KR20160076033A - 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160076033A
KR20160076033A KR1020140185662A KR20140185662A KR20160076033A KR 20160076033 A KR20160076033 A KR 20160076033A KR 1020140185662 A KR1020140185662 A KR 1020140185662A KR 20140185662 A KR20140185662 A KR 20140185662A KR 20160076033 A KR20160076033 A KR 20160076033A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
touch
user
electrodes
polymer layer
Prior art date
Application number
KR1020140185662A
Other languages
English (en)
Inventor
함용수
최수석
김태헌
이용우
임명진
최슬기
Original Assignee
엘지디스플레이 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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020140185662A priority Critical patent/KR20160076033A/ko
Publication of KR20160076033A publication Critical patent/KR20160076033A/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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치가 제공된다. 하부 기판 상에 제1 전극이 배치된다. 상부 기판이 하부 기판에 대향하도록 배치된다. 상부 기판의 아래에 제2 전극이 배치된다. 압력 감응형 전도성 고분자층이 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된다. 압력 감응형 전도성 고분자층은 유전성 엘라스토머 및 유전성 엘라스토머에 분산된 전도성 파티클을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널에서는 터치 패널에 인가되는 사용자의 터치 압력이 증가됨에 따라 압력 감응형 전도성 고분자층을 통과하는 전류량이 증가하는 원리를 이용하여 사용자의 터치 압력에 대한 감지가 가능하다.

Description

터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치{TOUCH PANEL AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력 감응형(force sensitive) 전도성 고분자 재료를 이용하여 터치 위치에 대한 감지뿐만 아니라 터치 압력에 대한 감지도 가능한 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 표시 장치에 대한 화면 터치나 제스쳐(gesture) 등과 같은 사용자의 터치 입력을 감지하는 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대용 표시 장치를 비롯하여 공공 시설의 표시 장치와 스마트 TV 등의 대형 표시 장치에 널리 활용되고 있다. 이러한 터치 패널은 동작 방식에 따라 저항막(resistive) 방식, 정전 용량(capacitive) 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 분류된다.
저항막 방식의 터치 패널은 상부 기판 및 하부 기판 각각에 형성된 상부 전극 및 하부 전극이 분리되어 있다가, 사용자가 터치 입력을 가하는 경우 상부 전극과 하부 전극이 맞닿아 전류를 흐르게 하는 방식으로 사용자의 터치 입력 위치를 감지한다. 이와 같은 감지 방식으로, 저항막 방식의 터치 패널은 2차원적인 터치 입력 위치를 감지할 수 있을 뿐, 터치 세기에 대한 감지는 불가능하다.
한편, 정전 용량 방식의 터치 패널은 서로 교차하는 구동 전극과 센싱 전극 사이의 커패시턴스가 사용자의 터치 입력에 의해 변화되는 경우, 그 커패시턴스의 변화량을 측정하여 터치 입력 위치를 검출한다.
그러나, 정전 용량 방식의 터치 패널은 터치가 입력된 지점의 X 좌표와 Y 좌표를 검출하는 방식이므로, 2차원적인 터치 입력 위치를 감지할 수 있지만, 터치 입력의 세기, 예를 들어, 강한 터치와 약한 터치를 서로 구별할 수는 없어 3차원적인 터치 입력을 감지하는데 한계가 있다.
최근에는, 사용자의 터치 압력이 높은 경우 터치 패널에 접하는 사용자의 손가락의 면적이 넓어져서 터치 영역 또한 넓어진다는 원리를 사용하여, 알고리즘적으로 사용자의 터치 압력을 감지하는 기술에 대해 연구가 진행 중이다. 다만, 사용자의 손가락 크기가 사용자마다 상이하므로, 모든 사용자에게 적용 가능한 알고리즘 개발에는 어려움이 있다.
한편, 압력 감지를 위한 기술로서 표시 패널의 일 면에 자기장을 형성할 수 있는 층이 배치되고 별도의 펜으로 터치 입력을 가하는 방식으로 사용자의 터치 압력을 감지하는 기술에 대한 연구가 진행 중이다. 다만, 상술한 방식으로 사용자의 터치 압력을 감지하기 위해서는 펜과 같은 추가적인 부속품의 사용이 필요하고, 사용자가 손가락을 이용하여 터치 입력을 가하는 경우에는 터치 압력에 대한 감지가 불가능하다는 문제가 있다.
