KR102242264B1 - 터치 패널, 이를 이용하는 터치펜의 위치 감지 방법, 및 표시 장치 - Google Patents

터치 패널, 이를 이용하는 터치펜의 위치 감지 방법, 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널은 터치펜에 구성된 마그네틱팁에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 상기 터치펜을 감지하기 위해 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들, 및 상기 제1홀센서들에서 상기 터치펜을 감지한 결과에 기초하여 전원 공급 여부가 결정되는 제2홀센서들로 구성된 홀 센서 어레이 및 상기 터치펜의 위치 변화에 따라 상기 홀 센서 어레이에 포함된 상기 제1홀센서들과 상기 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나의 제2홀센서에 발생된 전압의 변화를 기초로 하여 상기 터치펜의 위치를 판단하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

터치 패널, 이를 이용하는 터치펜의 위치 감지 방법, 및 표시 장치{TOUCH PANEL, METHOD FOR DETECTING POSITION OF TOUCH PEN, AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 터치 패널, 이를 이용하는 터치펜의 위치 감지 방법, 및 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치펜에서 발생하는 자기장을 감지하여 홀센서의 전원 공급 여부를 결정하고, 터치펜의 위치를 감지하는 터치 패널, 이를 이용하는 터치펜의 위치 감지 방법, 및 표시 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device) 등의 평판 디스플레이 장치 및 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다. 터치 패널의 종류는 저항막방식, 정전용량방식, 전기자기장방식 등으로 구분된다. 터치펜은 크게 전자기공명 방식과 능동정전기 방식으로 구분된다. 전자기공명 방식을 사용하는 터치펜은 터치펜 속에 구리 코일과 무선 주파수 발생 장치를 포함하여 형성된 자기장에 의한 전류의 위치와 세기를 계산하여 디스플레이에 표시한다. 능동정전기 방식의 터치펜은 펜 자체에서 손가락과는 구별되는 정전기 신호를 발생시켜 발생한 신호의 세기와 위치 등을 이용하여 디스플레이에 표시한다.
(특허문헌 1) 한국 공개특허공보 제10-2014-0003423호(2014.01.09)
(특허문헌 2) 한국 공개특허공보 제10-2015-0087628호(2015.07.30)
본 발명의 기술적 사상에 따른 터치 패널, 이를 이용하는 터치펜의 위치 감지 방법, 및 표시 장치가 이루고자 하는 기술적 과제는 터치펜에서 발생하는 자기장을 이용하여 터치 패널에 포함된 홀 센서의 전원 공급 여부를 결정하고, 터치펜의 위치를 판단할 수 있는 터치 패널, 이를 이용하는 터치펜의 위치 감지 방법, 및 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 터치 패널은, 터치펜에 구성된 마그네틱팁에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 상기 터치펜을 감지하기 위해 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들, 및 상기 제1홀센서들에서 상기 터치펜을 감지한 결과에 기초하여 전원 공급 여부가 결정되는 제2홀센서들로 구성된 홀 센서 어레이 및 상기 터치펜의 위치 변화에 따라 상기 홀 센서 어레이에 포함된 상기 제1홀센서들과 상기 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나의 제2홀센서에 발생된 전압의 변화를 기초로 하여 상기 터치펜의 위치를 판단하는 프로세서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널은, 상기 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나의 상기 자기장 감지 여부에 따라, 상기 제2홀센서들로의 전원 공급 여부를 제어하는 전원 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 전원 컨트롤러는, 상기 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나가 상기 자기장을 감지하면, 상기 제2홀센서들 중에서 상기 자기장을 감지한 제1홀센서에 인접한 적어도 하나의 제2홀센서로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 홀 센서 어레이는, 각각이, 상기 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나와 상기 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 복수의 활성화 영역들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 복수의 활성화 영역들은, 적어도 일부 영역이 중첩될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 전원 컨트롤러는, 상기 제1홀센서에서 발생된 전압이 미리 설정된 값 이상인 경우 상기 제1홀센서가 포함된 활성화 영역의 상기 제2홀센서들에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 전원 컨트롤러는, 상기 터치펜의 이동 속도에 기초하여 결정된 상기 활성화 영역들 중 적어도 어느 하나의 활성화 영역에 포함된 상기 제2홀센서에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 전원 컨트롤러는, 상기 터치펜의 이동 경로를 학습하여 학습된 이동 경로에 기초하여 결정된 상기 활성화 영역들 중 적어도 어느 하나의 활성화 영역에 포함된 상기 제2홀센서에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 제1홀센서들은, 상기 홀 센서 어레이에 서로 다른 