KR102245943B1 - 터치 패널 및 이의 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 힘 센싱과 터치 위치 센싱 각각의 효율이 향상될 수 있는 터치 패널 및 이의 구동 장치를 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 터치 패널은 터치 구동 전극; 상기 터치 구동 전극 상에 배치된 탄성 유전체 부재; 상기 터치 구동 전극에 중첩되도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치된 터치 센싱 전극; 및 상기 터치 구동 전극에 중첩되면서 상기 터치 센싱 전극과 나란하도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치된 제 1 더미 전극을 포함하고, 상기 제 1 더미 전극은 상기 터치 센싱 전극과 선택적으로 연결될 수 있다.

Description

터치 패널 및 이의 구동 장치{TOUCH PANEL AND APPARATUS FOR DRIVING THEREOF}
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 터치 힘 센싱과 터치 위치 센싱이 가능한 터치 패널 및 이의 구동 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 액정 표시 장치, 전계 방출 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전계 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 및 유기 발광 표시 장치 등의 영상 표시 장치에 설치되어 사용자가 표시 장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 입력 장치의 한 종류이다.
최근, 터치 패널은 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 정보 기기, 노트북 컴퓨터, 모니터, 및 텔레비전 등과 같은 각종 전자 기기의 입력 장치로 상용화되고 있다.
터치 패널은 터치 감지 방식에 따라, 저항 방식, 정전 용량 방식, 적외선 감지 방지 등으로 구분될 수 있는데, 최근에는 제조 방식의 편이성 및 센싱 감도 등에서 장점을 갖는 정전 용량 방식이 주목받고 있다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식과 자기 정전 용량(self capacitance)으로 구분된다. 상호 정전 용량 방식의 터치 패널은 자기 정전 용량 방식에 비하여 멀티-터치 입력을 구현이 가능하다는 장점이 있다.
일반적인 터치 패널은 손가락이나 펜에 의한 터치 위치를 센싱할 수 있지만, 터치 압력, 즉 터치 힘을 센싱하지 못한다. 이에, 미국 공개특허번호 제2014-0062933호(이하, "특허문헌"이라 함)에서는 터치 힘과 터치 위치를 모두 센싱할 수 있는 정전 용량 터치 패널이 제안되었다.
도 1에 도시된 바와 같이, 특허문헌에 개시된 정전 용량 터치 패널은 서로 중첩되도록 나란한 한 쌍의 힘 센싱 전극들(12, 22) 사이의 거리 감소에 따른 정전 용량(Cm1)의 변화에 따라 터치 힘을 센싱하고, 서로 중첩되지 않도록 엇갈리는 한 쌍의 위치 센싱 전극들(14, 24) 사이의 프린지 필드(fringe field)에 따른 정전 용량(Cm2)의 변화에 따라 터치 위치를 센싱한다.
그러나, 특허문헌에 개시된 정전 용량 터치 패널은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 터치 힘 센싱을 위한 전극들(12, 22)과 터치 위치 센싱을 위한 전극들(14, 24) 각각이 분리되어 있기 때문에 전극 구조가 복잡하고, 서로 엇갈리는 한 쌍의 위치 센싱 전극들(14, 24)로 인하여 터치 해상도가 저하되게 된다.
둘째, 터치 힘 센싱의 효율은 서로 마주하는 힘 센싱 전극(12, 14)의 면적에 비례하기 때문에 터치 해상도를 높이기 위해 힘 센싱 전극들(12, 14)의 크기를 감소시킬 경우, 터치 힘 센싱의 효율이 감소하게 된다.
셋째, 터치 해상도를 높이기 위해, 한 쌍의 위치 센싱 전극들(14, 24)을 서로 중첩되도록 형성할 경우, 한 쌍의 위치 센싱 전극들(14, 24) 사이에 형성되는 정전 용량(Cm2)은 전도성 물체의 터치 유무에 상관없이 일정한 값으로 유지되기 때문에 터치 위치 센싱이 어려워 터치 위치 센싱의 효율이 감소하게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 터치 힘 센싱과 터치 위치 센싱 각각의 효율이 향상될 수 있는 터치 패널 및 이의 구동 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널은 터치 구동 전극; 상기 터치 구동 전극 상에 배치된 탄성 유전체 부재; 상기 터치 구동 전극에 중첩되도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치된 터치 센싱 전극; 및 상기 터치 구동 전극에 중첩되면서 상기 터치 센싱 전극과 나란하도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치된 제 1 더미 전극을 포함하고, 상기 제 1 더미 전극은 상기 터치 센싱 전극과 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 제 1 더미 전극은 터치 위치 센싱 모드시 전기적으로 플로팅 상태이고, 터치 힘 센싱 모드시 상기 터치 센싱 전극에 연결될 수 있다.
상기 터치 패널은 상기 터치 구동 전극에 중첩되면서 상기 터치 센싱 전극과 나란하도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치된 제 2 더미 전극을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 더미 전극은 상기 터치 센싱 전극을 사이에 두고 나란할 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널의 구동 장치는 복수의 터치 구동 전극, 복수의 터치 구동 전극 상에 배치된 탄성 유전체 부재, 상기 복수의 터치 구동 전극 각각과 교차하면서 중첩되도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치되는 터치 센싱 전극과 제 1 더미 전극을 갖는 복수의 터치 센싱 전극 그룹을 포함하는 터치 패널; 및 터치 위치 센싱 모드와 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 공급하면서 상기 터치 센싱 전극을 통해 정전 용량 변화를 센싱하는 터치 구동 회로를 포함하고, 상기 터치 구동 회로는 상기 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극 그룹 단위로 제 1 더미 전극을 플로팅시키고, 상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극 그룹 단위로 상기 제 1 더미 전극을 상기 터치 센싱 전극에 연결시킬 수 있다.
상기 복수의 터치 센싱 전극 그룹 각각은 상기 터치 센싱 전극을 사이에 두고 상기 제 1 더미 전극과 나란한 제 2 더미 전극을 더 포함하고, 상기 터치 구동 회로는 상기 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극 그룹 단위로 제 1 및 제 2 더미 전극을 플로팅시키고, 상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극 그룹 단위로 상기 제 1 및 제 2 더미 전극을 상기 터치 센싱 전극에 연결시킬 수 있다.
상기 터치 패널은 상기 터치 구동 전극이 형성된 제 1 기판; 및 상기 터치 센싱 전극 그룹이 형성된 제 2 기판을 더 포함하고, 상기 탄성 유전체 부재는 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재될 수 있다.
상기 터치 센싱 전극 그룹 각각은 상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각의 일측을 전기적으로 연결하는 더미 브릿지 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 터치 구동 전극은 상기 탄성 유전체 부재의 일면에 형성되고, 상기 터치 센싱 전극과 상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각은 상기 탄성 유전체 부재의 일면과 반대되는 타면에 형성될 수 있다.
