KR20120008961A - 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이에 관련된 것으로 지지부재의 일면에 터치스크린이 장착된 스크린 보드, 상기 스크린 보드에 화상을 조사하는 화상제공부, 및 상기 터치스크린 및 상기 화상제공부에 연결되며, 상기 터치스크린에 외부접촉이 발생한 경우 접촉점의 좌표정보를 상기 화상제공부에 전송하는 중앙제어부를 포함한다.

Description

터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이{Head Up Display Having Touch Screen}

본 발명은 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이에 관한 것이다.

일반적으로 터치스크린은 단말기에 표시된 키의 위치를 손가락 또는 펜과 같은 입력수단으로 눌러 해당명령을 입력하는 입력장치로 그 적용 대상이 확대되고 있다.

최근 이동 통신 기술의 발달과 더불어 핸드폰, PMP, PDA와 같은 단말기는 단순한 문자 정보의 표시수단에서 더 나아가 오디오, 동영상, 무선 인터넷 웹 브라우저 등과 같은 더욱 다양하고 복잡한 멀티 미디어 제공 수단으로 그 기능을 확대해 나가고 있고, 제한된 단말기의 크기 내에서 더욱 큰 디스플레이 화면의 구현이 요구되고 있어 이에 따라 터치스크린을 적용한 디스플레이 방식이 더욱 각광받고 있다.

한편, 헤드업 디스플레이(HUD : Head Up Display)란 차량이나 항공기 주행 중 운전자 정면 즉, 운전자의 주 시야 선을 벗어나지 않는 범위에서 주행 정보나 기타 정보를 제공하는 시스템이다.

초창기의 HUD는 항공기 특히 전투기에 부착되어 비행 주행시 비행사에게 비행정보 제공의 목적으로 개발되었다. 이러한 HUD는 스크린 보드에 화상을 제공할 때 별도의 입력수단을 구비하여 화상정보를 선택해야 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 네비게이션과 같은 형태로 디스플레이 상에 터치스크린이 부착된 HUD가 개발되었다.

그러나, 이렇게 개발된 HUD는 디스플레이와 터치스크린이 일체로 형성되어 터치스크린에 문제가 발생한 경우 HUD 자체의 사용이 불가능한 문제점이 있으며, HUD가 고정된 장소로부터 이탈되는 경우 제품전체에 손상이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 터치스크린을 구비한 스크린 보드와 화상제공부를 분리하여 구성함으로써 터치스크린에 문제가 발생한 경우 스크린 보드의 교체만으로 HUD를 지속적으로 사용할 수 있으며, 별도의 입력장치를 구비하지 않고 지지부재에 터치스크린을 장착함으로써 목적하는 화상정보의 선택이 용이한 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이를 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이에 관련된 것으로 지지부재의 일면에 터치스크린이 장착된 스크린 보드, 상기 스크린 보드에 화상을 조사하는 화상제공부, 및 상기 터치스크린 및 상기 화상제공부에 연결되며, 상기 터치스크린에 외부접촉이 발생한 경우 접촉점의 좌표정보를 상기 화상제공부에 전송하는 중앙제어부를 포함한다.

