KR102408828B1 - 전자장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치는 표시패널, 터치패널, 터치 입력을 감지하는 터치 감지회로를 포함하는 표시장치 및 상기 표시장치에 인가한 압력의 세기에 대한 정보를 상기 터치 감지회로에 제공하는 입력 펜을 포함한다. 상기 터치패널은 터치 압력 감지센서들을 포함한다. 상기 터치 압력 감지센서들은 인가된 압력의 세기 및 압력이 인가된 면적에 대응하게 저항이 변화된다. 상기 터치 압력 감지센서들 각각은 단위 길이당 면적이 상기 터치 압력 감지센서들 각각의 연장된 방향을 따라 증가된다.

Description

전자장치 및 그 구동방법{ELECTRONIC DEVICE AND DRIVING MATHOD OF THE SAME}
본 발명은 전자장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 터치패널을 포함하는 전자장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시장치들이 개발되고 있다. 표시장치들의 입력장치로써 키보드 또는 마우스 등을 포함한다. 또한, 최근에 표시장치들은 입력장치로써 터치패널을 구비한다.
종래의 평면 표시장치와 달리 최근에는 다양한 형태의 표시장치가 개발되고 있다. 커브드 표시장치, 밴딩형 표시장치, 폴더블 표시장치, 롤러블 표시장치, 및 스트레처블 표시장치 등과 같은 다양한 플렉서블 표시장치가 개발되고 있다.
본 발명의 목적은 단순한 구조의 터치패널을 포함하는 전자장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 인가된 압력의 세기에 대한 정보를 이용하여 터치 입력을 감지하는 터치패널을 포함하는 전자장치의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치는 표시패널, 터치패널, 터치 입력을 감지하는 터치 감지회로를 포함하는 표시장치 및 상기 표시장치에 인가한 압력의 세기에 대한 정보를 상기 터치 감지회로에 제공하는 입력 펜을 포함한다. 상기 터치패널은 터치 압력 감지센서들 및 상기 터치 압력 감지센서들에 연결된 신호라인들을 포함한다.
상기 터치 압력 감지센서들은 인가된 압력의 세기 및 압력이 인가된 면적에 대응하게 저항이 변화된다. 상기 터치 압력 감지센서들 각각은 단위 길이당 면적이 상기 터치 압력 감지센서들 각각의 연장된 방향을 따라 증가된다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들은 서로 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 신호라인들은 상기 터치 압력 감지센서들의 일단들에 공통으로 연결되며, 구동전압을 수신하는 제1 신호라인 및 상기 터치 압력 감지센서들의 타단들에 각각 연결된 제2 신호라인들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들 각각의 너비는 상기 연장된 방향을 따라 선형적으로 증가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들 각각은 n번째(여기서 n은 1이상의 자연수) 센서부분 및 상기 n번째 센서부분의 너비보다 큰 너비를 갖는 n+1번째 센서부분을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들 각각은 서로 다른 길이를 갖는 복수 개의 센서부분들 및 상기 복수 개의 센서부분들을 연결하는 연결라인들을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 센서부분들은 길이 방향과 교차하는 방향으로 나열되고, 상기 복수 개의 센서부분들의 일단들은 기준선 상에 정렬될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 터치 압력 감지센서들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 입력 펜은, 상기 표시장치에 접촉하는 입력 팁, 상기 압력 팁이 상기 표시장치에 인가한 압력을 감지하는 입력 압력 감지센서, 상기 입력 압력 감지센서로부터 수신된 신호에 근거하여 상기 표시장치에 인가한 상기 압력의 세기에 대한 상기 정보를 포함하는 무선 신호를 생성하는 신호 생성회로, 및 상기 무선 신호를 송신하는 송신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들 각각의 상기 제2 방향에 따른 최대 너비는 상기 입력 팁의 접촉면에 정의된 최대 너비보다 클 수있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들 중 인접하는 2개의 터치 압력 감지센서들의 상기 제2 방향에 따른 최대 이격 거리는 상기 입력 팁의 접촉면에 정의된 최대 너비보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 감지회로는, 상기 무선 신호를 수신하는 수신부, 상기 터치 압력 감지센서들의 상기 저항 변화값을 검출하는 전류 감지부, 상기 터치 압력 감지센서들의 상기 저항 변화값 및 상기 압력의 세기에 대한 상기 정보에 근거하여 상기 터치 입력의 좌표를 산출하는 연산부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들은, 서로 동일한 형상을 갖는 제1 터치 압력 감지센서들, 및 