KR101749676B1 - 터치 좌표 검출 방법 및 이를 수행하기 위한 터치 패널 어셈블리 - Google Patents

터치 좌표 검출 방법 및 이를 수행하기 위한 터치 패널 어셈블리 Download PDF

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Abstract

터치 좌표 검출 방법은 적어도 하나의 제1 터치 전극을 포함하는 제1 기판 및 상기 제1 기판과 중첩되며 적어도 하나의 제2 터치 전극을 포함하는 제2 기판을 포함하는 터치 패널에서, 상기 제1 터치 전극 및 상기 제2 터치 전극이 중첩되는 영역으로 정의되는 셀 중 터치된 셀을 검출한다. 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제1 전기적 신호에 기초하여 상기 터치된 셀 내에서 터치 위치를 검출한다. 제1 터치 및 제2 터치 사이의 거리를 검출하여 터치 수를 판단한다. 상기 터치 수에 대응하는 예상 터치 좌표를 검출한다. 상기 예상 터치 좌표에 따른 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제2 전기적 신호에 기초하여 상기 예상 터치 좌표 중에서 터치 좌표를 결정한다. 베젤 폭을 감소시키고, 정확한 멀티 터치 좌표를 검출할 수 있다.

Description

터치 좌표 검출 방법 및 이를 수행하기 위한 터치 패널 어셈블리{METHOD OF DETERMINING TOUCH COORDINATE AND TOUCH PANEL ASSEMBLY FOR PERFORMING THE SAME}
본 발명은 터치 좌표 검출 방법 및 이를 수행하기 위한 터치 패널 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티 터치를 인식할 수 있는 터치 좌표 검출 방법 및 이를 수행하기 위한 터치 패널 어셈블리에 관한 것이다.
최근, 리모콘이나 별도의 입력 장치 없이, 스타일러스 펜, 손가락 등의 터치 수단에 의해 신호를 입력하는 터치 패널을 장착한 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 휴대폰, 컴퓨터 등의 표시 패널 상에 터치 패널이 설치된다.
상기 터치 패널은 터치를 감지하는 방법에 따라 정전 용량 방식(capacitive type), 저항막 방식(resistive type), 적외선 방식 (infrared type) 등으로 구분할 수 있다.
종래의 저항막 방식의 터치 패널은 복수의 상부 전극들을 포함하는 상부 기판과 상기 상부 전극들과 교차하는 복수의 하부 전극들을 포함하는 하부기판을 포함한다. 상기 상부 전극들과 상기 하부 전극들이 교차하는 영역에 복수의 셀들이 정의된다.
상기 상부 기판이 스타일러스 펜 또는 손가락에 의해 가압되면, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극의 접촉이 일어나고, 그로 인해 전압 강하가 발생한다. 상기 전압 강하에 응답하여, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극에 순차적으로 전압을 인가하여 X축 및 Y축의 좌표를 검출한다.
그러나, 상기 터치 패널은 하나의 셀에서 하나의 터치만을 인식할 수 있으므로, 터치 패널의 해상도를 높이기 위해서는 많은 셀들이 필요하다. 그에 따라, 상기 상부 전극들 및 상기 하부 전극들의 개수가 증가하고, 상기 상부 전극들 및 상기 하부 전극들과 연결되는 배선의 수가 증가하여 베젤 폭이 증가한다.
또한, 패널 사이즈가 점점 증가함에 따라, 상기 상부 전극들 및 상기 하부 전극들의 개수가 증가하고, 상기 상부 전극들 및 상기 하부 전극들과 연결되는 배선의 수가 증가하여 베젤 폭이 증가한다. 이와 같이 베젤 폭이 증가하는 경우, 원판 글라스에서 패널의 취득율이 감소하게 되어 생산성이 감소하게 되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 멀티 터치의 터치 좌표를 정확히 검출할 수 있고, 터치 전극 및 배선의 수를 감소시켜 베젤 폭을 줄일 수 있는 터치 좌표 검출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 터치 좌표 검출 방법을 수행하는 데 적합한 터치 패널 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 터치 좌표 검출 방법에서는, 적어도 하나의 제1 터치 전극을 포함하는 제1 기판 및 상기 제1 기판과 중첩되며 적어도 하나의 제2 터치 전극을 포함하는 제2 기판을 포함하는 터치 패널에서, 상기 제1 터치 전극 및 상기 제2 터치 전극이 중첩되는 영역으로 정의되는 셀 중 터치된 셀을 검출한다. 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제1 전기적 신호에 기초하여 상기 터치된 셀 내에서 터치 위치를 검출한다. 제1 터치 및 제2 터치 사이의 거리를 검출하여 터치 수를 판단한다. 상기 터치 수에 대응하는 예상 터치 좌표를 검출한다. 상기 예상 터치 좌표에 따른 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제2 전기적 신호에 기초하여 상기 예상 터치 좌표 중에서 터치 좌표를 결정한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 터치 전극은 상기 제1 터치 전극의 제1 변을 따라 제1 방향으로 연장된 제1 단자 및 상기 제1 터치 전극의 제1 변과 대향하는 상기 제1 터치 전극의 제2 변을 따라 상기 제1 방향으로 연장된 제2 단자를 포함할 수 있다. 상기 제2 터치 전극은 상기 제2 터치 전극의 제1 변을 따라 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제3 단자 및 상기 제2 터치 전극의 상기 제1 변과 대향하는 상기 제2 터치 전극의 제2 변을 따라 상기 제2 방향으로 연장된 제4 단자를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전기적 신호는 전압일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 위치를 검출하는 단계는 상기 제1 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제2 단자에 접지 전압을 인가하여, 상기 제3 단자로부터 측정된 전압에 기초하여 제1 좌표를 검출할 수 있다. 상기 제3 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제4 단자에 접지 전압을 인가하여, 상기 제1 단자로부터 측정된 전압에 기초하여 제2 좌표를 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 수를 판단하는 단계는 상기 제1 터치 및 상기 제2 터치 사이의 거리가 0인 경우 1점 터치로 판단하고, 상기 제1 터치 및 상기 제2 터치 사이의 거리가 0보다 큰 경우 2점 터치로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 수를 판단하는 단계는 상기 제1 터치 전극의 저항값의 크기에 기초하여 제1 거리를 검출하고, 상기 제2 터치 전극의 저항값의 크기에 기초하여 제2 거리를 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 거리는 상기 제1 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제2 단자에 접지 전압을 인가하여 검출하고, 상기 제2 거리는 상기 제3 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제4 단자에 접지 전압을 인가하여 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 예상 터치 좌표를 검출하는 단계는, 상기 터치가 2점 터치인 경우, 상기 터치 위치를 제1 터치 및 제2 터치의 중점의 좌표로 판단하는 단계, 및 상기 중점 및 상기 제1 터치 및 상기 제2 터치 사이의 거리를 이용하여 예상 터치 좌표를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 예상 터치 좌표를 계산하는 단계에서 제1 예상 터치 좌표는 {P1=(xm-dx/2, ym-dy/2), P2=(xm+dx/2, ym+dy/2)}이고, 제2 예상 터치 좌표는 {P1=(xm-dx/2, ym+dy/2), P2=(xm+dx/2, ym-dy/2)}일 수 있다. 여기서, P1은 상기 제1 터치, P2는 상기 제2 터치, xm은 상기 중점의 제1 좌표, ym은 상기 중점의 제2 좌표, dx는 상기 제1 거리, dy는 상기 제2 거리일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제2 전기적 신호는 전압일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 좌표를 결정하는 단계는 상기 제1 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제2 단자에 접지 전압을 인가하여, 상기 제3 단자로부터 측정된 제1 전압 및 상기 제4 단자로부터 측정된 제2 전압을 이용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 좌표를 결정하는 단계는 상기 터치가 2점 터치인 경우, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 차이를 이용할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리는 터치 패널 및 터치 패널 구동부를 포함한다. 