KR20140068257A - 디스플레이 변형 검출 - Google Patents

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KR20140068257A
KR20140068257A KR1020147011720A KR20147011720A KR20140068257A KR 20140068257 A KR20140068257 A KR 20140068257A KR 1020147011720 A KR1020147011720 A KR 1020147011720A KR 20147011720 A KR20147011720 A KR 20147011720A KR 20140068257 A KR20140068257 A KR 20140068257A
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capacitance
resistance
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KR1020147011720A
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조슈아 그레이 버젤
아흐마드 알-달레
야페이 비
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애플 인크.
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Abstract

기재된 실시예는 저항 및/또는 정전 용량의 변화에 기초하여 디스플레이 변형을 검출하는 디스플레이 변형 검출 시스템(14)에 관한 것이다. 일 실시예에서, 한 방법은 디스플레이 패널(12) 내에 배치되거나 디스플레이 패널 상에 오버레이되는 전도성 메쉬(100)의 기준 저항 또는 기준 정전 용량, 또는 둘 모두를 측정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 기준 저항 또는 기준 정전 용량 또는 둘 모두의 변화를 검출하는 단계 및 기준 저항 또는 기준 정전 용량 또는 둘 모두의 변화가 발생한 변화 위치를 계산하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 기준 저항 또는 기준 정전 용량 또는 둘 모두의 변화의 규모(magnitude)를 계산하는 단계를 포함한다.

Description

디스플레이 변형 검출{DISPLAY DEFORMATION DETECTION}
본 명세서는 일반적으로 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 상기 디스플레이 패널의 변형 검출에 관한 것이다.
이 섹션은 본 명세서의 다양한 양태에 관한 것일 수 있는 기술의 다양한 양태에 대하여 독자에게 소개하려고 한 것으로, 하기에 기재되고/기재되거나 주장된다. 이 논의는 본 명세서의 다양한 양태에 대한 더 나은 이해를 촉진하도록 독자에게 배경 기술 정보를 제공하는 데 도움이 될 것으로 확신한다. 따라서, 이들 진술은 이런 관점에서 읽혀져야 하며, 종래 기술의 인정으로서가 아니라는 것이 이해되어야 한다.
많은 전자 장치는 전자 장치의 사용자에게 시각적 이미지를 제공하는 디스플레이 패널을 포함한다. 이들 디스플레이 패널은 의도하지 않은 압력이 디스플레이 패널에 가해지는 경우, 손상을 허용할 수 있다. 일부 압력은 내부적인 것으로, 디스플레이 뒤의 내부 컴포넌트로부터 유도될 수 있다. 다른 압력은 외부적인 것으로, 사용자가 부주의하게 과도한 압력을 디스플레이에 가하는 경우 발생할 수 있다.
본 명세서에 기재된 특정 실시예의 발명의 내용이 아래에 제시된다. 이들 양태는 단지 독자에게 이들 특정 실시에의 간단한 요약을 제공하기 위해 제시될 뿐이고 이들 양태는 본 명세서의 범주를 제한하려고 의도되지 않음을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서는 아래에 제시되지 않을 수 있는 다양한 양태를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예는 전자 장치의 디스플레이 패널의 변형(예를 들어, 가해진 압력으로 인한 기하학적 변화)을 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특정 실시예에서, 디스플레이 패널 변형은 디스플레이 패널 상에 가해지는 의도하지 않은 압력을 검출하고 진단하는 데 유용할 수 있다. 또한, 특정 실시예에서, 디스플레이 패널 변형은 디스플레이 패널 상에 가해지는 의도적인 압력을 검출하는 데 유용할 수 있다.
상기 특징부의 다양한 개선이 본 명세서의 다양한 양태에 관련하여 존재할 수 있다. 또한 추가적인 특징부들도 다양한 양태에 포함될 수 있다. 이들 개선 및 추가 특징부가 개별적으로 또는 임의의 조합으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 기재된 실시예 중 하나 이상에 관한 하기의 다양한 특징부는 본 명세서의 임의의 상기 양태 또는 임의의 조합으로 포함될 수 있다. 또한, 앞서 나타낸 상기 간단한 발명의 내용은 주장된 주제에 제한 없이 단지 독자로 하여금 본 명세서의 실시예의 특정 양태 및 맥락에 익숙해지도록 의도된 것이다.
본 명세서의 다양한 양태는 하기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 읽고 도면을 참조함으로써 더 잘 이해될 수 있다.
