KR102325383B1

KR102325383B1 - 터치 센싱 장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR102325383B1
Application number: KR1020150027323A
Authority: KR
Inventors: 이기창; 왕인수; 이용수
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2021-11-10
Also published as: KR20160104806A; US20160253028A1

Abstract

실시 예에 따른 터치 센싱 장치는 제1 방향으로 연장되고, 제2 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제1 전극 및 제2 방향으로 연장되고, 제1 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 패널, 복수의 제1 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 복수의 제1 전극으로부터 수신하는 신호 출력부 및 터치 감지 신호가 수신된 제1 전극 및 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호가 공급된 제1 전극에 대한 정보를 이용하여 터치 위치를 계산하는 터치 제어부를 포함하고, 복수의 제2 전극은 대응하는 제1 전극과 연결되어 터치 감지 신호를 전달한다.

Description

터치 센싱 장치 및 그 구동방법{TOUCH SENSING APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

실시 예는 터치 센싱 장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

근래에는 터치로 정보 입력이 가능한 터치 센서가 정보 입력 장치로 널리 적용되고 있다. 터치 센서는, 터치 센서에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 센서 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 센서에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

정전 용량 방식의 터치 센서는 신호를 전달할 수 있는 복수의 전극으로 이루어진 축전기를 포함하고, 손가락과 같은 도전체가 터치 센서에 접근할 때 발생하는 감지 축전기의 충전 용량(capacitance)의 변화 또는 충전 전하량의 변화를 감지하여 접촉 여부와 접촉 위치 등의 터치 정보를 생성할 수 있다.

이러한 정전 용량 방식 중 서로 이웃하는 두 전극이 터치 센서를 기능하는 상호 감지 축전기(mutual sensing capacitor) 방식의 경우, 하나의 전극으로 구동 신호가 인가되고 다른 전극으로 터치를 감지한다.

이러한 상호 감지 축전기 방식의 터치 센서의 경우, 배선들을 형성하기 위해 터치 전극이 형성된 영역 주변의 베젤(bezel) 면적이 증가하는 문제점이 있다.

실시 예는 베젤 면적이 좁은 터치 센싱 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 실시 예는 터치 입력의 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 터치 센싱 장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시 예에 따른 터치 센싱 장치는 제1 방향으로 연장되고, 제2 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제1 전극 및 제2 방향으로 연장되고, 제1 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 패널, 복수의 제1 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 복수의 제1 전극으로부터 수신하는 신호 출력부 및 터치 감지 신호가 수신된 제1 전극 및 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호가 공급된 제1 전극에 대한 정보를 이용하여 터치 위치를 계산하는 터치 제어부를 포함하고, 복수의 제2 전극은 대응하는 제1 전극과 연결되어 터치 감지 신호를 전달한다.

복수의 제2 전극 중 인접하게 배치된 제2 전극들은 서로 다른 제1전극에 연결될 수 있다.

복수의 제2 전극은 일정한 주기로 대응하는 제1 전극에 연결될 수 있다.

제1 전극은 복수의 제1 패드 및 서로 이웃한 제1 패드를 연결하는 제1 연결부들을 포함하고, 제2 전극은 복수의 제2 패드 및 서로 이웃한 제2 패드를 연결하는 제2 연결부들을 포함하며, 제1 연결부와 제2 연결부가 교차하는 영역에서, 제1 연결부와 제2 연결부가 접촉하여 제2 전극과 제1 전극이 연결될 수 있다.

터치 패널은 복수의 제1 전극 각각에 대응하는 복수의 터치 배선으로 신호 제어부와 연결될 수 있다.

신호 출력부는 복수의 제1 전극 중 터치 구동 신호를 공급하는 제1 전극을 제외한 제1 전극들에 연결된 터치 배선들로 터치 감지 신호를 수신할 수 있다.

신호 출력부는 주기적으로 인에이블 레벨로 변경되는 클록 신호 및 복수의 터치 배선에 대응하는 복수의 스캔 신호를 생성하는 터치 구동부 및 클록 신호 및 복수의 스캔 신호에 따라 터치 배선들로 터치 구동 신호를 출력하는 터치 감지부를 포함할 수 있다.

터치 감지부는 복수의 터치 배선으로부터 터치 감지 신호를 수신하여 터치 제어부로 전달하는 수신단, 복수의 스캔 신호 중 대응하는 스캔 신호가 공급되는 스캔선에 연결되는 게이트, 수신단에 연결되는 일단 및 대응하는 터치 배선에 연결되는 타단을 포함하는 복수의 제1 트랜지스터 및 복수의 제1 트랜지스터와 상보적으로 동작하며, 복수의 스캔 신호 중 대응하는 스캔 신호가 공급되는 스캔선에 연결되는 게이트, 클록 신호가 인가되는 일단 및 대응하는 터치 배선에 연결되는 타단을 포함하는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.

터치 구동부는 클록 신호가 인에이블 레벨인 타이밍에 복수의 스캔 신호 중 하나가 인에이블 레벨을 유지하도록 복수의 스캔 신호를 생성할 수 있다.

실시 예에 따른 터치 센싱 장치 구동방법은 제1 방향으로 연장되고, 제2 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제1 전극 및 제2 방향으로 연장되고, 제1 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하고, 복수의 제2 전극은 대응하는 제1 전극과 연결되는 터치 패널을 포함하는 터치 센싱 장치의 구동방법에 있어서, 복수의 제1 전극에 터치 구동 신호를 공급하는 단계, 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 복수의 제1 전극으로부터 수신하는 단계 및 터치 감지 신호가 수신된 제1 전극 및 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호가 공급된 제1 전극에 대한 정보를 이용하여 터치 위치를 계산하는 단계를 포함한다.