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널은, 상기 전원 컨트롤러의 제어 신호에 대응하여 상기 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급하는 전원 장치를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 복수의 제1홀센서들 중에서 적어도 2이상의 제1홀센서들에서 전압이 발생한 경우, 상기 복수의 제2홀센서들 중에서 발생된 전압 크기가 상대적으로 큰 제1홀센서에 상응하는 적어도 하나의 제2홀센서에 전원이 공급될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 복수의 제1홀센서들 중에서 적어도 2이상의 제1홀센서들에서 전압이 발생한 경우, 상기 복수의 제2홀센서들 중에서 전압의 크기의 변화 비율이 상대적으로 큰 제1홀센서에 상응하는 적어도 하나의 제2홀센서에 전원이 공급될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 제1홀센서에서 발생된 전압이 시간이 경과함에 따라 커진 경우, 상기 제1홀센서에 상응하는 상기 제2홀센서에 전원이 공급될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 터치 패널에서 터치펜의 위치 감지 방법은, 터치펜에 구성된 마그네틱팁에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 상기 터치펜의 위치를 감지하기 위해 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들에서 상기 터치펜을 감지하는 단계와 감지 결과에 기초하여 제2홀센서들 중에서 전원을 공급할 적어도 하나의 제2홀센서를 결정하는 단계 및 상기 터치펜의 위치 변화에 따라 상기 제1홀센서들과 상기 전원이 공급된 적어도 하나의 제2홀센서에 발생된 전압의 변화를 기초로 하여 상기 터치펜의 위치를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 표시 장치는, 터치펜에 구성된 마그네틱팁에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 상기 터치펜을 감지하기 위해 상기 전원이 공급되는 제1홀센서들, 및 상기 제1홀센서들에서 상기 터치펜을 감지한 결과에 기초하여 전원 공급 여부가 결정되는 제2홀센서들을 포함하고, 상기 터치펜의 위치 변화에 따라 상기 제1홀센서들과 상기 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나의 제2홀센서에 발생된 전압의 변화를 기초로 하여 상기 터치펜의 위치를 판단하는 터치 패널 및 상기 터치 패널에서 판단된 상기 터치펜의 위치에 따라 상응하는 화면을 표시하는 디스플레이 터치 패널을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법과 장치들은 홀 센서 어레이에 상시 전원을 공급받는 제1홀센서들과 제1홀센서들의 터치펜의 감지 여부에 따라 전원 공급 여부가 결정되는 제2홀센서들을 구성하여 터치펜이 감지되는 영역에만 전원을 공급함으로써 전력 소모를 줄이는 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법과 장치들은 사용 환경에 따라 달라질 수 있는 터치펜의 이동 속도 또는 이동 경로에 기초하여 제2홀센서의 전원 공급 여부를 결정하여 효율적으로 전원을 사용하는 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치 패널을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치펜을 감지한 제1홀센서에 인접한 제2홀센서들에 전원을 공급하는 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치펜을 감지한 제1홀센서가 포함된 활성화 영역에 포함된 제2홀센서들에 전원을 공급하는 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 학습된 터치펜의 이동 경로에 기초하여 활성화 영역이 결정된 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 복수의 제1홀센서들에서 발생한 전압 비교 결과에 기초하여 제2홀센서들의 전원 공급 여부를 결정하는 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치 패널에서 터치펜의 위치를 감지하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시 예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역, 부위, 또는 구성 요소를 다른 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소를 지칭할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명의 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것이다.
여기에서 사용된 '및/또는' 용어는 언급된 부재들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시 예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 터치 패널(100)은 홀 센서 어레이(120)를 포함하고 터치펜(110)에서 발생되는 자기장을 이용하여 터치펜(110)의 위치를 판단할 수 있다. 홀 센서 어레이(120)는 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들(예컨대, 121)과 전원 공급 여부가 제어되는 제2홀센서들(예컨대, 122)로 구성될 수 있다. 이 때, 제2홀센서로의 전원 공급 여부는 제1홀센서들에서 터치펜(110)을 감지한 결과에 따라 결정될 수 있다. 제1홀센서들과 제2홀센서들에 대해서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 후술하도록 한다.
본 명세서에서 사용된 '터치' 용어는 물리적으로 완전히 접촉되는 경우에 한정되는 것이 아니며, 물리적으로 근접함에 따라 접촉한 것으로 판단되는 경우를 포함할 수 있다.
