KR101165456B1 - 전압변동을 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치 - Google Patents

전압변동을 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보조커패시터를 통해 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴에서의 전압변동을 검출하여 터치신호를 검출하는 새로운 방식의 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 정전식 터치 검출수단은, 신체의 손가락(25) 또는 이와 유사한 도전체와 같은 터치입력도구의 접근에 의해 터치정전용량(Ct)이 발생하는 것을 감지하는 정전식 터치 검출수단에 있어서, 상기 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하는 센서패턴(10); 상기 센서패턴(10)에 일측이 연결되고 타측으로는 터치 검출을 위한 구동전압이 인가되는 보조커패시터(Caux); 상기 터치정전용량(Ct) 및 보조커패시터(Caux)에 프리차지신호를 공급하는 충전수단(12); 및 상기 센서패턴(10)에 연결되며, 상기 터치입력도구의 터치 유무에 따라 상기 보조커패시터(Caux)에 상기 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 상기 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하여 터치신호를 검출하는 터치검출부(14);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 공통전압의 상태변화 시점을 회피하여 터치신호를 검출하되, 터치검출부에 연결된 보조커패시터를 통해 구동전압을 인가하고 터치검출부에서 전압변동이 발생하는 것을 검출하여 터치신호를 획득함으로써, 노이즈, 커플링 현상이나 기타 요인에 의해 생성되는 기생정전용량 등에 의한 영향이 최소화하고 터치신호를 안정적으로 획득할 수 있는 효과가 있다.

