KR101778127B1 - 터치 패널 및 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 패널 및 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 터치 패널은 기판 및 상기 기판에 배치되는 복수의 광소자를 포함하고, 인접하는 두 개의 상기 광소자 간의 간격은 상기 기판의 외곽으로 갈수록 작아질 수 있다.

Description

터치 패널 및 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치{Touch Panel and Display Apparatus having a Touch Panel}
본 발명은 터치 패널 및 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터치 패널은 디스플레이 패널의 표면에 부착되어 디스플레이 패널의 화면상에 표시된 아이콘이나 선택 버튼에 해당하는 부분을 사용자가 손가락이나 펜 등으로 누르면 미리 약속된 명령이 실행되도록 만들어진 입력 장치이다.
이러한 터치 패널은 다른 입력 장치에 비해 조작법이 간단하여 전자무인 안내장치 등에 널리 사용되고 있다.
본 발명은 발광소자와 수광소자를 이용한 터치 패널 및 그를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 터치 패널은 기판 및 상기 기판에 배치되는 복수의 광소자를 포함하고, 인접하는 두 개의 상기 광소자 간의 간격은 상기 기판의 외곽으로 갈수록 작아질 수 있다.
또한, 상기 광소자는 광을 발산하는 적어도 하나의 발광소자와 상기 발광소자가 발산한 광을 수광하는 적어도 하나의 수광소자를 포함할 수 있다.
또한, 인접하는 두 개의 상기 수광소자 간의 간격은 상기 기판의 외곽으로 갈수록 작아질 수 있다.
또한, 인접하는 두 개의 상기 발광소자 간의 간격은 상기 기판의 외곽으로 갈수록 작아질 수 있다.
또한, 인접하는 상기 발광소자와 상기 수광소자 간의 간격은 상기 기판의 외곽으로 갈수록 작아질 수 있다.
또한, 상기 수광소자의 개수는 상기 발광소자의 개수보다 많을 수 있다.
또한, 적어도 하나의 상기 광소자는 상기 기판의 모서리에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 터치 패널은 기판 및 상기 기판에 배치되는 광소자를 포함하고, 상기 광소자는 광을 발산하는 발광소자와 상기 발광소자가 발산한 광을 수광하는 수광소자를 포함하고, 서로 나란하게 배치되는 복수의 상기 발광소자 중 적어도 하나의 발광면이 향하는 방향은 나머지 중 적어도 하나의 발광면이 향하는 방향과 다를 수 있다.
또한, 상기 발광소자는 나란하게 배치되는 제 1, 2, 3 발광소자를 포함하고, 상기 제 1 발광소자는 상기 제 2 발광소자보다 상기 기판의 중앙에 더 근접하게 배치되고, 상기 제 2 발광소자는 상기 제 3 발광소자보다 상기 기판의 중앙에 더 근접하게 배치되고, 상기 제 1 발광소자의 상기 발광면이 향하는 방향과 상기 제 3 발광소자의 상기 발광면이 향하는 방향 사이의 각도는 상기 제 1 발광소자의 상기 발광면이 향하는 방향과 상기 제 2 발광소자의 상기 발광면이 향하는 방향 사이의 각도보다 클 수 있다.
또한, 인접하는 두 개의 상기 광소자 간의 간격은 상기 기판의 외곽으로 갈수록 작아질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 가장자리에 배치되는 복수의 광소자를 포함하고, 인접하는 두 개의 상기 광소자 간의 간격은 상기 디스플레이 패널의 외곽으로 갈수록 작아질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 디스플레이 장치는 영상이 표시되는 유효 영역(Active Area)과 상기 유효 영역 외곽에 배치되는 더미 영역(Dummy Area)을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 상기 더미 영역에 배치되는 복수의 광소자를 포함하고, 복수의 상기 광소자 중 적어도 하나는 상기 유효 영역의 단변(Short Side)과 나란한 방향 및 상기 유효 영역의 장변(Long Side)과 나란한 방향으로 상기 유효 영역과 중첩(Overlap)하지 않을 수 있다.
또한, 인접하는 두 개의 상기 광소자 간의 간격은 상기 디스플레이 패널의 외곽으로 갈수록 작아질 수 있다.
또한, 복수의 상기 광소자 중 상기 유효 영역의 단변(Short Side)과 나란한 방향 및 상기 유효 영역의 장변(Long Side)과 나란한 방향으로 상기 유효 영역과 중첩(Overlap)하지 않는 상기 광소자는 상기 더미영역의 모서리에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 또 다른 디스플레이 장치는 영상이 표시되는 유효 영역(Active Area)과 상기 유효 영역 외곽에 배치되는 더미 영역(Dummy Area)을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 상기 더미 영역에 배치되는 복수의 광소자를 포함하고, 상기 광소자는 광을 발산하는 발광소자와 상기 발광소자가 발산한 광을 수광하는 수광소자를 포함하고, 서로 나란하게 배치되는 복수의 상기 발광소자 중 적어도 하나의 발광면이 향하는 방향은 나머지 중 적어도 하나의 발광면이 향하는 방향과 다를 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 또 다른 디스플레이 장치는 영상이 표시되는 유효 영역(Active Area)과 상기 유효 영역 외곽에 배치되는 더미 영역(Dummy Area)을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 상기 더미 영역에 배치되는 복수의 광소자를 포함하고, 상기 더미 영역의 끝단으로부터 상기 광소자까지의 거리는 상기 광소자로부터 상기 유효 영역까지의 거리보다 작을 수 있다.
또한, 상기 더미 영역의 모서리 부분과 인접한 제 1 부분에서 단위 거리당 상기 광소자의 개수는 상기 제 1 부분에 비해 상기 모서리 부분으로부터 멀리 떨어진 제 2 부분에서의 단위 거리당 상기 광소자의 개수보다 많을 수 있다.
또한, 상기 광소자는 광을 발산하는 적어도 하나의 발광소자와 상기 발광소자가 발산한 광을 수광하는 적어도 하나의 수광소자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수광소자의 개수는 상기 발광소자의 개수보다 많을 수 있다.
본 발명에 따른 터치 패널 및 그를 포함하는 디스플레이 장치는 발광소자와 수광소자를 이용함으로써, 터치된 부분의 위치를 보다 빠르고 정밀하게 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 터치 패널의 구성에 대해 설명하기 위한 도면;
도 3 내지 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면;
도 18 내지 도 30은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면;
도 31a 내지 도 37은 본 발명에 따른 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면;
도 38 내지 도 42는 본 발명에 따른 터치 패널의 구동방법을 상세히 설명하기 위한 도면;
도 43 내지 도 46은 본 발명에 따른 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 기능블럭에 대해 설명하기 위한 도면; 및
도 47 내지 도 68은 본 발명에 따른 터치 패널의 또 다른 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치 패널 및 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 터치 패널의 구성에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널은 기판(100), 기판(100)에 배치되는 광소자를 포함할 수 있다. 여기서, 광소자는 발광소자(120) 및 수광소자(130)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 광투과성을 위해 실질적으로 투명한 것이 필요하고, 아울러 발광소자(120) 및 수광소자(130)를 지지할 수 있는 지지력이 필요하다. 이에 따라, 기판(100)은 필름 기판(Film Substrate) 또는 유리 기판(Glass Substrate)인 것이 바람직할 수 있다. 또는, 기판(100)은 플라스틱 기판일 수 있다.
한편, 도 1에서는 발광소자(120) 및 수광소자(130)에 기판(100)에 배치되는 경우만을 도시하고 있지만, 이와는 다르게 기판(100)이 생략되고, 발광소자(120) 및 수광소자(130)가 도시하지 않은 디스플레이 패널에 배치되는 경우도 가능할 수 있다. 이러한 경우는 디스플레이 패널이 기판(100)의 역할을 대체하는 것이다. 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
기판(100)에는 보호층(110)이 더 배치될 수 있다. 이러한 보호층(110)은 외부로부터 가해지는 압력 등에 의해 기판(100)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 보호층(100)은 유리 재질 또는 수지 재질을 포함할 수 있다.
필름 형태의 보호필름을 기판(100)의 표면에 라미네이팅(Laminating)하는 방법으로 기판(100)에 보호층(110)을 배치할 수 있다.
발광소자(120) 및 수광소자(130)는 기판(100)의 가장자리에 배치될 수 있다.
발광소자(120)는 소정의 빔(Beam), 예컨대 Infrared beam, Visible Light beam, Micro-wave beam, Acoustic-wave beam, Vibration-wave beam을 발산할 수 있다. 상기한 빔 중 적어도 하나를 발산하는 소자를 이하에서는 발광소자(120)라 한다.
수광소자(130)는 상기 발광소자(120)가 발산한 빔을 수광할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널은 도시하지는 않았지만 사용자에 의해 선택된 지점의 위치를 연산하는 컨트롤러(Controller)를 더 포함하고, 이러한 컨트롤러와 발광소자(120) 및 수광소자(130) 중 적어도 하나를 연결하는 케이블(Cable, 미도시)을 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 동작을 도 2를 결부하여 살펴보도록 한다.
소정의 입력 수단(140), 예컨대 펜(Pen), 손가락 등을 기판(100) 상의 소정 지점에 위치시키게 되면, 해당 지점에서 입력 수단(140)이 발광소자(120)에서 발산된 빔을 차단할 수 있다.
그러면, 발광소자(120)에서 발산된 빔이 수광소자(130)에 도달하지 못할 수 있다. 이때, 컨트롤러(미도시)에서는 빔이 차단된 부분에 대응되는 위치에 배치되는 수광소자(130)를 확인함으로써 입력 수단(140)이 위치하는 지점, 즉 터치된 지점의 위치를 산출할 수 있다.
한편, 발광소자(120) 및 수광소자(130)의 외곽에는 보호커버(150)가 배치될 수 있다. 이러한 보호커버(150)는 외부로부터 입사되는 광을 차단하여 수광소자(130)의 오동작을 방지할 수 있다.
도 3 내지 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이해를 돕기 위해 발광소자(120)를 삼각형 형태로 도시하고, 수광소자(130)를 원 형태로 도시한다. 아울러, 이하에서는 이해를 돕기 위해 발광소자(120)와 수광소자(130)를 기판(100)의 외곽에 배치되는 것으로 도시하지만, 발광소자(120)와 수광소자(130)는 기판(100)과 중첩(Overlap)되는 영역에 배치되는 것이 가능하다. 이하의 도 3에서 부호 300, 310, 320, 330은 기판(100)의 일부 영역이다.
도 3을 살펴보면, 수광소자(130)와 발광소자(120)는 번갈아 가면서 배치될 수 있다. 즉, 수광소자(130)와 발광소자(120)는 교번적으로 배치될 수 있는 것이다.
바람직하게는, 도 3과 같이, 기판(100)의 제 1 영역(300), 제 1 영역(300)과 마주보는 제 2 영역(310), 제 1 영역(300)과 제 2 영역(310) 사이의 제 3 영역(320) 및 제 4 영역(330)에서 각각 수광소자(130)와 발광소자(120)는 교번적으로 배치될 수 있다.
또한, 수광소자(130)의 개수는 발광소자(120)의 개수보다 더 많은 것이 바람직할 수 있다.
이를 위해, 도 3과 같이 기판(100)의 제 1, 2, 3, 4 영역(300, 310, 320, 330)의 양끝단에는 각각 수광소자(130)가 배치될 수 있다. 이처럼, 기판(100)의 제 1, 2, 3, 4 영역(300, 310, 320, 330)의 양끝단에 각각 수광소자(130)가 배치되는 경우에는 기판(100)의 모서리부분에서 터치된 부분을 보다 정밀하게 검출할 수 있어서 터치 패널의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기와 같이, 기판(100)의 제 1, 2, 3, 4 영역(300, 310, 320, 330)의 양끝단에 각각 수광소자(130)를 배치하게 되면, 인접하는 두 개의 영역 사이에서는 수광소자(130)가 연속적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 기판(100)의 제 1 영역(300)과 제 3 영역(320)의 사이에는 B와 같이 두 개의 수광소자(130)가 연속적으로 배치되고, 기판(100)의 제 1 영역(300)과 제 4 영역(330)의 사이에는 C와 같이 두 개의 수광소자(130)가 연속적으로 배치되고, 기판(100)의 제 2 영역(310)과 제 3 영역(320)의 사이에는 A와 같이 두 개의 수광소자(130)가 연속적으로 배치되고, 기판(100)의 제 2 영역(310)과 제 4 영역(330)의 사이에도 D와 같이 두 개의 수광소자(130)가 연속적으로 배치될 수 있는 것이다.