상기 터치 패널은 적어도 하나의 제1 터치 전극을 포함하는 제1 기판 및 상기 제1 기판과 중첩되며 적어도 하나의 제2 터치 전극을 포함하는 제2 기판을 포함한다. 상기 터치 패널 구동부는 상기 제1 터치 전극 및 상기 제2 터치 전극이 중첩되는 영역으로 정의되는 셀 중 터치된 셀을 검출하고, 상기 터치된 셀 내에서 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제1 전기적 신호에 기초하여 터치 위치를 검출하며, 제1 터치 및 제2 터치 사이의 거리를 검출하여 터치 수를 판단하고, 상기 터치 수에 대응하는 예상 터치 좌표를 생성하며, 상기 예상 터치 좌표에 따른 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제2 전기적 신호에 기초하여 상기 예상 터치 좌표 중에서 터치 좌표를 결정한다. 상기 터치 패널 구동부는 상기 터치 패널을 구동한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 및 제2 터치 전극들은 서로 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1 기판은 적어도 2개의 상기 제1 터치 전극을 가지며, 상기 제1 및 제2 터치 전극들이 중첩되어 적어도 2개의 셀을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 및 제2 터치 전극들은 서로 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제2 기판은 적어도 2개의 상기 제2 터치 전극을 가지며, 상기 제1 및 제2 터치 전극들이 중첩되어 적어도 2개의 셀을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 및 제2 터치 전극들은 서로 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1 기판은 적어도 2개의 상기 제1 터치 전극을 가지며, 상기 제2 기판은 적어도 2개의 제2 터치 전극을 갖고, 상기 제1 및 제2 터치 전극들이 중첩되어 적어도 4개의 셀을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 터치 전극은 상기 제1 터치 전극의 제1 변을 따라 제1 방향으로 연장된 제1 단자 및 상기 제1 터치 전극의 제1 변과 대향하는 상기 제1 터치 전극의 제2 변을 따라 상기 제1 방향으로 연장된 제2 단자를 포함할 수 있다. 상기 제2 터치 전극은 상기 제2 터치 전극의 제1 변을 따라 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제3 단자 및 상기 제2 터치 전극의 상기 제1 변과 대향하는 상기 제2 터치 전극의 제2 변을 따라 상기 제2 방향으로 연장된 제4 단자를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 패널 구동부는 상기 제1 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제2 단자에 접지 전압을 인가하여, 상기 제3 단자로부터 측정된 제1 전압 및 상기 제4 단자로부터 측정된 제2 전압을 이용하여 상기 터치 좌표를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 패널 구동부는 상기 터치가 2점 터치인 경우, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 차이를 이용하여 상기 터치 좌표를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전기적 신호는 전압이고, 상기 제2 전기적 신호는 전압일 수 있다.
이와 같은 터치 좌표 검출 방법 및 이를 수행하는 데 적합한 터치 패널 어셈블리에 따르면, 베젤 폭을 감소시키는 동시에, 정확한 멀티 터치 좌표를 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 나타내는 개념도이다.
도 2a는 도 1의 터치 패널의 제1 기판을 나타내는 평면도이다.
도 2b는 도 1의 터치 패널의 제2 기판을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 터치 패널의 제1 셀을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1의 터치 패널 구동부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 1의 터치 패널 어셈블리의 터치 좌표 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 터치 위치를 검출하는 단계를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 7은 도 5의 터치 수를 판단하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 도 7의 저항값을 나타내는 회로도이다.
도 9는 도 5의 제1 터치 및 제2 터치 사이의 거리에 따른 저항값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 터치된 셀 내에 두 개의 터치가 있을 때, 도 5의 예상 터치 좌표를 생성하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 도 10의 예상 터치 좌표를 나타내는 개념도이다.
도 12a 및 12b는 도 5의 터치 좌표를 결정하는 단계를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리를 나타내는 개념도이다.
도 14는 도 13의 터치 패널의 제1 기판을 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 13의 터치 패널의 제1 셀을 나타내는 사시도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리를 나타내는 개념도이다.
도 17은 도 16의 터치 패널의 제2 기판을 나타내는 평면도이다.
도 18은 도 16의 터치 패널의 제1 셀을 나타내는 사시도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리를 나타내는 개념도이다.
도 20은 도 19의 터치 패널의 제1 기판을 나타내는 평면도이다.
도 21은 도 19의 터치 패널의 제2 기판을 나타내는 평면도이다.
도 22는 도 19의 터치 패널의 제1 셀을 나타내는 사시도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 상기 터치 표시 장치는 상기 터치 패널(100), 표시 패널(300) 및 패널 구동부(500)를 포함한다.
상기 터치 패널(100)은 상기 표시 패널(300) 상에 배치된다.
상기 표시 패널(300)은 제3 기판(미도시), 제4 기판(미도시), 및 액정층(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3 기판은 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 상기 화소들은 스위칭 소자, 화소 전극을 포함할 수 있다. 상기 제4 기판은 컬러 필터층을 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터층은 컬러 필터, 공통 전극을 포함할 수 있다. 상기 액정층은 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판 사이에 배치된다. 상기 제3 기판의 상기 화소 전극 및 상기 제4 기판의 상기 공통 전극에 전압을 인가하여 상기 액정층에 전계를 생성한다. 상기 전계의 세기를 조절하여 상기 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻을 수 있다.
상기 패널 구동부(500)는 터치 패널 구동부(200) 및 표시 패널 구동부(400)를 포함한다. 상기 터치 패널 구동부(200)는 상기 터치 패널(100)과 전기적으로 연결되어, 상기 터치 패널을 구동하고, 상기 표시 패널 구동부(400)는 상기 표시 패널(300)과 전기적으로 연결되어, 상기 표시 패널(300)을 구동한다. 상기 터치 패널 구동부(200) 및 상기 표시 패널 구동부(400)는 동일 기판에 배치될 수 있다.
상기 터치 패널 구동부(200)는 상기 터치 패널(100) 상의 터치 좌표를 검출하여, 터치 정보를 표시 패널 구동부(400)에 전달한다. 상기 표시 패널 구동부(400)는 상기 터치 정보를 반영하여, 상기 표시 패널(300)을 구동한다.
본 실시예에서, 표시 장치는 액정 표시 장치인 것을 예시하였으나, 플라즈마 패널 표시 장치(Plasma Panel Display, PDP), 유기 전계 발광 다이오드 표시 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED), 전계 효과 표시 장치(Field Emission Display, FED) 등일 수 있다.