<도 1>
도 1은 실시예에 따른, 디스플레이 패널 변형 검출 시스템이 있는 전자 장치의 개략적 블록 다이어그램이다.
<도 2>
도 2는 실시예에 따른, 디스플레이 패널 변형 검출 시스템을 포함하는 휴대 전자 장치의 사시도이다.
<도 3>
도 3은 실시예에 따른, 전도성 메쉬(conductive mesh)를 포함하는, 디스플레이 변형 검출 시스템의 계략도이다.
<도 4>
도 4는 실시에에 따른, 오목하게 변형된 디스플레이 패널의 계략도이다.
<도 5>
도 5는 실시에에 따른, 볼록하게 변형된 디스플레이 패널의 계략도이다. 그리고
<도 6>
도 6은 실시에에 따른, 디스플레이 패널 변형을 검출하기 위한 공정을 도시하는 플로우챠트이다.
하나 이상의 특정 실시예가 아래에 기재될 것이다. 이들 실시예의 간결한 기재를 제공하려는 노력으로서, 실제 구현예의 모든 특징부가 명세서에 기재되는 것은 아니다. 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트와 같은 임의의 실제 구현예의 개발에서, 수많은 특정 구현 결정이 한 구현예에서 다른 것으로 변할 수 있는 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제약을 준수하는 것과 같은 개발자의 특정 목표를 성취하도록 만들어져야 한다는 것이 인식되어야 한다. 또한, 그와 같은 개발 노력은 복잡하고, 시간 소모가 많을 수도 있지만, 그럼에도 불구하고, 본 명세서의 이득을 갖는 통상의 기술자들에게 설계, 제조, 및 생산의 반복적인 업무일 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
인식될 수 있는 바와 같이, 전자 장치는 장치의 기능에 기여하는 다양한 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1은 그와 같은 하나의 전자 장치(10)로 존재할 수 있는 컴포넌트들을 도시하는 블록 다이어그램이다. 도 1에 도시된 다양한 기능성 블록이 하드웨어 요소(회로 포함), 소프트웨어 요소(하드 드라이브 또는 시스템 메모리와 같은 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장되는 컴퓨터 코드 포함), 또는 하드웨어와 소프트웨어 요소 둘 모두의 조합을 포함할 수 있다. 도 1은 단지 특정 구현의 하나의 예이고 전자 장치(10)에 존재할 수 있는 컴포넌트의 유형을 도시하도록 의도될 뿐이다. 예를 들어, 현재 도시된 실시예에서, 이들 컴포넌트는 디스플레이(12), 디스플레이 변형 검출 시스템(14), 입/출력(I/O) 포트(16), 입력 구조(18), 하나 이상의 프로세서(20), 하나 이상의 메모리 장치(22), 비휘발성 저장 장치(24), 네트워크 인터페이스(26), RF 송신기(28), RF 송신기(28)에 결합되는 안테나(30), 및 가속도계(31)를 포함할 수 있다.
네트워크 인터페이스(26)는 유선(예를 들어, 이더넷(Ethernet)) 또는 무선(예를 들어, 와이파이(Wi-Fi)) 네트워크를 통한 통신 능력을 제공할 수 있다. 또한, RF 송신기(28)는 무선 주파수 신호를 통해 통신을 제공할 수 있다. 가속도계(31)는 전자 장치(10)의 가속도를 측정하고 측정된 가속도를 프로세서(20)에 제공할 수 있다.
디스플레이(12)는 전자 장치(10)에 의해 생성되는 다양한 이미지를 디스플레이하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(20)는 디스플레이(12)에 이미지 데이터를 제공할 수 있다. 또한, 비휘발성 저장 장치(24)는 프로세서(20)에 의해 제공되는 이미지 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 디스플레이(12)는 프린지 필드 스위칭 (fringe-field switching) (FFS) 및/또는 인-플레인 스위칭(in-plane switching)(IPS) LCD와 같은 임의의 적합한 액정 디스플레이(LCD)일 수 있다. 또한, 디스플레이(12)는 전자 장치(10)에 대한 제어 인터페이스의 부분품으로 사용될 수 있는 터치 감지 능력을 가질 수 있다.
디스플레이(12)는 디스플레이 변형 검출 시스템(14)에 결합되고, 프로세서(20)에 의해 제어될 수 있다. 아래 더 자세하게 기재될 것과 같이, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 프로세서(20)가 디스플레이(12)의 기하학적 변화를 검출하도록 할 수 있다. 이들 기하학적 변화 또는 변형에 관한 정보는 비휘발성 저장 장치(24)에 저장되거나 (예를 들어, I/O 포트(16), 네트워크 인터페이스(26), 또는 RF 송신기(28)의 사용을 통해) 외부 개체로 통신될 수 있다.