또한, 상기 지지부재는 강화유리로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 터치스크린은 정전용량방식 터치스크린 또는 저항막방식 터치스크린 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정전용량방식 터치스크린 또는 저항막방식 터치스크린은 전극패턴이 형성된 베이스 부재를 포함하며, 상기 전극패턴은 전도성 고분자로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재와 상기 터치스크린은 광학 투명 접착제에 의해 결합 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명은 터치스크린을 구비한 스크린 보드와 화상제공부를 분리하여 구성함으로써 터치스크린에 문제가 발생한 경우 스크린 보드의 교체만으로 HUD를 지속적으로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 구비된 스크린 보드는 지지부재로 강화유리를 채용함으로써 스크린 보드의 손상을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 구비된 스크린 보드는 정전용량식 또는 저항막식 터치스크린을 채용함으로써 좌표점 획득이 용이하고, 상기 터치스크린은 전도성 고분자로 전극패턴을 형성하여 터치스크린의 제조단가를 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이가 차량에 장착된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이의 구성을 간략하게 도시한 블럭도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이에 적용될 수 있는 터치스크린을 개략적으로 도시한 분해사시도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이가 차량에 장착된 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이의 구성을 간략하게 도시한 블럭도이다. 이하, 이를 참조하여 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이(이하, 헤드업 디스플레이)를 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 헤드업 디스플레이(10)는 지지부재의 일면에 터치스크린이 장착된 스크린 보드(100), 스크린 보드에 화상을 조사하는 화상제공부(200), 터치스크린 및 화상제공부(200)에 연결되며, 상기 터치스크린에 외부접촉이 발생한 경우 접촉점의 좌표정보를 화상제공부(200)에 전송하는 중앙제어부(300)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 헤드업 디스플레이(10)는 도 1에 도시된 것과 같이 스크린 보드(100)가 차량의 내부에 장착되고, 화상제공부(200)가 차량의 내부에 내장되며, 화상제공부(200)가 화상정보를 스크린 보드(100)에 제공하는 형태로 실시될 수 있다. 이때, 중앙제어부(300) 역시 차량의 내부에 내장되어 스크린 보드(100)와 화상제공부(200)를 제어한다.

본 발명에 따른 헤드업 디스플레이(10)는 차량의 계기정보 또는 네비게이션과 연계하여 지도정보를 제공할 수 있으며, 도 1에 도시된 것과 같이 스크린 보드(100)는 용이하게 분리, 장착이 가능하다.

도 2를 참조하여 각 구성에 대해 좀더 상세히 검토하면, 스크린 보드(100)는 지지부재(120)와 터치스크린(140)을 포함하여 구성된다.

지지부재(120)는 유리기판과 같은 평면부재로 구성될 수 있고, 화상의 맺힘이 적절한 또 다른 부재들이 채용될 수 있다. 특히, 강도가 뛰어난 강화유리가 채용되는 것이 바람직하다.

그리고, 터치스크린(140)은 지지부재(120)의 일면에 장착된다. 터치스크린을 통과한 화상정보가 지지부재(120)에 형성될 수 있도록 광학 투명 접착제에 의해 결합되는 것이 바람직하다.

터치스크린(140)은 음파식, 광학식, 정전용량식, 저항막식 터치스크린이 채용될 수 있으나, 제조단가가 저렴하며, 구성이 단순한 정전용량식 또는 저항막식 터치스크린이 채용되는 것이 바람직하다. 정전용량식 또는 저항막식 터치스크린은 후술하는 바와 같이 구성이 단순하여 스크린 보드(100)의 제조를 용이하게 한다. 그에 반하여 음파식, 광학식 터치스크린은 음파 또는 광의 변화를 측정하는 센싱부의 구성이 복잡하여 본 발명에 적용하는 경우 스크린 보드(100)의 구성을 더욱 복잡하게 하는 문제점이 있다.

도 3을 참조하여 저항막식 터치스크린(140-1)을 간략히 설명하면, 저항막식 터치스크린은 막 형상의 전극패턴과 전극배선이 형성된 대향하는 2개의 베이스 부재를 포함하고, 2개의 베이스 부재는 스페이서에 의해 이격된다.

하부 베이스 부재(141-1)는 활성영역(R1)에 막 형상의 제1 전극패턴(142-1)이 형성되고, 활성영역(R1)의 외측에 배치된 비활성영역(R2)에 제1 전극패턴(142-1)과 연결된 제1 전극배선(143-1)이 형성된다. 여기서 활성영역(R1)과 비활성영역(R2)은 터치스크린을 기능에 따라 정의한 영역으로 활성영역(R1)은 터치스크린(140-1)의 하측에 배치된 디스플레이에서 생성된 화상이 통과하는 영역이고, 비활성영역(R2)은 화상이 통과하지 않는 영역이다.

