KR100453167B1 - 터치패널 및 그의 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치패널의 내구성을 향상시킴과 아울러 자동 교정 기능을 갖도록 한 터치패널 및 그의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 터치패널은 상부 투명전도층이 전면에 도포된 상부투명기판과, 하부 투명전도층이 전면에 도포된 하부투명기판과, 상부 투명기판의 단축방향 가장자리중 일측에 형성된 검출전극과, 하부 투명기판의 단축방향 양쪽 가장자리에 형성된 X축 전극쌍과, 하부 투명기판의 장축방향 양쪽 가장자리에 형성된 Y축 전극쌍과, X축 전극들의 길이방향으로 하부에 소정 간격을 이격되도록 형성되어 X축 좌표를 교정하는 X축 기준전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 본 발명에 따른 터치패널 및 그의 구동장치는 상판에는 검출전극만을 형성하고 하판에 X,Y축 전극들 및 기준전극들을 형성함으로써 9선 또는 7선 방식의 터치패널을 형성한다. 이로 인한 9선 또는 7선 방식의 터치패널은 4선 방식에서의 단점인 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 투명전도층의 열화 등의 환경 및 시간에 따른 영향에 따라 위치검출시 오차를 교정함으로써 X 및 Y 좌표를 정확히 검출할 수 있게 된다.

Description

터치패널 및 그의 구동장치{Touch Panel And Apparatus For Driving Thereof}
본 발명은 터치패널에 관한 것으로, 특히 터치패널의 내구성을 향상시킴과 아울러 자동 교정 기능을 갖도록 한 터치패널 및 그의 구동장치에 관한 것이다.
디스플레이 일체형 입력장치인 터치패널은 스타일러스 펜 또는 손가락이 눌려진 위치에 해당하는 전압 또는 전류 신호를 발생함으로써 사용자가 지정하는 명령 또는 그래픽 정보를 입력하게 된다. 최근에는 평판 표시장치 중 액정패널과 일체되어 아날로그 입력 방식의 저항막 방식의 터치패널의 주로 사용되고 있다. 통상의 액정패널은 두장의 유리기판 사이에 주입되어진 액정 셀들의 광 투과율이 조절되게 함으로써 화상을 표시하게 된다. 액정 셀들 각각은 비디오신호, 즉 해당 화소신호에 응답하여 투과되는 광량을 조절한다.
도 1은 종래 기술에 따른 터치패널의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 터치패널(11)은 평판 패널 디스플레이(10) 상에 놓이게 된다. 터치패널(11)은 하부시이트(12) 및 상부시이트(14)와; 상기 하부시이트(12) 및 상부시이트(14) 상에 각각 형성된 하부 및 상부 투명전도층(16a,16b)과; 하부 및 상부 투명전도층(16a,16b)가 도포된 하부시이트(12) 및 상부시이트(14) 사이에 균일하게 살포되어진 스페이서(22)를 구비한다.
이러한 터치패널(11)은 도 2에서와 같이 하부 투명전도층(16a)이 도포된 하부시이트(12) 표면의 제1 방향 가장자리에는 제1 전극층(18a)이 형성되고, 상부 투명전도층(16b)가 도포된 상부시이트(14) 표면의 제2 방향 가장자리에는 제2 전극층(18b)이 형성된다. 제2 전극층(18b)은 상부시이트(14)가 스타일러스 펜 또는 손가락에 의해 눌려질 때 제1 전극층(18a)과 단락 됨으로써 눌려진 위치에 따라 달라지는 전류량 또는 전압레벨을 가지는 신호가 발생되게 한다. 이 때 제1 및 제2 전극층(18a,18b)은 투명전도성물질인 인듐-주석-옥사이드(Indium-Tin-Oxide ; 이하 "ITO"라 함), 인듐-아연-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide ; 이하 "IZO"라 함), 인듐-주석-아연-옥사이드(Indium-Tin-Zinc-Oxide ; 이하 "ITZO"라 함)들 중 하나로 형성되는 투명전도층(16a,16b) 상에 은(Ag)을 인쇄함으로써 형성된다. 또한, 상부 및 하부시이트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET)으로 구성된다.