전자 장치(10)는 셀룰러 전화기 또는 일부 다른 유형의 전자 장치의 형태를 취할 수 있다. 특정 실시예에서, 휴대 전자 장치 형태의 전자 장치(10)는 미국 캘리포니아주, 쿠페르티노 소재의 애플 인크에서 입수 가능한 아이팟(iPod®) 또는 아이폰(iPhone®)의 모델을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 휴대 전자 장치(30) 형태(예를 들어, 셀룰러 전화기)의 전자 장치(10)가 도 2에 도시된다. 도시된 휴대 전자 장치(30)는 디스플레이(12)(예를 들어, LCD 또는 일부 다른 적합한 디스플레이), I/O 포트(16), 및 입력 구조(18)를 포함한다.
상기 전자 장치(10)는 일반적으로 도 2에서 셀룰러 전화기의 맥락에서 도시되지만, 전자 장치(10)는 또한 다른 유형의 전자 장치의 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 다양한 전자 장치(10)는 미디어 플레이어, 전자수첩, 휴대 게임 플랫폼, 카메라, 및 이들 장치의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(10)는 다양한 기능(예를 들어, 사진을 찍고, 전화를 걸고, 인터넷에 접속하고, 이메일로 통신을 하고, 녹음 및 녹화를 하고, 음악을 듣고, 게임을 하고, 무선 네트워크에 연결하는 능력)을 포함하는 휴대 전자 장치(30)의 형태로 제공될 수 있다. 다른 예에서, 전자 장치(10)는 또한 휴대 가능한 다기능 태블릿 컴퓨팅(tablet computing) 장치의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 태블릿 컴퓨팅 장치는 애플 인크로부터 입수 가능한 아이패드(iPad®) 태블릿 컴퓨터 모델일 수 있다. 대안적으로, 전자 장치(10)는 또한 디스플레이(12)가 있는 데스크톱 또는 노트북 컴퓨터 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 데스크탑 또는 노트북 컴퓨터는 디스플레이(12)가 장착된 아이맥(iMac®), 맥북 에어(MacBook Air®), 또는 맥북 프로(MacBook Pro®)의 모델일 수 있다. 하기 명세서에서 예를 들어 휴대 장치(30)를 사용하지만, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 앞서 언급한 것들과 같은 임의의 적합한 표준 규격의 유사 방식으로 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
도시된 실시예에서, 휴대 전자 장치(30)는 도 1의 디스플레이 변형 검출 시스템(14)이 있는 디스플레이(12)를 포함한다. 디스플레이(12)는 휴대 전자 장치(30)에 의해 생성되는, 아이콘(40)들을 갖는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(38)와 같은 다양한 이미지를 디스플레이할 수 있다. 사용자는 사용자 입력(18)에 접속하고 디스플레이(12) 터치를 통해 GUI(38)에 접속함으로써 휴대 장치(30)와 상호작용할 수 있다. 특정 실시예에서, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 사용자가 휴대 전자 장치(30)의 GUI(38)와 상호작용하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 사용자가 의도적인 힘을 디스플레이(12) 상에 가하는 경우, 디스플레이(12)에 변형이 일어날 수 있다. 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 변형 위치를 검출하고 변형 위치에 기초하여 사용자 입력 신호를 프로세서(20)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 휴대 전자 장치(30)를 통해 SMS 문자 메시지를 발송하는 것을 원할 수 있다. 사용자는 SMS 문자 메시지 어플리케이션을 열기 위하여 SMS 문자 메시지 아이콘(40) 상의 디스플레이(12)를 누를 수 있다. 디스플레이(12)를 누르면, 디스플레이(12) 변형이 발생할 수 있다. 아래 더 자세하게 기재될 것과 같이, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 변형 위치를 결정하고 상기 위치를 프로세서(20)에 제공할 수 있다. 사용자가 SMS 문자 메시지 아이콘(40) 상에 입력함에 따라, 프로세서(20)는 디스플레이 변형 검출 시스템(14)이 제공한 위치를 해석해서 SMS 문자 메시지 어플리케이션을 실행할 수 있다.