도 2a는 도 1의 터치 패널의 제1 기판을 나타내는 평면도이다. 도 2b는 도 1의 터치 패널의 제2 기판을 나타내는 평면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 터치 패널 어셈블리는 상기 터치 패널(100) 및 상기 터치 패널 구동부(200)를 포함한다. 상기 터치 패널 구동부(200)는 복수의 배선들을 통해 상기 터치 패널(100)과 연결되어, 상기 터치 패널(100)을 구동한다.
상기 터치 패널(100)은 제1 기판(120) 및 제2 기판(140)을 포함한다. 상기 제2 기판(140)은 상기 제1 기판(120)의 하부에 배치되고, 상기 제1 기판(120)과 겹쳐진다.
상기 터치 패널(100)은 상기 제1 기판(120) 및 상기 제2 기판(140)의 사이에 배치되는 밀봉제(미도시) 및 스페이서(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 밀봉제는 상기 제1 기판(120) 및 상기 제2 기판(140)을 접착한다. 상기 스페이서는 상기 제1 기판(120) 및 상기 제2 기판(140)을 이격시킨다. 또한, 상기 스페이서는 상기 제1 기판(120) 및 상기 제2 기판(140)의 사이즈가 커짐에 따라 발생하는 제1 기판(120)의 중심 부분의 처짐을 방지할 수 있다.
상기 제1 기판(120) 및 상기 제2 기판(140)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 기판(120) 및 상기 제2 기판(140)은 정사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 기판(120) 및 상기 제2 기판(140)은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 기판(120)은 제1 베이스 기판(121) 및 상기 제1 베이스 기판(121) 상에 배치되는 복수의 제1 터치 전극(122)들을 포함한다.
상기 제1 베이스 기판(121)은 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 투명한 물질의 예로서는 유리, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 플라스틱 등을 들 수 있다.
상기 제1 터치 전극(122)들은 제1 방향(D1)으로 길게 연장되고, 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 배치된다. 상기 제1 터치 전극(122)들은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제1 터치 전극(122)들은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 터치 전극(122)들은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 터치 전극(122)들은 도전성 재료를 포함한다. 상기 제1 터치 전극(122)들에 사용될 수 있는 도전성 재료로서는 은(Ag), 인듐 주석 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 아연 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 전도성 고분자 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 터치 전극(122)들의 양 단부에는 상기 터치 패널 구동부(200)와 연결되는 배선이 배치된다.
상기 제2 기판(140)은 제2 베이스 기판(141) 및 상기 제2 베이스 기판(141) 상에 배치되는 복수의 제2 터치 전극(142)들을 포함한다.
상기 제2 베이스 기판(141)은 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 투명한 물질의 예로서는 유리, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 플라스틱 등을 들 수 있다.
상기 제2 터치 전극(142)들은 상기 제2 방향(D2)으로 길게 연장되고, 상기 제1 방향(D1)으로 배치된다. 상기 제2 터치 전극(142)들은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제2 터치 전극(142)들은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 터치 전극(142)들은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제2 터치 전극(142)들은 도전성 재료를 포함한다. 상기 제2 터치 전극(142)들에 사용될 수 있는 도전성 재료로는 은(Ag), 인듐 주석 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 아연 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 전도성 고분자 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제2 터치 전극(142)들의 양 단부에는 상기 터치 패널 구동부(200)와 연결되는 배선이 배치된다.
상기 제1 및 제2 터치 전극들(122, 142)이 교차하는 영역에 복수의 셀들이 정의된다. 도 1, 도2a 및 도2b와 같이, 4개의 상기 제1 터치 전극(122) 및 4개의 상기 제2 터치 전극(142)이 형성되는 경우, 상기 터치 패널(100)은 4x4의 매트릭스를 이루는 16개의 셀을 갖는다. 즉, 상기 셀의 수는 상기 제1 터치 전극(122)의 수 및 상기 제2 터치 전극(142)의 수의 곱이다.
예를 들어, 제1 행의 상기 제1 방향(D1)의 상기 셀들은 제1 셀(C1), 제2 셀(C2), 제3 셀(C3) 및 제4 셀(C4)이고, 제2 행의 상기 제1 방향(D1)의 상기 셀들은 제5 셀(C5), 제6 셀(C6), 제7 셀(C7) 및 제8 셀(C8)이며, 제3 행의 상기 제1 방향(D1)의 상기 셀들은 제9 셀(C9), 제10 셀(C10), 제11 셀(C11) 및 제12 셀(C12)이고, 제4 행의 상기 제1 방향(D1)의 상기 셀들은 제13 셀(C13), 제14 셀(C14), 제15 셀(C15) 및 제16 셀(C16)이다.
상기 터치 패널(100)은 각각의 셀에서 터치를 독립적으로 인식할 수 있다. 또한, 상기 셀 내에서 2개의 멀티 터치를 인식할 수 있다. 상기 터치 패널(100)이 16개의 셀을 갖는 경우, 상기 터치 패널(100)은 32개의 멀티 터치를 인식할 수 있다.
도 3은 도 1의 터치 패널의 제1 셀을 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 제1 셀(C1)은 제1 행의 상기 제1 터치 전극(122) 및 제1 열의 상기 제2 터치 전극(142)이 교차하는 영역으로 정의된다.
상기 제1 터치 전극(122)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 변 및 상기 제1 변과 대향하는 제2 변을 포함한다. 상기 제1 터치 전극(122)은 상기 제1 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 단자(T1) 및 상기 제2 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제2 단자(T2)를 포함한다.
상기 제2 터치 전극(142)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제1 변 및 상기 제1 변과 대향하는 제2 변을 포함한다. 상기 제2 터치 전극(142)은 상기 제1 변을 따라 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제3 단자(T3) 및 상기 제2 변을 따라 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제4 단자(T4)를 포함한다.
상기 제2 내지 제16 셀(C2 내지 C16)은 상기 제1 셀(C1)과 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 4는 도 1의 터치 패널 구동부를 나타내는 블록도이다. 도 5는 도 1의 터치 패널 어셈블리의 터치 좌표 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 터치 패널 구동부(200)는 터치 셀 검출부(210), 터치 위치 검출부(220), 터치 수 판단부(230), 예상 터치 좌표 검출부(240) 및 터치 좌표 결정부(250)를 포함한다.
상기 터치 좌표 검출 방법에서 상기 터치 셀 검출부(210)는 터치된 셀을 검출한다(단계 S100). 복수의 셀이 동시에 터치되는 경우, 상기 터치 셀 검출부(210)는 복수의 터치된 셀들을 검출할 수 있다.
상기 터치 위치 검출부(220)는 상기 터치된 셀 내에서 터치 위치를 검출한다(단계 S200). 상기 터치 위치 검출부(220)는 상기 제1 및 제2 터치 전극들(122, 142)의 단자들에서 측정된 전압에 기초하여 터치 위치를 검출한다. 상기 터치된 셀 내에 하나의 터치가 있는 경우, 상기 터치 위치 검출부(220)는 상기 터치의 위치를 검출한다. 상기 터치된 셀 내에 두 개의 터치가 있는 경우, 상기 터치 위치 검출부(220)는 상기 두 개의 터치의 중점의 위치를 검출할 수 있다.
