KR20120037295A - 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

입출력 장치로 사용될 수 있는 터치 패널이 개시된다. 일 실시예에 따른 터치 패널은 적층된 전기활성 폴리머 엑츄에이터 및 플렉시블 터치 센서를 포함한다. 전기활성 폴리머 엑츄에이터는 구동 전압이 인가되는 영역만 국부적으로 돌출 또는 함몰되도록 변형될 수 있다. 그리고 전기 폴리머 엑츄에이터 상에 배치되어 있는 플렉시블 터치 센서는 전기 폴리머 엑츄에이터의 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있을 뿐만 아니라 사용자로부터의 접촉 또는 가압에 의한 입력을 감지할 수 있다. 터치 패널은 플렉시블 터치 센서 상에 배치되어 플렉시블 터치 센서의 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있는 요철 부재를 더 포함할 수 있다.

Description

터치 패널{Touch panel}
사용자 인터페이스(user interface)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 터치 패널(touch panel)에 관한 것이다.
터치 패널은 사용자로부터의 접촉을 감지함으로써 입력 여부와 함께 입력 위치를 판정하는 사용자 인터페이스의 하나이다. 사용자는 손가락이나 스타일러스 펜 등을 이용하여 터치 패널을 접촉 또는 가압함으로써 데이터나 신호 등을 입력할 수 있다. 터치 패널은 랩탑 컴퓨터나 넷북 등에서 마우스의 대용으로 구비되는 터치 패드(touch pad)로 사용되거나 또는 전자기기의 입력 스위치의 대용으로 사용될 수 있다. 또는, 터치 패널은 디스플레이와 일체로 결합되어 사용될 수 있는데, 이와 같이 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 등과 같은 디스플레이의 화상 표시면에 설치되는 터치 패널을 '터치 스크린(touch screen)'이라고 한다. 터치 스크린은 디스플레이의 화상 표시면을 구성하도록 디스플레이와 일체로 설치되거나 또는 디스플레이의 화상 표시면 상에 추가로 부착될 수도 있다.
터치 패널은 키보드 등과 같은 기계적인 사용자 입력 장치를 대체할 수가 있을 뿐만 아니라 조작이 간단하다. 그리고 터치 패널은 실행되는 어플리케이션의 종류나 어플리케이션의 진행 단계에 따라서 여러 가지 형태의 입력 버튼을 사용자에게 제공할 수가 있다. 따라서 터치 패널은 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine, ATM), 정보 검색기, 무인 티켓 발매기 등은 물론 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 카메라, 휴대용 게임기, MP3 플레이어 등과 같은 전자기기의 입력 장치로 광범위하게 사용되고 있다.
터치 패널은 사용자로부터의 입력 여부를 감지하는 방법에 따라 저항 방식(resistive type), 정전용량 방식(capacitive type), 소오 방식(saw type), 적외선 방식(infrared type) 등으로 구분할 수 있다. 예를 들어, 정전용량 방식의 터치 패널에서는 접촉 또는 가압에 의한 특정 지점에서의 정전용량의 변화를 감지함으로써, 해당 지점에서의 입력 여부를 판정한다. 그런데, 기존의 터치 패널은 촉각을 통해 입력 여부에 대한 느낌, 즉 입력감 또는 햅틱감(haptic feeling)을 사용자에게 전달해주지 못했는데, 터치 패널의 하부에 진동 모터를 설치하여 입력감을 전달해주는 방법이 제안되었다. 이에 의하면, 입력 감지되면 진동 모터를 이용하여 터치 패널 전체를 진동시킴으로써 사용자에게 입력감을 제공하는데, 특히 최근에는 진동의 크기나 주파수를 조절하여 다양한 입력감을 제공하기도 한다.
어플리케이션의 종류나 어플리케이션의 진행 단계 및/또는 사용자의 선택에 따라서 사용자가 촉각을 통해 인식할 수 있는 다양한 신호의 출력이 가능한 터치 패널을 제공한다.
사용자가 촉각을 통해서 입력 버튼을 인지할 수 있는 터치 패널을 제공한다.
일 실시예에 따른 터치 패널은 적층된 전기활성 폴리머 엑츄에이터 및 플렉시블 터치 센서를 포함한다. 전기활성 폴리머 엑츄에이터는 구동 전압이 인가되는 영역만 국부적으로 돌출 또는 함몰되도록 변형될 수 있다. 그리고 전기 폴리머 엑츄에이터 상에 배치되어 있는 플렉시블 터치 센서는 전기 폴리머 엑츄에이터의 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있을 뿐만 아니라 사용자로부터의 접촉 또는 가압에 의한 입력을 감지할 수 있다. 터치 패널은 플렉시블 터치 센서 상에 배치되어 플렉시블 터치 센서의 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있는 요철 부재를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 터치 패널은 다층 전기활성 폴리머 엑츄에이터 몸체, 플렉시블 터치 센서, 감지부, 및 구동부를 포함한다. 다층 전기활성 폴리머 엑츄에이터 몸체는 전기활성 폴리머로 형성되어 적층 구조를 갖는 복수의 폴리머 박막(a plurality of polymer thin film)들과 폴리머 박막들 사이에 개재된 구동 전극을 포함한다. 그리고 플렉시블 터치 센서는 다층 전기활성 폴리머 엑츄에이터 몸체 상에 배치되어 있으며, 압전 폴리머로 형성된 압전층과 압전층이 가압되면 생성되는 전류가 흐르도록 압전층 상에 형성된 감지 전극을 포함한다. 구동부는 구동 전극과 전기적으로 접속되어 있으며, 폴리머층들에 국부적으로 전기장을 유도하도록 구동 전극에 구동 전압을 인가한다. 그리고 감지부는 감지 전극과 전기적으로 접속되어 있으며, 감지 전극을 통해 흐르는 전류를 감지하여 입력 위치를 계산한다.
터치 패널은 사용자 입력 장치로 사용될 수 있음은 물론 어플리케이션의 종류나 어플리케이션의 진행 단계 및/또는 사용자의 선택에 따라서 사용자가 촉각을 통해 인식할 수 있는 다양한 신호의 출력이 가능하다. 그리고 터치 패널은 구동 전극의 형상을 적절히 선택하면 사용자가 촉각을 통해서 인지할 수 있는 입력 버튼을 제공할 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 터치 패널의 구성을 보여 주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 터치 패널 몸체의 개략적인 구성을 보여 주는 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 EAP 엑츄에이터 몸체에 포함되는 두 가지 유형의 단위 층을 예시적으로 보여 주는 사시도이다.
도 4는 매트릭스 형태로 배열된 구동 전극을 이용하여 표시할 수 있는 형상의 일례를 보여 주는 평면도이다.
도 5는 도 4의 XY 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 도 3a 및 도 3b에 도시된 한 쌍의 단위 층이 적층된 구조를 포함하는 EAP 엑츄에이터 몸체를 이용하여 도 4에 도시된 화살표 모양의 신호를 순차적으로 출력하는 방법을 예시적으로 보여 주는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 2의 요철 부재를 예시적으로 보여 주는 사시도와 단면도이다.
도 8은 요철 부재를 포함하는 터치 패널의 구동 상태를 보여 주는 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 각각 다른 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다. 그리고 제1 물질층이 제2 물질층 상에 형성된다고 할 경우에, 그것은 제1 물질층이 제2 물질층의 바로 위(directly on)에 형성되는 경우는 물론, 명시적으로 이를 배제하는 기재가 없는 한, 다른 제3의 물질층이 제2 물질층과 제1 물질층 사이에 개재되어 있는 것도 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
후술하는 터치 패널은 사용자 입력 장치로서 여러 가지 종류의 전자기기에 구비될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널은 노트북이나 넷북 등의 터치 패드(touch pad)로 사용될 수 있음은 물론, 터치 입력 기능이 구현된 여러 가지 종류의 가정용 전자기기나 사무용 전자기기 등에서 사용자 입력 장치로 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 터치 패널은 전자기기의 디스플레이의 윗면에 장착되어 터치 스크린(touch screen)으로도 사용될 수 있는데, 예컨대 휴대폰이나 PDA, PMP, 전자책 단말기(E-book terminal), 휴대용 컴퓨터 등과 같은 휴대용 전자기기나 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine, ATM), 정보 검색기, 무인 티켓 발매기 등과 같은 전자기기의 입력 장치로 사용될 수 있다.
그리고 터치 패널은 전자기기의 표면에 장착되어 입/출력 장치로 사용될 수 있는데, 예컨대 휴대 전화기나 휴대용 멀티미디어 플레이어의 입력 버튼(예컨대, 네비게이션 키(navigation key))으로 사용되거나 또는 입력을 하는 사용자가 촉각을 통해 인식할 수 있는 다양한 출력 신호(예컨대, 글자나 숫자, 화살표와 같은 간단한 기호)를 제공할 수도 있다. 입력 버튼이나 출력 신호는 사용자의 선택에 의하거나 및/또는 어플리케이션(application)의 종류나 진행 단계에 따라서 달라질 수 있다. 이를 위하여, 터치 패널은 국부적인 변형이 가능한 엑츄에이터와 엑츄에이터의 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있는 플렉시블 센서를 포함하는데, 이하 이에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 터치 패널(A)의 구성을 보여 주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 터치 패널(A)은 터치 패널 몸체(touch panel body, 10), 감지부(sensing unit, 20), 및 구동부(driving unit, 30)를 포함한다. 터치 패널 몸체(10)는 터치 패널(A)을 구성하는 물리적 구조체를 가리킨다. 반면, 감지부(20)와 구동부(30)는 터치 패널 몸체(10)로의 입력 여부를 감지하고, 터치 패널 몸체(10)를 구동시키며, 또한 터치 패널 몸체(10)의 동작을 제어하는 전기 회로 및/또는 하드웨어/소프트웨어일 수 있다. 본 명세서에서 단순히 '터치 패널'이라고 칭할 경우에, 좁은 의미로는 터치 패널 몸체(10)만을 가리키지만, 넓은 의미로는 감지부(20)와 구동부(30)도 포함하는 터치 패널(A) 전체를 가리킬 수도 있다.
