(57)【要約】【課題】光により画面に情報を入力する機能を備えたディスプレイ装置を提供する。【解決手段】光センサーにより獲得したイメージ解釈を通じた接触判定方法でない別途の接触検出層を通じてタッチ如何を容易に判別できるディスプレイ装置である。【選択図】図１
2010027056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
イメージをディスプレイするための複数のピクセル及びディスプレイ装置上のタッチ位置を検出するための光センサーアレイを備えるとともに、前記基板上に配置された光学層と、
前記ディスプレイ装置がタッチされたか否かを検出するためのタッチ検出部と、を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
前記タッチ検出部は、
前記ディスプレイ装置がキャパシタンス測定を通じてタッチされたか否かを検出するための可変キャパシタを備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記可変キャパシタは、
前記光学層上の接触検出層及び前記ピクセルのカソード電極を備えることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記ディスプレイ装置は、
前記接触検出層と前記光学層との間に他の基板をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記ディスプレイ装置は、
前記接触検出層上の誘電体層をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記可変キャパシタは、
第１接触検出層と、
前記第１接触検出層と平行に離れた第２接触検出層と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記ディスプレイ装置は、
前記第１及び第２接触検出層の間に誘電体層をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
前記ディスプレイ装置は、
前記第１及び第２接触検出層の間に他の基板をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記ディスプレイ装置は、
前記第１及び第２接触検出層の間に誘電体層をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記誘電体層は、
前記誘電体層に印加された圧力によって変わる誘電体定数またはギャップを有することを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記ディスプレイ装置は、
前記誘電体層と前記第２接触検出層との間に他の基板をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記ディスプレイ装置は、
前記第２接触検出層と前記光学層との間に他の基板をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記ディスプレイ装置は、
前記光学層上に他の基板をさらに備え、
前記タッチ検出部は、
前記タッチ位置に印加された圧力を電気信号に変換するための前記他の基板上にタッチフィルムを備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記タッチフィルムは、
透明伝導フィルムまたは伝導性材料でコーティングされた透明フィルムを備えることを特徴とする請求項１３に記載のディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記タッチフィルムは、
ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリカーボン、ポリアリレート、インジウムスズ酸化物、スズ酸化物、ジルコニウム酸化物、ＣｄＳｎＯ４またはそれらの混合物を含むグループから選択された材料を含むことを特徴とする請求項１３に記載のディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記タッチフィルムは、
圧力感知方法、抵抗膜方法またはキャパシタンス方法のうち少なくとも一つを利用して、前記印加された圧力を電気信号に変換するように構成されたことを特徴とする請求項１３に記載のディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記タッチ検出部は、
前記基板の下部に配置されるとともに、圧力に応答して抵抗を変化させるように構成された圧覚センサーを備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項１８】
イメージをディスプレイするための複数のピクセルと、
ディスプレイパネル上の客体の接触位置を検出するための複数の光センサーと、
前記ディスプレイパネルに客体の接触を検出するための接触検出層と、
前記光センサーにより出力された信号によって、前記ディスプレイパネル上の接触位置を決定するための接触位置決定部と、を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記接触検出層は、