Description

전압변동을 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치 {Capacitive type touch detecting means, method and touch screen panel using voltage changing phenomenon, and display device embedding said the capacitive type touch screen panel}
본 발명은 신체의 손가락 또는 이와 유사한 도전특성을 갖는 터치입력도구의 정전식 터치입력을 검출하는 수단, 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치검출부에 연결된 보조커패시터를 통해 구동전압이 인가되고 터치입력이 발생할 때 터치검출부에서의 전압변동을 검출하여 터치신호를 획득하는 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 터치스크린패널(Touch Screen Panel)은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등의 표시장치 위에 부착되는 것으로서, 손가락이나 펜 등의 물체가 터치될 때 해당 위치에 대응하는 신호를 발생시키는 입력장치의 하나이다. 터치스크린패널은 소형 휴대단말기, 산업용 단말기, DID(Digital Information Device) 등 매우 폭넓은 분야에서 이용되고 있다.
종래 터치스크린패널은 다양한 유형이 개시되어 있으나, 제조공정이 간단하고 제조코스트가 저렴한 저항방식의 터치스크린패널이 가장 널리 이용되고 있다. 그러나 저항방식의 터치스크린패널은 투과율이 낮고 압력을 인가해야 하므로 사용이 불편하고 멀티터치 및 제스처 인식이 곤란하고 검출오류가 발생하는 등의 문제점을 안고 있다.
이에 반해, 정전식 터치스크린패널은 투과율이 높고 소프트 터치를 인식할 수 있고 멀티터치 및 제스처 인식이 양호한 장점을 갖고 있어 점차 시장을 넓혀가고 있다.
도 1은 종래 정전식 터치스크린패널의 일예를 보여준다. 도 1을 참조하면, 플라스틱 또는 유리 등으로 제조된 투명기판(2)의 상하면에 투명도전막이 형성되며, 투명기판(2)의 네 모서리 각각에 전압인가용 금속전극(4)이 형성되어 있다. 상기 투명도전막은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide) 등의 투명한 금속으로 형성된다. 그리고 상기 투명도전막의 네 모서리에 형성되는 금속전극(4)들은 은(Ag) 등의 저항률이 낮은 도전성 금속으로 프린팅하여 형성한다. 상기 금속전극(4)들의 주변에는 저항 네트워크가 형성된다. 상기 저항 네트워크는 상기 투명도전막의 표면 전체에 균등하게 컨트롤신호를 송출하기 위하여 선형성 패턴(Linearization Pattern)으로 형성된다. 그리고 금속전극(4)을 포함한 투명도전막의 상부에는 보호막이 코팅된다.
위와 같은 정전식 터치스크린패널은 상기 금속전극(4)에 고주파의 교류 전압을 인가하면 이는 투명기판(2)의 전면에 퍼지게 된다. 이때 손가락(8)이나 도전성 터치입력도구로 투명기판(2) 상면의 투명도전막을 가볍게 터치하면, 일정량의 전류가 체내로 흡수되면서 컨트롤러(6)에 내장된 전류센서에서 전류의 변화를 감지하고 4개의 금속전극(4) 각각에서의 전류량을 연산하여 터치 지점을 인식하게 된다.
그런데, 도 1과 같은 정전식 터치스크린패널은 미소 전류의 크기를 검출하는 방식으로서, 고가의 검출장치를 필요로 하므로 가격이 상승하며 복수개의 터치를 인식하는 멀티터치가 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 근래에는 도 2와 같은 정전식 터치스크린패널이 주로 사용되고 있다. 도 2의 터치스크린패널은 횡방향의 선형센서패턴(5a) 및 종방향의 선형센서패턴(5b), 터치신호를 분석하는 터치드라이브IC(7)로 이루어져 있다. 이러한 터치스크린패널은 선형센서패턴(5)과 손가락(8) 사이에 형성되는 커패시턴스의 크기를 검출하는 방식으로서, 횡방향의 선형센서패턴(5a)과 종방향의 선형센서패턴(5b)을 스캔하여 신호를 검출하므로 복수개의 터치지점을 인식할 수 있다.
그런데, 위와 같은 터치스크린패널은 LCD와 같은 표시장치 위에 실장되어 사용될 때, 노이즈에 의해 신호 검출이 어려운 현상이 발생한다. 예컨대, LCD는 공통전극을 사용하며 경우에 따라 이 공통전극에 교류의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 그리고 공통전극의 공통전압(Vcom)은 터치지점 검출시 노이즈로 작용한다.
도 3은 LCD 위에 종래 정전식 터치스크린패널이 설치된 실시태양을 보여준다. 표시장치(200)는 하측의 TFT기판(205)과 상측의 칼라필터(215) 사이에 액정이 봉입되어 액정층(210)을 형성하는 구조를 갖는다. 액정의 봉입을 위하여 TFT기판(205)과 칼라필터(215)는 그 외곽부에서 실런트(230)에 의해 접합된다. 도시하지 않았지만, 액정패널의 상하로는 편광판이 부착되며, 그밖에도 BLU(Back Light Unit)가 설치된다.
표시장치(200)의 상부에는 도시한 바와 같이 터치스크린패널이 설치된다. 터치스크린패널은 기판(1)의 상면에 상기한 선형센서패턴(5)이 올려진 구조를 갖는다. 기판(1)의 위에는 선형센서패턴(5)을 보호하기 위한 보호패널(3)이 부착된다. 터치스크린패널은 DAT(Double Adhesive Tape) 등과 같은 접착부재(9)를 매개로 표시장치(200)의 에지부에 접착되며, 표시장치(200)와의 사이에서 에어갭(9a)을 형성한다.
이러한 구성에서 도 3에서와 같은 터치가 발생할 경우, 손가락(8)과 선형센서패턴(5) 사이에는 Ct와 같은 정전용량이 형성된다. 그런데, 도시한 바와 같이 선형센서패턴(5)과 표시장치(200)의 칼라필터(215) 하면에 형성된 공통전극(220) 사이에서도 Cvcom과 같은 정전용량이 형성되며, 선형센서패턴(5)에는 패턴 사이의 정전용량결합 또는 제조 공정요인 등에 의한 미지의 기생정전용량인 Cp도 작용하고 있다. 따라서, 도 4의 등가회로와 같은 회로가 구성된다.
여기서, 종래 터치스크린패널은 Ct의 변화량을 검출해서 터치를 인식하는데, Cvcom 및 Cp와 같은 백그라운드(Background) 성분은 Ct의 검출에 있어 노이즈로 작용한다. 예컨대 휴대기기용 중소형 LCD에서는 소비전류를 감소시키기 위하여 공통전극(220)의 공통전압(Vcom)이 도 5에서와 같이 하나 또는 복수의 게이트라인별로 교번하는 Line inversion 방식을 사용하므로, 이러한 교번 전계는 터치 검출시 상당한 노이즈로 작용한다.
통상적으로 위와 같은 노이즈를 제거하기 위하여, 도 3에서와 같이 터치스크린패널과 표시장치(200) 사이에 에어갭(9a)을 둔다. 또한, 도시하지 않았지만, 터치스크린패널의 기판(1) 하면에 ITO 등을 도포하여 차폐층을 형성하고 이 차폐층을 그라운드 신호와 접지시킨다.
하지만, 에어갭(9a)에 의해 제품의 두께가 증가하며 품질저하가 발생된다. 또한 차폐층을 구성하기 위한 별도의 차폐층 및 제조공정을 필요로 하므로 제조단가의 상승이 유발된다. 특히 LCD 내에 터치스크린패널을 내장하는 경우 에어갭(9a)이나 차폐층의 형성이 불가능하므로 LCD 등의 표시장치에 터치스크린패널을 내장하여 제조하는 것이 불가능하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래 정전식 터치스크린패널의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 터치검출부에 보조커패시터를 연결하고 이 보조커패시터를 통해 구동전압을 인가하며, 센서패턴과 터치입력도구 사이에 형성되는 터치정전용량이 부가될 때 터치정전용량의 크기에 따라 터치검출부에서 검출되는 전압의 크기에 차이가 생기는 전압변동을 검출하여 터치신호를 획득함으로써, 표시장치의 공통전극의 노이즈에 의한 영향, 기생정전용량에 의한 영향을 최소화하고 터치신호를 안정적으로 획득하는 동시에 LCD 등의 표시장치에 터치스크린패널을 내장하는 것이 용이한 새로운 방식의 전압변동을 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정전식 터치 검출수단은, 신체의 손가락(25) 또는 이와 유사한 도전체와 같은 터치입력도구의 접근에 의해 터치정전용량(Ct)이 발생하는 것을 감지하는 정전식 터치 검출수단에 있어서, 상기 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하는 센서패턴(10); 상기 센서패턴(10)에 일측이 연결되고 타측으로는 터치 검출을 위한 구동전압이 인가되는 보조커패시터(Caux); 상기 센서패턴(10) 및 보조커패시터(Caux)에 프리차지신호를 공급하는 충전수단(12); 및 상기 센서패턴(10)에 연결되며, 상기 터치입력도구의 터치 유무에 따라 상기 보조커패시터(Caux)에 상기 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 상기 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하여 터치신호를 검출하는 터치검출부(14);를 포함하여 구성된다.
일실시예에 따르면, 상기 충전수단(12)은 3단자형 스위칭소자이다.
다른 실시예에 따르면, 상기 보조커패시터(Caux)의 타측은 상기 충전수단(12)의 온/오프 제어단자에 접속되며, 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 충전수단(12)의 온/오프 제어전압과 동일하다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 소정 주파수로 교번하는 교번전압이다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 상기 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압의 상승구간(rising time) 및/또는 하강구간(falling time)에서 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며, 상기 공통전극(220)의 공통전압 레벨을 검출하는 공통전압 검출부(43)를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 공통전압 검출부(43)는 상기 공통전극정전용량(Cvcom)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하여 공통전압 레벨의 상승구간(rising time) 및 하강구간(falling time)을 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며, 상기 표시장치(200)로부터 공통전극(220)의 공통전압 정보를 수신하는 공통전압 수신부(45)를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 상기 공통전압 레벨의 상승 에지(rising edge) 및 하강 에지(falling edge)를 회피하여 터치신호를 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압의 크기에 대비하여 터치 발생에 의해 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 센서패턴(10)에서의 전압의 크기의 차이인 전압변동을 검출하여 터치신호를 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압은 다음의 <수식1>에 의해 결정되고, 상기 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 센서패턴(10)에서의 전압은 다음의 <수식2>에 의해 결정되며, 상기 전압변동은 <수식1>과 <수식2>의 차이에 의해 발생한다.
<수식1>
Figure 112011016178414-pat00001
<수식2>
Figure 112011016178414-pat00002
(여기서,
Figure 112011016178414-pat00003
는 센서패턴에서의 전압변동분이며,
Figure 112011016178414-pat00004
는 보조커패시터에 인가되는 하이 레벨 전압이며,
Figure 112011016178414-pat00005
는 보조커패시터에 인가되는 로우 레벨 전압이며,
Figure 112011016178414-pat00006
는 보조커패시터정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00007
은 공통전극정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00008
는 기생정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00009
는 터치정전용량임.)
또 다른 실시예에 따르면, 터치신호 검출시에 상기 터치검출부(14)의 입력단은 적어도 1Mohm 이상의 하이 임피던스 상태이다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 전압변동의 크기에 대응하여 상기 센서패턴(10)에 대한 터치입력도구의 터치 점유율을 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 AD 컨버터를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 증폭하는 증폭기(18)를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 증폭기(18)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 차동 증폭하는 차동증폭기(18a)이다.
또 다른 실시예에 따르면, 터치 미발생시 상기 증폭기(18)의 출력을 센서패턴(10)별로 저장하는 메모리부(28)를 더 포함하며, 상기 메모리부(28)를 참조하여 각 센서패턴(10)별로 터치 유무를 판단한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정전식 터치 검출방법은, 신체의 손가락(25) 또는 이와 유사한 도전체와 같은 터치입력도구의 접근에 의해 터치정전용량(Ct)이 발생하는 것을 감지하는 정전식 터치 검출방법에 있어서, (a) 상기 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하는 센서패턴(10) 및 이 센서패턴(10)에 일측이 연결되고 타측으로는 구동전압이 인가되는 보조커패시터(Caux)에 프리차지신호를 공급하는 단계; (b) 상기 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하는 단계; 및 (c) 상기 센서패턴(10)에서 전압변동이 발생하는지 여부를 검출하여 터치신호를 검출하는 단계;를 포함한다.
일실시예에 따르면, 상기 충전수단(12)은 3단자형 스위칭소자이다.
다른 실시예에 따르면, 상기 보조커패시터(Caux)의 타측은 상기 충전수단(12)의 온/오프 제어단자에 접속되며, 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 충전수단(12)의 온/오프 제어전압과 동일하다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 소정 주파수로 교번하는 교번전압이다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단계(b)는 상기 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압의 상승구간(rising time) 및/또는 하강구간(falling time)에서 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며, 상기 공통전극(220)의 공통전압 레벨을 검출하는 공통전압 검출단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 공통전압 검출단계는 상기 공통전극정전용량(Cvcom)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하여 공통전압 레벨의 상승구간(rising time) 및 하강구간(falling time)을 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며, 상기 표시장치(200)로부터 공통전극(220)의 공통전압 정보를 수신하는 공통전압 수신단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단계(c)는 상기 공통전압 레벨의 상승 에지(rising edge) 및 하강 에지(falling edge)를 회피하여 터치신호를 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단계(c)는 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압의 크기에 대비하여 터치 발생에 의해 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 센서패턴(10)에서의 전압의 크기의 차이인 전압변동을 검출하여 터치신호를 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압은 다음의 <수식1>에 의해 결정되고, 상기 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 센서패턴(10)에서의 전압은 다음의 <수식2>에 의해 결정되며, 상기 전압변동은 <수식1>과 <수식2>의 차이에 의해 발생한다.
<수식1>
Figure 112011016178414-pat00010
<수식2>
Figure 112011016178414-pat00011
(여기서,
Figure 112011016178414-pat00012
는 센서패턴에서의 전압변동분이며,
Figure 112011016178414-pat00013
는 보조커패시터에 인가되는 하이 레벨 전압이며,
Figure 112011016178414-pat00014
는 보조커패시터에 인가되는 로우 레벨 전압이며,
Figure 112011016178414-pat00015
는 보조커패시터정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00016
은 공통전극정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00017
는 기생정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00018
는 터치정전용량임.)
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단계(c)에서 터치신호를 검출하는 부분의 입력단은 적어도 1Mohm 이상의 하이 임피던스 상태이다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단계(c)는 전압변동의 크기에 대응하여 상기 센서패턴(10)에 대한 터치입력도구의 터치 점유율을 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단계(c)는 AD 컨버터를 이용하여 센서패턴(10)에서의 전압변동 발생 여부를 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 단계(c)는 센서패턴(10)에서의 신호를 증폭하는 증폭기(18) 이용하여 센서패턴(10)에서의 전압변동 발생 여부를 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 증폭기(18)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 차동 증폭하는 차동증폭기(18a)이다.
또 다른 실시예에 따르면, 터치 미발생시 상기 증폭기(18)의 출력을 센서패턴(10)별로 저장하는 단계를 더 포함하며, 상기 단계(c)는 상기 메모리부(28)를 참조하여 각 센서패턴(10)별로 센서패턴(10)에서의 전압변동 발생 여부를 검출한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정전식 터치스크린패널은, 신체의 손가락(25) 또는 이와 유사한 도전체와 같은 터치입력도구의 접근에 의해 터치정전용량(Ct)이 발생하는 것을 감지하는 정전식 터치스크린패널에 있어서, 기판(50); 상기 기판(50)의 상면에 형성되며, 상기 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하는 센서패턴(10); 상기 센서패턴(10)에 일측이 연결되고 타측으로는 터치 검출을 위한 구동전압이 인가되는 보조커패시터(Caux); 상기 센서패턴(10) 및 보조커패시터(Caux)에 프리차지신호를 공급하는 충전수단(12); 상기 센서패턴(10)에 연결되며, 상기 터치입력도구의 터치 유무에 따라 상기 보조커패시터(Caux)에 상기 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 상기 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하여 터치신호를 검출하는 터치검출부(14); 및 상기 충전수단(12)을 제어하여 터치정전용량(Ct)에 프리차지신호를 공급하고, 상기 터치검출부(14)의 출력으로부터 터치 좌표를 연산하는 드라이브IC(30);를 포함하여 구성된다.
일실시예에 따르면, 상기 충전수단(12)은 3단자형 스위칭소자이다.
다른 실시예에 따르면, 상기 보조커패시터(Caux)의 타측은 상기 충전수단(12)의 온/오프 제어단자에 접속되며, 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 충전수단(12)의 온/오프 제어전압과 동일하다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 소정 주파수로 교번하는 교번전압이다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 상기 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압의 상승구간(rising time) 및/또는 하강구간(falling time)에서 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며, 상기 공통전극(220)의 공통전압 레벨을 검출하는 공통전압 검출부(43)를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 공통전압 검출부(43)는 상기 공통전극정전용량(Cvcom)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하여 공통전압 레벨의 상승구간(rising time) 및 하강구간(falling time)을 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며, 상기 표시장치(200)로부터 공통전극(220)의 공통전압 정보를 수신하는 공통전압 수신부(45)를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 상기 공통전압 레벨의 상승 에지(rising edge) 및 하강 에지(falling edge)를 회피하여 터치신호를 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압의 크기에 대비하여 터치 발생에 의해 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 센서패턴(10)에서의 전압의 크기의 차이인 전압변동을 검출하여 터치신호를 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압은 다음의 <수식1>에 의해 결정되고, 상기 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 센서패턴(10)에서의 전압은 다음의 <수식2>에 의해 결정되며, 상기 전압변동은 <수식1>과 <수식2>의 차이에 의해 발생한다.
<수식1>
Figure 112011016178414-pat00019
<수식2>
Figure 112011016178414-pat00020
(여기서,
Figure 112011016178414-pat00021
는 센서패턴에서의 전압변동분이며,
Figure 112011016178414-pat00022
는 보조커패시터에 인가되는 하이 레벨 전압이며,
Figure 112011016178414-pat00023
는 보조커패시터에 인가되는 로우 레벨 전압이며,
Figure 112011016178414-pat00024
는 보조커패시터정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00025
은 공통전극정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00026
는 기생정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00027
는 터치정전용량임.)
또 다른 실시예에 따르면, 터치신호 검출시에 상기 터치검출부(14)의 입력단은 적어도 1Mohm 이상의 하이 임피던스 상태이다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 전압변동의 크기에 대응하여 상기 센서패턴(10)에 대한 터치입력도구의 터치 점유율을 검출한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 AD 컨버터를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치검출부(14)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 증폭하는 증폭기(18)를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 증폭기(18)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 차동 증폭하는 차동증폭기(18a)이다.