그리고 감지부(20)와 구동부(30)는 그 기능에 따른 논리적인 구분으로서, 이들은 하나로 통합되어 구현되거나 또는 분리되어 개별적으로 구현될 수 있다. 또한, 감지부(20)와 구동부(30)의 논리적인 기능 구분도 단지 설명의 편의를 위한 것으로서, 통합된 하나의 구성요소가 감지부(20) 및 구동부(30)가 수행하는 모든 기능을 수행하거나 또는 그 본질에 반하지 않는 한 어느 하나의 구성요소에서 수행되는 일부 기능이 다른 구성요소에서 수행될 수도 있다. 그리고 터치 패널(A)은 감지부(20)와 구동부(30) 사이의 동작을 제어하는 제어부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이하, 터치 패널 몸체(10)의 구조 및 동작에 관하여 먼저 설명한다.
도 2는 터치 패널 몸체(10)의 개략적인 구성을 보여 주는 사시도이다. 도 2에서는 터치 패널 몸체(10)가 사각형 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 이것은 단지 예시적인 것이다. 터치 패널(A)이 구비되는 전자기기의 종류나 설치되는 위치 및/또는 터치 패널(A)의 용도 등에 따라서 터치 패널 몸체(10)의 형상은 달라질 수 있다. 도 2를 참조하면, 터치 패널 몸체(10)는 엑츄에이터 몸체(110), 센서 몸체(120), 및 보호 부재(130)를 포함한다.
엑츄에이터 몸체(110)는 구동 전압이 인가되면 구동 전압이 인가되는 영역만 국부적으로 돌출 또는 함몰되도록 변형될 수 있는 엑츄에이터의 물리적 구조물을 가리킨다. 예를 들어, 전기적인 자극에 의하여 변형을 할 수 있는 고분자 재료인 전기활성 폴리머(Electro-Active Polymer, EAP)나 압전 세라믹을 이용하여 만들어진 엑츄에이터는 구동 전압이 인가되어 전계가 형성되는 영역만 국부적으로 변형이 될 수 있다. 이 중에서 EAP 엑츄에이터는 변형율이 최대 5% 이상으로서 다른 엑츄에이터(예컨대, 압전 세라믹 엑츄에이터는 변형율이 최대 0.2%이다)에 비하여 변형율이 크므로, 소형으로 제작하더라도 상대적으로 큰 변위를 일으킬 수 있다.
EAP 엑츄에이터는 통상적으로 20~150V/㎛의 전기장 하에서 수 % 수준의 변위를 일으킬 수 있다. 따라서 두께가 약 10㎛ 정도인 폴리머를 이용하는 EAP 엑츄에이터로부터 큰 변위(예컨대, 3~7% 수준의 변위)를 얻기 위해서는 200V ~ 1500 볼트(V) 정도의 구동 전압이 필요하다. 높은 구동 전압은 모바일 전자 기기 등과 같이 구동 전압이 상대적으로 낮은 응용 장치(예컨대, 24V 이하)에는 기존의 EAP 엑츄에이터를 그대로 적용하기 어렵게 한다. 본 출원의 출원인과 동일한 출원인에 의하여 출원되어 공개된 한국공개특허 제2008-0100757, "전기 활성 엑츄에이터 및 그 제조 방법"에는 EAP 엑츄에이터의 구동 전압을 낮추기 위한 방법의 하나로 다층 EAP 엑츄에이터(multi-layered EAP actuator)가 제안되었다.
다층 EAP 엑츄에이터는 두께가 얇은 복수의 폴리머 박막을 적층하고 폴리머 박막들 사이에 구동 전극이 배치되는 구조를 가지며, 구동 전극을 통해 각 폴리머 박막의 양면에는 서로 반대되는 전위가 인가될 수 있다. 이를 위하여, 다층 EAP 엑츄에이터 몸체(110)는 전기활성 폴리머로 형성된 EAP 박막과 이 EAP 박막 상에 형성되어 있는 구동 전극으로 이루어진 단위 층(unit layer)이 복수 개가 적층된 구조일 수 있다. 특히, 각 단위 층의 구동 전극에 서로 다른 전위가 교번하여 인가될 수 있도록 다층 EAP 엑츄에이터 몸체(110)는 한 쌍의 단위 층을 구성하는 두 가지 유형의 단위 층이 번갈아 적층되어 있는 구조일 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 EAP 엑츄에이터 몸체(110)에 포함되는 두 가지 유형의 단위 층을 예시적으로 보여 주는 사시도이다. 예를 들어, 다층 EAP 엑츄에이터 몸체(110)가 총 10개의 단위 층이 적층되어 있는 구조라고 가정하면, 10개의 단위 층 중에서 홀수 번째(즉, 1, 3, 5, 7, 9번째) 층에는 도 3a의 구조를 갖는 단위 층(112, 이하 '제1 단위 층'이라 한다)이 배치되고, 짝수 번째(즉, 2, 4, 6, 8, 10번째) 층에는 도 3b에 도시되어 있는 단위 층(114, 이하 '제2 단위 층'이라 한다)이 배치될 수 있다. 또는, 반대로 10개의 단위 층 중에서 홀수 번째(즉, 1, 3, 5, 7, 9번째) 층에는 제2 단위 층(114)이 배치되고, 짝수 번째(즉, 2, 4, 6, 8, 10번째) 층에는 제1 단위 층(112)이 배치될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제1 단위 층(112)은 제1 폴리머 박막(1120)과 이 제1 폴리머 박막(1120)의 일면 상에 형성되어 있는 제1 구동 전극(1122)을 포함하고, 제2 단위 층(114)은 제2 폴리머 박막(1140)과 이 제2 폴리머 박막(1140)의 일면 상에 형성되어 있는 제2 구동 전극(1142)을 포함한다는 점에서 차이가 없다. 그리고 제1 및 제2 구동 전극(1122, 1142)은 복수의 전극 라인들(1122a~1122h, 1142a~1142h)로 이루어져 있다는 점에서도 차이가 없다. 다만, 제1 구동 전극(1122)을 구성하는 복수의 전극 라인(이하, '제1 전극 라인'이라 한다)들(1122a~1122h)은 가로 방향으로 연장되어 있는 반면에, 제2 구동 전극(1142)을 구성하는 복수의 전극 라인(이하, '제2 전극 라인'이라 한다)들(1142a~1142h)은 제1 전극 라인들(1122a~1122h)에 수직인 가로 방향으로 연장되어 있다는 점에서 차이가 있다.
제1 및 제2 폴리머 박막(1120, 1140)은 전기적인 자극에 의하여 변형을 일으키는 특성을 갖는 유전성 폴리머 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 폴리머 박막(1120, 1140)은 실리콘(silicone)에 기초한 유전성 탄성중합체(dielectric elastomer)나 폴리우레탄(polyurethane)에 기초한 유전성 탄성중합체, PVDF(Poly VinyliDene Fluoride) 폴리머나 P(VDF-TrFE)(Poly (VinyliDene Fluoride) - TriFlurorEtylene) 폴리머 등과 같은 강유전성 폴리머(ferro-electric polymer), P(VDF-TrFE-CFE)(Poly(VinyliDene Fluoride-TriFluoroEthylene-CloroFluoroEthylene) 폴리머나 P(VDF-TrFE-CFTE)(Poly(VinyliDene Fluoride-TriFluoroEthylene-CloroTriFluoroEthylene) 폴리머 등과 같은 완화형 강유전성 폴리머(relaxor ferro-electric polymer)로 형성될 수 있다. 이러한 유전성 폴리머로 형성되는 제1 및 제2 폴리머 박막(1120, 1140)은 약 2㎛ 이하의 얇은 두께를 가질 수 있다.
전술한 유전성 폴리머 중에서 P(VDF-TrFE-CFTE) 폴리머와 P(VDF-TrFE-CFE) 폴리머는 전압 방향에 대하여 수평 방향으로 수축되지만 수직 방향으로는 늘어나는 성질을 가지고 있다. 그리고 이들 폴리머는 전술한 여러 가지 유전성 폴리머들 중에서 낮은 구동 전압(예컨대, 100V 이하)에서 가장 큰 변위(최대 약 4%)를 나타내고 있다. 그리고 이들 폴리머는 가교시키면 내열성이 향상되며(200℃ 이상) 구동 변위도 증가할 뿐만 아니라 90% 이상의 높은 가시광 투과율을 보인다. 따라서 제1 및 제2 폴리머 박막(1120, 1140)은 가교된 P(VDF-TrFE-CFTE) 폴리머나 P(VDF-TrFE-CFE) 폴리머로 형성하면, 보다 효율적이며 다양한 분야에 적용이 될 수 있다.