[관련기술문헌]
1. 정전용량식 하이브리드 터치스크린 (특허출원번호 제10-2009-0131486호)
이에, 본 발명의 발명자들은 상술한 바와 같은 종래의 다양한 방식의 터치 패널에서 사용자의 터치 압력에 대한 감지가 어렵다는 것을 인식하고, 3차원적인 터치 입력을 감지할 수 있는 새로운 구조의 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치를 발명하였다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저항막 방식의 터치 패널에 압력 감응형 전도성 고분자 재료를 적용하여 사용자의 터치 압력에 대한 감지가 가능한 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자의 손가락 크기, 접촉 면적, 추가적인 부속품 등에 대한 고려 없이도 3차원적인 터치 입력을 감지할 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널이 제공된다. 하부 기판 상에 제1 전극이 배치된다. 상부 기판이 하부 기판에 대향하도록 배치된다. 상부 기판의 아래에 제2 전극이 배치된다. 제1 전극 및 제2 전극은 투명 전도성 물질로 이루어진다. 압력 감응형 전도성 고분자층이 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된다. 압력 감응형 전도성 고분자층은 유전성 엘라스토머(dielectric elastomer) 및 유전성 엘라스토머에 분산된 전도성 파티클을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널에서는 터치 패널에 인가되는 사용자의 터치 압력이 증가됨에 따라 압력 감응형 전도성 고분자층을 통과하는 전류량이 증가하는 원리를 이용하여 사용자의 터치 압력에 대한 감지가 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널이 제공된다. 하부 기판 상에 제1 전극이 배치된다. 상부 기판이 하부 기판에 대향하도록 배치된다. 상부 기판의 아래에 제2 전극이 배치된다. 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나는 압력 감응형 전도성 고분자층으로 이루어진다. 압력 감응형 전도성 고분자층은 유전성 엘라스토머 및 유전성 엘라스토머에 분산된 전도성 파티클을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널에서는 제1 전극 또는 제2 전극 자체가 압력 감응형 전도성 고분자층으로 이루어지므로, 터치 패널의 두께 증가 없이 사용자의 터치 압력에 대한 감지가 가능하다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 유전성 엘라스토머에 전도성 파티클이 분산된 압력 감응형 전도성 고분자층을 저항막 방식의 터치 패널에 적용하여 사용자의 터치 압력을 감지할 수 있다.
또한, 본 발명은 3차원적인 터치 입력을 감지하기 위한 추가적인 부속품을 사용하지 않고도 사용자의 터치의 세기를 검출할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2b는 터치 입력이 인가되었을 때의 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3b는 터치 입력이 인가되었을 때의 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치가 유리하게 활용될 수 있는 실례들을 나타내는 도면이다.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 ‘직접’이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 1 및 도 2a를 참조하면, 터치 패널(100)은 하부 기판(110), 제1 전극(120), 압력 감응형 전도성 고분자층(140), 제2 전극(130), 상부 기판(115) 및 스페이서(150)를 포함한다. 도 1에서는 도시의 편의를 위해 스페이서(150)에 대한 도시를 생략하였으며, 하부 기판(110), 제1 전극(120), 압력 감응형 전도성 고분자층(140), 제2 전극(130) 및 상부 기판(115)의 두께 및 폭을 개략화하여 도시하였다. 이하에서는 상부 기판(115)의 상면을 통해 사용자의 터치 입력이 가해지는 것으로 가정한다.
하부 기판(110)은 터치 패널(100)의 다양한 구성요소들을 지지하기 위한 기판으로서, 투명한 절연 물질로 이루어진다. 예를 들어, 하부 기판(110)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 제1 전극(120)은 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 전극으로서, 하부 기판(110) 상에 배치된다. 제1 전극(120)은 X축에 대한 사용자의 터치 입력 위치를 감지하기 위한 전극으로서, Y축 방향으로 연장된다. 제1 전극(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 Y축 방향으로 연장하는 직육면체 형상일 수도 있으나, 제1 전극(120)의 형상은 이에 제한되지 않고, Y축 방향으로 연장하는 다양한 형상일 수 있다. 도 1에서는 제1 전극(120)이 4개인 것으로 도시되었으나, 제1 전극(120)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 전극(120)은 투명 전도성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 제1 전극(120)은 ITO(Indium Tin Oxide), PEDOT:PSS, 은-나노와이어(AgNW) 등과 같은 투명 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 전극(120)은 메탈 메쉬(metal mesh)로 구성될 수도 있다. 즉, 제1 전극(120)은 금속 물질이 메쉬 형태로 배치되는 메탈 메쉬로 구성되어, 제1 전극(120)은 실질적으로 투명한 전극으로 기능할 수도 있다. 다만, 제1 전극(120)의 구성 물질은 상술한 예에 제한되지 않고, 다양한 투명 전도성 물질이 제1 전극(120)의 구성 물질로 사용될 수 있다.
상부 기판(115)이 하부 기판(110)에 대향하도록 배치된다. 상부 기판(115)은 터치 패널(100)의 다양한 구성요소들을 지지하기 위한 기판으로서, 투명한 절연 물질로 이루어진다. 상술한 바와 같이, 사용자의 터치 입력은 상부 기판(115)의 상면을 통해서 가해지므로, 상부 기판(115)은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 물질로 이루어진다. 예를 들어, 상부 기판(115)은 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상부 기판(115)과 하부 기판(110) 사이의 간격을 유지시키기 위해 스페이서(150)가 배치된다. 스페이서(150)는 상부 기판(115)과 하부 기판(110)의 가장자리 부근에 배치되어, 상부 기판(115)과 하부 기판(110)을 고정시킨다. 스페이서(150)는 상부 기판(115) 및 하부 기판(110)과 함께 터치 패널(100)의 내부 공간을 정의하고, 정의된 내부 공간에 제1 전극(120), 제2 전극(130) 및 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 배치된다.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 제2 전극(130)은 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 전극으로서, 상부 기판(115)의 아래에 배치된다. 제2 전극(130)은 Y축에 대한 사용자의 터치 입력 위치를 감지하기 위한 전극으로서, X축 방향으로 연장된다. 따라서, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 서로 교차한다. 제2 전극(130)은 도 1에 도시된 바와 같이 X축 방향으로 연장하는 직육면체 형상일 수도 있으나, 제2 전극(130)의 형상은 이에 제한되지 않고, X축 방향으로 연장하는 다양한 형상일 수 있다. 도 1에서는 제2 전극(130)이 4개인 것으로 도시되었으나, 제2 전극(130)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 전극(130)은 투명 전도성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 제2 전극(130)은 ITO, PEDOT:PSS, 은-나노와이어 등과 같은 투명 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 전극(130)은 메탈 메쉬로 구성될 수도 있다. 다만, 제2 전극(130)의 구성 물질은 상술한 예에 제한되지 않고, 다양한 투명 전도성 물질이 제2 전극(130)의 구성 물질로 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이에 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 배치된다. 구체적으로, 도 2a를 참조하면, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)은 하부 기판(110) 상에 형성되고, 하부 기판(110) 상에서 제1 전극(120)을 덮도록 배치될 수 있다. 도 2a에서는 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 단일 층으로서, 제1 전극(120) 모두를 덮는 것으로 도시되었으나, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)은 복수의 층으로서, 압력 감응형 전도성 고분자층(140) 각각이 하나의 제1 전극(120)을 덮도록 배치될 수도 있다.
