에 있는 것을 제어하는 데에 이용될 수 있다는 것뿐만 아니라, 그 스위치가 가변일 수 있다는 이점을 갖는다. 스위치는 예를 들어, 얼마나 세게 누르는지에 따라 제어가 달라지는 비디오 게임 시스템 상에서, 또는 MP3 플레이어 상에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 개인이 버튼을 얼마나 세게 누르는지에 따라 고속 감기 기능의 속도가 제어되는 MP3 플레이어에 통합될 수 잇다.

다른 실시예에서, 정전용량은 OLED 장치와 접지 사이에 형성된다. 이것은 기계적 요소가 사용자에게 피드백을 제공할 수 있다는 이점을 갖는다. 통상적인 터치 패널에서, 사용자는 촉각 피드백을 갖지 않는다. 기계적 요소는 사용자가 충분히 가까워지고 정전용량이 변한 다음 스위치가 활성화되는 소정 거리만큼 기계적 요소를 누르는 것에 의해, 또는 기계적 요소를 더 세게 누르는 것에 의해 터치 패널의 조작을 제어하거나 실질적으로 제한한다.

다른 실시예에서, OLED 수단은 제1 전극층 또는 유기 발광층 및 제2 전극층으로 이루어진다. 유기 발광층은 제1 전극층과 제2 전극층 사이에 있다. 또한, 본 실시예에서, 기계적 요소는 도전성 요소로 이루어진다. 도전성 요소는 제1 또는 제2 전극층에 인접하여 위치된다. 그러면, 도전성 요소와, 그 도전성 요소가 인접하여 배치되어 있는 전극층 사이에 정전용량이 형성된다. OLED 수단 및 기계적 수단이 사용자에 의해 조작될 때, 도전성 요소와 전극 간의 정전용량이 변하고, 이것은 정전용량성 센서에 의해 검출되고, 스위칭 기능을 제어하기 위해 이용된다. 이것은, 접지가 더 이상 터치 패널에 이용되는 전류 경로의 부분을 형성하지 않기 때문에, 매우 유리한 구성이다. 이것은 또한, 대부분의 스위치가 기계적이고 정전용량성 요소가 마모되지 않을 것이기 때문에, 통상적인 스위치들에 비해 이점을 갖는다.

다른 실시예에서, OLED 장치는 탄성 요소에 의해 기계적 요소에 접속된다. 탄성 요소는 기계적 요소와 OLED 수단 간의 상대적인 이동을 가능하게 한다. 탄성 요소의 기능은 OLED 장치 및 기계적 요소를 OLED 수단이 사용자에 의해 조작되기 전의 원래 위치로 되돌리는 것이다. 이것은 푸시 버튼형 스위치의 구성을 허용한다는 이점을 갖는다. 탄성 요소는 또한 정전용량 측정 간의 정전용량이 OLED 수단과 기계적 요소를 조작하기 위해 얼마나 큰 힘이 이용되는지의 함수로서 변하는 것을 가능하게 한다.

다른 실시예에서, 탄성 요소는 기계적 요소로 이루어진다. 탄성 요소는 기계적 요소일 수 있고, 또는 탄성 요소가 부분적으로 기계적 요소로 이루어질 수 있다. 이것은 본 발명의 실시예들을 구현하기 위해 돔형(dome type) 스위치가 이용될 수 있다는 이점을 갖는다. 본 발명의 실시예로부터 클리커(clicker) 스위치가 구성될 수 있다. 클리커 스위치는 2개의 상태 간을 물리적으로 스위칭하는 스위치이다. 전형적으로, 클리커 스위치는 클릭 사운드를 내며, 스위치가 그것의 2개의 상태 간을 스위칭할 때 촉각 피드백을 제공한다.

