KR101943436B1 - 압력 감지 방식의 터치 패널 및 이를 구비한 휴대 단말 - Google Patents

압력 감지 방식의 터치 패널 및 이를 구비한 휴대 단말 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 압력 감지 방식의 터치 패널은, 제1 축을 따라 정렬된 제1 센서 라인들과; 상기 제1 센서 라인들과 교차하도록 제2 축을 따라 정렬된 제2 센서 라인들과; 상기 제1 센서 라인들에 순차로 스캔 신호를 인가하고, 상기 제2 센서 라인들의 감지 신호를 순차로 검출하는 구동부와; 상기 제1 센서 라인들 중 하나에 선택적으로 상기 스캔 신호를 인가하고, 상기 제2 센서 라인들 중 하나로부터 선택적으로 감지 신호를 검출할 수 있도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

압력 감지 방식의 터치 패널 및 이를 구비한 휴대 단말{PRESSURE-TYPE TOUCH PANEL AND PORTABLE TERMINAL INCLUDING THE SAME}
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 특히 압력 감지 방식의 터치 패널에 관한 것이다.
차세대 디스플레이인 가요성(Flexible) 디스플레이의 출현은 가요성 장치의 출현을 예고하고 있다. 이는 기존의 IT 기기와는 다른 새로운 장치와 새로운 패러다임을 창출할 것이다. 이러한 가요성 장치의 입력 장치로서 장치의 형태와 상관없이 직관적이고 사용이 용이한 터치 방식이 많이 활용될 것으로 예상된다. 가요성 장치에 적용되는 터치 패널은 또한 구부려진 형태에서도 기능 및 성능을 보장함과 동시에 수명을 유지할 수 있어야 하므로, 이에 적합한 소자로서 가요성이 좋은 전극을 활용한 정전 용량 방식의 터치 패널과 가요성이 좋고 압력에 따른 저항의 변화가 민감한 압력 감지 방식의 터치 패널이 주로 연구되고 있다. 　
압력 감지 방식의 터치 패널의 경우, 손가락 터치에 의한 동작뿐만 아니라 다양한 형태의 펜이나 도구를 이용한 터치에 의해서도 동작 가능하여 더욱 섬세한 입력이 가능하기 때문에 상용화를 위한 연구개발이 추진되고 있다.
그러나 종래에 따른 터치 패널의 경우에, 단일 스캔 경로가 아닌 다중 경로를 통해 입력되는 잡음에 의해 터치 지점의 좌표를 정확하게 검출하지 못하는 문제가 있다.
본 발명의 특정 실시 예들의 목적은 종래기술과 관련된 문제점들 및/또는 단점들 중의 적어도 하나를 적어도 부분적으로 해결, 경감 또는 제거하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 가요성 장치의 입력 장치로 사용될 수 있는 압력 감지 방식의 터치 패널에서 다중 경로 효과에 의해 터치 좌표를 산출할 때 발생하는 오차를 최소화하도록 다중 경로 효과를 억제하는 전압 스캔 방법과, 이를 구현하기 위한 터치 패널, 그리고 이러한 터치 패널을 구비한 휴대 단말을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 압력 감지 방식의 터치 패널은, 제1 축을 따라 정렬된 제1 센서 라인들과; 상기 제1 센서 라인들과 교차하도록 제2 축을 따라 정렬된 제2 센서 라인들과; 상기 제1 센서 라인들에 순차로 스캔 신호를 인가하고, 상기 제2 센서 라인들의 감지 신호를 순차로 검출하는 구동부와; 상기 제1 센서 라인들 중 하나에 선택적으로 상기 스캔 신호를 인가하고, 상기 제2 센서 라인들 중 하나로부터 선택적으로 감지 신호를 검출할 수 있도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 터치 패널을 포함하는 통신 단말이 제공된다.