상기 제1 터치 압력 감지센서들과 다른 형상을 갖고, 서로 동일한 형상을 갖는 제2 터치 압력 감지센서들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들은, 각각이 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 제1 터치 압력 감지센서들, 및 각각이 상기 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 방향으로 나열되며, 상기 제1 터치 압력 감지센서들과 절연된 제2 터치 압력 감지센서들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들 및 상기 신호라인들은 상기 표시패널 상에 직접 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구동방법은 입력 펜에 의해 표시장치에 터치 입력이 발생하는 단계, 상기 입력 펜으로부터 상기 표시장치에 가해진 압력의 세기 정보를 포함하는 무선 신호를 송신하는 단계, 인가된 압력의 세기 및 압력이 인가된 면적에 대응하게 저항이 변화되는 터치 압력 감지센서들의 저항 변화값들을 측정하는 단계, 및 상기 터치 압력 감지센서들의 상기 저항 변화값들 및 상기 무선 신호의 상기 압력의 세기 정보에 근거하여 상기 터치 입력의 좌표를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 압력 감지센서들의 저항 변화값들을 측정하는 단계는, 상기 터치 압력 감지센서들에 흐르는 전류값들을 측정하는 단계 및 상기 전류량값을 저항 변화값들로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 입력의 좌표를 산출하는 단계는, 상기 입력 펜의 입력 팁의 접촉면에 대한 정보를 이용하여 고스트 터치 입력과 유효 터치 입력을 구별하는 단계 및 상기 유효 터치 입력의 좌표를 산출하는 단계 포함할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 감지센서들 및 신호라인들의 개수가 감소되어 단순한 구조의 터치패널을 제공할 수 있다. 감지센서들 사이의 쇼트 및 신호라인들 사이의 쇼트와 같은 불량이 감소된다. 구조가 단순하여 제조공정이 간략하다.
터치 입력시 표시장치에 인가된 압력의 세기를 획득하여 다양한 어플리케이션을 실시할 수 있다. 상기 압력의 세기 정보를 이용하여 터치 입력의 좌표를 산출할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 확대된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 펜의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 평면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서들의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 구동방법을 도시한 흐름도이다.
도 9a는 감지센서에 발생한 터치 입력들을 도시하였다.
도 9b는 압력의 세기에 따른 저항 변화값을 도시한 그래프들이다.
도 9c는 고스트 터치 입력과 유효 터치 입력을 구별하기 방법을 도시하였다.
도 9d는 입력 펜의 입력 팁의 입력 면적과 감지센서의 너비를 비교하여 도시하였다.
도 9e는 입력 펜의 입력 팁의 입력 면적과 인접한 2개의 감지센서들 사이의 이격 거리를 비교하여 도시하였다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 평면도이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 어떤 층이 다른 층의 '상에' 형성된다(배치된다)는 것은, 두 층이 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 층 사이에 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 어떤 층의 일면이 평평하게 도시되었지만, 반드시 평평할 것을 요구하지 않으며, 적층 공정에서 하부층의 표면 형상에 의해 상부층의 표면에 단차가 발생할 수도 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치를 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(ED)의 사시도이다. 본 실시예에서 폴더블 표시장치(DD) 및 입력 펜(IP)를 포함한다. 본 실시예에서 플렉서블 표시장치(DD)의 일예로써 폴더블 표시장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않고, 커브드 표시장치, 밴딩형 표시장치, 롤러블 표시장치, 및 스트레처블 표시장치 등과 같은 다양한 플렉서블 표시장치(DD)에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 표시장치(DD)는 플렉서블 표시장치에 제한되지 않고, 평판 표시장치일 수도 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에서 전자장치(ED)는 텔레비전과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 네이게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 손목 시계형 전자 기기, 카메라와 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 이미지(IM)가 표시되는 표시면은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면의 법선 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 제3 방향축(DR3)은 플렉서블 표시장치(DD)의 두께 방향을 지시한다. 