하부 베이스 부재(141-1)는 투명한 부재로, 유리기판, 필름기판, 섬유기판, 종이기판이 사용될 수 있으며, 이 중에서 필름기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌나프탈렌디카르복실레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르술폰(PES), 폴리이미드(PI), 폴리비닐알코올(PVA), 시클릭 올레핀 공중합체(COC), 스틸렌 중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로 구성될 수 있고 특별히 한정되지는 않는다.

제1 전극패턴(142-1)은 ITO와 같은 투명한 전도성 재료로 구성될 수 있고, 특히 전도성 고분자로 구성되는 것이 바람직하다. 전도성 고분자는 제조비용이 저렴한 장점이 있는데 이러한 전도성 고분자는 유기계 화합물로 폴리아세틸렌계, 폴리페닐렌계 등이 채용될 수 있으며, 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리아닐린계가 채용되는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 유기계 화합물 중 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

저항막식 터치스크린에서 전극패턴은 패터닝되지 않은 막 형상을 갖는데, 스프레이, 딥코팅, 스핀코팅 중 어느 하나의 방식에 의해 형성될 수 있다.

그리고, 제1 전극배선(143-1)은 제1 전극패턴(142-1)과 연결되며, 전극패턴의 접촉에 따라 발생한 전압변화를 좌표검출부(미도시)에 전달한다. 이러한, 제1 전극배선(143-1)은 도 1에 도시된 것과 같이 Y방향으로 형성된 2개의 배선으로 구성된다. 그리고 제1 전극배선(143-1)은 도전성 재료로 구성되며 제1 전극패턴(142-1)과 동일한 재료로 구성되거나 저항이 낮은 은(Ag)으로 구성될 수 있다.

하부 베이스 부재(141-1)에 대향하게 배치된 상부 베이스 부재(144-1)는 제1 전극패턴(142-1)과 대향하도록 활성영역(R1)에 제2 전극패턴(상부 베이스 부재의 하면에 결합된 상태로 도시되어 도면에 표현되지 않음)이 형성되고, 활성영역(R1)의 외측에 배치된 비활성영역(R2)에 제2 전극패턴과 연결된 제2 전극배선(146-1)이 형성된다.

제2 전극패턴 및 제2 전극배선(146-1)의 형상과 재료는 제1 전극패턴(142-1) 및 제1 전극배선(143-1)과 동일하게 구성될 수 있어 상세한 설명은 생략한다. 다만, 제2 전극배선(146-1)은 X방향으로 형성된다.

이때, 상술한 제1 전극배선(143-1) 및 제2 전극배선(146-1)의 말단은 도 3에 도시된 것과 같이 터치스크린의 일측에 형성된 접속부(148-1)에 집합되는 것이 바람직하다. 그리고 접속부(148-1)에 연결된 FPC(미도시)를 통해 전극패턴에 발생한 전압변화를 제어부에 전송한다. 접속부(148-1)가 도 3에 도시된 것과 같이 하부 베이스 부재(141-1)의 일측에 형성되는 경우, 하부 베이스 부재(141-1)와 다른 평면에 형성된 제2 전극배선(146-1)은 스페이서(147-1)를 관통하여 그 말단이 접속부(148-1)에 집합된다.

또한, 하부 베이스 부재(141-1)와 상부 베이스 부재(144-1) 사이에서 제1 전극패턴(142-1)과 제2 전극패턴을 이격시키는 스페이서(147-1)는 외압에 의해 제1 전극패턴과 제2 전극패턴이 접촉할 수 있도록 내측에 개구부가 형성된다. 외압에 의해 제1 전극패턴(142-1)과 제2 전극패턴이 접촉하게 되면, 전압변화를 측정하여 접촉점의 좌표를 검출하는데, 접촉점의 좌표 검출 방법은 공지된 기술인 바 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 도 3에는 도시되지 않았으나, 제1 전극패턴과 제2 전극패턴 중 어느 한쪽에는 도트스페이서가 형성되어 미세한 외압에 의해 발생하는 오접촉을 방지할 수 있다.