　본 발명은 가요성 장치의 입력 장치로 사용될 수 있는 압력 감지 방식의 터치 패널에서 다중 경로 효과를 억제함으로써 터치 좌표를 산출할 때 발생하는 오차를 최소화한다. 또한, 본 발명은 단일 터치 및 두 지점 이상의 멀티 터치의 경우에 다중 경로를 효과적으로 억제할 뿐만 아니라, 압력 감지 방식의 터치 패널이 휴대 단말과 같은 전자 장치에 장착될 때 의도하지 않게 발생한 압력이 존재하더라도 이로 인하여 터치에 의한 압력이 전달된 경로에 미치는 다중 경로 효과를 억제하여 터치된 지점의 좌표 산출 오차를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말을 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 터치 인터페이스를 분리하여 나타낸 사시도,
도 3은 센서층을 구성하는 제1 및 제2 센서 라인을 나타내는 도면,
도 4는 센서층이 사용자 입력을 감지하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 5는 비교 예에 따른 전압 스캔 방법을 설명하기 위한 도면,
도 6은 비교 예에 따른 단일 터치의 다중 경로 생성을 설명하기 위한 도면,
도 7은 비교 예에 따른 멀티 터치의 다중 경로 생성을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 구동부의 구성을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 전압 스캔 방법을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 단일 터치의 다중 경로 억제 방법을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 멀티 터치의 다중 경로를 억제하는 방법을 설명하기 위한 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예들에서 제1, 제2 등과 같은 서수를 사용하고 있으나, 이는 단지 동일한 명칭의 대상들을 서로 구분하기 위한 것이고, 그 순서는 임의로 정할 수 있으며, 후 순위의 대상에 대해 선행하는 설명을 준용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말을 개략적으로 나타내는 도면이다.
상기 휴대 단말(100)은 디스플레이 유닛(120) 및 터치 패널(130)을 갖는 터치 인터페이스(110), 구동부(150), 메모리(160), 통신부(170) 및 제어부(180)를 포함한다. 상기 터치 인터페이스(110)는 터치 스크린으로 칭할 수도 있다. 이러한 구성 소자들 외에, 상기 휴대 단말(100)은 사운드 출력을 위한 스피커, 사운드 입력을 위한 마이크, 영상 촬영을 위한 카메라 모듈 등을 더 포함할 수 있다. 상기 휴대 단말(100)은 가요성 터치 인터페이스를 갖는 통상의 카메라, 캠코더, 휴대 단말(예를 들어, 핸드폰, 콘솔, PDA(personal digital assistant), 태블릿 PC(Tablet PC) 등) 등일 수 있다.
상기 터치 인터페이스(110)는 PET(polyethylene terephthalate) 등과 같은 합성수지 또는 플라스틱 재질의 윈도우와, 상기 윈도우에 의해 보호되는 디스플레이 유닛(120) 및 터치 패널(130)을 포함하며, 사용자에 의해 쉽게 휘어질 수 있는 가요성(flexibility)과 휘어진 후 원래 형상으로 되돌아오는 탄성력을 갖는다. 윈도우는 상기 터치 패널(130)에 포함될 수 있다.
상기 디스플레이 유닛(120)은 영상을 표시하며, 상기 디스플레이 유닛(120)은 LCD(liquid crystal display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), LED 등을 포함할 수 있다.
상기 터치 패널(130)은 디스플레이 유닛(120)의 아래 또는 위에 배치된다. 예를 들어, 사용자는 상기 터치 인터페이스(110)의 화면(즉, 상기 터치 인터페이스(110)의 표면)에 표시된 다양한 실행 가능한 아이템을 터치하여 상기 아이템과 관련된 애플리케이션 또는 링크 페이지의 실행이 가능하도록 한다. 본 예에서, 상기 터치 패널(130)은 상기 휴대 단말(100)의 전면에 배치되고, 상기 디스플레이 유닛(120)은 상기 터치 패널(130)의 아래에 배치된다. 본 예와 다르게, 상기 디스플레이 유닛(120)이 상기 휴대 단말(100)의 전면에 배치될 수도 있다.