다른 실시예에서, 탄성 요소는 OLED 장치와 기계적 요소 사이에 배치된다. 이것은, 언제 스위치가 활성화되었는지, 또는 얼마나 많이 눌러졌는지에 따라 가변 신호를 제공하는 스위칭 장치의 경우에 스위치가 얼마나 많이 활성화되었는지를 사용자가 느낄 수 있게 해 주는 기계적 요소가 설계될 수 있다는 이점을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예는 마운팅 구조물 및 OLED 장치로 더 이루어진다. 마운팅 구조물은 정면 표면(front surface) 및 마운팅 리세스로 이루어진다. 기계적 요소는 마운팅 리세스 내에 마운팅되는 도전성 요소로 이루어진다. OLED 수단은 탄성 요소에 부착되고, 탄성 요소는 마운팅 구조물에 직접 부착된다. OLED 수단의 전극은 도전성 요소에 인접한다. 본질적으로, OLED 수단은 탄성 요소 내에 삽입된다. 이것은 스위치에 큰 동적 범위 및 움직임을 제공한다는 이점을 갖는다. 이것은 또한, OLED 수단으로부터의 에지 광(edge light)을 활용하기 위해, 광을 투과시키도록 적응된 탄성 요소들이 이용될 수 있다는 이점을 갖는다. OLED는 에지로부터 광을 방출하고, 이것은 탄성 요소를 통과하여 투과된 다음, 패널 상에서 사용자가 광을 볼 수 있도록 지향될 수 있다.

다른 실시예에서, 탄성 요소는 광을 투과시키도록 적응된다. 이것은 특히 OLED 수단을 둘러싸고 있는 경우에서의, 또는 OLED 수단이 OLED 장치 내에 삽입될 때의 탄성 요소가 OLED 장치로부터의 에지 광에 의해 조명될 수 있다는 이점을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에서, 기계적 요소는 광을 투과시키도록 적응된다. 이것은 백라이팅되는 스위치들이 구성될 수 있다는 이점을 갖는다. OLED는 기계적 요소를 통하여 투과시킬 것이고, 이는 사용자가 볼 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 실시예에서, OLED 장치는 또한 패턴화될 수 있다. 이것은, 장식 패턴이 적용될 수 있다는 이점을 갖고, 또한 본 발명의 실시예들인 스위치 및 버튼들에 레이블링이 적용될 수 있다는 이점을 갖는다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예들이 오직 예시로서만, 그리고 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 정전용량성 스위치가 OLED 장치와 도전성 요소 간의 정전용량을 측정함으로써 기능하는 본 발명의 실시예를 도시하는 기능도이다.
도 2는 접지와 OLED 수단 간의 정전용량이 감지되는 본 발명의 실시예를 도시하는 기능도이다.
도 3은 OLED 수단이 탄성 요소에 의해 지지되는 본 발명의 실시예의 도면을 도시한 것이다.
도 4는 OLED 수단이 돔 스위치에 의해 지지되는 본 발명의 실시예의 도면을 도시한 것이다.
도 5는 OLED 수단이 탄성 요소 내에 삽입되는 본 발명의 실시예의 도면이다.
도 6은 변형가능한 돔 포일이 촉각 피드백을 제공하는 본 발명의 실시예의 도면이다.

이러한 도면들에서의 유사한 참조 번호를 갖는 요소들은 동일한 요소들이거나, 또는 동일한 기능을 수행한다. 앞에서 논의되는 요소들은 기능이 동일하다면 나중의 도면에서 반드시 논의되지는 않을 것이다.

도 1은 OLED 수단(102)과 도전성 요소(116) 간의 정전용량을 측정함으로써 기능하는 OLED 장치(100)의 실시예를 도시한 기능도이다. OLED 수단은 애노드(104), 캐소드(106), 유기 발광층(108) 및 기판(114)으로 이루어진다. OLED 수단은 전압원(110)을 제공함으로써 활성화된다. 그것이 활성화될 때, 유기층(108)으로부터 광(112)이 방출된다. 본 실시예에서, 캐소드(106)는 DC 전원(110)의 네거티브 부분에 접속되고, 애노드(104)는 DC 전원(110)의 포지티브 단자에 접속된다. 정전용량성 센서(118)는 도전성 요소(116)에 접속되고, 본 실시예에서 캐소드(106)에 접속된다.