前記ディスプレイパネル内に内蔵されたことを特徴とする請求項１８に記載のディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記接触検出層は、
前記ディスプレイパネルの表面上に配置されたことを特徴とする請求項１８に記載のディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記接触位置決定部は、
前記接触検出層から接触情報を受信するとともに、前記受信した接触情報の変化程度を測定する接触測定部を備えることを特徴とする請求項１８に記載のディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記接触情報は、
キャパシタンス、誘電体定数、ギャップまたは抵抗値のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２１に記載のディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記接触位置決定部は、
前記接触測定部により出力された接触情報の変化程度によって、前記ディスプレイパネルが接触されたか否かを決定するための接触決定部をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載のディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記接触決定部は、
基準値と前記接触情報の変化程度を比較することによって、前記ディスプレイパネルが接触されたか否かを決定するように構成されたことを特徴とする請求項２３に記載のディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記接触位置決定部は、
前記接触が検出された場合、前記光センサーの駆動及び光センサー情報の読み取りを命令する第１信号、または、接触が検出されていない場合、前記光センサーの駆動及び光センサー情報の読み取りの中断を命令する第２信号を生成する信号生成部をさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載のディスプレイ装置。
【請求項２６】
前記ディスプレイ装置は、
前記第１信号を前記信号生成部から受信した場合、前記光センサーを駆動するためのセンサーアレイ駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項２５に記載のディスプレイ装置。
【請求項２７】
前記ディスプレイ装置は、
前記光センサーからセンシングされた信号を受信するとともに、前記センシングされた信号を前記接触位置決定部に提供するためのセンサー情報読み取り部をさらに備えることを特徴とする請求項２５に記載のディスプレイ装置。
【請求項２８】
前記接触位置決定部は、
前記センサー情報読み取り部から受信され、かつ、センシングされた信号によって、接触位置を決定するための座標計算部をさらに備えることを特徴とする請求項２７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２９】
複数のピクセル、光センサーアレイ及びセンサー検出層を備えるディスプレイパネル、センサーアレイ駆動部、センサー情報読み取り部及び接触位置決定部を備えるディスプレイ装置上に接触位置を決定する方法であって、
前記接触検出層を利用して、前記ディスプレイパネル上の客体の接触情報を検出するステップと、
接触がない場合、前記センサーアレイ駆動部と前記センサー情報読み取り部とを不活性化させるステップと、
接触がある場合、前記光センサーからセンシングした信号を読み取るために、前記センサーアレイ駆動部と前記センサー情報読み取り部とを活性化させるステップと、を含むことを特徴とする接触位置決定方法。
【請求項３０】
前記センサーアレイ駆動部により提供されたスキャン信号によって、前記ディスプレイパネルに接触された客体イメージを獲得するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の接触位置決定方法。
【請求項３１】
前記イメージを解釈することによって、前記接触位置の座標を計算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３０に記載の接触位置決定方法。
【請求項３２】
ディスプレイ領域を含むイメージディスプレイ手段と、
前記ディスプレイ装置がタッチされたか否かを決定するためのタッチ検出手段と、
タッチされたディスプレイ領域上の位置を決定するためのタッチ位置確認手段と、を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサーを利用した情報入力機能を備えたディスプレイ装置に係り、特に光センサーを利用した情報入力機能を備えたディスプレイ装置において、特定の客体のタッチ如何を感知できるディスプレイ装置、及び前記ディスプレイ装置を利用した低消費電力を具現する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来には、コンピュータに入力信号を印加する方法としてマウスやキーボードなどが使われた。また、デジタルＴＶでユーザーが特定の機能を選択するためにリモコンが使われた。しかし、マウス、キーボード、リモコンなどの操作が不慣れなユーザーは、かかる入力装置を使用するのに不便さを感じる。