터치 패널(100)에 포함된 홀 센서 어레이(120)를 구성하는 홀센서들(예컨대, 제1홀센서 또는 제2홀센서)은 터치펜(110)이 터치 패널(100)에 인접하면 터치펜(110)에서 발생되는 자기장에 반응하여 전압을 발생할 수 있다. 실시 예에 따라, 터치펜(110)에 구성된 마그네틱팁은 영구 자석일 수 있다.
터치 패널(100)에 포함된 프로세서(130)는 홀 센서 어레이(120)에 발생한 전압의 변화를 감지하여 터치펜(110)의 위치를 판단할 수 있다.
터치펜(110)이 홀 센서 어레이(120)에 인접하는 위치에 따라 홀 센서 어레이(120)에 포함된 홀센서들 각각에서 발생하는 전압의 크기는 달라질 수 있다. 예컨대, 터치펜(110)이 인접한 위치에 있는 홀센서에서 가장 높은 전압이 발생할 수 있다. 반대로, 터치펜(110)이 홀 센서 어레이(120)와 접촉한 위치에서 떨어진 거리(d)가 멀수록 해당 홀센서에서 발생하는 전압(v)은 낮아질 수 있다. 프로세서(130)는 홀 센서 어레이(120)에서 발생한 전압의 위치, 전압의 크기, 전압의 분포도 등을 분석하여 터치펜(110)의 위치를 판단할 수 있다.
홀 센서 어레이(120)는 제1홀센서들과 제2홀센서들로 구성될 수 있다. 제1홀센서들의 전원은 상시 공급될 수 있고, 제2홀센서들의 전원은 제1홀센서들에서 터치펜(110)을 감지한 결과에 따라 공급 여부가 결정될 수 있다. 실시 예에 따라, 터치 패널(100)은 전원 컨트롤러(140)를 더 포함할 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 제2홀센서들의 전원 공급 여부를 제어할 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나에서 터치펜(110)에서 발생되는 자기장을 감지 여부에 따라, 자기장을 감지한 제1홀센서(121)에 대응되는 제2홀센서들(122)에 대한 전원 공급 여부를 제어할 수 있다.
홀 센서 어레이(120)는 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나(예컨대, 121)와 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나(예컨대, 122)를 포함하는 복수의 활성화 영역들(예컨대, A)을 포함할 수 있다. 활성화 영역(A)은 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나(121)를 포함할 수 있고 상기 어느 하나의 제1홀센서(121)가 터치펜(110)을 감지하였는지 여부에 따라 전원 공급 여부가 결정될 제2홀센서들(122)을 함께 포함할 수 있다. 활성화 영역(A)은 미리 설정될 수 있으며, 적응적으로 변동될 수도 있으며, 특정 기준에 따라 결정 또는 설정될 수도 있다.
실시 예에 따라, 제1홀센서들은 홀 센서 어레이(120)에 미리 설정된 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
터치 패널(100)은 홀 센서 어레이(120)에 전원을 공급하는 전원 장치(150)를 더 포함할 수 있다. 전원 장치(150)는 제1홀센서들에 상시 전원을 공급할 수 있고, 전원 컨트롤러(140)의 전원 공급 여부에 대한 제어 신호에 대응하여 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나(122)에 전원을 공급할 수 있다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치 패널을 나타낸 블록도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 터치 패널(100)은 홀 센서 어레이(120), 프로세서(130), 전원 컨트롤러(140), 및 전원 장치(150)를 포함할 수 있다.
홀 센서 어레이(120)는 전원이 상시 공급되는 제1홀센서들과 제1홀센서들에서 터치펜(110)의 감지 여부에 따라 전원 공급 여부가 결정되는 제2홀센서들로 구성될 수 있다. 터치 패널(100)은 터치펜(110)에서 발생한 자기장을 이용하여 터치펜(110)을 감지하기 위해 홀 센서 어레이(120)에 포함된 제1홀센서들과 제2홀센서들에 전원을 공급해야한다. 홀 센서 어레이(120)에 포함된 홀센서들은 전력을 소모하기 때문에 홀 센서 어레이(120) 전체에 상시 전원이 공급되는 경우 전력 소모량이 커질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 패널(100)의 홀 센서 어레이(120)는 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들과 경우에 따라 전원 공급 여부가 결정되는 제2홀센서들로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널(100)은 터치펜(110)의 개략적인 위치를 감지하면 해당 위치에 인접한 제2홀센서들에 전원을 공급할 수 있다. 실시 예에 따라, 제1홀센서들 및 제2홀센서들의 배치는 원형, 사각형, 또는 마름모형 등으로 구성될 수 있으며, 형태는 이에 한정되지 않는다.