조작자(122)의 손가락은 OLED 수단(102)을 조작한다. 조작자의 손가락(122)이 OLED 수단(102)을 누를 때, 도전성 요소(116)와 캐소드(106) 간의 거리(164)가 변한다. 거리(164)가 변하고, 도전성 요소(116)와 캐소드(106) 간에 형성되는 정전용량이 변한다. 이러한 정전용량의 변화는 정전용량성 센서(118)에 의해 검출된다. 그 다음, 정전용량성 센서는 정전용량성 센서 출력(120)에서 제어 시스템 내로 또는 다른 전자장치에 통합된다. 본 발명의 실시예에 따라, 이것은 다양한 형태를 취할 수 있는데, 이것은 디지털 신호일 수도 있고, 아날로그 신호일 수도 있고, 또는 전자 회로의 단순 출력일 수도 있다.

대안적인 실시예들에서, OLED 수단(102)을 대신하여 도전성 요소가 조작될 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서, 도전성 요소(116)와 애노드(104) 사이에도 정전용량이 형성될 수 있다. 전형적으로, 애노드들은 광학적으로 투명한 산화물인 ITO(Indium Tin Oxide)로 만들어질 수 있다. 이것은 광이 애노드층을 통과하여 빠져나가는 것을 허용한다. 그러나, OLED 장치들에서 전극들 중 하나 또는 전극들 둘다가 광학적으로 투명할 수 있다. 전극들 중 하나 또는 전극들 둘다와 도전성 요소 간의 정전용량이 이용될 수 있다.

도 2는 접지와 OLED 수단 간의 정전용량이 감지되는 OLED 장치(200)의 실시예를 나타내는 기능도를 도시하고 있다. 이 도면에서, OLED 수단(102)은 다시 애노드(104), 캐소드(106) 및 유기 발광층(108)으로 구성된다. 다시, 캐소드(106)는 DC 전압(110)의 네거티브 입력에 접속되고, 애노드는 DC 전압(110)의 포지티브 입력에 접속된다. 본 실시예에서, 사용자(128)의 손가락(122)과 OLED 수단(102)의 애노드(104) 사이에 정전용량이 형성된다. 손가락(122)과 애노드(104) 사이의 거리(130)가 변함에 따라, 애노드(104)와 손가락(122) 간의 정전용량(134)이 변한다. 그러면, 조작자의 신체를 통해 접지(140)로 가는 도전 경로(136)가 존재한다. 이러한 정전용량은 정전용량(138)으로 표현된다. 본 실시예는 누설 전류를 측정함으로써 동작하며, 누설 전류는 참조번호 132로 표현된다. 손가락(122)과 애노드(104) 간의 거리(130)가 변함에 따라 이 누설 전류가 변하고, 정전용량성 센서(118)에 의해 검출될 수 있다. 전형적으로, 센서(118)를 갖는 표면 상에 AC 신호가 발생될 것이고, 누설 전류(132)가 측정된다. 이러한 정전용량성 센서가 접지(140)에 직접 접속될 수 있고, 또는 대부분의 경우들에서, 장치는 어떻게든 접지에 정전용량 결합된다. 이것은 정전용량(142)에 의해 표현된다. 정전용량이 변할 때, 이것은 정전용량성 센서 출력(120)을 이용하여 나타내어진다. 다시, 이것은 디지털 신호일 수도 있고, 아날로그 신호일 수도 있고, 또는 단순히 전자 회로에 직접 통합될 수 있다. 본 실시예에서, 기계적 요소(126)는 조작자의 손가락(122)의 움직임을 제한한다. 기계적 요소(126)에 의해 촉각 피드백이 제공된다. 본 실시예는 변형되는 표면을 도시하고 있지만, 기계적 요소는 슬라이더이거나 다른 요소일 수도 있다. 또한, 정전용량성 센서(118)는 다른 수단을 이용하여서도 구현될 수 있다.