【０００３】
タッチパネルまたはタッチスクリーンは、前述したユーザーの不便さを解消させる新たな概念の入力装置である。タッチパネルとは、既存にマウスなどで行った命令信号の入力を、指やペンなどをユーザーがディスプレイパネル上に直接接触することによって行える入力装置をいう。
【０００４】
ユーザーがディスプレイパネル上に指などを接触させることによって命令信号を入力できるため、マウス、キーボードなどの入力装置の使用に拒否感を感じる人も容易にコンピュータなどのデジタル装置を使用可能される。かかるタッチパネルは、外部入力を認識する方法によって分類が可能である。前記タッチパネルには、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線感知方式、超音波方式、積分式張力測定方式、ピエゾ効果方式、光センシング方式などがある。
【０００５】
前記多様なタッチパネル方式のうち光センシング方式は、パネルの内部にフォトダイオードを形成し、前記フォトダイオードに入射される光により発生する電流を感知して、指などの接触を認識する方式である。かかる光センシング方式で必須的な要素であるフォトダイオードは、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などのディスプレイパネルの駆動回路を形成する工程で共に形成できるので、製造上利点がある。
【０００６】
しかし、従来の光センシング方式は、指やライトペンなどの物体が画面に接触したか否かの判定、物体の座標位置の正確な算出が困難であるという問題点があった。また、光センシング方式は、影による誤認識の問題点があり、特定の客体のタッチ如何に関係なく作動する光センサースキャンのための回路と、センシングされた信号のリードアウト回路との消費電力が大きいという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３０６２５５号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５９４９号公報
【特許文献３】大韓民国特許出願公開２００５−００１３３１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決するためのものであって、光により画面に情報を入力する機能を備えたディスプレイ装置において、映像処理を通じた接触判別でない別途の装置を通じて接触を判別し、光センサーにより接触位置を判別できるディスプレイ装置を提供するところにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、かかるディスプレイ装置を利用して低消費電力を具現できる方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明の一実施形態によるディスプレイ装置は、基板と、イメージをディスプレイするための複数のピクセル及びディスプレイ装置上のタッチ位置を検出するための光センサーアレイを備えるとともに、前記基板上に配置された光学層と、前記ディスプレイ装置がタッチされたか否かを検出するためのタッチ検出部と、を備える。
【００１１】
望ましくは、前記タッチ検出部は、前記ディスプレイ装置がキャパシタンス測定を通じてタッチされたか否かを検出するための可変キャパシタを備えることを特徴とする。
【００１２】
望ましくは、前記可変キャパシタは、前記光学層上の接触検出層及び前記ピクセルのカソード電極を備えることを特徴とする。
【００１３】
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記接触検出層と前記光学層との間に他の基板をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記接触検出層上の誘電体層をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
望ましくは、前記可変キャパシタは、第１接触検出層と、前記第１接触検出層と平行に離れた第２接触検出層と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記第１及び第２接触検出層の間に誘電体層をさらに備えることを特徴とする。
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記第１及び第２接触検出層の間に他の基板をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記第１及び第２接触検出層の間に誘電体層をさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
望ましくは、前記誘電体層は、前記誘電体層に印加された圧力によって変わる誘電体定数またはギャップを有することを特徴とする。
【００１９】
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記誘電体層と前記第２接触検出層との間に他の基板をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記第２接触検出層と前記光学層との間に他の基板をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記光学層上に他の基板をさらに備え、前記タッチ検出部は、前記タッチ位置に印加された圧力を電気信号に変換するための前記他の基板上にタッチフィルムを備えることを特徴とする。