상기 터치 구동 회로는 전극 연결부를 포함하고, 상기 전극 연결부는 상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 센싱 전극 그룹 단위로 상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각을 플로팅시키고, 상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 센싱 전극 그룹 단위로 상기 제 1 및 제 2 더미 전극을 상기 터치 센싱 전극에 연결시킬 수 있다.
상기 터치 구동 회로는 상기 터치 위치 센싱 모드시 상기 터치 센싱 전극 그룹 각각의 상기 터치 센싱 전극에 연결된 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 터치 구동 전극과 상기 터치 센싱 전극 사이에 형성되는 제 1 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하고, 상기 터치 힘 센싱 모드시 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 터치 센싱 전극과 상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각과 상기 터치 구동 전극 사이에 형성되는 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱할 수 있다.
상기 터치 구동 회로는 상기 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 위치 데이터를 생성하고, 상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터를 생성할 수 있다.
상기 터치 구동 회로는 상기 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 위치 데이터를 생성하고, 상기 터치 위치 데이터에 기초한 터치 위치 영역 정보와 상기 터치 힘 부분 센싱 모드에 따라 상기 터치 위치 영역 정보에 해당하는 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터를 생성할 수 있다.
상기 터치 구동 회로는 상기 터치 위치 데이터에 기초한 터치 힘 그룹 센싱 모드에 따라 2개 이상의 터치 구동 전극으로 이루어지는 복수의 터치 구동 전극 그룹에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터를 생성하거나, 상기 터치 힘 데이터에 기초하여 상기 터치 위치 센싱 모드에 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 위치 데이터를 생성할 수 있다.
상기 터치 구동 회로는 상기 터치 힘 데이터에 기초한 터치 힘 영역 정보와 상기 터치 힘 부분 센싱 모드에 따라 상기 터치 힘 영역 정보에 해당하는 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터를 생성할 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 터치 위치 센싱과 터치 힘 센싱에 따라 터치 구동 전극에 중첩되는 터치 센싱용 전극의 면적을 조절함으로써 터치 위치 센싱의 효율과 터치 힘 센싱의 효율을 모두 증가시킬 수 있다.
둘째, 시분할 구동을 터치 위치 센싱과 터치 힘 센싱을 수행하되, 부분 센싱 또는 그룹 센싱을 통해 터치 힘을 센싱함으로써 시분할 구동으로 인한 터치 구동 시간의 증가로 인한 문제점을 개선할 수 있다.
도 1은 특허문헌에 있어서, 터치 패널의 전극 배치를 간략화하여 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널의 구조를 간략화하여 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 I-I'선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 탄성 유전체 부재를 사이에 두고 서로 중첩되는 전극들 사이의 거리에 따른 정전 용량 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 도 2에 도시된 탄성 유전체 부재를 사이에 두고 서로 중첩되는 전극들 사이에 형성되는 정전 용량을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널의 구조를 간략화하여 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 II-II'선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널의 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 터치 구동 회로를 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널의 구동 장치에서, 터치 패널의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 터치 패널 및 이의 구동 장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널의 구조를 간략화하여 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 I-I'선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널(100)은 도시하지 않은 영상 표시 장치의 표시 패널 상에 배치(또는 부착)됨으로써 사용자에 의한 터치에 해당되는 터치 위치 데이터 및/또는 터치 힘 데이터를 생성해 외부의 호스트 시스템(미도시)에 제공한다. 일 예로서, 표시 패널이 상부 편광 필름을 포함하는 액정 표시 패널(또는 유기 발광 표시 패널)일 경우, 상기 터치 패널(100)은 상부 편광 필름 상에 배치되거나 상부 기판과 상부 편광 필름 사이에 배치될 수 있다. 이와 같은, 상기 터치 패널(100)은 터치 구동 전극(Tx)을 갖는 제 1 기판(110), 터치 센싱 전극(Rx)과 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 갖는 제 2 기판(120), 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 사이에 개재된 탄성 유전체 부재(130)를 포함한다.
상기 제 1 기판(110)은 투명 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 이러한, 제 1 기판(110)은 투명 접착제(미도시)에 의해 표시 패널의 상면에 부착될 수 있다.
상기 터치 구동 전극(Tx)은 일정한 면적의 바(bar) 형태를 가지도록 제 1 기판(110) 상에 제 1 방향(X)으로 형성된다. 이러한, 터치 구동 전극(Tx)은 구동 라운팅 배선(RL1)을 통해 터치 구동 회로(미도시)에 연결되어, 터치 구동 회로로부터 터치 구동 펄스를 공급받는다.
제 2 기판(120)은 제 1 기판(110)과 동일한 투명 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 이러한, 제 2 기판(120)은 탄성 유전체 부재(130)를 사이에 두고 제 1 기판(120)과 마주보도록 배치된다. 추가적으로, 상기 제 2 기판(120)의 상면에는 투명 접착제에 의해 커버 윈도우(미도시)가 부착될 수 있다.
상기 터치 센싱 전극(Rx)은 일정한 면적의 바(bar) 형태를 가지도록 상기 터치 구동 전극(Tx)에 중첩되는 제 2 기판(120) 상에 제 2 방향(Y)으로 형성된다. 이때, 길이 방향을 기준으로 터치 센싱 전극(Rx)은 상기 터치 구동 전극(Tx)의 폭보다 좁은 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한, 터치 센싱 전극(Rx)은 센싱 라우팅 배선(RL2)을 통해 터치 구동 회로에 연결됨으로써 터치 위치 센싱 또는 터치 힘 센싱을 위한 터치 위치/힘 센싱 전극으로 사용된다.
상기 제 1 더미 전극(Dxa)은 일정한 면적의 바(bar) 형태를 가지도록 상기 터치 구동 전극(Tx)에 중첩되는 제 2 기판(120) 상에 제 2 방향(Y)을 따라 상기 터치 센싱 전극(Rx)의 일측과 나란하게 형성된다. 이때, 길이 방향을 기준으로 제 1 더미 전극(Dxa)은 상기 터치 센싱 전극(Rx)의 일측으로부터 일정한 간격으로 이격됨과 아울러 상기 터치 구동 전극(Tx)의 폭보다 좁은 폭 또는 터치 센싱 전극(Rx)과 동일한 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한, 제 1 더미 전극(Dxa)은 제 1 더미 라우팅 배선(RL3)을 통해 터치 구동 회로에 연결됨으로써 터치 구동 회로에 의해 플로팅(Floating)되거나 터치 센싱 전극(Rx)(또는 센싱 라우팅 배선(RL2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제 1 더미 전극(Dxa)은 터치 위치 센싱 모드시 전기적으로 플로팅되고, 터치 힘 센싱 모드시 상기 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 더미 전극(Dxa)은 터치 힘 센싱을 위한 터치 힘 센싱 전극으로 사용되면서 터치 위치 센싱을 가능하게 하는 플로팅 전극으로 사용된다.