도 3은 OLED 수단(102)이 탄성 요소에 의해 지지되는 OLED 장치(300)의 실시예의 도면을 도시한 것이다. 이 도면에서, 기판(114)은 애노드(104)와 접촉한다. 애노드의 다른 표면 상에는 유기 발광층(108)이 있고, 유기 발광층의 다른 면에는 캐소드(106)가 있다. 2개의 전극은 전압 공급 시스템, OLED 파워 리드(146)에 접속된다. OLED 수단(102)은 밀봉재로 둘러싸여진다. OLED 수단은 수분에 민감하며, 그것을 밀봉하여 OLED 수단의 수명을 연장하기 위해 밀봉재가 존재한다. 기판(114)의 측면들에는 OLED 프레임(144)이 위치된다. 전체 OLED 수단(102)이 탄성 요소(150) 상에 마운팅된다. 탄성 요소는 OLED 수단과 도전성 요소(116) 사이에 마운팅된다. OLED 수단의 캐소드(106)와 도전성 요소(116) 사이에 정전용량(124)이 형성된다. 탄성 요소는 애노드(104)와 도전성 요소(116)를 조작하고 그들 간의 거리를 변화시키는 수단을 제공한다. 도전성 요소(116)는 본 실시예에서 인쇄 회로 기판(152) 상에 마운팅되며, 그 다음 인쇄 회로 기판(152)이 마운팅 구조물(154) 상에 마운팅된다. 마운팅 구조물이 케이싱이고 스위치가 케이스 내에 마운팅될 수도 있고, 또는 마운팅 구조물이 제어 패널의 일부이고 스위치가 제어 패널에 통합될 수도 있다. 본 실시예에서, 스위치는 사용자가 기판(114)을 누르는 것에 의해 조작되는데, 기판이 눌러지면 캐소드(106)와 도전성 요소(116) 간의 거리가 변한다. 이것은 정전용량(124)을 변화시킨다. 그 다음, 이러한 정전용량들은 제어 시스템을 제어하기 위한, 또는 전자 회로를 제어하거나 아날로그 신호를 제공하기 위한 정전용량성 센서 출력을 생성하기 위해 정전용량성 센서에 의해 이용될 수 있다.

도 3에서, OLED는 변형가능한 지지물, 예를 들어 발포고무(foam) 상에 배치될 수 있다. 하나의 OLED 전극과 인쇄 회로 기판 상의 전극 간의 정전용량 변화가 검출된다.

도 4는 OLED 수단이 돔 스위치 상에서 지지되는 OLED 장치(400)의 실시예의 도면을 도시한 것이다. 이것은 탄성 요소 대신에, 탄성 요소가 도전성 요소(116)로 이루어진다는 점을 제외하고는 도 3에 도시된 실시예와 매우 유사하다. 돔 스위치가 눌러지면, 돔 스위치와 캐소드(108) 간의 정전용량이 변한다. 그러면, 이러한 정전용량의 변화는 정전용량성 센서 출력(120)을 생성하기 위해 정전용량성 센서에 의해 이용된다. 이것은 도 3에 도시된 실시예와 동일한 방식으로 이용된다. 도 4는 발포고무가 클리커 스위치의 구성을 허용하는 돔 포일로 대체되었다는 점을 제외하고는 도 3과 동일하다.

도 5는 OLED 수단이 탄성 요소 내에 삽입되는 OLED 장치(500)의 실시예의 도면을 도시한 것이다. 이 실시예는 마운팅 구조물(154) 및 마운팅 리세스(160)로 더 구성된다. 도전성 요소(116)는 마운팅 리세스(160) 내에 마운팅된 인쇄 회로 기판(152) 상에 마운팅된다. 그 다음, OLED 수단(102)은 탄성 요소(150)에 의해 마운팅 리세스(160)에 직접 마운팅된다. 본 실시예에서, OLED 수단(102)은 마운팅 구조물(154)의 정면 표면(158)과 동일한 높이인 것으로 도시되어 있다. 본 실시예에서, 마운팅 구조물은 패널일 수 있고, 또는 스위치를 위한 하우징일 수 있다. 탄성 요소는 다양한 재료로 만들어질 수 있다. 본 실시예에서, 탄성 요소는 광을 투과시키도록 적응된 재료로 만들어진 것으로서 도시된다. 이 경우, OLED 장치의 에지 광(edge light)은 OLED 수단을 통과하여 탄성 요소(150)로 간다. 그 다음, 에지 광(156)은 탄성 수단(150)을 통과하여, 정면 표면(158)으로부터 멀어지는 방향으로 지향된다. 에지 광이 낭비되지 않고, 또한 탄성 요소(150)에 대해 사용되는 재료에 따라, 광 또는 심지어는 컬러를 산란시키는 반투명한 재료를 이용하는 것과 같은 다양한 효과가 달성될 수 있기 때문에, 이것은 유리하다. OLED 장치 부근에서 상이한 컬러의 에지 조명 효과를 얻기 위한 재료들이 이용될 수 있다.