터치 구동 신호를 공급하는 단계는 주기적으로 인에이블 레벨로 변경되는 클록 신호 및 복수의 제1 전극에 대응하는 복수의 스캔 신호를 수신하는 단계 및 복수의 스캔 신호 중 하나가 인에이블 레벨일 때, 클록 신호가 인에이블 레벨로 변경되면 하나의 스캔 신호에 대응하는 제1 전극으로 터치 구동 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

클록 신호가 인에이블 레벨인 타이밍에 복수의 스캔 신호 중 하나가 인에이블 레벨을 유지하도록 복수의 스캔 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

복수의 제1 전극에 터치 구동 신호를 공급하는 단계는 복수의 제1 전극 각각에 대응하는 복수의 터치 배선으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

터치 감지 신호를 복수의 제1 전극으로부터 수신하는 단계는 복수의 제1 전극 중 터치 구동 신호를 공급하는 제1 전극을 제외한 제1 전극들에 연결된 터치 배선들로 터치 감지 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 터치 센싱 장치의 베젤 면적을 좁힐 수 있는 장점이 있다.

또한, 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 터치 입력의 정확도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치를 나타낸 블록도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치의 터치 패널을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 패널의 일 영역을 나타낸 예시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 패널의 터치 전극을 나타낸 예시도이다.
도 5는 도 4에 따른 터치 전극을 A-A’선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치의 터치 감지부를 나타낸 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치의 구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 8 내지 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구동하는 터치 센싱 장치의 터치 패널을 나타낸 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치를 나타낸 블록도(block diagram)이다. 도시된 바와 같이, 터치 센싱 장치는 터치 패널(10), 신호 출력부(20) 및 터치 센싱 장치의 전반적인 동작을 제어하는 터치 제어부(30)를 포함한다.

터치 패널(10)은 사용자의 터치들을 검출하도록 구성되고, 터치 배선을 통해 터치 구동부(200)로 공급되는 터치 감지 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(10)은 신체의 일부(예를 들어, 손가락), 스타일러스 등과 같은 임의의 유형의 포인팅 도구를 사용하는 사용자의 터치를 검출할 수 있다.

이하에서, “포인팅 도구(pointing implement)”는 디바이스들(예를 들어, 능동형 스타일러스 및 수동형 스트일러스) 및 신체의 일부들(예를 들어, 손가락 또는 손바닥)을 포함하여 터치 패널(10)에 의해 검출될 수 있는 물체들을 칭한다.

터치 패널(10)은 디스플레이 패널 상에 배치되어 디스플레이 패널에 표시되는 화면을 터치하는 사용자의 터치를 검출할 수도 있다. 디스플레이 패널은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD) 패널, 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD) 패널, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 패널, 플렉서블 디스플레이(flexible display) 패널, 3차원 디스플레이(3D display) 패널, 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 패널 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

터치 패널(10)은 신호 출력부(20)로부터 터치 구동 신호를 입력받고 접촉에 따라 변화하는 터치 감지 신호를 생성하여 신호 출력부(20)로 내보낼 수 있다.

터치 감지 신호는 터치 패널(10) 내의 각각의 위치에 대한 커패시턴스 또는 전압 또는 전류의 측정치들과 같이, 터치 패널(10)에 의해 공급되는 원 데이터(raw data)에 대응할 수 있다.

터치 배선은 터치 영역 안에서 수직 방향으로 뻗어 터치 영역의 일측에 위치하는 터치 구동부(200)에 연결될 수 있다. 터치 배선은 투명한 도전 물질 또는 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 물질을 포함할 수 있다.

하나의 프레임 동안 신호 출력부(20)는 제1 터치 배선(Line[1])부터 제n 터치 배선(Line[n])까지 터치 구동 신호를 출력할 수 있다. 신호 출력부(20)는 매 프레임마다 터치 구동 신호를 출력할 수 있다.

또한, 신호 출력부(20)는 하나의 프레임 동안 제1 터치 배선 내지 제n 터치 배선(Line[1]~Line[n]) 각각에 대응하는 터치 구동 신호를 적어도 1회로 출력할 수 있다. 이때, 신호 출력부(20)는 제1 터치 배선(Line[1])부터 제n 터치 배선(Line[n])까지 순차적으로 터치 구동 신호를 1회로 출력할 수도 있다.

그리고, 신호 출력부(20)는 터치 구동 신호가 출력되는 동안 터치 감지 신호를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 신호 출력부(20)는 제1 터치 배선(Line[1])으로 터치 구동 신호를 인가할 때, 제2 터치 배선 내지 제n 터치 배선(Line[2]~Line[n])으로 터치 감지 신호를 입력받는다. 그리고, 제2 터치 배선(Line[2])으로 터치 구동 신호를 인가할 때, 제1 터치 배선(Line[1]), 제3 터치 배선 내지 제n 터치 배선(Line[3]~Line[n])으로 터치 감지 신호를 입력받는다.

신호 출력부(20)는 터치 감지부(410) 및 터치 감지부(410)에 클록 신호(CLK)와 스캔 신호(S[1]~S[n])를 전달하는 터치 구동부(200)를 포함한다.

터치 감지부(410)는 클록 신호(CLK) 및 스캔 신호(S[1]~S[n])가 인가됨에 따라, 터치 구동 신호를 터치 패널(10)로 전달하고 터치 감지 신호를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 터치 감지부(410)는 클록 신호(CLK) 및 제1 스캔 신호(S[1])가 인에이블 레벨이면, 제1 터치 배선(Line[1])을 통해 터치 패널(10)로 터치 구동 신호를 전달하며, 제2 터치 배선 내지 제 n 터치 배선(Line[2]~Line[n])으로 터치 감지 신호를 입력받는다.

터치 구동부(200)는 주기적으로 인에이블 레벨로 변경되는 클록 신호(CLK)를 출력한다. 또한, 터치 구동부(200)는 하나의 프레임 동안 인에이블 레벨로 적어도 1회 변경되는 제1 내지 제n 스캔 신호(S[1]~S[n])을 출력한다.