상기 터치 수 판단부(230)는 상기 터치된 셀 내에서 하나의 터치가 있는지, 두 개의 터치가 있는지를 판단한다(단계 S300). 상기 터치 수 판단부(230)는 제1 터치 및 제2 터치 사이의 거리를 검출하여 터치 수를 판단한다.
예를 들어, 상기 터치 수 판단부(230)는 상기 제1 터치 및 상기 제2 터치 사이의 거리가 0인 경우 1점 터치로 판단하고, 상기 제1 터치 및 상기 제2 터치 사이의 거리가 0보다 큰 경우 2점 터치로 판단한다.
상기 예상 터치 좌표 생성부(240)는 상기 터치 수에 대응하는 예상 터치 좌표를 생성한다. 상기 터치된 셀 내에 하나의 터치가 있는 것으로 판단한 경우, 상기 예상 터치 좌표 생성부(240)는 상기 터치 위치 검출부(220)에서 검출한 상기 터치 위치를 예상 터치 좌표로 생성한다(단계 S400). 상기 터치된 셀 내에 두 개의 터치가 있는 것으로 판단한 경우, 상기 예상 터치 좌표 생성부(240)는 상기 터치 위치 검출부(220)에서 검출한 상기 터치 위치를 상기 두 개의 터치의 중점의 좌표로 판단하고, 상기 중점의 좌표 및 상기 터치 수 판단부(230)에서 검출한 두 개의 터치 사이의 거리를 이용하여 상기 예상 터치 좌표들을 계산하여 상기 예상 터치 좌표들을 생성한다(단계 S500).
상기 터치 좌표 결정부(250)는 상기 예상 터치 좌표 중에서 터치 좌표를 결정한다(단계 S600). 상기 터치된 셀 내에 하나의 터치가 있는 것으로 판단한 경우, 상기 터치 좌표 결정부(250)는 상기 하나의 예상 터치 좌표를 터치 좌표로 결정한다. 상기 터치된 셀 내에 두 개의 터치가 있는 것으로 판단한 경우, 상기 터치 좌표 결정부(250)는 상기 예상 터치 좌표에 따른 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 합성 저항값에 기초하여 상기 예상 터치 좌표 중에서 터치 좌표를 결정한다.
이하, 상기 터치 셀 검출 단계(S100)를 자세히 설명한다.
상기 터치 셀 검출부(210)는 상기 제1 터치 전극들(122)에 전압을 인가한다. 상기 터치 셀 검출부(210)는 터치로 인해 발생하는 전압 강하를 검출하여 터치된 상기 제1 터치 전극(122)을 검출할 수 있다.
상기 터치 셀 검출부(210)는 상기 제2 터치 전극들(142)에 전압을 인가한다. 상기 터치 셀 검출부(210)는 터치로 인해 발생하는 전압 강하를 검출하여 터치된 제2 터치 전극(142)을 검출할 수 있다.
상기 터치 셀 검출부(210)는 터치된 상기 제1 터치 전극(122) 및 터치된 상기 제2 터치 전극(142)을 근거로 터치된 셀을 검출할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 셀(C2)과 상기 제 11셀(C11)이 터치된 경우를 가정한다. 상기 터치 셀 검출부(210)는 전압을 제1 행 내지 제4 행의 상기 제1 터치 전극(122)들에 인가한다. 상기 터치 셀 검출부(210)는 전압 강하가 발생한 제1 행의 상기 제1 터치 전극(122)을 검출하고, 전압 강하가 발생한 제3 행의 상기 제1 터치 전극(122)을 검출한다.
상기 터치 셀 검출부(210)는 전압을 제1 열 내지 제4 열의 상기 제2 터치 전극(142)들에 인가한다. 상기 터치 셀 검출부(210)는 전압 강하가 발생한 제2 열의 상기 제2 터치 전극(142)을 검출하고, 전압 강하가 발생한 제3 열의 상기 제2 터치 전극(142)을 검출한다.
상기 터치 셀 검출부(210)는 터치된 제1 행의 상기 제1 터치 전극(122) 및 터치된 제 2열의 상기 제2 터치 전극(142)을 근거로 터치된 상기 제2 셀(C2)을 검출하고, 터치된 제3 행의 상기 제1 터치 전극(122) 및 터치된 제3 열의 상기 제2 터치 전극(142)을 근거로 터치된 상기 제11 셀(C11)을 검출한다.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 터치 위치를 검출하는 단계를 설명하기 위한 개념도들이다.
이하, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 상기 터치 위치 검출 단계(S200)를 자세히 설명한다.
도 6a는 터치된 셀 내에 하나의 터치가 있는 경우에 터치 위치를 검출하는 단계를 나타낸 개념도이다.
도 6a를 참조하면, 상기 제1 터치 전극(122)과 상기 제2 터치 전극(142)은 하나의 터치된 위치(P)에서 서로 접촉한다.
상기 터치 위치(P)의 제1 좌표를 검출하기 위해, 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제1 단자(T1)에 전원 전압(VCC)을 인가하고, 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제2 단자(T2)에 접지 전압(GND)을 인가한다. 상기 제1 터치 전극(122)은 상기 제1 단자(T1)로부터 상기 제2 단자(T2)에 이르기까지 상기 전원 전압(VCC)으로부터 상기 접지 전압(GND)까지 선형적으로 감소하는 전압을 갖는다. 상기 터치 위치(P)의 전압을 통해 상기 터치 위치(P)의 상기 제1 좌표를 알 수 있다. 상기 터치 위치(P)에서 상기 제1 터치 전극(122)과 접촉하는 상기 제2 터치 전극(142)은 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 터치 위치(P)와 등전위를 갖는다. 그러므로, 상기 제2 터치 전극(142)의 전압을 측정하여, 상기 터치 위치(P)의 상기 제1 좌표를 검출할 수 있다. 상기 제2 터치 전극(142)의 전압은 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제3 단자(T3) 또는 상기 제4 단자(T4)에서 측정할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 전원 전압(VCC)을 상기 제2 단자(T2)에 인가하고, 상기 접지 전압(GND)을 상기 제1 단자(T1)에 인가할 수 있다.
또한, 상기 전원 전압(VCC)을 상기 제1 단자(T1)에 인가하고 상기 접지 전압(GND)을 상기 제2 단자(T2)에 인가하여 상기 제2 터치 전극(142)에서 제1 전압을 측정하고, 상기 전원 전압(VCC)을 상기 제2 단자(T2)에 인가하고 상기 접지 전압(GND)을 상기 제1 단자(T1)에 인가하여 상기 제2 터치 전극(142)에서 제2 전압을 측정한 후에 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 평균값을 계산할 수 있다. 이 경우, 더욱 정확한 터치 위치의 검출이 가능하다.