프로세서(130)는 터치펜(110)의 위치 변화에 따라 홀 센서 어레이(120)에서 발생된 전압 크기와 분포의 변화를 기초로 하여 터치펜(110)의 위치를 판단할 수 있다. 프로세서(130)는 전원을 상시 공급받는 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나에서 전압의 변화를 감지하여 제2홀센서들 중에서 전압을 공급할 적어도 하나의 제2홀센서를 결정하고, 상기 제1홀센서들과 전압이 공급된 적어도 하나의 제2홀센서의 전압의 변화를 감지하여 터치펜(110)의 위치를 판단할 수 있다.
전원 컨트롤러(140)는 홀 센서 어레이(120)에 포함된 제2홀센서들의 전원 공급 여부를 제어할 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나(121)에서 터치펜(110)에서 발생된 자기장을 감지하면 터치펜(110)을 감지한 제1홀센서(121)와 대응되는 제2홀센서들(122)의 전원 공급 신호를 생성할 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 터치펜(110)에서 발생된 자기장에 의해 제1홀센서(121)에 발생된 전압을 기초로 하여 제1홀센서(121)에 대응되는 제2홀센서들(122)에 대한 전원 공급 신호를 생성할 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 전원 공급 신호를 생성하기 위한 기준을 실시 예에 따라 다르게 설정할 수 있다.
전원 장치(150)는 홀 센서 어레이(120)에 포함된 제1홀센서들과 제2홀센서들에 전원을 공급할 수 있다. 전원 장치(150)는 제1홀센서들에 상시 전원을 공급할 수 있고, 전원 컨트롤러(140)의 제어 신호에 대응하여 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급할 수 있다. 전원 장치(150)는 전원 컨트롤러(140)가 생성하는 전원 공급 신호에 대응하여 제2홀센서들(122)에 전원을 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치펜을 감지한 제1홀센서에 인접한 제2홀센서들에 전원을 공급하는 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 패널(100-1)은, 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나(121-11)가 터치펜(110)에서 발생한 자기장을 감지하면, 터치펜(110)을 감지한 제1홀센서(121-11)에 인접한 제2홀센서들(122-11)로 전원을 공급할 수 있다. 이 경우, 활성화영역(A1-1)은 제1홀센서(121-11)와 제1홀센서(121-11)에 인접한 제2홀센서들(122-11)을 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 활성화 영역은 복수 개 일 수 있다. 복수의 활성화 영역들 각각에는 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나와 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나가 포함될 수 있다. 제1활성화 영역(A1-1)은 제1홀센서(121-11)와 제1홀센서(121-11)에 인접한 제2홀센서들(122-11)을 포함하여 구성될 수 있다. 제2활성화 영역(A1-2)은 제1홀센서(121-12)와 제1홀센서(121-12)에 인접한 제2홀센서들(122-12)을 포함하여 구성될 수 있다.
실시 예에 따라, 활성화 영역의 크기와 형태는 다양한 변경이 가능하다.
실시 예에 따라 복수의 활성화 영역들은 일부 영역이 중첩될 수 있다. 복수의 활성화 영역들의 일부 영역이 중첩되는 경우 제1활성화 영역에 포함된 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나와 제2활성화 영역에 포함된 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나는 제1활성화 영역과 제2활성화 영역에 중복하여 포함될 수 있다.
실시 예에 따라, 터치펜(110)이 제1홀센서(121-11)에 인접하면 제1홀센서(121-11)에서는 전압이 발생할 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 제1홀센서(121-11)에서 발생한 전압에 기초하여 제1홀센서(121-11)에 인접한 제2홀센서들(122-11)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 제1홀센서(121-11)에 인접한 제2홀센서들(122-11)의 범위는 제1홀센서(121-11)의 상하, 제1홀센서(121-11)의 좌우, 및 제1홀센서(121―11)대각선에 배치된 제2홀센서들(122-11)일 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 생성된 전원 공급 신호를 전원 장치(150)로 송신할 수 있고, 전원 공급 신호를 수신한 전원 장치(150)는 터치펜(110)을 감지한 제1홀센서(121-11)에 인접한 제2홀센서들(122-11)에 전원을 공급할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 터치펜(110)이 제1홀센서(121-12)에 인접하면 제1홀센서(121-12)는 전압을 발생시킬 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 제1홀센서(121-12)에서 발생한 전압에 기초하여 제1홀센서(121-12)가 포함된 활성화 영역(A1-2)에 포함된 제2홀센서들(122-12)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성할 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 생성된 전원 공급 신호를 전원 장치(150)로 송신할 수 있고, 전원 공급 신호를 수신한 전원 장치(150)는 상응하는 제2홀센서들(122-12)에 전원을 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치펜을 감지한 제1홀센서가 포함된 활성화 영역에 포함된 제2홀센서들에 전원을 공급하는 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 1과 도 4를 참조하면, 실시 예에 따라, 전원 컨트롤러(140)는 제1홀센서(121-22)에서 발생된 전압이 미리 설정된 값 이상인 경우 제1홀센서(121-22)가 포함된 활성화 영역(A2-2)의 제2홀센서들(122-22)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성할 수 있다.