터치 감지부(410) 및 터치 구동부(200)에 대해서는 이하의 도 6 및 도 7을 참조하여 후술한다.

다음으로, 신호 출력부(20)는 터치 감지 신호가 입력되는 터치 배선과 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호를 출력하는 터치 배선에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 출력한다.

터치 제어부(30)는 터치 감지 신호가 입력된 터치 배선과 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호를 출력하는 터치 배선에 대한 정보를 처리하여, 좌표들과 같은 터치 정보를 생성할 수 있다. 그리고, 터치 제어부(30)는 생성한 터치 정보를 외부의 애플리케이션 프로세서(Application Processor)로 출력할 수 있다.

터치 정보는 사용자에 의한 터치들이 검출되었던 위치들(예를 들어, 터치 사건의 검출을 이루는 데 충분히 높은 값의 커패시턴스 또는 전압 또는 전류의 변경들)에 대응하는 데이터 값들의 스트림일 수 있다. 터치 정보는 터치 패널(10)에 가해졌던 압력을 나타내는 압력 데이터를 더 포함할 수도 있다.

애플리케이션 프로세서는 터치 정보를 처리하고, 애플리케이션 프로세서에서 구동되는 애플리케이션 소프트웨어는 디스플레이 패널 상에 디스플레이하기 위한 비디오 이미지(또는 프레임들 또는 비디오 이미지들)를 렌더링할 수 있다. 애플리케이션 프로세서는 중앙 처리 장치(central processing unit; CPU), 그래픽 처리 장치(graphical processing unit; GPU)를 포함할 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센싱 장치는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 패널(10)에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

하나의 실시 예에서, 터치 패널(10), 신호 출력부(20), 터치 제어부(30) 및 디스플레이 패널은 디스플레이 모듈의 모든 구성요소들이고, 이것들은 애플리케이션 프로세서와 별개일 수 있다. 다른 실시 예에서, 터치 패널(10), 터치 구동부(200), 터치 제어부(30) 및 디스플레이 패널 또는 이들의 결합들은 별개의 모듈들에 위치되거나 애플리케이션 프로세서와 결합될 수 있다.

다음으로 도 2를 참조하여 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치의 터치 패널(10)을 나타낸 예시도이다. 도시된 바와 같이, 터치 패널(10)에는 제1 방향(예를 들어, 세로 방향)으로 연장되는 제1 전극들(VP)과 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, 가로 방향)으로 연장되는 제2 전극들(HP)이 형성된다. 도 1 에서 설명한 터치 배선들은 대응하는 제1 전극과 연결된다.

제2 전극들(HP)은 대응하는 하나의 제1 전극과 컨택(contact)된다. 하나의 제1 전극은 복수의 제2 전극과 컨택될 수도 있다. 그리고, 인접하게 형성된 제2 전극들(HP)은 서로 다른 제1 전극에 컨택된다.

이때, 제2 전극들(HP)은 일정한 주기로 제1 전극과 컨택될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(10)의 제1 영역(CP1)에서 제2 전극들(HP)은 제1 전극과 3개의 제1 전극을 주기로 연결되고, 제2 영역(CP2)에서 제2 전극들(HP)은 제1 전극과 4개의 제1 전극을 주기로 연결된다. 제3 영역(CP3)에서 제2 전극들(HP)은 제1 전극과 5개의 제1 전극을 주기로 연결되고, 제4 영역(CP4)에서 제2 전극들(HP)은 제1 전극과 6개의 제1 전극을 주기로 연결된다. 제5 영역(CP5)에서 제2 전극들(HP)은 제1 전극과 7개의 제1 전극을 주기로 연결되고, 제6 영역(CP6)에서 제2 전극들(HP)은 제1 전극과 8개의 제1 전극을 주기로 연결된다.

다음으로, 도 3을 참조하여 터치 패널(10)에 형성되는 제1 전극(VP)과 제2 전극(HP)에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)의 일 영역을 나타낸 예시도이다.

도시된 바와 같이, 복수의 제1 전극(VP1, VP2, VP3)이 제1 방향으로 연장되어 제2 방향을 따라 배열되고, 복수의 제2 전극(HP1, HP2, HP3)은 제2 방향으로 연장되어 제1 방향을 따라 배열된다. 복수의 제1 전극(VP1, VP2, VP3) 및 복수의 제2 전극(HP1, HP2, HP3)은 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 분산되어 배치될 수 있다.

서로 이웃하는 제1 전극과 제2 전극은 접촉 감지 센서로서 기능하는 상호 감지 축전기를 형성한다.

복수의 제1 전극(VP1, VP2, VP3)과 복수의 제2 전극(HP1, HP2, HP3)은 서로 동일한 층에 위치할 수 있다. 복수의 제1 전극(VP1, VP2, VP3)과 복수의 제2 전극(HP1, HP2, HP3)은 빛이 투과될 수 있도록 소정의 투과도 이상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 전극(VP1, VP2, VP3)과 복수의 제2 전극(HP1, HP2, HP3)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 은 나노 와이어(AgNw) 등의 얇은 금속층, 메탈 메쉬(metal mesh), 탄소 나노 튜브(CNT) 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 제1 전극(VP2)과 제2 전극(HP2)이 교차하는 영역에서, 제2 전극(HP2)은 제1 전극(VP2)과 연결될 수 있다. 이하에서 도 4 및 도 5를 참조하여 서로 연결되는 제1 전극(VP2)과 제2 전극(HP2)에 대해 상세하게 설명한다.

도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)의 터치 전극이 배열된 일 영역(CA)을 나타낸 예시도이며, 도 5는 도 4에 따른 터치 전극을 A-A’선을 따라 자른 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 제1 전극(VP2)은 복수의 제1 전극 패드(410)를 포함하고, 하나의 제2 전극(HP2)은 복수의 제2 전극 패드(420)를 포함한다. 터치 패널(10) 내에서 제1 전극 패드(410) 및 제2 전극 패드(420)은 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 분산되어 배치될 수 있다.