제1 및 제2 구동 전극(1122, 1142)은 도전성 물질로 형성되되 폴리머 박막(1120, 1140)이 국부적으로 변형됨에 따라서 같이 대응될 수 있는 플렉시블한 재질의 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 구동 전극(1122, 1142)은 폴리아닐닌(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리(스티렌슐폰산)(PEDOT[Poly(3,4-EthyleneDiOxyThiophene)]:PSS[Poly(4-StyreneSulfonic acid)], 폴리티오펜(polythiophen) 등과 같은 투명한 도전성 폴리머로 형성될 수 있다.
EAP 엑츄에이터 몸체(110)는 제1 단위 층(112) 상에 제2 단위 층(114)이 배치된 한 쌍의 단위 층이 복수 개가 적층되므로, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 서로 수직이 되도록 연장되도록 배열된 제1 전극 라인들(1122a~1122h)과 제2 전극 라인들(1142a~1142h)은 그 교차점들에서 매트릭스 형태로 배열된 구동 전극이 정의될 수 있다. 즉, EAP 엑츄에이터 몸체(110)는 매트릭스 형태로 배열된 구동 전극을 포함한다. 이와 같이 매트릭스 형태로 배열된 구동 전극은 개별적으로 구동이 가능하도록 전기적으로 연결되어 구동이 되면, 이를 포함하는 EAP 엑츄에이터 몸체(110)는 문자나 숫자, 간단한 기호 등의 형상으로 변형될 수 있다.
도 4는 매트릭스 형태로 배열된 구동 전극을 이용하여 표시할 수 있는 형상의 일례를 보여 주는 평면도이고, 도 5는 도 4의 XY 라인을 따라 취한 단면도이다. 도 4는 총 64개의 구동 전극 중에서 오른쪽 방향을 지시하는 화살표 형상을 이루는 15개의 구동 전극에만 구동 전압을 인가한 경우이다. 그리고 도 5에서는 구동 영역이 위로 돌출되도록 변경되는 경우가 도시되어 있지만, 아래로 함몰되도록 변형될 수도 있다는 것은 자명하다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 구동 전극이 인가된 부분, 즉 구동 영역에 대응하는 폴리머 박막(1120, 1140)은 위로 돌출되도록 변형되는 반면, 구동 전극이 인가되지 않는 부분, 즉 비구동 영역에 대응하는 폴리머 박막(1120, 1140)은 전혀 변형이 되지 않는다. 따라서 구동 영역을 적절히 조합하면, EAP 엑츄에이터 몸체(110)는 문자나 숫자, 간단한 기호 등과 같은 형상으로 변형이 될 수 있다.
이와 같이, EAP 엑츄에이터 몸체(110)가 국부적으로 변형이 될 수 있도록, 제1 및 제2 폴리머 박막(1120, 1140) 상에는 각각 제1 또는 제2 구동 전극(1122, 1142)이 소정의 패턴으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 서로 수직이 되도록 연장되도록 배열된 제1 전극 라인들(1122a~1122h)과 제2 전극 라인들(1142a~1142h)에 의하여 정의되는 경우에, EAP 엑츄에이터 몸체(110)는 국부적으로 변형이 될 수 있다.
보다 구체적으로, 매트릭스 형태로 배열된 구동 전극의 일부에 구동 전압을 인가할 경우, 즉 제1 전극 라인들(1122a~1122h)의 일부와 제2 전극 라인들(1142a~1142h)의 일부에 서로 반대되는 전위를 인가하는 방식으로 구동 전압을 인가할 경우에는, 구동 전압이 인가된 제1 전극 라인들과 제2 전극 라인들의 교차점에서만 전기장이 유도된다. 그 결과, 전기장이 유도된 구동 영역의 폴리머 박막(1120, 1140)만 돌출되거나 또는 함몰되도록 변형되지만 전기장이 유도되지 않는 비구동 영역의 폴리머 박막(1120, 1140)은 변형되지 않으므로, EAP 엑츄에이터 몸체(110)는 국부적으로 변형이 될 수 있다.
다만, 이 경우에는 각 교차점의 구동 전극마다 개별적으로 온/오프를 선택할 수 없고 전극 라인 단위로 온/오프가 선택되므로, EAP 엑츄에이터 몸체(110)의 변형 영역이 다양한 형상을 가지기가 어렵다. 예를 들어, 일시에 구동되는 EAP 엑츄에이터 몸체(110)의 변형 영역이 도 4에 도시된 것과 같은 오른쪽으로 향하는 화살표 형상을 가질 수는 없다.
그리고 도 3a 및 도 3b에 도시된 제1 및 제2 구동 전극(1122, 1142)의 패턴은 단지 예시적인 것이며, EAP 엑츄에이터 몸체(110)에 구동 전극이 매트릭스 형태로 배열된다면 제1 구동 전극(1122)과 제2 구동 전극(1142)은 다른 패턴으로 폴리머 박막(1120, 1140) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 폴리머 박막(1120, 1140) 상에는 각각 단위 셀의 크기를 갖는 사각형 형상의 전극 패드가 매트릭스 형태로 배열되어 있을 수도 있다. 이 경우에, 전극 패드들 각각에는 개별적으로 구동 전압이 인가되어 EAP 엑츄에이터 몸체(110)가 국부적으로 변형될 수 있으므로, 구동 전압이 인가되는 전극 패드를 적절히 조합하여 선택하면, EAP 엑츄에이터 몸체(110)는 다양한 문자나 숫자, 기호(예컨대, 도 4의 화살표 모양) 등의 형상으로 변형될 수 있다.
그런데, 전극 패드들 각각에 개별적으로 구동 전압을 인가하기 위해서는 각 단위 층의 전극 패드별로 단자를 필요로 한다. 예를 들어, 전극 패드가 8ㅧ8의 매트릭스로 배열되는 경우에는 적어도 128개의 단자를 필요로 한다. 이와 같이 많은 수의 단자는 작은 크기의 EAP 엑츄에이터 몸체(110)에 모두 배치하여 형성하기도 쉽지 않을 뿐만 아니라, 각각의 단자들을 제어 소자에 연결하려면 단자 재배열이 필요하여 배선이 복잡해지므로, 제작 과정이 쉽지 않을 수가 있다.
반면, 구동 전극이 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 서로 직교하는 제1 전극 라인(1122a~1122h)과 제2 전극 라인(1142a~1142h)의 교차점으로 정의가 되면, 단자의 수를 상당히 감소시킬 수가 있다. 보다 구체적으로, 제1 전극 라인(1122a~1122h)과 제2 전극 라인(1142a~1142h)이 각각 8개이면, 최소 16개의 단자만 있으면 모든 전극 라인(1122a~1122h 및 1122a~1122h)에 구동 전압을 인가할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 이 경우에는 EAP 엑츄에이터 몸체(110)를 이용하여 변형시킬 수 있는 형상은 제한적이며, 다양한 형상으로 변형시키기가 어렵다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 한 쌍의 단위 층이 적층된 구조를 포함하는 EAP 엑츄에이터 몸체(100)가 보다 다양한 형상의 신호를 출력하도록 변형되도록 하는 한 가지 방법은, 제1 전극 라인들(1122a~1122h) 중에서 선택된 전부 또는 일부와 제2 전극 라인들(1142a~1142h) 중에서 선택된 전부 또는 일부에 소정의 시간 간격 동안 순차적으로 구동 전압을 인가하는 것이다. 이 때, 소정의 시간 간격 동안에 순차적으로 인가되는 구동 전압의 패턴은 주기적으로 반복될 수 있다. 여기서, 소정의 시간 간격 및/또는 주기는 사용자가 촉각을 통해 변형을 감지하여 출력 신호를 인지할 수 있는지를 기준으로 결정될 수 있는데, 예를 들어 1/100초 내지 1초 사이의 시간 간격 동안에 소정의 패턴으로 구동 전압이 인가될 수 있다. 이 경우에, 인가되는 구동 전압의 패턴은 초당 1회 내지 100회 정도가 반복될 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 도 3a 및 도 3b에 도시된 한 쌍의 단위 층이 적층된 구조를 포함하는 EAP 엑츄에이터 몸체(100)를 이용하여 도 4에 도시된 화살표 모양의 신호를 순차적으로 출력하는 방법을 예시적으로 보여 주는 도면이다. 도 6a를 참조하면, 첫 번째 타이밍에는 3개의 제1 전극 라인들(1122c ~1122e)과 1개의 제2 전극 라인(1142b)에만 구동 전압이 인가된다. 그 결과, 도 4에 도시된 화살표의 가장 왼쪽 수직 라인(1142b)에 해당되는 부분에만 구동 전압이 인가되어 변형이 일어난다. 그리고 도 6b를 참조하면, 두 번째 타이밍에는 3개의 제1 전극 라인들(1122c ~1122e)과 역시 1개의 제2 전극 라인(1142c)에만 구동 전압이 인가된다. 그 결과, 도 4에 도시된 화살표의 두 번째 왼쪽 수직 라인(1142c)에 해당되는 부분에만 구동 전압이 인가되어 변형이 일어난다. 그리고 도 6c를 참조하면, 세 번째 타이밍에는 5개의 제1 전극 라인들(1122b ~1122f)과 역시 1개의 제2 전극 라인(1142d)에만 구동 전압이 인가된다. 그 결과, 도 4에 도시된 화살표의 세 번째 왼쪽 수직 라인(1142d)에 해당되는 부분에만 구동 전압이 인가되어 변형이 일어난다. 계속해서 도 6d를 참조하면, 네 번째 타이밍에는 3개의 제1 전극 라인들(1122c ~ 1122e)과 1개의 제2 전극 라인(1142d)에만 구동 전압이 인가된다. 그 결과, 도 4에 도시된 화살표의 네 번째 왼쪽 수직 라인(1142e)에 해당되는 부분에만 구동 전압이 인가되어 변형이 일어난다. 마지막으로 도 6e를 참조하면, 다섯 번째 타이밍에는 각각 1개의 제1 전극 라인(1122d) 과 제2 전극 라인(1142e)에만 구동 전압이 인가된다. 그 결과, 도 4에 도시된 화살표의 다섯 번째 왼쪽 수직 라인(1142f)에 해당되는 부분에만 구동 전압이 인가되어 변형이 일어난다. 이와 같은 도 6a 내지 도 6e로 구성된 구동 전압의 인가 방식은 소정의 주기, 예컨대 1~100Hz의 주기로 반복될 수 있다.