상기 제 2 더미 전극(Dxb)은 일정한 면적의 바(bar) 형태를 가지도록 상기 터치 구동 전극(Tx)에 중첩되는 제 2 기판(120) 상에 제 2 방향(Y)을 따라 상기 터치 센싱 전극(Rx)의 타측과 나란하게 형성된다. 이때, 길이 방향을 기준으로 제 2 더미 전극(Dxb)은 상기 터치 센싱 전극(Rx)의 타측으로부터 일정한 간격으로 이격됨과 아울러 상기 터치 구동 전극(Tx)의 폭보다 좁은 폭을 가지도록 형성되거나, 터치 센싱 전극(Rx) 또는 제 1 더미 전극(Dxa)과 동일한 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한, 제 2 더미 전극(Dxb)은 제 2 더미 라우팅 배선(RL4)을 통해 터치 구동 회로에 연결됨으로써 터치 구동 회로에 의해 플로팅 상태로 유지되거나 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제 2 더미 전극(Dxb)은 터치 위치 센싱 모드시 전기적으로 플로팅되고, 터치 힘 센싱 모드시 상기 터치 센싱 전극(Rx)(또는 센싱 라우팅 배선(RL2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 더미 전극(Dxb)은 터치 힘 센싱을 위한 터치 힘 센싱 전극으로 사용되면서 터치 위치 센싱을 가능하게 하는 플로팅 전극으로 사용된다.
추가적으로, 도 2 및 도 3에서는, 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각이 하나의 바 형태로 형성되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 표시 패널로부터 방출되는 광의 투과율을 증가시키기 위하여, 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각은 전기적으로 서로 연결되는 복수의 더미 전극 라인 구조, 메쉬 구조 또는 사다리 구조로 형성되거나 일정한 간격의 슬릿 또는 격자 형태로 배열되는 복수의 개구부를 포함하도록 형성될 수도 있다.
상기 탄성 유전체 부재(130)는 상기 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 사이에 개재된다. 여기서, 탄성 유전체 부재(130)는 투명 접착제에 의해 상기 제 1 기판(110)의 상면과 제 2 기판(120)의 하면에 부착될 수 있다. 이러한 탄성 유전체 부재(130)는 탄성력을 가지면서 고유전율을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 탄성 유전체 부재(130)는 PDMS(polydimethylsiloxane), 아크릴(acrylic), 또는 폴리-우레탄(poly-urethane) 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 탄성력을 가지면서 유전율을 갖는 재질로 변경될 수 있다.
상기 탄성 유전체 부재(130)는 터치 센싱 전극(Rx)과 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각과 터치 구동 전극(Tx) 사이에 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3)을 형성한다. 특히, 상기 탄성 유전체 부재(130)는 사용자의 터치 힘에 따라 탄성 변형되어 그 두께가 변화됨으로써 상기 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3)을 변화시킨다. 이때, 상기 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 터치 센싱 전극(Rx)과 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각과 터치 구동 전극(Tx) 사이의 거리에 따라 달라질 수 있다. 이때, 상기 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3)은 전극들 간의 거리에 반비례하므로, 터치 힘은 터치 힘에 따라 상기 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3)의 증가 변화량을 모델링하는 힘 레벨 알고리즘을 통해 센싱할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 사이에 탄성 유전율을 갖는 상기 탄성 유전체 부재(130)가 개재됨으로써 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 터치 센싱 전극(Rx)의 교차 영역에는 터치 위치 센싱 또는 터치 힘 센싱을 위한 제 1 터치 센서(Cm1)가 형성된다. 상기 제 1 터치 센서(Cm1)는 탄성 유전체 부재(130)의 유전율과 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 터치 센싱 전극(Rx)의 중첩 면적 및 거리에 기초한 정전 용량에 의해 형성된다. 이러한, 상기 제 1 터치 센서(Cm1)는 터치 구동 전극(Tx)에 공급되는 터치 구동 펄스에 대응되는 전하를 충전하고, 충전된 전하를 상기 터치 센싱 전극(Rx)으로 방전한다. 이때, 상기 제 1 터치 센서(Cm1)에 충전되는 전하량은 사용자의 터치 여부에 따라 달라지게 된다.
상기 제 1 더미 전극(Dxa)이, 도 5a에 도시된 바와 같이, 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극(Rx)(또는 센싱 라우팅 배선(RL2)에 전기적으로 연결될 경우, 상기 제 1 더미 전극(Dxa)은 상기 터치 센싱 전극(Rx)과 동일한 터치 힘 센싱 전극의 역할을 하기 때문에 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 1 더미 전극(Dxa)의 교차 영역에 터치 힘 센싱을 위한 제 2 터치 센서(Cm2)가 형성된다. 상기 제 2 터치 센서(Cm2)는 탄성 유전체 부재(130)의 유전율과 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 1 더미 전극(Dxa)의 중첩 면적 및 거리에 기초한 정전 용량에 의해 형성된다. 이때, 상기 제 2 터치 센서(Cm2)의 정전 용량은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 1 더미 전극(Dxa) 사이의 거리 변화에 따라 달라지게 된다. 이러한, 상기 제 2 터치 센서(Cm2)는 터치 구동 전극(Tx)에 공급되는 터치 구동 펄스(Tx_PWM)에 대응되는 전하를 충전하고, 충전된 전하를 상기 제 1 더미 전극(Dxa)으로 방전한다. 이때, 상기 제 2 터치 센서(Cm2)에 충전되는 전하량은 사용자의 터치 힘에 따른 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 1 더미 전극(Dxa) 사이의 거리 변화에 따라 달라지게 된다.
반면에, 상기 제 1 더미 전극(Dxa)이, 도 5b에 도시된 바와 같이, 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극(Rx)과 연결되지 않고 전기적으로 플로팅될 경우, 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 1 더미 전극(Dxa) 사이에 정전 용량(Cm2)이 형성되지 않게 된다. 이에 따라, 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 터치 센싱 전극(Rx)에 형성되는 제 1 터치 센서(Cm1)의 정전 용량은 전도성 물체에 의한 터치에 따라 변화되고, 이로 인하여 터치 위치 센싱이 가능하게 되고, 터치 위치 센싱의 효율이 향상되게 된다.
상기 제 2 더미 전극(Dxb)이, 도 5a에 도시된 바와 같이, 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극(Rx)(또는 센싱 라우팅 배선(RL2)에 전기적으로 연결될 경우, 상기 제 2 더미 전극(Dxb)은 상기 터치 센싱 전극(Rx)과 동일한 터치 힘 센싱 전극의 역할을 하기 때문에 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 2 더미 전극(Dxb)의 교차 영역에 터치 힘 센싱을 위한 제 3 터치 센서(Cm3)가 형성된다. 상기 제 3 터치 센서(Cm3)는 탄성 유전체 부재(130)의 유전율과 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 2 더미 전극(Dxb)의 중첩 면적 및 거리에 기초한 정전 용량에 의해 형성된다. 이때, 상기 제 3 터치 센서(Cm3)의 정전 용량은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 2 더미 전극(Dxb)의 거리 변화에 따라 달라지게 된다. 이러한, 상기 제 3 터치 센서(Cm3)는 터치 구동 전극(Tx)에 공급되는 터치 구동 펄스에 대응되는 전하를 충전하고, 충전된 전하를 상기 제 3 더미 전극(Dxb)으로 방전한다. 이때, 상기 제 3 터치 센서(Cm3)에 충전되는 전하량은 사용자의 터치 힘에 따른 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 2 더미 전극(Dxb) 사이의 거리 변화에 따라 달라지게 된다.