또는, 수광소자(130)의 개수를 발광소자(120)의 개수보다 더 많게 하기 위해 도 두 개의 발광소자(120)의 사이에는 복수개의 수광소자(130)를 배치하는 경우도 가능할 수 있다. 이러한 경우에는 적어도 두 개의 수광소자(130)가 연속적으로 배치될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 수광소자(130)의 개수가 발광소자(120)의 개수보다 더 많다는 조건하에 적어도 두 개의 발광소자(120)가 연속적으로 배치되는 것도 가능할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 구동 시 복수의 발광소자(120)는 차례로 온(On)될 수 있다. 여기서, 발광소자(120)가 온되는 것은 발광소자(120)가 소정의 빔을 발산한다는 것이다. 아울러, 수광소자(130)가 온된다는 것은 수광소자(130)가 활성화되는 것을 의미할 수 있고, 이러한 활성화되는 수광소자(130)들의 빔의 수광여부에 따라 터치 위치를 검출하게 되는 것이다. 아울러, 수광소자(130)가 오프(Off)된다는 것은 수광소자(130)를 활성화시키지 않는 것을 의미할 수 있고, 오프되는 수광소자(130)로 빔이 수광되는지 혹은 수광되지 않는지의 여부는 터치 위치를 검출하는데 전혀 고려하지 않을 수 있다.
예를 들어, 도 5와 같이 특정 위치(P)에 입력수단이 위치하면 복수의 발광소자(120) 중 제 1 발광소자(121)가 온되어 발산하는 빔이 특정 위치(P)에서는 차단될 수 있다. 이에 따라, 복수의 수광소자(130) 중 제 1 수광소자(131)는 제 1 발광소자(121)가 발산하는 빔을 수신하지 못하게 된다. 이하에서는, 이해를 돕기 위해 발광소자(120)와 수광소자(130)를 기판(100)의 서로 다른 영역에 각각 배치하는 경우를 예로 들어 설명한다.
또한, 복수의 발광소자(120) 중 제 2 발광소자(122)가 온되는 경우에는, 제 2 발광소자(122)가 발산하는 빔이 특정 위치(P)에서는 차단될 수 있고, 복수의 수광소자(130) 중 제 2 수광소자(132)는 제 2 발광소자(122)가 발산하는 빔을 수신하지 못하게 된다.
여기서, 제 1 발광소자(121)와 제 1 수광소자(131)의 위치, 제 2 발광소자(122)와 제 2 수광소자(132)의 위치에 대한 데이터로서 입력 수단이 위치하는 특정 위치(P)의 좌표를 획득할 수 있는 것이다.
한편, 도 6을 참조하여 발광소자(120)의 개수가 수광소자(130)의 개수보다 많거나 혹은 동일한 경우를 살펴보자.
도 6과 같은 경우, 임의의 발광소자(120)가 빔을 발산하면 활성화된 복수의 수광소자(130) 중 제 2 수광소자(A2)가 발광소자(120)가 발산한 빔을 수광하지 못할 수 있다. 그리고 제 2 수광소자(A2)와 인접한 제 1 수광소자(A1) 및 제 3 수광소자(A3)는 발광소자(120)가 발산한 빔을 수광할 수 있다.
이러한 경우, 입력 수단이 위치하는 특정 위치(P), 즉 터치 위치는 D1 간격을 두고 이격된 제 1 수광소자(A1)와 제 3 수광소자(A3)의 사이 영역에 위치함을 예측할 수 있다.
반면에, 도 7과 같이 발광소자(120)의 개수보다 수광소자(130)의 개수가 더 많은 경우에는 임의의 발광소자(120)가 빔을 발산하면 활성화된 복수의 수광소자(130) 중 제 20 수광소자(A20)가 발광소자(120)가 발산한 빔을 수광하지 못할 수 있고, 제 20 수광소자(A20)와 인접한 제 10 수광소자(A10) 및 제 30 수광소자(A30)는 발광소자(120)가 발산한 빔을 수광할 수 있다.
이러한 경우에는, 입력 수단이 위치하는 특정 위치(P), 즉 터치 위치는 D1보다 작은 D2 간격을 두고 이격된 제 10 수광소자(A10)와 제 30 수광소자(A30)의 사이 영역에 위치함을 예측할 수 있다. 즉, 도 7의 경우가 도 6의 경우에 비해 터치 위치(P)에 예측의 정밀도가 더 높은 것이다.
한편, 터치 위치의 검출 정밀도를 높이기 위해 수광소자(130)와 발광소자(120)의 개수를 함께 증가시키는 경우도 가능할 수 있다.
그러나 이러한 경우에는 발광소자(120)의 개수 증가에 따른 제조 단가의 상승을 유발할 수 있다. 또한, 터치 패널의 구동 시 복수의 발광소자(120)를 하나씩 차례로 온시켜야 하기 때문에 발광소자(120)의 개수가 증가하는 경우에는 터치 위치를 산출하는데 소요되는 시간이 증가함으로써 터치 패널의 반응 속도가 저하될 수 있다.
또한, 하나의 발광소자(120)가 소정 각도로 빔을 발산하는 것을 고려하면, 발광소자의 개수가 증가하더라도 터치 위치의 검출에 대한 정밀도의 향상은 미미할 수 있다.
따라서 제조 단가를 저감시키고, 반응 속도를 향상시키면서도 터치 위치에 대한 검출 정밀도를 향상시키기 위해서는 수광소자(130)의 개수를 발광소자(120)의 개수보다 더 많게 하는 것이 바람직할 수 있는 것이다.
한편, 수광소자(130)의 개수를 발광소자(120)의 개수보다 더 많게 하기 위해 도 8과 같이 수광소자(130)들을 실질적으로 등간격으로 배치하고, 발광소자(120)를 두 개의 수광소자(130)의 사이에 배치하는 것이 가능할 수 있다.
이러한 경우, 연속적으로 배치되는 두 개의 수광소자(130)간의 간격(L1)은 임의의 발광소자(120)와 수광소자(130)간의 최단 간격(L2)보다 클 수 있다.
또한, 인접하는 두 개의 수광소자(130)간의 간격(L1)은 인접하는 두 개의 발광소자(120)간의 간격(L3)보다 작을 수 있다.
아울러, 임의의 두 개의 발광소자(120)를 서로 대응되도록 배치하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들면, 도 8과 같이 기판(100)의 제 1 영역(300)에 배치되는 제 1 발광소자(B1)와 기판(100)의 제 1 영역(300)과 마주보는 제 2 영역(310)에 배치되는 제 2 발광소자(B2)가 제 1 영역(300) 및 제 2 영역(310)에 직교하는 방향으로 서로 중첩(Overlap)되도록 배치할 수 있다.
또는, 임의의 두 개의 발광소자(120)를 서로 엇갈리게 배치하는 경우도 가능할 수 있다. 예를 들면, 복수의 발광소자(120) 중 적어도 하나의 기판(100)과 수직한 연장선(E1)은 인접하는 두 개의 수광소자(130)의 사이 영역에 대응될 수 있는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널에서는 하나의 발광소자(120)가 발산한 빔을 복수의 수광소자(130)가 수광할 수 있기 때문에, 도 8 내지 도 9와 같이 발광소자(120)와 수광소자(130)의 정렬(Align)을 맞출 필요가 없다.
다음, 도 10 내지 도 11을 참조하여 임의의 두 개의 수광소자(130) 사이에 발광소자(120)를 배치하는 이유를 살펴보면 다음과 같다.
도 10을 살펴보면, 기판(100)의 임의의 영역에 발광소자(120)들이 연속적으로 배치되고, 다른 영역에 수광소자(130)들이 연속적으로 배치되는 경우의 일례가 개시되어 있다.
이러한 경우에는 기판(100)의 임의의 영역에 배치되는 발광소자(120)들이 발산하는 빔을 기판(100)의 다른 영역에 배치되는 수광소자(130)들이 수광하는 형태를 갖기 때문에, 수광소자(130)의 사이 영역(DZ)의 터치 여부를 검출하기가 어려울 수 있다. 이처럼, 터치 여부를 검출하기 어려운 영역을 데드존(Dead Zone, DZ)이라고 할 수 있다.
반면에, 도 11과 같이 임의의 두 개의 수광소자(130) 사이에 발광소자(120)를 배치하게 되면 데드존(DZ)의 크기를 줄일 수 있다. 이에 따라, 터치 패널의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일실예에 따른 터치 패널에서는 발광소자(120)의 빔 방사각도를 조절할 수 있다.
예를 들면, 도 12와 같이 임의의 제 1 발광소자(121)가 실질적으로 θ2의 각도로 빔을 발산할 수 있다고 가정하여 보자.
이러한 경우, 제 1 발광소자(121)가 발산한 빔은 S1, S2 및 S3 영역으로 진행할 수 있고, 이에 따라 기판(100)의 일측 영역에 배치되는 a부터 j까지의 수광소자(130)가 제 1 발광소자(121)가 발산한 빔을 수광할 수 있다.
여기서, c 수광소자(130)와 j 수광소자(130)를 비교하면, j 수광소자(130)와 제 1 발광소자(121) 간의 간격은 c 수광소자(130)와 제 1 발광소자(121) 간의 간격보다 크다. 이에 따라, 제 1 발광소자(121)가 발산한 빔에 대한 j 수광소자(130)의 민감도는 c 수광소자(130)의 민감도에 비해 낮을 수 있다. 따라서 S3 영역에서 터치가 발생하지 않는 경우에도 j 수광소자(130)가 제 1 발광소자(121)가 발산한 빔을 수광하지 못할 가능성이 c 수광소자(130)에 비해 상대적으로 높고, 이에 따라 S3 영역에 터치가 발생하지 않았음에도 S3 영역에서 터치가 발생한 것으로 인식함으로써 터치 패널의 오동작을 야기할 가능성이 있다.
반면에, 본 발명에 따른 터치 패널에서는 a부터 j까지의 수광소자(130)가 제 1 발광소자(121)가 발산한 빔의 수광범위에 있으나, 제 1 발광소자(121)가 발산한 빔에 대한 민감도가 a부터 e까지의 수광소자(130)에 비해 낮은 f부터 j까지의 수광소자(130)를 오프시킬 수 있다. 즉, 제 1 발광소자(121)가 온되는 경우, a부터 e까지의 수광소자(130)를 활성화시키고, f부터 j까지의 수광소자(130)를 활성화시키지 않는 것이다. 다르게 표현하면, 제 1 발광소자(121)의 방사각을 θ2보다 작은 θ1으로 조절할 수 있는 것이다.
또는, 임의의 발광소자(130)의 광 방사 범위내에 위치하는 복수의 수광소자(130) 중 일부의 수광소자(130)가 온되고, 나머지는 오프되는 것이 가능하다.
예를 들면, 도 12에서, 제 1 발광소자(121)는 θ2의 방사각으로 광을 발산할 수 있다. 이러한 경우에는, a부터 j까지의 수광소자(130)가 제 1 발광소자(121)의 광 방사 범위내에 위치할 수 있다.
여기서, 제 1 발광소자(121)의 광 방사 범위내에 위치하는 a부터 j까지의 수광소자(130) 중 a부터 e까지의 수광소자(130)를 온시키고, f부터 j까지의 수광소자(130)를 오프시키는 것이 가능한 것이다.
다르게 표현하면, 기판의 제 1 영역에 위치하는 임의의 발광소자(120)의 광 방사 범위내에 위치하는 적어도 하나의 수광소자(130)가 온될 수 있는 것이다. 여기서, 기판의 제 1 영역에 위치하는 임의의 발광소자(120)에 대응되는 수광소자(130)들은 적어도 기판의 제 1 영역과 마주보는 제 2 영역에 위치할 수 있다.
또한, 기판의 제 1 영역에 배치되는 제 1 발광소자(121)와 이에 대응하여 활성화되는 기판의 제 2 영역에 배치되는 수광소자(130)들의 간격은 제 1 발광소자(121)와 이에 대응하여 활성화되지 않는 수광소자(130)들의 간격보다 작을 수 있다.
예를 들면, 도 12에서, 기판의 제 2 영역에 배치되는 a부터 j까지의 수광소자(130)들 중 제 1 발광소자(121)에 대응하여 온되는 a부터 e까지의 수광소자(130)들과 제 1 발광소자(121)간의 간격은 나머지 수광소자(130), 즉 제 1 발광소자(121)에 대응하여 오프되는 f부터 j까지의 수광소자(130)들과 제 1 발광소자(121)간의 간격보다 작을 수 있는 것이다.
즉, a부터 e까지의 수광소자(130)들은 f부터 j까지의 수광소자(130)들에 비해 제 1 발광소자(121)에 보다 근접하게 배치될 수 있는 것이다.
또한, a부터 e까지의 수광소자(130)들 중 c 수광소자(130)와 제 1 발광소자(121) 간의 간격은 다른 수광소자(130)들과 제 1 발광소자(121)간의 간격보다 작을 수 있다. 즉, c 수광소자(130)와 제 1 발광소자(121) 간의 간격이 가장 짧을 수 있는 것이다.