도 6a 내지 도 6e에 도시된 것과 같이 구동 전압이 인가되면, 사용자는 1주기 동안 돌출되는 부분의 형상(화살표)을 촉각을 통해 인지할 수가 있다. 특히, 화살표와 같은 신호는 타이밍의 진행 방향을 화살표가 가리키는 방향과 같도록 구동 전압을 순차적으로 인가할 수도 있다. 또한, 이러한 구동 전압의 인가가 주기적으로 반복이 되면, 촉각을 통하여 출력 신호가 어떠한 신호인지를 보다 정확하게 인지할 수 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 터치 패널 몸체(10)는 EAP 엑츄에이터 몸체(110) 상에 배치된 센서 몸체(120)를 포함한다. EAP 엑츄에이터 몸체(110)와 센서 몸체(120) 사이에는 전기적인 절연을 위한 절연층(도시하지 않음)이 개재될 수도 있다. 절연층은 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물과 같은 절연 특성이 우수하고 박막으로 제조가 가능한 물질로 형성될 수 있다.
센서 몸체(120)는 사용자로부터의 접촉 또는 가압에 있는 경우에, 소정의 입력 신호를 생성하는 구성 요소이다. 센서 몸체(120)의 종류에는 특별한 제한이 없는데, 예를 들어 기존의 정전 용량식 터치 패널, 저항막 방식의 터치 패널, 또는 압전 방식의 터치 패널과 같은 기존의 터치 패널일 수도 있다. 다만, 센서 몸체(120)는 그 하부에 배치되는 EAP 엑츄에이터 몸체(110)의 국부적인 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있는 재질로 형성되는 플렉시블 터치 센서(flexible touch sensor)이어야 한다. 왜냐하면, EAP 엑츄에이터 몸체(110)의 변형에 대응하여 센서 몸체(120)도 변형이 되어야, 사용자가 촉각을 통하여 터치 패널 몸체(10)의 변형을 감지할 수 있기 때문이다.
예를 들어, 센서 몸체(120)는 그 표면에 가압이 있으면 전류를 생성하고 또한 플렉시블한 특성을 갖는 압전 폴리머로 형성된 압전층과 이 압전층에서 생성되는 전류가 흐를 수 있는 감지 전극을 포함할 수 있다. 압전 폴리머로는 예컨대, P(VDF-TrFE) (Poly(VinyliDene Fluoride-TriFluoroEthylene) 폴리머가 사용될 수 있는데, 여기에만 한정되는 것은 아니다. P(VDF-TrFE) 폴리머는 압전 특성(piezoelectric property)을 갖는 고분자 물질로서 기계적인 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있으므로, 외부로부터의 압력이나 접촉을 감지하는 센서를 제조하는데 이용될 수 있다.
그리고 감지 전극도 도전성 물질로 형성되되 압전층이 국부적으로 변형됨에 따라서 같이 대응될 수 있는 플렉시블한 재질의 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 감지 전극은 전술한 구동 전극과 마찬가지로 폴리아닐닌(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리(스티렌슐폰산)(PEDOT[Poly(3,4-EthyleneDiOxyThiophene)]:PSS[Poly(4-StyreneSulfonic acid)], 폴리티오펜(polythiophen) 등과 같은 투명한 도전성 폴리머로 형성될 수 있다. 또한, 감지 전극의 형상도, 전술한 구동 전극과 마찬가지로, 매트릭스 형태로 배열된 사각형의 패드 형상이거나 또는 서로 수직으로 교차하도록 압전층의 상하면에 각각 배열되어 있는 다수의 전극 라인일 수 있다.
센서 몸체(120) 상에는 요철 부재(bumpy member, 130)가 배치될 수 있다. 요철 부재(130)는 표면에 대한 촉감을 향상시킬 수 있도록 표면에 요철 구조가 형성되어 있는 것을 가리킨다. EPA 엑츄에이터 몸체(110)는 비록 다른 재질의 엑츄에이터 몸체에 비하여 변위가 크지만 그 절대적인 크기는 수백 마이크로미터 수준으로 그다지 크지 않기 때문에, 사용자는 평평한 표면에 비하여 요철 구조를 갖는 표면으로부터 EPA 엑츄에이터 몸체(110)와 센서 몸체(120)의 변형을 보다 더 민감하고 정확하게 감지할 수 있다.
요철 구조의 형상이나 크기 등에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 요철 구조는 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있는 것과 같은 피라미드 형상일 수 있다. 이 경우에, 하나의 셀, 즉 하나의 구동 전극에는 하나의 피라미드 형상의 요철 구조가 배치되거나 또는 복수의 피라미드 형상이 매트릭스 형태(도 7a 및 도 7b의 경우에는 2ㅧ2)로 배열될 수도 있다. 이와는 달리, 요철 부재(130)에 형성되는 요철 구조는 오목부와 볼록부를 갖는 미세한 라인 타입(즉, 누워 있는 삼각 기둥 형상)이 복수 개 배열된 구조이거나 또는 하나의 셀에 하나 또는 복수의 기둥(예컨대, 원기둥이나 육각 기둥)이 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
그리고 요철 부재(130)는 센서 몸체(120)의 변형, 즉 EPA 엑츄에이터 몸체(110)의 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있어야 한다. 이것은 센서 몸체(120)가 플렉시블한 재질로 형성되는 것과 마찬가지로, EPA 엑츄에이터 몸체(110)의 변형을 사용자가 촉각을 통해 인지할 수 있도록 할 수 있기 위해서이다. 이를 구현하는 한 가지 방법은 요철 부재(130)를 폴리머와 같이 플렉시블한 재질로 형성하는 것이다. 다만, 이 경우에는 요철 부재(130)의 강도가 약하기 때문에, 반복적으로 사용할 경우에는 손상이 생기기 쉬운데, 특히 촉각을 향상시키기 위한 요철 구조가 손상되기가 쉽다.
그리고 요철 부재(130)는 그 하부에 위치하는 EPA 엑츄에이터 몸체(110)와 센서 몸체(120)를 보호하는 기능도 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이 엑츄에이터 몸체(110)와 센서 몸체(120)는 플렉시블한 특성을 갖는 재질(예컨대, 폴리머)로 형성되므로, 손가락이나 스타일러스 펜 등으로 그 표면을 반복적으로 접촉하거나 가압하면 손상이 생기기가 쉽다. 요철 부재(130)는 엑츄에이터 몸체(110)와 센서 몸체(120), 특히 센서 몸체(120)의 표면의 손상을 방지하는 보호 부재로서도 기능할 수 있다.
따라서 요철 부재(130)는 이러한 표면의 손상을 방지할 수 있는 충분히 내성이 강한 재질, 예컨대 플라스틱이나 금속 등으로 형성될 수 있다. 다만, 요철 부재(130)가 그 하부에 배치되는 센서 몸체(120)와 같은 크기의 단일의 시트 형상을 갖는 플라스틱이나 금속으로 형성되면, 센서 몸체(120)의 변형에 대응하여 국부적으로 변형되기가 어렵다. 본 실시예에서는 요철 부재(130)를 상면에 요철을 갖는 단위 요철 부재가 매트릭스 형태로 서로 이격되어 배열되어 있는 구조를 갖도록 함으로써, 요철 부재(130)가 국부적으로 변형이 되도록 할 수 있다. 단위 요철 부재의 크기는 각 구동 전극 셀의 크기에 대응하거나 또는 이보다 작아서 하나의 구동 전극 셀에 복수 개의 단위 요철 부재가 배치될 수 있다.
도 8은 이러한 구조의 요철 부재(130)를 포함하는 터치 패널의 일례를 보여 주는 단면도이다. 도 8을 참조하면, 요철 부재(130)는 적층되어 있는 EPA 엑츄에이터 몸체(110)와 센서 몸체(120) 상에 서로 독립적으로 이동이 가능하도록 매트릭스 형태로 이격되어 배치되어 있는 복수의 단위 요철 부재를 포함한다. 그리고 구동 영역에 위치하는 단위 요철 부재는 EPA 엑츄에이터 몸체(110)와 센서 몸체(120)의 변형에 대응하여 상측으로 돌출되나, 비구동 영역에 위치하는 단위 요철 부재는 그 위치에 변화가 없다.