도 4를 참조하여 정전용량식 터치스크린(140-2)에 대해 설명하면, 전극패턴과 전극배선이 형성된 대향하는 2개의 베이스 부재를 포함하고, 2개의 베이스 부재는 스페이서에 의해 이격된다. 한편, 도 4에는 상호 정전용량식 터치스크린을 예로 설명하고 있으나 자기 정전용량식 터치스크린 역시 본 발명에 채용될 수 있다.

하측에 배치된 하부 베이스 부재(141-2)와 상측에 배치된 상부 베이스 부재(144-2)는 투명한 부재로서, 저항막식 터치스크린과 같이 유리기판, 필름기판, 섬유기판 등이 채용될 수 있다.

이때, 하부 베이스 부재(141-2)의 활성영역(R1)에 형성되는 제1 전극패턴(142-2)은 다각형의 센싱부와 연결부를 포함하여 복수로 형성되고, Y방향으로 형성된다. 그리고, 비활성영역(R2)에 제1 전극패턴(142-2)과 연결되는 제1 전극배선(143-2)이 형성된다.

제1 전극패턴(142-2) 및 제1 전극배선(143-2)은 도 3에서 설명한 전극패턴 및 전극배선과 같은 재료로 구성될 수 있는바 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상부 베이스 부재(144-2)에는 제1 전극패턴(142-2)과 대향하게 제2 전극패턴(145-2)이 X방향으로 형성된다. 이러한 제2 전극패턴(145-2) 역시 센싱부와 연결부를 포함하고, 제2 전극배선(146-2)이 연결된다.

그리고, 스페이서(147-2)는 제1 전극패턴(142-2)과 제2 전극패턴(145-2)을 완전히 이격시킬 수 있는 투명한 평면부재가 채용되고 광학 투명접착제에 의해 상기 하부 베이스 부재(141-2) 및 상기 상부 베이스 부재(144-2)와 결합한다.

다시, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 헤드업 디스플레이(10)를 설명한다.

화상제공부(200)는 스크린 보드(100)에 화상을 제공하는 장치로 프로젝터가 채용되는 것이 바람직하다. 프로젝터는 LCD 또는 OLED 같은 종류의 디스플레이와 달리, 스크린 보드(100)와 분리하여 장착될 수 있어, 터치스크린에 불량이 발생하더라도 스크린 보드(100)의 교체만으로 헤드업 디스플레이(10)의 운용을 가능하게 한다.

중앙제어부(300)는 스크린 보드(100)에 외부입력이 발생한 경우 터치스크린(140)에서 전송한 좌표정보를 화상제공부(200)에 전송한다. 그에 따라 화상제공부(200)는 사용자가 선택한 내용에 따른 정보를 제공한다.

또한, 중앙제어부(300)는 계기장치 또는 네비게이션장치와 연계되어 화상제공부(200)가 계기정보 또는 지도정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 한다.

한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10 : 헤드업 디스플레이 100 : 스크린 보드
120 : 지지부재 140 : 터치스크린
200 : 화상제공부 300 : 중앙제어부

Claims (5)

1. 지지부재의 일면에 터치스크린이 장착된 스크린 보드;
   상기 스크린 보드에 화상을 조사하는 화상제공부; 및
   상기 터치스크린 및 상기 화상제공부에 연결되며, 상기 터치스크린에 외부접촉이 발생한 경우 접촉점의 좌표정보를 상기 화상제공부에 전송하는 중앙제어부;
   를 포함하는 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부재는 강화유리로 구성된 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 터치스크린은 정전용량방식 터치스크린 또는 저항막방식 터치스크린 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 정전용량방식 터치스크린 또는 저항막방식 터치스크린은 전극패턴이 형성된 베이스 부재를 포함하며, 상기 전극패턴은 전도성 고분자로 구성된 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 헤드업 디스플레이.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부재와 상기 터치스크린은 광학 투명 접착제에 의해 결합 된 것을 특징으로 하는 터치스크린.
   
   

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