상기 터치 위치(P)의 제2 좌표를 검출하기 위해, 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제3 단자(T3)에 전원 전압(VCC)을 인가하고, 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제4 단자(T4)에 접지 전압(GND)을 인가한다. 상기 터치 위치(P)에서 상기 제2 터치 전극(142)과 접촉하는 상기 제1 터치 전극(122)은 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 터치 위치(P)와 등전위를 갖는다. 그러므로, 상기 제1 터치 전극(122)의 전압을 측정하여, 상기 터치 위치(P)의 상기 제2 좌표를 검출할 수 있다. 상기 제1 터치 전극(122)의 전압은 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제1 단자(T1) 또는 상기 제2 단자(T2)에서 측정할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 전원 전압(VCC)을 상기 제4 단자(T4)에 인가하고, 상기 접지 전압(GND)을 상기 제3 단자(T3)에 인가할 수 있다.
또한, 상기 전원 전압(VCC)을 상기 제3 단자(T3)에 인가하고 상기 접지 전압(GND)을 상기 제4 단자(T4)에 인가하여 상기 제1 터치 전극(122)에서 제3 전압을 측정하고, 상기 전원 전압(VCC)을 상기 제4 단자(T4)에 인가하고 상기 접지 전압(GND)을 상기 제3 단자(T3)에 인가하여 상기 제1 터치 전극(122)에서 제4 전압을 측정한 후에 상기 제3 전압 및 상기 제4 전압의 평균값을 계산할 수 있다. 이 경우, 더욱 정확한 터치 위치의 검출이 가능하다. 도 7은 도 5의 터치 수를 판단하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다. 도 8은 도 7의 저항값을 나타내는 회로도이다. 도 9는 도 7의 상기 제1 터치 및 상기 제2 터치 사이의 거리에 따른 저항값의 변화를 나타내는 그래프이다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 상기 터치 수 판단 단계(S300)를 자세히 설명한다.
상기 제1 터치 전극의 저항값의 크기에 기초하여, 제1 거리(dx)를 검출한다. 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제1 단자(T1)에 상기 전원 전압(VCC)을 인가하고, 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제2 단자(T2)에 상기 접지 전압(GND)을 인가한다.
RA는 상기 제1 터치 전극(122) 상에 배치되고, 상기 제1 단자(T1)로부터 제1 터치 위치(P1)까지의 저항이다. RP는 상기 제1 및 제2 터치 전극들(122, 142) 상에 배치되고, 상기 제1 터치 위치(P1)로부터 상기 제2 터치 위치(P2)까지의 저항이다. RB는 상기 제1 터치 전극(122) 상에 배치되고, 상기 제2 터치 위치(P2)로부터 상기 제2 단자(T2)까지의 저항이다.
상기 제1 단자로부터 상기 제2 단자까지의 합성 저항값은 RA+RP//RP+RB이고, 이를 정리하면, RA+RP/2+RB이다. 즉, 상기 제1 및 제2 터치 위치들(P1, P2) 사이의 거리가 길어질수록, RP의 병렬 연결로 인해 상기 합성 저항값의 크기가 작아진다.
상기 제1 단자로부터 상기 제2 단자까지의 직렬 저항은 RMAX이다. 도 14에서 보듯이, 상기 제1 단자로부터 상기 제2 단자까지의 합성 저항값을 측정하면, 상기 제1 및 제2 터치 위치들(P1, P2) 사이의 상기 제1 거리(dx)를 측정할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 전원 전압(VCC)을 상기 제2 단자(T2)에 인가하고, 상기 접지 전압(GND)을 상기 제1 단자(T1)에 인가할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 상기 제2 터치 전극의 저항값의 크기에 기초하여, 제2 거리(dy)를 검출한다. 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제3 단자(T3)에 상기 전원 전압(VCC)을 인가하고, 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제4 단자(T4)에 상기 접지 전압(GND)을 인가한다.
본 실시예에서, 상기 전원 전압(VCC)을 상기 제4 단자(T4)에 인가하고, 상기 접지 전압(GND)을 상기 제3 단자(T3)에 인가할 수 있다.
상기 거리(d)는 상기 제1 거리(dx) 및 상기 제2 거리(dy)를 이용하여 상기 제1 터치(P1) 및 상기 제2 터치(P2) 사이의 거리(d)를 얻을 수 있다. 상기 제1 거리(dx) 및 상기 제2 거리(dy)가 모두 0이면 상기 제1 터치(P1) 및 상기 제2 터치(P2) 사이의 거리(d)는 0이다.
상기 터치 수 판단부(230)는 상기 제1 터치(P1) 및 상기 제2 터치(P2) 사이의 거리(d)가 0인 경우 1점 터치로 판단하고, 상기 제1 터치(P1) 및 상기 제2 터치 사이(P2) 사이의 거리(d)가 0보다 큰 경우 2점 터치로 판단한다.
도 10은 터치된 셀 내에 두 개의 터치가 있을 때, 도 5의 예상 터치 좌표를 생성하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 상기 예상 터치 좌표를 생성하는 단계(S500)는 상기 터치 위치(P)를 상기 제1 및 제2 터치 위치들(P1, P2)의 중점의 좌표(P)로 판단한다(단계 S510). 상기 중점의 좌표(P) 및 상기 제1 터치(P1) 및 상기 제2 터치(P2) 사이의 거리(d)를 이용하여 예상 터치 좌표를 계산한다(단계 S520).
도 11은 도 10의 예상 터치 좌표를 나타내는 개념도이다.
도 11을 참조하면, 상기 예상 터치 좌표 계산 단계(S520)는 상기 제1 및 제2 터치 위치들(P1, P2)의 중점의 좌표(P) 및 상기 거리(d)를 이용하여, 상기 예상 터치 좌표를 얻는다.
상기 중점의 제1 좌표(xm)에 상기 제1 거리(dx)를 더하거나 빼서, 상기 예상 터치 좌표의 x축 성분을 얻을 수 있고, 상기 중점의 제2 좌표(ym)에 상기 제1 거리(dy)를 더하거나 빼서, 상기 예상 터치 좌표의 y축 성분을 얻을 수 있다.
상기 터치된 셀 내에 두 개의 터치가 있는 경우, 상기 예상 터치 좌표는 두 개가 생성된다. 제1 예상 터치 좌표(PA1, PA2)는 제1 터치인 PA1=(xm-dx/2, ym-dy/2) 및 제2 터치인 PA2=(xm+dx/2, ym+dy/2)를 포함한다. 제2 예상 터치 좌표(PB1, PB2)는 제1 터치인 PB1=(xm-dx/2, ym+dy/2) 및 제2 터치인 PB2=(xm+dx/2, ym-dy/2)를 포함한다.
도 12a 및 12b는 도 5의 터치 좌표를 결정하는 단계를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 12a는 상기 터치 좌표가 제1 예상 터치 좌표인 경우의 개념도이다. 여기서, 상기 제1 예상 터치 좌표는 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제3 단자(T3)를 X축, 및 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제1 단자(T1)를 Y축으로 가정할 때, 두 개의 터치가 양의 기울기를 갖도록 배치되는 예상 터치 좌표이다.
도 12a를 참조하면, 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제1 단자(T1)에 상기 전원 전압(VCC)을 인가하고, 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제2 단자(T2)에 상기 접지 전압(GND)을 인가한다.