계속해서 도 1 및 도 2를 참조하면, 감지부(sensing unit, 20)는 터치 패널(A), 보다 구체적으로는 터치 센서 몸체(120)에 사용자로부터의 입력이 있는지를 판정하며, 입력이 있는 것으로 판정하는 경우에는 입력 위치(input location)도 계산할 수 있다. 이를 위하여, 감지부(20)는 터치 센서 몸체(120)의 감지 전극과 전기적으로 접속되어 있을 수 있다. 만일, 터치 센서 몸체(120)가 압전 유형이면, 감지부(20)는 감지 전극을 통해 전류가 흐르는지를 판단하여 입력 여부를 판정할 수 있다. 그리고 감지부(20)에서 판정된 입력 여부에 관한 정보 및 입력 위치에 관한 정보는 구동부(30)로 전달될 수 있다.
구동부(30)는 터치 패널(A), 보다 구체적으로는 EPA 엑츄에이터 몸체(110)에 구동 전압을 인가하여 EPA 엑츄에이터 몸체(110)가 국부적으로 변형이 되도록 한다. 즉, 구동부(30)는 구동 전압이 인가되는 구동 전극의 개수 및/또는 위치를 선택하고, 선택된 구동 전극에만 구동 전압이 인가되도록 할 수 있다. 이를 위하여, 구동부(30)는 EPA 엑츄에이터 몸체(110)의 구동 전극과 전기적으로 접속되어 있을 수 있다. 구동부(30)는 사용자의 선택에 의하거나 및/또는 터치 패널(A)가 설치된 전자기기의 어플리케이션의 진행 단계에 따라서 다양한 패턴(도 6a 내지 도 6e를 참조하여 앞에서 기술한 EPA 엑츄에이터 몸체(110)의 다양한 구동 방식을 포함한다)으로 구동 전압을 인가할 수 있다. 또는, 구동부(30)는 감지부(20)로부터 입력 위치가 포함된 입력 신호를 전달 받은 경우에, 입력 위치에 기초하여 소정의 패턴으로 구동 전압을 인가할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 각각 다른 실시예에 따른 터치 패널을 개략적으로 보여 주는 평면도이다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 터치 패널도 도 1 및 도 2에 도시된 터치 패널과 동일한 구조를 가질 수 있으므로, 이하에서는 불필요한 중복 설명은 생략하기로 한다. 도 9a 및 도 9b에서 음영으로 표시된 영역은 구동 전압이 인가되어 변형이 되는 영역을 가리킨다. 예컨대, 터치 패널은 음영으로 표시된 소정의 영역에만 구동 전압이 인가될 수 있는데, 이를 위해서 터치 패널, 보다 구체적으로 EPA 엑츄에이터 몸체는 구동 전극이 음영으로 표시된 영역에 대응하는 부분에만 배치되어 있을 수 있다. 즉, 사각형 형상의 전극 패드나 라인 타입의 전극 라인이 폴리머 박막의 전면에 배열되는 구조를 갖는 것이 아니라 음영으로 표시되어 있는 영역과 같은 형상을 갖는 전극 패드만 폴리머 박막 상에 배열이 될 수 있다. 따라서 도 9a 및 도 9b에 도시되어 있는 터치 패널은 구동 전압이 인가되면 항상 동일한 패턴으로 변형이 된다. 이와 같은 터치 패널은 변형되는 영역, 즉 도 9a 및 도 9b에서 음영으로 표시되는 영역을 이용하여, 터치 패널을 다양한 입력 버튼으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 도 9a 또는 도 9b에 도시되어 있는 형상의 입력 버튼은 휴대 전화기나 휴대용 멀티미디어 플레이어 등의 네비게이션 키로 이용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예에 불과할 뿐, 이 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 기술 사상은 특허청구범위에 기재된 발명에 의해서만 특정되어야 한다. 따라서 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예는 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
110: 폴리머 엑츄에이터 몸체
120: 플렉시블 터치 센서 몸체
130: 요철 부재
1120, 1140: 폴리머 박막
1122, 1142: 구동 전극

Claims (20)

  1. 구동 전압이 인가되는 영역만 국부적으로 돌출 또는 함몰되도록 변형될 수 있는 전기활성 폴리머 엑츄에이터; 및
    상기 전기 폴리머 엑츄에이터 상에 배치되어 상기 전기 폴리머 엑츄에이터의 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있으며, 사용자로부터의 접촉 또는 가압에 의한 입력을 감지하는 플렉시블 터치 센서를 포함하는 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기활성 폴리머 엑츄에이터는 단위 층이 복수 개 적층되어 있는 다층 전기활성 폴리머 엑츄에이터이고,
    상기 단위 층은
    전기활성 폴리머로 형성된 폴리머 박막; 및
    상기 박막에 구동 전압을 인가하도록 상기 박막의 일면 상에 형성되어 있는 구동 전극을 포함하는 터치 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리머 박막은 가교된 P(VDF-TrFE-CTFE) 폴리머 또는 가교된 P(VDF-TrFE-CFE) 폴리머로 형성되는 터치 패널.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 구동 전극은 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 또는 폴리티오펜(polythiphen)으로 형성되는 터치 패널.
  5. 제1항에 있어서, 상기 플렉시블 터치 센서는
    압전 폴리머로 형성된 압전층; 및
    상기 압전층이 가압되면 생성되는 전류가 흐르도록 상기 압전층 상에 형성된 감지 전극을 포함하는 터치 패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압전층은 P(VDF-TrFE) 폴리머로 형성되는 터치 패널.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 감지 전극은 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 또는 폴리티오펜(polythiphen)으로 형성되는 터치 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 플렉시블 터치 센서 상에 배치되어 상기 플렉시블 터치 센서의 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있는 요철 부재를 더 포함하는 터치 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 요철 부재는 상면에 요철을 갖는 단위 요철 부재가 매트릭스 형태로 서로 이격되어 배열되어 있는 터치 패널.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 요철 부재는 플라스틱 또는 금속으로 형성되는 터치 패널.
  11. 전기활성 폴리머로 형성되어 적층 구조를 갖는 복수의 폴리머 박막(a plurality of polymer thin film)들과 상기 폴리머 박막들 사이에 개재된 구동 전극을 포함하는 다층 전기활성 폴리머 엑츄에이터 몸체;
    상기 엑츄에이터 몸체 상에 배치되어 있으며, 압전 폴리머로 형성된 압전층과 상기 압전층이 가압되면 생성되는 전류가 흐르도록 상기 압전층 상에 형성된 감지 전극을 포함하는 플렉시블 터치 센서;
    상기 구동 전극과 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 폴리머층들에 국부적으로 전기장을 유도하도록 상기 구동 전극에 구동 전압을 인가하는 구동부; 및
    상기 감지 전극과 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 감지 전극을 통해 흐르는 전류를 감지하여 입력 위치를 계산하는 감지부를 포함하는 터치 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구동 전극은 상기 폴리머 박막들에 메트릭스 형태로 배열되고,
    상기 구동부는 매트릭스 형태로 배열된 상기 구동 전극의 일부에 선택적으로 구동 전압을 인가하는 터치 패널.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 다층 전기활성 폴리머 엑츄에이터 몸체는 적층된 복수의 단위 층을 포함하고, 상기 복수의 단위 층 각각은
    전기활성 폴리머로 형성된 제1 폴리머 박막;
    상기 제1 폴리머 박막 상에 제1 방향으로 연장되도록 형성된 복수의 제1 전극 라인들을 포함하는 제1 구동 전극;
    상기 제1 구동 전극이 형성된 상기 제1 폴리머 박막 상에 전기활성 폴리머로 형성된 제2 폴리머 박막; 및
    상기 제2 폴리머 박막 상에 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연장되도록 형성된 복수의 제2 전극 라인들을 포함하는 제2 구동 전극을 포함하고,
    상기 구동부는 상기 제1 구동 전극과 상기 제2 구동 전극이 서로 반대되는 전위가 되도록 구동 전압을 인가하는 터치 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 복수의 제1 전극 라인들 중에서 선택된 전부 또는 일부의 제1 전극 라인과 상기 복수의 제2 전극 라인들 중에서 선택된 전부 또는 일부의 제2 전극 라인에만 구동 전압을 인가하는 터치 패널.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 구동부는 소정의 시간 간격 동안 순차적으로 상기 선택된 전부 또는 일부의 제1 전극 라인과 상기 선택된 전부 또는 일부의 제2 전극 라인에 구동 전압을 인가하는 터치 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 소정의 시간 간격은 1/100초 ~ 1초 사이인 터치 패널.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 플렉시블 터치 센서 상에 배치되어 상기 플렉시블 터치 센서의 변형에 대응하여 국부적으로 변형될 수 있고, 상면에 요철이 형성되어 있는 요철 부재를 더 포함하는 터치 패널.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 요철 부재는 플라스틱 또는 금속으로 형성된 복수의 단위 요철 부재가 매트릭스 형태로 서로 이격되어 배열되어 있는 터치 패널.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 구동 전극은 상기 폴리머 박막들에 소정의 패턴으로 배열되는 터치 패널.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 구동부가 상기 구동 전극에 구동 전압을 인가하면, 상기 소정의 패턴에 대응하는 영역의 상기 플렉시블 터치 센서가 입력 버튼으로 기능하는 터치 패널.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140067601A (ko) * 2012-11-27 2014-06-05 엘지전자 주식회사 디스플레이 디바이스 및 그 제어 방법
KR101578662B1 (ko) * 2015-06-30 2015-12-29 중앙대학교 산학협력단 복합 전기활성고분자 구조를 이용한 변형 감지 센서
KR20160000257A (ko) * 2014-06-24 2016-01-04 현대자동차주식회사 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템
WO2016105633A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 Intel Corporation Electroactive layer coupled to a flexible display
KR101650827B1 (ko) * 2015-04-16 2016-08-25 한국세라믹기술원 압저항 특성을 갖는 전도성 복합체 조성물 및 이를 이용한 압저항 소자
KR20160104196A (ko) * 2015-02-25 2016-09-05 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이를 이용한 표시장치의 구동방법
CN110825165A (zh) * 2016-09-06 2020-02-21 苹果公司 用于在与强度敏感按钮交互期间提供反馈的方法和设备
KR102153838B1 (ko) * 2019-12-28 2020-09-08 한국기술교육대학교 산학협력단 스마트물질 기반 음각 형상 변형 컨트롤 패널
KR102153837B1 (ko) * 2019-12-28 2020-09-08 한국기술교육대학교 산학협력단 스마트물질 기반 양각 형상 변형 컨트롤 패널

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101667801B1 (ko) * 2009-06-19 2016-10-20 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자 기기
KR101658991B1 (ko) * 2009-06-19 2016-09-22 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자 기기
US10146989B2 (en) * 2009-09-09 2018-12-04 Htc Corporation Methods for controlling a hand-held electronic device and hand-held electronic device utilizing the same