도 5에 도시된 OLED 장치(500)의 실시예에서, 실리콘(silicone)이 탄성 요소로서 이용될 수 있다. OLED를 제자리에 고정시키고, OLED 수단의 수직 움직임을 가능하게 하기 위해, OLED가 실리콘 내에 삽입될 수 있다. 실리콘의 광학적 투명도는 그것이 OLED의 에지 광을 OLED 장치의 정면 표면으로 투과시키는 것을 허용한다. 또한, 착색된 실리콘을 이용함으로써, 탄성 요소의 색상이 변화할 수 있다.

도 6은 유연한(flexible) 돔 포일이 촉각 피드백을 제공하는 OLED 장치(600)의 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에서, OLED 수단(102) 및 OLED 프레임(144)은 인쇄 회로 기판(152) 상에 마운팅된다. 인쇄 회로 기판은 마운팅 구조물(154) 상에 마운팅된다. 그 다음, 유연한 돔 포일(162)이 OLED 수단(102)의 기판(114)의 정면에 위치된다. 돔 포일의 목적은 조작자에게 촉각 피드백을 제공하는 것이다. 본 실시예에서, 조작자는 손가락(122)으로 유연한 돔 포일을 누른다. 스위칭 수단을 제공하기 위하여, 애노드(104)와 조작자의 손가락(122) 간의 정전용량이 검출된다. 본 실시예는 도 2에 제시된 실시예와 동일하다. 이것은 매우 바람직한 스위치 구성인데, 왜냐하면 OLED 장치 자체는 움직이지 않기 때문이다. 유연한 돔 스위치 포일은 OLED 장치의 상단에 배치된다. 돔 스위치 포일은 쌍안정성 기계적 장치처럼 행동한다. 미리 기술된(pre-described) 힘이 돔에 적용되면, 포일은 즉시 납작해지고, 사용자에게 성공적인 버튼 누름에 대한 신호를 제공한다. 손가락 끝과 OLED 전극들 중 하나 간의 거리에서의 이러한 급작스러운 변화는 정전용량 측정에 의해 전자적으로 검출될 수 있다. 돔 포일 자체는 완벽하게 투명할 수 있고, 또는 심볼이 그 위에 인쇄되어 부분적으로 투명할 수 있다.

100 OLED 장치와 도전성 요소 간의 정전용량을 감지하는 OLED 장치
102 OLED 수단
104 애노드
106 캐소드
108 유기 발광층
110 전기 전원
112 방출된 광
114 기판
116 도전성 요소
118 정전용량성 센서
120 정전용량성 센서 출력
122 손가락
124 OLED 전극과 도전성 요소 간의 정전용량
126 기계적 요소
128 조작자
130 애노드와 손가락 간의 거리
132 누설 전류
134 애노드와 손가락 간의 정전용량
136 조작자의 신체를 통한 전도
138 조작자와 접지 간의 정전용량
140 접지
142 정전용량성 센서와 접지 간의 정전용량
144 OLED 프레임
146 OLED 파워 리드
148 밀봉재
150 탄성 요소
152 인쇄 회로 기판
154 마운팅 구조물
156 에지 광
158 정면 표면
160 마운팅 리세스
162 돔 포일
164 캐소드와 도전성 요소 간의 거리
200 접지 누설 전류를 감지하는 OLED 장치
300 탄성 요소에 의해 지지되는 OLED 장치
400 돔 스위치에 의해 지지되는 OLED 장치
500 탄성 요소 내에 삽입되는 OLED 장치
600 변형가능한 돔 포일을 갖는 OLED 장치