특정 실시예에서, 아래 더 자세하게 기재될 것과 같이, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 디스플레이 변형의 규모(magnitude)를 제공할 수 있다. 제공된 변형 규모는 또한 사용자가 휴대 전자 장치(30)의 GUI(38)와 상호작용하는 것을 도울 수 있다. 특정 실시예에서, GUI(38)에 제공되는 힘의 양에 기초하여 GUI(38)가 다양한 기능을 제공하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 아이콘에 가해진 압력에 기초하여 아이콘이 상이한 비율로 변화에 영향을 주도록 할 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 약한 힘이 볼륨 아이콘(41)에 제공되는 경우, 볼륨 아이콘(41)이 휴대 전자 장치(30)의 볼륨을 1 dB 증분(increment) 단위로 증가시키거나 감소시키도록 할 수 있다. 강한 힘이 아이콘(41)에 가해지는 경우, 볼륨은 더 높은 증분 단위(예를 들어, 5 dB)로 증가되거나 감소될 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 임계값을 넘어서는 디스플레이(12)의 변형 규모에 기초하여 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 프로세서(20) 또는 기타 데이터 처리 회로에 힘의 레벨(예를 들어, 낮음, 중간 및 높음)을 제공하도록 할 수 있다. 다른 실시예에서, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 실제 변형 규모에 기초하여 연속적으로 가변하는 힘의 양을 제공할 수 있다.
변형 검출 시스템(14)는 또한 디스플레이(12)의 손상을 진단하는 데 유용할 수 있다. 과도한 힘이 디스플레이(12)에 가해지는 경우, 휴대 전자 장치의 디스플레이(12)에 손상이 발생할 수 있다. 예를 들어, 휴대 전자 장치(30)를 떨어뜨리는 경우, 디스플레이(12)는 낙하(drop)에서 오는 충격으로 인해 부숴질 수 있다. 또한, 디스플레이(12)가 인-플레인 스위칭 기술을 사용하는 경우, 디스플레이(12)가 변형되면 빛샘 현상(light leakage)이 발생할 수 있다. 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 디스플레이(12)에서 발생하는 기하학적 변화 및 디스플레이(12) 상에 가해지는 압력에 대한 명확한 이해를 제공할 수 있고, 이는 디스플레이(12) 손상 주위의 자세한 진단을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 힘의 규모가 과도한 힘 임계값을 넘어서는 경우, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)이 디스플레이 변형 정보를 저장하도록 할 수 있다. 일부 실시예에서, 과도한 힘 임계값은 대략적으로 100 뉴튼일 수 있다. 과도한 힘 임계값을 만족하거나 초과하는 힘의 규모를 검출하면, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)이 변형 시간, 변형 위치, 및/또는 변형 규모와 같은 변형 통계를 저장하도록 할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 과도한 힘 임계값이 충족되는 순간에 변형 기울기 맵(예를 들어, 모든 변형 및 그것과 관련된 통계)을 유도하여 저장할 수 있다. 변형 기울기 맵은 과도한 압력이 가해지는 순간에 발생한 변형의 각각을 자세하게 설명함으로써 과도한 압력이 가해진 원인에 대하여 더 명확한 이해를 제공할 수 있다.
휴대 전자 장치(30)의 제조자는 또한 디스플레이 변형 검출 시스템(14)을 사용하여 휴대 전자 장치(30)의 설계 공정 중에 잠재적 디스플레이(12) 손상을 진단할 수 있다. 예를 들어, 대중에게 배포되기 전에, 휴대 전자 장치(30)는 인적 요소 테스트(human factor test)와 같은 다수의 테스트를 받을 수 있다. 인적 요소 테스트는 더 나은 설계를 만들기 위하여 인간과 장치의 상호 작용을 이해하는 것을 수반한다. 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 인간과 장치의 상호 작용에 의해 야기된 디스플레이 변형의 새로운 측정을 제공함으로써 설계 공정 중에 인적 요소 테스트를 개선할 수 있다. 예를 들어, 인적 요소 연구는, 휴대 전자 장치(30)의 사용자가 휴대 전자 장치(30)를 사용하지 않는 경우, 통상적으로 바지 주머니에 넣는다는 것을 보여줄 수 있다. 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 이런 활동에 의해 야기된 디스플레이 변형의 측정을 제공하여, 그럼으로써 사용자의 주머니에 휴대 전자 장치(30)를 보관함으로써 야기되는 디스플레이 변형에 기초하여 제조자가 설계를 수정하게 할 수 있다.