터치 패널(100-2)은 복수의 활성화 영역들(A2-1, A2-2, A2-3, 및 A2-4)을 포함할 수 있다. 복수의 활성화 영역들은 각각이 제1홀센서(121-21, 121-22, 121-23, 또는 121-24)를 포함할 수 있고, 각각이 제2홀센서들(122-21, 122-22, 122-23, 및 122-24)을 포함할 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 제1홀센서들(121-21, 121-22, 121-23, 및 121-24) 각각에서의 터치펜(110)의 감지 여부에 따라 각 제1홀센서(121-21, 121-22, 121-23, 또는 121-24)가 속한 각 활성화 영역들(A2-1, A2-2, A2-3, 또는 A2-4) 각각에 포함된 제2홀센서들(122-21, 122-22, 122-23, 및 122-24)로의 전원 공급 여부를 결정할 수 있다.
전원 컨트롤러(140)는 터치펜(110)을 감지한 제1홀센서(예컨대, 121-22)에서 발생된 전압이 미리 설정된 값 이상인 경우 제1홀센서(예컨대, 121-22)가 포함된 활성화 영역(예컨대, A2-2)에 포함된 제2홀센서들(예컨대, 122-22) 전체에 대한 전원 공급 신호를 생성할 수 있다. 전원 공급 신호를 생성한 전원 컨트롤러(140)는 생성한 전원 공급 신호를 전원 장치(150)로 송신할 수 있고 전원 공급 신호를 수신한 전원 장치(150)는 터치펜(110)을 감지한 제1홀센서(예컨대, 121-22)가 포함된 활성화 영역(예컨대, A2-2)에 포함된 적어도 어느 하나의 제2홀센서(예컨대, 122-22)에 전원을 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 학습된 터치펜의 이동 경로에 기초하여 활성화 영역이 결정된 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 1과 도 5를 참조하면, 실시 예에 따라, 프로세서(130)는 터치펜(110)의 이동 경로를 학습하여 학습된 이동 경로에 기초하여 활성화 영역(A3)을 결정할 수 있다. 프로세서(130)는 터치 패널(100-3) 내에서 터치펜(110)의 이동 경로를 학습할 수 있다. 터치 패널(100-3) 내에서의 터치펜(110)의 이동 경로가 터치 패널(100-3)의 특정 영역에서 반복되는 경우 프로세서(130)는 터치펜(110)의 반복되는 이동 경로에 기초하여 활성화 영역(A3)을 결정할 수 있다. 실시 예에 따라, 활성화 영역(A3)은 복수 개로 구성될 수 있다.
활성화 영역(A3)이 결정되면, 전원 컨트롤러(140)는 활성화 영역(A3)에 포함된 제2홀센서들(122-3)의 전원 공급 여부를 제어할 수 있다. 활성화 영역(A3)에는 복수의 제1홀센서들(121-31, 121-32, 121-33, 121-34, 121-35, 및 121-36)이 포함될 수 있다. 전원 컨트롤러(140)는 활성화 영역(A3)에 포함된 제1홀센서들(121-31, 121-32, 121-33, 121-34, 121-35, 및 121-36) 중 적어도 어느 하나에서 감지된 전압에 기초하여 활성화 영역(A3)에 포함된 제2홀센서들(122-3) 전체에 대한 전원 공급 여부를 결정할 수 있다.
전원 컨트롤러(140)는 생성한 전원 공급 신호를 전원 장치(150)로 송신하고 전원 공급 신호를 수신한 전원 장치(150)는 활성화 영역(A3)에 포함된 제2홀센서들(122-3) 전체에 대하여 전원을 공급할 수 있다.