상기 터치 패널(130)은 압력 방식의 터치 패널이고, 사용자 입력을 감지한다. 상기 터치 패널(130)은 사용자 입력 수단(예를 들어, 손가락, 스타일러스 펜(stylus pen) 등)이 터치 인터페이스(110)의 표면을 누르면, 입력 위치(또는 좌표) 및/또는 입력 압력에 대한 정보를 갖는 감지 신호(또는 터치 감지 신호)를 출력한다.
상기 구동부(150)는 제어부(180)의 제어에 따라 상기 터치 패널(130)을 구동하고, 상기 터치 패널(130)로부터 출력되는 감지 신호로부터 파악되는 입력 위치 및/또는 입력 압력을 포함하는 사용자 입력 정보를 상기 제어부(180)로 출력한다. 상기 구동부(150)는 상기 제어부(180) 또는 상기 터치 패널(130)에 포함될 수 있으며, 상기 터치 패널(130)로부터 입력된 아날로그 감지 신호를 디지털 감지 신호로 변환하여 상기 제어부(180)로 출력할 수도 있다. 상기 구동부(150)의 전체 또는 일부는 상기 제어부(180) 또는 터치 패널(130)에 포함될 수 있다.
도 2는 상기 터치 인터페이스를 분리하여 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 상기 터치 인터페이스(110)는 아래에서부터 위로 디스플레이 유닛(120), 터치 패널(130) 및 윈도우(112)가 서로 밀착되거나 일부 또는 전체 이격되어 차례로 적층된 구성을 갖는다. 상기 터치 패널(130), 디스플레이 유닛(120) 및 윈도우(112)는 각각 가요성 및 탄력성을 갖는다.
상기 터치 패널(130)은 사용자 입력 수단의 입력 위치 및/또는 입력 압력을 파악하기 위한 센서층(140)과, 상기 센서층(140)의 하면 및 상면에 적층되어 상기 센서층(140)을 지지하는 제1 및 제2 기판(132, 142)을 포함한다.
상기 센서층(140)은 사용자 입력 수단의 입력 위치 및/또는 입력 압력을 파악하기 위한 패턴을 가지며, 예를 들어, 선형 격자형 패턴, 다이아몬드 패턴 등 다양한 패턴을 가질 수 있고, 이하 상기 센서층(140)이 선형 격자형 패턴을 갖는 경우를 예시하면 아래와 같다.
도 3은 센서층을 구성하는 제1 및 제2 센서 라인을 나타내는 도면이다. 제1 센서 라인들(131)은 제1 기판(132)의 상면(133)에 적층되고, 제2 센서 라인들(141)은 제2 기판(142)의 하면(143)에 적층되며, 상기 제1 기판(132)의 상면(133) 및 제2 기판(142)의 하면(143)은 서로 대면한다.
제1 센서 라인들(131)은 각각 제1 방향(예를 들어 X축(즉, 제1 축) 또는 수평 방향)을 따라 연장되고, 상기 제1 방향과 수직으로 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축(즉, 제2 축) 또는 수직 방향)을 따라 등간격 또는 서로 다른 간격들로 배치된다. 상기 제2 센서 라인들(141)은 각각 상기 제1 방향과 수직으로 교차하는 상기 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 방향을 따라 등간격 또는 서로 다른 간격들로 배치된다.