각 부재들의 전면과 배면은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 방향축들(DR1, DR3, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시면 상에서 구분되는 복수 개의 영역들을 포함한다. 표시장치(DD)는 이미지(IM)의 표시여부에 따라 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시영역(DA)은 이미지가 표시되는 영역이고, 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)에 인접한 이미지가 비표시되는 영역이다. 본 발명의 일 실시예에서, 표시영역(DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 에워쌓을 수 있다. 도 1a에서 이미지(IM)의 일 예로 복수 개의 아이콘 이미지들(IM)을 도시하였다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 동작에 따라 폴딩축(FX)을 따라 폴딩되는 폴딩영역(FA), 비폴딩되는 제1 비폴딩영역(NFA1), 및 제2 비폴딩영역(NFA2)으로 정의될 수 있다. 제1 비폴딩영역(NFA1)과 제2 비폴딩영역(NFA2)이 마주하도록 내측 폴딩(inner-folding)될 수 있다. 표시장치(DD)는 동작에 제1 비폴딩영역(NFA1)과 제2 비폴딩영역(NFA2)이 외부에 노출되도록 외측 폴딩(outer-folding)될 수도 있다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 입력 펜(IP)은 표시장치(DD)가 펼쳐진 상태에서 표시된 복수 개의 아이콘 이미지들(IM) 중 어느 하나를 터치 할 수 있다. 본 실시예에서 입력 펜(IP)을 이용하여 소정의 정보를 입력하는 것을 "터치 입력"이라 정의한다.
터치 입력시 표시장치(DD)에 인가되는 압력은 사용자에 의해 조절될 수 있다. 입력 펜(IP)은 표시장치(DD)에 인가한 압력의 세기에 대한 정보를 표시장치(DD)에 제공할 수 있다. 표시장치(DD)에 인가한 압력의 세기에 대한 정보는 터치 입력의 좌표 정보를 산출하는데 이용될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 1b에 도시된 것과 같이, 입력 펜(IP)은 표시장치(DD)가 내측 폴딩(inner-folding)된 상태에서 준비 상태로 동작할 수 있다. 입력 펜(IP)은 일시적으로 비활성화될 수 있다.
도 2a 및 도 2b은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 확대된 단면도이다. 도 2a 및 도 2b에서 표시패널(DP)을 구동하는 구동회로 및 터치패널(TSP)을 구동하는 구동회로는 미 도시되었다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시패널(DP), 터치패널(TSP), 및 윈도우 부재(WM)을 포함한다. 별도로 도시하지는 않았으나, 표시장치(DD)는 윈도우 부재(WM)와 결합되어 표시패널(DP) 및 터치패널(TSP)를 보호하는 보호부재를 더 포함할 수 있다. 표시패널(DP), 터치패널(TSP), 및 윈도우 부재(WM) 각각은 플렉서블한 성질을 가질 수 있다.
표시패널(DP)은 입력된 영상 데이터에 대응하는 이미지(IM, 도 1a 참조)를 생성한다. 표시패널(DP)은 액정표시패널 또는 유기발광 표시패널, 전기영동 표시패널, 일렉트로웨팅 표시패널 등일 수 있고, 그 종류가 제한되지 않는다. 본 발명에서 유기발광 표시패널이 예시적으로 설명된다. 유기발광 표시패널에 대한 상세한 설명은 후술한다.
터치패널(TSP)은 입력지점의 좌표정보를 획득한다. 터치패널(TSP)은 표시패널(DP)의 전면 상에 배치될 수 있다. 다만, 표시패널(DP)과 터치패널(TSP)의 위치관계는 이에 제한되지 않는다. 터치패널(TSP)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
윈도우 부재(WM)는 베이스 부재(WM-BS) 및 블랙 매트리스(BM)를 포함한다. 블랙 매트리스(BM)는 베이스 부재(WM-BS)의 배면에 배치되어 표시장치(DD)의 베젤영역 즉, 비표시영역(NDA, 도 1a 참조)을 정의할 수 있다. 베이스 부재(WM-BS)는 유리 기판, 사파이어 기판, 플라스틱 필름 등을 포함할 수 있다. 블랙 매트리스(BM)는 유색의 유기층으로써 예컨대, 코팅 방식으로 형성될 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우 부재(WM)는 베이스 부재(WM-BS)의 전면에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 기능성 코팅층은 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등을 포함할 수 있다.