또 다른 실시예에 따르면, 터치 미발생시 상기 증폭기(18)의 출력을 센서패턴(10)별로 저장하는 메모리부(28)를 더 포함하며, 상기 메모리부(28)를 참조하여 각 센서패턴(10)별로 터치 유무를 판단한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 상기 기판(50)의 액티브영역(90)에 도트 매트릭스 형태로 배열되며, 상기 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 각각의 센서패턴(10)마다 설치된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 상기 기판(50)의 액티브영역(90)에 도트 매트릭스 형태로 배열되며, 상기 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 복수개의 센서패턴(10)별로 할당되어 복수개의 센서패턴(10)을 멀티플렉싱하여 사용된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 기판(50)의 비가시영역(92)에 설치된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 상기 드라이브IC(30)에 집적 설치된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 상기 기판(50)의 액티브영역(90)에서 선형으로 배열되며, 적어도 둘 이상의 선형 센서패턴(10a, 10b)이 서로 교차하는 교차부(42)가 형성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 선형 센서패턴(10a, 10b)은 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하기 위한 대향면적부(41a)와, 상기 대향면적부(41a)들을 연결하는 연결부(41b)로 구성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 선형 센서패턴(10a, 10b) 각각에 할당된 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 상기 기판(50)의 비가시영역(92)에 설치된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 선형 센서패턴(10a, 10b) 각각에 할당된 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 상기 드라이브IC(30)에 집적 설치된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)에서 인출되는 센서신호선(22)은 적어도 기판(50)의 액티브영역(90)에서는 투명신호선(22a)으로 배선된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서신호선(22)은 상기 기판(50)의 비가시영역(92)에서 상기 투명신호선(22a)과 접속부(59)를 매개로 접속되는 메탈신호선(22b)으로 배선된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판(50)의 액티브영역(90)에서 상기 센서패턴(10)과 센서패턴(10) 사이로 센서신호선(22)이 배선된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서신호선(22)의 선폭은 상기 기판(50)에서 상기 센서패턴(10)의 위치에 따라 선폭이 달라진다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 드라이브IC(30)는 상기 기판(50)의 일측에 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Film) 형태로 실장된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판(50)의 일측에는 복수개의 드라이브IC(30)가 실장되며, 그 중 하나는 외부로 터치신호를 전달하는 마스터 드라이브IC(30a)이고, 나머지는 상기 마스터 드라이브IC(30a)와 통신하는 슬레이브 드라이브IC(30b)이다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 마스터 드라이브IC(30a)와 슬레이브 드라이브IC(30b)는 관장하는 영역의 경계면에서 상호의 터치 검출 정보를 참조한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판(50)의 상면에는 보호패널(52)이 더 부착된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판(50)은 표시장치(200) 내에 내장 설치되거나, 표시장치(200)를 구성하는 기판 중 어느 하나의 기판이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치는, 상술한 터치스크린패널을 내장하거나, 기본 구성의 기판 중 어느 하나의 기판이 상기한 기판(50)의 구성을 갖는다.
일실시예에 따르면, 상기 표시장치(200)는 액정표시장치이며, 상기한 기판(50)은 액정표시장치의 칼라필터(215)이다.
다른 실시예에 따르면, 화면 표시를 위한 드라이브IC(60)와 상기 터치스크린패널의 드라이브IC(30)가 단일의 IC로 통합된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 화소를 구분하는 경계면에 위치한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 화소 영역을 침범하지 않도록 형성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)에서 인출되는 센서신호선(22)은 화소를 구분하는 경계면을 따라 배선된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)과 센서신호선(22)은 동일한 마스크에 의해 형성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)과 센서신호선(22)은 메탈로 구성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 센서패턴(10)은 칼라필터(215)의 칼라 레진과 글래스 사이에 형성된다.
본 발명의 전압변동을 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치에 따르면, 표시장치의 공통전극이 소정 주파수로 교번하는 공통전압 레벨을 갖는 경우이거나, 표시장치의 공통전극이 DC 레벨이거나, 그렇지 않으면 표시장치의 공통전극이 규정되지 않은 불특정 주파수로 교번하는 경우에 있어서, 공통전압의 상태변화를 검출하고, 상태변화 시점을 회피하여 터치검출부에 연결된 보조커패시터를 통해 구동전압을 인가하고, 터치입력에 의해 부가된 터치정전용량에 의해 터치검출부에서 전압변동이 발생하는 것을 검출하여 터치신호를 획득함으로써, 노이즈, 커플링 현상이나 기타 요인에 의해 생성되는 기생정전용량 등에 의한 영향이 최소화되고 신호의 오인식이 발생하지 않으며, 터치입력을 비교적 높은 전압레벨로 검출함으로써 터치입력도구의 단면이 작아도 신호의 포착이 용이하고 스타일러스 펜 입력이 가능하며, 전압변동의 크기에 따라 터치입력도구의 터치 점유율을 구함으로써 터치 해상도를 높이고 미세한 필기 및 드로잉이 가능하며, 액티브영역을 단일 레이어로 구성할 수 있어 제조공정이 간소화되고 수율이 양호한 효과가 있다.
도 1은 종래 정전식 터치스크린패널의 일예를 보인 사시도
도 2는 종래 정전식 터치스크린패널의 다른 예를 보인 평면구성도
도 3은 도 2의 터치스크린패널이 표시장치 위에 설치된 예를 보인 단면도
도 4는 도 3에서 터치정전용량을 검출하는 등가 회로도
도 5는 액정표시장치의 공통전압 파형을 예시한 파형도
도 6은 통상적인 3단자형 스위칭소자를 개념적으로 묘사한 도면
도 7은 터치입력을 검출하는 원리를 예시한 도면
도 8은 본 발명에 따른 터치검출수단의 기본적인 구조를 보인 회로도
도 9는 본 발명에 따른 터치검출수단의 다른 실시예를 보인 회로도
도 10은 본 발명에 따른 센서패턴 구성의 일예를 보인 단면도
도 11은 본 발명에 따른 센서패턴 구성의 다른 예를 보인 단면도
도 12는 본 발명에 따른 터치검출수단의 또 다른 실시예를 보인 회로도
도 13은 본 발명에서 터치신호를 검출하는 과정을 예시한 파형도
도 14는 메모리부의 구성예를 보인 블록도
도 15는 본 발명에 따른 터치스크린패널의 일실시예를 보인 구성도
도 16은 본 발명에 따른 터치스크린패널의 다른 실시예를 보인 구성도
도 17은 복수의 드라이브IC가 설치된 예를 보인 평면도
도 18은 본 발명에 따른 터치스크린패널의 또 다른 실시예를 보인 구성도
도 19는 LCD의 TFT기판 구성을 예시한 평면도
도 20은 본 발명에 따른 터치스크린패널을 내장한 표시장치의 단면도
도 21은 본 발명에 따른 터치스크린패널을 내장한 표시장치의 분해사시도
도 22는 센서패턴 구성의 또 다른 예를 보인 평면구성도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 본 발명은 전압변동을 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치에 관한 것으로서, 종래의 정전식 터치 검출수단이 손가락 등의 접촉에 의한 커패시턴스의 변화를 검출하는 방식인 것과 달리, 부가된 보조커패시터에 교번하는 구동전압을 인가할 때 보조커패시터와 센서패턴으로 인한 터치정전용량의 크기의 상관관계에 의해 발생하는 전압변동을 검출하는 방식이다. 본 발명에 따른 터치 검출 시스템은 터치 미발생시 보조커패시터 및 공통전극 정전용량 및 기생정전용량으로 인한 전압과, 터치 발생에 의해 터치정전용량이 부가될 때의 전압의 크기를 비교하고, 두 전압의 크기 차이인 전압변동을 검출함으로써, 외부의 노이즈나 기생정전용량 등에 의한 영향이 최소화 되며, 보다 안정적으로 터치신호를 획득할 수 있다.
본 발명에서 언급되는 표시장치는 LCD, PDP, OLED, AMOLED 중 어느 하나이거나, 기타 화상을 표시하는 모든 수단을 의미한다. 위에 나열한 표시장치 중 LCD는 액정의 구동을 위해 공통전압(Vcom)을 필요로 한다. 일예로서, 휴대기기용 중소형 LCD에서는 소비전류를 감소시키기 위하여 공통전극의 공통전압이 하나 또는 복수의 게이트라인별로 교번하는 Line inversion 방식을 사용한다. 다른 예로서, 대형 LCD는 공통전극의 공통전압이 일정한 DC 레벨을 갖는다. 또 다른 예로서, 어떤 표시장치는 외부의 ESD를 차단하기 위해 패널 전체에 공통으로 작용하는 차폐전극을 형성하고 이를 그라운드 신호와 접지시킨다. 또는, 어떤 횡전계모드의 LCD에 있어서 공통전극은 TFT 기판에 위치하며 칼라필터 상면에서 검출되는 공통전압은, DC 레벨을 기준으로 상하로 불특정 주파수로 교번하는 형태를 갖기도 한다.
본 발명에서는 위와 같이 공통전압(Vcom)이 인가되는 전극 이외에, 표시장치 내에서 공통으로 역할하는 모든 전극들을 "공통전극"이라 칭하기로 하며 표시장치의 공통전극에 인가되는 교번전압이나 DC 전압 또는 불특정 주파수로 교번하는 형태의 전압을 "공통전압"이라 칭하기로 한다.
본 발명은 손가락이나 이와 유사한 전기적 특성을 갖는 터치입력도구의 비접촉 터치입력을 검출한다. 여기서 "비접촉 터치입력"이라 함은 손가락 등의 터치입력도구가 기판에 의해 센서패턴과 소정 거리 이격된 상태에서 터치입력을 하는 것을 의미한다. 터치입력도구가 기판의 외면에 대하여는 접촉될 수 있다. 하지만 이 경우에도 터치입력도구와 센서패턴은 비접촉 상태를 유지한다. 따라서, 센서패턴에 대한 손가락의 터치 행위는 "접근"이라는 용어로 표현될 수 있다. 한편, 기판의 외면에 대하여는 손가락이 접촉된 상태일 수 있으므로, 기판에 대한 손가락의 터치 행위는 "접촉"이라는 용어로 표현될 수 있다. 본 명세서에서 "접근"과 "접촉"은 위와 같은 의미로 통용된다.
또한, 이하에서 설명되는 "~부"와 같은 구성들은 어떤 역할들을 수행하는 구성요소이며, 소프트웨어 또는 FPGA(Field-Programmable Gate Array)나 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 또한, "~부"는 더 큰 구성요소 또는 "~부"에 포함되거나, 더 작은 구성요소들 및 "~부"들을 포함할 수 있다. 또한, "~부"는 자체적으로 독자적인 CPU를 가질 수도 있다.
이하의 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께나 영역을 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하였다. 층, 영역, 기판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상면" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 본 명세서에 기재된 신호는 특별한 언급이 없는 한, 전압 또는 전류를 총칭한다.
도 6은 본 발명에서 충전수단의 한 예시로서 사용되는 3단자형 스위칭소자를 개념적으로 묘사한 것이다. 도 6을 참조하면, 3단자형 스위칭소자는 통상 온/오프 제어단자(Cont), 입력단자(In), 출력단자(Out)의 3개 단자를 구비한다. 온/오프 제어단자는 스위칭소자의 온/오프를 제어하는 단자로서, 이 단자에 소정 크기의 전압이나 전류를 인가하면 입력단자로 인가된 전압 또는 전류는 출력단자에 전압이나 전류형태로 출력된다.
본 발명에서 충전수단으로 언급되는 3단자형 스위칭소자는 예를 들어, 릴레이(Relay), MOS(Metal Oxide Semiconductor) 스위치, BJT(Bipolar Junction Transistor), FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), TFT(Thin Film Transistor), OP_AMP일 수 있으며, 이들끼리의 동종간 또는 이종간의 결합에 의해 형성될 수도 있다.
릴레이는 3단자형 소자 외에 4단자형 소자도 사용될 수 있다. 충전수단으로는 입출력 단자의 개수에 상관없이 입출력을 온/오프할 수 있는 제어단자를 갖고 있으며 온/오프 제어단자에 의해 입출력이 온/오프되는 모든 소자가 사용될 수 있다.
한편, 3단자형 스위칭소자의 일예로서 CMOS 스위치는 PMOS와 NMOS의 상호 조합에 의해 형성되며, 입출력 단자는 상호 연결되어 있으나, 온/오프 제어단자는 개별적으로 존재하여 동일한 제어신호에 같이 연결되거나 개별적인 제어신호에 별도로 연결되어 온/오프 상태가 결정된다. 릴레이(Relay)는 제어단자에 전류를 인가하면 입력단자에 인가된 전압이나 전류가 손실 없이 출력되는 소자이며, BJT는 베이스(Base)의 문턱전압(Threshold voltage)보다 높은 전압을 베이스에 인가한 상태에서 베이스단자에 전류를 흘리면, 일정량 증폭된 전류가 콜렉터(Collector)에서 에미터(Emitter)로 흐르는 소자이다. 또한 TFT는 LCD나 AMOLED등의 표시장치를 구성하는 화소부에 사용되는 스위칭소자로서 제어단자인 게이트(Gate)단자, 입력단자인 소스(Source)단자 및 출력단자인 드레인(Drain)단자로 구성되며, 게이트단자로 드레인단자에 인가된 전압보다 문턱전압 이상되는 전압을 가하면, 도통되면서 게이트단자에 인가된 전압의 크기에 종속되는 전류가 입력단자에서 출력단자로 흐르는 소자이다.
본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하기에 앞서, 도 7을 참조하여 본 발명에서 터치입력을 검출하는 원리에 대하여 간략하게 설명한다. 도 7의 예시에서, 센서패턴(10)에 손가락(25) 또는 이와 유사한 도전성의 터치수단이 접근했을 때 센서패턴(10)과 손가락(25)이 "d"의 간격으로 이격되며, "A"라는 대향면적을 갖는다고 가정하자. 그러면, 도 7의 우측 등가회로 및 수식에서 보여지듯이 손가락(25)과 센서패턴(10) 사이에는 정전용량 "C"가 형성된다. 정전용량 "C"를 가지는 센서패턴(10)의 신호입력선에 전압이나 전류의 신호를 공급하여 전하량 "Q"의 크기를 갖는 전하가 축적되면, V=Q/C라는 관계식이 형성되어 정전용량 "C"는 전하를 축적할 수 있다. 본 발명에서는 터치검출부와 접속된 센세패턴(10)에 정전용량 "C"의 크기에 상관관계를 가지는 전압변동이 발생할 때 이것을 이용하여 터치를 검출한다.
도 8은 본 발명에 따른 터치검출수단의 기본적인 구조를 보인 회로도이다. 이를 참조하면, 본 발명에 따라 특화된 터치검출수단은, 충전수단(12), 센서패턴(10), 센서신호선(22), 보조커패시터(Caux), 및 터치검출부(14)로 구성된 기본적인 구조를 갖는다.
충전수단(12)은 센서패턴(10)에 프리차지(Precharge)를 공급하는 수단으로서, 프리차지는 터치 검출 이전에 터치검출부(14)에 연결된 모든 커패시터에 일정한 DC 전압을 인가하여 커패시터를 충전하는 전압이다. 따라서 충전수단(12)은 온/오프 제어단자에 공급되는 제어신호에 따라 스위칭동작을 수행하는 스위칭소자이거나, 제어신호에 따라 신호를 공급하는 OP_AMP 등의 선형소자이다. 도시한 바와 같이 충전수단(12)으로 3단자형 스위칭소자가 적용될 경우, 온/오프 제어단자에 공급되는 제어신호와 입력단자에 공급되는 신호를 이용하여 필요한 시점에 적절한 충전전압을 센서패턴(10)에 공급할 수 있다. 충전 전압은 영 볼트(Zero Volt)를 포함한 DC 전압 및 구형파나 삼각파, 또는 싸인파와 같이 교번하는 AC 전압이 사용될 수 있다.
센서패턴(10)은 투명도전체나 메탈(Metal)로 형성된다. 센서패턴(10)이 표시장치 위에 설치되어 투명도전체로 형성되는 경우, 투명도전체는 ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), CNT(Carbon Nano Tube), IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 도전성 투명 물질 또는 이와 유사한 도전특성을 갖는 투명 물질로 형성된다. 만약, 표시장치의 위가 아닌 터치 키보드, 냉장고나 모니터 등의 터치키로 응용될 경우 센서패턴(10)은 메탈(metal) 등의 비투과 물질로 형성될 수도 있다.
센서패턴(10)은 다양한 형태로 패터닝 될 수 있다. 예컨대, 기판(50)의 액티브영역에서 고립된 섬(island)들이 매트릭스 형태로 배열되는 도트 매트릭스 형태이거나, 선형의 패턴들이 기판(50)을 종횡하도록 배열될 수 있다. 센서패턴(10)의 형태에 대하여는 후술되는 실시예에서 상세하게 설명하기로 한다.
센서신호선(22)은 센서패턴(10)에 손가락(25) 또는 이와 유사한 도전특성을 갖는 터치수단(예컨대, 정전식 터치펜 등과 같은)이 접근할 때, 터치입력 유무를 검출하기 위한 신호선이다. 센서신호선(22)은 센서패턴(10)과 터치검출부(14)를 연결하는 신호선으로서, 센서패턴(10)과 마찬가지의 도전성 투명 물질로 형성될 수 있으며, 경우에 따라서는 메탈 등의 비투과 물질로 형성될 수도 있다. 센서신호선(22)의 구체적인 실시예도 후술되는 실시예에서 설명하기로 한다.
보조커패시터(Caux)는 본 발명에서 터치 검출을 위한 구동전압을 인가하기 위한 구성으로서, 일단은 터치검출부(14)에 연결되며 타단으로는 구동전압이 인가된다. 여기서, "Caux"는 커패시터의 이름 및 크기를 동시에 표현하는 기호로서, 예컨대, "Caux"는 Caux라는 이름을 가진 커패시터를 의미하는 동시에 Caux라는 크기의 커패시턴스를 의미한다. 후술되는 다른 커패시터 기호(예컨대, Ct, Cvcom, Cp 등과 같은) 역시 동일한 의미를 갖는다.
도시한 바와 같이, 충전수단(12)의 출력단자(out)는 터치검출부(14)에 접속된다. 그리고, 보조커패시터(Caux)의 일측은 충전수단(12)의 출력단자(out)에 접속되며 보조커패시터(Caux)의 또 다른 일측에는 구동신호가 인가된다. 구동신호는 교번하는 전압으로서 구형파, 사인파, 삼각파 등 주기성 또는 비주기성 파형이며 교번하는 구동전압의 크기에 비례하는 전압이 터치검출부(14) 또는 센서패턴(10)에서 유도되어 검출된다. 검출되는 전압은 터치검출부(14) 또는 센서패턴(10)의 교점에서 검출되므로 본 명세서를 통틀어 센서패턴(10)이나 터치검출부(14)에서 어떤 신호가 검출된다는 의미는 동일한 위치에서 어떤 신호가 검출된다는 의미이다.
도 9는 스위칭소자의 일 실시예로 MOS(Metal Oxide Semiconductor)나 FET가 사용되고, 터치검출부(14)의 일 실시예로 ADC(Analog to Digial Converter)가 사용된 경우이다. ADC(14a)는 검출된 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 기능을 하며, 본 실시예에서 검출된 터치신호를 디지털로 변환하여 도 15를 참조하여 후술될 신호처리부(35)에 전달하는 기능을 수행한다.
도 9에서 보여지는 바와 같이 인체의 손가락(25)이 센서패턴(10)에 일정 간격으로 접근하면, 손가락(25)과 센서패턴(10) 사이에는 "Ct"라는 터치정전용량이 형성된다. Ct는 도 7의 관계식에 의해 설정되는 값으로서, 터치수단과 센서패턴(10)의 간격, 대향면적 등을 조절하는 것에 의해 자유롭게 설계될 수 있다. 예컨대, 센서패턴(10)의 면적을 크게 선택하는 것으로서 도 7의 관계식에 의거하여 Ct 역시 크게 설계된다. 반대로, 센서패턴(10)의 면적을 작게 선택하는(예를 들어, 1mm2 이하로 선택하는 등으로) 것으로서 Ct는 작게 설계된다. 일실시예로, Ct는 수십 fF(femto F) 내지 수십 uF(micro F)으로 설계될 수 있다.
도 9의 Cp는 기생커패시터로서, Ct나 Caux와 같이 규정된 커패시터 이외의 커패시터 값들의 총 합이며, 터치검출부(14)에 일측이 접속되고 임의의 그라운드에 타측이 접속된 커패시터로 모델링 할 수 있다. 따라서 그라운드가 서로 다른 복수개의 기생커패시터(Cp)가 형성될 수 있으나, 본 명세서에서는 하나의 그라운드만을 가정하여 이에 연결된 하나의 기생커패시터만을 표시하였다. 이러한 기생커패시터(Cp)는 센서신호선(22)과 표시장치 사이에 발생하는 기생커패시터, 또는 센서패턴(10)이 도트 메트릭스 형태로 복수개 설치되어 센서신호선(22)이 상호 평행하게 배선될 때 센서신호선(22) 사이에 발생하는 기생커패시터 등이 있을 수 있다.
도 9를 참조하면, 충전수단(12)의 입력단자에는 프리차지전압(Pre charge Voltage)인 Vpre가 인가되고, 제어단자(cont)에 인가되는 제어전압(Vg)에 의해 스위칭소자가 도통될 때 프리차지전압(Vpre)은 출력단자(out)를 통해 출력된다. 따라서 충전수단(12)의 출력단자에 접속된 모든 커패시터들은 프리차지전압(Vpre)으로 충전된다.
일실시예로 Vpre가 3V이며 Vg가 0V(Zero Volt)에서 10V로 변화될 때 스위칭소자가 턴 온이 된다고 한다면, 보조커패시터(Caux), 터치커패시터(Ct), 기생커패시터(Cp)는 3V로 충전된다. 충전된 이후 스위칭소자의 제어전압(Vg)을 10V에서 0V로 하강시켜 스위칭소자를 턴 오프시키고 터치검출부인 P점을 하이 임피던스로 하여 P점의 전하를 고립시킨 후, 보조커패시터(Caux)에 교번하는 구동전압을 인가하면 P점에서 검출되는 전압의 크기는 P점에 접속된 커패시터들의 크기 및 구동전압의 크기에 좌우된다.
이때, Caux 및 Cp를 고정된 값이라고 가정하고, 구동전압의 크기도 일정하다고 가정하면, P점에서 검출되는 전압의 크기는 터치커패시터(Ct)에 종속된다. 따라서, 터치검출부(14)에서 검출되는 전압은 터치커패시터(Ct)의 크기에 따라 변동되므로 이러한 전압변동을 검출하면 터치의 유무 및 센서패턴(10)과 터치수단(25)의 대향면적도 연산하는 것이 가능하게 된다.
본 실시예에서 스위칭소자의 온 저항(Rdson)에 의한 전압강하는 무시하였으며, 보조커패시터(Caux)는 보조커패시터(Caux)의 제조과정에서 크기가 결정되는 값으로서 한번 결정되면 크기의 변화가 없으며, Cp도 크기의 변화가 없는 값으로 가정하였다.
한편, 도 9의 센서패턴(10)이 표시장치의 상면에 별체의 터치스크린패널로서 실장되거나 또는 표시장치에 내장되는 경우에는 센서패턴(10)과 표시장치의 공통전극과의 사이에 공통전극커패시터(Cvcom)가 형성된다. 또는 센서패턴(10)이 형성된 기판의 이면에 공통전극(220)을 형성하여 인위적으로 공통전극커패시터(Cvcom)를 형성할 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따른 센서패턴 구성의 일예를 보인 단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 센서패턴 구성의 다른 예를 보인 단면도이다. 도 10은 센서패턴(10)이 표시장치와 별체로 형성된 기판에 실장되는 경우를 예시하며, 도 11은 센서패턴(10)이 표시장치 내에 내장된 경우, 또는, 센서패턴(10)이 형성된 기판(50)의 이면에 인위적으로 공통전극(220)을 형성한 경우를 예시한다. 도 10 및 도 11을 참조하여 공통전극커패시터(Cvcom)의 형성관계를 설명하면 다음과 같다.
도 10에 도시된 바와 같이 표시장치(200)는 공통전극(220)을 갖는다. AMOLED의 경우에는 화질을 표시하기 위해 기능이 부여된 공통전압을 갖지는 않으나, TFT기판과 센서패턴(10) 사이에는 도 9의 Cvcom이 형성될 수 있는 가상의 전위층이 형성되며, 이 또한 공통전극으로 명명하기로 한다. 표시장치(200)는 앞서 언급한 다양한 형태의 표시장치일 수 있으며, 공통전극(220)은 LCD의 Vcom 전극이거나, 기타 다른 유형의 전극일 수 있다. 도 10의 실시예는 표시장치들 중 LCD를 예시하였다.
도 10에 도시된 표시장치(200)는 하측의 TFT기판(205)과 상측의 칼라필터(215) 사이에 액정이 봉입되어 액정층(210)을 형성하는 구조를 갖는다. 액정의 봉입을 위하여 TFT기판(205)과 칼라필터(215)는 그 외곽부에서 실런트(230)에 의해 접합된다. 도시하지 않았지만, 액정패널의 상하로는 편광판이 부착되며, 그밖에도 BLU(Back Light Unit)와, BEF(Brightness Enhancement Film)를 구성하는 광학시트들이 BLU와 같이 설치될 수 있다.
표시장치(200)의 상부에는 도시한 바와 같이 터치스크린패널의 기판(50)이 설치된다. 도 10의 예시에서 기판(50)은 그 외곽부에서 DAT(Double Adhesive Tape) 등과 같은 접착부재(57)를 매개로 표시장치(200)의 상부에 부착된다. 그리고 기판(50)과 표시장치(200) 사이에는 에어갭(58)이 형성된다.
표시장치(200)의 공통전극(220)에는 소정 주파수로 교번하며 크기가 변하거나 일정 크기의 DC인 공통전압 레벨이 인가된다. 예컨대, 라인반전을 하는 소형 LCD는 공통전극(220)의 공통전압이 도 5에서와 같이 교번하며, 도트반전을 하는 노트북이나 모니터/TV등의 LCD는 일정크기의 전압인 DC 레벨의 공통전압을 갖는다.
도시한 바와 같이, 센서패턴(10)과 표시장치(200)의 공통전극(220) 사이에는 공통전극정전용량(Cvcom)이 형성된다. 만약 센서패턴(10)에 어떤 프리차지신호를 인가하면 충전 전압에 의해 공통전극정전용량(Cvcom)은 소정의 전압 레벨을 갖게 된다. 이때, 공통전극정전용량(Cvcom)의 일단은 공통전극(220)과 접지되어 있으므로, 공통전극(220)이 교번 전압인 경우 공통전극(220)에 인가되는 교번 전압에 의해 공통전극정전용량(Cvcom)의 타단인 센서패턴(10)에서의 전위는 교번할 것이며, 공통전극이 DC인 경우 센서패턴(10)에서의 전위는 교번하지 않는다.
한편, 도면 중 미설명 부호 24는 센서패턴(10)을 보호하기 위한 보호층(24)이다.
도 11은 표시장치에 센서패턴(10)이 내장된 경우의 실시예이다. 도 11을 참조하면, 터치스크린패널을 구성하는 기판(50)은 표시장치의 일부인 칼라필터(215)일 수 있다. 도시한 바와 같이 칼라필터(215)의 하부에는 공통전극(220)이 형성되어 있으며 칼라필터의 상면에는 센서패턴(10)이 패터닝 되어 있다. 도 11의 실시예에서 보호층(24)은 편광판으로 대체된다.
본 실시예에서도 공통전극(220)과 센서패턴(10) 사이에는 공통전극정전용량(Cvcom)이 형성되며, 공통전극에 교번 전압이 인가되면 센서페턴(10)의 전위는 교번전압에 유도되어 교번하며 DC 전압이 인가되면 센서패턴의 전위는 공통전압에 의한 교번이 발생하지 않는다.
또한, 도 11의 실시예는 기판(50)의 상면에 센서패턴(10)을 패터닝하고 하면에 인위적으로 공통전극(220)을 형성한 예시일 수도 있다. 이 경우 보호층(24)은 센서패턴(10)을 보호하기 위한 층이다. 예컨대, 보호층(24)은 유리나 플라스틱 또는 필름 등으로 구성될 수 있다. 만약 기판(50)의 상면에 강화 글래스 등과 같은 보호패널이 부착되면 위와 같은 평탄층(24)은 제거될 수 있다.
이 경우에도 센서패턴(10)과 공통전극(220) 사이에는 공통전극정전용량(Cvcom)이 형성된다. 이와 같이 센서패턴(10)의 배면에 인위적으로 공통전극(220)을 형성하는 구성은, 터치스크린패널을 표시장치(200)와 별체로 형성하면서 표시장치(200)에서 유입되는 노이즈를 회피하기 위한 목적으로 선택될 수 있다.
도 10 및 11을 참조하여 설명한 3가지의 실시예에 있어서, 공통전압의 교번에 의해 센서패턴(10)의 전압이 동기되어 교번하는 경우, 충전수단(12)을 통한 프리차지는 교번전압의 rising edge 및 falling edge를 회피하여 진행되어야 공통전압의 교번에 의한 영향을 회피할 수 있으며 상세한 파형은 후술하기로 한다.
도 9의 회로도를 참조하면, 충전수단(12)의 출력단자에는 센서패턴(10)에 작용하는 Caux, Ct, Cvcom, 및 Cp가 연결된다. 따라서 충전수단(12)을 턴 온 시킨 상태에서 입력단자에 임의의 전압이나 전류 등의 프리차지 신호를 인가하면 Caux, Ct, Cvcom, 및 Cp가 충전된다. 이후, 만약 충전수단(12)을 턴 오프 시키면 4개의 커패시터에 충전된 신호를 별도로 방전시키지 않는 한 충전된 신호는 고립된다.
충전된 신호를 안정적으로 고립시키기 위해서, 터치검출부(14)의 입력단은 하이 임피던스(Hi-impedance 또는 Hi-z) 상태이며, 바람직하게는 적어도 1Mohm 이상의 임피던스를 갖는다. 만약 4개의 커패시터에 충전된 신호를 방전시키면서 터치입력을 관찰하거나, 다른 수단으로 충전된 신호를 고립시키거나, 방전 개시 시점에서 신속하게 신호를 관찰한다면, 터치검출부(14)의 입력단이 반드시 Hi-z이어야 하는 것은 아니다.