【００２２】
望ましくは、前記タッチフィルムは、透明伝導フィルムまたは伝導性材料でコーティングされた透明フィルムを備えることを特徴とする。
【００２３】
望ましくは、前記タッチフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボン（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、インジウムスズ酸化物、スズ酸化物、ジルコニウム酸化物、ＣｄＳｎＯ４またはそれらの混合物を含むグループから選択された材料を含むことを特徴とする。
【００２４】
望ましくは、前記タッチフィルムは、圧力感知方法、抵抗膜方法またはキャパシタンス方法のうち少なくとも一つを利用して、前記印加された圧力を電気信号に変換するように構成されたことを特徴とする。
【００２５】
望ましくは、前記タッチ検出部は、前記基板の下部に配置されるとともに、圧力に応答して抵抗を変化させるように構成された圧覚センサーを備えることを特徴とする。
【００２６】
前記目的を達成するための本発明の他の実施形態によるディスプレイ装置は、イメージをディスプレイするための複数のピクセルと、ディスプレイパネル上の客体の接触位置を検出するための複数の光センサーと、前記ディスプレイパネルに客体の接触を検出するための接触検出層と、前記光センサーにより出力された信号によって前記ディスプレイパネル上の接触位置を決定するための接触位置決定部と、を備える。
【００２７】
望ましくは、前記接触検出層は、前記ディスプレイパネル内に内蔵されたことを特徴とする。
【００２８】
望ましくは、前記接触検出層は、前記ディスプレイパネルの表面上に配置されたことを特徴とする。
【００２９】
望ましくは、前記接触位置決定部は、前記接触検出層から接触情報を受信するとともに、前記受信した接触情報の変化程度を測定する接触測定部を備えることを特徴とする。
【００３０】
望ましくは、前記接触情報は、キャパシタンス、誘電体定数、ギャップまたは抵抗値のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。
【００３１】
望ましくは、前記接触位置決定部は、前記接触測定部により出力された接触情報の変化程度によって、前記ディスプレイパネルが接触されたか否かを決定するための接触決定部をさらに備えることを特徴とする。
【００３２】
望ましくは、前記接触決定部は、基準値と前記接触情報の変化程度を比較することによって、前記ディスプレイパネルが接触されたか否かを決定するように構成されたことを特徴とする。
【００３３】
望ましくは、前記接触位置決定部は、前記接触が検出された場合、前記光センサーの駆動及び光センサー情報の読み取りを命令する第１信号、または、接触が検出されていない場合、前記光センサーの駆動及び光センサー情報の読み取りの中断を命令する第２信号を生成する信号生成部をさらに備えることを特徴とする。
【００３４】
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記第１信号を前記信号生成部から受信した場合、前記光センサーを駆動するためのセンサーアレイ駆動部をさらに備えることを特徴とする。
【００３５】
望ましくは、前記ディスプレイ装置は、前記光センサーからセンシングされた信号を受信するとともに、前記センシングされた信号を前記接触位置決定部に提供するためのセンサー情報読み取り部をさらに備えることを特徴とする。
【００３６】
望ましくは、前記接触位置決定部は、前記センサー情報読み取り部から受信され、かつ、センシングされた信号によって接触位置を決定するための座標計算部をさらに備えることを特徴とする。
【００３７】
前記他の目的を達成するための本発明のさらに他の実施形態による複数のピクセル、光センサーアレイ及びセンサー検出層を備えるディスプレイパネル、センサーアレイ駆動部、センサー情報読み取り部及び接触位置決定部を備えるディスプレイ装置上に接触位置を決定する方法は、前記接触検出層を利用して、前記ディスプレイパネル上の客体の接触情報を検出するステップと、接触がない場合、前記センサーアレイ駆動部と前記センサー情報読み取り部とを不活性化させるステップと、接触がある場合、前記光センサーからセンシングした信号を読み取るために、前記センサーアレイ駆動部と前記センサー情報読み取り部とを活性化させるステップと、を含む。
【００３８】
望ましくは、前記接触位置決定方法は、前記センサーアレイ駆動部により提供されたスキャン信号によって、前記ディスプレイパネルに接触された客体イメージを獲得するステップをさらに含むことを特徴とする。
【００３９】
望ましくは、接触位置決定方法は、前記イメージを解釈することによって、前記接触位置の座標を計算するステップをさらに含むことを特徴とする。
【００４０】
前記目的を達成するための本発明のさらに他の実施形態によるディスプレイ装置は、ディスプレイ領域を備えるイメージディスプレイ手段と、前記ディスプレイ装置がタッチされたか否かを決定するためのタッチ検出手段と、タッチされたディスプレイ領域上の位置を決定するためのタッチ位置確認手段と、を備える。
【発明の効果】
【００４１】