표시패널(DP)과 터치패널(TSP)은 광학용 투명 장착 필름(Optically Clear Adhesive film, OCA1)에 의해 결합될 수 있다. 터치패널(TSP)과 윈도우 부재(WM) 역시 광학용 투명 장착 필름(Optically Clear Adhesive film, OCA2)에 의해 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 2개의 투명 장착 필름들(OCA1, OCA2) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 예컨대, 표시패널(DP)과 터치패널(TSP)이 연속공정으로 제조됨으로써, 터치패널(TSP)은 표시패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 펜(IP)의 단면도이다. 도 3에서 입력 펜(IP)을 구동하는 구동회로는 미 도시되었다.
입력 펜(IP)은 입력 팁(IT), 입력 압력 감지센서(IPS), 서포터(SPT), 및 하우징(HUS)을 포함할 수 있다. 입력 팁(IT), 입력 압력 감지센서(IPS), 서포터(SPT), 및 입력 펜(IP)의 구동회로(IP-DC)는 하우징(HUS)에 수용될 수 있다.
입력 펜(IP)이 윈도우 부재(WM, 도 2a 참조)의 전면에 접촉할 때, 입력 팁(IT)은 입력 압력 감지센서((IPS)에 소정의 압력을 인가한다. 예컨대, 입력 팁(IT)의 접촉면(CS)은 도 3에 도시된 것과 같이, 원형상을 가질 수 있다. 접촉면(CS)의 중심(CP)을 지나는 최대 너비(CS-W)가 정의될 수 있다.
입력 압력 감지센서((IPS)에 인가된 압력은 입력 펜(IP)이 윈도우 부재(WM, 도 2a 참조)에 인가된 압력, 즉 표시장치(DD)에 인가한 압력과 같다. 서포터(SPT)는 입력 압력 감지센서(IPS)가 외부 압력에 의해 이동되지 않도록 입력 압력 감지센서((IPS)를 지지한다.
입력 압력 감지센서(IPS)는 인가된 압력에 대응하게 저항이 변화되는 물질들을 포함할 수 있다. 입력 압력 감지센서(IPS)는 예컨대, 압전 물질들(piezo-electric materials), 카본 파우더, QTC(Quantum Tunnelling Composite), 실버 나노 파티클, 단결정 또는 다결정 실리콘, 탄소 나노튜브, 그라핀 등을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(ED)의 블럭도이다. 전자장치(ED)는 표시패널(DP)을 구동하는 구동회로(DP-DC, 이하 표시패널 구동회로), 터치패널(TSP)을 구동하는 구동회로(TSP-DC, 이하 터치 감지회로), 및 입력 펜(IP)을 구동하는 구동회로(IP-DC, 입력 펜 구동회로)를 포함한다.
표시패널(DP)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn), 복수 개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm), 및 복수 개의 화소들(PX)을 포함한다. 표시패널 구동회로(DP-DC)는 컨트롤러(12), 게이트 드라이버(14), 및 데이터 드라이버(16)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(12)는 입력 영상신호들을 수신하고, 입력 영상신호들을 표시패널(DP)의 동작모드에 부합하는 영상데이터들로 변환한다. 또한, 컨트롤러(12)는 각종 제어신호들, 예를 들면 수직동기신호, 수평동기신호, 메인 클럭신호, 데이터 인에이블신호 등을 입력받고, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 출력한다.
컨트롤러(12)는 터치 입력에 부합하는 정보가 표시되도록 표시패널(DP)을 제어한다.
터치패널 구동회로(TSP-DC)로부터 좌표 정보를 수신하고, 해당 좌표 정보에 부합하는 아이콘이 지시하는 정보가 표시되도록 게이트 드라이버(14)와 데이터 드라이버(16)를 제어한다. 게이트 드라이버(14)는 복수 개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 신호들을 출력한다. 데이터 드라이버(16)는 복수 개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터 신호들을 출력한다. 별도로 도시하지 않았으나, 표시패널 구동회로(DP-DC)는 표시패널(DP), 컨트롤러(12), 게이트 드라이버(14), 및 데이터 드라이버(16)의 동작에 필요한 전원 전압을 제공하는 전원 전압 제공 회로를 더 포함할 수 있다.