압력 감응형 전도성 고분자층(140)은 유전성 엘라스토머(dielectric elastomer; 141) 및 유전성 엘라스토머(141)에 분산된 전도성 파티클(142)을 포함한다.
유전성 엘라스토머(141)는 사용자의 터치 압력에 의한 변형이 쉽게 일어나고 빠르게 원래 형상으로 복원가능하도록 영률(Young’s Modulus)이 작은 물질로 이루어진다. 예를 들어, 유전성 엘라스토머(141)는 실리콘계, 우레탄계, 아크릴계 등의 유전성 엘라스토머일 수 있다.
전도성 파티클(142)이 유전성 엘라스토머(141)에 분산된다. 전도성 파티클(142)은 터치 패널(100)의 투과율 확보를 위해 투명 전도성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 전도성 파티클(142)은 ITO, PEDOT:PSS, 은-나노와이어, CNT(Carbon Nano Tube) 등과 같은 투명 전도성 물질로 이루어진다. 다만, 전도성 파티클(142)의 구성 물질은 상술한 예에 제한되지 않고, 다양한 투명 전도성 물질이 전도성 파티클(142)의 구성 물질로 사용될 수 있다.
유전성 엘라스토머(141)에 분산된 전도성 파티클(142)의 농도는 압력 감응형 전도성 고분자층(140)의 투과율에 기초하여 결정될 수 있다. 전도성 파티클(142)이 투명 전도성 물질로 이루어지더라도, 전도성 파티클(142)에서는 빛이 흡수되거나 반사될 수 있으므로 전도성 파티클(142)에 의한 투과율 저하가 발생할 수 있다. 이에, 전도성 파티클(142)의 농도는 압력 감응형 전도성 고분자층(140)의 투과율에 기초하여 결정될 수 있다.
압력 감응형 전도성 고분자층(140)은 제1 전극(120)이 형성된 하부 기판(110)에 전도성 파티클(142)이 분산된 유전성 엘라스토머(141)가 도포 및 경화됨에 의해 형성될 수 있다. 구체적으로, 유전성 엘라스토머(141)에 전도성 파티클(142)이 잘 분산되도록 유전성 엘라스토머(141) 및 전도성 파티클(142)을 교반한 후, 전도성 파티클(142)이 분산된 유전성 엘라스토머(141)를 제1 전극(120)이 형성된 하부 기판(110) 상에 도포하고, 유전성 엘라스토머(141)를 경화하는 방식으로 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 형성될 수 있다. 다만, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)의 제조 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2a에 도시되지는 않았으나, 사용자의 터치 입력 위치 및 터치 세기를 감지하기 위한 별도의 프로세서 및 메모리가 상부 기판(115) 또는 하부 기판(110) 측에 배치될 수 있다. 또는, 프로세서 및 메모리가 상부 기판(115) 또는 하부 기판(110)에 배치된 별도의 FPCB(flexible printed circuit board) 또는 COF(chip on film)에 배치될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2a에 도시되지는 않았으나, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130) 각각에 전기적으로 연결된 배선이 상부 기판(115) 및 하부 기판(110)에 배치된다. 배선은 제1 전극(120) 또는 제2 전극(130)으로부터의 터치 감지 신호를 상술한 바와 같은 프로세서로 전달하고, 프로세서는 배선을 통해 전달된 터치 가지 신호에 기초하여 사용자의 터치 입력 위치 및 터치 세기를 검출할 수 있다.
이하에서는, 사용자의 터치 입력이 인가되었을 때 사용자의 터치 입력 위치 및 터치 세기를 검출하는 과정에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2b를 함께 참조한다.
도 2b는 터치 입력이 인가되었을 때의 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 2b에서는 상부 기판(115)의 상면의 임의의 위치에 사용자가 손가락을 사용하여 터치 입력을 인가한 상태를 도시한다.
사용자의 터치 입력이 인가되기 전에는 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)이 이격되어 있다. 또한, 제1 전극(120)을 덮도록 배치된 압력 감응형 전도성 고분자층(140)은 외부의 압력이 인가되기 전에는 매우 높은 저항을 갖는다. 따라서, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)을 통해 어떠한 전류도 흐르지 않는다.