일 예로서, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 (도 5에 도시된 바와 같이) 볼록 변형을 검출하여, 디스플레이가 밖으로 구부러져 있다는 것을 시사할 수 있다. 휴대 전자 장치(30) 제조자는 휴대 전자 장치(30)의 섀시(chassis)가 오직 반-경성(semi-rigid)이기 때문에 그와 같은 변형이 가능하다는 것을 결정하여 전자 휴대 장치(30)가 구부러져야 하는 것보다 더 구부러지는 것을 허용할 수 있다. 디스플레이 변형 검출 시스템(30)을 통해 제공된 데이터에 기초하여, 제조자는 휴대 전자 장치(30)를 대중에게 배포하기 전에 더 경성인 섀시를 포함시키는 것이 가능할 수 있다.
특정 경우에 제조자는 낙하가 발생할 것 같은 경우, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)이 작동하도록 원할 수 있다. 그와 같은 선택적인 작동은 디스플레이 변형 검출 시스템(14)이 단지 디스플레이(12) 손상의 원인을 진단하는 데에만 사용되는 경우, 휴대 전자 장치의 배터리 수명을 보존할 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 도 1의 가속도계(31)는 디스플레이 변형 검출 시스템(14)을 활성화하는 데 사용될 수 있다. 가속도계(31)는 휴대 전자 장치(30)의 가속도를 측정하고 측정된 가속도를 프로세서(20)에 제공할 수 있다. 프로세서(20)는 휴대 전자 장치(30)의 낙하 예상 또는 기타 돌발 움직임을 검출할 수 있다(예를 들어, 과도한 가속도 임계값을 충족하거나 초과하는 측정된 가속도를 검출함). 낙하 예상 또는 기타 돌발 움직임을 검출하는 것에 기초하여, 프로세서(20)는 디스플레이 변형 검출 시스템(14)을 활성화할 수 있다. 그 뒤 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 디스플레이 변형을 검출하여 프로세서(20)에 결과를 제공할 수 있다. 일정 기간 사용 후, 프로세서(20)는 디스플레이 변형 검출 시스템(14)을 비활성화할 수 있다.
이제 디스플레이 변형 검출 시스템이 어떻게 구현될 수 있는지에 대하여 더 자세하게 설명하면, 도 3이 메쉬층(mesh layer)(100)을 사용하는 디스플레이 변형 검출 시스템(14)의 실시예를 도시한다. 도 4 및 도 5는 디스플레이 변형 예를 도시하고 도 6은 디스플레이(12) 변형을 검출하기 위한 공정을 제공한다. 간략하게, 도 3 내지 도 6은 같이 논의될 것이다. 메쉬층(100)은 디스플레이(12) 내에 배치되거나 디스플레이 상에 오버레이될 수 있다. 메쉬층(100)은 교차하는 와이어의 행(102)과 열(104)의 어레이를 포함할 수 있다. 행(102)과 열(104)은 분리된 평면 상에 배치되어, 행(102) 및/또는 열(104)에 힘이 가해지는 경우 교차 지점에서 단지 터치되도록 할 수 있다. 일부 실시예에서, 와이어는 산화인듐주석(ITO)으로 구성될 수 있다. 메쉬층(100)의 해상도(resolution)는 매우 미세할 수 있다(예를 들어, 각 와이어는 매우 가늘어서 다른 와이어에 근접할 수 있다). 예를 들어, 와이어는 직경이 대략 10 마이크로미터이고/이거나 서로에 대하여 70 마이크로미터 내에서 간격을 둘 수 있다. 메쉬층(100)의 와이어(예를 들어, 행(102)과 열(104))가 신장되거나 압축됨에 따라, 와이어의 저항 및/또는 정전 용량이 변한다. 따라서, 저항 픽셀(106)(예를 들어, 와이어가 교차하는 영역)의 저항 및/또는 정전 용량 또한 변할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(12)에 힘(110)이 가해짐에 따라, 메쉬층(100)의 일부 와이어는 신장할 수 있고 메쉬층(100)의 일부 와이어는 수축할 수 있다. 디스플레이 변형을 검출하기 위해, 메쉬층(100)의 저항 및/또는 정전 용량의 변화가 측정될 수 있다. 이를 위해, 기준 저항 및/또는 정전 용량 측정이 획득될 수 있다(블록 202). 예를 들어, 행(102)과 열(104)은 저항 및/또는 정전 용량 측정 회로(108)에 결합될 수 있다. 저항 및/또는 정전 용량 측정 회로(108)는 행(102)과 열(104)이 교차하는 와이어 메쉬층(100)의 부분에서(예를 들어, 저항 픽셀(106)) 기준 저항 및/또는 정전 용량을 측정할 수 있다. 다른 실시예에서, 저항 및/또는 정전 용량 측정 회로는 디스플레이(12)의 공통 전압 와이어에 결합되어 기준 저항 및/또는 정전 용량 측정을 결정할 수 있다. 공통 전압 와이어는 디스플레이(12)의 공통 전극에 공통 전압을 공급한다.