터치검출부(14)는 센서패턴(10)에서의 신호 레벨이 변동되는지 여부를 검출한다. 바람직하게는, 터치검출부(14)는 터치 미발생시(즉, Ct가 형성되지 않을 때의) 센서패턴(10)에서의 전압의 크기에 대비하여, 터치 발생시(즉, Ct가 형성될 때의) 센서패턴(10)에서의 전압의 크기 차이 즉, 전압변동이 발생하는지를 검출하여 터치신호를 획득한다. 터치검출부(14)는 다양한 소자 또는 회로구성을 가질 수 있다. 후술되는 실시예에서는 터치검출부(14)로서 스위칭소자 및 증폭기가 사용되는 예를 설명하겠으나, 터치검출부(14)의 구성은 그러한 실시예에 국한되지 않는다.
도 12의 터치검출수단 실시예는 도 9의 보조커패시터(Caux) 연결방법과는 달리, 보조커패시터(Caux)의 일측이 충전수단(12)의 제어단자에 접속된 경우이다. 이러한 경우의 실시예는, 보조커패시터(Caux)에 인가되는 신호의 크기나 신호가 인가되는 시점이 충전수단(12)의 제어단자의 동작에 종속된다는 단점이 있으나, 보조커패시터(Caux)를 충전수단(12)에 내장할 수 있으며 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압을 형성하는 부위가 별도로 존재하지 않아도 된다는 장점이 있다.
터치 미발생시 보조커패시터(Caux) 및 Caux의 일측에 인가되는 구동전압에 의한 센서패턴(10)에서의 전압변동은 다음의 <수식1>에 의해 결정된다.
<수식1>
Figure 112011016178414-pat00028
터치 발생시 터치검출부(14)에 터치정전용량(Ct)이 병렬로 부가되므로, 센서패턴(10)에서의 전압변동은 다음의 <수식2>에 의해 결정된다.
<수식2>
Figure 112011016178414-pat00029
위 <수식1> 및 <수식2>에서,
Figure 112011016178414-pat00030
는 센서패턴(10) 또는 터치검출부(14)에서의 전압변동분이며,
Figure 112011016178414-pat00031
는 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동신호의 하이 레벨 전압 또는 충전수단(12)의 제어단자에 인가되는 턴 온 전압이며,
Figure 112011016178414-pat00032
는 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동신호의 로우 레벨 전압 또는 충전수단(12)의 제어단자에 인가되는 턴 오프전압이며,
Figure 112011016178414-pat00033
은 공통전극정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00034
는 기생정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00035
는 터치정전용량이다.
터치검출부(14)는 위와 같은 <수식1>과 <수식2>를 이용하여 센서패턴(10)에서 <수식1>과 <수식2>의 차이인 전압변동을 검출하며, 이에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
위 수식들에서
Figure 112011016178414-pat00036
및
Figure 112011016178414-pat00037
는 쉽게 설정할 수 있는 값이다. 그리고 Cvcom은 다음의 <수식3>으로부터 얻을 수 있다.
<수식3>
Figure 112011016178414-pat00038
<수식3>에서
Figure 112011016178414-pat00039
은 센서패턴(10)과 공통전극(220) 사이에 존재하는 매질들의 복합유전율이다. 예컨대, 글래스의 경우 비유전율이 3~5이므로, 여기에 진공의 유전율을 곱한 값으로부터 기판(50)의 유전율을 얻을 수 있다. 도 10의 경우 센서패턴(10)과 공통전극(220) 사이에는 유리, 공기층, 편광판 또한 편광판을 유리에 부착하기 위한 접착제가 존재하므로 이들의 복합유전율이 수식3의
Figure 112011016178414-pat00040
이 된다.
Figure 112011016178414-pat00041
은 센서패턴(10)과 공통전극(220)의 대향면적이므로 쉽게 구할 수 있다. 도 10의 예에서와 같이 공통전극(220)이 칼라필터(215)의 하면 전체에 걸쳐 형성된 경우, 대향면적
Figure 112011016178414-pat00042
은 센서패턴(10)의 면적에 의해 결정된다. 또한,
Figure 112011016178414-pat00043
은 센서패턴(10)과 공통전극(220)간 거리이므로, 매질의 두께에 해당된다.
살펴 본 바와 같이 Cvcom은 쉽게 구할 수 있는 값인 동시에, 설정할 수 있는 값이다.
Ct는 다음의 <수식4>로부터 얻을 수 있다.
<수식4>
Figure 112011016178414-pat00044
<수식4>에서
Figure 112011016178414-pat00045
는 센서패턴(10)과 손가락(25) 사이의 매질로부터 얻을 수 있다. 만약, 도 10에서 기판(50)의 상면에 강화 글래스를 부착한다면, 강화 글래스의 비유전율에 진공의 유전율을 곱한 값으로부터 유전율
Figure 112011016178414-pat00046
를 얻을 수 있다.
Figure 112011016178414-pat00047
는 센서패턴(10)과 손가락(25)의 대향면적에 해당한다. 만약 손가락(25)이 어떤 센서패턴(10)을 모두 덮고 있다면
Figure 112011016178414-pat00048
는 센서패턴(10)의 면적에 해당한다. 만약 손가락(25)이 센서패턴(10)의 일부를 덮고 있다면
Figure 112011016178414-pat00049
는 센서패턴(10)의 면적에서 손가락(25)과 대향하지 않은 면적만큼 줄어들 것이다. 또한,
Figure 112011016178414-pat00050
는 센서패턴(10)과 손가락(25)간 거리이므로, 기판(50) 상면에 올려진 강화 글래스 또는 평탄층(24) 등의 두께에 해당할 것이다.
살펴 본 바와 같이 Ct 역시 쉽게 구할 수 있는 값인 동시에, 기판(50) 상부에 올려지는 보호층(24) 또는 강화글래스 등의 재질 밑 두께를 이용하여 쉽게 설정할 수 있는 값이다. 특히, <수식4>에 의하면 Ct는 손가락(25)과 센서패턴(10)의 대향면적에 비례하므로, 이로부터 센서패턴(10)에 대한 손가락(25)의 터치 점유율을 연산할 수 있다.
터치검출부(14)는 위와 같은 <수식1>에 의한 전압의 크기에 대비하여 <수식2>에 의한 전압의 크기를 차감한 전압변동이 발생했는지 여부를 검출한다. 터치검출부(14)는 센서패턴(10)에서의 신호를 증폭하는 증폭기, ADC(Analogue to Digital Converter), VFC(Voltage to Frequency Converter), 플립플롭(Flip-Flop), 래치(Latch), 버퍼(Buffer), TR(Transistor), TFT(Thin Film Transistor), 비교기, DAC(Digital to Analog Converter), 적분기, 미분기 등으로 구성되거나 이러한 구성요소들의 조합으로 구성될 수 있다.
도 9는 터치검출부(14)가 ADC(14a)를 포함한 구성을 예시하고 있다. 도 9를 참조하면, 센서패턴(10)은 ADC(14a)의 입력단자에 연결된다. 따라서 센서패턴(10)에서의 전압변동은 ADC(14a)의 입력단자를 통해 검출된다. 도시한 바와 같이, 센서패턴(10)과 ADC(14a)의 입력단자의 접속점을 "P"라고 하면, P에서의 전위 Vp는 <수식1> 및 <수식2>에서와 같이 터치정전용량(Ct)의 크기에 의해 영향을 받는다.
한편, 도 9에 도시된 ADC(14a)는 전술한 바와 같이 하이 임피던스 상태의 버퍼입력을 가지는 ADC이거나, 그러한 버퍼와의 조합으로 이루어지며, 본 명세서를 통틀어 터치검출부(14)의 일부로 ADC나 차동증폭기 등이 사용되는 경우, 하이 임피던스 상태의 버퍼와 결합된 것으로 간주한다.
도시한 바와 같이, 보조커패시터(Caux)의 일단에는, 일정 높낮이를 갖고 교번하는 구동전압이 인가된다. 도시되지는 않았으나, 일 실시예로, 구동전압은 인버터나 "AND Gate" 등의 CMOS 출력이나 OP_AMP 출력과 같이 교번전압을 출력할 수 있는 소자의 출력이다. 따라서 Vpre라고 하는 충전전압에 의해 Caux가 프리차지(Precharge, 또는 충전)된 상태에서 Vp의 전위는 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 동기되어 교번된다. 이후, 충전전압의 공급과 구동전압의 교번이 연속되면서 터치 미발생시, Vp는 <수식1>과 같은 전압의 크기를 갖게 된다. 만약 터치 입력이 발생한다면, <수식1>의 분모에 Ct가 부가된 <수식2>가 된다. 따라서, Vp의 전압은 감소하며 <수식 1>에서 <수식 2>를 차감한 전압변동이 발생한다.
도 13은 도 9의 실시예에서 터치신호를 검출하는 과정을 보인 파형도이다. 이를 참조하여 전압변동을 이용하여 터치신호를 검출하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 13의 실시예에서는 3개의 영역으로 나누어 파형을 도시하였으며, 도 13의 첫 번째 영역인 "No Touch"로 명명된 구간은 터치가 발생하지 않은 구간이며 Ct가 없는 구간이다. 도 13의 두 번째 영역인 "Full Touch"로 명명된 구간은 손가락(25)이 센서패턴(10)을 완전히 덮고 있는 구간이며 <수식 4>의 Ct가 최대로 되는 구간이다. 한편, 도 13에서 우측 하단의 마지막 영역인 "1/2 Touch"로 명명된 구간은 손가락(25)이 센서패턴(10)을 50%만 덮고 있는 구간이며, Ct는 "Full Touch" 영역의 Ct에 비해 50%의 크기를 갖는다.
앞에서 설명한 것처럼, 본 발명의 실시예에서 공통전압은 일정 주파수를 갖는 교번전압일수도 있으며 또는 교번하지 않는 DC 전압이거나 비주기적으로 교번하는 AC 전압일수 있다. 본 실시예에서는 "No Touch" 구간 및 "Full Touch" 구간에서는 공통전압이 주기적으로 교번하며, "1/2 Touch" 구간에서는 0V(zero Volt)인 DC 전압을 가지는 공통전압을 예시하여, 본 발명이 공통전압의 형태와 무관하게 실시될 수 있음을 설명한다. 한편, 비주기적인 Vcom에 대하여도 rising edge와 falling edge를 센싱하여, 본 실시예의 주기적인 Vcom과 동일한 방법으로 실시예를 구성할 수 있다.
본 실시예를 진행하기 위해서는 도시되지 않은 공통전압 검출부에서, 먼저, 공통전압을 검출하여야 한다. 공통전압이 일정크기를 가지며 교번하는 경우, 전압변동을 검출하는 구간에서 공통전압의 rising edge 및 falling edge 파형이 인가된다면, 공통전압 파형으로 인해 터치검출부(14)에서 검출되는 파형이 왜곡될 수 있다. 따라서 본 발명은, 공통전압의 rising 및 falling edge가 발생하는 시점을 회피하여 프리차지 및 터치신호의 전압변동을 검출한다. 그러나 또 다른 실시예로, 본 발명의 실시예와 같이 보조커패시터(Caux)의 일측에 구동전압을 인가할 때 발생하는 전압변동과 공통전압의 rising edge 및 falling edge에서 발생하는 전압변동을 같이 검출하여 터치 입력을 검출할 수도 있다.
만약 공통전압이 교번하지 않는 DC 레벨인 경우 공통전압의 파형에 종속되지 않는 전압변동의 검출이 가능하게 된다. 후술하게 될 드라이브IC(30)에는 공통전압이 교번하는 경우 이를 검출하여 공통전압의 rising edge와 falling edge를 센싱하고 이를 참조하는 모드와, 공통전압이 교번하지 않는 경우 공통전압을 참조하지 않는 모드를 설정하는 수단을 구비할 수 있다. 이러한 작용으로 인해 공통전압이 교번하지 않는 경우 보다 손쉽게 전압변동을 검출하는 것이 가능하게 된다.
이렇게 공통전압을 검출하여 공통전압이 교번하는 경우 교번되는 시점을 회피하여 전압변동을 검출할 수 있으므로, 이러한 방법의 장점은 공통전압이 교번하는 표시장치이거나 교번하지 않는 표시장치이거나 어떠한 경우에도 터치에 의한 전압변동검출을 가능하게 하다.
*No Touch 영역에서의 실시예
먼저, 공통전압의 파형을 검출하여 edge를 검출한 후 일정시간(본 실시예서는 't1'으로 명기) 이후에 충전수단(12)의 온/오프 제어부를 턴 온 하여 커패시터들을 충전시킨다. 비터치 영역에서 충전되는 커패시터들은 Caux, Cvom, Cp이다. 커패시터들이 충전되는 구간은 도 13에서 구간②와 구간⑦이다.
도 12의 구간①과 구간⑥은 교번되는 공통전압에 의해 Vp의 전압이 공통전압의 파형에 종속되는 구간으로서 구간①에서는 이를 0V라고 가정하였으나 구간⑥에서는 특정 수식에 의해 크기가 결정되며 이는 후술하기로 한다.
커패시터들을 충전시킨 후 충전수단(12)을 턴 오프 한다면, 터치검출부(14)의 입력단은 항상 Hi-z 상태이므로 커패시터들에 저장된 전하는 고립상태를 유지한다. 이에 따라 센서패턴(10)의 전위 역시 유지된다. 본 예시에서 충전수단(12)의 온 전압은 5V이고, 오프 전압은 0V이다.
프리차지신호 Vpre는 일예로 5V로 인가되며, 게이트신호 Vg에 동기되어 온 오프를 같이 하거나, 항상 온 상태를 유지할 수도 있다. 표시장치(200)의 공통전극(220)의 공통전압은 Hi 레벨에서 5V, Low 레벨에서 -1V로 주어진다고 가정하였다.
한편, 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압인 Vdrv의 Hi 레벨은 9V이며 Low 레벨은 0V라고 가정하면, 도시한 바와 같이 충전동작이 먼저 수행된 이후에 구동전압의 상승구간(rising time) 및 하강구간(falling time)에서 검출동작이 수행되며 이는 구간④ 및 구간⑧에서 수행된다.
도 13의 예에서, 구간② 및 구간⑦에서 프리차지가 수행되면 P의 전위 Vp는 5V가 된다. 도 13의 파형도에서는 충방전시의 과도특성 및 노이즈에 의한 영향 등은 무시하였다.
이후 Vg를 턴 오프 시켜도 커패시터들에 저장된 전하가 고립 상태를 유지하므로 Vp의 전위는 5V로 유지된다. 이 구간(구간④ 및 구간⑧)은 검출 동작이 수행되는 구간이며, 아직 터치가 발생하기 전이므로 <수식1>에 따른 전압이 형성된다. 만약 Caux 및 Cvcom 및 Cp를 모두 상대적인 크기에 따라 1이라고 가정하면, 구간③에서 구동전압이 상승하고 이에 동기되어 Vp의 전압도 상승하므로 구간④에서의
Figure 112011016178414-pat00051
는, <수식1>에 의하면 "{9-(-0)}*1/3"이므로 3V이다. 따라서 P의 전위 Vp은 5V에서 8V로 구동전압에 동기되어 크기가 변한다. 한편, 구간②에서 프리차지 후 구동전압의 변동이 발생하기까지의 대기시간인 t2는 일예로 수 us에서 수십 us정도이나 수 us가 바람직하다.
구간④에서 검출된 전압은 메모리에 저장되어 터치가 발생했을 시의 검출전압과의 비교 데이터로 사용된다. 따라서 비터치(No Touch) 영역에서의 구간④에서의 검출전압은 "factory mode"(제조공정의 일부) 또는 "Calibration mode" 등과 같이 터치가 인가되지 않은 상태에서 측정되어 메모리에 저장되어, 터치가 발생했을 때의 "터치모드"와 비교하여 전압변동을 검출하는 기준 데이터로 사용될 수 있다.
만약, 구간④ 이후 구간⑤에서 위와는 반대로 구동전압 Vdrv의 하강구간에서 검출 동작이 수행되었다면,
Figure 112011016178414-pat00052
의 값은 "-{9-(-0)}*1/3"이므로 -3V이고, P의 전위 Vp은 8V에서 5V로 변동할 것이다. 이러, 연산과정을 통하여 측정된 데이터는 신뢰성을 높일 수 있게 된다.
도 13을 참조하면, 구간⑥은 공통전압이 교번하는 구간이며 이때의 Vp의 전압은 다음 식에 의해 크기가 결정된다.
<수식 5>
Figure 112011016178414-pat00053
위 <수식5>에서,
Figure 112011016178414-pat00054
는 센서패턴(10) 또는 터치검출부(14)에서의 전압변동분이며,
Figure 112011016178414-pat00055
는 공통전극커패시터(Cvcom)에 인가되는 공통전압의 하이 레벨 전압이며,
Figure 112011016178414-pat00056
는 공통전극커패시터(Cvcom)에 인가되는 공통전압의 로우 레벨 전압이며,
Figure 112011016178414-pat00057
은 공통전극정전용량이며,
Figure 112011016178414-pat00058
는 기생정전용량이다.
<수식 5>에 의하면, 구간⑥에서 공통전압이 하강하는 영역에서
Figure 112011016178414-pat00059
의 크기는 "-{5-(-1)}*1/3"이므로 -2V이고, 공통전압 변동 전 Vp의 전위가 5V이므로 구간⑥에서 Vp의 전위는 3V가 된다.
구간⑤부터 구간⑥ 사이의 구간에서도 터치에 의한 전압변동을 검출할 수 있으므로 터치 여부 및 센서패턴(10)에서의 터치면적 점유율을 검출하는 것이 가능하다. 왜냐하면 구간⑤부터 구간⑥에서 터치가 발생하여 Ct가 생성되면 터치검출부(14)에서 검출되는 검출전압은 다음의 <수식 6>과 같이 된다.
<수식 6>
Figure 112011016178414-pat00060
위 <수식6>에서, Ct는 터치정전용량이다.
<수식 5>와 <수식 6>을 비교해보면 분모에 Ct가 추가된 것이 차이점이며 Ct의 크기에 따라 터치검출부(14)에서 검출되는 전압의 크기 즉, <수식 5>에서 <수식 6>을 차감한 전압변동이 터치의 정도를 나타내는 값임을 알 수 있다. 그러나 이러한 방법은 교번하는 공통전압을 필요로 하므로 도 13의 "1/2 Touch" 영역처럼 공통전압이 교번하지 않는 경우에는 터치검출이 불가능하다는 단점을 갖고 있다. 그러나 이러한 단점은 공통전극에 교번하는 공통전압을 인가함으로써 해결할 수 있다.
도 13의 구간⑦은 충전구간이므로 Vp의 전위는 5V로 충전되며 구간⑧에서 구동전압은 하이에서 로우로 하강하므로 구간⑧에서의
Figure 112011016178414-pat00061
는 <수식 1>에 의해 "-{9-(-0)}*1/3"으로서 -3V이므로, P점에서 5V인 충전전압은 2V로 변경된다.
*Full Touch 영역에서의 실시예
도 13을 참조하면, 구간⑨에서는 <수식 4>의 면적 S가 손가락(25)에 의해 완전히 점유되어 Ct가 최대값을 나타내는 구간으로서, Ct는 상대크기가 1인 Cvcom이나 Caux에 비해 상대크기를 3이라고 한다면, 구간⑨에서
Figure 112011016178414-pat00062
는 <수식 6>에 의해 결정되며
Figure 112011016178414-pat00063
는 "{5-(-1)}*1/6"로서 1V가 된다. 따라서 구간⑧에서의 검출전압이 2V이므로 구간⑨의 전압은 3V가 된다.
앞서 설명한 바와 같이 <수식 6>에서 터치 발생여부에 따라 Ct가 존재할 때와 존재하지 않을 때의
Figure 112011016178414-pat00064
에는 (2V-1V)인 1V의 전압변동이 발생하므로, 터치검출부(14)는 전압변동을 검출하여 터치여부 및 센서패턴(10)과 터치수단(25)이 대향하는 면적을 연산할 수 있다.
구간⑩에서
Figure 112011016178414-pat00065
는 <수식 2>에 의해서 결정되며 상승하는 구동전압에 의해 그 크기는 "{9-(-0)}*1/6"로서 1.5V가 된다. 구간⑩ 이전의 충전구간에서의 검출전압의 크기가 5V이므로 구간⑩에서 검출전압은 6.5V가 된다.
"No Touch" 영역에서는 <수식 1>에 의해 검출전압의 크기가 정의되는 구간④에서의 검출전압의 크기는 8V이며, "Full touch" 발생시 검출전압의 크기가 <수식 2>로 정의되는 구간⑩에서의 검출전압의 크기가 6.5V이므로, <수식 1>에서 <수식 2>를 차감한 전압, 즉, 전압변동은 1.5V이다. 터치검출부(14)는 이와 같은 전압변동의 크기를 검출하여 터치여부를 결정하는 것이 가능하다.
구간⑪에서는 <수식 2>에 의해 검출전압이 정의되는 구간으로서, 구간⑪에서의
Figure 112011016178414-pat00066
는 "-{9-(-0)}*1/6"로서 -1.5V이며, 직전의 충전전압이 5V이므로 3.5V가 검출된다. 이는 "No Touch" 영역의 구간⑧에서 <수식 1>에 의해 정의되는 전압변동에 의해 검출전압이 2V인 것에 비해, 구간⑪에서의 검출전압은 3.5V로서 그 전압의 차이, 즉, 전압변동이 1.5V이므로 앞서 설명한 전압변동의 크기와 동일하다. 따라서 전압변동의 크기는 구동전압인 Vdrv이 상승구간이건 하강구간이건 이에 무관하에 동일한 값을 가짐을 알 수 있으며, 이는 구동전압 Vdrv의 상승구간이나 하강구간에서의 전압변동을 모두 검출 가능하게 하는 장점이 있다.
*1/2 Touch 영역에서의 실시예
한편, 손가락(25)이 센서패턴(10)을 부분적으로 덮고 있는 상태라면, <수식4>에서 손가락(25)과 센서패턴(10)간 대향면적
Figure 112011016178414-pat00067
가 작아지므로, Ct 역시 작아진다. 따라서 도 13의 파형도에서 전압변동의 크기 역시 작아질 것이다. 즉, 전압변동의 크기를 검출하면 센서패턴(10)에 대한 손가락(25)의 터치 점유율을 연산할 수 있다. 이러한 기능은 센서패턴(10)의 크기 및 해상도가 제한적임에도 불구하고, 터치 해상도를 증가시킬 수 있게 한다. 또한, 터치좌표의 미세한 변동을 감지하고, 손가락이나 기타 터치입력도구를 이용하여 고해상도의 그림을 그리는 것을 가능하게 한다.
만일 손가락(25)이 센서패턴(10)을 50%만 덮고 있다고 하면 <수식 4>에 의해 Ct는 "Full touch"시의 절반인 1.5의 상대값을 갖는다. "1/2 Touch" 영역에서는 공통전압이 교번하지 않으므로 구동전압 Vdrv는 공통전압이 교번되는 순간을 회피하여 인가되지 않아도 되는 장점이 있으며, 따라서 검출 시간이 Vcom에 종속되지 않고 임의로 조정하는 것이 가능하게 된다.
구간⑫에서는 Ct는 1.5이므로
Figure 112011016178414-pat00068
는 "{9-(-0)}*1/4.5"로서 2V가 된다. 구간⑫ 직전의 충전전압이 5V이므로 구간⑫에서의 검출전압은 7V가 되며, 구동전압 Vdrv가 하강구간인 구간⑬에서의 검출전압은 충전전압인 5V에서 2V가 차감된 3V가 된다. 따라서, 터치검출부(14)는 "No Touch" 영역에서의 구간④ 또는 구간⑧에서의 검출전압 값과 구간⑫ 또는 구간⑬의 검출전압 값의 차인 전압변동을 측정함으로써 센서패턴(10)과 손가락(25)의 대향면적을 계산하는 것이 가능하게 된다.
도 9는 보조커패시터(Caux)가 충전수단(12)의 온/오프 제어단자의 동작에 종속되지 않는 경우이나, 도 12는 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압 Vdrv가 충전소자(12)의 온/오프 제어신호에 종속되는 경우의 실시예이다. 이러한 실시예는 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압을 별도로 생성할 필요가 없으므로 회로가 단순하다는 장점은 있으나, 구동전압이 충전수단(12)의 제어전압에 종속되며, 제어전압의 상승구간에서 충전수단(12)의 출력단자가 Hi-z가 아니므로 전압변동의 검출이 불가하고, 제어전압이 하강되는 시점에서 전압변동의 검출이 가능하여 검출속도가 저하된다는 문제점이 있다. 그러나 이러한 문제점은 충전수단의 충전 동작 및 검출 동작을 빨리 진행함으로 인해 극복 할 수 있다.
한편, 도 12는 터치검출부(14)에 증폭기(18)가 사용된 경우이다. 입력단이 Hi-z 상태이거나 또는 입력단이 Hi-z 상태인 버퍼와 결합된 증폭기(18) 역시 P점에서의 신호를 안정적으로 고립시킬 수 있다.
도 12의 실시예에서 P점의 전위가 Ct에 의해 전압변동 되는 것은 도 9의 실시예와 동일하다. 다만, 전압변동을 검출하는 수단으로 증폭기(18)가 사용된다. 증폭기(18)는 센서패턴(10)에서의 신호를 증폭한다. 이에 따라 터치 발생에 의한 전압변동이 증폭되어 출력되므로, 전압변동의 값이 작은 경우에도 안정적으로 터치신호를 획득할 수 있다.
또한 증폭기(18)에는 차동증폭기(18a)가 사용될 수 있다. 도 12를 참조하면, 증폭기(18) 대신에 차동증폭기(18a)의 입력단자로 P점의 전위가 입력되며 차동전압을 형성하기 위한 기준전압(Vdif)이 차동증폭기(18a)의 또 다른 입력단자로 입력된다. 만일, 기준전압(Vdif)이 차동증폭기의 비반전단자로 입력된다면 차동증폭기(18a)의 출력은 P점의 전위에서 기준전압(Vdif)을 차감하고 도시되지 않은 차동증폭기의 증폭율을 곱한 값이 차동증폭기(18a)의 출력값으로 출력될 것이다. 이러한 구성의 장점은, P점에 인가되는 노이즈의 레벨을 작게하여 보다 안정적으로 신호를 연산하여 터치의 정확도를 높일 수 있다는 것이다. 도 12의 실시예에서 증폭기(18)와 차동증폭기(18a)는 동시에 사용되지 않으며 둘 중에 하나만 P점에 접속된다.
한편, 도 13에서 프리차지전압 Vpre는 5V의 단일전압으로 예시하였으나, 필요에 따라 구동전압의 상승구간 및 하강구간에서 크기를 달리 할 수 있으며 복수개의 프리차지 전압이 사용될 수 있다. 예컨대, 도 13의 구간④에서는 검출전압의 크기가 8V로서, 5V가 내압인 콘트롤 IC를 사용하는 경우 이는 내압의 범위를 벗어날 수 있다. 이 경우 충전전압 Vpre는 1V가 인가될 수 있으며 이에 따라 구간④에서의 검출전압은 4V가 되어 콘트롤 IC의 내압을 충족하는 범위에서 사용하는 것이 가능하게 된다.
한편, Cp는 센서패턴(10)마다 다를 수 있다. 예컨대, 센서패턴(10)의 위치, 배선 길이, 기타 외부인자 등을 모든 센서패턴(10)마다 균일하게 설계하는 것은 매우 곤란하다. 또한, Cvcom 역시 센서패턴(10)마다 다를 수 있다. 전압변동의 크기가 크다면, 이와 같은 편차가 무시할 수 있지만, 전압변동의 크기가 작을수록 센서패턴(10)마다의 편차는 무시할 수 없는 값이 된다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 드라이브IC(30)에는 도 14에 도시한 바와 같이 각각의 센서패턴(10)별로 터치가 발생하지 않았을 때의 터치검출부(14)나 후술되는 신호처리부(35)의 신호처리 결과를 저장하는 메모리부(28)가 더 포함될 수 있다. 메모리부(28)에 저장되는 신호는 각 센서패턴(10)이 갖는 고유의 Cp 및 고유의 Cvcom를 근거로 한 값으로서, 센서패턴(10)마다 다를 수 있다.
예컨대, 전원이 인가된 이후 터치가 발생하지 않은 상태에서 즉시 센서패턴(10)들을 스캐닝 하거나 제조공장에서 출하되기 전 터치가 전혀 이루어지지 않은 상태인 "factory mode"에서 터치검출부(14)의 출력이나 신호처리부(35)의 처리결과를 얻을 수 있다. 이러한 공장초기 값은 메모리부(28)에 저장된다.
메모리부(28)에는 터치가 발생했을 때의 값도 저장할 수 있을 것이다. 또한, 터치가 발생했을 때의 값을 저장하는 별도의 메모리를 더 구성할 수도 있다. 그리고 드라이브IC(30)는 동일한 셀의 값을 비교하여 사전에 설정된 기준치 이상의 전압변동이 발생했을 때 터치가 발생했다고 판단하고 연산을 통해 센서패턴(10)의 터치점유율을 연산할 수 있을 것이다.
또는 Cp의 영향력을 감쇠시키기 위하여 <수식 1>이나 <수식 2>에서 Caux나 Ct의 값을 Cp에 비해 상대적으로 크게 설정하는 것도 가능하다. Caux는 드라이브IC에 내장되거나 드라이브IC의 외부에 설치되는데, 드라이브IC에 내장되는 경우에는 IC의 제조과정에서 그 크기가 결정되며, 외부에 실장되는 경우에도 크기를 알 수 있는 부품을 실장하게 된다. 따라서, 상대적으로 작은 Cp를 구현할 수 있으므로 미지의 요인에 의해 결정되는 Cp의 영향도 최소화 할 수 있다.
도 14를 참조하면, 센서패턴(10)이 도트 매트릭스 형태로 배열되고 m*n의 분해능을 가질 때, 메모리부(28)는 m개의 행과 n개의 열을 갖는 테이블로 구성된다. 예를 들어, M1-1 주소에는 좌상단의 센서패턴(10)에 할당된 터치 미발생시 차동증폭기(18a)의 출력이 저장된다. 그리고, 메모리부(28)에 저장된 신호는 좌상단의 센서패턴(10)에서의 터치 여부를 검출할 때 참조된다.