또한, 터치패널(11)은 투명전도층(16a,16b) 및 전극층(18a,18b)이 순차적으로 도포된 하부 및 상부시이트(12,14)를 합착시키기 위한 접착층(20)을 구비한다. 이러한 접착층(20)은 하부 및 상부시이트(12,14)를 접착하는 역할뿐만 아니라 제1 및 제2 전극층(18a,18b) 간을 절연하는 역할도 수행한다.
이러한 종래기술에 따른 4선 저항막 방식의 터치패널은 서로 대향됨과 아울러 일정한 갭만큼 분리되어진 두 개의 저항층들로 구성된다. 일측 저항층은 X 방향으로 대향된 가장자리들 상에 설치되어진 한쌍의 제2 전극층(18b)에 의해 구성되고, 타측 저항층은 Y 방향으로 대향된 가장자리들상에 설치되어진 한쌍의 제1 전극층(18a)에 의해 구성된다. 이들 저항층들은 전류가 자신의 전극들을 통해 교번적으로 흐르게 되어 전류가 흐르지 않는 저항층에 유기되어진 전압을 측정한다. 유기된 전압에 의하여, 터치패널 상의 접촉점의 좌표 위치(X,Y)가 검출된다.
상기에서와 같이 구성된 종래기술에 따른 4선 방식의 터치패널은 스타일러스 펜 또는 손가락에 의해 눌려질 때 다용(多用)으로 인하여 상부시이트(14)에 크랙이 발생하는 경우가 발생한다. 이로 인하여 종래기술에 따른 4선 방식의 터치패널은 제2 전극층(18b)에 의한 X축 값을 읽는 데 어려움이 있게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 터치패널의 내구성을 향상시키도록 한 터치패널 및 그의 구동장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 투명전도층이 도포된 상부시이트 등의 변형으로 인한 검출전압을 교정할 수 있도록 한 터치패널 및 그의 구동장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 터치패널의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치패널의 전극배치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 터치패널의 상판 및 하판을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 터치패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 터치패널의 상판 및 하판을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 터치패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10,30,50 : 평판 패널 디스플레이 11,31,51 : 터치패널
12,32,54 : 하부시이트 14,32,52 : 상부시이트
16,36,56 : 투명전도층 18,38,58 : 전극층
20,40,60 : 접착층 22,42,62 : 스페이서
42,62 : A-D 변환기 44,64 : 터치 컨트롤러
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터치패널은 상부 투명전도층이 전면에 도포된 상부투명기판과, 하부 투명전도층이 전면에 도포된 하부투명기판과, 상기 상부 투명기판의 단축방향 가장자리중 일측에 형성된 검출전극과, 상기 하부 투명기판의 단축방향 양쪽 가장자리에 형성된 X축 전극쌍과, 상기 하부 투명기판의 장축방향 양쪽 가장자리에 형성된 Y축 전극쌍과, 상기 X축 전극쌍의 길이방향으로 하부와 상기 Y축 전극쌍의 폭방향으로 우측부중 하나 이상에 소정 간격으로 이격되도록 형성되어 X축 및 Y축 좌표를 교정하는 X축 및 Y축 기준전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 상부 투명기판 및 하부 투명기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 터치패널은 7선 전극배치를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 터치패널은 9선 전극배치를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 검출전극은 상기 X축 및 Y축 전극쌍에 의해 검출된 좌표를 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 터치패널의 구동장치는 상부기판 하면의 단축방향 가장자리 일측에 설치되어진 검출전극과, X 방향으로 대향되어진 