WO2011047171A2 (en) 2009-10-16 2011-04-21 Kesumo, Llc Foot-operated controller
KR101616875B1 (ko) * 2010-01-07 2016-05-02 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자기기
KR101631892B1 (ko) * 2010-01-28 2016-06-21 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자기기
KR101710523B1 (ko) 2010-03-22 2017-02-27 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자기기
KR101661728B1 (ko) 2010-05-11 2016-10-04 삼성전자주식회사 사용자 입력 장치 및 이를 구비한 전자 기기
KR101809191B1 (ko) 2010-10-11 2018-01-18 삼성전자주식회사 터치 패널
KR101735715B1 (ko) 2010-11-23 2017-05-15 삼성전자주식회사 입력 감지 소자 및 이를 구비한 터치 패널
KR101784436B1 (ko) 2011-04-18 2017-10-11 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 위한 구동 장치
US9201528B2 (en) * 2011-06-07 2015-12-01 Stmicroelectronics Sa Method of manufacturing a vibratory actuator for a touch panel with haptic feedback
FR2976370A1 (fr) 2011-06-07 2012-12-14 St Microelectronics Grenoble 2 Procede de controle d'un objet destine a etre tenu a la main a l'aide d'un retour haptique
US9501179B2 (en) * 2011-08-04 2016-11-22 Atmel Corporation Touch sensor for curved or flexible surfaces
US9076419B2 (en) 2012-03-14 2015-07-07 Bebop Sensors, Inc. Multi-touch pad controller
KR20130113784A (ko) * 2012-04-06 2013-10-16 삼성디스플레이 주식회사 플렉시블 디스플레이 장치
JP6004427B2 (ja) * 2012-06-21 2016-10-05 株式会社ワコム 指示体操作検出装置
JP6005422B2 (ja) * 2012-07-06 2016-10-12 現代自動車株式会社Ｈｙｕｎｄａｉ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ 電子デバイス
US9996199B2 (en) * 2012-07-10 2018-06-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Film haptic system having multiple operation points
US9372538B2 (en) * 2012-09-28 2016-06-21 Denso International America, Inc. Multiple-force, dynamically-adjusted, 3-D touch surface with feedback for human machine interface (HMI)
KR102032336B1 (ko) * 2012-10-19 2019-11-08 한국전자통신연구원 압력 변화를 통한 촉각 피드백을 제공하는 터치 패널 및 그것의 동작 방법
TWM448018U (zh) * 2012-10-31 2013-03-01 Nuvoton Technology Corp 觸碰感應面板
JP5939319B2 (ja) * 2013-02-01 2016-06-22 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
KR102048922B1 (ko) * 2013-02-13 2020-01-09 삼성디스플레이 주식회사 플렉시블 디스플레이 장치
CN104049787B (zh) * 2013-03-14 2017-03-29 联想(北京)有限公司 一种电子设备和控制方法
KR102037068B1 (ko) * 2013-04-02 2019-10-30 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널에 대한 터치 입력의 압력 에너지를 회수하는 에너지 회수 시스템
US20150034469A1 (en) * 2013-08-05 2015-02-05 Samsung Display Co., Ltd. Formable input keypad and display device using the same
KR101575319B1 (ko) * 2013-12-26 2015-12-08 현대자동차 주식회사 투명 물리 버튼 입력 패널
KR20150120730A (ko) * 2014-04-18 2015-10-28 삼성전자주식회사 물리적 버튼과 이미지 센서를 내장한 디스플레이 모듈과 이의 제조 방법
US9841817B2 (en) 2014-05-09 2017-12-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Sculpted displays for clickable user interactions
US9442614B2 (en) 2014-05-15 2016-09-13 Bebop Sensors, Inc. Two-dimensional sensor arrays
US9753568B2 (en) 2014-05-15 2017-09-05 Bebop Sensors, Inc. Flexible sensors and applications
US9965076B2 (en) 2014-05-15 2018-05-08 Bebop Sensors, Inc. Piezoresistive sensors and applications
US9710060B2 (en) 2014-06-09 2017-07-18 BeBop Senors, Inc. Sensor system integrated with a glove
US10362989B2 (en) 2014-06-09 2019-07-30 Bebop Sensors, Inc. Sensor system integrated with a glove
WO2016035682A1 (ja) * 2014-09-03 2016-03-10 株式会社村田製作所 タッチ式入力装置、電子機器
CN104407751A (zh) * 2014-10-27 2015-03-11 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种移动终端
CN104345985A (zh) * 2014-10-30 2015-02-11 合肥鑫晟光电科技有限公司 触控基板及其制备方法、触控显示面板、触控显示装置
EP3041058B1 (en) * 2014-12-31 2019-09-11 LG Display Co., Ltd. Multilayer transformable device and display device comprising the same
US9863823B2 (en) * 2015-02-27 2018-01-09 Bebop Sensors, Inc. Sensor systems integrated with footwear
US10082381B2 (en) 2015-04-30 2018-09-25 Bebop Sensors, Inc. Sensor systems integrated with vehicle tires
US9827996B2 (en) 2015-06-25 2017-11-28 Bebop Sensors, Inc. Sensor systems integrated with steering wheels
KR102372335B1 (ko) * 2015-07-27 2022-03-08 삼성디스플레이 주식회사 가요성 표시 장치 및 그 구동 방법
KR102476610B1 (ko) 2015-10-02 2022-12-12 삼성전자주식회사 터치 패드, 이를 이용한 터치 스크린 및 전자 장치, 및 터치 패드의 제조 방법
US10635222B2 (en) * 2015-10-02 2020-04-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch pad and electronic apparatus using the same, and method of producing touch pad
KR102483412B1 (ko) * 2015-12-31 2022-12-29 엘지디스플레이 주식회사 접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102489827B1 (ko) * 2015-12-31 2023-01-17 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102530469B1 (ko) 2016-01-08 2023-05-09 삼성전자주식회사 전자 장치 및 이의 제어 방법
CN108700968B (zh) * 2016-02-29 2021-09-28 皇家飞利浦有限公司 基于电活性材料的传感器设备和感测方法
WO2018025693A1 (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 株式会社村田製作所 自動販売機用インタフェースおよび押圧センサ
KR102600592B1 (ko) * 2016-08-29 2023-11-10 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
US20180329493A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 Immersion Corporation Microdot Actuators
CN107229370A (zh) * 2017-05-24 2017-10-03 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 电子设备的触摸控制方法及一种电子设备
US10303253B2 (en) * 2017-06-13 2019-05-28 Immersion Corporation Display device with localized haptic effect
KR102391311B1 (ko) * 2017-07-07 2022-04-26 엘지디스플레이 주식회사 필름 스피커 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102483893B1 (ko) * 2018-02-09 2023-01-02 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시 장치
CN108874176A (zh) 2018-06-26 2018-11-23 京东方科技集团股份有限公司 一种触控面板和触控面板的制作方法
US10884496B2 (en) 2018-07-05 2021-01-05 Bebop Sensors, Inc. One-size-fits-all data glove
US11480481B2 (en) 2019-03-13 2022-10-25 Bebop Sensors, Inc. Alignment mechanisms sensor systems employing piezoresistive materials
KR102243899B1 (ko) 2019-05-30 2021-04-23 최정태 플렉시블 터치 입력장치, 이의 제작 방법 및 이에 의해 제작된 플렉시블 터치 입력장치
DE102019004208A1 (de) 2019-06-13 2019-12-19 Daimler Ag Ablagevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Tastenfeld für ein Kraftfahrzeug, sowie Garderobenvorrichtung für eln Kraftfahrzeug
KR102129215B1 (ko) 2019-12-17 2020-07-01 한국기술교육대학교 산학협력단 적층구조 스마트 물질 모듈 기반 3d 형상 변형 장치
CN114390812B (zh) * 2020-10-16 2024-01-30 维沃移动通信有限公司 电子设备的壳体、电子设备及其控制方法和控制装置
KR102271193B1 (ko) * 2020-12-04 2021-07-01 한양대학교 산학협력단 열 반응성 액추에이터를 포함하는 냉각 시스템
GB2612381A (en) * 2021-10-29 2023-05-03 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd User input device
US11720177B1 (en) * 2022-10-20 2023-08-08 Dell Products L.P. Coaxial independent haptic force sensing unit

Family Cites Families (123)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4963417A (en) 1987-07-03 1990-10-16 Toray Industries, Inc. Pressure-sensitive tablet
US4923057A (en) 1988-09-20 1990-05-08 Lord Corporation Electrorheological fluid composite structures
US5055840A (en) 1990-01-16 1991-10-08 Carroll Touch Incorporated Infrared touch input device and light emitted activation circuit