다만, 도 2b에 도시된 바와 같이 사용자의 터치 입력이 인가되는 경우, 플렉서빌리티를 갖는 물질로 이루어진 상부 기판(115)이 아래 방향으로 휘면서 제2 전극(130)이 압력 감응형 전도성 고분자층(140)과 접촉한다. 또한, 사용자의 터치 입력에 의해 압력 감응형 전도성 고분자층(140)은 압축되어 사용자의 터치 입력이 발생한 위치에서의 압력 감응형 전도성 고분자층(140)의 두께가 감소되고, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)에 분산된 전도성 파티클(142) 간의 간격이 감소되어 압력 감응형 전도성 고분자층(140)의 저항이 감소된다. 이에 따라, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)의 전도성 파티클(142)에 의해 제2 전극(130)과 제1 전극(120) 사이에 전류가 흐르게 되고, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)에 흐르는 전류는 터치 감지 신호로서 배선을 통해 프로세서로 전달될 수 있다.
프로세서는 배선을 통해 전달되는 터치 감지 신호를 통해 터치 입력 위치를 검출할 수 있다. 구체적으로, 사용자의 터치 입력이 발생한 경우, 사용자의 터치 입력 위치에 인접한 위치에 인접한 제1 전극(120)과 제2 전극(130)을 통해 가장 많은 전류가 흐르게 될 것이므로, 프로세서는 터치 감지 신호를 전달하는 배선과 연결된 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)의 위치에 기초하여 사용자의 터치 입력 위치를 검출할 수 있다.
또한, 프로세서는 배선을 통해 전달되는 터치 감지 신호를 통해 사용자의 터치 세기를 검출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)에 가해지는 압력의 크기가 증가할수록 압력 감응형 전도성 고분자층(140)에 분산된 전도성 파티클(142) 간의 거리가 감소된다. 이에 따라, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)의 저항 또한 감소되므로, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)을 통해 흐르는 전류는 증가된다. 즉, 사용자의 터치 세기가 증가할수록 압력 감응형 전도성 고분자층(140)을 통해 흐르는 전류 또한 증가한다는 것을 이용하여 프로세서는 사용자의 터치 세기를 검출할 수 있다.
구체적으로, 사용자의 터치 세기에 따라 제1 전극(120) 및 제2 전극(130) 사이에 흐르는 전류량이 메모리에 미리 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 사용자의 터치 압력이 1gf/cm2인 경우, 10gf/cm2인 경우, 100gf/cm2인 경우 각각에 대해 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이에 흐르는 전류량이 정량적으로 정리되어 메모리에 미리 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 사용자의 터치 압력 값과 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이에 흐르는 전류량에 대한 룩업테이블(LUT)이 메모리에 미리 저장되어 있을 수 있다. 이에 따라, 프로세서는 배선을 통해 전달된 터치 감지 신호인 제1 전극(120) 및 제2 전극(130) 사이에 흐르는 전류량에 대응하는 사용자의 터치 압력 값을 메모리를 통해 확인할 수 있고, 확인된 터치 압력 값에 기초하여 사용자의 터치 세기를 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)에서는 투명 전도성 물질로 이루어지는 전도성 파티클(142)이 압력 감응형 전도성 고분자층(140)에 분산되고, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)은 제1 전극(120) 및 제2 전극(130) 사이에 배치된다. 이에 따라, 사용자가 상부 기판(115)의 상면 측에서 터치 입력을 가하는 경우, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)에 흐르는 전류량에 기초하여 사용자의 터치 입력 위치 및 사용자의 터치 세기가 감지될 수 있다. 특히, 상부 기판(115)에 가해지는 사용자의 터치의 세기가 증가될수록 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 압축되는 정도가 증가되어 전도성 파티클(143) 간의 거리가 감소되고, 이에 따라 압력 감응형 전도성 고분자층(140)의 저항이 감소되므로, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)에 흐르는 전류량에 기초하여 사용자의 터치의 세기가 검출될 수 있다. 이에 따라, 터치 패널(100)은 2차원적인 터치 입력뿐만 아니라 3차원적인 터치 입력 또한 감지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)에서는 별도의 펜과 같은 추가적인 부속품없이도, 사용자의 터치 세기가 검출될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)에서는 압력 감응형 전도성 고분자층(140)의 베이스 물질로 영률이 매우 낮은 유전성 엘라스토머(141)가 사용되므로, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)은 사용자의 터치 입력에 의해 변형이 쉽게 일어나게 되어 사용자의 터치 세기가 보다 용이하게 측정될 수 있고, 사용자의 터치 입력이 완료된 후 전도성 고분자층이 빠르게 원 상태로 복원될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 상부 기판(115)에 형성될 수도 있다. 즉, 하부 기판(110) 상에는 제1 전극(120)만이 형성되고, 상부 기판(115) 아래에 제2 전극(130)이 형성되고, 제2 전극(130)을 덮도록 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 상부 기판(115) 아래에 형성될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 3a에 도시된 터치 패널(300)은 도 1 및 도 2a에 도시된 터치 패널(100)과 비교하여 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 생략되고 제1 전극(320)의 구성이 변경되었다는 것만이 상이할 뿐, 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다.