도 4는 센서층이 사용자 입력을 감지하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 제1 기판(132)의 상면에 적층된 제1 센서 라인(131)은 제1 기판(132)의 상면에 직접 적층된 제1 전극 라인(134)과 상기 제1 전극 라인(134)의 노출된 외주면을 감싸도록 적층된 제1 저항층(136)을 포함한다. 제2 기판(142)의 하면에 적층된 제2 센서 라인(141)은 제2 기판(142)의 하면에 적층된 제2 전극 라인(144)과 상기 제2 전극 라인(144)의 노출된 외주면을 감싸도록 적층된 제2 저항층(146)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 기판(132, 142)은 폴리이미드(polyimid) 등과 같은 합성수지 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있고, 상기 제1 및 제2 전극 라인(134, 144)은 은 등과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 상기 제1 및 제2 저항층(136, 146)은 탄소와 같은 저항성 물질로 이루어질 수 있고, 상기 제1 및 제2 저항층(136, 146)은 서로 이격되거나 접촉할 수 있으며, 각각 거친 표면을 가질 수 있다.
센서 기능을 수행하기 위해, 상기 제1 전극 라인들(134)에는 기설정된 파형의 전압들(즉, 스캔 신호들)이 각각 순차로 인가되고, 상기 제2 전극 라인들(144)은 상기 스캔 신호들에 기인한 감지 신호들을 출력한다. 사용자 입력 수단이 터치 패널(130)을 누르면, 제1 및 제2 저항층(136, 146)의 접촉 면적이 변화하면서 제1 및 제2 저항층(136, 146)의 접촉 부분의 저항이 변화한다. 이러한 저항 변화에 기인하여 상기 제2 전극 라인들(144)로부터 출력되는 감지 신호들의 전압 파형들이 변화하게 되고, 전압 파형이 변경된 감지 신호들로부터 사용자 입력 수단의 입력 위치 및/또는 입력 압력을 파악하게 된다. 제1 및 제2 센서 라인(131, 141)이 교차하는 지점은 센싱 포인트들(200)이 되며, 본 예에서 이러한 센싱 포인트들(200)은 행렬 구조로 배치된다. 즉, 사용자 입력 위치는 상기 센싱 포인트들(200)의 위치들 중의 하나로 결정된다.
다시 도 1을 참고하면, 메모리(160)는 상기 휴대 단말(100)의 운영 시스템, 다양한 애플리케이션들, 상기 휴대 단말(100)로 입력되는 정보 및 그 내부에서 생성되는 정보 등을 저장한다.
상기 통신부(170)는 유선 또는 무선 통신부일 수 있으며, 상기 제어부(180)로부터의 데이터를 유선 또는 무선으로 전송하거나, 외부 통신선 또는 대기로부터 데이터를 유선 또는 무선 수신하여 상기 제어부(180)로 전달한다.
상기 제어부(180)는 중앙처리장치로서 휴대 단말(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
상기 구동부(150)는 제1 전극 라인들(134)에 순차로 스캔 신호들을 인가하며, 스캔 신호가 인가된 각 제1 전극 라인(134)에 대하여 제2 전극 라인들(144)을 순차로 스캔함으로써, 행렬 구조로 배치된 센싱 포인트들(200)을 순차로 스캔할 수 있게 된다. 이때, 스캔은 전압 인가 또는 전압 검출을 의미한다.
상기 구동부(150)는 사용자의 단일 입력에 대하여 동시에 하나가 아닌 복수의 센싱 포인트들을 경유한 감지 신호가 생성되는 다중 경로 효과를 억제하는 구성을 갖는다.
상기 제어부(180) 또는 구동부(150)는 스캔 신호의 전압과 감지 신호의 전압 사이의 차이에 근거하여 터치 지점 또는 그 좌표를 판단한다.
먼저, 다중 경로 효과를 설명하기 위하여, 비교 예에 따른 스캔 방법을 먼저 설명하자면 아래와 같다.