만약, 제 1 발광소자(121)에 대응하여 c 수광소자(130) 만이 온되는 경우에는, 복수의 수광소자(130) 중에서 제 1 발광소자(121)와 가장 근접한 1개의 수광소자(130), 즉 c 수광소자(130)만을 활성화시키는 것으로 볼 수 있다.
또는, 터치 패널의 오동작을 더욱 확실하게 방지하기 위해 나란하게 배치되는 임의의 3개의 수광소자(130) 중 중앙에 배치되는 수광소자(130)만을 활성화시키는 경우도 가능할 수 있다.
예를 들면, 도 13과 같이, 발광소자(120) 중 제 2 발광소자(120)가 빔을 발산하는 경우, 기판(100)의 임의의 영역에 나란하게 배치되는 a부터 j까지의 수광소자(130) 중 a부터 c까지의 수광소자(130) 및 i, j 수광소자(130)는 오프시키고, c 수광소자(130)와 i 수광소자(130)의 사이에 배치되는 d부터 h까지의 수광소자(130)들을 온시킬 수 있는 것이다.
다르게 표현하면, 임의의 발광소자(120)의 광 방사 범위내에 위치하는 적어도 하나의 수광소자(130)는 온되고, 상기 임의의 발광소자(120)의 광 방사 범위를 벗어난 영역에 위치하는 수광소자(130)들은 오프(Off)될 수 있다.
아울러, 터치의 감지 효율을 높이기 위해서는 임의의 발광소자(120)의 광 방사 범위 내에서 위치하는 적어도 3개의 수광소자(130)가 온되는 것이 가능하다. 이처럼, 하나의 발광소자(120)에 대응하여 적어도 3개의 수광소자(130)가 활성화되는 경우에는 상대적으로 큰 물체의 터치도 용이하게 감지할 수 있으며, 상대적으로 큰 물체의 터치 위치도 보다 용이하게 감지할 수 있다.
도 14의 경우는 앞선 도 12의 경우와 유사하므로 도 14에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 하나의 발광소자(120)에 대응하여 활성화되는 수광소자(130)의 개수를 다르게 조절할 수 있다.
예컨대, 도 15와 같이 기판(100)의 장변(Long Side, LS)측에 배치되는 제 1 발광소자(X)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수(5개)와 기판(100)의 단변(Short Side, SS)측에 배치되는 제 2 발광소자(Y)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수(4개)를 다르게 할 수 있다. 바람직하게는, 제 1 발광소자(X)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수를 제 2 발광소자(Y)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수보다 더 많게 할 수 있다.
제 1 발광소자(X)는 기판(100)의 장변(LS)측에 배치되기 때문에 도 15와 같이 제 1 발광소자(X)와 제 1 발광소자(X)가 발산한 빔을 수광하는 수광소자(130)간의 간격이 상대적으로 작다. 반면에, 제 2 발광소자(Y)는 기판(100)의 단변(SS)측에 배치되기 때문에 제 2 발광소자(Y)와 제 2 발광소자(Y)가 발산한 빔을 수광하는 수광소자(130)간의 간격이 상대적으로 클 수 있다.
이에 따라, 제 1 발광소자(X)의 방사각(θ10)을 제 2 발광소자(Y)의 방사각(θ20)에 비해 크게 하더라도 제 1 발광소자(X)가 발산한 빔에 대한 수광소자(130)들의 민감도가 저하되지 않을 수 있다.
이처럼, 임의의 두 개의 발광소자(120)의 방사각을 조절하여 활성화되는 수광소자(130)의 개수를 다르게 조절하는 것이 가능한 것이다.
또는 도 16a 내지 도 16b와 같이 발광소자(120)의 방사각을 변경하지 않으면서도 활성화되는 수광소자(130)의 개수를 다르게 조절하는 것이 가능하다.
예를 들면, 실질적으로 기판(100)의 동일 영역에서 서로 나란하게 배치되는 제 1 발광소자(X1) 및 제 2 발광소자(Y1)에 대응하여 활성화되는 수광소자(130)의 개수를 다르게 하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 제 1 발광소자(X1)에 비해 기판(100)의 단변(SS)에 더 인접하게 배치되는 제 2 발광소자(Y1)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수를 제 1 발광소자(X1)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수보다 더 많게 할 수 있다.
제 2 발광소자(Y1)의 경우에는 기판(100)의 단변(SS)과 인접하게 배치되기 때문에 제 2 발광소자(Y1)와 기판(100)의 단변(SS)에 배치된 수광소자(130)간의 간격이 제 1 발광소자(X1)에 비해 상대적으로 작다.
따라서 제 1 발광소자(X1)와 제 2 발광소자(Y1)의 방사각(θ1)을 실질적으로 동일하게 하더라도 제 2 발광소자(Y1)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수가 더 많아질 수 있다.
또는, 도 16b와 같이 제 1 발광소자(X1)에 비해 기판(100)의 단변(SS)에 더 인접하게 배치되는 제 2 발광소자(Y1)의 방사각(θ5)을 제 1 발광소자(X1)에 비해 더 크게 하는 것도 가능할 수 있다.
자세하게는, 제 2 발광소자(Y1)의 경우에는 기판(100)의 단변(SS)과 인접하게 배치되고, 이로 인해 제 2 발광소자(Y1)와 기판(100)의 단변(SS)에 배치된 수광소자(130)간의 간격이 제 1 발광소자(X1)에 비해 상대적으로 작다. 따라서 제 2 발광소자(Y1)의 인접하는 기판(100)의 단변(SS) 방향의 방사각(θ4)을 제 1 발광조사(X1)에 비해 더 크게 할 수 있다.
기판(100)의 장변(LS)과 직교하는 방향으로 제 1 발광소자(X1)의 연장선(E2)을 설정하는 경우, 이러한 연장선(E2)으로부터 기판(100)의 제 1 단변(SS1)을 향하는 방향으로 제 1 발광소자(X1)의 방사각은 θ6이고, 연장선(E2)으로부터 기판(100)의 제 2 단변(SS2)을 향하는 방향으로 제 1 발광소자(X1)의 방사각은 θ7이라고 가정하면, θ6과 θ7의 합이 제 1 발광소자(X1)의 전체 방사각(θ1)일 수 있다.
또한, 기판(100)의 장변(LS)과 직교하는 방향으로 제 2 발광소자(Y1)의 연장선(E3)을 설정하는 경우, 이러한 연장선(E3)으로부터 기판(100)의 제 1 단변(SS1)을 향하는 방향으로 제 2 발광소자(Y1)의 방사각은 θ3이고, 연장선(E2)으로부터 기판(100)의 제 2 단변(SS2)을 향하는 방향으로 제 2 발광소자(Y1)의 방사각은 θ4이라고 가정하면, θ3과 θ4의 합이 제 2 발광소자(Y1)의 전체 방사각(θ5)일 수 있다.
여기서, θ3과 θ6은 실질적으로 동일할 수 있다. 반면에, θ4는 θ7보다 더 클 수 있다.
이처럼, θ4를 θ7보다 더 크게 하더라도 제 2 발광소자(Y1)의 경우에는 기판(100)의 제 2 단변(SS2)과 인접하게 배치되기 때문에 제 2 발광소자(Y1)와 기판(100)의 제 2 단변(SS2)에 배치된 수광소자(130)간의 간격이 제 1 발광소자(X1)에 비해 상대적으로 작고, 이에 따라 기판(100)의 제 2 단변(SS2)에 배치된 수광소자(130)들의 제 2 발광소자(Y1)가 발산한 빔에 대한 민감도가 충분히 높을 수 있다.
도 16b에서 제 2 발광소자(Y1)는 기판의 제 1 영역의 외곽영역, 혹은 끝단에 위치할 수 있다. 반면에, 제 1 발광소자(X1)는 제 2 발광소자(Y1)에 비해 기판의 제 1 영역의 중앙부분에 위치할 수 있다. 이를 고려할 때, 제 1 발광소자(X1)는 중앙 발광소자라 하고, 제 2 발광소자(Y1)는 외곽 발광소자라고 할 수 있다.
이와 같이, 기판의 제 1 영역의 외곽 혹은 끝단에 위치하는 제 2 발광소자(Y1)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수와 제 1 영역의 중앙부분에 위치하는 제 1 발광소자(X1)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수는 서로 다를 수 있다.
예를 들면, 도 16b의 경우와 같이, 제 2 발광소자(Y1)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수는 8개로서, 제 1 발광소자(X1)에 대응하여 온되는 수광소자(130)의 개수 5개보다 많을 수 있다.
또한, 도 16b의 경우와 같이, 제 2 발광소자(Y1)의 방사각(θ5)은 제 1 발광소자(X1)의 방사각(θ1)보다 더 큰 것이 가능하다.
상기에서 설명한 발광소자(120)의 방사각의 조절은 임의의 발광소자(120)에 대한 각각의 수광소자(130)들이 검출하는 빔의 세기에 따라 자동으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 방사각 조정 모드에서 임의의 발광소자(120)를 온시킨 상태에서 모든 수광소자(130)들을 한꺼번에 혹은 순차적으로 온시키면서 각각의 수광소자(130)가 수광한 빔의 세기를 측정할 수 있다.
측정 결과, 수광한 빔의 세기가 미리 설정한 문턱값(Threshold)보다 낮은 수광소자(130)들을 해당 발광소자(120)에 대응하여 활성화시키지 않는 것으로 설정할 수 있다. 이러한 방법을 사용하면, 수동으로 각각의 발광소자(120)의 방사각을 조절하지 않아도 된다.
한편, 터치 위치 검출의 신뢰성을 높이기 위해 하나의 발광소자(120)의 방사각은 최대 방사각의 대략 30%~95%의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 데드존의 크기를 줄이기 위해 수광소자(130)의 위치를 발광소자(120)보다 더 뒤에 배치하는 것이 가능할 수 있다.
예를 들면, 도 17과 같이 수광소자(130)를 발광소자(120)에 비해 기판(100)의 중심에서 더 멀리 떨어진 위치에 배치하는 것이다. 그러면, 기판(100)의 모서리 부분에 배치된 제 1, 2 발광소자(X10, Y10)가 발산하는 빔을 제 1 수광소자(Z10)가 보다 효과적으로 수광할 수 있기 때문에 데드존을 더욱 줄일 수 있는 것이다.
이를 위해, 기판(100)의 끝단과 수광소자(130)간의 간격과 기판(100)의 끝단과 발광소자(120)간의 간격을 다르게 할 수 있다.
예를 들면, (a)와 같이 발광소자(120)와 수광소자(130)가 기판(100)의 외부에 배치되는 경우에는 기판(100)의 끝단과 수광소자(130)간의 최단간격(D20)을 기판(100)의 끝단과 발광소자(120)간의 최단간격(D10)보다 크게 하는 것이 가능하다. 또는, (b)와 같이 발광소자(120)와 수광소자(130)가 기판(100)과 중첩되는 위치에 배치되는 경우에는 기판(100)의 끝단과 수광소자(130)간의 최단간격(D20)을 기판(100)의 끝단과 발광소자(120)간의 최단간격(D10)보다 작게 하는 것이 가능하다.
도 18 내지 도 30은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세히 설명한 부분의 설명은 생략한다.
도 18을 살펴보면, 기판(100)에 배치되는 광소자(200)의 밀집도는 기판(100)의 위치에 따라 변경될 수 있다. 바람직하게는, 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격은 기판(100)의 외곽으로 갈수록 작아질 수 있다. 즉, 기판(100)의 외곽으로 갈수록 광소자(200)들이 조밀하게 배치될 수 있는 것이다.
예컨대, 기판(100)의 중앙영역에서 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격(D11)은 기판(100)의 외곽영역에서 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격(D10)보다 클 수 있다.
여기서, 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격은 인접하는 두 개의 발광소자(120) 간의 간격, 인접하는 두 개의 수광소자(130) 간의 간격 또는 인접하는 발광소자(120)와 수광소자(130) 간의 간격을 의미하는 것이 가능하다.
예를 들어, 도 19의 경우와 같이, 기판(100)의 제 1 장변(First Long Side, LS1)과 제 2 단변(Second Short Side, SS2)측에 각각 복수의 발광소자(120)들이 배치되고, 기판(100)의 제 2 장변(Second Long Side, LS2)과 제 1 단변(First Short Side, SS1)측에 각각 복수의 수광소자(130)들이 배치되는 경우를 가정하여 보자.
이러한 경우, 기판(100)의 제 2 장변(LS2)의 제 2 영역(AR2)에서 인접하는 두 개의 수광소자(130) 간의 간격(D11)은 제 2 영역(AR2)보다 외곽에 위치하는 제 1 영역(AR1) 및 제 3 영역(AR3)에서 인접하는 두 개의 수광소자(130) 간의 간격(D10)보다 클 수 있다.