실시 예에 따라, 프로세서(130)는 터치펜(110)의 이동 속도에 기초하여 활성화 영역(A3)을 결정할 수 있다. 실시 예에 따라, 활성화 영역(A3)은 복수 개 일 수 있다. 터치 패널(100-3)에서 터치펜(110)의 이동 속도는 사용 환경에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 터치펜(110)의 이동 속도가 기준값보다 빠른 경우 활성화 영역(A3)의 크기를 늘리고, 터치펜(110)의 이동 속도가 기준값보다 느린 경우 활성화 영역(A3)의 크기를 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시 예에 따른 복수의 제1홀센서들에서 발생한 전압 비교 결과에 기초하여 제2홀센서들의 전원 여부를 결정하는 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 실시 예에 따라, 터치 패널(100-4)은 복수의 제1홀센서들을 포함할 수 있고, 복수의 제1홀센서들에 대응하는 활성화 영역 또는 제2홀센서들을 포함할 수 있다. 터치 패널(100-4)은 복수의 제1홀센서들 중에서 각각이 서로 다른 활성화 영역(예컨대, A4-1, A4-2, A4-3, 또는 A4-4)에 속하는 2이상의 제1홀센서들(121-41, 121-42, 121-43, 및 121-44)에서 전압이 발생한 경우, 발생한 전압을 비교하여 발생된 전압의 크기가 상대적으로 큰 제1홀센서(예컨대, 121-41)에 대응되는 제2홀센서들(예컨대, 122-41)에 전원을 공급할 수 있다.
특히, 터치 패널(100-4)에 포함되는 제1홀센서들의 배치 간격이 좁을 경우 터치펜(110)이 터치 패널(100-4)에 인접할 때 전압이 발생되는 제1홀센서의 개수는 늘어날 수 있다. 또한, 터치펜(110)의 자기장은 경계가 뚜렷하지 않을 수 있고 터치펜(110)의 자기장에 의해 제1홀센서들에서 발생되는 전압 크기의 경계도 뚜렷하지 않을 수 있다. 이로 인해, 터치펜(110)이 터치 패널(100-4)에 인접할 때 복수의 제1홀센서들(121-41, 121-42, 121-43, 121-44)에서 전압이 발생할 수 있다. 이러한 경우 터치 패널(100-4)은 어떤 제1홀센서에서 터치펜(110)의 자기장을 감지하는지 판단하지 못할 수 있다.
일 실시 예에 따른 터치 패널(100-4)은 복수의 제1홀센서들에서 전압이 발생하는 경우 복수의 제1홀센서들에서 발생한 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과, 전압의 크기가 상대적으로 큰 제1홀센서(예컨대, 121-41)를 터치펜(110)의 자기장을 감지한 제1홀센서라고 판단할 수 있다. 판단 결과에 따라, 터치 패널(100-4)은 터치펜(110)의 자기장을 감지한 제1홀센서라고 판단된 제1홀센서(예컨대, 121-41)의 활성화 영역(예컨대, A4-1)에 포함된 제2홀센서들(예컨대, 122-41)에 전원을 공급할 수 있다.
실시 예에 따라, 터치 패널(100-4)은 복수의 제1홀센서들 중에서 적어도 2이상의 제1홀센서들(121-41, 121-42, 121-43, 및 121-44)에서 전압이 발생하는 경우, 복수의 제2홀센서들(121-41, 121-42, 121-43, 및 121-44) 중에서 전압의 크기의 변화 비율이 상대적으로 큰 제1홀센서(예컨대, 121-41)에 상응하는 제2홀센서들(예컨대, 122-41)에 전원을 공급할 수 있다.
터치 패널(100-4)은 전압이 발생한 복수의 제1홀센서들(121-41, 121-42, 121-43, 및 121-44) 각각에서 감지된 전압의 크기 변화를 비교할 수 있다. 터치펜(110)이 터치 패널(100-4)에 반복적으로 터치되는 경우 잔류 전압으로 인하여 터치펜(110)의 자기장 감지가 용이하지 않을 수 있다. 이러한 경우에는 복수의 제1홀센서들(121-41, 121-42, 121-43, 및 121-44)의 전압의 크기를 단순 비교하지 않고 일정한 시간에 대한 이전의 전압과 이후의 전압 크기를 비교하여 전압의 크기의 변화 비율이 상대적으로 큰 제1홀센서를 터치펜(110)의 자기장을 감지한 제1홀센서로 판단할 수 있다. 터치 패널(100-4)은 전압의 크기의 변화 비율을 판단한 결과에 따라, 제1홀센서(121-41)가 터치펜(110)의 자기장을 감지한 것으로 판단되는 경우, 제1홀센서(121-41)의 활성화 영역(A4-1)에 포함된 제2홀센서들(122-41)에 전원을 공급할 수 있다.