반면에, 상기 제 2 더미 전극(Dxb)이, 도 5b에 도시된 바와 같이, 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극(Rx)과 연결되지 않고 전기적으로 플로팅될 경우, 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 제 2 더미 전극(Dxb) 사이에 정전 용량(Cm3)이 형성되지 않게 된다. 이에 따라, 상기 터치 구동 전극(Tx)과 상기 터치 센싱 전극(Rx)에 형성되는 제 1 터치 센서(Cm1)의 정전 용량은 전도성 물체에 의한 터치에 따라 변화되고, 이로 인하여 터치 위치 센싱이 가능하게 되고, 터치 위치 센싱의 효율이 향상되게 된다.
부가적으로, 전술한 터치 구동 전극(Tx)과 상기 터치 센싱 전극(Rx) 각각은 원형 또는 마름모 형태로도 형성되고, 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각은 상기 터치 센싱 전극(Rx)을 절반씩 둘러싸도록 형성될 수도 있지만, 상기 전극들(Tx, Rx, Dxa, Dxb) 각각은 터치 위치 센싱을 위한 정전 용량과 터치 힘 센싱을 위한 정전 용량 각각을 충분히 확보하기 위하여, 전술한 바와 같이, 바(bar) 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널(100)은 터치 위치 센싱시 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 전기적으로 플로팅시켜 터치 위치 센싱의 효율을 증가시키고, 터치 힘 센싱시 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결시켜 터치 힘 센싱을 위한 힘 센싱 전극의 면적을 넓혀 터치 힘 센싱의 효율을 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 제 1 예는 터치 힘 센싱의 효율과 터치 위치 센싱의 효율이 모두 향상되는 터치 패널을 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널의 변형 예를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 제 1 및 제 2 더미 전극 각각의 일측을 서로 전기적으로 연결하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 제 1 및 제 2 더미 전극에 대해서만 설명하기로 하기로 한다.
상기 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각의 일측은 더미 브릿지 전극(Dxc)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.
상기 더미 브릿지 전극(Dxc)은 상기 터치 센싱 전극(Rx)의 일측면과 일정한 간격으로 이격되면서 나란하게 형성되어 상기 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각의 일측에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 서로 전기적으로 연결되는 상기 상기 더미 브릿지 전극(Dxc)과 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)은 "⊂"자 형태 또는 "⊃"자 형태를 갖게 된다.
부가적으로, 상기 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각의 일측이 상기 더미 브릿지 전극(Dxc)에 의해 서로 전기적으로 연결됨으로써 전술한 제 1 및 제 2 더미 라우팅 배선(RL3, RL4) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다. 이에 따라, 본 발명은 라우팅 배선이 형성되는 터치 패널(100)의 가장자리 영역의 폭을 감소시키고, 이를 통해 터치 패널(100)의 베젤 폭을 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널의 구조를 간략화하여 나타내는 도면이며, 도 8은 도 7에 도시된 II-II'선의 단면을 나타내는 단면도로서, 이는 전술한 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널(100)에서, 상기 탄성 유전체 부재(130)의 하면에 상기 터치 구동 전극(Tx)을 형성하고, 상기 탄성 유전체 부재(130)의 상면에 상기 터치 센싱 전극(Rx)과 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 형성한 것이다. 즉, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널(200)은 상기 터치 구동 전극(Tx), 상기 터치 센싱 전극(Rx)과 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 상기 탄성 유전체 부재(130)에 형성하고, 전술한 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 각각을 생략한 것이다. 이에 따라, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널(200)은 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 각각이 생략되는 것을 제외하고는 도 6에 도시된 터치 패널(100)과 동일한 전극 구조를 가짐으로써 터치 위치 센싱과 터치 힘 센싱이 모두 가능하고, 그 구조가 단순화됨에 따라 얇은 두께를 갖게 된다.
한편, 도 7 및 도 8에서는, 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)의 일측이 더미 브릿지 전극(Dxc)에 서로 전기적으로 연결되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 더미 브릿지 전극(Dxc)은 생략 가능하다. 이 경우, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널(200)의 전극 구조는 도 2에 도시된 터치 패널(100)과 동일한 전극 구조를 가질 수 있으며, 이로 인하여, 상기 터치 구동 전극(Tx)이 상기 탄성 유전체 부재(130)의 하면에 형성되고, 상기 터치 센싱 전극(Rx)과 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)이 상기 탄성 유전체 부재(130)의 상면에 형성될 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널(200)의 하면, 즉 상기 터치 구동 전극(Tx)은 투명 접착제에 의해 표시 패널의 상면에 부착될 수 있다. 그리고, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널(200)의 상면, 즉 상기 터치 센싱 전극(Rx)과 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)은 투명 접착제에 의해 커버 윈도우에 의해 덮일 수 있다.
부가적으로, 전술한 본 발명의 제 1 및 제 2 예에서, 터치 패널(100, 200) 각각이 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 포함하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 일 변형 예에 따른 터치 패널(100, 200)은 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)를 포함하되, 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 중 중 어느 하나는 센싱 모드에 상관 없이 전기적으로 플로팅되어 있고, 나머지 하나는 전술한 바와 같이, 센싱 모드시에 따라 플로팅되거나 터치 센싱 전극에 전기적으로 연결될 수도 있다. 다른 변형 예에 따른 터치 패널(100, 200) 각각은 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수도 있다. 이 경우, 전술한 힘 센싱 모드시 힘 센싱을 위한 터치 센싱 전극으로 사용되는 전극의 면적이 감소하여 힘 센싱 효율이 하나의 더미 전극의 면적만큼 감소하지만, 위치 센싱 모드시 위치 센싱을 위한 터치 센싱 전극으로 사용되는 전극의 면적이 증가하여 위치 센싱 효율이 증가하게 될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널의 구동 장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 도 9에 도시된 터치 구동 회로를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널의 구동 장치는 터치 패널(300) 및 터치 구동 회로(400)를 포함한다.
상기 터치 패널(100)은 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn), 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 상에 배치된 탄성 유전체 부재(도 2 참조), 및 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 각각과 교차하면서 중첩되도록 탄성 유전체 부재 상에 배치된 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm)을 포함한다.
상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 각각은 터치 패널(300)의 터치 센싱 영역(300a)에 제 1 방향(X)을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 이러한 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 각각은 터치 패널(300)의 제 1 가장자리 영역에 형성된 해당 구동 라우팅 배선(RL1)과 패드부(PP)를 통해 터치 구동 회로(400)에 연결된다. 이와 같은, 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn)은 제 1 기판(도 2 참조) 상에 형성되거나, 탄성 유전체 부재(도 7 참조)의 하면에 형성될 수 있다.