가장자리들상에 설치되어진 제1 및 제2 전극을 가지는 하부기판 상의 제1 저항층과, Y 방향으로 대향되어진 가장자리들상에 설치되어진 제3 및 제4 전극을 가지는 상기 제1 저항층과 동일층인 제2 저항층과, 상기 제1 및 제2 전극의 길이방향 또는 상기 제3 및 제4 전극의 폭방향 중 하나 이상에 소정간격으로 이격되도록 설치된 하나 이상의 기준전극쌍을 이용하여 X축 및 Y축 좌표를 교정하는 기준저항층과, 상기 제1 내지 제4 전극들과기준전극쌍에 고전위 전압에 선택적으로 연결시키기 위한 고전위 제어수단과, 상기 제1 내지 제4 전극들과 기준전극쌍에 저전위 전압에 선택적으로 연결시키기 위한 저전위 제어수단과, 상기 제1 내지 제4 전극들과 기준전극쌍 상의 전압들을 디지털 데이터로 변환함과 아울러 상기 디지털 데이터를 압압동작검출신호, X 방향에서의 위치검출신호 및 Y 방향에서의 위치검출신호로서 제공하게 하는 아날로그-디지털 컨버터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 경우 상기 고전위 및 저전위 제어수단을 제어함과 아울러 검출된 X축 및 Y축 위치검출신호와 기준전압신호를 이용하여 상기 X축 및 Y축 위치좌표를 교정하는 터치컨트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 고전위 전압은 약 5V인 것과, 상기 저전위 전압은 0V인 것을 특징으로 한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 다음의 실시예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 터치패널의 상판 및 하판을 개략적으로 나타내는 도면으로서, 9선 저항막 방식의 터치패널을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널(31)은 평판 패널 디스플레이(30) 상에 놓이게 된다. 터치패널(31)은 상부시이트(32) 및 하부시이트(34)와; 상기 상부시이트(32) 및 하부시이트(34) 상에 각각 형성된 상부 및 하부 투명전도층(36b,36a)과; 상부 및 하부 투명전도층(36b,36a)가 도포된 상부 및 하부시이트(32,34) 사이에 균일하게 살포되어진 스페이서(42)를 구비한다.
이러한 터치패널(31)은 하부 투명전도층(36a)이 도포된 하부시이트(34) 표면의 네 방향 가장자리에는 4전극(X1,X2,Y1,Y2)과 기준전극들(Zx1,Zx2,Zy1,Zy2)을 위한 제1 전극층(38a)이 형성되고, 상부 투명전도층(36b)가 도포된 상부시이트(32) 표면의 단축방향 일측에 검출전극(D)을 위한 제2 전극층(38b)이 형성된다.
또한, 터치패널(31)은 투명전도층(36a,36b) 및 전극층(38a,38b)이 순차적으로 도포된 하부 및 상부시이트(34,32)를 합착시키기 위한 접착층(40)을 구비한다. 이러한 접착층(40)은 하부 및 상부시이트(34,32)를 접착하는 역할뿐만 아니라 제1 및 제2 전극층(38a,38b) 간을 절연하는 역할도 수행한다.
터치패널(31)에서의 하부 투명전도층(36a)이 형성된 하부시이트(34) 상면 가장자리에 각각 형성된 4전극(X1,X2,Y1,Y2)과, 종래기술에 따른 터치패널과 표시장치가 일체되어 구동시 구동 집적회로가 형성된 영역과 대응영역에 부가된 더미 영역에 형성된 기준전극들(Zx1,Zx2,Zy1,Zy2)을 구비한다.
하부시이트(34) 상면 가장자리에 형성된 4전극중 제1 및 제2 X전극(X1,X2)은 X축 위치를 검출하기 위한 것으로, 터치패널의 단축 가장자리에 형성된다. 제1 및 제2 Y전극(Y1,Y2)은 Y축 위치를 검출하기 위한 것으로, 터치패널의 장축 가장자리에 형성된다. 기준전극들(Zx1,Zx2,Zy1,Zy2)중 제1 및 제2 X기준전극(Zx1,Zx2)은 제1 및 제2 X전극(X1,X2)의 하측부에 소정 간격으로 이격되도록 형성되며, 제1 및제2 Y기준전극(Zy1,Zy2)은 제1 및 제2 Y전극(Y1,Y2)의 우측부에 소정 간격으로 이격되도록 형성된다.
여기서, 투명전도층은 투명전도성물질인 ITO, IZO, ITZO들 중 어느 하나로 형성되며, 4전극(X1,X2,Y1,Y2)과 기준전극들(Zx1,Zx2,Zy1,Zy2)은 은(Ag)을 인쇄함으로써 형성된다. 또한, 상부 및 하부시이트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET)으로 구성된다.