이 때, 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제3 단자(T3)로부터 제1 전압을 측정하고, 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제4 단자(T4)로부터 제2 전압을 측정한다.
이 경우, 상기 터치 좌표가 상기 제1 예상 터치 좌표이면, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 작은 값을 갖는다. 즉, 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압을 뺀 값은 음의 값을 갖는다.
도 12b는 상기 터치 좌표가 제2 예상 터치 좌표인 경우의 개념도이다. 여기서, 상기 제2 예상 터치 좌표는 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제3 단자(T3)를 X축, 및 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제1 단자(T1)를 Y축으로 가정할 때, 두 개의 터치가 음의 기울기를 갖도록 배치되는 예상 터치 좌표이다.
도 12b를 참조하면, 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제1 단자(T1)에 상기 전원 전압(VCC)을 인가하고, 상기 제1 터치 전극(122)의 상기 제2 단자(T2)에 상기 접지 전압(GND)을 인가한다.
이 때, 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제3 단자(T3)로부터 제1 전압을 측정하고, 상기 제2 터치 전극(142)의 상기 제4 단자(T4)로부터 제2 전압을 측정한다.
이 경우, 상기 터치 좌표가 상기 제2 예상 터치 좌표이면, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 큰 값을 갖는다. 즉, 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압을 뺀 값은 양의 값을 갖는다.
즉, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 비교하여 상기 제1 전압이 크면, 상기 터치 좌표는 상기 제1 예상 터치 좌표인 것으로 판단할 수 있고, 상기 제2 전압이 크면, 상기 터치 좌표는 상기 제2 예상 터치 좌표인 것을 판단할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 기판(120)은 4개의 상기 제1 터치 전극(122)을 포함하고, 상기 제2 기판(140)은 4개의 상기 제2 터치 전극(142)을 포함하므로, 베젤 폭을 감소시킬 수 있다. 또한, 하나의 셀에서 2개의 멀티 터치를 인식할 수 있으므로, 총 32개의 멀티 터치를 인식할 수 있고, 예상 터치 좌표들로부터 정확한 터치 좌표를 검출할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리를 나타내는 개념도이다. 도 14는 도 13의 터치 패널의 제1 기판을 나타내는 평면도이다.
본 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리는 제1 기판(120A)이 하나의 제1 터치 전극(122A)을 갖는 것을 제외하고는 도 1의 터치 패널 어셈블리와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 터치 패널 어셈블리는 터치 패널(100A) 및 터치 패널 구동부(200)를 포함한다. 상기 터치 패널 구동부(200)는 복수의 배선들을 통해 상기 터치 패널(100A)과 연결되어, 상기 터치 패널(100A)을 구동한다.
상기 터치 패널(100A)은 상기 제1 기판(120A) 및 제2 기판(140)을 포함한다. 상기 제2 기판(140)은 상기 제1 기판(120)의 하부에 배치되고, 상기 제1 기판(120)과 겹쳐진다.
상기 제1 기판(120A)은 제1 베이스 기판(121) 및 상기 제1 베이스 기판(121) 상에 배치되는 하나의 상기 제1 터치 전극(122A)을 포함한다.
상기 제1 터치 전극(122A)들은 도전성 재료를 포함한다. 상기 제1 터치 전극(122A)들에 사용될 수 있는 도전성 재료로서는 은(Ag), 인듐 주석 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 아연 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 전도성 고분자 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 및 제2 터치 전극들(122A, 142)이 교차하는 영역에 복수의 셀들이 정의된다. 도 13 및 도 14와 같이, 1개의 상기 제1 터치 전극(122A) 및 4개의 상기 제2 터치 전극들(142)이 형성되는 경우, 상기 터치 패널(100A)은 상기 제2 터치 전극들(142)의 형상과 동일한 4개의 셀을 갖는다.
예를 들어, 상기 셀들은 제2 방향(D2)으로 길게 연장되며, 제1 방향(D1)으로 배치된다. 상기 제1 방향(D1)의 상기 셀들은 제1 셀(CA1), 제2 셀(CA2), 제3 셀(CA3) 및 제4 셀(CA4)이다.
도 15는 도 13의 터치 패널의 제1 셀을 나타내는 사시도이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 상기 제1 셀(CA1)은 상기 제1 터치 전극(122A) 및 상기 제2 터치 전극들(142)이 교차하는 영역으로 정의된다. 본 실시예에서, 상기 제1 셀(CA1)은 상기 제2 방향(D2)을 장변으로 하는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 터치 전극(122A)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 변 및 상기 제1 변과 대향하는 제2 변을 포함한다. 상기 제1 터치 전극(122A)은 상기 제1 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 단자(T1) 및 상기 제2 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제2 단자(T2)를 포함한다.
상기 제2 터치 전극(142)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제1 변 및 상기 제1 변과 대향하는 제2 변을 포함한다. 상기 제2 터치 전극(142)은 상기 제1 변을 따라 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제3 단자(T3) 및 상기 제2 변을 따라 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제4 단자(T4)를 포함한다.
상기 제2 내지 제4 셀(CA2-CA4)은 상기 제1 셀(CA1)과 동일한 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 기판(120A)은 1개의 상기 제1 터치 전극(122A)을 포함하고, 상기 제2 기판(140)은 4개의 상기 제2 터치 전극(142)을 포함하므로, 도 1의 실시예에 비해 상기 제1 방향(D1)의 베젤 폭을 더욱 감소시킬 수 있다. 또한, 하나의 셀에서 2개의 멀티 터치를 인식할 수 있으므로, 총 8개의 멀티 터치를 인식할 수 있고, 예상 터치 좌표들로부터 정확한 터치 좌표를 검출할 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리를 나타내는 개념도이다. 도 17은 도 16의 터치 패널의 제2 기판을 나타내는 평면도이다.
본 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리는 제2 기판(140B)이 하나의 제2 터치 전극(142B)을 갖는 것을 제외하고는 도 1의 터치 패널 어셈블리와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 상기 터치 패널 어셈블리는 터치 패널(100B) 및 터치 패널 구동부(200)를 포함한다. 상기 터치 패널 구동부(200)는 복수의 배선들을 통해 상기 터치 패널(100B)과 연결되어, 상기 터치 패널(100B)을 구동한다.
상기 터치 패널(100B)은 상기 제1 기판(120) 및 제2 기판(140B)을 포함한다. 상기 제2 기판(140B)은 상기 제1 기판(120)의 하부에 배치되고, 상기 제1 기판(120)과 겹쳐진다.
상기 제2 기판(140B)은 제2 베이스 기판(141) 및 상기 제2 베이스 기판(141) 상에 배치되는 하나의 상기 제2 터치 전극(142B)을 포함한다.
상기 제2 터치 전극(142B)들은 도전성 재료를 포함한다. 상기 제2 터치 전극(142B)들에 사용될 수 있는 도전성 재료로서는 은(Ag), 인듐 주석 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 아연 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 전도성 고분자 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 및 제2 터치 전극들(122, 142B)이 교차하는 영역에 복수의 셀들이 정의된다. 도 16 및 도 17과 같이, 4개의 상기 제1 터치 전극들(122) 및 1개의 상기 제2 터치 전극(142B)이 형성되는 경우, 상기 터치 패널(100B)은 상기 제1 터치 전극들(122)의 형상과 동일한 4개의 셀을 갖는다.