터치패널(TSP)은 터치 압력 감지센서들(TPSS, 이하 감지센서들) 및 감지센서들(TPSS)에 연결된 신호라인들(SL)을 포함한다. 감지센서들(TPSS)은 인가된 압력의 세기 및 압력이 인가된 면적에 대응하게 저항이 변화되는 물질들을 포함한다. 감지센서들(TPSS) 예컨대, 압전 물질들(piezo-electric materials), 카본 파우더, QTC(Quantum Tunnelling Composite), 실버 나노 파티클, 단결정 또는 다결정 실리콘, 탄소 나노튜브, 그라핀 등을 포함할 수 있다.
신호라인들(SL)은 전도성이 높은 물질로, 금, 은, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금 등을 포함할 수 있다. 신호라인들(SL)은 상술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
터치 감지회로(TSP-DC)는 입력 펜(IP)으로부터 무선 신호를 수신하는 수신부(20), 감지센서들(TPSS)의 저항 변화값을 검출하는 전류 감지부(30), 및 감지센서들(TPSS)의 저항 변화값 및 압력의 세기에 대한 정보에 근거하여 터치 입력의 좌표를 산출하는 연산부(40)를 포함할 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 터치 감지회로(TSP-DC)는 감지센서들(TPSS)에 소정의 구동전압을 제공하는 구동 전압 제공 회로를 더 포함할 수 있다.
수신부(20)는 수신된 무선신호를 증폭하는 증폭기(22), 증폭된 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 필터(24), 노이즈가 제거된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(26), 및 변환된 디지털 신호로부터 입력 펜(IP)이 표시장치(DD)에 인가한 압력의 세기에 대한 정보를 산출하는 디지털 신호 프로세서(28)를 포함할 수 있다.
전류 감지부(30)는 신호라인들(SL)로부터 감지센서들(TPSS) 각각의 전류값들을 읽어들이는 리드아웃 회로(32), 리드아웃 회로(32)로부터 수신된 전류값들을 감지센서들(TPSS)의 고유 코드에 대응하게 순차적으로 출력하는 멀티플렉서(34), 멀티플렉서(34)로부터 수신한 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(36), 및 변환된 디지털 신호들로부터 감지센서들(TPSS) 각각의 저항 변화값들에 대한 정보를 산출하는 디지털 신호 프로세서(38)를 포함할 수 있다.
연산부(40)는 표시장치(DD)에 인가한 압력의 세기에 대한 정보 및 감지센서들(TPSS) 각각의 저항 변화값들에 근거하여 터치 입력의 좌표 정보를 산출한다. 연산부(40)는 메모리에 저장된 룩-업 테이블로부터 압력의 세기 및 감지센서(TPSS)의 저항 변화값에 대응하는 좌표 정보를 읽어올 수 있다. 연산부(40)는 터치 입력의 좌표 정보를 컨트롤러(12)에 제공할 수 있다.
입력 펜 구동회로(IP-DC)는 입력 압력 감지센서(IPS)로부터 수신된 신호에 근거하여 무선 신호를 생성하는 신호 생성회로(52), 및 무선 신호를 송신하는 송신부(54)를 포함할 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 입력 펜 구동회로(IP-DC)는 입력 압력 감지센서(IPS)에 소정의 구동전압을 제공하는 구동 전압 제공 회로를 더 포함할 수 있다.
신호 생성회로(52)는 압력 감지센서(IPS)로부터 수신된 전류값에 근거하여 입력 펜(IP)이 표시장치(DD)에 인가한 압력의 세기 정보를 포함하는 무선 신호를 생성한다. 신호 생성회로(52)는 디지털 신호 프로세서를 포함할 수 있다.