실시 예에 따라, 터치 패널(100-4)은 시간이 경과함에 따라 발생한 전압이 커진 제1홀센서를 터치펜(110)을 감지한 제1홀센서로 판단할 수 있다. 제1홀센서(예컨대, 121-41)에서 발생된 전압이 시간이 경과함에 따라 커진 경우, 터치 패널(100-4)은 제1홀센서(예컨대, 121-41)에 상응하는 제2홀센서(예컨대, 122-41)에 전원을 공급할 수 있다. 터치 패널(100-4)은 복수의 제1홀센서들 중에서 시간이 경과함에 따라 발생된 전압이 커진 제1홀센서(예컨대, 121-41)의 활성화 영역(A4-1)에 포함된 제2홀센서들(예컨대, 122-41)에 전원을 공급할 수 있다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 터치 패널에서 터치펜의 위치를 감지하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 터치 패널(100)은 터치펜(110)에 구성된 마그네틱팁에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 터치펜(110)의 위치를 감지하기 위해 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들에서 터치펜(110)을 감지할 수 있다(S710). 터치펜(110)에 구성되어 있는 마그네틱팁에 의해 발생된자기장은 제1홀센서들(예컨대, 121)에 전압을 발생시키고 터치 패널(100)은 제1홀센서들(예컨대, 121)에서 발생된 전압에 기초하여 터치펜(110)의 감지 여부를 판단할 수 있다.
터치 패널(100)은 제1홀센서들(예컨대, 121)에서 터치펜(110)을 감지한 결과에 기초하여 전원 공급 여부가 결정되는 제2홀센서들(예컨대, 122)을 포함할 수 있다. 터치 패널(100)은 제1홀센서들(예컨대, 121)에서 터치펜(110)을 감지한 결과에 기초하여 제2홀센서들(예컨대, 122) 중에서 전원을 공급할 적어도 하나의 제2홀센서(122)를 결정할 수 있다(S720). 제1홀센서(121)에서 터치펜(110)을 감지한 것으로 판단되면 터치 패널(100)은 제1홀센서(121)에 대응되는 제2홀센서들(122)에 전원을 공급할 수 있다.
터치 패널(100)은 터치펜(110)의 위치를 판단할 수 있다. 터치 패널(100)은 제1홀센서들(121)과 제2홀센서들(122)에서 발생된 전압의 변화를 기초로 하여 터치펜(110)의 위치를 판단할 수 있다(S730). 터치 패널(100)은 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들과 제1홀센서에서 터치펜(110)을 감지한 결과에 기초하여 전원이 공급되는 제2홀센서들에서 발생된 전압의 변화를 기초로 하여 터치펜(110)의 위치를 감지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(800)는 터치 패널(870)과 디스플레이 패널(860)을 포함할 수 있다. 터치 패널(870)은 홀 센서 어레이(820), 프로세서(830), 전원 컨트롤러(840), 및 전원 장치(850)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라서 표시 장치(800)는 터치펜을 포함할 수 있다.
도 8의 터치 패널(870)에 포함된 홀 센서 어레이(820), 프로세서(830), 전원 컨트롤러(840), 및 전원 장치(850)는 도 1의 터치 패널(100)에 포함된 홀 센서 어레이(120), 프로세서(130), 전원 컨트롤러(140), 및 전원 장치(150)과 실질적으로 동일한 방식으로 동작할 수 있다.