각 열에 위치하는 복수의 제1 전극 패드(410)는 제1 연결부(412)을 통해 서로 연결되어 있고, 각 행에 위치하는 복수의 제2 전극 패드(420)은 제2 연결부(422)을 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.

제1 연결부(412)와 제2 연결부(422) 사이에는 절연막(430)이 위치할 수 있다. 절연막(430)은 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)의 교차부마다 배치된 복수의 독립된 섬형의 절연체일 수 있다.

서로 이웃한 제1 전극 패드(410) 사이를 연결하는 제1 연결부(412)는 제1 전극 패드(410)과 동일한 층에 위치하고 제1 전극 패드(410)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 제1 전극 패드(410)과 제1 연결부(412)는 서로 일체화되어 있을 수 있으며 동시에 패터닝될 수 있다.

서로 이웃한 제2 전극 패드(420) 사이를 연결하는 제2 연결부(422)는 제2 전극 패드(420)과 다른 층에 위치할 수 있다. 즉, 제1 터치 전극(420)과 제2 연결부(422)는 서로 분리되어 있을 수 있으며 별도로 패터닝될 수 있다. 제2 전극 패드(420)과 제2 연결부(422)는 직접적인 터치를 통해 서로 연결될 수 있다. 절연막(430)은 그 가장자리가 둥글려진 형태를 가질 수도 있고, 다각형일 수도 있다.

그리고, 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)는 절연막(430)에 형성되는 컨택홀을 통해 서로 연결될 수 있다. 절연막에 제1 연결부(412)의 일부가 드러난 컨택홀을 형성하고, 제2 연결부(422)를 제1 연결부(412)의 일부와 접촉하도록 형성할 수 있다.

도 5를 참조하면, 기판(101)상에 제1 전극 패드(410) 및 제1 전극 패드(410)을 연결하는 제1 연결부(412)가 형성된다. 그리고, 섬 형태의 절연막(430)이 제1 연결부(412)의 상부에 형성된다.

절연막(430)은 제1 연결부(412)의 일부를 드러내도록 형성된다. 그러면, 제2 연결부(422)는 제1 연결부(412)와 접촉하여 절연막(430) 상에 형성될 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 달리, 서로 이웃한 제2 전극 패드(420) 사이를 연결하는 제2 연결부(422)가 제2 전극 패드(420)과 동일한 층에 위치하며 제2 전극 패드(420)과 일체화되어 있고, 서로 이웃한 제1 전극 패드(410) 사이를 연결하는 제1 연결부(412)는 제1 전극 패드(410)과 다른 층에 위치할 수도 있다.

상기의 도 4 및 도 5에서는 절연막이 형성되는 것으로 설명하였으나, 제1 전극과 제2 전극이 연결되는 영역에는 절연막이 형성되지 않을 수 있다.

다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 터치 감지부(410)에 대해서 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치의 터치 감지부(410)의 일부를 나타낸 회로도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치의 구동방법을 나타낸 타이밍도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 터치 감지부(410)는 터치 구동부(200)로부터 클록 신호(CLK)가 입력되는 클록 신호 입력단과 터치 구동부(200)로부터 스캔 신호(S[1]~S[7])가 입력되는 스캔선을 포함한다. 터치 감지부(410)는 터치 감지 신호를 수신하는 수신단(Rx[1]~Rx[7]), 대응하는 수신단에 연결되는 복수의 제1 트랜지스터(TR11~TR17) 및 클록 신호(CLK) 및 스캔 신호(S[1]~S[7])를 인가받는 복수의 제2 트랜지스터(TR21~TR27)를 포함한다.

복수의 제1 트랜지스터(TR11~TR17)는 일단이 대응하는 수신단(Rx[1]~Rx[7])에 연결되고, 타단이 대응하는 터치 배선에 연결되며, 게이트가 대응하는 스캔선에 연결된다. 복수의 제1 트랜지스터(TR11~TR17)는 스캔선으로 공급되는 스캔 신호(S[1]~S[7])의 레벨에 따라 턴온 또는 턴오프되어 터치 배선으로부터 공급되는 터치 감지 신호를 수신단(Rx[1]~Rx[7])으로 전달한다.

복수의 제2 트랜지스터(TR21~TR27)는 일단이 클록 신호 입력단에 연결되고, 타단이 대응하는 터치 배선에 연결되며, 게이트가 대응하는 스캔선에 연결된다. 복수의 제2 트랜지스터(TR21~TR27)는 스캔선으로 공급되는 스캔 신호(S[1]~S[7])의 레벨에 따라 턴온 또는 턴오프되어 터치 배선으로 클록 신호(CLK)를 공급한다.

제1 트랜지스터(TR11~TR17)와 제2 트랜지스터(TR21~TR27)는 상보적으로 제어된다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(TR11~TR17)는 하이 레벨의 스캔 신호에 의해 턴온되나, 제2 트랜지스터(TR21~TR27)는 로우 레벨의 스캔 신호에 의해 턴온된다. 복수의 제1 트랜지스터(TR11~TR17)는 PMOS로 형성되고, 복수의 제2 트랜지스터(TR21~TR27)는 NMOS로 형성될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 클록 신호(CLK)는 하나의 프레임 내에서 주기적으로 로우 레벨로 변경된다. 클록 신호(CLK)는 일정한 시간 간격을 갖는 각각의 타이밍(t1~t7)에 로우 레벨로 변경되고, 그 외의 기간에는 하이 레벨을 유지한다.

그리고, 스캔 신호들(S[1]~S[7])은 하나의 프레임 내에서 대응하는 클록 신호(CLK)가 로우 레벨로 변경되는 타이밍(t1~t7)에 로우 레벨이다. 예를 들어, 제1 스캔 신호(S[1])는 제1 타이밍(t1)을 포함하는 제1 기간(IN1)에서 로우 레벨이며, 그 외의 기간에는 하이 레벨을 유지한다.