Claims

OLED 장치(100, 200, 300, 400, 500, 600)로서,
OLED 수단(102),
정전용량(capacitance)의 변화를 감지하기 위한 정전용량성 근접 감지 수단(capacitive proximity sensing means)(118),
기계적 요소(mechanical element)(126), 및
신호를 제공하기 위한 수단(120)
을 포함하고,
상기 OLED 수단(102) 및 상기 기계적 요소(126)는 사용자에 의한 조작 시에 서로에 대해 이동가능하고, 제1 위치 또는 제2 위치를 취할 수 있으며,
상기 정전용량은 상기 OLED 수단(102) 및 상기 기계적 요소(126)가 조작자에 의해 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동될 때 제1 정전용량과 제2 정전용량 간에서 변화하도록 되어 있고, 상기 신호는 상기 정전용량에 의존하는 OLED 장치.
제1항에 있어서,
상기 OLED 수단은 촉각 피드백을 제공하도록 되어 있는 OLED 장치(100, 300, 400, 500).
제1항에 있어서,
상기 기계적 요소(126)는 촉각 피드백을 제공하도록 되어 있는 OLED 장치(200, 600).
제3항에 있어서,
상기 기계적 요소(126)는 버튼, 스위치, 또는 돔 포일 구조물(dome foil structure)(126, 162) 중 하나인 OLED 장치(200, 600).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신호는,
상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간의 전이를 나타내거나,
상기 OLED 수단(102) 및 상기 기계적 요소가 상기 제1 위치에 있는지 아니면 상기 제2 위치에 있는지를 나타내거나,
상기 OLED 수단(102) 및 상기 기계적 요소(126)가 상기 제1 위치에 있는지, 상기 제2 위치에 있는지, 아니면 중간 위치에 있는지를 나타내도록 되어 있고,
상기 중간 위치는 상기 OLED 수단(102)과 상기 기계적 요소(126)가 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 움직이고 있을 때 취해지는, 상기 제1 및 제2 위치에 대해 중간의 위치인 OLED 장치(100, 200, 300, 400, 500, 600).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정전용량(134, 138)은 상기 OLED 수단(102)과 접지(140) 사이에 형성되는 OLED 장치(200, 600).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 OLED 수단(102)은 제1 전극층, 유기 발광층, 및 제2 전극층으로 구성되고,
상기 유기 발광층은 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 있고,
상기 기계적 요소(126)는 도전성 요소(116)로 구성되고,
상기 도전성 요소(116)는 상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층 중 하나에 인접하고,
상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층 중 상기 하나와 상기 도전성 요소 사이에 정전용량이 형성되는 OLED 장치(100, 300, 400, 500).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 OLED 수단(102)은 상기 기계적 요소(126)와 상기 OLED 수단(102) 간에서의 상대적인 이동을 가능하게 하기 위해 탄성 요소(150)에 의해 상기 기계적 요소(126)에 접속되는 OLED 장치(100, 300, 400, 500).
제8항에 있어서,
상기 탄성 요소(150)는 상기 기계적 요소(126)로 구성되는 OLED 장치(400).
제8항에 있어서,
상기 탄성 요소(150)는 상기 OLED 수단(102)과 상기 기계적 요소(126) 사이에 있는 OLED 장치(300, 500).
제8항에 있어서,
마운팅 구조물(154)을 더 포함하고,
상기 OLED 장치(500)는 상기 마운팅 구조물(154)에 마운팅되고,
상기 마운팅 구조물(154)은 정면 표면(158) 및 마운팅 리세스(160)로 구성되고,
상기 도전성 요소(116)는 상기 마운팅 리세스(160) 내에 마운팅되고,
상기 OLED 수단(102)은 상기 탄성 요소(150)에 부착되고,
상기 탄성 요소(150)는 상기 마운팅 구조물(154)에 부착되고,
상기 OLED 수단(102)은 상기 정면 표면과 동일 높이이도록 마운팅되거나, 또는 상기 정면 표면을 넘어 돌출하도록 마운팅되는 OLED 장치(500).
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 요소(126)는 광을 투과시키도록 되어 있는 OLED 장치(100, 300, 400, 500).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기계적 요소(126)는 광을 투과시키도록 되어 있는 OLED 장치(100, 200, 300, 400, 500, 600).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 OLED 장치는 패턴화되는 OLED 장치(100, 200, 300, 400, 500, 600).