도 3a를 참조하면, 제1 전극(320)은 압력 감응형 전도성 고분자층으로 구성된다. 구체적으로, 제1 전극(320)은 제1 유전성 엘라스토머(321) 및 제1 유전성 엘라스토머(321)에 분산된 제1 전도성 파티클(322)을 포함한다. 제1 유전성 엘라스토머(321)는 영률이 작은 물질로서, 실리콘계, 우레탄계, 아크릴계 등의 유전성 엘라스토머일 수 있다. 제1 전도성 파티클(322)은 투명 전도성 물질로 이루어지고, 예를 들어, ITO, PEDOT:PSS, 은-나노와이어, CNT 등으로 이루어질 수 있다.
제1 전극(320)은 제1 전도성 파티클(322)이 분산된 제1 유전성 엘라스토머(321)를 하부 기판(110) 상에 도포한 후 경화함에 의해 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 전도성 파티클(322)이 분산된 제1 유전성 엘라스토머(321)를 제1 전극(320)의 형상에 대응하도록 하부 기판(110) 상에 도포하고, 제1 유전성 엘라스토머(321)를 경화하는 방식으로 제1 전극(320)이 형성될 수 있다.
이하에서는, 사용자의 터치 입력이 인가되었을 때 사용자의 터치 입력 위치 및 터치 세기를 검출하는 과정에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 3b를 함께 참조한다.
도 3b는 터치 입력이 인가되었을 때의 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 3b에서는 상부 기판(115)의 상면의 임의의 위치에 사용자가 손가락을 사용하여 터치 입력을 인가한 상태를 도시한다.
사용자의 터치 입력이 인가되기 전에는 제1 전극(320) 및 제2 전극(130)이 이격되어 있다. 따라서, 제1 전극(320) 및 제2 전극(130)을 통해 어떠한 전류도 흐르지 않는다.
다만, 도 3b에 도시된 바와 같이 사용자의 터치 입력이 인가되는 경우, 플렉서빌리티를 갖는 물질로 이루어진 상부 기판(115)이 아래 방향으로 휘면서 제2 전극(130)이 제1 전극(320)과 접촉한다. 또한, 사용자의 터치 입력에 의해 압력 감응형 전도성 고분자층으로 이루어진 제1 전극(320)이 압축되어 사용자의 터치 입력이 발생한 위치에서의 제1 전극(320)의 두께가 감소되고, 제1 전극(320)에 분산된 제1 전도성 파티클(322) 간의 간격이 감소되어 제1 전극(320)의 저항이 감소된다. 이에 따라, 제1 전극(320)의 제1 전도성 파티클(322)에 의해 제2 전극(130)과 제1 전극(320) 사이에 전류가 흐르게 되고, 제1 전극(320)과 제2 전극(130)에 흐르는 전류는 터치 감지 신호로서 배선을 통해 프로세서로 전달될 수 있다.
프로세서는 배선을 통해 전달되는 터치 감지 신호를 통해 터치 입력 위치를 검출할 수 있다. 구체적으로, 프로세서는 제1 전극(320)과 제2 전극(130)을 통해 흐르는 전류를 통해 사용자의 터치 입력 위치 및 사용자의 터치 세기를 검출할 수 있다. 프로세서가 사용자의 터치 입력 위치 및 사용자의 터치 세기를 검출하는 방법은 도 2b를 참조하여 설명된 방법과 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널(300)에서는 제1 전극(320)이 제1 유전성 엘라스토머(321) 및 제1 유전성 엘라스토머(321)에 분산된 제1 전도성 파티클(322)을 포함하므로, 사용자가 상부 기판(115)의 상면 측에서 터치 입력을 가하는 경우, 제1 전극(320)과 제2 전극(130)에 흐르는 전류량에 기초하여 사용자의 터치 입력 위치 및 사용자의 터치 세기가 감지될 수 있다. 특히, 상부 기판(115)에 가해지는 사용자의 터치의 세기가 증가될수록 제1 전극(320)의 저항이 감소되므로, 제1 전극(320)과 제2 전극(130)에 흐르는 전류량에 기초하여 사용자의 터치의 세기가 검출될 수 있다. 이에 따라, 터치 패널(300)은 2차원적인 터치 입력뿐만 아니라 3차원적인 터치 입력 또한 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널(300)에서는 제1 전극(320) 자체가 제1 유전성 엘라스토머(321) 및 제1 전도성 파티클(322)을 포함하므로, 추가적인 압력 감응형 전도성 고분자층이 요구되지 않는다. 따라서, 터치 패널(300)의 두께가 증가됨이 없이 3차원적인 터치 입력이 감지될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 전극(320)은 투명 전도성 물질로 이루어지고, 사용자의 터치 입력이 이루어지는 상부 기판(115)에 배치된 제2 전극(130)이 압력 감응형 전도성 고분자층으로 이루어질 수도 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널(400)을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 4에 도시된 터치 패널(400)은 도 3a에 도시된 터치 패널(300)과 비교하여 제2 전극(430)의 구성이 변경되었다는 것만이 상이할 뿐, 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 제1 전극(320) 및 제2 전극(430)은 압력 감응형 전도성 고분자층으로 구성된다. 구체적으로, 제1 전극(320)은 제1 유전성 엘라스토머(321) 및 제1 유전성 엘라스토머(321)에 분산된 제1 전도성 파티클(322)을 포함하고, 제2 전극(430)은 제2 유전성 엘라스토머(431) 및 제2 유전성 엘라스토머(431)에 분산된 제2 전도성 파티클(432)을 포함한다. 제1 유전성 엘라스토머(321) 및 제2 유전성 엘라스토머(431)는 영률이 작은 물질로서, 실리콘계, 우레탄계, 아크릴계 등의 유전성 엘라스토머일 수 있다. 제1 전도성 파티클(322) 및 제2 전도성 파티클(432)은 투명 전도성 물질로 이루어지고, 예를 들어, ITO, PEDOT:PSS, 은-나노와이어, CNT 등으로 이루어질 수 있다. 이에, 제1 전극(320) 및 제2 전극(430)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
제1 전극(320)은 제1 전도성 파티클(322)이 분산된 제1 유전성 엘라스토머(321)를 하부 기판(110) 상에 도포한 후 경화함에 의해 형성되고, 제2 전극(430)은 제2 전도성 파티클(432)이 분산된 제2 유전성 엘라스토머(431)를 상부 기판(115) 아래에 도포한 후 경화함에 의해 형성될 수 있다.