상기 탄성 유전체 부재는 탄성력을 가지면서 유전율을 갖는 재질로 이루어져, 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 상에 배치되는 것으로, 이는 도 2 및 도 3에 도시된 탄성 유전체 부재(130)와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm)은 터치 패널(300)의 터치 센싱 영역(300a) 상에 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 각각과 교차하도록 제 2 방향(Y)을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 이러한 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm)은 제 2 기판(도 2 참조) 상에 형성되거나, 탄성 유전체 부재(도 7 참조)의 상면에 형성될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각은 터치 센싱 전극(Rx)과 제 1 더미 전극(Dxa) 및 제 2 더미 전극(Dxb)을 포함하여 이루어진다.
상기 터치 센싱 전극(Rx)은 터치 위치 센싱 또는 터치 힘 센싱을 위한 터치 위치/힘 센싱 전극으로 사용되는 것으로, 터치 패널(300)의 제 2 가장자리 영역에 형성된 센싱 라우팅 배선(RL2)과 패드부(PP)를 통해 터치 구동 회로(400)에 연결된다. 이러한, 상기 터치 센싱 전극(Rx)은 도 2 및 도 3에 도시된 터치 센싱 전극(Rx)과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 1 더미 전극(Dxa)은 터치 힘 센싱을 위한 터치 힘 센싱 전극으로만 사용되는 것으로, 터치 패널(300)의 제 2 가장자리 영역에 형성된 제 1 더미 라우팅 배선(RL3)과 패드부(PP)를 통해 터치 구동 회로(400)에 연결된다. 즉, 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 제 1 더미 전극(Dxa)은 상기 터치 구동 회로(400)에 의해 전기적으로 플로팅되거나 상기 터치 센싱 전극(Rx)(또는 센싱 라우팅 배선(RL2))에 전기적으로 연결된다. 이러한, 상기 제 1 더미 전극(Dxa)은 도 2 및 도 3에 도시된 제 1 더미 전극(Dxa)과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 2 더미 전극(Dxb)은 터치 힘 센싱을 위한 터치 힘 센싱 전극으로만 사용되는 것으로, 터치 패널(300)의 제 2 가장자리 영역에 형성된 제 2 더미 라우팅 배선(RL4)과 패드부(PP)를 통해 터치 구동 회로(400)에 연결된다. 즉, 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 제 2 더미 전극(Dxb)은 상기 터치 구동 회로(400)에 의해 전기적으로 플로팅되거나 상기 터치 센싱 전극(Rx)(또는 센싱 라우팅 배선(RL2))에 전기적으로 연결된다. 이러한, 상기 제 2 더미 전극(Dxb)은 도 2 및 도 3에 도시된 제 2 더미 전극(Dxb)과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 터치 구동 회로(400)는 터치 패널(300)의 패드부(PP)에 부착되는 연성 회로 필름(500)에 실장되어 패드부(PP)를 통해 라우팅 배선(RL1, RL2, RL3, RL4) 각각에 연결된다. 선택적으로, 상기 터치 구동 회로(400)는 인쇄 회로 기판(미도시)에 실장될 수도 있는데, 이 경우, 상기 터치 구동 회로(400)는 터치 패널(300)의 패드부(PP)와 상기 인쇄 회로 기판 간에 연결되는 연성 회로 필름(미도시)을 통해 라우팅 배선(RL1, RL2, RL3, RL4) 각각에 연결될 수 있다.
상기 터치 구동 회로(400)는 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 각각에 터치 구동 펄스(Tx_Pwm)를 공급하고, 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각을 통해 정전 용량 변화를 센싱한다. 예를 들어, 상기 터치 구동 회로(400)는 터치 위치 센싱 모드 또는 터치 힘 센싱 모드에 따라 터치 패널(300)을 시분할 구동하여 터치 위치 센싱 데이터(Pdata) 또는 터치 힘 센싱 데이터(Fdata)를 생성한다.
상기 터치 위치 센싱 모드시, 상기 터치 구동 회로(400)는 복수의 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 전기적으로 플로팅시킨 후, 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 각각에 터치 구동 펄스(Tx_Pwm)를 순차적으로 공급함과 동시에 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 제 1 터치 센서(Cm1)(도 5b 참조)의 전하 변화량을 센싱하여 터치 위치 센싱 데이터(Sdata)를 생성한다.
상기 터치 힘 센싱 모드시, 상기 터치 구동 회로(400)는 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 단위로 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결시킨 후, 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 각각에 터치 구동 펄스(Tx_Pwm)를 순차적으로 공급함과 동시에 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 전술한 제 1 내지 제 3 터치 센서(Cm1, Cm2, Cm3)(도 5a 참조)의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 센싱 데이터(Fdata)를 생성한다.
일 예에 따른 터치 구동 회로(400)는 타이밍 발생부(410), 구동 펄스 공급부(420), 전극 연결부(430), 센싱부(440), 및 센싱 데이터 처리부(450)를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 터치 구동 회로(400)는 하나의 ROIC(Readout Integrated Circuit) 칩으로 집적화될 수 있다. 다만, 터치 데이터 처리부(440)의 경우, ROIC 칩에 집적되지 않고 호스트 시스템의 MCU(Micro Controller Unit)로 구현될 수도 있다.
상기 타이밍 발생부(410)는 호스트 시스템의 MCU로부터 공급되는 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 센싱 시작 신호(PHT)를 생성해 구동 펄스 공급부(420) 및 센싱부(440) 각각의 구동 타이밍을 제어한다. 여기서, 터치 모드 신호(TMS)는 터치 위치 센싱 모드 신호, 터치 힘 순차 센싱 모드 신호, 터치 힘 부분 센싱 모드 신호, 및 터치 힘 그룹 센싱 모드 신호 중에서 선택된 어느 하나의 신호일 수 있다. 이에 따라, 상기 타이밍 발생부(410)는 상기 터치 모드 신호(TMS)에 기초하여 센싱 시작 신호(THP), Tx 채널 셋업 신호, 전극 연결 신호(ECS), Rx 채널 셋업 신호, 및 터치 레포트 동기 신호(TRSS) 등을 포함하는 터치 제어 신호들을 생성할 수 있다.
상기 구동 펄스 공급부(420)는 상기 타이밍 발생부(410)로부터 공급되는 센싱 시작 신호(PHT)와 Tx 채널 셋업 신호에 기초하여 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 공급한다. 즉, 상기 구동 펄스 공급부(420)는 상기 타이밍 발생부(410)의 Tx 채널 셋업 신호에 응답하여 터치 구동 펄스(Tx_PWM)가 출력될 Tx 채널을 선택하고, 센싱 시작 신호(PHT)에 동기되는 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 생성하여 선택된 Tx 채널과 연결된 구동 라우팅 배선(Tx1 ~ Txn)을 통해 해당 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 공급한다. 예를 들어, 터치 위치 센싱 모드 또는 터치 힘 순차 센싱 모드시 상기 구동 펄스 공급부(420)는 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn)에 순차적으로 공급할 수 있다. 또한, 터치 힘 부분 센싱 모드시, 상기 구동 펄스 공급부(420)는 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn) 중에서 부분적으로 선택된 복수의 터치 구동 전극들에 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 순차적으로 공급할 수 있다. 그리고, 터치 힘 그룹 센싱 모드시, 상기 구동 펄스 공급부(420)는 2개 이상의 터치 구동 전극으로 이루어진 복수의 터치 구동 전극 그룹에 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 순차적으로 공급할 수 있다.