상기에서와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널은 상판(31b) 및 하판(31b) 상에 검출전극(D)과 4전극(X1,X2,Y1,Y2)을 각각 형성하여 검출전극(D)이 형성된 상판(31a)이 스타일러스 펜 또는 손가락에 의해 눌러질 때 하판(31b)의 4전극(X1,X2,Y1,Y2)에 의해 형성된 저항층과 단락됨으로써 눌려진 위치에 따라 달라지는 전류량 또는 전압레벨을 가지는 신호가 발생되게 한다. 이러한 전압신호는 검출전극(D)이 검출하여 인식하게 된다. 이로 인하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널은 상판(32)의 상부시이트가 어느 정도의 열화나 스크래치 등에 의해 크랙이 발생하더라도 X,Y 좌표 인식에 영향을 미치지 않게 된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널은 상판 및 하판를 구성하는 상부 및 하부시이트(32,34)가 시간 또는 환경에 따라 변함에 따른 전압차를 기준전극들(Zx1,Zx2,Zy1,Zy2)에 의해 조절하여 보상한다.
이를 설명하면, 먼저 X축 기준전극들(Zx1,Zx2)에 의해 X축의 최대 및 최소 검출전압 및 검출전극(D)에 의한 X축 검출전압을 수학식 1에 의해 구한다.
여기서, XD는 X축 최대, 최소 및 검출전극(D)에 의한 검출 위치를 나타내며, Vcc는 하부 시이트(34) 상에 형성된 기준전극들에 인가된 전압을 나타낸다. 또한, Vmax 및 Vmin은 기준전극들에 인가시 검출할 수 있는 최대 및 최소전압을 나타내고, VD는 검출전극에 의한 검출전압을 나타내고, 1023은 10bit 데이터 신호를 가짐으로 인한 210값이다.
다음으로 Y축 기준전극들(Zx1,Zx2)에 의해 Y축의 최대 및 최소 검출전압 및 검출전극(D)에 의한 Y축 검출전압을 수학식 1에 의해 구한다.
여기서, YD는 X축 최대, 최소 및 검출전극(D)에 의한 검출 위치를 나타내며, Vcc는 하부 시이트(34) 상에에 형성된 기준전극들에 인가된 전압을 나타낸다. 또한, Vmax 및 Vmin은 기준전극들에 인가시 검출할 수 있는 최대 및 최소전압을 나타내고, VD는 검출전극에 의한 검출전압을 나타내고, 1023은 10bit 데이터 신호를 가짐으로 인한 210값이다.
상기에서와 같이 수학식 1 및 2에 의해 구해진 값들을 이용하여 X 및 Y축에 의해 구해진 검출위치는 수학식 3을 통하여 교정되어진다.
도 5는 도 4에 도시된 터치패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 터치패널 구동장치는 터치패널 및 터치패널을 구동하기 위한 수단이 접속된 터치패널 구동부와, 터치패널 구동부를 제어하기 위한 터치 컨트롤러(44)와, 터치패널 구동부와 터치 컨트롤러(44) 사이에 접속된 아날로그-디지털 (Analog-Digital ; 이하 "A-D"라 함) 변환기(42)를 구비한다.
터치패널 구동부는 도 4에서와 같이 형성된 터치패널과, 상기 터치패널을 구동하기 위한 구동회로로 구성된다.
제1 X 및 Y전극(X1,Y1) 각각은 트랜지스터(Tx1,Ty1) 및 가변저항(도시하지 않음)를 각각 경유하여 고정된 전압을 가지는 전원(Vcc)에 접속되게 된다. 제2 X 및 Y전극(X2,Y2) 각각도 트랜지스터(Tx2,Ty2)를 각각 경유하여 접지되고, 이들 전극들의 전압 변동은 X 방향에서의 위치검출신호(Vx) 및 Y 방향에서의 위치검출신호(Vy)로서 각각 지칭되게 된다.
또한, 제1 X 및 Y 기준전극(Zx1,Zy1) 각각은 트랜지스터(Tz1,Tz2) 및 가변저항(도시하지 않음)를 각각 경유하여 고정된 전압을 가지는 전원(Vcc)에 접속되게 된다. 제2 X 및 Y 기준전극(Zx2,Zy2) 각각도 트랜지스터(Tz3,Tz4)를 각각 경유하여 접지되고, 이들 전극들에 의한 전압은 X 방향에서의 기준전압신호(Vzx) 및 Y 방향에서의 기준전압신호(Vzy)로서 각각 지칭되게 된다.