도 5는 비교 예에 따른 스캔 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 (a)는 회로 구성을 예시하고, 도 5의 (b)는 센싱 포인트의 전압 값을 산출하는 방법을 예시한다. 도 5의 (a)에서, 제1 센서 라인들(131)은 열 순서에 따라 제1 내지 제n X축 센서 라인(X1~Xn)으로 지칭되고, 제2 센서 라인들(141)은 행 순서에 따라 제1 내지 제n Y축 센서 라인(Y1~Yn)으로 지칭된다. 센싱 포인트들(200)은 X축 센서 라인들(X1~Xn)과 Y축 센서 라인들(Y1~Yn)이 교차하는 지점들(또는 영역들)이 된다. 기준 전압(Vref)은 모든 X축 센서 라인(X1~Xn)에 기준 저항(Rref)을 통해 인가된다. 제1 X축 센서 라인(X1)과 제1 Y축 센서 라인(Y1)이 교차하는 1행 1열 센싱 포인트의 전압값(Vxy)을 스캔하는 경우를 예시하면 다음과 같다. 먼저, 제1 Y축 센서 라인(Y1)만 접지에 연결하고, 나머지 제2 내지 제n Y축 센서 라인(Y2~Yn)은 개방한 다음, 1행 1열 센싱 포인트의 전압 값(Vxy)을 스캔한다. 제1 X축 센서 라인(X1)에 인가된 전압이 스캔 신호가 되고, 제1 Y축 센서 라인(Y1)을 통해 출력되는 전압 값(Vxy)이 감지 신호가 된다. 이때 센싱 포인트의 전압값(Vxy)은 기준 전압(Vref)에서 기준 저항(Rref)의 전압 값(VRref)을 제외한 전압 값이 된다. 즉, 센싱 포인트의 전압 값(Vxy)은 제1 및 제2 저항층(136, 146)의 접촉 부분의 저항(Rxy)에 인가되는 전압 값이 된다.
본 예와 다르게, 터치에 의한 압력이 전달되는 터치 지점 주변의 센싱 포인트들의 전압 값들을 스캔하고, 이를 연산 처리하여 터치 지점의 좌표를 산출할 수도 있다.
도 5의 (b)를 참고하면, 아래와 같이, 센싱 포인트의 전압값(Vxy)은 기준 전압(Vref), 기준 저항(Rref) 및 센싱 포인트의 저항(Rxy)에 근거하여 산출된다.
Vxy = (Rxy ⅹ Vref) / (Rref + Rxy)
도 6은 비교 예에 따른 단일 터치의 다중 경로 생성을 설명하기 위한 도면이다. 단일 터치의 경우에, 터치에 의한 압력 F로 인하여, 터치 지점과 인접한 제1 및 제2 X축 센서 라인(X1, X2)과 제1 및 제2 Y축 센서 라인(Y1과 Y2)에 각각 fx 및 fy의 압력이 전달된다. 이러한 fx 및 fy의 압력에 의하여, 1행 1열, 1행 2열, 2행 1열 및 2행 2열의 센싱 포인트들의 저항 값들이 변화한다. 제2 Y축 센서 라인(Y2)의 전압 값을 스캔하는 경우를 예시하면 아래와 같다. 제1 X축 센서 라인(X1)을 기준으로 할 때, 경로1은 2행 1열의 센싱 포인트를 경유한 신호 경로이고, 경로2는 1행 1열, 1행 2열 및 2행 2열의 센싱 포인트들을 경유한 신호 경로이다. 터치 패널이 다른 소자와 결합할 때, 터치 패널에 압력이 가해질 수 있다. 이러한 경우에, 압력이 가해진 센싱 포인트들에 의한 다중 경로가 형성될 수 있고, 이로 인해 좌표 오차가 발생할 수 있다.