本発明のディスプレイ装置では、光センサーにより獲得したイメージ解釈を通じた接触判定方法でない別途の接触検出層を通じてタッチ如何を容易に判別できる。
【００４２】
また、前記ディスプレイ装置を利用して低消費電力を具現し、影による誤認識を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態による薄膜を接触判別用に使用したパネルの断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態による薄膜を接触判別用に使用する有機発光ディスプレイ装置のパネル断面図である。
【図３】図１の変形の実施形態を示した断面図である。
【図４】図１の他の変形の実施形態を示した断面図である。
【図５Ａ】本発明のさらに他の実施形態による薄膜を接触判別用に使用したパネルの断面図である。
【図５Ｂ】本発明のさらに他の実施形態による薄膜を接触判別用に使用したパネルの断面図である。
【図５Ｃ】本発明のさらに他の実施形態による薄膜を接触判別用に使用したパネルの断面図である。
【図６】図５Ａないし図５Ｃの変形の実施形態を示した断面図である。
【図７】図５Ａないし図５Ｃの他の変形の実施形態を示した断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態による光による情報入力装置を備えるディスプレイ装置の概略的なブロック図である。
【図９】図８のディスプレイ装置の低消費電力の具現方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態に関するディスプレイ装置について詳細に説明する。本明細書に添付した図面を通じて事実上同じ機能を行う部材については、同じ図面符号を使用する。
【００４５】
図１は、本発明の一実施形態による薄膜を接触判別用に使用したパネルの断面図である。
図１には、複数の光センサー１０３を備える光センサーアレイ層１００、第１及び第２基板１０１，１０２、接触検出層１０４及び誘電体層１０５が示されている。
【００４６】
第２基板１０２上に光センサーアレイ層１００が配置される。第１基板１０１と第２基板１０２との間には、複数の光センサー１０３だけでなく、複数の薄膜トランジスタと多様なディスプレイ素子とが備えられる。第１及び第２基板１０１，１０２は、ガラス材、金属材及びプラスチック材で形成される。また、本実施形態では、光センサーアレイ層１００に図示されていないが、複数のＴＦＴを構成する電極、層（半導体層及び絶縁層）及び有機発光素子を備える。有機発光素子は、画素電極、それに対向した対向電極、及び画素電極（アノード電極）と対向電極（カソード電極）との間に介在された発光層を備えた中間層を備える。
【００４７】
光センサー１０３は、特定の物体、例えば指１０７を接触した場合、自然光源による指の影イメージを解釈することによってタッチした地点の座標を計算するか、または光量を解釈して２値映像を生成し、これからタッチした地点の位置座標を解釈するか、または内部光源により反射された光量を解釈して２値映像を生成し、これからタッチした地点の座標を計算する。望ましくは、光センサー１０３は、ＰＩＮ型光ダイオードで構成できる。
【００４８】
接触検出層１０４は、第１基板１０１と誘電体層１０５との間に配置される。接触検出層１０４は、透明薄膜で構成して光透過率を高めることによって、ディスプレイ素子の効率を低下させない。また、接触検出層１０４は、パネル工程時にパネル基板に内蔵するか、または追加的にディスプレイパネル基板上に生成することもできる。接触検出層１０４は、指がタッチまたは接触する場合、指によるキャパシタンス変化を検出する。この場合、接触検出層１０４とパネルとはキャパシタを形成するが、本実施形態では、接触検出層１０４と第１基板１０１の下部に配置されたカソード電極とがキャパシタを形成するように構成される。ここで、カソード電極は、光センサーアレイ層１００に含まれた有機発光素子のカソード電極である。したがって、接触検出層１０４とキャパシタを形成するための追加の電極または層の形成が不要である。本発明の実施形態では、前述したように接触検出層１０４を配置することによって、光により画面に情報を入力する機能を備えたディスプレイ装置において、光センサー１０３により獲得したイメージ解釈、例えば、エッジ検出及びエッジ映像が互いに逆方向に移動するかを計算して接触如何を判定する複雑なイメージ解釈を行わずにも、接触検出層１０４を通じて指の接触によるキャパシタンス変化を検出して簡単にタッチ如何を判別でき、光センサー１０３は、接触位置の座標を計算する過程のみを分離して行える。ここで、ホストまたは接触判断モジュール（図示せず）において、接触検出層１０４を通じて検出したキャパシタンス値が既定の臨界キャパシタンス値以上または以下である場合には、指が接触したものと判断させる。また、選択的に、光センサー１０３の接触位置計算において接触検出層１０４を通じて判別した指の接触情報を利用することによって、接触位置の座標計算の負担を減らすことができる。
【００４９】
従来の光により画面に情報を入力する機能を備えたディスプレイ装置は、撮影された画像からエッジを検出し、検出されたエッジを利用して物体が画面に接触したか否かを判定するが、エッジごとに移動方向を調べて、互いに逆方向に移動するエッジがある場合には、物体が画面に接触したと判断する。そして、物体が画面に接触したと判断した場合には、検出されたエッジの重心を求めて座標位置を計算する。しかし、本発明の実施形態では、客体、特に指の接触如何を、前述した従来の映像処理方法より簡単な接触検出層を利用して検出するので、ＣＰＵの計算量及びメモリ負担を減らすことができる。また、従来のイメージ分析方法で発生しうる実際の指の接触でない影による誤認識を防止することもできる。