메모리부(28)의 각 주소들에 저장된 값은 주기적으로 보정될 수 있다. 주기적인 보정은 위와 같이 장치에 전원을 인가할 때, 또는, 휴면 상태에서 실시될 수 있다. 이와 같이, 센서패턴(10)별로 터치 미발생시(또는 터치 미발생시과 발생시를 각각 별도로 하여) 차동증폭기(18a)의 출력을 메모리부(28)에 저장하고, 주기적으로 보정하고, 터치신호 검출시 메모리부(28)를 참조한다면, 센서패턴(10)별로 고유의 Cp를 갖는 경우에도 터치신호를 안정적으로 획득할 수 있다.
도 15 내지 22는 본 발명에 따른 터치스크린패널의 실시예들을 보여준다. 먼저 도 15와 도 16은 도 9나 도 12와 같은 터치 검출수단을 적용한 실시예로서, 센서패턴(10)이 도트 매트릭스 형태로 배열된 예를 보인 것이다.
도 15의 하단에는 드라이브IC(30)의 구성이 도시되어 있다. 드라이브IC(30)는 구동부(31)와, 터치검출부(14)와, 타이밍 제어부(33)와, 신호처리부(35)와, 메모리부(28)로 구성되며, 그 밖에 공통전압 검출부(43), 공통전압 수신부(45), 교번전압 생성부(37) 중 어느 하나를 더 구비할 수 있다. 또는, 드라이브IC(30)는 도 14에 도시된 바와 같이 공통전압 검출부(43), 공통전압 수신부(45), 교번전압 생성부(37)를 모두 구비하고, 셀렉터(47)에 의해 공통전압 검출부(43), 공통전압 수신부(45) 또는 교번전압 생성부(37) 중 어느 하나를 선택하도록 구성될 수도 있다.
드라이브IC(30)에서 획득한 구동신호는 CPU(40)로 전달된다. CPU(40)는 표시장치의 CPU 혹은 컴퓨터장치의 메인 CPU이거나, 터치스크린패널 자체의 CPU일 수 있다. 예컨대, 8bit 혹은 16bit 등의 마이크로프로세서를 내장(embedded)하여 터치신호를 처리할 수 있다. 도시하지 않았지만, 시스템 구성에는 터치입력 검출을 위한 신호들의 하이나 로우전압을 생성하기 위한 전원부가 더 포함된다.
드라이브IC(30)에 내장된 마이크로프로세서는 터치입력된 좌표들을 연산하여 터치 지점이나, 줌(zoom), 회전(rotation), 이동(move) 등의 제스처를 인식하고, 기준 좌표(또는 중심점 좌표)와 제스처 등의 데이터를 메인 CPU로 전달할 수 있다. 또한, 터치입력의 면적을 연산하여 주밍 신호를 생성하거나, 터치입력의 강도를 산출하거나, 복수의 GUI 객체가 동시에 터치된 경우 사용자가 원하는(예를 들어, 면적이 많이 검출된) GUI 객체만을 유효한 입력으로 인식하는 등 다양한 형태로 데이터를 가공하여 내보낼 수도 있다.
타이밍 제어부(33)는 수십 ms 이하의 시분할 신호를 발생시키며, 신호처리부(35)는 구동부(31)를 통해 각각의 센서패턴(10)에 신호를 송수신한다. 구동부(31)는 충전수단(12)의 온/오프 제어신호 Vgn과, 프리차지신호 Vpren을 공급한다. 온/오프 제어신호 Vgn은 타이밍 제어부(33)에 의해 시분할 되어 각 센서패턴(10)별로 순차적으로 또는 비순차적으로 공급된다. 메모리부(28)는 도 13을 참조하여 언급한 바와 같이, 각 센서패턴(10)에서의 터치 미발생시 신호인 초기값을 저장하거나, 또는, 터치 발생시의 신호를 저장하기 위한 것으로서, 각각의 센서패턴(10)별로 고유의 절대주소를 갖는다.
이와 같이, 메모리부(28)는 하나만을 구비하여 획득된 좌표값을 일시 저장하거나 터치 미발생시의 기준값을 저장할 수 있다. 또는 복수의 메모리수단으로 구성되어 터치 미발생시의 기준값과 터치 발생시의 검출값을 각각 별도로 저장할 수도 있다.
도시된 실시예는 센서패턴(10)이 4*5의 해상도인 경우를 예시하였으나, 실제로는 더욱 높은 해상도를 갖기 때문에, 많은 신호들을 처리하는 과정에서 신호가 손실될 수 있다. 예를 들어, 신호처리부(35)가 "Busy" 상태일 경우, 터치 구동신호를 인식하지 못하여 신호를 놓칠 수 있다. 메모리부(28)는 이와 같은 신호의 손실을 방지할 수도 있다. 예컨대, 신호처리부(35)는 검출된 터치신호를 메모리부(28)에 일시 저장한다. 그리고 센서패턴(10) 전체를 스캐닝한 후에 메모리부(28)를 참조하여 누락된 신호가 있는지를 판단한다. 만약 신호처리 과정에서는 누락되었지만 메모리부(28)에는 저장되어 있는 터치 좌표가 있다면, 신호처리부(35)는 해당 터치 좌표를 정상 입력으로 인식하게 된다.
공통전압 수신부(45)는 표시장치(200)로부터 공통전극(220)의 공통전압 정보를 직접 수신한다. 이 경우 공통전압의 시작점, 크기, 상승구간 및 하강구간 등의 정보는 매우 쉽게 얻을 수 있으며, 신호처리부(35)가 공통전압의 상승구간 및 하강구간에 연동하여 신호를 처리하는 것이 용이하다. 다만, 표시장치(200)에서 공통전압 정보를 송신해야 한다는 부담이 발생한다.
한편, 표시장치(200)들 중 공통전극(220)이 일정 DC 레벨을 갖는 경우, 교번전압 생성부(37)가 공통전극(220)에 강제로 교번전압을 인가할 수 있다. 교번전압 생성부(37)는 타이밍 제어부(33)의 시분할 신호에 따라 공통전극(220)에 소정 주파수로 교번하는 전압레벨을 인가한다. 공통전극(220)에 인가되는 교번전압의 주파수는 레지스터를 조정하는 등으로 조정 가능하다. 이 경우에도 신호처리부(35)는 공통전압의 상승구간 및 하강구간에 연동하여 신호를 처리하는 것이 용이하다. 다만, 표시장치(200)측으로 공통전압을 보내야 하는 부담이 발생한다.
그러나 공통전압 검출부(43)는 자동으로 공통전압 정보를 검출함으로써, 표시장치와 공통전압과 관련된 정보를 주고받을 필요가 없다. 공통전압 검출부(43)에서 검출된 공통전압이 교번하는 신호인 경우, 신호처리부(35)는 도 12에서와 같이 공통전압의 상승 edge나 하강 edge를 회피하여 보조커패시터에 전달되는 구동전압을 인가한다. 공통전압 검출부(43)는 다양한 회로 구성을 가질 수 있다.
도 15와 같은 실시예에서 센서신호선(22)은 센서패턴(10)이 설치된 액티브영역내에서 센서패턴(10) 사이로 배선되어 드라이브IC(30)와 연결된다. 만일 터치스크린패널이 표시장치 위에 별체로 설치되거나 또는 표시장치에 내장되는 경우에 있어서 센서신호선(22)은 적어도 가시영역에서는 투명신호선인 ITO나 IZO 등으로 형성되어야 한다. 이러한 배선의 장점은 신호선들이 전체가 모여서 하나의 통로를 통해 드라이브IC(30)로 전달되지 않으므로 신호선의 배선을 위한 별도의 영역이 필요없다는 점이다. 그러나, 센서패턴(10)과 센서패턴(10) 사이로 신호선이 배치되므로 센서패턴(10)간의 간격이 넓어지는 부담이 있다.
한편, 도 15와 같은 센서신호선(22)의 배선방법에 있어서, 제일 상단에 위치한 센서패턴(10)에 연결된 신호선과 제일 하단에 위치한 센서패턴(10)에 연결된 신호선의 길이가 다르므로 신호선의 배선저항이 센서패턴(10)별로 달라진다. 저항값이 커지면 터치신호 검출에 지연이 발생하기 때문에, 상단으로 배선되는 센서신호선(22)의 폭은 하단으로 배선되는 센서신호선(22)의 폭보다 넓게 하고, 드라이브IC(30)에 가까울수록 배선의 폭을 좁게 하면 모든 센서패턴(10)에 대해 신호선들의 배선저항을 일치시키는 것이 가능하게 된다. 따라서 신호처리부(35)에서 터치신호 검출이 더 용이해진다.
한편, 도 2와 같은 종래의 방법에 있어서, 선형센서패턴은 투명물질로 구성되어 있으나, 선형센서패턴을 Touch Drive IC와 연결하는 신호선은 저항값을 낮추기 위해 은이나 구리와 같은 불투명 메탈을 사용해야 하므로, 마스크를 복수개 사용해야 하며, 이로 인해 공정비용이 증가하고 수율저하가 발생한다는 문제가 있다. 그러나 본 발명의 전압변동을 이용한 터치검출을 나타내는 <수식 1> 과 <수식 2>를 참조하면 저항이 변수로 작용하지 않으므로, 센서신호선(22)의 저항을 비교적 높게 설정할 수 있어서, 센서신호선(22)에 저항값이 높은 ITO나 IZO를 사용할 수 있다. 따라서 도 15와 같은 구성에 있어서 센서패턴(10)과 센서신호선(22)이 ITO나 IZO 같은 투명물질로 동일하게 구성될 수 있으며, 이는 센서패턴(10)과 센서신호선(22)을 한 장의 마스크로 제조할 수 있음을 의미하므로, 생산비용 및 수율이 증대되는 효과가 있다.
도 16은 터치스크린패널의 또 다른 실시예를 보여준다. 도 16을 참조하면, 기판(50)의 액티브영역(90)에는 센서패턴(10)과 센서신호선(22)이 형성된다. 센서신호선(22)은 액티브영역(90)에서 메탈로 배선될 수도 있겠으나, 바람직하게는 액티브영역(90)에서 투명신호선(22a)으로 배선된다. 센서신호선(22)이 액티브영역(90)에서 투명신호선(22a)으로 배선되어 도 15의 실시예와 같이 센서패턴 사이로 배선될 수도 있으나 도 16의 우측 상단의 실시예처럼 액티브영역에서는 투명신호선(22a)으로 배선되고, 비가시영역(92)에서 투명신호선(22a)과 접속부(59)를 매개로 접속되는 메탈신호선(22b)으로 배선될 수도 있다. 이러한 배선방법의 단점은 비가시영역(92)의 폭이 넓어져야 하므로 터치장치를 슬림화 시키는 것이 어렵다는 것이다.
터치검출부(14)는 드라이브IC(30) 내에 설치되는 AD 컨버터이거나 버퍼 또는 증폭기 또는 이들의 조합일 수 있다. 그러나 도시된 바와 같이 터치검출부(14)로서 차동증폭기(18a)를 이용하면, 노이즈가 제거된 터치신호를 증폭하여 처리하므로 신호의 포착이 용이하다. 도 16에서 차동증폭기(18a)와 ADC(14a)는 같이 사용되는 것이 아니라 둘 중에 하나가 터치 입력을 검출한다는 개념이다. 만일 차동증폭기(18a)가 터치 입력을 검출한다면, ADC는 차동증폭기의 출력부에 연결되고 차동증폭기에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시킬 수 있다.
도 16을 참조하면, 차동증폭기(18a)의 출력단(또는 도시되지 않았으나 P점에 접속된 버퍼의 출력단)에는 비교기(19)가 더 연결된다. 이 비교기(19)는 표시장치(200)의 공통전압이 교번되는 경우 rising edge와 falling edge를 자동으로 검출하는데 이용된다. 충전수단(12)을 턴 오프시킨 상태에서, 차동증폭기(18a)의 입력단이 Hi-z이므로 센서패턴(10)은 전기적으로 고립되어 플로팅 상태가 된다. 이때 표시장치(200)의 공통전극(220)에서 전압 레벨이 변동한다면, 이에 따라 센서패턴(10)에서의 전위가 변동된다. 즉, P의 전위는 공통전압의 교번에 동기하여 교번된다. 이러한 교번 전압레벨은 충전전압을 기준으로 높거나 낮게 형성된다. 만약 P의 전압을 비교기(19)에 직접 접속하여 비교전압인 5V(도 13의 파형도에서 충전전압과 같은)와 비교하면 공통전압의 높낮이를 판독할 수 있다.
만약, 터치입력이 발생한 경우라면 P의 전압변동 폭이 작아질 것이며, 도시한 바와 같이 P의 전압 레벨을 차동증폭기(18a)로 증폭한 후에 비교기(19)에서 적절한 Vref와 비교하여 공통전압 높낮이가 변하는 시점을 판독할 수 있다. 이와 같이 비교기(19)를 이용한 간단한 회로구성으로 공통전압 검출부(43)를 구성할 수 있다.
도 15나 도 16의 실시예에서 센서패턴(10)은 고유의 위치좌표를 갖고 있다. 각 센서패턴마다 순차적으로 스캐닝을 하거나 그룹별로 스캐닝을 하거나 상관없이 각 센서패턴의 고유 위치 좌표를 확인할 수 있으므로, 본 발명에서는 여러개의 센서패턴(10)에서 터치가 발생한 것을 인식하는 멀티터치가 가능하다.
한편, 도 16의 실시예는 모두 센서패턴(10)의 단위구성 소자마다 충전수단(12)과 터치검출부(14)가 각각 별도로 구성된 것을 예시하였으나, 이는 단지 일실시예이며, 복수의 센서패턴(10)들이 그룹으로 묶여 먹스(Mux)를 통해 하나의 충전수단(12) 및 하나의 터치검출부(14)와 연결될 수도 있다.
도 17은 터치 해상도를 높이는 방법을 보여준다. 도 17을 참조하면, 기판(50) 상에는 복수의 드라이브IC(30a, 30b)가 실장될 수 있다. 바람직하게는, 복수의 드라이브IC(30a, 30b)가 실장될 때는 도시한 바와 같이 드라이브IC(30a, 30b)가 글래스 기판(50) 상에 COG 형태로 실장된다. 드라이브IC(30a, 30b)는 외부로 터치신호를 전달하기 위한 마스터 드라이브IC(30a)와, 이 마스터 드라이버IC(30a)와 기판(50) 상에서 통신채널(94)로 연결된 슬레이브 드라이브IC(30b)로 구성된다.
마스터 드라이브IC(30a)에는 외부로 신호를 주고받기 위한 FPC(96a)가 연결된다. 슬레이브 드라이브IC(30b)는 통신채널(94)을 통해 마스터 드라이브IC(30a)와 통신하므로 별도의 FPC가 연결될 필요가 없다. 하지만, 전원을 구분하기 위하여 도시한 바와 같이 슬레이브 드라이브IC(30b)에 전원 전달용 FPC(96b)가 연결될 수 있다.
마스터 드라이브IC(30a)는 자체적으로 검출한 신호와 슬레이브 드라이브IC(30b)에서 검출한 신호간 충돌을 방지하기 위하여, 양자간 우선순위를 부여하거나 스캐닝 순서를 부여하거나 독립된 메모리 공간을 가지는 등으로 터치 신호들을 처리한다. 또한 마스터 드라이브IC(30a)나 슬레이브 드라이브IC(30b)는 터치검출 경계면에서 서로의 값을 참조할 수 있다.
예컨대 도 17의 전체 해상도 10 x 20 (가로 x 세로)의 경우 각각의 IC는 10 x 10(가로 x 세로) 만큼의 영역에 대해 터치검출을 담당한다고 하자. 그러면 세로방향으로 상호 경계면인 10번째와 11번째의 접점부에서 마스터 드라이브IC(30a)와 슬레이브 드라이브IC(30b)는 자기 영역을 벗어나는 영역의 터치정보를 알지 못하므로 세로방향으로 10번째와 11번째의 영역에서의 검출력은 저하될 것이다. 즉, 터치 검출의 리니어리티(Linearity)가 저하된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 각 드라이브IC는 경계면에서 상대 드라이브IC의 정보를 참조한다. 예컨대, 마스터 드라이브IC(30a)가 세로방향으로 1번부터 10번째 까지의 영역에 대해 터치를 검출한다고 하면, 마스터 드라이브IC(30a)는 세로방향으로 11번째에 있으며 슬레이브 드라이브IC(30b)가 터치신호를 검출하는 영역의 신호를 참조하여 세로방향으로 10번째에 있는 센서패턴(10)들의 터치를 검출한다. 또한, 슬레이브 드라이브IC(30b)로 세로방향으로 11번째에 있는 센서패턴들의 터치를 검출할 때 마스터 드라이브IC(30a)가 관장하는 세로방향으로 10번째 센서패턴(10)의 정보를 참조한다.
이를 위해 마스터 드라이브IC(30a)와 슬레이브 드라이브IC(30b)는 메모리를 추가하여 경계면에서 상대방 IC에서 검출된 신호를 통신선을 통해 입력받은 후 메모리에 기입하고 신호처리부(35)에서의 연산에 사용한다.
도 18은 터치스크린패널의 또 다른 실시예를 보인 구성도이다. 앞선 터치스크린패널의 실시예는 센서패턴(10)이 도트 매트릭스 형태로 배열된 것에 비해, 도 18의 실시예는 센서패턴(10)이 선형으로 배열된 것을 예시한 것이다. 도 18을 참조하면, 기판(50)의 액티브영역(90)에는 x축 선형 센서패턴(10a)과 y축 선형 센서패턴(10b)이 교차 배열된다. 각 선형 센서패턴(10a, 10b)은 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하기 위한 대향면적부(41a)와, 대향면적부(41a)들을 연결하기 위한 연결부(41b)로 구성된다. 그리고 x축 선형 센서패턴(10a)과 y축 선형 센서패턴(10b)은 연결부(41b)에서 상호 교차되어 교차부(42)를 형성한다.
교차부(42)는 서로 다른 축의 선형 센서패턴(10a, 10b)을 상호 절연하도록 구성된다. 예컨대, x축 선형 센서패턴(10a)의 연결부(41b)을 먼저 형성하고, 그 위에 절연층을 형성한 후 y축 선형센서패턴(10b)의 연결부(41b)가 절연층 위로 지나가는 브리지 형태로 구성된다.
도 18의 실시예가 갖는 큰 장점은 기판(50)의 액티브영역(90)이나 비가시영역(92)에 배선되는 센서신호선(22)의 수를 크게 줄일 수 있다는 점이다. 만약 센서패턴(10)의 크기를 작게 가져간다면, 기판(50)의 비가시영역(92)이나 액티브영역(90)에서 센서패턴(10) 사이에 배선되는 센서신호선(22)의 수를 크게 하지 않아도 앞선 실시예들에 비해 물리적 터치 해상도를 높일 수 있다.
도 18과 같은 선형배열의 실시예에 있어서 x축 선형 센서패턴(10a)과 y축 선형 센서패턴(10b)은 x축이나 y축에 대한 터치여부 검출 후 나머지 한 축에 대한 터치 검출을 할 수 있으며, 또는 x축이나 y축을 동시에 검출하는 것도 가능하다. 검출시에는 스캔방법을 사용하여 x축이나 y축을 순차적으로 스캔하는 방법도 있으며 x축 전체를 액티브상태로 하여 터치검출을 하거나 y축 전체를 액티브상태로 하여 터치검출을 할 수도 있다. 이러한 구성의 경우도, 앞서 설명한 도트매트릭스 방식과 동일하게 전압변동을 이용한 검출기법이 적용된다.
한편, 도 18과 같은 선형배열의 실시예에 있어서 전압변동을 검출하는 <수식 1>과 <수식 2>를 참조하면, 선형패턴(10)과 센서신호선(22)의 저항값이 변수에 포함되지 않으므로 선형패턴(10)과 센서신호선(22)에 저항값이 비교적 큰 ITO나 IZO같은 투명 물질을 같이 사용할 수 있으므로, 한 장의 마스크로 선형패턴(10)과 센서신호선(22)을 제조하는 것이 가능하다.
한편, 도 19는 LCD의 TFT기판 구성을 예시한 것으로서, 횡전계 모드의 TFT기판 구성을 보여준다. 이러한 횡전계 모드의 LCD는 앞서 언급한 실시예와 달리 공통전극(220)이 패널의 일부 면적에만 형성되어 있다. 도 19를 참조하여 횡전계 모드의 LCD에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
도 19에 도시된 바와 같이 TFT기판의 상면에는 게이트라인(242) 및 데이터라인(244)이 종횡으로 배치되고, 게이트라인(242) 및 데이터라인(244)에 의해 구획된 영역은 화소를 형성한다. 화소 내에는 화상신호를 스위칭하는 TFT(250)가 설치된다. TFT(250)의 게이트전극(251)은 게이트라인(242)에 접속되어 주사신호를 인가받고, 소스전극(253)과 드레인전극(255)은 각각 데이터라인(244)과 화소전극라인(248)에 접속된다. 그리고 TFT(250)의 반도체층(257)이 화상신호를 액정층에 인가하기 위해 소스전극(253)과 드레인전극(255) 사이에 채널을 형성한다. 화소 내에는 도시한 바와 같이 화소전극라인(248)과 평행하게 공통전극라인(246)이 형성된다.
이와 같은 구성을 갖는 LCD는 TFT(250)가 작동하여 화소전극라인(248)에 화상신호를 인가하면, 공통전극라인(246)과 화소전극라인(248) 사이에 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하고 액정분자는 평면상에서 움직이게 된다.
그런데 도시한 바와 같이 공통전극라인(246)이 부분적인 영역에만 형성되어 있다. 따라서 센서패턴(10)과 공통전극라인(246) 사이에 형성되는 Cvcom이 앞선 예시에서보다 작게 형성된다. Cvcom은 센서패턴(10)과 공통전극라인(246)의 대향면적에 비례하므로, 센서패턴(10)이 도 18에 도시된 화소 전체를 커버하여도 공통전극라인(246)이 형성된 면적만큼의 대향면적이 발생한다. 만약, 도 18과 같은 실시예에서 표시장치(200)의 공통전극(220)이 도 19와 같이 형성된다면, Ct에 대비한 Cvcom의 크기는 매우 작아질 것이다. 따라서 터치 유무에 따른 전압변동의 크기는 더 커진다.
다만, 도 19와 같은 실시예에서는 게이트라인(242), 데이터라인(244), 화소전극라인(248) 등에 의한 기생정전용량(Cp)이 Cvcom과 근사하거나 더 큰 값을 가질 수 있으며, 이는 터치신호 검출에 노이즈 성분으로 작용할 수 있다. 따라서 도 19와 같은 실시예에서는, 드라이브IC(30)에서 LCD의 게이트라인(242) 및 데이터라인(244)에 신호 변화가 없을 때의 타이밍을 감안하여 터치를 검출하는 것이 바람직하다.
도 20 및 도 21은 터치스크린패널을 내장한 표시장치의 단면도 및 분해 사시도이다. 이를 참조하여 본 발명에 따른 터치스크린패널 및 그러한 터치스크린패널을 내장한 표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 20에 도시한 바와 같이, 표시장치(200)의 칼라필터(215)는 본 발명에 따른 터치스크린패널로 대체될 수 있다. 통상의 LCD에서와 같이 칼라필터(215)의 하면에는 공통전극(220)이 형성된다. 다른 예로서, 도 19와 같은 횡전계모드에서는 TFT기판(205)의 상면에 공통전극(220)이 형성된다. 도 19 또는 도 20과 같은 예에서, 칼라필터(215)의 상면에는 도시한 바와 같이 센서패턴(10)이 형성된다. 그리고 센서패턴(10)을 보호하기 위해 강화글래스 등과 같은 보호패널(52)이 센서패턴(10) 상부에 설치될 수 있다. 도 20의 실시예에서 보호패널(52)은 자외선 경화수지(98) 등과 같은 투명 점착수단에 의해 칼라필터(215)의 상면에 부착된다.
이와 같은 구성에서는 센서패턴(10)과 공통전극(220) 사이에 단지 칼라필터(215)만이 매질로서 존재한다. 따라서 Cvcom이 커지고, Ct는 상대적으로 작아진다. Cvcom이 커지는 것은 <수식 1>에서 보여지듯이 Cp의 영향을 최소화 할 수 있다는 것을 의미하므로 미지의 요인에 의한 Cp의 영향을 최소화하여 보다 안정적으로 터치신호를 검출할 수 있다.
도시된 예에서 TFT기판(205)에는 LCD의 화면표시를 위한 드라이브IC(60)가 COG 형태로 실장된다. 칼라필터(215)에는 터치신호 제어를 위한 드라이브IC(30)가 COG 또는 COF 형태로 실장된다. 각각의 드라이브IC(30, 60)에서는 FPC(96, 97)가 인출된다. 한편, 도 21과 같은 실시예에서는 터치 드라이브IC(30) 및 LCD 드라이브IC(60)가 단일의 IC로 통합될 수도 있다. 그리고 TFT기판(205)과 칼라필터(215)는 FPC로 연결되어 신호를 송수신할 수도 있다.
한편, 한 장의 마스크로 본 발명의 센서패턴(10)과 센서신호선(22)을 제조할수 있다면 수율이 증가되고 제조시간이 단축되므로 제품의 제조원가를 절감하는 수단이 될수 있다. 도 22를 이용하여 그러한 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 20이나 도 21과 같이 칼라필터(215)의 상면에 센서패턴(10)을 형성하는 경우, 칼라필터(215)에 센서패턴(10)이 패터닝된 면의 반대쪽면에는 색감을 표시하는 레진이 Red/Green/Blue 형태로 존재하는데, 각 각의 Red, Green, 및 Blue를 화소라고 정의하고 R/G/B의 3개화소(270a, 270b, 270c)가 결합된 형태를 도트(Dot, 270)라고 정의한다.
도 22의 예시는 가로방향으로 6개의 도트(270)와 세로방향으로 5개의 도트(270)로 구성된 칼라필터(215)를 보인 것이다. 도 22에서서와 같이 각 화소(270a, 270b, 270c)의 경계인 BM(Black Matrix, 275)에는 센서패턴(10)이 위치할 수 있다.
BM(275)은 LCD의 각 화소(270a, 270b, 270c)에 연결되는 신호선을 가리거나 화소의 색감을 구분짓는 등의 역할을 하며, 통상 수 um에서 수십 um정도의 폭으로 배치된다. BM(275)은 반사되지 않으며 투과되지 않는 검정계열의 물질로 구성되며, 칼라필너 하측의 레진의 경계면에 위치한다. 하나의 화소(270a, 270b, 270c)에서 BM(275)의 점유율은 통상 20%~50%정도 된다. 따라서 BM(275)에 센서패턴(10)을 형성하여도 충분한 센서패턴의 면적을 확보할 수 있다.
도 22를 참조하면, 센서패턴(10)은 화소간의 BM에 위치하며 하나의 센서패턴(10)은 4개의 도트(270)를 수용하도록 형성된다. 센서패턴(10)은 화소(270a, 270b, 270c) 및 도트(270) 둘레의 BM(275) 내에서 격자구조로 서로 모두 연결되어 있으며 센서신호선(22)도 BM으로 배선되어 드라이브IC(30)에 연결된다.
이러한 구조의 장점은, 센서패턴(10)과 센서신호선(22)을 비가시영역인 BM(275)에 배치하여, 센서패턴(10) 및 센서신호선(22)을 메탈로 구성할 수 있다는 것이다. 따라서 한 장의 mask로 센서패턴(10)과 신호선(22)을 구성할 수 있음은 물론, 센서신호선(22)의 저항값도 낮출 수 있어 배선저항을 크게 고려하지 않아도 된다. 또한, 센서패턴(10)과 센서신호선(22)을 메탈로 구성하여도, 화소의 개구율을 저하시키지 않으며, 메탈의 전기전도도가 우수하므로 좀 더 안정적으로 신호를 드라이브IC로 전달하는 것이 가능하다.
도 22의 실시예는 센서신호선(22)을 배선하기 위해 센서패턴(10)과 센서패턴(10) 사이에 센서패턴이 포함되지 않는 복수개의 화소가 필요하다. 또한, 도시된 예시에서는 상하방향의 센서패턴(10) 경계면에는 하나의 화소를 경계로 구분지었으나 복수개의 화소로 경계지을 수도 있다.
도 22의 실시예에서 센서패턴(10)은 칼라필터의 상면 즉, 칼라필터의 외측에 설치되는 경우의 실시예를 설명하였으나, 칼라필터의 내측 즉, 칼라레진(R/G/B)과 칼라필터의 내측 사이에 존재할 수도 있다. 센서패턴이 칼라필터의 상측에 위치할때는, 칼라필터의 제조공정이 글래스의 내측과 외측 두곳에서 이루어져야 하지만, 센서패턴이 칼라필터의 내측에 위치하는 경우에는 글래스의 내측에서만 공정이 이루어지므로 제조공정이 단순해지고 수율이 상승된다.
메탈과 같이 불투과성 물질을 사용하는 경우에는 반사가 되지 않는 메탈을 사용하거나, 메탈의 상면에 반사성이 없는 산화크롬이나 산화은(Ag) 또는 검정계열의 무기물질이나 유기물질이 도포될 수 있다. 본 실시예에서는 메탈을 사용하는 실시예를 들었으나, 센서패턴과 신호선을 구성하는 물질은 메탈과 같은 비투과 물질에 한정되지 않으며 투명도전물질과 같이 도전성을 가진 물질 역시 모두 적용가능하다.
이와 같은 실시예에서, BM의 점유율이 수십 % 정도 되므로 BM에 설치되는 센서패턴(10)의 면적도 화소면적의 수십 %가 되어, <수식 4>에서 형성된 정전용량도 수십 %가 되므로 이들의 절대적인 면적을 임의로 조정 가능하여, 터치검출에 지장이 없게 된다.
도 22와 같은 실시예의 또 다른 장점은, 화소의 투과영역에 존재하는 물질이 없으므로 화소의 투과율이 기존의 다른 터치스크린에 비해 상승한다는 점이다. 또한, 종래 투명도전물질로 이루어진 센서패턴을 형성하는 터치스크린의 경우에는 투명도전물질의 육안 식별 방지를 위해 인덱스 매칭을 실시하는데, 도 22의 실시예에서는 이러한 공정이 제거될 수 있는 장점을 갖는다.
도 22의 실시예에서는 도트가 6 x 5(가로 x 세로)인 경우를 들었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 하나의 센서패턴(10)의 하측에는 수십개에서 수백개 또는 이를 초과하는 도트가 위치할 수 있다. 또한, 본 예에서는 칼라필터를 통해 도트가 구분되는 경우의 실시예를 들었으나, PDP와 같이 칼라필터를 갖고있지 않으며 화소간 구분이 격벽으로 구분되는 실시예처럼, 화소와 화소를 구분하는 구분체가 있는 모든 경우의 실시예에 본 실시예의 사상이 적용될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10 : 센서패턴 10a : x축 선형 센서패턴
10b : y축 선형 센서패턴 12 : 충전수단
14 : 터치검출부 14a : ADC
18 : 증폭기 18a : 차동증폭기
19 : 비교기 22 : 센서신호선
22a : 투명신호선 22b : 메탈신호선
25 : 손가락 28 : 메모리부
30 : 드라이브IC 30a : 마스터 드라이브IC
30b : 슬레이브 드라이브IC 31 : 구동부
33 : 타이밍 제어부 35 : 신호처리부
37 : 교번전압 생성부 40 : CPU
41a : 대향면적부 41b : 연결부
42 : 교차부 43 : 공통전압 검출부
45 : 공통전압 수신부 47 : 셀렉터
50 : 기판 52 : 보호패널
57 : 접착부재 58 : 에어갭
59 : 접속부 60 : 드라이브IC
90 : 액티브영역 92 : 비가시영역
94 : 통신채널 96 : FPC
97 : FPC 98 : 자외선 경화수지
200 : 표시장치 205 : TFT기판
210 : 액정층 215 : 칼라필터
220 : 공통전극 230 : 실런트
242 : 게이트라인 244 : 데이터라인
246 : 공통전극라인 248 : 화소전극라인
250 : TFT 251 : 게이트전극
253 : 소스전극 255 : 드레인전극
257 : 반도체층 270 : 도트
275 : BM