도 7은 비교 예에 따른 멀티 터치의 다중 경로 생성을 설명하기 위한 도면이다. 멀티 터치의 경우에, 제1 터치에 의한 압력 F1으로 인하여, 제1 터치 지점과 인접한 제1 및 제2 X축 센서 라인(X1, X2)과 제1 및 제2 Y축 센서 라인(Y1과 Y2)에 각각 fx1 및 fy1의 압력이 전달된다. 이러한 fx1 및 fy1의 압력에 의하여, 1행 1열, 1행 2열, 2행 1열 및 2행 2열의 센싱 포인트들의 저항 값들이 변화한다. 제2 터치에 의한 압력 F2로 인하여, 제2 터치 지점과 인접한 제5 및 제6 X축 센서 라인(X5, X6)과 제1 및 제2 Y축 센서 라인(Y1과 Y2)에 각각 fx2 및 fy2의 압력이 전달된다. 이러한 fx2 및 fy2의 압력에 의하여, 1행 5열, 1행 6열, 2행 5열 및 2행 6열의 센싱 포인트들의 저항 값들이 변화한다. 제2 Y축 센서 라인(Y2)의 전압 값을 스캔하는 경우를 예시하면 아래와 같다. 제1 X축 센서 라인(X1)을 기준으로 할 때, 경로1은 2행 1열의 센싱 포인트를 경유한 신호 경로이고, 경로2는 1행 1열, 1행 2열 및 2행 2열의 센싱 포인트들을 경유한 신호 경로이다. 또한, 경로3은 1행 1열, 1행 5열 및 2행 5열의 센싱 포인트들을 경유한 신호 경로이고, 경로4는 1행 1열, 1행 6열 및 2행 6열의 센싱 포인트들을 경유한 신호 경로이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 구동부의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 구동부(150)는, X축 구동부(즉, 제1축 구동부)(153), Y축 구동부(즉, 제2축 구동부) (151) 및 구동 제어부(155)를 포함한다.
X축 구동부(153)는 X축 스위치(즉, 제1축 스위치 또는 제1 스위치)(154)를 포함하며, 상기 X축 스위치(154)는 제1 내지 제n X축 센서 라인(X1~Xn)에 순차로 기준 전압(Vref)을 인가한다. 이러한 기준 전압의 인가는 전압원에 의해 이루어진다.
상기 X축 스위치(154)는 일단에 제1 내지 제n X축 센서 라인(X1~Xn)과 연결된 n개의 전압 인가용 단자들을 구비하고, 타단에 전압원 연결용 단자와 접지 연결용 단자를 구비한 2*n 스위치이다. 상기 X축 스위치(154)는 구동 제어부(155)의 제어에 따라 X축 센서 라인들(X1~Xn)에 순차로 기준 전압(Vref)을 인가하는데, 임의의 시점에 하나의 X축 센서 라인에 기준 전압(Vref)을 인가하고, 나머지 X축 센서 라인들을 접지와 연결한다.
Y축 구동부(151)는 Y축 스위치(즉, 제2축 스위치 또는 제2 스위치)(152)를 포함하며, 상기 Y축 스위치(152)는 제1 내지 제n Y축 센서 라인(Y1~Yn)의 전압 값들을 순차로 스캔한다. 상기 Y축 스위치(152)는 일단에 제1 내지 제n Y축 센서 라인(Y1~Yn)과 연결된 n개의 전압 스캔용 단자들을 구비하고, 타단에 전압 감지용 단자와 접지 연결용 단자를 구비한 2*n 스위치이다. 상기 Y축 스위치(152)는 구동 제어부(155)의 제어에 따라 1 내지 제n Y축 센서 라인(Y1~Yn)로부터 순차로 전압을 스캔하는데, 임의의 시점에 하나의 Y축 센서 라인의 전압을 스캔하고, 나머지 Y축 센서 라인들을 접지와 연결한다. 기준 저항(Rref)은 전압 감지용 단자와 연결되며, 구동 제어부(155)는 기준 저항(Rref)에 인가된 전압을 검출한다.
제1 X축 센서 라인(X1)과 제1 Y축 센서 라인(Y1)이 교차하는 1행 1열 센싱 포인트의 전압값(Vxy)을 스캔하는 경우를 예시하면 다음과 같다.