또한, 스캔 신호들(S[1]~S[7])은 순차적으로 로우 레벨로 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 스캔 신호(S[1])가 로우 레벨로 변경되는 시점 이후에 제2 스캔 신호(S[2])가 로우 레벨로 변경된다.

제1 기간(IN1)에 제1 스캔 신호(S[1])가 로우 레벨이므로, 제1 터치 배선(Line[1])에 연결되는 제2 트랜지스터(T21)가 턴온되고, 제1 트랜지스터(TR11)는 턴오프된다. 제2 트랜지스터(TR21)가 턴온된 상태에서 제1 타이밍(t1)에 클록 신호(CLK)가 로우 레벨로 변경되면, 제1 터치 배선(Line[1])으로 클록 신호(CLK)가 터치 구동 신호로 출력된다.

제1 기간(IN1)에 제2 스캔 신호 내지 제7 스캔 신호(S[2]~S[7])는 하이 레벨이므로, 제2 터치 배선 내지 제7 터치 배선(Line[2]~Line[7])에 연결되는 제1 트랜지스터(TR12~TR17)는 턴온되고, 제2 트랜지스터(TR22~TR27)는 턴 오프된다. 따라서, 수신단(Rx[2]~Rx[7])에 제2 터치 배선 내지 제7 터치 배선(Line[2]~Line[7])으로부터 터치 감지 신호가 전달된다.

상기에서는 제1 기간(IN1)의 제1 스캔 신호(S[1])에 대해서만 설명하였으나, 제1 스캔 신호(S[1])를 제외한 스캔 신호들(S[2]~S[7])에 대해서도 실시 예는 동일하게 적용 가능하다.

다음으로, 도 8 내지 도 14를 참조하여 터치 패널(10)로 터치를 감지하는 방법에 대해 설명한다.

도 8내지 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구동하는 터치 센싱 장치의 터치 패널(10)을 나타낸 예시도이다.

먼저, 도 8은 포인팅 도구에 의해 터치 패널(10)의 제1 지점이 터치될 때 제1 지점에 대한 터치 구동 신호와 터치 감지 신호가 전달되는 전극들을 나타낸 예시도이다.

한 프레임 내에서 제1 전극(DL11)으로 터치 구동 신호가 인가된다. 제1 전극(DL11)과 인접한 제2 전극과 제1 전극(DL11)은 커패시터를 형성하여, 터치 구동 신호에 따른 전하가 충전된다.

이때, 제1 지점(TA11)이 터치됨에 따라, 제1 지점(TA11)에 대응하는 제2 전극(TL11)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 제2 전극(TL11) 각각은 컨택 지점(CP21, CP22)을 통해 제1 전극(SL11, SL12)과 연결되어 있다.

그러면, 제2 전극(TL11) 각각으로부터 제1 전극(SL11, SL12)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 터치 감지 신호는 대응하는 터치 배선을 통해 터치 감지부(410)의 수신단으로 입력된다.

신호 출력부(20)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL11, SL12)에 대한 정보와 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호를 출력한 제1 전극(DL11)에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 출력한다. 예를 들어, 신호 출력부(20)는 제i 타이밍에 터치 감지 신호가 입력되면, 제i 타이밍에 터치 구동 신호가 인가되는 제1 전극에 대한 정보와 터치 감지 신호가 인가된 제2 전극에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 출력한다.

그러면, 터치 제어부(30)는 터치 구동 신호를 출력하는 제1 전극(DL11)에 대한 정보를 이용하여, 제1 지점(TA11)의 x축 좌표를 계산할 수 있다. 또한, 터치 제어부(30)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL11, SL12)의 패턴으로 제1 지점(TA11)의 y축 좌표를 계산할 수 있다.

제2 전극들(HP)은 대응하는 하나의 제1 전극과 연결되고, 인접하게 형성된 제2 전극들(HP)은 서로 다른 제1 전극에 컨택되므로, 터치되는 지점에 따라 터치 감지 신호가 출력되는 제1 전극들(VP)의 패턴은 서로 구분될 수 있다. 따라서, 터치 제어부(30)는 터치 감지 신호가 출력되는 제1 전극들(VP)의 패턴으로 터치 지점의 y축 좌표를 계산할 수 있다.

도 9 및 도 10을 함께 참조하여, 대체적으로 동일한 지점이 터치될 때에도 터치 지점의 면적에 따라 제1 전극에 대한 정보와 제2 전극에 대한 정보가 다르게 생성되는 예를 설명한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 한 프레임 내에서 제1 전극(DL11)으로 터치 구동 신호가 인가된다. 제1 전극(DL11)과 인접한 제2 전극과 제1 전극(DL11)은 커패시터를 형성하여, 터치 구동 신호에 따른 전하가 충전된다.

이때, 제2 지점(TA21)이 터치됨에 따라, 제2 지점(TA21)에 대응하는 제2 전극(TL11, TL21)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 도 8과 비교하여 설명하면, 제1 지점(TA11)과 제2 지점(TA21)의 터치 위치는 대체적으로 동일하나, 제2 지점(TA21)이 제1 지점(TA11)에 비해 y축으로 터치되는 면적이 더 크다. 따라서, 제2 전극(TL21)으로도 터치 감지 신호가 전달된다.

제2 전극(TL11) 각각은 컨택 지점(CP21, CP22)을 통해 제1 전극(SL11, SL12)과 연결되어 있고, 제2 전극(TL21) 각각은 컨택 지점(CP31, CP32, C33, CP34)을 통해 제1 전극(SL21, SL22, SL23, SL24)과 연결되어 있다.