【００５０】
誘電体層１０５は、接触検出層１０４上に形成され、外部自然光が発光表示素子（図示せず）または光センサー１０３に入ることを遮断または反射させる機能を行い、必要に応じて除いて構成することもできる。
【００５１】
図２は、図１に示した接触検出層１０４とキャパシタを形成する構造を明確に説明するための図面である。
図２に示すように、指１０７と接触するキャパシタの一電極として接触検出層１０４が機能し、一電極と対向する他の電極として第１基板１０１下に配置されたカソード電極１０６が機能する。したがって、接触検出層１０４とカソード電極１０６とがキャパシタを形成することによって、指１０７の接触によるキャパシタンス変化を測定できる。本発明の実施形態において、ディスプレイ発光素子が有機発光素子である場合には、光センサーアレイ層１０１に含まれた有機発光素子のカソード電極層１０６が第１基板１０４下に全体的に形成されるため、接触検出層１０４とキャパシタを形成するための追加の電極または層の形成が不要である。
【００５２】
図３は、図１の変形の実施形態を示した断面図である。
図３には、複数の光センサー１０３を備える光センサーアレイ層１００、第１及び第２基板１０１，１０２、第１接触検出層１０８、第２接触検出層１０９及び誘電体層１０５が示されている。図１と比較すれば、接触検出層が二層で構成されているということである。図１と同じ構成要素についての説明は省略し、差がある部分を中心に説明する。
【００５３】
第１基板１０１上に第２接触検出層１０９が形成され、その上に第１接触検出層１０８が形成される。ここで、第１接触検出層１０８と第２接触検出層１０９とがキャパシタを形成することによって、指の接触によるキャパシタンス変化を検出する。図３に示したように、第１接触検出層１０８と第２接触検出層１０９との間には空間があり、この部分は、所定の誘電体で満たされることもある。本発明の以前の実施形態において、有機発光素子を特定して説明したが、他の平板ディスプレイ素子、例えばＬＣＤ、ＰＤＰのような素子も光センサーを利用した入力情報を判断する装置ならば、本発明の範囲に含まれるということは当業者に自明である。
【００５４】
図４は、図１の他の変形の実施形態を示した断面図である。
図４には、複数の光センサー１０３を備える光センサーアレイ層１００、第１及び第２基板１０１，１０２、第１接触検出層１１０、第２接触検出層１１１及び誘電体層１０５が示されている。図１と比較すれば、接触検出層が二層で構成されているということである。図１と同じ構成要素についての説明は省略し、差がある部分を中心に説明する。
【００５５】
図４に示すように、第１基板１０１上に第１接触検出層１１０が形成され、第１基板１０１下に第２接触検出層１１１が形成される。ここで、第１接触検出層１０８と第２接触検出層１０９とがキャパシタを形成することによって、指の接触によるキャパシタンス変化を検出する。
【００５６】
図５Ａないし図５Ｃは、本発明のさらに他の実施形態による薄膜を接触判別用に使用したパネルの断面図である。
図５Ａないし図５Ｃに示した実施形態と図１ないし図４を参照して説明した実施形態との相違点は、図１ないし図４を参照して説明した実施形態が接触検出層または二層の接触検出層を静電容量変化検出に使用するが、本実施形態は、接触検出層間の誘電率または誘電体変形を利用するという点である。したがって、指の接触による圧力によって接触検出層間の誘電率の変化を測定するか、または接触検出層間のギャップの変化を測定することによって、指のタッチまたは接触如何を光センサーを利用せずに簡単に判定することである。また、従来のイメージ分析方法で発生しうる実際の指の接触でない影による誤認識を防止することもできる。
【００５７】
図１ないし図４を参照して説明した実施形態と同様に、指のタッチまたは接触の位置座標は、光センサーを利用して計算する。
【００５８】
図５Ａには、複数の光センサー１０３を備える光センサーアレイ層１００、第１及び第２基板１０１，１０２、第１接触検出層１１２、第２接触検出層１１３、誘電体１１４及び誘電体層１０５が示されている。
【００５９】
第１基板１０１下に第１接触検出層１１２が配置され、第１接触検出層１１２と一定な間隔をおいて第２接触検出層１１３が配置される。第１接触検出層１１１と第２接触検出層１１３との間には、所定の誘電体１１４が満たされる。ここで、誘電体１１４は、圧力により誘電率が変わるか、またはギャップが変わる物質であることが望ましい。
【００６０】
指１０７がタッチまたは接触した場合、タッチまたは接触により発生した圧力により第１接触検出層１１２と第２接触検出層１１３との間の誘電体１１４の誘電率が変わるか、またはその間のギャップが変わる。したがって、かかる誘電率の変化及びギャップの変化を検出することによって、簡単に接触如何を判定できる。
【００６１】
図５Ｂは、図５Ａの変形の実施形態を示した断面図である。
図５Ｂには、複数の光センサー１０３を備える光センサーアレイ層１００、第１及び第２基板１０１，１０２、第１接触検出層１１５、第２接触検出層１１６、誘電体１１７及び誘電体層１０５が示されている。図５Ａと比較すれば、二層の接触検出層の位置が異なるということである。図１及び図５Ａと同じ構成要素についての説明は省略し、差がある部分を中心に説明する。