디스플레이 패널(860)은 터치 패널(870)에서 판단된 터치펜의 위치 판단 결과를 기초로 하여 터치펜의 위치에 상응하는 화면을 표시할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
100: 터치 패널
110: 터치 펜
120: 홀 센서 어레이
121: 제1홀센서
122: 제2홀센서
130: 프로세서
140: 전원 컨트롤러
150: 전원 장치

Claims (15)

  1. 터치펜에 구성된 마그네틱팁에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 상기 터치펜을 감지하기 위해 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들, 및 상기 제1홀센서들에서 상기 터치펜을 감지한 결과에 기초하여 전원 공급 여부가 결정되는 제2홀센서들로 구성된 홀 센서 어레이;
    상기 터치펜의 위치 변화에 따라 상기 홀 센서 어레이에 포함된 상기 제1홀센서들과 상기 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나의 제2홀센서에 발생된 전압의 변화를 기초로 하여 상기 터치펜의 위치를 판단하는 프로세서; 및
    상기 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나가 상기 자기장을 감지하면, 상기 제2홀센서들 중에서 상기 자기장을 감지한 제1홀센서에 인접한 적어도 하나의 제2홀센서로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성하는 전원 컨트롤러를 포함하는 터치 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀 센서 어레이는,
    각각이, 상기 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나와 상기 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 복수의 활성화 영역들을 포함하는, 터치 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 활성화 영역들은,
    적어도 일부 영역이 중첩되는, 터치 패널.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전원 컨트롤러는,
    상기 제1홀센서에서 발생된 전압이 미리 설정된 값 이상인 경우 상기 제1홀센서가 포함된 활성화 영역의 상기 제2홀센서들에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성하는, 터치 패널.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 전원 컨트롤러는,
    상기 터치펜의 이동 속도에 기초하여 결정된 상기 활성화 영역들 중 적어도 어느 하나의 활성화 영역에 포함된 상기 제2홀센서에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성하는, 터치 패널.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 전원 컨트롤러는,
    상기 터치펜의 이동 경로를 학습하여 학습된 이동 경로에 기초하여 결정된 상기 활성화 영역들 중 적어도 어느 하나의 활성화 영역에 포함된 상기 제2홀센서에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성하는, 터치 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1홀센서들은,
    상기 홀 센서 어레이에 서로 다른 간격으로 이격되어 배치되는, 터치 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 터치 패널은,
    상기 전원 컨트롤러의 제어 신호에 대응하여 상기 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급하는 전원 장치를 더 포함하는, 터치 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1홀센서들 중에서 적어도 2이상의 제1홀센서들에서 전압이 발생한 경우, 상기 복수의 제2홀센서들 중에서 발생된 전압 크기가 상대적으로 큰 제1홀센서에 상응하는 적어도 하나의 제2홀센서에 전원이 공급되는, 터치 패널.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1홀센서들 중에서 적어도 2이상의 제1홀센서들에서 전압이 발생한 경우, 상기 복수의 제2홀센서들 중에서 전압의 크기의 변화 비율이 상대적으로 큰 제1홀센서에 상응하는 적어도 하나의 제2홀센서에 전원이 공급되는, 터치 패널.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1홀센서에서 발생된 전압이 시간이 경과함에 따라 커진 경우, 상기 제1홀센서에 상응하는 상기 제2홀센서에 전원이 공급되는, 터치 패널.
  14. 터치펜에 구성된 마그네틱팁에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 상기 터치펜의 위치를 감지하기 위해 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들에서 상기 터치펜을 감지하는 단계;
    감지 결과에 기초하여 제2홀센서들 중에서 전원을 공급할 적어도 하나의 제2홀센서를 결정하는 단계; 및
    상기 터치펜의 위치 변화에 따라 상기 제1홀센서들과 상기 전원이 공급된 적어도 하나의 제2홀센서에 발생된 전압의 변화를 기초로 하여 상기 터치펜의 위치를 판단하는 단계를 포함하되,
    상기 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나가 상기 자기장을 감지하면, 상기 제2홀센서들 중에서 상기 자기장을 감지한 제1홀센서에 인접한 적어도 하나의 제2홀센서로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성하는, 터치 패널에서 터치펜의 위치 감지 방법.
  15. 터치펜에 구성된 마그네틱팁에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 상기 터치펜을 감지하기 위해 상시 전원이 공급되는 제1홀센서들, 및 상기 제1홀센서들에서 상기 터치펜을 감지한 결과에 기초하여 전원 공급 여부가 결정되는 제2홀센서들을 포함하고, 상기 터치펜의 위치 변화에 따라 상기 제1홀센서들과 상기 제2홀센서들 중 적어도 어느 하나의 제2홀센서에 발생된 전압의 변화를 기초로 하여 상기 터치펜의 위치를 판단하는 터치 패널;
    상기 제1홀센서들 중 적어도 어느 하나가 상기 자기장을 감지하면, 상기 제2홀센서들 중에서 상기 자기장을 감지한 제1홀센서에 인접한 적어도 하나의 제2홀센서로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 신호를 생성하는 전원 컨트롤러; 및
    상기 터치 패널에서 판단된 상기 터치펜의 위치에 따라 상응하는 화면을 표시하는 디스플레이 패널을 포함하는 표시 장치.
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