그러면, 제2 전극(TL11) 각각으로부터 제1 전극(SL11, SL12)으로 터치 감지 신호가 전달되고, 제2 전극(TL21) 각각으로부터 제1 전극(SL21, SL22, SL23, SL24)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 터치 감지 신호는 대응하는 터치 배선을 통해 터치 감지부(410)의 수신단으로 입력된다.

신호 출력부(20)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL11, SL12, SL21, SL22, SL23, SL24)에 대한 정보와 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호를 출력한 제1 전극(DL11)에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 출력한다.

그러면, 터치 제어부(30)는 터치 구동 신호를 출력하는 제1 전극(DL11)에 대한 정보를 이용하여, 제2 지점(TA21)의 x축 좌표를 계산할 수 있다. 또한, 터치 제어부(30)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL11, SL12, SL21, SL22, SL23, SL24)의 패턴으로 제2 지점(TA21)의 y축 좌표를 계산할 수 있다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 한 프레임 내에서 제1 전극(DL11, DL21)으로 터치 구동 신호가 인가된다. 제1 전극(DL11, DL21)과 인접한 제2 전극과 제1 전극(DL11, DL21)은 커패시터를 형성하여, 터치 구동 신호에 따른 전하가 충전된다.

이때, 제3 지점(TA31)이 터치됨에 따라, 제3 지점(TA31)에 대응하는 제2 전극(TL11, TL21)으로 터치 감지 신호가 전달된다.

신호 출력부(20)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL11, SL12, SL21, SL22, SL23, SL24)에 대한 정보와 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호를 출력한 제1 전극(DL11, DL12)에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 출력한다.

그러면, 터치 제어부(30)는 터치 구동 신호를 출력하는 제1 전극(DL11, DL12)에 대한 정보를 이용하여, 제3 지점(TA31)의 x축 좌표를 계산할 수 있다. 또한, 터치 제어부(30)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL11, SL12, SL21, SL22, SL23, SL24)의 패턴으로 제3 지점(TA31)의 y축 좌표를 계산할 수 있다.

도 9과 비교하여 설명하면, 제2 지점(TA21)과 제3 지점(TA31)의 터치 위치는 대체적으로 동일하나, 제3 지점(TA31)이 제2 지점(TA21)에 비해 x축으로 터치되는 면적이 더 크다. 따라서, 터치 구동 신호를 인가하는 제1 전극(DL11, DL12)에 대한 정보를 이용하므로, 제2 지점(TA21)과는 다르게 제3 지점(TA31)의 x축 좌표가 계산된다.

다음으로 도 11 및 도 12를 참조하여, y축 위치가 대체적으로 동일한 두 지점을 연속적으로 터치할 때의 터치를 감지하는 방법에 대해 설명한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 한 프레임 내에서 제1 전극(DL31)으로 터치 구동 신호가 인가된다. 제1 전극(DL31)과 인접한 제2 전극과 제1 전극(DL31)은 커패시터를 형성하여, 터치 구동 신호에 따른 전하가 충전된다.

이때, 제4 지점(TA41)이 터치됨에 따라, 제4 지점(TA41)에 대응하는 제2 전극(TL31)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 제2 전극(TL31) 각각은 컨택 지점(CP41, CP42, CP43)을 통해 제1 전극(SL31, SL32, SL33)과 연결되어 있다.

그러면, 제2 전극(TL31) 각각으로부터 제1 전극(SL31, SL32, SL33)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 터치 감지 신호는 대응하는 터치 배선을 통해 터치 감지부(410)의 수신단으로 입력된다.

신호 출력부(20)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL31, SL32, SL33)에 대한 정보와 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호를 출력한 제1 전극(DL31)에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 출력한다. 예를 들어, 신호 출력부(20)는 제i 타이밍에 터치 감지 신호가 입력되면, 제i 타이밍에 터치 구동 신호가 인가되는 제1 전극에 대한 정보와 터치 감지 신호가 인가된 제2 전극에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 출력한다.

그러면, 터치 제어부(30)는 터치 구동 신호를 출력하는 제1 전극(DL31)에 대한 정보를 이용하여, 제4 지점(TA41)의 x축 좌표를 계산할 수 있다. 또한, 터치 제어부(30)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL31, SL32, SL33)의 패턴으로 제4 지점(TA41)의 y축 좌표를 계산할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 다음 프레임 동안 제1 전극(DL32)으로 터치 구동 신호가 인가된다. 제1 전극(DL32)과 인접한 제2 전극과 제1 전극(DL32)은 커패시터를 형성하여, 터치 구동 신호에 따른 전하가 충전된다.

이때, 제4 지점(TA41)과 y축 좌표가 대체적으로 동일한 제5지점(TA42)이 터치됨에 따라, 제5지점(TA42)에 대응하는 제2 전극(TL31)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 제2 전극(TL31) 각각은 컨택 지점(CP41, CP42, CP43)을 통해 제1 전극(SL31, SL32, SL33)과 연결되어 있다.

신호 출력부(20)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL31, SL32, SL33)에 대한 정보와 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호를 출력한 제1 전극(DL32)에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 출력한다.

그러면, 터치 제어부(30)는 터치 구동 신호를 출력하는 제1 전극(DL32)에 대한 정보를 이용하여, 제5 지점(TA42)의 x축 좌표를 계산할 수 있다. 또한, 터치 제어부(30)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL31, SL32, SL33)의 패턴으로 제5 지점(TA42)의 y축 좌표를 계산할 수 있다. 제4 지점(TA41)이 터치될 때와 동일한 제1 전극(SL31, SL32, SL33)으로 터치 감지 신호가 전달되므로 제5 지점(TA42)의 y축 좌표는 제4 지점(TA41)의 y축 좌표와 동일하게 계산될 수 있다.

다음으로 도 13을 참조하여, x축 위치가 대체적으로 동일한 두 지점을 동시에 터치할 때의 터치를 감지하는 방법에 대해 설명한다.