디스플레이(12) 상에 힘(110)이 가해지는 경우, 와이어의 저항 및/또는 정전 용량이 변할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이(12) 상에 아래로 향하는 힘(110)이 가해진다. 아래로 향하는 힘(110)은 와이어가 하나 이상의 저항 픽셀(106)에서 수축(112)하게 할 수 있다. 와이어가 수축(112)함에 따라, 저항은 감소할 수 있다(그리고 그럼으로써 정전 용량은 증가할 수 있다). 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널 상에 (예를 들어, 휴대 전자 장치(30)의 하부 컴포넌트로부터) 위로 향하는 힘이 가해져서, 가해진 힘(110) 근처의 하나 이상의 저항 픽셀(106)에서 와이어가 신장(114)하게 할 수 있다. 와이어가 신장함에 따라, 저항은 증가할 수 있다(그리고 정전 용량은 감소할 수 있다). 저항 및/또는 정전 용량 측정 회로(108)는 주기적으로 또는 연속적으로 저항 픽셀(106)에서 메쉬층(100)의 저항 및/또는 정전 용량을 측정할 수 있다. 프로세서(20)는 드라이버 또는 프로세서(20)에 대한 명령어을 통해 저항 및/또는 정전 용량 측정 회로(108)에 의한 측정에 기초하여 저항 및/또는 정전 용량의 변화를 검출 할 수 있다(블록 204). 앞서 논의된 바와 같이, 특정 실시예에서, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 가속도계 측정이 휴대 전자 장치(10)가 낙하하고 있다는 지시를 제공하는 경우 새로운 저항 및/정전 용량 측정을 조사할 수 있다.
특정 실시예에서, 디스플레이 변형 측정은 저항 및/또는 정전 용량에 영향을 줄 수 있는 다른 자극(예를 들어, 온도 변화)에 비교하여 빠르게 변하는 저항 및/또는 정전 용량 값과 연관될 수 있다. 예를 들어, 빠르게 발생하는 변형으로 인해, 디스플레이 변형이 와이어 메쉬층(100)의 저항 및/또는 정전 용량이 빠르게 바뀌도록 할 수 있다. 따라서, 저항 및/또는 정전 용량의 느리게 변하는 변동(예를 들어, 온도 변화에 의해 야기됨)은 저주파 필터(예를 들어, 하이 패스 필터(high pass filter))로 필터링될 수 있다(블록 205). 그 뒤 저항 및/또는 정전 용량 측정 회로(108)는 필터링된 저항 및/또는 정전 용량 측정을 프로세서(20) 또는 기타 데이터 처리 회로에 제공할 수 있다.
기준 저항 및/또는 정전 용량의 변화를 발견하면, 디스플레이 변형 검출 시스템(14)은 변화가 발생한 위치(예를 들어, 저항 픽셀(106)의 위치)를 결정할 수 있다(블록 206). 또한, 변화의 규모를 계산하기 위하여, 기준으로부터 저항 및/또는 정전 용량 변화의 측정이 저항 및/또는 정전 용량 측정 회로(108)에 의해 측정될 수 있다(블록 208).
앞서 논의된 바와 같이, 와이어의 행(102)과 열(104)은 매우 작을 수 있다. 따라서, 와이어는 매우 낮은 저항을 포함할 수 있다. 따라서, 변형에 기초한 저항 및/또는 정전 용량의 변화 또한 매우 낮을 수 있다. 저항 및/또는 정전 용량 측정 회로(108)는 매우 낮은 저항 레벨을 처리하기 위하여 매우 민감한 측정 회로를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 와이어의 저항 변화는 마이크로 옴의 단위(on the order of micro-ohms)일 수 있다.
전자 장치에서 실행되는 특정 프로세서 명령어는 저항 및/또는 정전 용량 변화 위치 및 규모가 아니라 변형 위치 및/또는 변형 규모에 관련된 정보를 활용할 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 저항 및/또는 정전 용량의 변화를 디스플레이 변형 위치(예를 들어, 변화가 발생한 저항 픽셀(106)의 위치)와 연관시키고 저항 및/또는 정전 용량의 변화의 규모를 디스플레이(12)의 변형의 규모 또는 디스플레이(12) 상에 가해진 힘의 규모와 연관시키는 것이 이득일 수 있다(블록 212). 특정 실시예에서, 비휘발성 저장 장치(24)에 저장된 룩업 테이블(lookup table)은 힘 값의 규모를 특정 저항 변화 값과 연관시킬 수 있다. 룩업 테이블을 사용하여, 프로세서(20)는 저항 및/또는 정전 용량 변화를 휴대 전자 장치(30)에 가해지는 힘의 규모와 연관시킬 수 있다.