예를 들어, 상기 셀들은 제1 방향(D1)으로 길게 연장되며, 제2 방향(D2)으로 배치된다. 상기 제2 방향(D2)의 상기 셀들은 제1 셀(CB1), 제2 셀(CB2), 제3 셀(CB3) 및 제4 셀(CB4)이다.
도 18은 도 16의 터치 패널의 제1 셀을 나타내는 사시도이다.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 상기 제1 셀(CB1)은 상기 제1 터치 전극들(122) 및 하나의 상기 제2 터치 전극(142B)이 교차하는 영역으로 정의된다. 본 실시예에서, 상기 제1 셀(CB1)은 상기 제1 방향(D1)을 장변으로 하는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 터치 전극(122)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 변 및 상기 제1 변과 대향하는 제2 변을 포함한다. 상기 제1 터치 전극(122)은 상기 제1 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 단자(T1) 및 상기 제2 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제2 단자(T2)를 포함한다.
상기 제2 터치 전극(142B)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제1 변 및 상기 제1 변과 대향하는 제2 변을 포함한다. 상기 제2 터치 전극(142B)은 상기 제1 변을 따라 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제3 단자(T3) 및 상기 제2 변을 따라 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제4 단자(T4)를 포함한다.
상기 제2 내지 제4 셀(CB2-CB4)은 상기 제1 셀(CB1)과 동일한 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 기판(120)은 4개의 상기 제1 터치 전극(122)을 포함하고, 상기 제2 기판(140B)은 1개의 상기 제2 터치 전극(142B)을 포함하므로, 도 1의 실시예에 비해 상기 제2 방향(D2)의 베젤 폭을 더욱 감소시킬 수 있다. 또한, 하나의 셀에서 2개의 멀티 터치를 인식할 수 있으므로, 총 8개의 멀티 터치를 인식할 수 있고, 예상 터치 좌표들로부터 정확한 터치 좌표를 검출할 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리를 나타내는 개념도이다. 도 20은 도 19의 터치 패널의 제1 기판을 나타내는 평면도이다. 도 21은 도 19의 터치 패널의 제2 기판을 나타내는 평면도이다.
본 실시예에 따른 터치 패널 어셈블리는 제1 기판(120C)이 하나의 제1 터치 전극(122C)을 갖고 제2 기판(140C)이 하나의 제2 터치 전극(142C)을 갖는 것을 제외하고는 도 1의 터치 패널 어셈블리와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 상기 터치 패널 어셈블리는 터치 패널(100C) 및 터치 패널 구동부(200)를 포함한다. 상기 터치 패널 구동부(200)는 복수의 배선들을 통해 상기 터치 패널(100C)과 연결되어, 상기 터치 패널(100C)을 구동한다.
상기 터치 패널(100C)은 상기 제1 기판(120C) 및 제2 기판(140C)을 포함한다. 상기 제2 기판(140C)은 상기 제1 기판(120C)의 하부에 배치되고, 상기 제1 기판(120C)과 겹쳐진다.
상기 제1 기판(120C)은 제1 베이스 기판(121) 및 상기 제1 베이스 기판(121) 상에 배치되는 하나의 상기 제1 터치 전극(122C)을 포함한다.
상기 제2 기판(140C)은 제2 베이스 기판(141) 및 상기 제2 베이스 기판(141) 상에 배치되는 하나의 상기 제2 터치 전극(142C)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 터치 전극들(122C, 142C)은 도전성 재료를 포함한다. 상기 제1 및 제2 터치 전극들(122C, 142C)에 사용될 수 있는 도전성 재료로서는 은(Ag), 인듐 주석 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 아연 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 전도성 고분자 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 및 제2 터치 전극들(122C, 142C)이 교차하는 영역에 하나의 셀(CC1)이 정의된다.
도 22는 도 19의 터치 패널의 제1 셀을 나타내는 사시도이다.
도 19 내지 도 22를 참조하면, 상기 제1 셀(CC1)은 상기 제1 터치 전극들(122C) 및 하나의 상기 제2 터치 전극(142C)이 교차하는 영역으로 정의된다. 본 실시예에서, 상기 제1 셀(CC1)은 정사각형 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 터치 전극(122)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 변 및 상기 제1 변과 대향하는 제2 변을 포함한다. 상기 제1 터치 전극(122)은 상기 제1 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 단자(T1) 및 상기 제2 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제2 단자(T2)를 포함한다.
상기 제1 터치 전극(122C)은 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 변 및 상기 제1 변과 대향하는 제2 변을 포함한다. 상기 제1 터치 전극(122C)은 상기 제1 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제1 단자(T1) 및 상기 제2 변을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 제2 단자(T2)를 포함한다.
상기 제2 터치 전극(142C)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 제1 변 및 상기 제1 변과 대향하는 제2 변을 포함한다. 상기 제2 터치 전극(142C)은 상기 제1 변을 따라 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제3 단자(T3) 및 상기 제2 변을 따라 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 제4 단자(T4)를 포함한다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 기판(120C)은 1개의 상기 제1 터치 전극(122C)을 포함하고, 상기 제2 기판(140C)은 1개의 상기 제2 터치 전극(142C)을 포함하므로, 도 1의 실시예에 비해 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제2 방향(D2)의 베젤 폭을 더욱 감소시킬 수 있다. 또한, 총 2개의 멀티 터치를 인식할 수 있고, 예상 터치 좌표들로부터 정확한 터치 좌표를 검출할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 터치 좌표 검출 방법 및 이를 수행하는 데 적합한 터치 패널 어셈블리에 따르면, 베젤 폭을 감소시키는 동시에, 멀티 터치의 정확한 터치 좌표를 검출할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 100A, 100B, 100C: 터치 패널 200: 터치 패널 구동부
120, 120A, 120C: 제1 기판 140, 140B, 140C: 제2 기판
122, 122A, 122C: 제1 터치 전극 242, 242B, 242C: 제2 터치 전극
300: 표시 패널 400: 표시 패널 구동부
500: 패널 구동부

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 제1 터치 전극을 포함하는 제1 기판, 및 상기 제1 기판과 중첩되며 적어도 하나의 제2 터치 전극을 포함하는 제2 기판을 포함하는 터치 패널에서,
    상기 제1 터치 전극 및 상기 제2 터치 전극이 중첩되는 영역으로 정의되는 셀 중 터치된 셀을 검출하는 단계;
    상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제1 전기적 신호에 기초하여 상기 터치된 셀 내에서 터치 위치를 검출하는 단계;
    제1 터치 및 제2 터치 사이의 거리를 검출하여 터치 수를 판단하는 단계;
    상기 터치 수에 대응하는 예상 터치 좌표를 검출하는 단계; 및
    상기 예상 터치 좌표에 따른 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제2 전기적 신호에 기초하여 상기 예상 터치 좌표 중에서 터치 좌표를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 터치 전극은 상기 제1 터치 전극의 제1 변을 따라 제1 방향으로 연장된 제1 단자 및 상기 제1 터치 전극의 제1 변과 대향하는 상기 제1 터치 전극의 제2 변을 따라 상기 제1 방향으로 연장된 제2 단자를 포함하고,