상기 전극 연결부(430)는 상기 타이밍 발생부(410)로부터 공급되는 전극 연결 신호(ECS)에 응답하여 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 단위로 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 전기적으로 플로팅시키거나 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결시키기 위한 전극 연결 신호(ECS)를 생성한다. 예를 들어, 상기 전극 연결부(430)는 터치 위치 센싱 모드에 따른 전극 연결 신호(ECS)에 응답하여 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 상기 제 1 및 제 2 더미 라우팅 배선(RL3, RL4)을 전기적으로 플로팅시킴으로써 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 단위로 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 전기적으로 플로팅시킨다. 그리고, 상기 전극 연결부(430)는 터치 힘 순차 센싱 모드와 터치 힘 부분 센싱 모드 및 터치 힘 그룹 센싱 모드에 따른 전극 연결 신호(ECS)에 응답하여 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 단위로 상기 제 1 및 제 2 더미 라우팅 배선(RL3, RL4)을 센싱 라우팅 배선(RL2)에 전기적으로 연결시킨다.
상기 센싱부(440)는 상기 타이밍 발생부(410)로부터 공급되는 센싱 시작 신호(PHT)와 Rx 채널 셋업 신호에 기초하여 상기 전극 연결부(430)에 의해 연결되는 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 센싱 신호를 생성하고, 상기 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 위치 센싱 데이터(Pdata) 또는 터치 힘 센싱 데이터(Fdata)를 생성한다. 예를 들어, 터치 위치 센싱 모드시 상기 센싱부(440)는 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 터치 센서(Cm1)(도 5b 참조)의 전하 변화량을 센싱하여 상기 터치 위치 센싱 데이터(Pdata)를 생성한다. 또한, 터치 힘 순차 센싱 모드와 터치 힘 부분 센싱 모드 및 터치 힘 그룹 센싱 모드시 상기 센싱부(440)는 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 터치 센싱 전극(Rx)과 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 통해 터치 센서(Cm1, Cm2, Cm3)(도 5a 참조)의 전하 변화량을 센싱하여 상기 터치 힘 센싱 데이터(Fdata)를 생성한다.
일 예에 따른 센싱부(440)은 인접한 2개의 Rx 채널로부터 수신되는 신호들의 차를 증폭하고, 증폭된 신호를 샘플링하여 센싱 신호를 생성할 수 있다. 이러한, 일 예에 따른 센싱부(440)는 서로 인접한 2개의 터치 센싱 전극 간의 신호 차를 증폭함으로써 터치 패널(300)의 기생 용량으로 인하여 유입되는 노이즈 성분을 감소시켜 신호 대 잡음비(signal to noise raito)를 개선할 수 있다. 이를 위해, 일 예에 따른 센싱부(440)은 차동 증폭기로 이루어지는 적분기를 포함하여 이루어질 수 있다.
다른 예에 따른 센싱부(440)은 하나의 Rx 채널로부터 수신되는 신호와 기준 전압을 비교하여 그 비교 결과에 따른 센싱 신호를 생성할 수 있다. 이 경우, 다른 예에 따른 센싱부(440)은 비교기를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 터치 데이터 처리부(450)는 상기 센싱부(440)로부터 입력되는 터치 위치 데이터(Pdata) 또는 터치 힘 데이터(Fdata)를 수신하여 내부 메모리에 차례대로 저장하고, 터치 레포트 동기 신호(TRSS)에 응답하여 내부 메모리에 저장된 터치 위치 데이터(Pdata) 또는 터치 힘 데이터(Fdata)를 설정된 인터페이스 방식에 따라 호스트 시스템의 MCU에 전송한다.
상기 호스트 시스템의 MCU는 상기 터치 데이터 처리부(450)로부터 전송되는 터치 위치 데이터(Pdata)를 수신하고, 수신된 터치 위치 데이터(Sdata)와 설정된 위치 센싱 문턱값과 비교하여 위치 센싱 문턱값보다 큰 터치 위치 데이터를 이용하여 터치 유무 및 터치 위치 좌표를 산출한다. 즉, 상기 MCU는 터치 위치 데이터(Sdata)가 발생된 터치 센싱 전극(Rx)의 위치 정보(X 좌표)와 구동된 터치 구동 전극(Tx)의 위치 정보(Y 좌표)에 기초하여 터치 위치 좌표값(XY 좌표)을 산출한다. 부가적으로, MCU는 산출된 터치 위치 좌표값으로부터 터치점 개수를 산출하거나, 단위 시간내 터치점 산출 개수를 카운트하여 터치 횟수를 산출거나, 단위 시간내 터치 지속 시간을 산출할 수도 있다.
또한, 상기 호스트 시스템의 MCU는 상기 터치 데이터 처리부(450)로부터 전송되는 터치 힘 데이터(Fdata)를 수신하고, 수신된 터치 힘 데이터(Fdata)와 설정된 힘 센싱 문턱값과 비교하여 힘 센싱 문턱값보다 큰 터치 힘 데이터를 이용하여 터치 위치 좌표 및 터치 힘 크기를 산출한다. 즉, 상기 MCU는 터치 힘 데이터(Fdata)가 발생된 터치 센싱 전극(Rx)의 위치 정보(X 좌표)와 구동된 터치 구동 전극(Tx)의 위치 정보(Y 좌표)에 기초하여 터치 힘 좌표값(XY 좌표)을 산출함과 아울러, 터치 힘 데이터(Fdata)의 크기에 기초하여 터치 힘 크기를 산출한다.
부가적으로, 상기 터치 구동 회로(400)는 터치 위치 데이터(Pdata) 및/또는 터치 힘 데이터(Fdata)를 이용하여 터치 유무, 터치 위치 좌표, 및 터치 힘 크기를 산출해 상기 MCU에 전송하는 터치용 MCU를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우, 상기 호스트 시스템의 MCU는 터치용 MCU로부터 제공되는 터치 위치 좌표와 터치 힘 크기에 연계되는 응용 프로그램을 실행하는 역할만을 수행할 수 있다.