도시된 바와 같이, 한 프레임 내에서 제1 전극(DL32)으로 터치 구동 신호가 인가된다. 제1 전극(DL32)과 인접한 제2 전극과 제1 전극(DL32)은 커패시터를 형성하여, 터치 구동 신호에 따른 전하가 충전된다.

이때, 제5 지점(TA42) 및 제6 지점(TA43)이 동시에 터치됨에 따라, 제5 지점(TA42)에 대응하는 제2 전극(TL31)과 제6 지점(TA43)에 대응하는 제2 전극(TL32)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 제2 전극(TL31) 각각은 컨택 지점(CP41, CP42, CP43)을 통해 제1 전극(SL31, SL32, SL33)과 연결되어 있고, 제2 전극(TL32) 각각은 컨택 지점(CP44, CP45, CP46)을 통해 제1 전극(SL34, SL35, SL36)과 연결되어 있다.

그러면, 제2 전극(TL31) 각각으로부터 제1 전극(SL31, SL32, SL33)으로 터치 감지 신호가 전달되고, 제2 전극(TL32) 각각으로부터 제1 전극(SL34, SL35, SL36)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 터치 감지 신호는 대응하는 터치 배선을 통해 터치 감지부(410)의 수신단으로 입력된다.

신호 출력부(20)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL31, SL32, SL33, SL34, SL35, SL36)에 대한 정보와 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호를 출력한 제1 전극(DL31)에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 출력한다.

그러면, 터치 제어부(30)는 터치 구동 신호를 출력하는 제1 전극(DL31)에 대한 정보를 이용하여, 제4 지점(TA41) 및 제5 지점(TA42)의 x축 좌표를 계산할 수 있다. 또한, 터치 제어부(30)는 터치 감지 신호가 입력되는 제1 전극(SL31, SL32, SL33)의 패턴으로 제4 지점(TA41)의 y축 좌표를 계산하고, 제1 전극(SL34, SL35, SL36)의 패턴으로 제5 지점(TA42)의 y축 좌표를 계산할 수 있다.

x축 좌표는 하나로 계산되나, y축 좌표가 서로 다르게 계산되므로, 터치 제어부(30)는 제4 지점(TA41) 및 제5 지점(TA42)에 대한 터치 정보를 구분하여 생성할 수 있다.

다음으로, 도 14를 참조하여 서로 다른 두 지점을 터치할 때의 터치를 감지하는 방법에 대해 설명한다.

도시된 바와 같이, 한 프레임 내에서 제1 전극(DL41, DL42)으로 터치 구동 신호가 순차적으로 인가된다. 먼저, 제1 전극(DL41)과 인접한 제2 전극과 제1 전극(DL41)은 커패시터를 형성하여, 터치 구동 신호에 따른 전하가 충전된다.

이때, 제7 지점(TA51)이 터치됨에 따라, 제7 지점(TA51)에 대응하는 제2 전극(TL42)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 제2 전극(TL42) 각각은 컨택 지점(CP54~CP59)을 통해 제1 전극(SL44~49)과 연결되어 있다.

그러면, 제2 전극(TL42) 각각으로부터 제1 전극(SL44~49)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 터치 감지 신호는 대응하는 터치 배선을 통해 터치 감지부(410)의 수신단으로 입력된다.

다음으로, 제1 전극(DL42)과 인접한 제2 전극과 제1 전극(DL42)은 커패시터를 형성하여, 터치 구동 신호에 따른 전하가 충전된다.

이때, 제8지점(TA52)이 제7 지점(TA51)과 함께 터치됨에 따라, 제8 지점(TA52)에 대응하는 제2 전극(TL41)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 제2 전극(TL41) 각각은 컨택 지점(CP51~CP53)을 통해 제1 전극(SL41~43)과 연결되어 있다.

그러면, 제2 전극(TL41) 각각으로부터 제1 전극(SL41~43)으로 터치 감지 신호가 전달된다. 터치 감지 신호는 대응하는 터치 배선을 통해 터치 감지부(410)의 수신단으로 입력된다.

신호 출력부(20)는 한 프레임 내에 제7 지점(TA51)에 대응하는 제1 전극(SL44~49)에 대한 정보와 제1 전극(DL41)에 대한 정보를 관련시키고, 제8 지점(TA52)에 대응하는 제1 전극(SL41~43)에 대한 정보와 제1 전극(DL42)에 대한 정보를 관련시켜 터치 제어부(30)로 출력한다.

그러면, 터치 제어부(30)는 제1 전극(SL44~49)에 대한 정보와 제1 전극(DL41)에 대한 정보를 이용하여, 제7 지점(TA51)의 x축 좌표와 y축 좌표를 계산할 수 있다. 또한, 터치 제어부(30)는 제1 전극(SL41~43)에 대한 정보와 제1 전극(DL42)에 대한 정보를 이용하여, 제8 지점(TA52)의 x축 좌표와 y축 좌표를 계산할 수 있다.

따라서, 서로 다른 지점을 터치하는 경우에도, 실시 예에 따른 터치 센싱 장치는 서로 다른 지점에 대한 터치 정보를 정확하게 생성할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 실시 예는 터치 패널(10)의 일측에만 터치 배선이 형성되어 터치 센싱 장치의 베젤 면적을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 애플리케이션 프로세서를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10: 터치 패널 20: 신호 출력부
30: 터치 제어부 200: 터치 구동부
210: 터치 감지부 410: 제1 전극 패드
420: 제2 전극 패드