송신부(54)는 무선 신호를 출력한다. 송신부(54)는 블루투스 송신회로, Beacon 송신회로, 및 NFC 송신회로 등과 같은 무선통신 송신회로를 포함할 수 있다. 터치 감지회로(TSP-DC)의 수신부(20)는 입력 펜 구동회로(IP-DC)의 송신부(54)와 연동되는 수신회로로 선택될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(TSP)의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(TSP)의 평면도이다. 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서들(TPSS1 내지 TPSS3)의 평면도이다. 이하, 도 5 내지 도 7d를 참조하여 터치패널(TSP)에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 터치패널(TSP)은 베이스 부재(TSP-BS), 도전층(TSP-CL), 및 절연층(TSP-IL)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 베이스 부재(TSP-BS)과 도전층(TSP-CL) 상에 버퍼층이 배치될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에서 베이스 부재(TSP-BS)는 생략될 수 있다. 베이스 부재(TSP-BS)는 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone, PES), 유리섬유강화플라스틱(Fiber reinforced plastics, FRP) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도전층(TSP-CL)은 감지센서들(TPSS, 도 4 참조)을 구성하는 압력에 대응하게 저항이 변화되는 물질들 및 신호라인들(SL, 도 4 참조)을 구성하는 금, 은, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금과 같은 전도성이 높은 물질을 포함할 수 있다. 도전층(TSP-CL)은 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 감지센서들(TPSS)과 신호라인들(SL)로 패터닝될 수 있다.
절연층(TSP-IL)은 감지센서들(TPSS)과 신호라인들(SL)을 보호하거나, 일부의 도전패턴과 다른 도전패턴을 절연시킬 수 있다. 절연층(TSP-IL)은 무기막 또는 유기막 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 절연층(TSP-IL)은 복층 구조를 가질 수 있고, 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함할 수도 있다.
도 6에는 7개의 감지센서들(TPSS)이 예시적으로 도시되었다. 감지센서들(TPSS)의 개수는 이에 제한되지 않고 변형되어 실시될 수 있다.
감지센서들(TPSS) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 감지센서들(TPSS)은 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 나열될 수 있다. 감지센서들(TPSS)은 서로 동일한 형상을 가질 수 있고, 동일한 간격 이격되어 배열될 수 있다.
감지센서들(TPSS) 각각은 단위 길이(UL)당 면적이 각각의 연장된 방향을 따라 증가되는 형상을 갖는다. 감지센서들(TPSS) 각각은 너비(TPSS-W)가 연장된 방향, 즉 제1 방향(DR1)을 따라 선형적으로 증가하는 형상을 가질 수 있다. 도 6에는 제1 방향(DR1)으로 연장된 삼각형 형상의 감지센서들(TPSS)을 예시적으로 도시하였다.
신호라인(SL, 도 4참조)은 제1 신호라인(SL1) 및 제2 신호라인들(SL2)을 포함할 수 있다. 제1 신호라인(SL1)은 감지센서들(TPSS)의 일단들에 공통으로 연결되며, 구동전압을 수신할 수 있다. 제2 신호라인들(SL2)은 감지센서들(TPSS)의 일단들에 각각 연결될 수 있다.
제1 신호라인(SL1)은 동일한 레벨의 전압을 감지센서들(TPSS)에 각각 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 감지센서들(TPSS)의 일단들에 복수 개의 제1 신호라인들이 각각 연결될 수 도 있다. 전류 감지부(30)는 제2 신호라인들(SL2)로부터 감지센서들(TPSS)에 흐르는 전류값들을 측정하여, 터치 압력에 따른 감지센서들(TPSS)의 저항 변화값을 측정한다.
도 7a 내지 도 7d에 도시된 것과 같이, 감지센서(TPSS1, TPSS2, TPSS3, TPSS4)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 도 7a에 도시된 것과 같이, 감지센서(TPSS1)는 도 6에 도시된 감지센서(TPSS)의 좌우 반전된 형상을 가질 수 있다. 도 7b에 도시된 것과 같이, 감지센서(TPSS2)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
도 7c에 도시된 것과 같이, 감지센서(TPSS3)는 너비가 다른 k 개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 센서부분들을 포함할 수 있다. k개의 센서부분들 중 n+1번째(여기서 n은 1이상의 자연수) 센서부분은 n번째 센서부분보다 큰 너비를 갖는다. k개의 센서부분들 중 첫번째 센서부분이 가장 작은 너비를 갖고, k번째 센서부분이 가장 큰 너비를 가질 수 있다. 도 7에는 5개 센서부분들(SP1 내지 SP5)을 포함하는 감지센서(TPSS3)가 예시적으로 도시되었다.