아울러, 기판(100)의 제 1 장변(LS1)의 제 2 영역(AR2)에서 인접하는 두 개의 발광소자(120) 간의 간격(D21)은 제 2 영역(AR2)보다 외곽에 위치하는 제 1 영역(AR1) 및 제 3 영역(AR3)에서 인접하는 두 개의 발광소자(120) 간의 간격(D20)보다 클 수 있다.
또는, 도 20의 경우와 같이, 기판(100)의 제 1 장변(LS1), 제 2 단변(SS2), 제 2 장변(LS2) 및 제 1 단변(SS1)측에 각각 복수의 수광소자(130)들과 복수의 발광소자(120)들이 배치되는 경우를 가정하여 보자.
이러한 경우, 기판(100)의 제 2 영역(AR2)에서 인접하는 발광소자(120)와 수광소자(130) 간의 간격(D31)은 제 2 영역(AR2)보다 외곽에 위치하는 제 1 영역(AR1) 및 제 3 영역(AR3)에서 인접하는 발광소자(120)와 수광소자(130) 간의 간격(D30)보다 클 수 있다.
또는, 기판(100)의 외곽으로 갈수록 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격이 점진적으로 감소하는 것도 가능하다.
예를 들면, 도 21의 경우와 같이, 기판(100)의 제 2 장변(LS2)에서 외곽으로 갈수록 인접하는 두 개의 수광소자(130) 간의 간격이 D40, D41, D42, D43, D44, D45의 순서로 점진적으로 감소하는 것이 가능한 것이다.
상기의 실시예에서 기판(100)의 장변(LS1, LS2)을 가상으로 구획하는 영역(AR1, AR2, AR3)을 구분하여 설명하였지만, 이러한 방법은 기판(100)의 단변(SS1, SS2)에 동일하게 적용하는 것이 가능하다. 즉, 기판(100)의 제 1 단변(SS2)에서도 외곽으로 갈수록 인접하는 두 개의 수광소자(130) 간의 간격이 D50, D51, D52, D53의 순서로 점진적으로 감소하는 것이 가능한 것이다.
또한, 위에서는 기판(100)의 소정의 변, 예컨대 장변(LS1, LS2)을 3개의 영역으로 분할하고, 각각의 영역에서 인접하는 광소자(200) 간의 간격을 설정하는 방법을 설명하고 있지만, 기판(100)의 소정의 변을 4개 이상의 영역으로 분할하고 분할한 각각의 영역에서 인접하는 광소자(200) 간의 간격을 다르게 설정하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 기판(100)의 각 변(LS1, LS2, SS1, SS2)의 중앙에서 외곽으로 갈수록 각 광소자(200)간의 간격이 점진적으로 감소하도록 설치 하였지만, 각변의 최외곽에 위치한 대략 3개의 광소자(200)간의 간격은 기판(100)의 최중앙에 위치하거나 근접하여 설치된 광소자(200)간의 간격 또는 중앙부 영역(AR1)에 위치한 광소자(200)들의 평균 간격의 1/2 간격 또는 1/2이하의 간격으로 설치되는 것이 바람직 하다.
상기와 같이, 기판(100)의 외곽으로 갈수록 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격을 감소시키면 기판(100)의 코너(Corner) 부분에서 데드존의 크기를 줄일 수 있다.
예를 들어, 도 22의 (A)와 같이, 기판(100)의 위치와 관계없이 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격이 실질적으로 동일한 경우에는 기판(100)의 코너 부분에서 데드존(DZ)이 발생할 수 있다.
반면에, 도 22의 (B)와 같이, 기판(100)의 외곽으로 갈수록 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격이 감소하는 경우에는 데드존의 크기가 감소할 수 있는 것이다.
도 23을 살펴보면, (A)와 같이 발광소자(120)는 광을 발산하는 발광면(2300)을 포함할 수 있다. 이러한 발광면(2300)에서 (B)와 같이 소정의 광이 소정의 방사각으로 발산될 수 있다.
발광소자(120)의 발광면(2300)이 향하는 방향이 발광소자(120)의 광발산 방향이라고 할 수 있다.
아울러, 도 24의 경우와 같이, 발광소자(120)가 θ30의 방사각으로 광을 발산하는 경우에, 발광소자(120)의 광발산 방향은 발광소자(120)의 광발산 범위의 중앙, 즉 광발산 범위의 양쪽 끝단으로부터 θ30/2의 각도가 발광소자(120)의 광발산 방향이라고 할 수 있다. 도 24에서 발광소자(120)의 광발산 방향을 DR로서 표시하였다.
복수의 발광소자(120) 중 적어도 하나의 광발산 방향은 나머지 중 적어도 하나의 광발산 방향과 다를 수 있다. 다르게 표현하면, 복수의 발광소자(120) 중 적어도 하나의 발광면(2300)이 향하는 방향은 나머지 중 적어도 하나의 발광면(2300)이 향하는 방향과 다를 수 있다.
예를 들어, 도 25의 (A)의 경우와 같이, 복수의 발광소자(120) 중 임의의 제 1 발광소자(120a)와 제 2 발광소자(120b)의 광발산 방향(DR1, DR2), 즉 발광면(2300)이 향하는 방향은 실질적으로 동일할 수 있다. 반면에, 복수의 발광소자(120) 중 임의의 제 3 발광소자(120c)의 광발산 방향(DR3)은 제 1 발광소자(120a)와 제 2 발광소자(120b)의 광발산 방향과 다를 수 있다.
도 25의 (B)를 보면, 제 2 발광소자(120b)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR2)과 제 3 발광소자(120c)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR3)이 서로 다른 경우의 일례가 개시되어 있다.
이처럼, 복수의 발광소자(120) 중 선택된 두 개의 발광소자(120)의 광발산방향, 즉 발광면(2300)이 향하는 방향이 서로 다른 경우에는 데드존의 크기를 줄일 수 있으며, 아울러 발광소자(120)가 발산하는 광의 효율을 높이는 것이 가능하다.
예를 들어, 도 26의 경우와 같이, 제 1 발광소자(120a), 제 2 발광소자(120b), 제 3 발광소자(120c) 중 상대적으로 기판(100)의 외곽에 배치되는 제 3 발광소자(120c)의 광발산 방향을 상대적으로 기판(100)의 중심으로 기울이게 되면 제 3 발광소자(120c)가 발산한 광을 충분히 사용할 수 있기 때문에 광효율을 향상시키는 것이 가능하다.
아울러, 광효율을 향상시키기 위해서는 기판(100)의 외곽에 배치되는 발광소자(120)의 발광면(2300)이 향하는 방향을 기판(100)의 중심영역을 향하도록 조정하는 것이 바람직할 수 있다.
예를 들어, 도 27의 경우와 같이, 기판(100)의 중심(Center)을 지나면서 기판(100)의 소정의 변에 수직하는 직선, 즉 중심선(CL)을 기준으로 중심선(CL)의 우측에 제 1, 2, 3, 4 발광소자(120a~120d)가 배치되는 경우를 가정하여 보자. 보다 자세하게는, 제 1 발광소자(120a)는 제 2 발광소자(120b)보다 기판(100)의 중심에 더 근접하게 배치된다. 다르게 표현하면, 제 1 발광소자(120a)는 제 2 발광소자(120b)보다 기판(100)의 중심선(CL)에 더 근접하게 배치되는 것이다. 아울러, 제 2 발광소자(120b)는 제 3 발광소자(120c)보다 기판(100)의 중심에 더 근접하게 배치될 수 있다.
이러한 경우, 제 1 발광소자(120a)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR1)과 제 3 발광소자(120c)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR3) 사이의 각도(θ31)는 제 1 발광소자(120a)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR1)과 제 2 발광소자(120b)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR2) 사이의 각도(θ32)보다 클 수 있다. 즉, 제 1, 2 발광소자(120a, 120b)에 비해 제 3 발광소자(120c)의 광발산 방향은 기판(100)의 중심선(CL)을 향하는 방향으로 기울어진 것이다.
여기서, 제 1 발광소자(120a)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR1)과 제 2 발광소자(120b)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR2) 사이의 각도(θ32)는 실질적으로 0도일 수 있다. 즉, 제 1 발광소자(120a)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR1)과 제 2 발광소자(120b)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR2)은 실질적으로 평행할 수 있는 것이다. 이러한 경우, 제 1 발광소자(120a)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR1)과 제 3 발광소자(120c)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR3) 사이의 각도(θ31)는 제 3 발광소자(120c)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR3)과 제 2 발광소자(120b)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR2) 사이의 각도(θ31)와 실질적으로 동일할 수 있다.
또는, 도 28의 경우와 같이, 기판(100)의 중심(Center)을 지나는 중심선(CL)을 기준으로 중심선(CL)으로부터 멀어질수록 중심선(CL)과 발광소자(120)의 광발산방향 사이의 각도가 점진적으로 증가하는 것도 가능하다. 도 28을 살펴보면, 제 2 발광소자(120b)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR2)과 중심선(CL) 사이의 각도(θ35)는 제 1 발광소자(120a)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR1)과 중심선(CL) 사이의 각도(0ㅀ)보다 클 수 있다. 제 3 발광소자(120c)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR3)과 중심선(CL) 사이의 각도(θ33)는 제 2 발광소자(120b)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR2)과 중심선(CL) 사이의 각도(θ35)보다 클 수 있다. 아울러, 제 4 발광소자(120d)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR4)과 중심선(CL) 사이의 각도(θ34)는 제 3 발광소자(120c)의 발광면(2300)이 향하는 방향(DR3)과 중심선(CL) 사이의 각도(θ33)보다 클 수 있다.
한편, 기판(100)의 최외에 위치하는 발광소자의 발광면(2300)이 향하는 방향은 기판의 중심을 향하여 대략 1(°)도 이상 회전하여 설치하는 것이 바람직하다.
또한 위의 설명에서는 제 1 장변(LS1)에 위치한 발광소자(120)를 예로하여 설명하였는 제 2 단변(SS2)에 설치된 발광소자(120)의 경우에도 동일한 방법으로 설치하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 발광소자(120)에 대응하는 수광소자(130)들도 상기 발광소자에 대칭적으로 설치하는 것이 바람직하다.
한편, 기판(100)의 모서리(Conner)부분에 적어도 하나의 광소자(200)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 29에서 점선으로 표시한 부분과 같이, 기판(100)의 적어도 하나의 모서리 부분에 발광소자(120)가 배치되고, 나머지 모서리 부분에는 수광소자(130)가 배치될 수 있다.
이러한 경우, 기판(100)의 코너(Corner) 부분에서 데드존의 크기를 더욱 감소시킬 수 있다.
또한, 기판(100)의 코너(Corner) 부분에서 데드존의 크기를 더욱 더 감소시킥 위해, 도 30의 경우와 같이, 기판(100)의 모서리(Conner)부분에 적어도 하나의 광소자(200)를 배치하면서도, 기판(100)의 외곽으로 갈수록 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격을 줄이는 것이 가능하다.
도 31a 내지 도 37은 본 발명에 따른 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 앞서 상세히 설명한 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. 이하에서, 디스플레이 패널(1800)로는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panel, LCD) 등 다양한 종류가 적용될 수 있다.
도 31a를 살펴보면, 디스플레이 패널(1801)의 전면에 기판(100)이 배치되고, 기판(100)의 가장자리에 복수의 발광소자(120) 및 수광소자(130)가 배치될 수 있다. 즉, 발광소자(120)와 수광소자(130)가 배치된 기판(100)이 디스플레이 패널(1801)의 전면에 배치되는 것이다.
복수의 발광소자(120) 및 수광소자(130)가 배치되는 위치는 디스플레이 패널(1801)의 영상이 표시되는 유효 영역(Active area, 1800)의 외곽 영역에 대응될 수 있다.
이러한 경우, 발광소자(120) 및 수광소자(130)의 외곽에 배치되는 보호커버(1820)는 기판(100)과 디스플레이 패널(1801)의 측면을 함께 감싸는 형태로 설치될 수 있으며, 아울러 보호커버(1820)는 기판(100)과 디스플레이 패널(1801)을 고정하는 고정수단으로도 사용될 수 있다.
또는, 도 31b와 같이, 기판(100)이 생략되고 복수의 발광소자(120)와 복수의 수광소자(130)는 디스플레이 패널(1801)의 가장자리에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 발광소자(120) 및 수광소자(130)는 디스플레이 패널(1801)의 영상이 표시되는 유효 영역(Active area, 1800) 외곽의 더미 영역(Dummy Area, 1810)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 31b와 같이 발광소자(120) 및 수광소자(130)를 디스플레이 패널(1800)의 유효 영역(Active area, 1800) 외곽의 더미 영역(1810)에 배치할 수 있다. 여기서, 부호 1810을 더미 영역이라고 설명하고 있지만, 부호 1810은 디스플레이 패널의 베젤 영역(Bezel area)이라고 하는 것도 가능하다.