앞서 논의한 바와 같이, 변형 통계(예를 들어, 변형 위치, 변형 규모, 및/또는 변형 시간)는 나중에 검색할 수 있도록 비휘발성 저장 장치(24)에 저장될 수 있다. 변형 통계는 네트워크 인터페이스(26), RF 송신기(28) 및/또는 I/O 포트(16)를 통해 검색될 수 있다. 저장된 변형 통계가 한번 검색되면, 비휘발성 저장 장치(24)에서 제거될 수 있다. 특정 실시예에서, 비휘발성 저장 장치(24)에 더 많은 저장 공간을 제공하기 위하여, 주기적으로 저장된 변형 통계가 제거될 수 있다.
특정 실시예에서, 주기적으로 기준을 재설정(예를 들어, 재측정)하는 것이 바람직할 수 있다. 시간이 지나면, 메쉬층(100)은 디스플레이(12)의 변형에 의해 야기된 정전 용량 및/또는 저항 변화의 일부를 유지할 수 있다. 기준을 재설정하는 것은 와이어의 저항 및/또는 정전 용량의 변화를 결정하는 경우 임의의 유지된 정전 용량 및/또는 저항 변화가 고려되는 것을 보장하는 데 도움을 줄 수 있다. 기준은 미리 결정된 시간 또는 특정 사건이 발생하면 측정될 수 있다. 예를 들어, 기준은 매일 밤 자정 또는 한 달에 한번 오전 3시에 재측정될 수도 있다. 다른 실시예에서, 기준은 휴대 전자 장치(30)가 수리 맡겨지는 경우 제조자의 시설에서 재설정될 수 있다. 셀룰러 전화기 실시예에서, 기준은 셀룰러 전화기가 새로운 셀룰러 서비스 타워를 만날 때마다 자동적으로 재설정될 수 있다. 또한, 기준은 GUI(38)에 디스플레이되는 메뉴 설정의 사용을 통해 재설정될 수 있다.
디스플레이 변형 위치 및 규모를 측정하고 리포팅하는 것은 디스플레이(12)에 가해진 힘에 의해 야기되는 의도적인 디스플레이 패널 변형 및 의도하지 않은 디스플레이 패널 변형 둘 모두를 검출하는 데 유용할수 있다. 예를 들어, 의도적인 디스플레이 패널 변형은 디스플레이(12)로의 터치 입력을 통해 가해지고 있는 힘의 양을 고려하는 더 역동적인 GUI(38)를 제공하는 데 유용할 수 있다. 또한, 의도하지 않은 디스플레이 패널 변형은 인적 요소에 의해 디스플레이(12)가 직면할 변형을 이해하기 위하여 설계 공정 중에 측정될 수 있다. 또한, 디스플레이 패널 변형은 손상이 발생하기 전이나 발생한 중간에 디스플레이(12)에 가해진 힘을 기록함으로써, 디스플레이(12)에 대한 손상을 진단하는 데 유용할 수 있다.