도 4를 참조하여 터치 패널(400)의 동작에 대해 설명하면, 사용자의 터치 입력이 인가되기 전에는 제1 전극(320) 및 제2 전극(430)이 이격되어 있다. 따라서, 제1 전극(320) 및 제2 전극(430)을 통해 어떠한 전류도 흐르지 않는다.
다만, 사용자의 터치 입력이 인가되는 경우, 플렉서빌리티를 갖는 물질로 이루어진 상부 기판(115)이 아래 방향으로 휘면서 제2 전극(430)이 제1 전극(320)과 접촉한다. 또한, 사용자의 터치 입력에 의해 압력 감응형 전도성 고분자층으로 이루어진 제1 전극(320) 및 제2 전극(430)이 압축되어 사용자의 터치 입력이 발생한 위치에서의 제1 전극(320)의 두께 및 제2 전극(430)의 두께가 감소되고, 제1 전극(320)에 분산된 제1 전도성 파티클(322) 간의 간격이 감소되고 제2 전극(430)에 분산된 제2 전도성 파티클(432)의 간격이 감소되어 제1 전극(320) 및 제2 전극(430)의 저항이 감소된다. 이에 따라, 제1 전극(320)의 제1 전도성 파티클(322)에 의해 제2 전극(430)과 제1 전극(320) 사이에 전류가 흐르게 되고, 제1 전극(320)과 제2 전극(430)에 흐르는 전류는 터치 감지 신호로서 배선을 통해 프로세서로 전달될 수 있다.
프로세서는 배선을 통해 전달되는 터치 감지 신호를 통해 터치 입력 위치를 검출할 수 있다. 구체적으로, 프로세서는 제1 전극(320)과 제2 전극(430)을 통해 흐르는 전류를 통해 사용자의 터치 입력 위치 및 사용자의 터치 세기를 검출할 수 있다. 프로세서가 사용자의 터치 입력 위치 및 사용자의 터치 세기를 검출하는 방법은 도 2b를 참조하여 설명된 방법과 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널(400)에서는 제1 전극(320) 및 제2 전극(430) 각각이 유전성 엘라스토머 및 유전성 엘라스토머에 분산된 전도성 파티클을 포함하므로, 사용자가 상부 기판(115)의 상면 측에서 터치 입력을 가하는 경우, 제1 전극(320)과 제2 전극(430)에 흐르는 전류량에 기초하여 사용자의 터치 입력 위치 및 사용자의 터치 세기가 감지될 수 있다. 특히, 상부 기판(115)에 가해지는 사용자의 터치의 세기가 증가될수록 제1 전극(320) 및 제2 전극(430)의 저항이 감소되므로, 제1 전극(320)과 제2 전극(430)에 흐르는 전류량에 기초하여 사용자의 터치의 세기가 검출될 수 있다. 이에 따라, 터치 패널(400)은 2차원적인 터치 입력뿐만 아니라 3차원적인 터치 입력 또한 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널(400)에서는 제1 전극(320) 및 제2 전극(430) 자체가 유전성 엘라스토머 및 전도성 파티클을 포함하므로, 추가적인 압력 감응형 전도성 고분자층이 요구되지 않는다. 따라서, 터치 패널(400)의 두께가 증가됨이 없이 3차원적인 터치 입력이 감지될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.도 5를 참조하면, 표시 장치(500)는 표시 패널(590) 및 터치 패널(100)을 포함한다.
도 5를 참조하면, 표시 장치(500)의 하부에 표시 패널(590)이 배치된다. 표시 패널(590)은 표시 장치(500)에서 영상을 표시하기 위한 표시 소자가 배치된 패널을 의미한다. 표시 패널(590)로서, 예를 들어, 유기 발광 표시 패널, 액정 표시 패널, 전기 영동 표시 패널 등과 같은 다양한 표시 패널이 사용될 수 있다.
표시 패널(590) 상에는 터치 패널(100)이 배치된다. 터치 패널(100)은 도 1과 도 2a, 도 3a 및 도 4에서 설명된 터치 패널(100, 300, 400) 중 어느 하나일 수 있다. 이하에서는 도 5에 도시된 터치 패널(100)이 도 1 및 도 2a에 도시된 터치 패널(100)인 것으로 설명한다. 구체적으로, 하부 기판(110) 상에 제1 전극(120)이 배치되고, 제1 전극(120)을 덮도록 하부 기판(110) 상에 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 배치된다. 상부 기판(115) 아래에 제2 전극(130)이 배치되고, 스페이서(150)가 상부 기판(115)과 하부 기판(110)을 고정하여 상부 기판(115)과 하부 기판(110) 사이의 간격을 유지시킨다.