상기 트랜지스터들은 터치컨트롤러(44)로부터의 스위칭 제어에 의해 구동되어지며, 스위칭 제어에 의해 전원전압(Vcc)이 인가시 대응되는 전극간 전압차에 의해 터치된 지점의 각각의 전압신호가 검출되어진다. 여기서, 전원전압(Vcc)으로는 일반적으로 5V 전압이 인가된다.
이로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 구동장치에서의 A-D 변환기(42)에는 상판(31a)의 검출전극(D)으로부터의 검출신호, X 방향에서의 위치검출신호(Vx), Y 방향에서의 위치검출신호(Vy), X 방향에서의 기준전압신호(Vzx) 및 Y 방향에서의 기준전압신호(Vzy) 등의 5 채널의 신호가 입력된다.
A-D 변환기(42)는 터치패널에 있어서 상판(31a)의 검출전극(D)으로부터의 검출신호, X 방향에서의 위치검출신호(Vx), Y 방향에서의 위치검출신호(Vy), X 방향에서의 기준전압신호(Vzx) 및 Y 방향에서의 기준전압신호(Vzy)들을 디지털 데이터로 변환하고, 그 디지털 데이터를 압압동작검출신호, X 방향에서의 위치검출신호 및 Y 방향에서의 위치검출신호 및 X,Y 방향에서의 기준전압신호로서 제공하게 된다. 또한, A/D 변환기(42)는 상부 및 하부시이트의 시간 또는 환경에 따른 위치검출신호를 상기 수학식들에 의해 교정하는 역할도 수행한다. 이 때 디지털 데이터는 2n 비트값을 갖는다. 현재는 주로 10 비트(Bit) 디지털 데이터값이 사용되어진다.
터치 컨트롤러(44)는 터치패널 구동부내의 다수의 트랜지스터들을 제어하기 위한 스위칭 제어신호(SCS) 및 반전된 스위칭 제어신호(/SCS)를 제공한다. 이와 더불어, 터치 컨트롤러(44)는 A-D 변환기(42)로부터의 위치감지신호들(Vx,Vy,Vzx,Vzy)를 포함하는 디지털 데이터를 호스트(도시하지 않음)에 공급하게 된다. 호스트는 상기 위치감지신호들을 이용하여 X축 및 Y축의 터치한 위치를 산출하게 된다. 이들 위치를 연산하기 전에 호스트은 터치신호가 입력될 때마다 그 각각에 따른 전류신호를 산출하게 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 터치패널의 상판 및 하판을 개략적으로 나타내는 도면으로서, 7선 저항막 방식의 터치패널을 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널은 제1 실시예와 거의 동일한 구조를 가지며, 단지 Y축 방향의 기준전극(Vzy1,Vzy2)이 없는 구조를 가진다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널(51)은 평판 패널 디스플레이(50) 상에 놓이게 된다. 터치패널(51)은 상부시이트(52) 및 하부시이트(54)와; 상기 상부시이트(52) 및 하부시이트(54) 상에 각각 형성된 상부 및 하부 투명전도층(56b,56a)과; 상부 및 하부 투명전도층(56b,56a)가 도포된 상부 및 하부시이트(52,54) 사이에 균일하게 살포되어진 스페이서(62)를 구비한다.
이러한 터치패널(51)은 하부 투명전도층(56a)이 도포된 하부시이트(54) 표면의 네 방향 가장자리에는 4전극(X1,X2,Y1,Y2)과 기준전극들(Zx1,Zx2)을 위한 제1전극층(58a)이 형성되고, 상부 투명전도층(56b)가 도포된 상부시이트(52) 표면의 단축방향 일측에 검출전극(D)을 위한 제2 전극층(58b)이 형성된다.
또한, 터치패널(51)은 투명전도층(56a,56b) 및 전극층(58a,58b)이 순차적으로 도포된 하부 및 상부시이트(54,52)를 합착시키기 위한 접착층(60)을 구비한다. 이러한 접착층(60)은 하부 및 상부시이트(54,52)를 접착하는 역할뿐만 아니라 제1 및 제2 전극층(58a,58b) 간을 절연하는 역할도 수행한다.