이러한 경우에는, 디스플레이 패널(1801)이 기판(100)을 대체하는 경우라고 할 수 있다.
이러한 디스플레이 장치에 적용되는 터치 패널의 구성은 앞서 도 1 내지 도 30에서 상세히 설명한 부분과 실질적으로 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 31a 내지 도 31b에 따른 디스플레이 장치에서도 앞선 도 17과 같이 수광소자(130)를 발광소자(120)보다 더 뒤에 배치하는 것이 가능하다. 이를 위해, 도 32와 같이 디스플레이 패널(1801)의 끝단, 즉 더미 영역(1810)의 끝단과 수광소자(130)간의 최단간격(D20)을 디스플레이 패널(1801)의 끝단과 발광소자(120)간의 최단간격(D10)보다 작게 하는 것이 가능하다.
이처럼, 수광소자(130)를 디스플레이 패널(1801)의 중심으로부터 더 멀리 배치하기 위해 보호커버(1820)에 PCB 기판(미도시)을 배치하는 것이 가능하다. 이처럼, PCB 기판을 디스플레이 패널(1801)의 측면에 배치되는 보호커버(1820)에 배치하면 수광소자(130)를 실질적으로 디스플레이 패널(1801)의 끝단에 배치하는 것이 가능할 수 있다.
여기서, PCB 기판은 연성을 갖는 기판, 예컨대 Flexible PCB 기판일 수 있다. 아울러, PCB 기판은 도시하지 않은 컨트롤러와 수광소자(130) 및 발광소자(120)를 연결할 수 있다.
또는, 도 33의 경우와 같이, 디스플레이 패널(1801)의 더미 영역(1810)에 배치되는 광소자(200)들은 더미 영역(1810)의 끝단에 근접하게 배치되는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 33의 (B)의 경우와 같이, 더미 영역(1810)의 끝단으로부터 광소자(200)까지의 거리(G1)는 광소자(200)로부터 유효 영역(AA)까지의 거리(G2)보다 작을 수 있다. 여기서, 광소자(200)는 발광소자(120) 및 수광소자(130) 중 적어도 하나일 수 있다.
이러한 경우, 데드존의 크기를 더욱 줄이는 것이 가능하다.
또는, 디스플레이 패널(1801)의 더미 영역(1810)에 배치되는 발광소자(120)와 수광소자(130)는 더미 영역(1810)의 끝단에 근접하게 배치되면서도, 발광소자(120)는 수광소자(130)에 비해 더미 영역(1810)의 끝단에 더 근접할 수 있다. 예를 들면, 도 34의 경우와 같이, 더미 영역(1810)의 끝단으로부터 발광소자(120)까지의 거리(G10)는 발광소자(120)로부터 유효 영역(AA)까지의 거리(G11)보다 작고, 더미 영역(1810)의 끝단으로부터 수광소자(130)까지의 거리(G20)는 수광소자(130)로부터 유효 영역(AA)까지의 거리(G21)보다 작을 수 있다. 여기서, 더미 영역(1810)의 끝단으로부터 발광소자(120)까지의 거리(G10)는 더미 영역(1810)의 끝단으로부터 수광소자(130)까지의 거리(G20)보다 작을 수 있다. 이러한 경우, 발광소자(120)가 발산한 광이 보다 넓게 퍼질 수 있기 때문에 발광소자(120)의 광효율을 향상시키는 것이 가능하면서도, 발광소자(120)와 인접하는 영역에서 데드존의 크기를 줄이는 것이 가능하다.
이처럼, 디스플레이 패널(1801)의 더미 영역(1810)에 배치되는 광소자(200)들은 더미 영역(1810)의 끝단에 근접하게 배치되는 경우에도, 더미 영역(1810)에서 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격은 디스플레이 패널(1810)의 외곽으로 갈수록 작아지는 것이 가능하다. 예를 들어, 디스플레이 패널(1801)의 제 1 장변(LS1)의 제 12 영역(AR12)에서 인접하는 두 개의 발광소자(120) 간의 간격(D110)은 제 12 영역(AR12)보다 외곽에 위치하는 제 11 영역(AR11) 및 제 13 영역(AR13)에서 인접하는 두 개의 발광소자(120) 간의 간격(D100)보다 클 수 있다.
이러한 경우에는, 더미 영역(1810)의 모서리부분(3500)에 근접할수록 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격이 감소하는 것으로도 볼 수 있다. 다르게 표현하면, 더미 영역(1810)의 모서리 부분(3500)과 인접한 제 1 부분(AR11, AR13)에서 단위 거리당 광소자(200)의 개수는 제 1 부분(AR11, AR13)에 비해 모서리 부분(3500)으로부터 멀리 떨어진 제 2 부분(AR12)에서의 단위 거리당 광소자(200)의 개수보다 많은 것으로도 볼 수 있다.
디스플레이 패널(1810)의 외곽으로 갈수록 인접하는 두 개의 광소자(200) 간의 간격을 감소시키는 방법에 대해서는 앞선 도 18 내지 도 22에서 상세히 설명한 내용으로부터 충분히 유추될 수 있기 때문에 더 이상의 설명은 생략한다.
또는, 도 36의 경우와 같이, 더미 영역(1810)의 모서리부부에 적어도 하나의 광소자(200)가 배치될 수 있다. 도 36에서 더미 영역(1810)의 모서리부분에 배치되는 광소자(200)를 H1~H4로 표시하였다.
여기서, 더미 영역(1810)의 모서리부분에 배치되는 광소자(200)들은 유효 영역(1800)의 단변(SS1, SS2)과 나란한 방향 및 유효 영역(1800)의 장변(LS1, LS2)과 나란한 방향으로 유효 영역(1800)과 중첩(Overlap)하지 않을 수 있다. 자세하게는, 도 36의 경우와 같이, 더미 영역(1810)의 모서리부분에 배치되는 광소자(200)들은 유효 영역(1800)의 단변(SS1, SS2)의 연장선(EL10) 유효 영역(1800)의 장변(LS1, LS2)의 연장선(EL11)과 만나지 않을 수 있다.
아울러, 더미 영역(1810)의 모서리 부분에 배치되는 광소자(200)는 다른 광소자(200)에 비해 유효 영역(1800)에 근접하게 배치되는 것이 가능하다. 여기서, 더미 영역(1810)의 모서리 부분에 배치되는 광소자(200)에 대해서는 앞선 도 36에서 상세히 설명하였다.
예를 들어, 도 37의 경우와 같이, 더미 영역(1810)의 모서리 부분에 배치되는 광소자(3720)와 유효 영역(1800) 사이의 간격(G42)은 다른 광소자(3700, 3710)들과 유효 영역(1800) 사이의 간격(G31, G51)보다 작을 수 있다.
아울러, 더미 영역(1810)의 모서리 부분에 배치되는 광소자(3720)와 더미 영역(1810)의 끝단 사이의 간격(G40, G41)은 다른 광소자(3700, 3710)들과 더미 영역(1810)의 끝단 사이의 간격(G30, G50)보다 클 수 있다. 자세하게는, 더미 영역(1810)의 모서리 부분에 배치되는 광소자(3720)와 더미 영역(1810)의 제 2 단변(SS2) 사이의 간격(G40)은 더미 영역(1810)의 장변(LS) 방향으로 유효 영역(1800)과 중첩하는 광소자(3700)와 더미 영역(1810)의 제 2 단변(SS2) 사이의 간격(G30)보다 클 수 있다. 또한, 더미 영역(1810)의 모서리 부분에 배치되는 광소자(3720)와 더미 영역(1810)의 제 1 장변(LS1) 사이의 간격(G41)은 더미 영역(1810)의 단변(SS) 방향으로 유효 영역(1800)과 중첩하는 광소자(3710)와 더미 영역(1810)의 제 1 단변(LS1) 사이의 간격(G50)보다 클 수 있다.
아울러, G31과 G51은 서로 다르고, G30과 G50이 서로 다른 것도 가능하다.
도 38 내지 도 42는 본 발명에 따른 터치 패널의 구동방법을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 38을 살펴보면, 본 발명에 따른 터치 패널의 구동방법은 복수의 발광소자(X10~X40)를 하나씩 차례로 온(On)시켜 빔을 발산(S21)하고, 아울러 복수의 수광소자(Z1~Z4)를 온(On)시켜 발광소자(X10~X40)가 발산하는 빔을 수광(S22)할 수 있다.
이후에, 빔을 발산한 발광소자(X10~X40)의 위치 및 각각의 발광소자에 대응하여 온되는 복수의 수광소자(Z1~Z4)의 수광 데이터에 따른 감지 데이터를 수학적 변환방식으로 변환하여 각각의 감지 데이터의 중심점을 획득(S23)할 수 있다.
이후, 중심점에 대한 데이터를 다시 역변환하여 터치 위치를 산출(S24)할 수 있다.
여기서, 감지 데이터는 온되는 발광소자의 위치 및 온되는 발광소자에 대응하여 온되는 복수의 수광소자 중 발광소자의 광을 검출하지 못한 수광소자의 위치에 대한 데이터를 포함하는 것이다. 예를 들면, 도 39a와 같이 제 1 발광소자(X10)가 온되는 경우, 제 1 수광소자(Z1)는 P지점에 위치하는 입력 수단에 의해 제 1 발광소자(X10)가 발산한 빔을 수광하지 못한다. 이에 따라, 감지 데이터는 (X10, Z1)에 대응하는 직교 좌표 데이터를 포함하는 것이다. 이러한 방식으로 도 39a의 경우에 감지 데이터는 (X10, Z1), (X20, Z2), (X30, Z3), (X40, Z4)에 대응하는 직교 좌표 데이터를 포함하는 것이다.
여기서, 복수의 수광소자(Z1~Z4)가 빔을 수광하는 단계에서는 앞서 상세히 설명한 바와 같이 각각의 발광소자(X10~X40)가 온될 때, 복수의 수광소자는 온시키고, 나머지 수광소자는 오프시키는 방법을 사용할 수 있다. 이에 대해서는 앞서 상세히 설명하였으므로 중복되는 설명을 생략한다.
한편, 본 발명에 따른 터치 패널에서는 외부로부터 입사되는 광 혹은 디스플레이 패널에서 발산되는 광에 의해 수광소자(Z1~Z4)의 오동작이 발생하는 것을 방지하기 위해 주파수 및 진폭 중 적어도 하나가 조절된 구동신호를 사용할 수 있다.
예를 들면, 도 39b와 같이 복수의 발광소자(X10~X40) 중 제 4 발광소자(X40)은 제 1 기간(P1) 동안 복수개의 구동신호(DS)에 의해 온될 수 있다. 자세하게는, 제 4 발광소자(X40)는 제 1 기간(P1)에서 구동신호(DS)가 공급되는 동안에는 온되어 빔을 발산하고, 두 개의 구동신호(DS)의 사이기간에서는 오프되어 빔을 발산하지 않을 수 있다. 즉, 제 4 발광소자(X40)의 발광주기는 TP이고, 단위 발광 기간은 TH인 것이다.
이때, 수광소자(Z1~Z4)는 제 4 발광소자(X40)의 발광주기(TP) 및 발광기간(TH)에 따른 샘플링(Sampling) 속도로 샘플링하여, 제 4 발광소자(X40)의 발광주기(TP) 및 발광기간(TH)의 패턴에 해당하는 광을 수광하였을 경우에 수광을 인식할 수 있다. 자세하게는, 제 4 발광소자(X40)의 발광주기(TP)가 2ms이고 발광기간(TH)이 1ms인 경우, 수광소자(Z1~Z4)는 2ms의 주기로 1ms동안 수광되는 광을 제 4 발광소자(X40)가 발산한 광으로 인지하고, 나머지 광은 무시할 수 있는 것이다. 예를 들면, 외부의 관찰자가 10초동안 복수의 수광소자(Z1~Z4)를 향해 손전등 불빛을 비추는 경우, 수광소자(Z1~Z4)는 손전등 불빛을 외부의 노이즈(Noise)로 인식할 수 있는 것이다. 이에 따라, 외부 광의 영향을 줄이고 오동작의 발생을 저감시킬 수 있다.
여기서는 하나의 발광소자를 제 4개 구동신호(DS)를 이용하여 동작시키는 방법을 설명하고 있지만, 하나의 발광소자를 구동시키기 위한 구동신호(DS)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 구동신호(DS)의 펄스폭을 조절하는 방법도 가능할 수 있다.
또는, 구형파를 대신하여 정현파 형태의 구동신호를 사용하는 것도 가능하다.
터치 위치를 산출하는 방법에 대해 보다 상세히 살펴보면 아래와 같다.
먼저, 도 39a 내지 도 39b와 같은 방법으로 온되는 발광소자(X10~X40) 및 그에 따라 온되는 수광소자(Z1~Z4)들의 위치 데이터를 포함하는 복수의 감지 데이터((X10, Z1), (X20, Z2), (X30, Z3), (X40, Z4))를 획득할 수 있다.