DE4012267A1 (de) 1990-03-13 1991-11-28 Joerg Fricke Geraet zur tastbaren darstellung von information
JP3170051B2 (ja) 1992-07-21 2001-05-28 ローム株式会社 液晶表示装置
US5959613A (en) 1995-12-01 1999-09-28 Immersion Corporation Method and apparatus for shaping force signals for a force feedback device
US5856822A (en) 1995-10-27 1999-01-05 02 Micro, Inc. Touch-pad digital computer pointing-device
US6078308A (en) 1995-12-13 2000-06-20 Immersion Corporation Graphical click surfaces for force feedback applications to provide user selection using cursor interaction with a trigger position within a boundary of a graphical object
US6475639B2 (en) 1996-01-18 2002-11-05 Mohsen Shahinpoor Ionic polymer sensors and actuators
JPH09319509A (ja) 1996-05-28 1997-12-12 Toyo Polymer Kk 入力装置
FR2749955B1 (fr) * 1996-06-14 1998-09-11 Thomson Csf Systeme de lecture d'empreintes digitales
US6809462B2 (en) 2000-04-05 2004-10-26 Sri International Electroactive polymer sensors
US6118435A (en) 1997-04-10 2000-09-12 Idec Izumi Corporation Display unit with touch panel
KR100376300B1 (ko) 1998-01-09 2003-03-17 니폰샤신인사츠가부시키가이샤 터치입력방식의 액정표시장치 및 그 제조방법
JPH11203025A (ja) 1998-01-20 1999-07-30 Fuji Xerox Co Ltd 凹凸形成パネルおよび前記凹凸形成パネルを使用した情報入力装置
US7663607B2 (en) 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
JPH11273501A (ja) 1998-03-23 1999-10-08 Tietech Co Ltd ディスプレイスイッチ用凸状キーの出現制御方式
US5977867A (en) 1998-05-29 1999-11-02 Nortel Networks Corporation Touch pad panel with tactile feedback
US6429846B2 (en) 1998-06-23 2002-08-06 Immersion Corporation Haptic feedback for touchpads and other touch controls
JP2000066782A (ja) 1998-08-21 2000-03-03 Fuji Electric Co Ltd タッチ式座標入力装置用表示補助装置
KR100334796B1 (ko) 1999-12-07 2002-05-02 윤종용 터치 스크린을 구비하는 이동통신 단말기의 키패드 장치
US6822635B2 (en) 2000-01-19 2004-11-23 Immersion Corporation Haptic interface for laptop computers and other portable devices
US7715088B2 (en) 2000-03-03 2010-05-11 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic display
JP2001282433A (ja) 2000-03-31 2001-10-12 Sanyo Electric Co Ltd 表示入力装置
US7196688B2 (en) 2000-05-24 2007-03-27 Immersion Corporation Haptic devices using electroactive polymers
JP2002055600A (ja) 2000-08-09 2002-02-20 Laurel Seiki Kk 視覚障害者用情報入出力装置
JP2002157087A (ja) 2000-11-20 2002-05-31 Sony Corp 入力装置
JP2002287902A (ja) 2001-01-17 2002-10-04 Seiko Epson Corp タッチパネル及び電子機器
JP2002236550A (ja) 2001-02-07 2002-08-23 Fujitsu Ten Ltd 画面位置入力方法および装置
AU2002305257A1 (en) 2001-04-27 2002-11-11 Atrua Technologies, Inc. Capacitive sensor system with improved capacitance measuring sensitivity
JP2002342035A (ja) 2001-05-22 2002-11-29 Fuji Xerox Co Ltd タッチパネル入力装置および画像記録装置
CN1602498A (zh) 2001-12-12 2005-03-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有触觉导引的显示系统
US7477242B2 (en) 2002-05-20 2009-01-13 3M Innovative Properties Company Capacitive touch screen with conductive polymer
JP2004071765A (ja) 2002-08-05 2004-03-04 Sony Corp 電気粘性流体装置及び電子機器
JP3937982B2 (ja) 2002-08-29 2007-06-27 ソニー株式会社 入出力装置および入出力装置を有する電子機器
JP2004145456A (ja) 2002-10-22 2004-05-20 Canon Inc 情報出力装置
US20040090426A1 (en) 2002-11-07 2004-05-13 Eastman Kodak Company Transparent flexible sheet for resistive touch screen
US20060071819A1 (en) 2002-12-09 2006-04-06 Johnson Mark T Transparent touch-sensitive switching system
KR20040058731A (ko) 2002-12-27 2004-07-05 엘지전자 주식회사 이동통신단말기의 키입력장치 및 방법
DE10324579A1 (de) 2003-05-30 2004-12-16 Daimlerchrysler Ag Bedienvorrichtung
JP2004362428A (ja) 2003-06-06 2004-12-24 Denso Corp タッチ操作入力装置、タッチ操作入力装置における振動発生方法
GB0317715D0 (en) 2003-07-29 2003-09-03 Koninkl Philips Electronics Nv Display and input device
DE10340188A1 (de) * 2003-09-01 2005-04-07 Siemens Ag Bildschirm mit einer berührungsempfindlichen Bedienoberfläche zur Befehlseingabe
JP4084727B2 (ja) 2003-09-30 2008-04-30 日本航空電子工業株式会社 光導波路型タッチパネル
US20050076824A1 (en) * 2003-10-08 2005-04-14 Cross Elisa M. Resistive touch screen incorporating conductive polymer
JP4137765B2 (ja) 2003-10-31 2008-08-20 日本航空電子工業株式会社 タッチ式入力装置及びその制御方法
US8164573B2 (en) 2003-11-26 2012-04-24 Immersion Corporation Systems and methods for adaptive interpretation of input from a touch-sensitive input device
US20050130604A1 (en) 2003-11-26 2005-06-16 Nokia Corporation Electronic device having a physical configuration that is dependent upon its operational status
US7339579B2 (en) * 2003-12-15 2008-03-04 3M Innovative Properties Company Wiring harness and touch sensor incorporating same
DE102005003548A1 (de) 2004-02-02 2006-02-09 Volkswagen Ag Bedienelement für ein Kraftfahrzeug
US20070177094A1 (en) 2004-03-17 2007-08-02 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Display panel
JP2005275632A (ja) 2004-03-23 2005-10-06 Fujitsu Component Ltd 入力パネル及び入力装置
ATE375544T1 (de) 2004-04-22 2007-10-15 Sony Ericsson Mobile Comm Ab Steuerschnittstelle für ein elektronisches gerät
JP2006011646A (ja) 2004-06-23 2006-01-12 Pioneer Electronic Corp 触覚表示装置及び触覚表示機能付タッチパネル装置
US7342573B2 (en) 2004-07-07 2008-03-11 Nokia Corporation Electrostrictive polymer as a combined haptic-seal actuator
US7598949B2 (en) 2004-10-22 2009-10-06 New York University Multi-touch sensing light emitting diode display and method for using the same
US7067756B2 (en) 2004-11-12 2006-06-27 Eastman Kodak Company Flexible sheet for resistive touch screen
KR100682901B1 (ko) 2004-11-17 2007-02-15 삼성전자주식회사 화상표시장치에서 전기활성폴리머를 사용하여 영상정보의핑거팁 햅틱을 제공하는 장치 및 방법
JP2006146611A (ja) 2004-11-19 2006-06-08 Fujitsu Component Ltd ハプティックパネル装置
KR20060075135A (ko) 2004-12-28 2006-07-04 김정도 촉감장치와 그를 이용한 촉감마우스
KR100651870B1 (ko) 2005-05-16 2006-12-01 엘지전자 주식회사 가변 키패드를 이용한 이동통신 단말기 및 입력 방법
TWI267773B (en) 2005-05-31 2006-12-01 Wintek Corp Manufacturing method of a touch panel
KR100791378B1 (ko) 2005-12-29 2008-01-07 삼성전자주식회사 다양한 입력 모드를 지원하는 사용자 명령 입력 장치 및이를 이용한 기기
KR100877067B1 (ko) 2006-01-03 2009-01-07 삼성전자주식회사 햅틱 버튼 및 이를 이용한 햅틱 기기
KR100778761B1 (ko) 2006-03-13 2007-11-27 한국과학기술원 유변유체를 이용한 영상의 형상정보 촉감전달장치 및 그방법
US7538760B2 (en) 2006-03-30 2009-05-26 Apple Inc. Force imaging input device and system
US7688080B2 (en) 2006-07-17 2010-03-30 Synaptics Incorporated Variably dimensioned capacitance sensor elements
JP2008033739A (ja) 2006-07-31 2008-02-14 Sony Corp 力覚フィードバックおよび圧力測定に基づくタッチスクリーンインターラクション方法および装置
EP2069893A1 (en) 2006-09-27 2009-06-17 Nokia Corporation Tactile touch screen
US7990481B2 (en) 2006-10-30 2011-08-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device having particular touch sensor protrusion facing sensing electrode
US7755615B2 (en) 2006-12-18 2010-07-13 Motorola, Inc. Optical shuttered touchscreen and method therefor
KR20080061047A (ko) 2006-12-28 2008-07-02 삼성전자주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
US7643011B2 (en) 2007-01-03 2010-01-05 Apple Inc. Noise detection in multi-touch sensors