【００６２】
第１基板１０１下に第２接触検出層１１６が配置され、第１基板１０１上に誘電体１１７が満たされる。そして、誘電体１１７上に第１接触検出層１１６が形成される。
【００６３】
指１０７がタッチまたは接触した場合、タッチまたは接触により発生した圧力により第１接触検出層１１５下の誘電体１１７の誘電率が変わるか、またはその間のギャップが変わる。したがって、かかる誘電率の変化及びギャップの変化を検出することによって、簡単に接触如何を判定できる。
【００６４】
図５Ｃは、図５Ａの他の変形の実施形態を示した断面図である。
図５Ｃには、複数の光センサー１０３を備える光センサーアレイ層１００、第１及び第２基板１０１，１０２、第１接触検出層１１８、第２接触検出層１１９、誘電体１２０及び誘電体層１０５が示されている。図５Ａとの相違点は、二層の接触検出層の位置が異なるということである。図１及び図５Ａと同じ構成要素についての説明は省略し、差がある部分を中心に説明する。
【００６５】
第１基板１０１上に第２接触検出層１１９及び第１接触検出層１１８が順次に形成され、その間に誘電体１２０が満たされる。指１０７がタッチまたは接触した場合、タッチまたは接触により発生した圧力により第１接触検出層１１８下の誘電体１２０の誘電率が変わるか、またはその間のギャップが変わる。したがって、かかる誘電率の変化及びギャップの変化を検出することによって、簡単に接触如何を判定できる。
【００６６】
図６は、本発明の他の実施形態によるタッチフィルムを接触判別用に使用したパネルの断面図である。
図６には、複数の光センサー１０３を備える光センサーアレイ層１００、第１及び第２基板１０１，１０２、タッチフィルム１２１が示されている。
【００６７】
タッチフィルム１２１は、第１基板１０１上に付着される。タッチフィルム１２１は、透明伝導性フィルムであることが望ましく、指による圧力を電気信号に変える機能を行う。タッチフィルム１２１は、低表面抵抗、高い光透過率、高密着性、表面平滑性、耐熱性などの特性を有することが望ましい。一般的に、透明導電性フィルムは、透明フィルム自体が導電性を有するタイプと、フィルムの表面に導電材をかぶせるタイプとに分類され、透明導電性フィルムのベースフィルムは、ＰＥＴ樹脂、ＰＥＳ、ＰＣ、ＰＡＲを利用できる。導電膜には、ＩＴＯ、酸化スズ、ＺｎＯ、ＣｄＳｎＯ４などを使用できる。
【００６８】
タッチフィルム１２１を利用した接触如何の判定は、減圧式方式、抵抗膜方式及び静電容量方式を利用できることはいうまでもない。
【００６９】
図７は、本発明のさらに他の実施形態による圧覚センサーを接触判別用に使用したパネルの断面図である。
図７には、複数の光センサー１０３を備える光センサーアレイ層１００、第１及び第２基板１０１，１０２、圧覚センサー１２２が示されている。
【００７０】
圧覚センサー１２２は、第２基板１０２下に配置されれば、指の接触により発生した圧力を電気的な信号に変える機能を行う。したがって、かかる電気的な信号を検出することによって、接触如何を簡単に判定できる。ここで、圧覚センサー１２２は、圧力の分布を測定するが、圧覚センサー１２２の一部分に圧力が加えられれば、減圧伝導性ゴムの抵抗値が減少するので、その抵抗値の変化を測定することによって客体、特に指のタッチまたは接触如何を判断できる。
【００７１】
図８は、本発明のさらに他の実施形態による位置情報獲得装置を備えるディスプレイ装置の概略的なブロック図である。
図８に示すように、ディスプレイ装置は、複数の光センサー８１０を備える表示パネル８００、表示パネル８００に内蔵または付着された接触検出層８２０、光センサー８１０にスキャン信号を提供するセンサーアレイ駆動部８３０、光センサー８１０が獲得したデータを読み取るセンサー情報読み取り部８４０及び位置情報獲得装置８５０を備える。ここで、位置情報獲得装置８５０は、接触測定部８５１、接触判断部８５２、信号発生部８５３及び座標計算部８５４を備える。
【００７２】
光センサー８１０は、特定の物体、例えば指を接触した場合、自然光源による指の影イメージを解釈することによって、タッチした地点の座標を計算するか、または光量を解釈して２値映像を生成し、これからタッチした地点の位置座標を解釈するか、または内部光源により反射された光量を解釈して２値映像を生成し、これからタッチした地点の位置座標を計算する。表示パネル８００は、光センサー８１０と共に複数の信号線と複数の走査線とが交差する地点に配列された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）で構成されたピクセルを備える。表示パネル８００は、外部のホスト（図示せず）から伝送された映像信号に基づいて画像を表示する表示機能を行う。
【００７３】
接触検出層８２０は、表示画面に特定の客体、特に指の接触如何を検出し、検出した接触情報を位置情報獲得装置８５０に出力する。本発明の前述した実施形態によって、かかる接触情報は、キャパシタンス、誘電率、ギャップ、抵抗値などを含む。また、接触検出層８２０の構成及び配置は、図１ないし図７を参照して説明した通りである。
【００７４】
センサーアレイ駆動部８３０は、指が接触されたと判断した場合、光センサー８１０を選択させるスキャン信号を表示パネル８００に出力する。