앞서 기재된 특정 실시예는 예로서 나타내었고, 이들 실시예는 다양한 수정 및 변경된 형태에 대하여 허용할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 또한 특허청구범위는 기재된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라, 본 명세서의 기술적 사상 및 범주에 포함되는 모든 수정, 등가물, 대안들을 포함한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (24)

  1. 디스플레이 패널의 변형을 검출하는 방법으로서,
    상기 디스플레이 패널 내에 배치되거나 상기 디스플레이 패널 상에 오버레이되는 전도성 메쉬(conductive mesh)의 기준 저항 또는 기준 정전 용량, 또는 둘 모두의 변화를 검출하는 단계;
    상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두의 변화가 발생한 변화 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두의 변화의 규모(magnitude)를 계산하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 하이 패스 필터(high pass filter)를 통해 상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두에서의 저주파 변화를 필터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    가속도계를 통해 상기 디스플레이 패널의 움직임을 검출하는 단계; 및
    상기 디스플레이 패널의 움직임을 검출하면, 상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두의 변화를 검출하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 변형의 규모를 상기 디스플레이 패널의 낙하(drop)와 연관시키는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 변형에 적어도 부분적으로 기초하여 터치 명령을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 터치 명령은 상기 변화 위치와 연관된 상기 터치 명령의 위치 및 상기 변화의 규모와 연관된 상기 터치 명령의 힘 둘 모두를 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 설계 공정 중에 상기 디스플레이 패널의 변형을 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 변화 위치를 변형 위치와 연관시키는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 변화의 규모를 변형 규모와 연관시키는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 디스플레이 변형 검출 시스템으로서,
    그래픽 이미지를 제공하도록 구성되는 디스플레이;
    상기 디스플레이 상에 또는 상기 디스플레이 내에 배치되고 기준 저항 및 기준 정전 용량을 갖는 전도성 메쉬; 및
    변형 검출 회로
    를 포함하고,
    상기 변형 검출 회로는,
    상기 전도성 메쉬의 상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두를 결정하고;
    상기 전도성 메쉬의 적어도 하나의 부분에서 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두의 변화를 검출하고;
    기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두의 변화에 관련된 변화 정보를 저장하고;
    상기 변화 정보를 상기 디스플레이의 변형과 연관시키도록
    구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 변형 검출 회로는 마이크로 옴 단위의(of an order of micro-ohms) 상기 기준 저항의 변화를 검출하도록 구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 변형 검출 회로는 마이크로 옴 단위의 상기 기준 정전 용량의 변화를 검출하도록 구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 변형 검출 회로는,
    저항의 변화 또는 정전 용량의 변화, 또는 둘 모두의 위치 및 규모를 저장하고;
    상기 기준 저항의 변화 또는 상기 기준 정전 용량의 변화, 또는 둘 모두의 위치에 기초하여 변형 위치를 계산하고;
    상기 기준 저항의 변화 또는 상기 기준 정전 용량의 변화, 또는 둘 모두의 규모에 기초하여 변형 규모를 계산하도록
    구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  15. 제11항에 있어서, 상기 전도성 메쉬는 상기 디스플레이 패널의 공통 전압 층을 포함하고, 상기 공통 전압 층은 상기 디스플레이 패널의 공통 전극에 공통 전압을 공급하도록 구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 낙하를 검출하도록 구성되는 가속도계를 포함하고, 상기 디스플레이 변형 검출 회로는 상기 낙하가 검출되는 경우에 상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두의 변화를 검출하도록 구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 상기 디스플레이 변형 검출 회로는 주기적인 조사 증분마다(at periodic polling increments) 상기 기준 저항의 변화 또는 상기 기준 정전 용량의 변화, 또는 둘 모두를 검출하도록 구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  18. 제11항에 있어서, 상기 디스플레이 변형 검출 회로는 주기적인 간격마다 상기 기준 저항의 변화 또는 상기 기준 정전 용량의 변화, 또는 둘 모두의 저장된 위치 및 저장된 규모를 제거하도록 구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 상기 디스플레이 변형 검출 회로는 주기적인 간격마다 상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  20. 제11항에 있어서, 상기 디스플레이 변형 검출 회로는 상기 디스플레이 변형 검출 시스템이 셀룰러 타워(cellular tower)를 지나갈 때 상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두를 재결정하도록 구성되는, 디스플레이 변형 검출 시스템.
  21. 전자 장치로서,
    상기 전자 장치의 그래픽 사용자 인터페이스를 제공하도록 구성되는 디스플레이;
    상기 디스플레이 내에 또는 상기 디스플레이 상에 배치되고 기준 저항 또는 기준 정전 용량, 또는 둘 모두를 갖는 전도성 메쉬; 및
    프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두로부터의 변동을 검출하고;
    상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두로부터의 변동의 위치를 변형 위치와 연관시키고;
    상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두로부터의 변동의 규모를 변형 규모와 연관시키고;
    상기 변형 위치 또는 상기 변형 규모, 또는 둘 모두에 기초하여 그래픽 사용자 인터페이스 입력 명령어를 제공하도록
    구성되는, 전자 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 프로세서는 주기적인 간격마다 상기 기준 저항 또는 상기 기준 정전 용량, 또는 둘 모두로부터의 변동을 검출하도록 구성되는, 전자 장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 그래픽 사용자 인터페이스 명령어를 제공하도록 구성되고, 상기 그래픽 사용자 인터페이스 명령어는 상기 변형 위치 및 상기 변형 규모를 포함하는, 전자 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 그래픽 사용자 인터페이스는 상기 변형 규모의 변동에 기초하여 상이하게 반응하도록 구성되는, 전자 장치.
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