이후, 각각의 감지 데이터를 직교 좌표계에 맵핑할 수 있다. 이러한 경우, 도 40과 같이 제 2 발광소자(X20)와 제 2 수광소자(Z2)에 대한 감지 데이터는 F2와 같은 형태로 맵핑될 수 있고, 제 4 발광소자(X40)와 제 4 수광소자(Z4)에 대한 감지 데이터는 F1과 같은 형태로 맵핑될 수 있다.
이후, 각각의 감지 데이터의 중심점을 획득하기 위해 수학적 변환방법으로 이용하여 맵핑된 감지 데이터를 변환할 수 있다. 이러한 변환을 제 1 변환이라 하자.
이후, 제 1 변환한 감지 데이터를 동일한 위치에 대응하는 맵핑된 복수의 감지 데이터를 연관시키는 그룹핑을 하고, 아울러 도 41과 같이 맵핑된 감지 데이터의 중심점(W1)에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 여기서, 그룹핑을 하는 이유는 도 39a와 같이 임의의 위치(P)에 대응하는 감지 데이터가 복수개((X10, Z1), (X20, Z2), (X30, Z3), (X40, Z4))일 수 있고, 이에 따라 임의의 위치(P)에 따른 감지 데이터를 서로 연관시켜야 하기 때문이다.
상기한 중심점 획득 단계에서는 이러한 중심점(W1)을 통해 터치 수를 획득할 수 있다. 예를 들면, 중심점(W1)을 중심으로 한 소정 영역(W2)의 크기로서 터치의 범위를 획득할 수 있는 것이다.
또는, 맵핑된 감지 데이터를 제 1 변환한 이후에 도 41의 W2 영역에 대한 데이터를 획득하고, 이러한 W2 영역에 대한 중심점(W1)을 획득하는 방법도 가능할 수 있다.
이후, 상기한 중심점(W1)에 대한 데이터를 상기 제 1 변환의 역변환인 제 2 변환할 수 있다. 그러면, 다시 온되는 발광소자(X10~X40) 및 그에 따라 온되는 수광소자(Z1~Z4)들의 위치 데이터를 포함하는 복수의 변환 감지 데이터를 획득할 수 있다.
여기서, 변환 감지 데이터는 도 41의 중심점(W1)에 대한 데이터를 이를 역변환한 변환 감지 데이터는 실질적으로 직선 형태를 갖는 것이 가능하다.
예를 들어, 앞선 도 40에서는 감지 데이터를 직교 좌표계로 맵핑하였기 때문에 소정의 영역(F1, F2)의 형태일 수 있지만, 제 1 변환을 사용하여 도 41과 같이 각각의 감지 데이터의 중심점(W1)을 획득하고, 이에 대한 데이터를 다시 역변환하였기 때문에 도 42와 같이 직선 형태(SL1, SL2)의 형태의 변환 감지 데이터가 획득될 수 있는 것이다. 여기서, 도 40의 F1영역이 도 42의 SL1의 직선 형태로 변환되고, 도 40의 F2영역이 도 42의 SL2의 직선 형태로 변환된 것으로 볼 수 있다.
이후, 도 42와 같이, 변환 감지 데이터의 교차점(P(i, j))을 획득함으로써 터치 위치를 획득할 수 있는 것이다.
도 43 내지 도 46은 본 발명에 따른 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 기능블럭에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세히 설명한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 43을 살펴보면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 복수의 발광소자 및 수광소자를 포함하는 터치 패널(2510)과 컨트롤러(Controller, 2520)를 포함하는 터치 패널부(2500) 및 디스플레이부(2530)를 포함할 수 있다.
여기서, 디스플레이부(2530)는 PC, Embedded System 및 PDP, LCD 등의 디스플레이 패널 중 적어도 하나일 수 있다.
컨트롤러(2520)는 터치 패널(2510)의 발광소자 및 수광소자의 동작을 제어할 수 있다.
도 44와 같이, 터치 패널부(2500)의 컨트롤러(2520)는 제어부(2521), 데이터 수집부(2522), 연산부(2523) 및 제 1 통신부(2524)를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(2530)는 제 2 통신부(2531) 및 응용 프로그램부(2532)를 포함할 수 있다.
제어부(2521)는 터치 패널(2510)의 복수의 발광소자 및 수광소자를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(2521)는 복수의 발광소자를 소정의 타이밍에 따라 온시키고 임의의 발광소자의 온에 따라 적어도 하나의 수광소자를 온시킬 수 있다. 복수의 발광소자 및 수광소자의 동작은 앞서 상세히 설명하였다.
데이터 수집부(2522)는 제어부(2521)의 제어에 따라 동작한 복수의 발광소자 및 수광소자에 의해 획득된 광 데이터를 수집할 수 있다. 여기서, 광 데이터는 감지 데이터를 의미할 수 있다.
연산부(2523)는 데이터 수집부(2522)가 수집한 광 데이터를 기반으로 터치 위치를 연산하여 산출할 수 있다. 터치 위치의 산출 방법에 대해서는 앞서 상세히 설명하였다.
제 1 통신부(2524)는 연산부(2523)가 연산한 터치 위치에 대한 정보를 디스플레이부(2530)의 제 2 통신부(2530)로 전송할 수 있다.
그러면 디스플레이부(2530)는 수신한 터치 위치에 대한 정보를 화면에 표시하거나, 터치 위치에 대한 정보를 저장하거나 혹은 터치 위치에 대한 정보를 응용 프로그램을 사용하는 응용 프로그램부(2532)에 적용할 수 있다.
또는, 도 45와 같이, 컨트롤러(2520)에서 연산부를 생략하고, 디스플레이부(2530)에 연산부(2533)를 배치하는 것이 가능하다. 이러한 경우에는, 제 1 통신부(2524)는 데이터 수집부(2522)가 수집한 광 데이터를 디스플레이부(2530)의 제 2 통신부(2531)에 전송하고, 연산부(2533)는 제 2 통신부(2531)가 수신한 광 데이터를 기반으로 터치 위치를 연산하여 산출할 수 있다.
또는, 도 46과 같이, 컨트롤러(2520)에서 연산부 및 데이터 수집부를 생략하고, 디스플레이부(2530)에 연산부(2533) 및 데이터 수집부(2534)를 배치하는 것이 가능하다. 이러한 경우에는, 제 1 통신부(2524)는 제어부(2521)의 제어에 따라 동작한 각각의 발광소자 및 수광소자에 의해 획득된 광 데이터를 개별적으로 디스플레이부(2530)의 제 2 통신부(2531)로 전송할 수 있다.
그러면, 디스플레이부(2530)의 데이터 수집부(2534)가 제 2 통신부(2531)를 통해 수신한 광 데이터를 수집하고, 연산부(2533)는 데이터 수집부(2534)가 수집한 광 데이터를 기반으로 터치 위치를 연산하여 산출할 수 있다.
본 발명에 다른 터치 패널의 또 다른 구동방법에 대해 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
도 47 내지 도 68은 본 발명에 따른 터치 패널의 또 다른 구동방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세히 설명한 부분의 설명은 생략한다. 예를 들어, 이하의 구동방법은 앞서 상세히 설명한 터치 패널에 적용되는 것이 가능하다. 아울러, 이하에서는 터치 패널의 구동방법을 예로 들어 설명하지만, 발광소자(120) 및 수광소자(130)를 포함하는 디스플레이 장치의 구동방법에도 적용되는 것이 가능한 것이다. 아울러, 터치 위치의 연산은 앞선 도 44 내지 도 46에서 설명한 연산부(2523, 2533)에서 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 아울러, 터치 위치의 연산 방법도 앞서 상세히 설명하였기에 이하에서는 터치 위치의 연산 방법에 대해서는 설명하지 않는다.
먼저, 도 47의 (A)와 같이, 기판(100)의 제 1 장변(LS1)측에 복수의 발광소자(EH1~EH6)가 배치되고, 기판(100)의 제 2 단변(SS2)측에 복수의 발광소자(EV1~EV4)가 배치되고, 기판(100)의 제 2 장변(LS2)측 및 제 1 단변(SS1)측에 복수의 수광소자(130)가 배치되는 경우를 가정하여 보자. 여기서, 기판(100)의 제 1 장변(LS1)측에 배치되는 복수의 발광소자(EH1~EH6)를 수평 발광소자라 하고, 기판(100)의 제 2 단변(SS2)측에 배치되는 복수의 발광소자(EV1~EV4)를 수직 발광소자라고 할 수 있다.
복수의 발광소자(EH1~EH6, EV1~EV4)는 각각의 프레임 기간(F1~F5) 동안 턴-온될 수 있다. 아울러, 적어도 하나의 수광소자(130)는 턴-온되는 발광소자에 대응하여 활성화될 수 있다. 여기서, 프레임 기간(F1~F5)은 수직 동기 신호(Vsync)에 의해 구분될 수 있다. 또한, 수직 동기 신호(Vsync)는 디스플레이 패널에 표시되는 영상 데이터에 대응하는 수직 동기 신호와 동일한 것이 가능하고, 또는 터치를 위한 또 다른 수직 동기 신호인 것도 가능하다. 구동의 편의 및 구동의 용이성을 위해 터치에 사용하는 수직 동기 신호(Vsync)는 영상 데이터에 대응하는 수직 동기 신호와 동일한 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우, 영상 데이터의 프레임(Frame)은 터치를 위한 프레임 기간과 동일할 수 있다.
다르게는 하나의 프레임 기간은 복수의 발광소자(EH1~EH6, EV1~EV4)가 각 1회씩 턴-온되는 것이 완료되는 기간으로 설명할 수 있다.
예를 들면, 도 47의 (B)와 같이, 복수의 프레임 중 제 2 프레임(F2) 동안 수평 발광소자(EH1~EH6)들에 순차적으로 구동신호(DS)가 공급되고, 이후 수직 발광소자(EV1~EV4)들에 순차적으로 구동신호(DS)가 공급될 수 있다. 이에 따라, 복수의 발광소자(EH1~EH6, EV1~EV4)들이 순차적으로 턴-온될 수 있다. 여기서, 구동신호(DS)의 형태는 도 47에 한정되지 않는다.
이와 같이, 각각의 프레임 기간(F1~F5)에서는 복수의 발광소자(EH1~EH6, EV1~EV4)들을 턴-온시키고, 이에 대응하여 수광소자(130)들을 활성화시킴으로써 터치가 발생하는지를 스캐닝(Scanning)할 수 있다. 이를 고려할 때, 하나의 프레임 기간은 복수의 발광소자(EH1~EH6, EV1~EV4)들이 적어도 한번 씩은 턴-온되는 기간이라고 할 수 있다.
또는, 도 48의 경우와 같이, 하나의 프레임 기간(F2)을 수평 프레임 기간(HF)과 수직 프레임 기간(VF)으로 구분하는 것이 가능하다. 여기서, 수평 프레임 기간(HF)은 수평 방향으로 배치되는 복수의 발광소자들, 즉 수평 발광소자(EH1~EH6)들을 턴-온시키는 기간이고, 수직 프레임 기간(VF)은 수직 방향으로 배치되는 복수의 발광소자들, 즉 수직 발광소자(EV1~EV4)들을 턴-온시키는 기간이라고 할 수 있다.
한편, 소정의 프레임 기간 내에 터치가 발생하는 경우에 터치가 발생한 프레임 기간에 대응하는 터치 위치에 대한 감지 데이터는 무시할 수 있다. 여기서, 감지 데이터에 대해서는 앞서 설명하였다.
예를 들어, 도 49의 경우와 같이, 복수의 프레임 기간(F1~F5) 중 제 2 프레임 기간(F2) 동안 TA 시점에서 터치가 발생하는 경우에 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점까지의 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 적어도 하나의 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 무시하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점까지의 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 첫 번째 프레임 기간, 즉 제 2 프레임 기간(F2)에서 발생하는 감지 데이터를 무시하는 것이 가능하다. 다르게 표현하면, 터치 위치를 산출하는 과정에서 제 2 프레임 기간(F2)에서 발생하는 감지 데이터를 고려하지 않고, 그 다음 프레임 기간, 즉 제 3 프레임 기간(F3)부터 발생하는 감지 데이터를 이용하여 터치 위치를 산출, 출력하는 것이다.
이처럼, 터치 위치의 산출 시에 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점까지의 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 첫 번째 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 무시하는 이유에 대해 살펴보면 아래와 같다.
도 50의 경우와 같이, 제 2 프레임 기간(F2)의 수직 프레임 기간(VF)에서 제 1 수직 발광소자(EV1)에 구동신호(DS)가 공급된 이후에 터치가 발생하는 경우를 가정하여 보자. 즉, 터치가 발생한 시점(TA)은 제 1 수직 발광소자(EV1)에 구동신호(DS)가 공급되는 시점과 제 2 수직 발광소자(EV2)에 구동신호(DS)가 공급되는 시점의 사이에 위치하는 것이다.