US9710095B2 (en) 2007-01-05 2017-07-18 Apple Inc. Touch screen stack-ups
US8054299B2 (en) 2007-01-08 2011-11-08 Apple Inc. Digital controller for a true multi-point touch surface useable in a computer system
US7608976B1 (en) 2007-02-07 2009-10-27 Auburn University Electroactive co-polymer systems and devices using the same
US7719167B2 (en) * 2007-05-14 2010-05-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Electroactive polymer actuator and manufacturing method thereof
US20090002328A1 (en) 2007-06-26 2009-01-01 Immersion Corporation, A Delaware Corporation Method and apparatus for multi-touch tactile touch panel actuator mechanisms
US20090002199A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Nokia Corporation Piezoelectric sensing as user input means
KR20090011367A (ko) 2007-07-26 2009-02-02 (주)멜파스 터치스크린 장치 및 터치스크린 장치를 이용한 화면 제어방법
EP2026178A1 (en) 2007-08-10 2009-02-18 IEE INTERNATIONAL ELECTRONICS & ENGINEERING S.A. Touchpad with strip-shaped input
US20090046068A1 (en) 2007-08-13 2009-02-19 Research In Motion Limited Tactile touchscreen for electronic device
US20090046065A1 (en) 2007-08-17 2009-02-19 Eric Liu Sensor-keypad combination for mobile computing devices and applications thereof
EP2040146B1 (en) 2007-09-18 2020-12-09 Microsoft Technology Licensing, LLC Mobile terminal and method of controlling operation of the same
KR101414766B1 (ko) 2007-09-18 2014-07-03 엘지전자 주식회사 휴대 단말기 및 그 동작 제어방법
US8098235B2 (en) 2007-09-28 2012-01-17 Immersion Corporation Multi-touch device having dynamic haptic effects
DE602008005699D1 (de) 2008-01-14 2011-05-05 Research In Motion Ltd Verwendung einer formverändernden Anzeige und Anpassungslinse zur selektiven Vergrößerung von Informationen, die auf dem Schirm angezeigt werden
US7890257B2 (en) 2008-01-14 2011-02-15 Research In Motion Limited Using a shape-changing display as an adaptive lens for selectively magnifying information displayed onscreen
KR100933710B1 (ko) 2008-02-12 2009-12-24 한국표준과학연구원 촉각센서를 장착한 디스플레이 일체형 플렉시블 터치스크린 및 이의 인식 알고리즘 구현 방법
US9829977B2 (en) * 2008-04-02 2017-11-28 Immersion Corporation Method and apparatus for providing multi-point haptic feedback texture systems
KR101097826B1 (ko) 2008-06-05 2011-12-22 한국과학기술원 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치, 이를 갖는 전자기기및 이를 이용한 햅틱 제공방법
JP4256469B1 (ja) 2008-06-11 2009-04-22 パナソニック株式会社 導電性高分子アクチュエータおよびその製造方法
KR101474963B1 (ko) 2008-07-01 2014-12-19 엘지전자 주식회사 휴대 단말기 및 그 제어방법
KR100901381B1 (ko) 2008-07-02 2009-06-05 인하대학교 산학협력단 층 구조의 전기활성 폴리머를 이용한 햅틱 버튼 시스템
JP5243118B2 (ja) 2008-07-03 2013-07-24 アルプス電気株式会社 高分子アクチュエータ及びその製造方法
KR100981277B1 (ko) 2008-07-25 2010-09-10 한국과학기술원 패시브 햅틱 피드백 제공방법 및 그 제공장치
US7784366B2 (en) 2008-07-29 2010-08-31 Motorola, Inc. Single sided capacitive force sensor for electronic devices
US20100026654A1 (en) 2008-07-29 2010-02-04 Honeywell International Inc. Coordinate input device
US20100026655A1 (en) 2008-07-31 2010-02-04 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Capacitive Touchscreen or Touchpad for Finger or Stylus
KR100951836B1 (ko) 2008-08-12 2010-04-12 한국과학기술원 전기유변유체를 이용한 햅틱모듈, 그 제어방법 및 햅틱모듈을 갖는 햅틱 제공 장치
US20100044909A1 (en) 2008-08-20 2010-02-25 3M Innovative Properties Company Lofty, tackified nonwoven sheet and method of making
US8305360B2 (en) 2008-09-08 2012-11-06 Chimei Innolux Corporation Sensing circuit for capacitive touch panel
US8592697B2 (en) 2008-09-10 2013-11-26 Apple Inc. Single-chip multi-stimulus sensor controller
CN101393502B (zh) 2008-10-31 2012-03-07 敦泰科技有限公司 互电容式触摸屏及组合式互电容触摸屏
US8319747B2 (en) 2008-12-11 2012-11-27 Apple Inc. Single layer touch panel with segmented drive and sense electrodes
JP5332589B2 (ja) 2008-12-19 2013-11-06 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電子機器
US8345013B2 (en) 2009-01-14 2013-01-01 Immersion Corporation Method and apparatus for generating haptic feedback from plasma actuation
US8314779B2 (en) 2009-02-23 2012-11-20 Solomon Systech Limited Method and apparatus for operating a touch panel
US20100236843A1 (en) 2009-03-20 2010-09-23 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Data input device
US8018238B2 (en) 2009-03-27 2011-09-13 Texas Instruments Incorporated Embedded sar based active gain capacitance measurement system and method
US20100259485A1 (en) 2009-04-08 2010-10-14 Cheng-Yen Chuang Touch keyboard input device enabling pattern switching
KR101667801B1 (ko) 2009-06-19 2016-10-20 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자 기기
KR101658991B1 (ko) 2009-06-19 2016-09-22 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자 기기
US8730199B2 (en) 2009-09-04 2014-05-20 Atmel Corporation Capacitive control panel
KR101616875B1 (ko) 2010-01-07 2016-05-02 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자기기
KR101631892B1 (ko) 2010-01-28 2016-06-21 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자기기
CN101840296A (zh) 2010-03-17 2010-09-22 敦泰科技(深圳)有限公司 一种电容式触摸屏检测电路及其升压电路
KR101710523B1 (ko) 2010-03-22 2017-02-27 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자기기
KR101661728B1 (ko) 2010-05-11 2016-10-04 삼성전자주식회사 사용자 입력 장치 및 이를 구비한 전자 기기
KR20120015692A (ko) 2010-08-12 2012-02-22 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 전자기기
KR101809191B1 (ko) 2010-10-11 2018-01-18 삼성전자주식회사 터치 패널
KR101735715B1 (ko) 2010-11-23 2017-05-15 삼성전자주식회사 입력 감지 소자 및 이를 구비한 터치 패널
KR101784436B1 (ko) 2011-04-18 2017-10-11 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 위한 구동 장치

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140067601A (ko) * 2012-11-27 2014-06-05 엘지전자 주식회사 디스플레이 디바이스 및 그 제어 방법
KR20160000257A (ko) * 2014-06-24 2016-01-04 현대자동차주식회사 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템
US9465574B2 (en) 2014-06-24 2016-10-11 Hyundai Motor Company System for controlling sound wave based touch recognition interface
WO2016105633A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 Intel Corporation Electroactive layer coupled to a flexible display
KR20160104196A (ko) * 2015-02-25 2016-09-05 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이를 이용한 표시장치의 구동방법
KR101650827B1 (ko) * 2015-04-16 2016-08-25 한국세라믹기술원 압저항 특성을 갖는 전도성 복합체 조성물 및 이를 이용한 압저항 소자
KR101578662B1 (ko) * 2015-06-30 2015-12-29 중앙대학교 산학협력단 복합 전기활성고분자 구조를 이용한 변형 감지 센서
CN110825165A (zh) * 2016-09-06 2020-02-21 苹果公司 用于在与强度敏感按钮交互期间提供反馈的方法和设备
CN110825165B (zh) * 2016-09-06 2023-12-15 苹果公司 用于在与强度敏感按钮交互期间提供反馈的方法和设备
KR102153838B1 (ko) * 2019-12-28 2020-09-08 한국기술교육대학교 산학협력단 스마트물질 기반 음각 형상 변형 컨트롤 패널
KR102153837B1 (ko) * 2019-12-28 2020-09-08 한국기술교육대학교 산학협력단 스마트물질 기반 양각 형상 변형 컨트롤 패널

Also Published As

Publication number Publication date
US8970513B2 (en) 2015-03-03
KR101809191B1 (ko) 2018-01-18
US20120086651A1 (en) 2012-04-12

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