Claims (77)

  1. 신체의 손가락(25) 또는 이와 유사한 도전체와 같은 터치입력도구의 접근에 의해 터치정전용량(Ct)이 발생하는 것을 감지하는 정전식 터치 검출수단에 있어서,
    상기 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하는 센서패턴(10);
    상기 센서패턴(10)에 일측이 연결되고 타측으로는 터치 검출을 위한 구동전압이 인가되는 보조커패시터(Caux);
    상기 센서패턴(10) 및 보조커패시터(Caux)에 프리차지신호를 공급하여 상기 터치정전용량(Ct) 및 보조커패시터(Caux)에 전하를 축적하기 위한 충전수단(12); 및
    상기 센서패턴(10)에 연결되며, 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압의 크기에 대비하여, 터치 발생에 의해 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압의 크기의 차이인 전압변동을 검출하여 터치신호를 검출하는 터치검출부(14);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충전수단(12)은 3단자형 스위칭소자인 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 보조커패시터(Caux)의 타측은 상기 충전수단(12)의 온/오프 제어단자에 접속되며, 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 충전수단(12)의 온/오프 제어전압과 동일한 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 소정 주파수로 교번하는 교번전압인 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 상기 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압의 상승구간(rising time) 및/또는 하강구간(falling time)에서 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며,
    상기 공통전극(220)의 공통전압 레벨을 검출하는 공통전압 검출부(43)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 공통전압 검출부(43)는 상기 공통전극정전용량(Cvcom)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하여 공통전압 레벨의 상승구간(rising time) 및 하강구간(falling time)을 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며,
    상기 표시장치(200)로부터 공통전극(220)의 공통전압 정보를 수신하는 공통전압 수신부(45)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 상기 공통전압 레벨의 상승 에지(rising edge) 및 하강 에지(falling edge)를 회피하여 터치신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압은 다음의 <수식1>에 의해 결정되고, 상기 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압은 다음의 <수식2>에 의해 결정되며, 상기 전압변동은 <수식1>과 <수식2>의 차이에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
    <수식1>
    Figure 112011042282071-pat00069