제1 X축 센서 라인(X1)에만 기준 전압(Vref)을 인가하고, 나머지 X축 센서 라인들은 접지와 연결한다. 또한, 제1 Y축 센서 라인(Y1)만 기준 저항(Rref)과 연결하고, 나머지 제2 내지 제n Y축 센서 라인(Y2~Yn)은 접지와 연결한다. 제1 X축 센서 라인(X1)에 인가된 전압이 스캔 신호가 되고, 제1 Y축 센서 라인(Y1)을 통해 출력되는 전압 값(Vxy)이 감지 신호가 된다. 이때 1행 1열의 센싱 포인트의 전압값(Vxy)은 기준 전압(Vref)에서 기준 저항(Rref)의 전압 값(Vr)을 제외한 전압 값이 된다. 즉, 1행 1열의 센싱 포인트의 전압 값(Vxy)은 제1 및 제2 저항층(136, 146)의 접촉 부분의 저항(Rxy)에 인가되는 전압 값이 된다
도 9는 본 발명에 따른 전압 스캔 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참고하면, 아래와 같이, 1행 1열의 센싱 포인트의 전압값(Vxy)은 기준 전압(Vref), 기준 저항(Rref) 및 센싱 포인트의 저항(Rxy)에 근거하여 산출된다.
Vxy = Vref[1- Rref / (Rref + Rxy)]
도 10은 본 발명에 따른 단일 터치의 다중 경로 억제 방법을 설명하기 위한 도면이다. 단일 터치의 경우에, 터치에 의한 압력 F로 인하여, 터치 지점과 인접한 제1 및 제2 X축 센서 라인(X1, X2)과 제1 및 제2 Y축 센서 라인(Y1과 Y2)에 각각 fx 및 fy의 압력이 전달된다. 이러한 fx 및 fy의 압력에 의하여, 1행 1열, 1행 2열, 2행 1열 및 2행 2열의 센싱 포인트들의 저항 값들이 변화한다.
2행 1열의 센싱 포인트의 전압 값을 스캔하는 경우를 예시하면 아래와 같다. 먼저, X축 구동부(153)에 의해, 제1 X축 센서 라인(X1)에 기준 전압(Vref)이 인가되고, 나머지 X축 센서 라인들(X2~Xn)은 접지와 연결된다. 또한, Y축 구동부(151)에 의해, 제2 Y축 센서 라인(Y2)만 기준 저항(Rref)과 연결되고, 나머지 Y축 센서 라인들(Y2~Yn)은 접지와 연결된다.
스캔 경로는 2행 1열의 센싱 포인트를 경유한 신호 경로이다. 또한, 1행 1열의 센싱 포인트를 경유한 다중 경로는 접지와 연결되기 때문에, 상기 다중 경로상의 노이즈 신호는 제2 Y축 센서 라인(Y2)을 통해 출력되지 않는다.
도 11은 본 발명에 따른 멀티 터치의 다중 경로를 억제하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 멀티 터치의 경우에, 제1 터치에 의한 압력 F1으로 인하여, 제1 터치 지점과 인접한 제1 및 제2 X축 센서 라인(X1, X2)과 제1 및 제2 Y축 센서 라인(Y1과 Y2)에 각각 fx1 및 fy1의 압력이 전달된다. 이러한 fx1 및 fy1의 압력에 의하여, 1행 1열, 1행 2열, 2행 1열 및 2행 2열의 센싱 포인트들의 저항 값들이 변화한다. 제2 터치에 의한 압력 F2로 인하여, 제2 터치 지점과 인접한 제5 및 제6 X축 센서 라인(X5, X6)과 제1 및 제2 Y축 센서 라인(Y1과 Y2)에 각각 fx2 및 fy2의 압력이 전달된다. 이러한 fx2 및 fy2의 압력에 의하여, 1행 5열, 1행 6열, 2행 5열 및 2행 6열의 센싱 포인트들의 저항 값들이 변화한다.
2행 1열의 센싱 포인트의 전압 값을 스캔하는 경우를 예시하면 아래와 같다.