이러한 경우, 제 2 프레임 기간(F2)에서 발생하는 감지 데이터는, 도 51의 경우와 같이, 제 2~4 수직 발광소자(EV2~EV4)에 의존할 수 있다. 자세하게는, 디스플레이 패널 상의 소정의 위치에 손가락 등의 물체(5100)가 터치를 발생시키는 경우에, 제 2 프레임 기간(F2)에서는 제 2~4 수직 발광소자(EV2~EV4)가 발산하는 광에 의해서만 수광소자(130)들이 활성화될 수 있다. 이로 인해, 제 2 프레임 기간(F2) 동안 발생하는 터치 위치에 대한 감지 데이터로는 터치 위치를 정밀하게 산출하기 어려울 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 제 2 프레임 기간(F2) 동안 발생하는 터치 위치에 대한 감지 데이터를 무시하는 것이다.
이후, 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 무시된 감지 데이터에 대응하는 프레임 기간을 제외한 나머지 프레임 기간의 감지 데이터를 이용하여 터치된 위치의 정보를 출력할 수 있다. 감지 데이터를 이용하여 터치 위치를 산출, 출력하는 방법은 앞선 도 38 내지 도 42에서 상세히 설명하였다.
만약, 터치가 발생한 시점(TA)이 소정의 프레임 기간에서 첫 번째 발광소자가 턴-온되기 이전에 위치하는 경우에는 해당 프레임 기간에서 발생하는 터치 위치에 대한 감지 데이터를 무시하지 않고, 터치 위치를 산출하는데 이용하는 것이 가능하다.
예를 들어, 도 52의 경우와 같이, 터치가 발생한 시점(TA)이 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하지만, 제 2 프레임 기간(F2)에서 첫 번째 발광소자, 즉 제 1 수평 발광소자(EH1)에 구동신호(DS)가 공급되기 이전에 터치가 발생하는 경우에는 제 2 프레임 기간(F2)에서 발생하는 터치에 대한 감지 데이터는 정밀한 터치 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라, 도 52와 같은 경우에는 제 2 프레임 기간(F2)에서 발생하는 터치 위치에 대한 감지 데이터를 무시하지 않는 것이 바람직할 수 있는 것이다. 여기서는 하나의 프레임 기간에서 제 1 수평 발광소자(EH1)부터 순차적으로 구동신호(DS)가 공급되는 경우를 설명하고 있지만, 구동신호(DS)가 공급되는 순서는 이에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도 53의 경우와 같이, 터치가 시작(5400)되는 경우, 즉 터치가 발생하는 경우에, 터치의 시작 시점(TA)이 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점까지의 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 첫 번째 프레임 기간에서 첫 번째 발광소자가 턴-온되기 이전인지의 여부를 판단(5410)할 수 있다. 다르게 표현하면, 터치의 시작 시점(TA)이 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 첫 번째 프레임 기간에서 첫 번째 발광소자에 대응되는지의 여부를 판단하는 것이다.
판단결과, 터치의 시작 시점(TA)이 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 첫 번째 프레임 기간에서 첫 번째 발광소자가 턴-온되기 이전인 경우에는 그 첫 번째 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 터치 위치를 산출하기 위한 감지 데이터에 포함(5420)시키는 것이 가능하다. 즉, 첫 번째 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 터치 위치를 산출하는데 이용하는 것이다.
반면에, 5410 단계에서 판단결과 터치의 시작 시점(TA)이 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 첫 번째 프레임 기간에서 첫 번째 발광소자가 턴-온된 이후인 경우에는 그 첫 번째 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 무시(5430)하는 것이 가능하다.
이후, 감지 데이터를 이용하여 터치 위치를 연산(5440)하고, 연산 결과에 따라 터치 위치에 대한 데이터를 출력(5450)할 수 있다.
또는, 도 54의 경우와 같이, 복수의 프레임 기간(F11~F15) 중 제 15 프레임 기간(F15) 동안 TB 시점에서 터치가 종료되는 경우에 터치가 발생한 시점부터 터치가 종료되는 시점(TB)까지의 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 마지막 프레임 기간, 즉 제 15 프레임 기간(F15)에서 발생하는 감지 데이터를 무시하는 것이 가능하다.
이처럼, 터치 위치의 산출 시에 터치가 발생한 시점부터 터치가 종료되는 시점(TB)까지의 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 마지막 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 무시하는 이유는 첫 번째 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 무시하는 이유와 대략 동일할 수 있다.
만약, 터치가 종료되는 시점(TB)이 소정의 프레임 기간에서 마지막 발광소자가 턴-오프된 이후에 위치하는 경우에는 해당 프레임 기간에서 발생하는 터치 위치에 대한 감지 데이터를 무시하지 않고, 터치 위치를 산출하는데 이용하는 것이 가능하다.
예를 들어, 도 55의 경우와 같이, 터치가 종료된 시점(TB)이 제 14 프레임 기간(F14) 내에 위치하지만, 제 14 프레임 기간(F14)에서 마지막 발광소자, 즉 제 4 수직 발광소자(EV4)에 구동신호(DS)가 공급된 이후에 터치가 발생하는 경우에는 제 14 프레임 기간(F14)에서 발생하는 터치에 대한 감지 데이터는 정밀한 터치 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라, 도 55와 같은 경우에는 제 14 프레임 기간(F14)에서 발생하는 터치 위치에 대한 감지 데이터를 무시하지 않는 것이 바람직할 수 있는 것이다.
또는, 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점(TB)까지의 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 첫 번째 프레임 기간과 마지막 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 모두 무시하는 경우가 가능하다.
예를 들면, 도 56의 경우와 같이, 복수의 프레임 기간(F1~F5) 중 제 2 프레임 기간(F2) 동안 TA 시점에서 터치가 시작되고 TB 시점에서 터치가 종료되는 경우에, 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점(TB)까지의 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 첫 번째 프레임 기간, 즉 제 2 프레임 기간(F2)과 마지막 프레임 기간, 즉 제 5 프레임 기간(F5)에서 발생하는 감지 데이터를 무시하는 것이 가능하다.
이러한 경우에는 제 3 프레임 기간(F3)과 제 4 프레임 기간(F4)에서 발생하는 감지 데이터를 이용하여 터치 위치를 산출, 출력할 수 있다.
예를 들면, 도 57의 경우와 같이, 터치가 종료(5700)되는 경우, 터치의 종료 시점(TB)이 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 마지막 번째 프레임 기간에서 마지막 발광소자가 턴-오프된 이후인지의 여부를 판단(5710)할 수 있다. 다르게 표현하면, 터치의 종료 시점(TB)이 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 마지막 프레임 기간에서 마지막 발광소자에 대응되는지의 여부를 판단하는 것이다.
판단결과, 터치의 종료 시점(TB)이 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 마지막 프레임 기간에서 마지막 발광소자가 턴-오프된 이후인 경우에는 그 마지막 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 터치 위치를 산출하기 위한 감지 데이터에 포함(5720)시키는 것이 가능하다. 즉, 마지막 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 터치 위치를 산출하는데 이용하는 것이다.
반면에, 5710 단계에서 판단결과 터치의 종료 시점(TB)이 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 마지막 프레임 기간에서 마지막 발광소자가 턴-오프되기 이전인 경우에는 그 마지막 프레임 기간에서 발생하는 감지 데이터를 무시(5730)하는 것이 가능하다.
이후, 감지 데이터를 이용하여 터치 위치를 연산(5740)하고, 연산 결과에 따라 터치 위치에 대한 데이터를 출력(5750)할 수 있다.
만약, 터치가 발생한 시점(TA)과 터치가 종료되는 시점(TB)이 하나의 프레임 기간 내에 위치하거나 연속된 두 프레임 기간 내에 위치하는 경우, 터치된 위치의 정보를 출력하지 않는 것이 가능하다.
예를 들면, 도 58의 (A)와 같이, 터치가 발생한 시점(TA)이 복수의 프레임 기간(F1~F5) 중 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하고 터치가 종료되는 시점(TB)이 제 2 프레임 기간(F2)에 연속된 제 3 프레임 기간(F3) 내에 위치하는 경우에, 제 2 프레임 기간(F2)과 제 3 프레임 기간(F3)에서 발생하는 감지 데이터를 모두 무시할 수 있다. 이러한 경우, 제 2 프레임 기간(F2)의 일부와 제 3 프레임 기간(F3)의 일부에서 터치가 발생하였지만, 터치 위치에 대한 데이터가 부족함으로 인한 오동작을 방지하기 위해 제 2 프레임 기간(F2)과 제 3 프레임 기간(F3)에서 발생하는 감지 데이터를 모두 무시하는 것이 바람직할 수 있는 것이다.
또는, 도 58의 (B)의 경우와 같이, 터치가 발생한 시점(TA)과 터치가 종료되는 시점(TB)이 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하는 경우에도 터치 위치에 대한 데이터가 부족함으로 인한 오동작을 방지하기 위해 제 2 프레임 기간(F2)에서 발생하는 감지 데이터를 무시하는 것이 바람직할 수 있는 것이다.
또는, 터치 위치를 보다 정밀하게 산출하기 위해 가상 프레임을 설정하여 사용하는 것도 가능하다.
예를 들면, 도 59의 경우와 같이, 터치가 발생한 시점(TA)이 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하는 경우에, 터치가 발생한 시점(TA)으로부터 가상 프레임 기간(FF)을 설정할 수 있다. 여기서, 가상 프레임 기간(FF)의 길이는 하나의 프레임 기간의 길이와 대략 동일할 수 있다.
예컨대, 도 60의 경우와 같이, 제 2 프레임 기간(F2) 동안 제 3 수평 발광소자(EH3)에 구동신호가 공급(DS)된 이후 제 4 수평 발광소자(EH4)에 구동신호(DS)가 공급되기 이전에 TA 시점에서 터치가 발생하는 경우에 TA 시점부터 그 다음 프레임, 즉 제 3 프레임 기간(F3)에서 제 4 수평 발광소자(EH4)에 구동신호(DS)가 공급되기 이전까지의 기간을 가상 프레임(FF)으로 새롭게 설정할 수 있다.
여기서, 가상 프레임 기간(FF)은 제 2 프레임 기간(F2)과 중첩할 수 있으며, 아울러 제 3 프레임 기간(F3)과도 소정 기간(OLP) 동안 중첩(Overlap)할 수 있다. 즉, 가상 프레임 기간(FF)은 제 2 프레임 기간(F2) 및 제 3 프레임 기간(F3)과 부분 중첩(Partially Overlap)하는 것이다.
아울러, 새롭게 설정된 가상 프레임(FF)에서 발생한 감지 데이터를 이용하여 터치 위치를 연산하는 것이 가능하다.
터치가 발생한 시점(TA)이 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하기 때문에 제 2 프레임 기간(F2)에서 발생하는 감지 데이터는 완전하지 않지만, 제 2 프레임 기간(F2)과 제 3 프레임 기간(F3)의 일부를 포함하고 있는 가상 프레임 기간(FF)에서 발생하는 감지 데이터는 터치 위치를 정밀하게 산출할 만큼 충분히 완전하기 때문에 터치 위치를 연산하는데 가상 프레임 기간(FF)에서 발생하는 감지 데이터를 사용하는 것이 가능한 것이다.
아울러, 가상 프레임 기간(FF)에서 발생한 감지 데이터를 터치 위치를 연산하는데 이용하면서도, 그 다음 프레임 기간, 즉 제 3 프레임 기간(F3)부터 발생한 감지 데이터를 터치 위치를 산출하는데 이용할 수 있다.
즉, 터치가 발생한 시점(TA)부터 새롭게 설정된 가상 프레임 기간(FF)에 대응하는 감지 데이터를 터치 위치를 산출하는데 이용할 뿐 아니라, 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간 중 두 번째 프레임 기간, 즉 터치가 발생한 시점(TA)에 대응하는 프레임 기간의 다음 프레임 기간부터 발생하는 감지 데이터를 터치 위치를 산출하는데 이용하는 것이 가능한 것이다.
예를 들면, 도 61의 (A)의 경우와 같이, 터치가 발생한 시점(TA)이 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하는 경우에, 터치가 발생한 시점(TA)부터 설정된 가상 프레임 기간(FF)에 대응하는 감지 데이터를 터치 위치를 산출하는데 사용하고, 이후, 도 61의 (B)의 경우와 같이 제 3 프레임 기간(F3), 제 4 프레임 기간(F4) 및 제 5 프레임 기간(F5)에 대응하는 감지 데이터를 터치 위치를 산출하는데 사용하는 것이 가능하다.