이러한 구성에 따른 터치패널의 구동 및 효과는 제1 실시예와 거의 동일하며, 단지 기준전극(Vzx1,Vzx2)에 따른 Y축 위치를 검출하는 수학식 3이 달라진다. 이는 상하판에 형성된 상부 및 하부시이트는 외부 환경 및 시간에 따라 받는 영향은 거의 동일함을 이용한 것이다. 이로 인한 X축 및 Y축 위치검출식은 수학식 4로 나타낼 수 있다.
또한, 이들은 X축 기준전극(Vzx1,Vzx2)을 형성하지 않고 Y축 기준전극(Vzx1,Vzx2)만을 형성함으로 인한 수학식 5를 이용하여 X축 및 Y축 위치를 교정할 수도 있다.
도 8은 도 7에 도시된 터치패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 터치패널 구동장치는 터치패널 및 터치패널을 구동하기 위한 수단이 접속된 터치패널 구동부와, 터치패널 구동부를 제어하기 위한 터치 컨트롤러(64)와, 터치패널 구동부와 터치 컨트롤러(64) 사이에 접속된 아날로그-디지털 (Analog-Digital ; 이하 "A-D"라 함) 변환기(62)를 구비한다.
터치패널 구동부는 도 7에서와 같이 형성된 터치패널과, 상기 터치패널을 구동하기 위한 구동회로로 구성된다.
제1 X 및 Y전극(X1,Y1) 각각은 트랜지스터(Tx1,Ty1) 및 가변저항(도시하지 않음)를 각각 경유하여 고정된 전압을 가지는 전원(Vcc)에 접속되게 된다. 제2 X 및 Y전극(X2,Y2) 각각도 트랜지스터(Tx2,Ty2)를 각각 경유하여 접지되고, 이들 전극들의 전압 변동은 X 방향에서의 위치검출신호(Vx) 및 Y 방향에서의 위치검출신호(Vy)로서 각각 지칭되게 된다.
또한, 제1 X 기준전극(Zx1) 각각은 트랜지스터(Tz1) 및 가변저항(도시하지 않음)를 경유하여 고정된 전압을 가지는 전원(Vcc)에 접속되게 된다. 제2 X 기준전극(Zx2)도 트랜지스터(Tz2)를 경유하여 접지되고, 이 전극에 의한 전압은 X 방향에서의 기준전압신호(Vzx)로서 각각 지칭되게 된다.
상기 트랜지스터들은 터치컨트롤러(44)로부터의 스위칭 제어에 의해 구동되어지며, 스위칭 제어에 의해 전원전압(Vcc)이 인가시 대응되는 전극간 전압차에 의해 터치된 지점의 각각의 전압신호가 검출되어진다. 여기서, 전원전압(Vcc)으로는 일반적으로 5V 전압이 인가된다.
이로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널의 구동장치에서의 A-D 변환기(62)에는 상부 시이트(52)의 검출전극(D)으로부터의 검출신호, X 방향에서의 위치검출신호(Vx), Y 방향에서의 위치검출신호(Vy) 및 X 방향에서의 기준전압신호(Vzx) 등의 4 채널의 신호가 입력된다.
A-D 변환기(62)는 터치패널에 있어서 상부시이트(32)의 검출전극(D)으로부터의 검출신호, X 방향에서의 위치검출신호(Vx), Y 방향에서의 위치검출신호(Vy) 및 X 방향에서의 기준전압신호(Vzx)들을 디지털 데이터로 변환하고, 그 디지털 데이터를 압압동작검출신호, X 방향에서의 위치검출신호 및 Y 방향에서의 위치검출신호 및 X방향에서의 기준전압신호로서 제공하게 된다. 또한, A/D 변환기(62)는 상부 및 하부시이트의 시간 또는 환경에 따른 위치검출신호를 상기 수학식들에 의해 교정하는 역할도 수행한다. 이 때 디지털 데이터는 2n 비트값을 갖는다. 현재는 주로 10 비트(Bit) 디지털 데이터값이 사용되어진다.