    상기 제2 터치 전극은 상기 제2 터치 전극의 제1 변을 따라 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제3 단자 및 상기 제2 터치 전극의 상기 제1 변과 대향하는 상기 제2 터치 전극의 제2 변을 따라 상기 제2 방향으로 연장된 제4 단자를 포함하며,
    상기 제2 전기적 신호는 전압이고,
    상기 예상 터치 좌표 중에서 상기 터치 좌표를 결정하는 단계는 상기 제1 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제2 단자에 접지 전압을 인가하여, 상기 제3 단자로부터 측정된 제1 전압 및 상기 제4 단자로부터 측정된 제2 전압을 이용하며,
    상기 예상 터치 좌표 중에서 상기 터치 좌표를 결정하는 단계는 상기 터치가 2점 터치인 경우, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 차이를 이용하고,
    상기 예상 터치 좌표 중에서 상기 터치 좌표를 결정하는 단계는 상기 제2 전압이 상기 제1 전압보다 작으면 제1 예상 터치 좌표가 상기 터치 좌표로 결정되고, 상기 제2 전압이 상기 제1 전압보다 크면 제2 예상 터치 좌표가 상기 터치 좌표로 결정되는 것을 특징으로 하는 터치 좌표 검출 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 전기적 신호는 전압인 것을 특징으로 하는 터치 좌표 검출 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 터치 위치를 검출하는 단계는 상기 제1 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제2 단자에 접지 전압을 인가하여, 상기 제3 단자로부터 측정된 전압에 기초하여 제1 좌표를 검출하는 단계; 및
    상기 제3 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제4 단자에 접지 전압을 인가하여, 상기 제1 단자로부터 측정된 전압에 기초하여 제2 좌표를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 좌표 검출 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 터치 수를 판단하는 단계는 상기 제1 터치 및 상기 제2 터치 사이의 거리가 0인 경우 1점 터치로 판단하고,
    상기 제1 터치 및 상기 제2 터치 사이의 거리가 0보다 큰 경우 2점 터치로 판단하는 것을 특징으로 하는 터치 좌표 검출 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 터치 수를 판단하는 단계는 상기 제1 터치 전극의 저항값의 크기에 기초하여 제1 거리를 검출하고,
    상기 제2 터치 전극의 저항값의 크기에 기초하여 제2 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 터치 좌표 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 거리는 상기 제1 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제2 단자에 접지 전압을 인가하여 검출하고,
    상기 제2 거리는 상기 제3 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제4 단자에 접지 전압을 인가하여 검출하는 것을 특징으로 하는 터치 좌표 검출 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 예상 터치 좌표를 검출하는 단계는, 상기 터치가 2점 터치인 경우, 상기 터치 위치를 제1 터치 및 제2 터치의 중점의 좌표로 판단하는 단계; 및
    상기 중점의 좌표 및 상기 제1 터치 및 상기 제2 터치 사이의 거리를 이용하여 예상 터치 좌표를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 좌표 검출 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 예상 터치 좌표를 계산하는 단계에서 상기 제1 예상 터치 좌표는 {P1=(xm-dx/2, ym-dy/2), P2=(xm+dx/2, ym+dy/2)}이고, 상기 제2 예상 터치 좌표는 {P1=(xm-dx/2, ym+dy/2), P2=(xm+dx/2, ym-dy/2)}인 것을 특징으로 하는 터치 좌표 검출 방법 (여기서, P1은 상기 제1 터치, P2는 상기 제2 터치, xm은 상기 중점의 제1 좌표, ym은 상기 중점의 제2 좌표, dx는 제1 거리, dy는 제2 거리임).
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 적어도 하나의 제1 터치 전극을 포함하는 제1 기판, 및 상기 제1 기판과 중첩되며 적어도 하나의 제2 터치 전극을 포함하는 제2 기판을 포함하는 터치 패널; 및
    상기 제1 터치 전극 및 상기 제2 터치 전극이 중첩되는 영역으로 정의되는 셀 중 터치된 셀을 검출하고, 상기 터치된 셀 내에서 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제1 전기적 신호에 기초하여 터치 위치를 검출하며, 제1 터치 및 제2 터치 사이의 거리를 검출하여 터치 수를 판단하고, 상기 터치 수에 대응하는 예상 터치 좌표를 생성하며, 상기 예상 터치 좌표에 따른 상기 제1 및 제2 터치 전극들의 단자들에서 측정된 제2 전기적 신호에 기초하여 상기 예상 터치 좌표 중에서 터치 좌표를 결정하고, 상기 터치 패널을 구동하는 터치 패널 구동부를 포함하고,
    상기 제1 터치 전극은 상기 제1 터치 전극의 제1 변을 따라 제1 방향으로 연장된 제1 단자 및 상기 제1 터치 전극의 제1 변과 대향하는 상기 제1 터치 전극의 제2 변을 따라 상기 제1 방향으로 연장된 제2 단자를 포함하고,
    상기 제2 터치 전극은 상기 제2 터치 전극의 제1 변을 따라 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제3 단자 및 상기 제2 터치 전극의 상기 제1 변과 대향하는 상기 제2 터치 전극의 제2 변을 따라 상기 제2 방향으로 연장된 제4 단자를 포함하며,
    상기 터치 패널 구동부는 상기 제1 단자에 전원 전압을 인가하고 상기 제2 단자에 접지 전압을 인가하여, 상기 제3 단자로부터 측정된 제1 전압 및 상기 제4 단자로부터 측정된 제2 전압을 이용하여 상기 터치 좌표를 결정하고,
    상기 터치 패널 구동부는 상기 터치가 2점 터치인 경우, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 차이를 이용하여 상기 예상 터치 좌표 중에서 상기 터치 좌표를 결정하며,
    상기 터치 패널 구동부는 상기 제2 전압이 상기 제1 전압보다 작으면 제1 예상 터치 좌표를 상기 터치 좌표로 결정하고, 상기 제2 전압이 상기 제1 전압보다 크면 제2 예상 터치 좌표를 상기 터치 좌표로 결정하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 터치 전극들은 서로 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 제1 기판은 적어도 2개의 상기 제1 터치 전극을 가지며, 상기 제1 및 제2 터치 전극들이 중첩되어 적어도 2개의 셀을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 어셈블리.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 터치 전극들은 서로 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 제2 기판은 적어도 2개의 상기 제2 터치 전극을 가지며, 상기 제1 및 제2 터치 전극들이 중첩되어 적어도 2개의 셀을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 어셈블리.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 터치 전극들은 서로 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 제1 기판은 적어도 2개의 상기 제1 터치 전극을 가지며, 상기 제2 기판은 적어도 2개의 제2 터치 전극을 갖고, 상기 제1 및 제2 터치 전극들이 중첩되어 적어도 4개의 셀을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 어셈블리.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제13항에 있어서, 상기 제1 전기적 신호는 전압이고, 상기 제2 전기적 신호는 전압인 것을 특징으로 하는 터치 패널 어셈블리.
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