이러한 경우, 가상 프레임 기간(FF)과 제 3 프레임 기간(F3)이 중첩하는 기간(OLP)에 대응하는 감지 데이터는 중복 이용되는 것이 가능하다. 에를 들어, 도 60의 경우에 제 3 프레임 기간(F3)에서 제 1, 2, 3 수평 발광소자(EH1~EH3)의 광발산에 대응하여 획득된 감지 데이터는 터치 위치를 산출하는데 2번 이용되는 것이다.
또는, 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점(TB)까지의 터치 기간(TPD) 동안 계속해서 가상 프레임 기간(FF)을 설정하는 가능하다.
예를 들면, 도 62의 경우와 같이, 터치가 발생한 시점(TA)이 제 1 프레임 기간(F1) 내에 위치하고 터치가 종료되는 시점(TB)이 제 5 프레임 기간(F5) 내에 위치하는 경우에 터치가 발생한 시점(TA)부터 제 1, 2, 3 가상 프레임 기간(FF1, FF2, FF3)을 순차적으로 설정할 수 있다. 아울러, 제 1, 2, 3 가상 프레임 기간(FF1, FF2, FF3)에 대응되는 감지 데이터를 이용하여 터치 위치를 연산할 수 있다. 이러한 경우, 제 1, 2, 3, 4, 5 프레임 기간(F1~F5)에 대응되는 감지 데이터는 이용하지 않을 수 있다.
아울러, 마지막 가상 프레임 기간(FF3) 이후부터 터치가 종료되는 시점(TB)까지의 기간(DF)에 대응하는 감지 데이터를 무시할 수 있다.
아울러, 가상 프레임 기간(FF)을 설정하는 방법을 이용하는 경우에는 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점(TB)까지의 터치 기간(TPD)의 길이가 하나의 프레임 기간의 길이보다 크거나 같은 경우에 터치 위치를 산출하는 것이 가능하다.
예를 들면, 도 63의 경우와 같이, 터치가 발생한 시점(TA)이 복수의 프레임 기간(F1~F5) 중 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하고 터치가 종료되는 시점(TB)이 제 2 프레임 기간(F2)에 연속된 제 3 프레임 기간(F3) 내에 위치하는 경우에도, 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점(TB)까지의 터치 기간(TPD)의 길이가 하나의 프레임 기간의 길이보다 크거나 같은 경우 터치 기간(TPD) 내에 가상 프레임 기간(FF)을 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 터치가 발생한 시점(TA)이 복수의 프레임 기간(F1~F5) 중 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하고 터치가 종료되는 시점(TB)이 제 2 프레임 기간(F2)에 연속된 제 3 프레임 기간(F3) 내에 위치하는 경우에도 터치 위치의 산출이 가능한 것이다.
이하에서는, 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치가 종료되는 시점(TB)까지의 터치 기간(TPD)과 그 이외의 무터치 기간(NTPD)에서 턴-온되는 발광소자의 개수를 다르게 하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
터치가 발생한 시점으로부터 터치가 종료되는 시점까지의 터치 기간 동안 적어도 하나의 프레임에서 턴-온되는 발광소자의 개수는 터치가 없는 무터치 기간 동안 적어도 하나의 프레임에서 턴-온되는 발광소자의 개수보다 많은 것이 가능하다.
예를 들어, 도 64를 살펴보면, 터치가 발생한 시점(TA)이 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하는 경우에 터치가 발생한 시점(TA)부터 터치 기간(TPD)이 설정되고, 제 1 프레임 기간(F1)은 무터치 기간(NTPD)에 포함될 수 있다.
이러한 경우, 제 1 프레임 기간(F1)에서 턴-온되는 발광소자의 개수는 터치 기간(TPD)에 포함되는 프레임 기간, 예컨대 제 5 프레임 기간(F5)에서 턴-온되는 발광소자의 개수보다 적을 수 있다. 즉, 터치가 발생하지 않는 프레임 기간에서는 보다 적은 숫자의 발광소자를 턴-온시킴으로써 전력 소모를 줄일 수 있다.
다르게 표현하면, 무터치 기간(NTPD)에 포함되는 제 1 프레임 기간(F1)에서는 적어도 하나의 발광소자를 턴-온시키지 않을 수 있다. 예를 들면, 도 64의 경우와 같이 복수의 발광소자 중 짝수(또는 홀수) 번째 발광소자를 턴-온시키지 않는 것이 가능하다.
또한, 터치 기간(TPD)에 대응되는 제 5 프레임 기간(F5)에서는 복수의 발광소자들을 순차적으로 턴-온시킬 수 있다.
또는, 무터치 기간(NTPD)에 포함되는 두 개의 프레임 기간에서는 서로 다른 발광소자를 턴-온시키는 것이 가능하다.
예를 들면, 도 65의 경우와 같이, 제 1, 2 프레임 기간(F1, F2)이 무터치 기간(NTPD)에 포함되는 경우에, 제 1 프레임 기간(F1)에서 턴-온되는 발광소자 중 적어도 하나는 제 2 프레임 기간(F2)에서는 턴-온되지 않거나, 제 2 프레임 기간(F2)에서 턴-온되는 발광소자 중 적어도 하나는 제 1 프레임 기간(F1)에서는 턴-온되지 않을 수 있다. 예컨대, 제 1 프레임 기간(F1)에서는 수평 발광소자(EH1~EH6)들이 턴-온되고, 제 2 프레임 기간(F2)에서는 수직 발광소자(EV1~EV4)들이 턴-온될 수 있다.
또는, 도 66의 경우와 같이, 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간(F5) 동안 연속적으로 턴-온되는 두 개의 발광소자간의 턴-온시점의 차이(TG2)는 무터치 기간(NTPD)에 대응되는 프레임 기간(F1) 동안 연속적으로 턴-온되는 두 개의 발광소자간의 턴-온시점의 차이(TG1)보다 클 수 있다.
다르게 표현하면, 터치 기간(TPD)에 대응되는 프레임 기간(F5) 동안 연속적으로 턴-온되는 두 개의 발광소자에 공급되는 구동신호(DS)의 공급시점간의 차이(TG2)는 무터치 기간(NTPD)에 대응되는 프레임 기간(F1) 동안 연속적으로 턴-온되는 두 개의 발광소자에 공급되는 구동신호(DS)의 공급시점간의 차이(TG1)보다 클 수 있다.
한편, 터치 기간(TPD) 및 무터치 기간(NTPD)과 공통 중첩되는 프레임 기간의 경우에는 턴-온되는 발광소자의 개수는 터치 기간(TPD)에 위치하는 프레임 기간에서 턴-온되는 발광소자의 개수보다는 적고, 무터치 기간(NTPD)에 위치하는 프레임 기간에서 턴-온되는 발광소자의 개수보다는 많을 수 있다.
예를 들면, 도 67의 경우와 같이, 터치가 발생한 시점(TA)이 제 2 프레임 기간(F2) 내에 위치하는 경우에 제 2 프레임 기간(F2)은 터치 기간(TPD) 및 무터치 기간(NTPD)과 공통 중첩될 수 있다.
이러한 경우, 제 2 프레임 기간(F2) 내에서 터치가 발생한 시점(TA)까지는 홀수 번째 발광소자에는 구동신호(DS)를 공급하지만 짝수 번째 발광소자에는 구동신호(DS)를 공급하지 않는 것이 가능하다. 아울러, 제 2 프레임 기간(F2) 내에서 터치가 발생한 시점(TA) 이후에는 홀수 번째 발광소자 및 짝수 번째 발광소자에 순차적으로 구동신호(DS)를 공급하는 것이 가능하다.
아울러, 무터치 기간(NTPD)에 포함되는 제 1 프레임 기간(F1)에서는, 앞선 도 64의 경우와 같이, 짝수 번째 발광소자에는 구동신호(DS)를 공급하지 않고, 터치 기간(TPD)에 포함되는 제 5 프레임 기간(F5)에서는 복수의 발광소자에 순차적으로 구동신호(DS)를 공급하는 것이 가능하다.
이러한 경우, 제 2 프레임 기간(F2)에서 턴-온되는 발광소자의 개수는 제 1 프레임 기간(F1)에서 턴-온되는 발광소자의 개수보다는 많고, 제 5 프레임 기간(F5)에서 턴-온되는 발광소자의 개수보다는 적을 수 있다.
이러한 경우에도, 제 2 프레임 기간(F2)에 대응하는 감지 데이터는 무시하는 것이 가능하다.
또는, 도 68의 경우와 같이, 터치가 종료되는 시점(TB)이 제 4 프레임 기간(F4) 내에 위치하는 경우에 제 4 프레임 기간(F4)은 터치 기간(TPD) 및 무터치 기간(NTPD)과 공통 중첩될 수 있다.
이러한 경우, 제 4 프레임 기간(F4) 내에서 터치가 종료되는 시점(TB)까지는 순차적으로 발광소자에 구동신호(DS)를 공급할 수 있다. 아울러, 제 4 프레임 기간(F4) 내에서 터치가 종료된 시점(TB) 이후에는 하나 걸러 하나씩의 발광소자에 구동신호(DS)를 공급하지 않을 수 있다.
이러한 경우, 제 4 프레임 기간(F4)에서 턴-온되는 발광소자의 개수는 제 1 프레임 기간(F1)에서 턴-온되는 발광소자의 개수보다는 적고, 제 5 프레임 기간(F5)에서 턴-온되는 발광소자의 개수보다는 많을 수 있다.
이러한 경우에도, 제 4 프레임 기간(F4)에 대응하는 감지 데이터는 무시하는 것이 가능하다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 기판; 및
    상기 기판의 가장자리에 배치되는 복수의 광소자;
    를 포함하고,
    상기 광소자들은 빛을 발광하는 복수의 발광소자들과 상기 복수의 발광소자들로부터 발광하는 빛을 수신하는 복수의 수광소자를 포함하며,
    상기 기판은 제 1 변, 상기 제 1 변과 마주보는 제 2 변, 상기 제 1,2 변에 인접하는 제 3 변, 상기 제 1,2변에 인접하며 상기 제 3 변과 마주보는 제 4 변을 포함하며,
    상기 복수의 발광소자들은 각각의 상기 제 1 내지 4변의 테두리에 배치되며,
    상기 복수의 수광소자들은 각각의 상기 제 1 내지 4변의 테두리에 배치되며,
    제 1 발광소자와 제 1 수광소자 사이의 제 1 간격은 제 1 수광소자와 제 2 수광소자 사이의 제 2 간격보다 작으며,
    상기 제 1 발광소자, 상기 제 1 수광소자, 및 상기 제 2 수광소자는 상기 제 1 내지 4 변 중 적어도 하나에 순차적으로 배치되며,
    두 인접한 수광소자 사이의 간격은 상기 제 1 내지 4 변 중 적어도 하나에서 일정하며, 그리고
    복수의 수광소자들은 두 인접한 발광소자 사이에 위치하는 터치 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 수광소자의 개수는 상기 복수의 발광소자의 개수보다 많은 터치 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광소자는 상기 기판의 모서리에 배치된 터치 패널.
  4. 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널의 가장자리 주변에 배치된 복수의 광소자;
    를 포함하고,
    상기 광소자들은 빛을 발광하는 복수의 발광소자들과 상기 복수의 발광소자들로부터 발광하는 빛을 수신하는 복수의 수광소자를 포함하며,
    상기 디스플레이 패널은 제 1 변, 상기 제 1 변과 마주보는 제 2 변, 상기 제 1,2 변에 인접하는 제 3 변, 상기 제 1,2변에 인접하며 상기 제 3 변과 마주보는 제 4 변을 포함하며,
    상기 복수의 발광소자들은 각각의 상기 제 1 내지 4변의 테두리에 배치되며,
    상기 복수의 수광소자들은 각각의 상기 제 1 내지 4변의 테두리에 배치되며,
    상기 복수의 발광소자들 중 제 1 발광소자와 제 2 발광소자는 상기 제 1 변에 배치되고,
    상기 제 1 발광소자와 상기 디스플레이 패널의 제 1 모서리 사이의 제 1 간격은 상기 제 2 발광소자와 상기 디스플레이 패널의 상기 제 1 모서리 사이의 제 2 간격보다 작으며,
    상기 제 1 발광소자의 방사각은 상기 제 2 발광소자의 방사각보다 큰 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 화면이 표시되는 활성영역과 상기 활성영역의 외곽에 배치된 더미영역을 포함하며,
    상기 복수의 광소자들은 상기 디스플레이 패널의 상기 더미영역에 배치된 디스플레이 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 광소자들은 상기 디스플레이 패널의 상기 모서리에 배치된 디스플레이 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    서로 나란히 배치된 상기 복수의 발광소자들은 발광면의 방향이 서로 다른 발광소자들을 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 수광소자의 개수는 상기 발광소자의 개수보다 많은 디스플레이 장치.
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