【００７５】
センサー情報読み取り部８４０は、表示パネル８００の光センサー８１０が感知した信号を読み取って位置情報獲得装置８５０に出力する。
【００７６】
位置情報獲得装置８５０は、光センサー８１０がセンシングした信号を、センサー情報読み取り部８４０を通じて入力されて、接触した地点の位置座標を計算して外部のホスト（図示せず）に出力する。また、接触検出層８２０から接触情報を測定し、それを判断してセンサーアレイ駆動部８３０とセンサー情報読み取り部８４０との作動如何を制御する。特に、指が接触されていない場合には、センサーアレイ駆動部８３０とセンサー情報読み取り部８４０との作動を停止させることによって、低消費電力を具現する。また、選択的に、センサーアレイ駆動部８３０とセンサー情報読み取り部８４０とのあらゆる作動を完全に停止させずに一部の機能のみを停止させることによって、低電力状態以後に速い動作を行うこともできる。
【００７７】
接触測定部８５１は、接触検出層８２０から接触情報を入力され、接触情報の変化量を測定する。ここで、接触情報は、キャパシタンス、誘電率、ギャップ、抵抗値などを含み、接触測定部８５１は、かかる指のタッチまたは接触による接触情報の変化量、すなわちキャパシタンスの変化量、誘電率の変化量、ギャップの変化量、抵抗値の変化量などを測定する。
【００７８】
接触判断部８５２は、接触測定部８５１から接触情報変化量を入力され、既定の基準値と比較してタッチまたは接触されたか否かを判断する。かかる基準値は、ホスト（図示せず）から提供されてあらかじめ保存されている値である。図１を参照して説明した実施形態によれば、接触判断部８５２は、接触測定部８５１で測定したキャパシタンス値が、あらかじめ保存された基準キャパシタンス値と比較して特定の割合で増加する場合にタッチされたと判断する。特に、接触判断部８５２は、タッチされなかったと判断した場合には、信号発生部８５３にセンサーアレイ駆動部８３０とセンサー情報読み取り部８４０との作動を中止させる信号を発生させるように制御する。ここで、作動中止信号は、ローレベルまたはハイレベル信号でありうる。
【００７９】
信号発生部８５３は、接触判断部８５２の制御によって、センサーアレイ駆動部８３０とセンサー情報読み取り部８４０とを作動させる信号、または作動を中止させる信号を生成して出力する。したがって、タッチされていない場合には、タッチされた地点の座標を計算するための内蔵回路の作動、すなわち、光センサーを選択するセンサーアレイ駆動部８３０とセンサー情報読み取り部８４０との動作を停止させることによって、低消費電力を具現できる。また、従来のイメージ分析方法で発生しうる実際の指の接触でない影による誤認識を防止することもできる。
【００８０】
図９は、図８のディスプレイ装置の低消費電力の具現方法を説明するためのフローチャートである。
図９に示すように、ステップ９００で、接触検出層で特定の客体、特に指のタッチ如何を判断できる接触情報を検出する。ステップ９０２で、接触情報を利用して実際のタッチがなされたか否かを判断する。タッチされた場合には、ステップ９０４に進み、センサーアレイ駆動部とセンサー情報読み取り部とをオンさせる。ステップ９０６で、センサーアレイ駆動部のスキャン信号によって光センサーで接触客体、特に指のイメージを獲得する。ステップ９０８で、センサー情報読み取り部のリードアウト信号によって獲得したイメージを読み取る。ステップ９１０で、読み取ったイメージを分析してタッチ地点の座標を計算する。
【００８１】
ステップ９０２でタッチされなかったと判断した場合には、ステップ９１２に進み、センサーアレイ駆動部及びセンサー情報読み取り部の作動をオフさせる。したがって、実際に接触されていない場合にセンサー内蔵回路をいずれもオフさせることによって、低消費電力を具現できる。また、選択的に、センサーアレイ駆動部やセンサー情報読み取り部の一部の機能のみをオフさせることによって低消費電力を具現でき、以後に実際に接触されたときに速い動作具現が可能である。また、実際の接触でない影による誤認識を防止できる。
【００８２】
前記発明の詳細な説明と図面は、単に本発明の例示的なものであって、これは、単に本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、以上説明した内容を通じて、当業者ならば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であるということが分かるであろう。したがって、本発明の技術的保護範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲により決まらねばならない。
【符号の説明】
【００８３】
１００・・・光センサーアレイ層
１０１・・・第１基板
１０２・・・第２基板
１０３・・・光センサー
１０４・・・接触検出層
１０５・・・誘電体層
１０６・・・カソード電極
８００・・・パネル
８３０・・・センサーアレイ駆動部
８４０・・・センサー情報読み取り部
８５０・・・接触判別装置
８５１・・・接触測定部
８５２・・・接触判断部
８５３・・・信号発生部
８５４・・・座標計算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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