도 5에 도시되지는 않았으나, 표시 패널(590)과 터치 패널(100)을 서로 접착시키기 위한 접착층이 사용될 수 있다. 접착층은, 예를 들어, OCA(optical clear adhesive) 또는 OCR(optical clear resin)이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치가 유리하게 활용될 수 있는 실례들을 나타내는 도면이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)가 모바일 디바이스(600)에서 사용되는 경우를 도시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)가 도 6의 (a)에서 모바일 디바이스(600)에 포함되도록 도시되었으며, 여기서 모바일 디바이스(600)는 스마트폰, 핸드폰, 태블릿 PC, PDA 등과 같은 소형화 장치를 의미한다. 표시 장치(500)가 모바일 디바이스(600)에 설치되는 경우, 외부 전원이 공급되지 않고 자체 배터리를 사용하게 되므로, 한정된 배터리 용량에 적합하도록 표시 장치(500)의 구성요소들이 설계되어야 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)에서와 같이 압력 감응형 전도성 고분자층(140)이 터치 패널(100)에 포함되어 3차원적인 터치 입력이 감지됨에 따라, 모바일 디바이스(600)에서는 사용자의 터치 세기를 감지하기 위한 별도의 자기장 형성층이나 펜과 같은 부속품이 요구되지 않는다. 또한, 사용자의 터치 세기를 감지할 수 있는 모바일 디바이스(600)에서는 사용자의 터치 세기에 기초한 다양한 어플리케이션들이 실행될 수 있다.
도 6의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)가 차량용 네비게이션(700)에서 사용되는 경우를 도시한다. 차량용 네비게이션(700)은 표시 장치(500) 및 다수의 조작 요소들을 포함할 수 있으며, 차량 내부에 설치된 프로세서에 의해 제어될 수 있다. 차량용 네비게이션(700)의 경우 매우 다양한 기능이 구현되어 있으나, 이에 따라 사용자 인터페이스가 복잡할 수 있고, 자동차에서 사용자가 차량용 네비게이션(700)에 다양한 터치 입력을 가하는 것이 어려울 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)가 차량용 네비게이션(700)에 적용되는 경우, 사용자의 터치 세기가 감지될 수 있으므로, 사용자는 터치 세기 등을 조절하여 손쉽게 차량용 네비게이션(700)을 조작할 수 있다.
도 6의 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)가 모니터, TV 등과 같은 디스플레이 수단(800)으로 사용되는 경우를 도시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)가 디스플레이 수단(800)으로 이용되는 경우, 사용자는 디스플레이 수단(800)에서 표시되는 화면에 대한 응답으로 터치 세기를 사용할 수 있으므로, 사용자는 보다 인터렉티브한 사용자 경험을 할 수 있다.
도 6의 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)가 옥외 광고판(900)에서 사용되는 경우를 도시한다. 옥외 광고판(900)은 표시 장치(500) 및 지면과 표시 장치(500)를 연결시키는 지지대를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)를 옥외 광고판(900)에 적용하는 경우, 광고주는 사용자의 터치 입력 위치 및 터치 세기를 모두 고려하는 광고를 옥외 광고판(900)에 전시할 수 있고, 사용자는 옥외 광고판(900)을 통해 전시되는 광고에 대해 다양한 사용자 경험을 할 수 있으므로, 광고주의 광고 효과가 극대화될 수 있게 된다.
도 6의 (e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)가 게임기(1000)에서 사용되는 경우를 도시한다. 게임기(1000)는 표시 장치(500), 및 다양한 프로세서가 내장되는 하우징을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)를 게임기(1000)에 적용하는 경우, 사용자의 게임 조작이 단순히 특정 위치를 터치하는 것에 그치는 것이 아니라, 사용자의 터치 세기 또한 사용자의 게임 조작의 하나의 종류가 될 수 있다. 따라서, 게임기(1000)를 통한 사용자의 다양한 게임 조작이 가능하게 된다.