스캔 경로는 2행 1열의 센싱 포인트를 경유한 신호 경로이다. 1행 1열의 센싱 포인트를 경유한 다중 경로는 접지와 연결되기 때문에, 상기 다중 경로상의 노이즈 신호는 제2 Y축 센서 라인(Y2)을 통해 출력되지 않는다. 1행 1열 및 1행 5열의 센싱 포인트들을 경유한 제2 다중 경로는 접지와 연결되기 때문에, 상기 제2 다중 경로상의 노이즈 신호는 제2 Y축 센서 라인(Y2)을 통해 출력되지 않는다. 1행 1열 및 1행 6열의 센싱 포인트들을 경유한 제3 다중 경로는 접지와 연결되기 때문에, 상기 제3 다중 경로상의 노이즈 신호는 제2 Y축 센서 라인(Y2)을 통해 출력되지 않는다.
전술한 실시 예에서는 기준 저항이 Y축 구동부(151)에 포함되는 것으로 예시하고 있으나, 기준 저항은 X축 구동부(153)에 포함될 수 있고, 구동 제어부(155)는 도 5를 참조하여 설명한 방식으로 기준 저항의 전압을 검출할 수 있다.
100: 휴대 단말, 110: 터치 인터페이스, 120: 디스플레이 유닛, 130: 터치 패널, 150: 구동부, 160: 메모리, 170: 통신부, 180: 제어부

Claims (8)

  1. 압력 감지 방식의 터치 패널에 있어서,
    제1 축을 따라 정렬된 제1 센서 라인들과;
    상기 제1 센서 라인들과 교차하도록 제2 축을 따라 정렬된 제2 센서 라인들과;
    상기 제1 센서 라인들에 순차로 스캔 신호를 인가하고, 상기 제2 센서 라인들의 감지 신호를 순차로 검출하는 구동부와;
    상기 제1 센서 라인들 중 하나에 선택적으로 상기 스캔 신호를 인가하고, 상기 제2 센서 라인들 중 하나로부터 선택적으로 감지 신호를 검출할 수 있도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 센서 라인들의 각각은 제1 기판에 적층된 제1 전극 라인 및 상기 제1 전극 라인의 외주면에 적층된 제1 저항층을 포함하고,
    상기 제2 센서 라인들의 각각은 제2 기판에 적층된 제2 전극 라인 및 상기 제2 전극 라인의 외주면에 적층된 제2 저항층을 포함하고,
    상기 제1 저항층 및 상기 제2 저항층은 서로 이격되거나 접촉하고,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 서로 분리된 별개의 기판들이고,
    상기 제1 센서 라인들 및 상기 제2 센서 라인들은 상기 서로 분리된 별개의 제1 및 제2 기판들 상에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 압력 감지 방식의 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 제1 센서 라인들 중 하나에 상기 스캔 신호를 인가하고, 상기 제1 센서 라인들의 나머지를 접지와 연결하는 제1 스위치와;
    상기 제2 센서 라인들 중 하나로부터 선택적으로 감지 신호를 검출하고, 상기 제2 센서 라인들의 나머지를 접지와 연결하는 제2 스위치를 포함함을 특징으로 하는 압력 감지 방식의 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 축 및 제2 축은 서로 직교함을 특징으로 하는 압력 감지 방식의 터치 패널.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 스캔 신호의 전압과 상기 감지 신호의 전압 사이의 차이에 근거하여 터치 지점을 판단함을 특징으로 하는 압력 감지 방식의 터치 패널.
  6. 제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 압력 감지 방식의 터치 패널을 포함하는 휴대 단말.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 터치 패널과 대면하도록 배치되며, 영상을 표시하는 디스플레이 유닛을 더 포함함을 특징으로 하는 휴대 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 터치 패널 및 디스플레이 유닛은 각각 가요성을 가짐을 특징으로 하는 휴대 단말.
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