Claims

제1 방향으로 연장되고, 제2 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제1 전극 및 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 패널;
상기 복수의 제1 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 상기 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 상기 복수의 제1 전극으로부터 수신하는 신호 출력부; 및
상기 터치 감지 신호가 수신된 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호가 공급된 제1 전극에 대한 정보를 이용하여 터치 위치를 계산하는 터치 제어부;
를 포함하고,
상기 복수의 제2 전극은 대응하는 제1 전극과 연결되어 상기 터치 감지 신호를 전달하고,
상기 복수의 제2 전극 중 인접하게 배치된 제2 전극들은 서로 다른 제1전극에 연결되는 터치 센싱 장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극은 일정한 주기로 상기 대응하는 제1 전극에 연결되는 터치 센싱 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 전극은 복수의 제1 패드 및 서로 이웃한 제1 패드를 연결하는 제1 연결부들을 포함하고, 상기 제2 전극은 복수의 제2 패드 및 서로 이웃한 제2 패드를 연결하는 제2 연결부들을 포함하며,
상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 교차하는 영역에서, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 접촉하여 상기 제2 전극과 상기 제1 전극이 연결되는 터치 센싱 장치.
제1 항에 있어서,
상기 터치 패널은 상기 복수의 제1 전극 각각에 대응하는 복수의 터치 배선으로 상기 터치 제어부와 연결되는 터치 센싱 장치.
제5 항에 있어서,
상기 신호 출력부는 상기 복수의 제1 전극 중 상기 터치 구동 신호를 공급하는 제1 전극을 제외한 제1 전극들에 연결된 터치 배선들로 상기 터치 감지 신호를 수신하는 터치 센싱 장치.
제6 항에 있어서,
상기 신호 출력부는,
주기적으로 인에이블 레벨로 변경되는 클록 신호 및 상기 복수의 터치 배선에 대응하는 복수의 스캔 신호를 생성하는 터치 구동부; 및
상기 클록 신호 및 상기 복수의 스캔 신호에 따라 상기 터치 배선들로 상기 터치 구동 신호를 출력하는 터치 감지부;
를 포함하는 터치 센싱 장치.
제7 항에 있어서,
상기 터치 감지부는,
상기 복수의 터치 배선으로부터 상기 터치 감지 신호를 수신하여 상기 터치 제어부로 전달하는 수신단;
상기 복수의 스캔 신호 중 대응하는 스캔 신호가 공급되는 스캔선에 연결되는 게이트, 상기 수신단에 연결되는 일단 및 상기 대응하는 터치 배선에 연결되는 타단을 포함하는 복수의 제1 트랜지스터; 및
상기 복수의 제1 트랜지스터와 상보적으로 동작하며, 상기 복수의 스캔 신호 중 대응하는 스캔 신호가 공급되는 스캔선에 연결되는 게이트, 상기 클록 신호가 인가되는 일단 및 상기 대응하는 터치 배선에 연결되는 타단을 포함하는 제2 트랜지스터;
를 포함하는 터치 센싱 장치.
제8 항에 있어서,
상기 터치 구동부는 상기 클록 신호가 인에이블 레벨인 타이밍에 상기 복수의 스캔 신호 중 하나가 인에이블 레벨을 유지하도록 상기 복수의 스캔 신호를 생성하는 터치 센싱 장치.
제1 방향으로 연장되고, 제2 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제1 전극 및 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하고, 상기 복수의 제2 전극은 대응하는 제1 전극과 연결되며, 상기 복수의 제2 전극 중 인접하게 배치된 제2 전극들은 서로 다른 제1 전극에 연결되는 터치 패널을 포함하는 터치 센싱 장치의 구동방법에 있어서,
상기 복수의 제1 전극에 터치 구동 신호를 공급하는 단계;
상기 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 상기 복수의 제1 전극으로부터 수신하는 단계; 및
상기 터치 감지 신호가 수신된 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 터치 감지 신호에 대응하는 터치 구동 신호가 공급된 제1 전극에 대한 정보를 이용하여 터치 위치를 계산하는 단계;
를 포함하는 터치 센싱 장치 구동방법.
제10 항에 있어서,
상기 터치 구동 신호를 공급하는 단계는,
주기적으로 인에이블 레벨로 변경되는 클록 신호 및 상기 복수의 제1 전극에 대응하는 복수의 스캔 신호를 수신하는 단계; 및
상기 복수의 스캔 신호 중 하나가 인에이블 레벨일 때, 상기 클록 신호가 인에이블 레벨로 변경되면 상기 하나의 스캔 신호에 대응하는 제1 전극으로 상기 터치 구동 신호를 출력하는 단계;
를 포함하는 터치 센싱 장치 구동방법.
제11 항에 있어서,
상기 클록 신호가 인에이블 레벨인 타이밍에 상기 복수의 스캔 신호 중 하나가 인에이블 레벨을 유지하도록 상기 복수의 스캔 신호를 생성하는 단계를 포함하는 터치 센싱 장치 구동방법.
제10 항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극에 터치 구동 신호를 공급하는 단계는,
상기 복수의 제1 전극 각각에 대응하는 복수의 터치 배선으로 상기 터치 구동 신호를 공급하는 단계를 포함하는 터치 센싱 장치 구동방법.
제13 항에 있어서,
상기 터치 감지 신호를 상기 복수의 제1 전극으로부터 수신하는 단계는,
상기 복수의 제1 전극 중 상기 터치 구동 신호를 공급하는 제1 전극을 제외한 제1 전극들에 연결된 터치 배선들로 상기 터치 감지 신호를 수신하는 단계를 포함하는 터치 센싱 장치 구동방법.
제10 항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극 중 인접하게 배치된 제2 전극들은 서로 다른 제1전극에 연결되는 터치 센싱 장치 구동방법.
제15 항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극은 일정한 주기로 상기 대응하는 제1 전극에 연결되는 터치 센싱 장치 구동방법.
제10 항에 있어서,
상기 제1 전극은 복수의 제1 패드 및 서로 이웃한 제1 패드를 연결하는 제1 연결부들을 포함하고, 상기 제2 전극은 복수의 제2 패드 및 서로 이웃한 제2 패드를 연결하는 제2 연결부들을 포함하며,
상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 교차하는 영역에서, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 접촉하여 상기 제2 전극과 상기 제1 전극이 연결되는 터치 센싱 장치 구동방법.