도 6의 (f)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)가 전자 칠판(1100)에서 사용되는 경우를 도시한다. 전자 칠판(1100)은 표시 장치(500), 스피커 및 이들을 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 구조물을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)를 전자 칠판(1100)에 적용하는 경우, 교육자는 전자 칠판(1100)을 통해 제공될 수 있는 교육 자료를 터치 세기를 고려하여 준비할 수 있고, 피교육자는 전자 칠판(1100)의 특정 위치를 터치하는 것뿐만 아니라 터치 세기를 조절하여 특정 위치를 터치할 수 있으므로, 교육의 효과가 극대화될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 하부 기판
115: 상부 기판
120, 320: 제1 전극
321: 제1 유전성 엘라스토머
322: 제1 전도성 파티클
130, 430: 제2 전극
431: 제2 유전성 엘라스토머
432: 제2 전도성 파티클
140: 압력 감응형 전도성 고분자층
141: 유전성 엘라스토머
142: 전도성 파티클
150: 스페이서
100, 300, 400: 터치 패널
590: 표시 패널
500: 표시 장치
600: 모바일 디바이스
700: 차량용 네비게이션
800: 디스플레이 수단
900: 옥외 광고판
1000: 게임기
1100: 전자 칠판

Claims (15)

  1. 하부 기판;
    상기 하부 기판의 일면에 배치된 복수의 제1 전극;
    상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판;
    상기 상부 기판의 일면에 배치된 복수의 제2 전극; 및
    상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극 사이에 배치되고, 유전성 엘라스토머 및 상기 유전성 엘라스토머에 분산된 전도성 파티클을 포함하는 전도성 고분자층을 포함하는, 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극은 제1 방향으로 연장되고,
    상기 복수의 제2 전극은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는, 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 고분자층은 상기 복수의 제1 전극 중 일부 또는 상기 복수의 제2 전극 중 일부를 덮는, 터치 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 고분자층은 단일 층인, 터치 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 고분자층은 상기 복수의 제1 전극 각각 또는 상기 복수의 제2 전극 각각을 덮는 복수의 층을 포함하는, 터치 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 고분자층은 압력을 감지하는, 터치 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부 기판은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 물질로 이루어지는, 터치 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유전성 엘라스토머는 실리콘계, 우레탄계 또는 아크릴계인, 터치 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 파티클은 투명 전도성 물질로 이루어진, 터치 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 제2 전극은 투명 전도성 물질로 이루어지는, 터치 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    프로세서 및 메모리를 더 포함하고,
    상기 메모리는 사용자의 터치 입력값에 따른 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극 사이에 흐르는 전류 값을 저장하고,
    상기 프로세서는 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극 사이에 흐르는 전류량 및 상기 메모리에 저장된 상기 전류 값에 기초하여 사용자의 터치 세기를 검출하도록 구성된, 터치 패널.
  12. 하부 기판;
    상기 하부 기판 상의 상부 기판;
    상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에서 상기 하부 기판에 배치된 제1 전극; 및
    상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에서 상기 상부 기판에 배치된 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 하나는 유전성 엘라스토머 및 상기 유전성 엘라스토머에 분산된 전도성 파티클을 포함하는, 터치 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 다른 하나는 투명 도전성 물질로 이루어지는, 터치 패널.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 둘 모두는 유전성 엘라스토머 및 상기 유전성 엘라스토머에 분산된 전도성 파티클을 포함하는, 터치 패널.
  15. 정보를 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 일면에 배치되는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 터치 패널을 포함하는, 표시 장치.
KR1020140185662A 2014-12-22 2014-12-22 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 KR20160076033A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140185662A KR20160076033A (ko) 2014-12-22 2014-12-22 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140185662A KR20160076033A (ko) 2014-12-22 2014-12-22 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160076033A true KR20160076033A (ko) 2016-06-30

Family

ID=56352554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140185662A KR20160076033A (ko) 2014-12-22 2014-12-22 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160076033A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018164415A1 (ko) * 2017-03-06 2018-09-13 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
US10942594B2 (en) 2017-11-29 2021-03-09 Lg Display Co., Ltd. Integrated electroactive and capacitive touch panel and display device including the same
WO2021096066A1 (ko) * 2019-11-13 2021-05-20 엘지디스플레이 주식회사 정전 용량형 압력 센서 및 그 제조 방법
KR20230011028A (ko) * 2021-07-13 2023-01-20 한국과학기술연구원 Cnt 섬유를 이용한 위치 센서 및 압력 센서

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018164415A1 (ko) * 2017-03-06 2018-09-13 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
US10942594B2 (en) 2017-11-29 2021-03-09 Lg Display Co., Ltd. Integrated electroactive and capacitive touch panel and display device including the same
WO2021096066A1 (ko) * 2019-11-13 2021-05-20 엘지디스플레이 주식회사 정전 용량형 압력 센서 및 그 제조 방법
KR20230011028A (ko) * 2021-07-13 2023-01-20 한국과학기술연구원 Cnt 섬유를 이용한 위치 센서 및 압력 센서

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11709573B2 (en) Touch input device
JP6177857B2 (ja) 圧力検出モジュール及びこれを含むスマートフォン
EP3040828B1 (en) Touch panel and display device including the same
US9658712B2 (en) Smartphone
US10007380B2 (en) Touch input device with edge support member
KR101695212B1 (ko) 온도 보상이 적용된 압력을 검출할 수 있는 전극시트 및 터치 입력 장치
JP5840522B2 (ja) タッチパネル、表示装置および電子機器
CN108415630B (zh) 一种结合了电容式触控传感器的装置及其制造方法
KR20130008604A (ko) 투명하고 유연하며 힘에 민감한 터치 패널을 위한 방법 및 장치
KR20160039765A (ko) 터치 센서를 포함하는 표시 장치
JP5846930B2 (ja) タッチパネル、表示装置および電子機器
JP2011100364A (ja) センサ装置及び電子機器
JP2013152562A (ja) タッチパネルおよびその製造方法、表示装置、ならびに電子機器
CN110389679B (zh) 压力感测显示装置
KR20160076033A (ko) 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
US9880676B1 (en) Force sensitive capacitive sensors and applications thereof
JP5836817B2 (ja) タッチパネル、表示装置および電子機器
JP2012003522A (ja) タッチパネル
JP6062022B2 (ja) タッチパネル、表示装置および電子機器
KR20160080069A (ko) 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101762279B1 (ko) 온도 보상이 적용된 압력을 검출할 수 있는 전극시트 및 터치 입력 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application