한편, 전술한 터치 패널(300)의 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각은 도 6 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각의 일측을 서로 전기적으로 연결시키는 더미 브릿지 전극(Dxc)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 단위로, 상기 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 각각의 일측은 상기 더미 브릿지 전극(Dxc)에 의해 서로 전기적으로 연결됨으로써 상기 제 1 및 제 2 더미 라우팅 배선(RL3, RL4) 중 어느 하나, 예를 들어, 제 2 더미 라우팅 배선(RL4)은 생략될 수도 있다. 이에 따라, 전술한 터치 구동 회로(400)의 전극 연결부(430)는 터치 위치 센싱 모드에 따른 전극 연결 신호(ECS)에 응답하여 상기 제 1 더미 라우팅 배선(RL3)을 전기적으로 플로팅시킴으로써 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 전기적으로 플로팅시킨다. 그리고, 상기 전극 연결부(430)는 터치 힘 순차 센싱 모드와 터치 힘 부분 센싱 모드 및 터치 힘 그룹 센싱 모드에 따른 전극 연결 신호(ECS)에 응답하여 상기 제 1 더미 라우팅 배선(RL3)을 상기 센싱 라우팅 배선(RL2)에 전기적으로 연결시킴으로써 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 단위로 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 해당 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결시킨다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12를 도 9 및 도 10과 결부하여 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 터치 구동 회로(400)는 터치 위치 센싱 모드에 따라 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 전기적으로 플로팅시킨 후, 제 1 내지 제 n 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 순차적으로 공급하면서 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각의 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 전술한 제 1 터치 센서(Cm1)(도 5b 참조)의 전하 변화량을 센싱하여 터치 위치 데이터(Pdata)를 생성한다(S100).
상기 터치 위치 센싱 모드에서, MCU는 터치 구동 회로(400)로부터 공급되는 상기 터치 위치 데이터(Pdata)와 설정된 위치 센싱 문턱값에 기초하여 터치 위치 센싱 여부를 판단하고(S200), 판단 결과 터치 위치 센싱이 이루어진 것으로 판단되면(S200의 'Yes'), 터치 위치 영역 정보를 생성함과 아울러 터치 힘 부분 센싱 모드 신호를 생성해 터치 구동 회로(400)에 공급한다.
이어서, 터치 구동 회로(400)는 MCU로부터 공급되는 터치 위치 영역 정보와 터치 힘 부분 센싱 모드 신호에 응답하여, 터치 위치 영역 정보에 해당하는 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 단위로 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결시킨 후, 터치 위치 영역 정보에 해당하는 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 순차적으로 공급하면서 해당하는 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm)의 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 전술한 제 1 내지 제 3 터치 센서(Cm1, Cm2, Cm3)(도 5a 참조)의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터(Fdata)를 생성한다(S110).
상기 터치 힘 부분 센싱 모드에서, MCU는 상기 터치 힘 데이터(Fdata)와 설정된 힘 센싱 문턱값에 기초하여 터치 힘 센싱 여부를 판단하고(S210), 판단 결과 상기 터치 힘 데이터(Fdata)에 의해 터치 힘 센싱이 이루어진 것으로 판단되면(S210의 'Yes'), 상기 터치 위치 데이터(Pdata)에 따른 터치 위치 좌표 및 터치 힘 크기를 산출하여 호스트 시스템에 제공한다(S220). 반면에, 상기 판단 결과 상기 터치 힘 데이터(Fdata)에 의해 터치 힘 센싱이 이루어지지 않은 것으로 판단되면(S210의 'No'), 이전 터치 위치 센싱 모드에 의해 생성된 상기 터치 위치 데이터(Pdata)에 따른 터치 위치 좌표를 산출하여 호스트 시스템에 제공한다(S230).
한편, 상기 터치 위치 센싱 모드의 단계 S200에서, MCU는 상기 판단 결과 터치 위치 센싱이 이루어지지 않은 것으로 판단되면(S200의 'No'), 터치 힘 그룹 센싱 모드 신호를 생성해 터치 구동 회로(400)에 공급한다.
이어서, 상기 터치 구동 회로(400)는 MCU로부터 공급되는 터치 힘 그룹 센싱 모드 신호에 응답하여, 제 1 내지 제 m 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 단위로 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결시킨 후, 2개 이상의 터치 구동 전극으로 이루어진 복수의 터치 구동 전극 그룹에 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 순차적으로 공급하면서 해당하는 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm)의 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 전술한 제 1 내지 제 3 터치 센서(Cm1, Cm2, Cm3)(도 5a 참조)의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터(Fdata)를 생성한다(S120).
상기 터치 힘 그룹 센싱 모드에서, MCU는 상기 터치 힘 데이터(Fdata)와 힘 센싱 문턱값에 기초하여 터치 힘 센싱 여부를 판단하고(S240), 판단 결과 상기 터치 힘 데이터(Fdata)에 의해 터치 힘 센싱이 이루어진 것으로 판단되면(S240의 'Yes'), 터치 힘 데이터(Fdata)에 따른 터치 힘 영역 정보를 생성함과 아울러 터치 힘 부분 센싱 모드 신호를 생성해 터치 구동 회로(400)에 공급한다.
이어서, 터치 구동 회로(400)는 MCU로부터 공급되는 터치 힘 영역 정보와 터치 힘 부분 센싱 모드 신호에 응답하여, 터치 힘 영역 정보에 해당하는 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 단위로 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결시킨 후, 터치 힘 영역 정보에 해당하는 터치 구동 전극(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스(Tx_PWM)를 순차적으로 공급하면서 해당하는 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm)의 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 전술한 제 1 내지 제 3 터치 센서(Cm1, Cm2, Cm3)(도 5a 참조)의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터(Fdata)를 생성한다(S130).
상기 터치 힘 부분 센싱 모드에서, MCU는 터치 구동 회로(400)로부터 공급되는 상기 터치 힘 데이터(Pdata)와 설정된 힘 센싱 문턱값에 기초하여 터치 위치 좌표와 터치 힘 크기를 산출하여 호스트 시스템에 제공한다(S250).
한편, 상기 터치 힘 그룹 센싱 모드의 단계 S240에서, MCU는 상기 판단 결과 터치 힘 센싱이 이루어지지 않은 것으로 판단되면(S240의 'No'), 전술한 단계 S100의 터치 위치 센싱 모드를 위한 터치 위치 센싱 모드 신호를 생성해 터치 구동 회로(400)에 공급한다.
부가적으로, 전술한 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널의 구동 장치 및 구동 방법에서, 터치 패널(300)의 각 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm)이 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 포함하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 일 변형 예에 따른 복수의 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각은 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)를 포함하되, 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 중 중 어느 하나는 센싱 모드에 상관 없이 전기적으로 플로팅되어 있고, 나머지 하나는 전술한 바와 같이, 센싱 모드시에 따라 플로팅되거나 터치 센싱 전극에 전기적으로 연결될 수도 있다. 다른 변형 예에 따른 복수의 터치 센싱 전극 그룹(Rx_G1 ~ Rx_Gm) 각각은 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb) 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수도 있다. 이 경우, 전술한 힘 센싱 모드시 힘 센싱을 위한 터치 센싱 전극으로 사용되는 전극의 면적이 감소하여 힘 센싱 효율이 하나의 더미 전극의 면적만큼 감소하지만, 위치 센싱 모드시 위치 센싱을 위한 터치 센싱 전극으로 사용되는 전극의 면적이 증가하여 위치 센싱 효율이 증가하게 될 수 있다.