    <수식2>
    Figure 112011042282071-pat00070

    (여기서,
    Figure 112011042282071-pat00071
    는 센서패턴에서의 전압변동분이며,
    Figure 112011042282071-pat00072
    는 보조커패시터에 인가되는 하이 레벨 전압이며,
    Figure 112011042282071-pat00073
    는 보조커패시터에 인가되는 로우 레벨 전압이며,
    Figure 112011042282071-pat00074
    는 보조커패시터정전용량이며,
    Figure 112011042282071-pat00075
    은 공통전극정전용량이며,
    Figure 112011042282071-pat00076
    는 기생정전용량이며,
    Figure 112011042282071-pat00077
    는 터치정전용량임.)
  12. 제 11항에 있어서,
    터치신호 검출시에 상기 터치검출부(14)의 입력단은 적어도 1Mohm 이상의 하이 임피던스 상태인 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 전압변동의 크기에 대응하여 상기 센서패턴(10)에 대한 터치입력도구의 터치 점유율을 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 AD 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 증폭하는 증폭기(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 증폭기(18)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 차동 증폭하는 차동증폭기(18a)인 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  17. 제 15항에 있어서,
    터치 미발생시 상기 증폭기(18)의 출력을 센서패턴(10)별로 저장하는 메모리부(28)를 더 포함하며, 상기 메모리부(28)를 참조하여 각 센서패턴(10)별로 터치 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출수단.
  18. 신체의 손가락(25) 또는 이와 유사한 도전체와 같은 터치입력도구의 접근에 의해 터치정전용량(Ct)이 발생하는 것을 감지하는 정전식 터치 검출방법에 있어서,
    (a) 상기 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하는 센서패턴(10) 및 이 센서패턴(10)에 일측이 연결되고 타측으로는 구동전압이 인가되는 보조커패시터(Caux)에 프리차지신호를 공급하여 상기 터치정전용량(Ct) 및 보조커패시터(Caux)에 전하를 축적하는 단계;
    (b) 상기 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하는 단계; 및
    (c) 상기 센서패턴(10)에서, 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 발생한 전압의 크기에 대비하여, 터치 발생에 의해 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 발생한 전압의 크기의 차이인 전압변동이 발생하는지 여부를 검출하여 터치신호를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 충전수단(12)은 3단자형 스위칭소자인 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 보조커패시터(Caux)의 타측은 상기 충전수단(12)의 온/오프 제어단자에 접속되며, 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 충전수단(12)의 온/오프 제어전압과 동일한 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 소정 주파수로 교번하는 교번전압인 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 단계(b)는 상기 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압의 상승구간(rising time) 및/또는 하강구간(falling time)에서 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  23. 제 18항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며,
    상기 공통전극(220)의 공통전압 레벨을 검출하는 공통전압 검출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 공통전압 검출단계는 상기 공통전극정전용량(Cvcom)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하여 공통전압 레벨의 상승구간(rising time) 및 하강구간(falling time)을 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  25. 제 18항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며,
    상기 표시장치(200)로부터 공통전극(220)의 공통전압 정보를 수신하는 공통전압 수신단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  26. 제 24항 또는 제 25항에 있어서,
    상기 단계(c)는 상기 공통전압 레벨의 상승 에지(rising edge) 및 하강 에지(falling edge)를 회피하여 터치신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  27. 삭제
  28. 제 18항에 있어서,
    상기 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압은 다음의 <수식1>에 의해 결정되고, 상기 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압은 다음의 <수식2>에 의해 결정되며, 상기 전압변동은 <수식1>과 <수식2>의 차이에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
    <수식1>
    Figure 112011042282071-pat00078

    <수식2>
    Figure 112011042282071-pat00079

    (여기서,
    Figure 112011042282071-pat00080
    는 센서패턴에서의 전압변동분이며,
    Figure 112011042282071-pat00081
    는 보조커패시터에 인가되는 하이 레벨 전압이며,
    Figure 112011042282071-pat00082
    는 보조커패시터에 인가되는 로우 레벨 전압이며,
    Figure 112011042282071-pat00083
    는 보조커패시터정전용량이며,
    Figure 112011042282071-pat00084
    은 공통전극정전용량이며,
    Figure 112011042282071-pat00085
    는 기생정전용량이며,
    Figure 112011042282071-pat00086
    는 터치정전용량임.)
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 단계(c)에서 터치신호를 검출하는 부분의 입력단은 적어도 1Mohm 이상의 하이 임피던스 상태인 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  30. 제 28항에 있어서,
    상기 단계(c)는 전압변동의 크기에 대응하여 상기 센서패턴(10)에 대한 터치입력도구의 터치 점유율을 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  31. 제 18항에 있어서,
    상기 단계(c)는 AD 컨버터를 이용하여 센서패턴(10)에서의 전압변동 발생 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  32. 제 18항에 있어서,
    상기 단계(c)는 센서패턴(10)에서의 신호를 증폭하는 증폭기(18) 이용하여 센서패턴(10)에서의 전압변동 발생 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 증폭기(18)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 차동 증폭하는 차동증폭기(18a)인 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  34. 제 32항에 있어서,
    터치 미발생시 상기 증폭기(18)의 출력을 센서패턴(10)별로 메모리부(28)에 저장하는 단계를 더 포함하며,
    상기 단계(c)는 상기 메모리부(28)를 참조하여 각 센서패턴(10)별로 센서패턴(10)에서의 전압변동 발생 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치 검출방법.
  35. 신체의 손가락(25) 또는 이와 유사한 도전체와 같은 터치입력도구의 접근에 의해 터치정전용량(Ct)이 발생하는 것을 감지하는 정전식 터치스크린패널에 있어서,
    기판(50);
    상기 기판(50)의 상면에 형성되며, 상기 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하는 센서패턴(10);
    상기 센서패턴(10)에 일측이 연결되고 타측으로는 터치 검출을 위한 구동전압이 인가되는 보조커패시터(Caux);
    상기 센서패턴(10) 및 보조커패시터(Caux)에 프리차지신호를 공급하여 상기 터치정전용량(Ct) 및 보조커패시터(Caux)에 전하를 축적하기 위한 충전수단(12);
    상기 센서패턴(10)에 연결되며, 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압의 크기에 대비하여, 터치 발생에 의해 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압의 크기의 차이인 전압변동을 검출하여 터치신호를 검출하는 터치검출부(14); 및
    상기 충전수단(12)을 제어하여 터치정전용량(Ct)에 프리차지신호를 공급하고, 상기 터치검출부(14)의 출력으로부터 터치 좌표를 연산하는 드라이브IC(30);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 충전수단(12)은 3단자형 스위칭소자인 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  37. 제 36항에 있어서,
    상기 보조커패시터(Caux)의 타측은 상기 충전수단(12)의 온/오프 제어단자에 접속되며, 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 충전수단(12)의 온/오프 제어전압과 동일한 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  38. 제 35항에 있어서,
    상기 보조커패시터(Caux)의 타측으로 인가되는 구동전압은 소정 주파수로 교번하는 교번전압인 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 상기 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압의 상승구간(rising time) 및/또는 하강구간(falling time)에서 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  40. 제 35항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며,
    상기 공통전극(220)의 공통전압 레벨을 검출하는 공통전압 검출부(43)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  41. 제 40항에 있어서,
    상기 공통전압 검출부(43)는 상기 공통전극정전용량(Cvcom)에 의한 센서패턴(10)에서의 전압변동을 검출하여 공통전압 레벨의 상승구간(rising time) 및 하강구간(falling time)을 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  42. 제 35항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 표시장치(200)의 공통전극(220)과의 사이에서 공통전극정전용량(Cvcom)을 형성하며,
    상기 표시장치(200)로부터 공통전극(220)의 공통전압 정보를 수신하는 공통전압 수신부(45)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  43. 제 41항 또는 제 42항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 상기 공통전압 레벨의 상승 에지(rising edge) 및 하강 에지(falling edge)를 회피하여 터치신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  44. 삭제
  45. 제 35항에 있어서,
    상기 터치 미발생시 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압은 다음의 <수식1>에 의해 결정되고, 상기 터치정전용량(Ct)이 부가될 때 보조커패시터(Caux)에 인가되는 구동전압에 의해 센서패턴(10)에서 발생한 전압은 다음의 <수식2>에 의해 결정되며, 상기 전압변동은 <수식1>과 <수식2>의 차이에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
    <수식1>
    Figure 112011042282071-pat00087

    <수식2>
    Figure 112011042282071-pat00088

    (여기서,
    Figure 112011042282071-pat00089
    는 센서패턴에서의 전압변동분이며,
    Figure 112011042282071-pat00090
    는 보조커패시터에 인가되는 하이 레벨 전압이며,
    Figure 112011042282071-pat00091
    는 보조커패시터에 인가되는 로우 레벨 전압이며,
    Figure 112011042282071-pat00092
    는 보조커패시터정전용량이며,
    Figure 112011042282071-pat00093
    은 공통전극정전용량이며,
    Figure 112011042282071-pat00094
    는 기생정전용량이며,
    Figure 112011042282071-pat00095
    는 터치정전용량임.)
  46. 제 45항에 있어서,
    터치신호 검출시에 상기 터치검출부(14)의 입력단은 적어도 1Mohm 이상의 하이 임피던스 상태인 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  47. 제 45항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 전압변동의 크기에 대응하여 상기 센서패턴(10)에 대한 터치입력도구의 터치 점유율을 검출하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  48. 제 35항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 AD 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  49. 제 35항에 있어서,
    상기 터치검출부(14)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 증폭하는 증폭기(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  50. 제 49항에 있어서,
    상기 증폭기(18)는 상기 센서패턴(10)에서의 신호를 차동 증폭하는 차동증폭기(18a)인 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  51. 제 49항에 있어서,
    터치 미발생시 상기 증폭기(18)의 출력을 센서패턴(10)별로 저장하는 메모리부(28)를 더 포함하며, 상기 메모리부(28)를 참조하여 각 센서패턴(10)별로 터치 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  52. 제 35항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 상기 기판(50)의 액티브영역(90)에 도트 매트릭스 형태로 배열되며, 상기 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 각각의 센서패턴(10)마다 설치되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  53. 제 35항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 상기 기판(50)의 액티브영역(90)에 도트 매트릭스 형태로 배열되며, 상기 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 복수개의 센서패턴(10)별로 할당되어 복수개의 센서패턴(10)을 멀티플렉싱하여 사용되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  54. 제 52항 또는 제 53항에 있어서,
    상기 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 기판(50)의 비가시영역(92)에 설치되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  55. 제 35항에 있어서,
    상기 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 상기 드라이브IC(30)에 집적 설치되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  56. 제 35항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 상기 기판(50)의 액티브영역(90)에서 선형으로 배열되며, 적어도 둘 이상의 선형 센서패턴(10a, 10b)이 서로 교차하는 교차부(42)가 형성되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  57. 제 56항에 있어서,
    상기 선형 센서패턴(10a, 10b)은 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성하기 위한 대향면적부(41a)와, 상기 대향면적부(41a)들을 연결하는 연결부(41b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  58. 제 56항 또는 제 57항에 있어서,
    상기 선형 센서패턴(10a, 10b) 각각에 할당된 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 상기 기판(50)의 비가시영역(92)에 설치되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  59. 제 56항 또는 제 57항에 있어서,
    상기 선형 센서패턴(10a, 10b) 각각에 할당된 충전수단(12) 및 터치검출부(14)는 상기 드라이브IC(30)에 집적 설치되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  60. 제 35항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)에서 인출되는 센서신호선(22)은 적어도 기판(50)의 액티브영역(90)에서는 투명신호선(22a)으로 배선되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  61. 제 60항에 있어서,
    상기 센서신호선(22)은 상기 기판(50)의 비가시영역(92)에서 상기 투명신호선(22a)과 접속부(59)를 매개로 접속되는 메탈신호선(22b)으로 배선되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  62. 제 60항 또는 제 61항에 있어서,
    상기 기판(50)의 액티브영역(90)에서 상기 센서패턴(10)과 센서패턴(10) 사이로 센서신호선(22)이 배선되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  63. 제 62항에 있어서,
    상기 센서신호선(22)의 선폭은 상기 기판(50)에서 상기 센서패턴(10)의 위치에 따라 선폭이 달라지는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  64. 제 35항에 있어서,
    상기 드라이브IC(30)는 상기 기판(50)의 일측에 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Film) 형태로 실장되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  65. 제 35항에 있어서,
    상기 기판(50)의 일측에는 복수개의 드라이브IC(30)가 실장되며, 그 중 하나는 외부로 터치신호를 전달하는 마스터 드라이브IC(30a)이고, 나머지는 상기 마스터 드라이브IC(30a)와 통신하는 슬레이브 드라이브IC(30b)인 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  66. 제 65항에 있어서,
    상기 마스터 드라이브IC(30a)와 슬레이브 드라이브IC(30b)는 관장하는 영역의 경계면에서 상호의 터치 검출 정보를 참조하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  67. 제 35항에 있어서,
    상기 기판(50)의 상면에는 보호패널(52)이 더 부착되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  68. 제 35항에 있어서,
    상기 기판(50)은 표시장치(200) 내에 내장 설치되거나, 표시장치(200)를 구성하는 기판 중 어느 하나의 기판인 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널.
  69. 제 35항 내지 제 42항, 제 45항 내지 제 53항, 제 55항 내지 제 57항, 제 60항, 제 61항, 제 64항 내지 제 68항 중 어느 한 항의 터치스크린패널을 내장하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치.
  70. 제 69항에 있어서,
    상기 표시장치(200)는 액정표시장치이며, 상기한 기판(50)은 액정표시장치의 칼라필터(215)인 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치.
  71. 제 69항에 있어서,
    화면 표시를 위한 드라이브IC(60)와 상기 터치스크린패널의 드라이브IC(30)가 단일의 IC로 통합된 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치.
  72. 제 69항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 화소를 구분하는 경계면에 위치하는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치.
  73. 제 72항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 화소 영역을 침범하지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치.
  74. 제 72항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)에서 인출되는 센서신호선(22)은 화소를 구분하는 경계면을 따라 배선되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치.
  75. 제 74항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)과 센서신호선(22)은 동일한 마스크에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치.
  76. 제 75항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)과 센서신호선(22)은 메탈로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치.
  77. 제 70항에 있어서,
    상기 센서패턴(10)은 칼라필터(215)의 칼라 레진과 글래스 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치.
KR1020110019867A 2011-03-07 2011-03-07 전압변동을 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치 KR101165456B1 (ko)