터치 컨트롤러(64)는 터치패널 구동부내의 다수의 트랜지스터들을 제어하기 위한 스위칭 제어신호(SCS) 및 반전된 스위칭 제어신호(/SCS)를 제공한다. 이와 더불어, 터치 컨트롤러(64)는 A-D 변환기(62)로부터의 위치감지신호들(Vx,Vy,Vzx)를 포함하는 디지털 데이터를 호스트(도시하지 않음)에 공급하게 된다. 호스트는상기 위치감지신호들을 이용하여 X축 및 Y축의 터치한 위치를 산출하게 된다. 이들 위치를 연산하기 전에 호스트은 터치신호가 입력될 때마다 그 각각에 따른 전류신호를 산출하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치패널 및 그의 구동장치는 상판에는 검출전극만을 형성하고 하판에 X,Y축 전극들 및 기준전극들을 형성함으로써 9선 또는 7선 방식의 터치패널을 형성한다. 이로 인한 9선 또는 7선 방식의 터치패널은 4선 방식에서의 단점인 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 투명전도층의 열화 등의 환경 및 시간에 따른 영향에 따라 위치검출시 오차를 교정할 수 있다. 이로써, 본 발명에 따른 터치패널 및 그의 구동장치는 시간 및 외부 환경에 관계없이 X 및 Y 좌표를 정확히 검출할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 상부 투명전도층이 전면에 도포된 상부투명기판과,
    하부 투명전도층이 전면에 도포된 하부투명기판과,
    상기 상부 투명기판의 단축방향 가장자리중 일측에 형성된 검출전극과,
    상기 하부 투명기판의 단축방향 양쪽 가장자리에 형성된 X축 전극쌍과,
    상기 하부 투명기판의 장축방향 양쪽 가장자리에 형성된 Y축 전극쌍과,
    상기 X축 전극쌍의 길이방향으로 하부와 상기 Y축 전극쌍의 폭방향으로 우측부중 하나 이상에 소정 간격으로 이격되도록 형성되어 X축 및 Y축 좌표를 교정하는 X축 및 Y축 기준전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 투명기판 및 하부 투명기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET)인 것을 특징으로 하는 터치패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치패널은 7선 전극배치를 가지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치패널은 9선 전극배치를 가지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출전극은 상기 X축 및 Y축 전극쌍에 의해 검출된 좌표를 인식하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준전극쌍은 외부로부터의 기준전압을 인가받아 구동되어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  7. 상부기판 하면의 단축방향 가장자리 일측에 설치되어진 검출전극과,
    X 방향으로 대향되어진 가장자리들상에 설치되어진 제1 및 제2 전극을 가지는 하부기판 상의 제1 저항층과,
    Y 방향으로 대향되어진 가장자리들상에 설치되어진 제3 및 제4 전극을 가지는 상기 제1 저항층과 동일층인 제2 저항층과,
    상기 제1 및 제2 전극의 길이방향 또는 상기 제3 및 제4 전극의 폭방향 중 하나 이상에 소정간격으로 이격되도록 설치된 하나 이상의 기준전극쌍을 이용하여 X축 및 Y축 좌표를 교정하는 기준저항층과,
    상기 제1 내지 제4 전극들과 기준전극쌍에 고전위 전압에 선택적으로 연결시키기 위한 고전위 제어수단과,
    상기 제1 내지 제4 전극들과 기준전극쌍에 저전위 전압에 선택적으로 연결시키기 위한 저전위 제어수단과,
    상기 제1 내지 제4 전극들과 기준전극쌍 상의 전압들을 디지털 데이터로 변환함과 아울러 상기 디지털 데이터를 압압동작검출신호, X 방향에서의 위치검출신호 및 Y 방향에서의 위치검출신호로서 제공하게 하는 아날로그-디지털 컨버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고전위 및 저전위 제어수단을 제어함과 아울러 검출된 X축 및 Y축 위치검출신호와 기준전압신호를 이용하여 상기 X축 및 Y축 위치좌표를 교정하는 터치컨트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 고전위 전압은 약 5V인 것과,
    상기 저전위 전압은 0V인 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 디지털 데이터는 2n 비트 형태인 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동장치.
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