이와 같은, 본 발명은 터치 위치 센싱시 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 전기적으로 플로팅시킨 후, 터치 위치 센싱 모드를 수행함으로써 터치 위치 센싱의 효율을 향상시킬 수 있으며, 터치 힘 센싱시 제 1 및 제 2 더미 전극(Dxa, Dxb)을 터치 센싱 전극(Rx)에 전기적으로 연결시켜 센싱 전극의 면적을 증가시킨 후, 터치 힘 센싱 모드를 수행함으로써 터치 힘 센싱의 효율을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명은 시분할 구동을 통해 터치 위치 센싱과 터치 힘 센싱을 수행하되, 터치 힘 센싱을 터치 힘 그룹 센싱과 터치 힘 부분 센싱으로 나누어 수행함으로써 시분할 구동으로 인한 터치 구동 시간의 증가로 인한 문제점을 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 200, 300: 터치 패널 110: 제 1 기판
120: 제 2 기판 130: 탄성 유전체 부재
400: 터치 구동 회로 410: 타이밍 발생부
420: 구동 펄스 공급부 430: 전극 연결부
440: 센싱부 450: 센싱 데이터 처리부
500: 연성 회로 필름

Claims (19)

  1. 터치 구동 전극;
    상기 터치 구동 전극 상에 배치된 탄성 유전체 부재;
    상기 터치 구동 전극에 중첩되도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치된 터치 센싱 전극; 및
    상기 터치 구동 전극에 중첩되면서 상기 터치 센싱 전극과 나란하도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치된 제 1 더미 전극을 포함하고,
    상기 제 1 더미 전극은,
    터치 위치 센싱 모드시 전기적으로 플로팅 상태이고,
    터치 힘 센싱 모드시 상기 터치 센싱 전극에 연결되는 터치 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 구동 전극에 중첩되면서 상기 터치 센싱 전극과 나란하도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치된 제 2 더미 전극을 더 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 더미 전극은 상기 터치 센싱 전극을 사이에 두고 나란한 터치 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각은,
    터치 위치 센싱 모드시 전기적으로 플로팅 상태이고,
    터치 힘 센싱 모드시 상기 터치 센싱 전극에 연결되는 터치 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 유전체 부재는 PDMS(polydimethylsiloxane), 아크릴(acrylic), 또는 폴리-우레탄(poly-urethane) 재질을 포함하는 터치 패널.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 터치 구동 전극이 형성된 제 1 기판; 및
    상기 터치 센싱 전극과 상기 제 1 및 제 2 더미 전극이 형성된 제 2 기판을 더 포함하고,
    상기 탄성 유전체 부재는 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 터치 패널.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 터치 구동 전극은 상기 탄성 유전체 부재의 일면에 형성되고,
    상기 터치 센싱 전극과 상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각은 상기 탄성 유전체 부재의 일면과 반대되는 타면에 형성된 터치 패널.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각의 일측을 전기적으로 연결하는 더미 브릿지 전극을 더 포함하는 터치 패널.
  9. 복수의 터치 구동 전극, 복수의 터치 구동 전극 상에 배치된 탄성 유전체 부재, 상기 복수의 터치 구동 전극 각각과 교차하면서 중첩되도록 상기 탄성 유전체 부재 상에 배치되는 터치 센싱 전극과 제 1 더미 전극을 갖는 복수의 터치 센싱 전극 그룹을 포함하는 터치 패널; 및
    터치 위치 센싱 모드와 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 공급하면서 상기 터치 센싱 전극을 통해 정전 용량 변화를 센싱하는 터치 구동 회로를 포함하고,
    상기 터치 구동 회로는 상기 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극 그룹 단위로 제 1 더미 전극을 플로팅시키고, 상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극 그룹 단위로 상기 제 1 더미 전극을 상기 터치 센싱 전극에 연결시키는 터치 패널의 구동 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 센싱 전극 그룹 각각은 상기 터치 센싱 전극을 사이에 두고 상기 제 1 더미 전극과 나란한 제 2 더미 전극을 더 포함하고,
    상기 터치 구동 회로는 상기 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극 그룹 단위로 제 1 및 제 2 더미 전극을 플로팅시키고, 상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 터치 센싱 전극 그룹 단위로 상기 제 1 및 제 2 더미 전극을 상기 터치 센싱 전극에 연결시키는 터치 패널의 구동 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 터치 패널은,
    상기 터치 구동 전극이 형성된 제 1 기판; 및
    상기 터치 센싱 전극 그룹이 형성된 제 2 기판을 더 포함하고,
    상기 탄성 유전체 부재는 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 터치 패널의 구동 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 터치 센싱 전극 그룹 각각은 상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각의 일측을 전기적으로 연결하는 더미 브릿지 전극을 더 포함하는 터치 패널의 구동 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 터치 구동 전극은 상기 탄성 유전체 부재의 일면에 형성되고,
    상기 터치 센싱 전극과 상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각은 상기 탄성 유전체 부재의 일면과 반대되는 타면에 형성된 터치 패널의 구동 장치.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는 전극 연결부를 포함하고,
    상기 전극 연결부는,
    상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 센싱 전극 그룹 단위로 상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각을 플로팅시키고,
    상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 센싱 전극 그룹 단위로 상기 제 1 및 제 2 더미 전극을 상기 터치 센싱 전극에 연결시키는 터치 패널의 구동 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는,
    상기 터치 위치 센싱 모드시 상기 터치 센싱 전극 그룹 각각의 상기 터치 센싱 전극에 연결된 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 터치 구동 전극과 상기 터치 센싱 전극 사이에 형성되는 제 1 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하고,
    상기 터치 힘 센싱 모드시 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 터치 센싱 전극과 상기 제 1 및 제 2 더미 전극 각각과 상기 터치 구동 전극 사이에 형성되는 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하는 터치 패널의 구동 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는,
    상기 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 위치 데이터를 생성하고,
    상기 터치 힘 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터를 생성하는 터치 패널의 구동 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는,
    상기 터치 위치 센싱 모드에 따라 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 위치 데이터를 생성하고,
    상기 터치 위치 데이터에 기초한 터치 위치 영역 정보와 상기 터치 힘 부분 센싱 모드에 따라 상기 터치 위치 영역 정보에 해당하는 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터를 생성하는 터치 패널의 구동 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는,
    상기 터치 위치 데이터에 기초한 터치 힘 그룹 센싱 모드에 따라 2개 이상의 터치 구동 전극으로 이루어지는 복수의 터치 구동 전극 그룹에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터를 생성하거나,
    상기 터치 힘 데이터에 기초하여 상기 터치 위치 센싱 모드에 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 위치 데이터를 생성하는 터치 패널의 구동 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는 상기 터치 힘 데이터에 기초한 터치 힘 영역 정보와 상기 터치 힘 부분 센싱 모드에 따라 상기 터치 힘 영역 정보에 해당하는 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 공급하면서 상기 센싱 라우팅 배선을 통해 상기 제 1 내지 제 3 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 힘 데이터를 생성하는 터치 패널의 구동 장치.
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