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EP12755424.4A EP2685360A4 (en) 2011-03-07 2012-03-02 CAPACITIVE TOUCH DETECTION APPARATUS BASED ON VOLTAGE FLUCTUATIONS, METHOD OF DETECTING AND TOUCH SCREEN PANEL AND DISPLAY DEVICE WITH AN INTEGRATED CAPACITIVE TOUCH SCREEN PANEL
CN201280022139.5A CN103518181B (zh) 2011-03-07 2012-03-02 触摸检测装置及其检测方法、触摸屏面板、显示装置
US14/003,443 US9507467B2 (en) 2011-03-07 2012-03-02 Voltage difference-based capacitive touch detection device, capacitive touch detection method and capacitive touch screen panel, and display device with built-in capacitive touch screen panel
CN201610564915.4A CN106055166A (zh) 2011-03-07 2012-03-02 电容性触摸屏面板
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TW101107512A TWI569188B (zh) 2011-03-07 2012-03-06 電容式觸控檢測裝置，使用變壓現象方法及觸控螢幕面板，以及嵌入該電容式觸控螢幕面板之顯示裝置
TW105131566A TWI608399B (zh) 2011-03-07 2012-03-06 電容式觸控螢幕面板
US14/811,107 US9606691B2 (en) 2011-03-07 2015-07-28 Voltage difference-based capacitive touch detection device, capacitive touch detection method and capacitive touch screen panel, and display device with built-in capacitive touch screen panel
US15/298,994 US9740359B2 (en) 2011-03-07 2016-10-20 Voltage difference-based capacitive touch detection device, capacitive touch detection method and capacitive touch screen panel, and display device with built-in capacitive touch screen panel

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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101310744B1 (ko) * 2011-07-15 2013-10-14 이현재 터치스크린 패널의 터치신호 검출 시스템
KR101403421B1 (ko) * 2013-06-27 2014-06-10 이현재 터치스크린 패널의 터치신호 검출 시스템
US20140183478A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Lg Display Co., Ltd. Flexible organic light-emitting display device and method for manufacturing the same
WO2014117144A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 Motorola Mobility Llc A symmetrical flat panel display
KR20150120923A (ko) * 2015-10-15 2015-10-28 주식회사 지2터치 드라이빙 백 현상을 이용한 터치 검출수단
KR20150120922A (ko) * 2015-10-15 2015-10-28 주식회사 지2터치 드라이빙 백 현상을 이용한 터치 검출수단
KR101566939B1 (ko) 2015-03-05 2015-11-06 주식회사 지2터치 정전식 터치 신호 검출 장치 및 방법
US9207825B2 (en) 2013-11-05 2015-12-08 Samsung Display Co., Ltd. Display device, touch panel device, touch panel driving IC device, and method of driving touch panel
KR20160083650A (ko) * 2014-12-31 2016-07-12 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
CN107589874A (zh) * 2017-10-23 2018-01-16 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及制备方法、触控显示面板和触控显示装置
US9880677B2 (en) 2013-12-09 2018-01-30 Lg Display Co., Ltd. Touch display device
US10451909B2 (en) 2015-12-11 2019-10-22 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same
US10495912B2 (en) 2016-04-26 2019-12-03 Samsung Display Co., Ltd Method of manufacturing liquid crystal display panel and liquid crystal display panel manufactured by the same
KR20220010916A (ko) * 2020-07-20 2022-01-27 주식회사 지엔피컴퍼니 물체의 연속적인 비접촉 근접 센싱 모듈 및 방법

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM441878U (en) * 2012-03-13 2012-11-21 Inv Element Inc Embedded touch display panel structure
US9214501B2 (en) 2012-03-13 2015-12-15 Mei, Inc. In-cell OLED touch display panel structure
CN103163676B (zh) * 2012-09-26 2016-03-09 敦泰电子有限公司 集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏及其应用设备
KR101472001B1 (ko) * 2012-12-06 2014-12-15 이성호 Ac 전원에 연동한 커패시턴스 검출 수단 및 방법
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
KR102092665B1 (ko) * 2013-02-21 2020-03-24 주식회사 실리콘웍스 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법
KR101963317B1 (ko) 2013-04-08 2019-03-28 주식회사 지2터치 정전식 터치 검출수단 및 검출방법
CN103246419B (zh) * 2013-04-28 2016-04-20 肖衣鉴 一种电容触摸屏及触摸屏的判断触摸点的方法
TWI483169B (zh) * 2013-06-11 2015-05-01 Pixart Imaging Inc 電容偵測電路以及使用此電容偵測電路的電能供應裝置
CN104423741A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 天津富纳源创科技有限公司 触摸点及触摸压力的检测方法
KR102117342B1 (ko) 2013-12-19 2020-06-01 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
US9588622B2 (en) * 2013-12-31 2017-03-07 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Single layer capacitive touch module backlight module
CN106030483B (zh) * 2014-02-18 2019-12-17 剑桥触控科技有限公司 使用压感触摸的触摸屏的功率模式的动态切换
KR101527320B1 (ko) * 2014-02-26 2015-06-09 하이디스 테크놀로지 주식회사 매트릭스 스위칭 타입 터치패널
US9946418B2 (en) * 2014-10-08 2018-04-17 Kapik Inc. System and method for sensing touches in capacitive panels
KR101582940B1 (ko) * 2014-12-10 2016-01-07 주식회사 지2터치 터치 신호 검출 장치 및 터치 신호 검출 방법
WO2016118173A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Tracking a handheld device on surfaces with optical patterns
KR101602842B1 (ko) * 2015-03-05 2016-03-11 주식회사 지2터치 정전식 터치 신호 검출 장치 및 방법
US10031605B2 (en) * 2015-04-13 2018-07-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Display integrated pressure sensor
TWI579755B (zh) * 2015-06-04 2017-04-21 瑞鼎科技股份有限公司 自電容觸控顯示面板及其驅動方法
TWI575432B (zh) * 2015-06-12 2017-03-21 映智科技股份有限公司 感測裝置
USD788048S1 (en) * 2015-06-16 2017-05-30 Fibar Group S.A. Touch-less swipe controller
CN204808294U (zh) * 2015-07-10 2015-11-25 成都京东方光电科技有限公司 显示面板及显示装置
CN105022544A (zh) * 2015-07-28 2015-11-04 Tcl移动通信科技（宁波）有限公司 一种电容式触控屏、移动终端及控制方法
US9720542B2 (en) 2015-08-04 2017-08-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Active stylus differential synchronization
US9690437B2 (en) * 2015-08-26 2017-06-27 Lg Display Co., Ltd. Display device having in-cell touch structure and method of driving the same
CN106502479B (zh) * 2015-09-06 2023-10-24 安徽精卓光显技术有限责任公司 触摸显示装置
EP3159777A1 (en) 2015-10-20 2017-04-26 LG Display Co., Ltd. Method and circuit for driving touch sensors and display device using the same
KR102480270B1 (ko) * 2015-12-11 2022-12-23 주식회사 지2터치 터치스크린 내장형 표시 장치 및 터치 검출 방법
KR101725298B1 (ko) * 2015-12-11 2017-04-10 주식회사 지2터치 터치스크린 내장형 표시 장치 및 그 제조 방법
TWI584186B (zh) * 2016-04-13 2017-05-21 友達光電股份有限公司 觸控顯示面板及其驅動方法
US10121048B2 (en) * 2016-07-29 2018-11-06 Elan Microelectronics Corporation Operating method for a fingerprint sensing device and fingerprint sensing system
KR102565297B1 (ko) * 2016-10-17 2023-08-10 엘지디스플레이 주식회사 터치 표시 장치, 터치 시스템, 터치 마스터 및 통신 방법
KR20180049544A (ko) * 2016-11-03 2018-05-11 현대자동차주식회사 터치 입력장치
KR101773097B1 (ko) 2017-02-14 2017-09-19 주식회사 아나패스 커패시턴스 검출 장치 및 커패시턴스 검출 장치 구동 방법
CN106775131B (zh) * 2017-02-20 2020-01-21 京东方科技集团股份有限公司 一种触控显示基板及触控显示方法
JP2018147396A (ja) * 2017-03-08 2018-09-20 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
TWI626573B (zh) * 2017-03-13 2018-06-11 友達光電股份有限公司 顯示裝置
JP6903476B2 (ja) 2017-04-20 2021-07-14 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US10480962B2 (en) * 2017-04-21 2019-11-19 Capsule Technologies, Inc. Electronic device including a capacitive sensor in a housing
US11145766B2 (en) * 2017-06-08 2021-10-12 Sharp Kabushiki Kaisha Active-matrix substrate and display device
CN109144305B (zh) * 2017-06-27 2021-07-27 原相科技股份有限公司 高灵敏度的电容触控装置及其运作方法
US20190139503A1 (en) * 2017-11-06 2019-05-09 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display device
KR102072647B1 (ko) * 2018-06-01 2020-02-03 주식회사 지2터치 접촉식 및 비접촉식 터치 검출이 가능한 터치패드 및 터치 패드를 이용한 터치 검출 방법 및 터치 패드를 포함하는 디스플레이 장치
TWI678650B (zh) * 2018-06-07 2019-12-01 李尚禮 觸控感測裝置與觸碰感測訊號的感測方法
US11003274B2 (en) 2018-09-13 2021-05-11 Sensel, Inc. Method and apparatus for automotive variable impedance touch sensor array
US10990223B2 (en) 2018-09-13 2021-04-27 Sensel, Inc. Method and apparatus for variable impedence touch sensor array force aware interaction in large surface devices
US10871848B2 (en) 2018-09-13 2020-12-22 Sensel, Inc. Method and apparatus for variable impedence touch sensor array gesture recognition
US10891050B2 (en) 2018-09-13 2021-01-12 Sensel, Inc. Method and apparatus for variable impedance touch sensor arrays in non-planar controls
KR102530321B1 (ko) * 2018-12-21 2023-05-09 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 이를 포함하는 전자 기기
WO2020139815A1 (en) 2018-12-26 2020-07-02 Sensel, Inc. Method and apparatus for variable impedance touch sensor array force aware interaction with handheld display devices
KR102601361B1 (ko) * 2018-12-27 2023-11-13 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치, 공통 구동 회로 및 구동 방법
US11194415B2 (en) 2019-01-03 2021-12-07 Sensel, Inc. Method and apparatus for indirect force aware touch control with variable impedance touch sensor arrays
KR102087840B1 (ko) * 2019-02-07 2020-03-11 고려대학교 산학협력단 스트레인 센서 및 이의 제조 방법
CN110276307A (zh) * 2019-06-25 2019-09-24 Oppo广东移动通信有限公司 显示组件装置、电子设备和显示组件装置的组装方法
US11150760B2 (en) * 2019-08-15 2021-10-19 Novatek Microelectronics Corp. Touch analog front-end circuit and touch display apparatus thereof
CN110728940B (zh) * 2019-09-17 2020-12-08 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 反相器、goa电路及显示面板
CN112987959B (zh) * 2019-12-18 2024-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种触控面板、其驱动方法及显示装置
KR102480273B1 (ko) * 2020-12-03 2022-12-23 주식회사 지2터치 Ｐ형 트랜지스터를 포함하는 프로그램 가능한 전압이 인가되는 터치 스크린
CN112764577B (zh) * 2021-01-12 2023-12-01 奕力科技股份有限公司 触控感测装置及其感测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078292A (ja) 2004-09-08 2006-03-23 Omron Corp 容量計測装置および方法、並びにプログラム
KR100943441B1 (ko) 2009-03-31 2010-02-19 이성호 터치 입력장치
KR101008441B1 (ko) 2010-04-16 2011-01-14 이성호 충전식 터치스크린 패널

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6049620A (en) * 1995-12-15 2000-04-11 Veridicom, Inc. Capacitive fingerprint sensor with adjustable gain
US6998545B2 (en) * 2002-07-19 2006-02-14 E.G.O. North America, Inc. Touch and proximity sensor control systems and methods with improved signal and noise differentiation
US7180508B2 (en) * 2002-09-17 2007-02-20 Tyco Electronics Corporation Dynamic corrections for a non-linear touchscreen
KR20070044554A (ko) * 2005-10-25 2007-04-30 삼성전자주식회사 표시 장치
CN101059738A (zh) * 2006-04-20 2007-10-24 铼宝科技股份有限公司 向上发光型有机发光二极管的透明触摸屏幕
KR101350874B1 (ko) * 2007-02-13 2014-01-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 구동 방법
US9367179B2 (en) * 2008-05-27 2016-06-14 Microchip Technology Incorporated Capacitive voltage divider touch sensor
CN101320107B (zh) * 2008-07-04 2010-04-21 友达光电股份有限公司 触控式显示面板、彩色滤光片及其制作方法
JP5075082B2 (ja) 2008-10-06 2012-11-14 株式会社ジャパンディスプレイイースト 入力装置、及びそれを備えた表示装置
JP2010108501A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Samsung Electronics Co Ltd センシング感度を向上させたタッチスクリーンコントローラ、タッチスクリーンコントローラを備えるディスプレイ駆動回路、ディスプレイ装置及びシステム
CN101441538B (zh) * 2008-12-19 2010-11-10 友达光电股份有限公司 触控式装置的结构与触控式显示面板
CN101441347B (zh) * 2008-12-23 2010-09-01 友达光电股份有限公司 彩色滤光触控基板、显示面板及两者的制造方法
CN101719037B (zh) * 2009-12-30 2011-06-01 友达光电股份有限公司 触控显示面板
JP5424209B2 (ja) * 2010-04-22 2014-02-26 株式会社ジャパンディスプレイ タッチパネル、および表示装置
KR101735386B1 (ko) * 2010-06-25 2017-05-30 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치 및 그 구동 방법과 그 제조 방법
TWI436258B (zh) * 2010-08-31 2014-05-01 Innolux Corp 電容式觸控裝置、觸控顯示器及其驅動方法
KR101085088B1 (ko) * 2010-09-01 2011-11-18 이성호 레벨시프트를 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치
US20130050130A1 (en) * 2011-08-22 2013-02-28 Sharp Kabushiki Kaisha Touch panel and display device with differential data input

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078292A (ja) 2004-09-08 2006-03-23 Omron Corp 容量計測装置および方法、並びにプログラム
KR100943441B1 (ko) 2009-03-31 2010-02-19 이성호 터치 입력장치
KR101008441B1 (ko) 2010-04-16 2011-01-14 이성호 충전식 터치스크린 패널

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101310744B1 (ko) * 2011-07-15 2013-10-14 이현재 터치스크린 패널의 터치신호 검출 시스템
KR20140085306A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 유기 발광 표시 장치 및 플렉서블 유기 발광 표시 장치 제조 방법
US20140183478A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Lg Display Co., Ltd. Flexible organic light-emitting display device and method for manufacturing the same
US9761816B2 (en) 2012-12-27 2017-09-12 Lg Display Co., Ltd. Flexible organic light-emitting display device and method for manufacturing the same
US9236420B2 (en) * 2012-12-27 2016-01-12 Lg Display Co., Ltd. Flexible organic light-emitting display device and method for manufacturing the same
KR102245511B1 (ko) * 2012-12-27 2021-04-28 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 유기 발광 표시 장치 및 플렉서블 유기 발광 표시 장치 제조 방법
WO2014117144A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 Motorola Mobility Llc A symmetrical flat panel display
KR101403421B1 (ko) * 2013-06-27 2014-06-10 이현재 터치스크린 패널의 터치신호 검출 시스템
US9207825B2 (en) 2013-11-05 2015-12-08 Samsung Display Co., Ltd. Display device, touch panel device, touch panel driving IC device, and method of driving touch panel
US9880677B2 (en) 2013-12-09 2018-01-30 Lg Display Co., Ltd. Touch display device
KR102288654B1 (ko) 2014-12-31 2021-08-11 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
KR20160083650A (ko) * 2014-12-31 2016-07-12 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
KR101566939B1 (ko) 2015-03-05 2015-11-06 주식회사 지2터치 정전식 터치 신호 검출 장치 및 방법
WO2016140456A1 (ko) * 2015-03-05 2016-09-09 주식회사지2터치 정전식 터치 신호 검출 장치 및 방법
KR20150120922A (ko) * 2015-10-15 2015-10-28 주식회사 지2터치 드라이빙 백 현상을 이용한 터치 검출수단
KR101695231B1 (ko) * 2015-10-15 2017-01-11 주식회사 지2터치 드라이빙 백 현상을 이용한 터치 검출수단
KR101634718B1 (ko) * 2015-10-15 2016-06-29 주식회사 지2터치 드라이빙 백 현상을 이용한 터치 검출수단
KR20150120923A (ko) * 2015-10-15 2015-10-28 주식회사 지2터치 드라이빙 백 현상을 이용한 터치 검출수단
US10451909B2 (en) 2015-12-11 2019-10-22 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same
US10809557B2 (en) 2015-12-11 2020-10-20 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same
US10495912B2 (en) 2016-04-26 2019-12-03 Samsung Display Co., Ltd Method of manufacturing liquid crystal display panel and liquid crystal display panel manufactured by the same
CN107589874A (zh) * 2017-10-23 2018-01-16 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及制备方法、触控显示面板和触控显示装置
CN107589874B (zh) * 2017-10-23 2023-11-10 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及制备方法、触控显示面板和触控显示装置
KR20220010916A (ko) * 2020-07-20 2022-01-27 주식회사 지엔피컴퍼니 물체의 연속적인 비접촉 근접 센싱 모듈 및 방법
KR102448239B1 (ko) * 2020-07-20 2022-09-29 주식회사 지엔피컴퍼니 물체의 연속적인 비접촉 근접 센싱 모듈 및 방법

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