도 7c에 도시된 것과 같이, 감지센서(TPSS3)는 너비가 다른 k 개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 센서부분들을 포함할 수 있다. k개의 센서부분들 중 n+1번째(여기서 n은 1이상의 자연수) 센서부분은 n번째 센서부분보다 큰 너비를 갖는다. k개의 센서부분들 중 첫번째 센서부분이 가장 작은 너비를 갖고, k번째 센서부분이 가장 큰 너비를 가질 수 있다. 도 7c에는 너비들(TPSS-W1 내지 TPSS-W5)이 서로 다른 5개 센서부분들을 포함하는 감지센서(TPSS3)가 예시적으로 도시되었다.
도 7d에 도시된 것과 같이, 감지센서(TPSS4)는 길이가 서로 다른 k 개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 센서부분들을 포함할 수 있다. k개의 센서부분들 각각은 압력 감지 물질을 포함한다. k개의 센서부분들 중 n+1번째(여기서 n은 1이상의 자연수) 센서부분은 n번째 센서부분보다 큰 길이를 갖는다. k개의 센서부분들 중 첫번째 센서부분이 가장 작은 길이를 갖고, k번째 센서부분이 가장 큰 길이를 가질 수 있다.
k개의 센서부분들은 길이 방향(도 7d의 제1 방향(DR1))과 교차하는 방향(도 7d의 제2 방향(DR2))으로 나열될 수 있다. 이때, k개의 센서부분들의 일단들은 기준선(RL) 상에 정렬될 수 있다. 도 7d에 도시된 것과 같이 우측 일단들이 기준선(RL) 상에 정렬될 수 있다.
감지센서(TPSS4)는 k개의 센서부분들 중 인접하는 센서부분들을 연결하는 연결라인들을 포함한다. 연결라인은 금, 은, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금과 같은 전도성이 높은 물질을 포함할 수 있다.
도 7d에는 9개의 센서부분들(SP1 내지 SP9) 및 8개의 연결라인들(CL1 내지 CL8)을 포함하는 감지센서(TPSS4)가 예시적으로 도시되었다. 센서부분들(SP1 내지 SP9)과 연결라인들(CL1 내지 CL8)의 개수는 이에 제한되지 않는다.
별도로 도시하지 않았으나, 도 6에 도시된 감지센서들(TPSS) 중 일부는 도 7a 내지 도 7d에 도시된 감지센서들(TPSS1, TPSS2, TPSS3, TPSS4) 중 어느 하나로 대체될 수 있다. 예컨대, 짝수 번째 감지센서들(TPSS)은 도 7a 내지 도 7d에 도시된 감지센서들(TPSS1, TPSS2, TPSS3, TPSS4) 중 어느 하나로 대체될 수 있다. 본원 발명은 감지센서들(TPSS)의 형상이 모두 동일한 것으로 제한되지 않는다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 구동방법을 도시한 흐름도이다. 도 9a는 감지센서(TPSS)에 발생한 터치 입력들을 도시하였다. 도 9b는 압력의 세기에 따른 저항 변화값을 도시한 그래프들이다. 도 9c는 고스트 터치 입력과 유효 터치 입력을 구별하기 방법을 도시하였다. 도 9d는 입력 펜(IP)의 입력 팁(IT)의 입력 면적과 감지센서(TPSS)의 너비를 비교하여 도시하였다. 도 9e는 입력 펜의 입력 팁의 입력 면적과 인접한 2개의 감지센서들 사이의 이격 거리를 비교하여 도시하였다. 이하, 도 8 내지 도 9e를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 구동방법, 즉 터치 입력 감지 방법을 설명한다.
도 8에 도시된 것과 같이, 터치 입력이 발생한다(S10). 입력 펜(IP, 도 1a 및 도 1b 참조)이 윈도우 부재(WM, 도 2a 참조)의 전면을 소정의 세기로 가압한다. 터치 입력의 발생하기 전, 터치패널(TSP)은 캘리브레이션 모드로 동작할 수 있다. 즉, 터치패널(TSP)은 터치 입력을 감지하기 위한 최적의 상태로 세팅된다.
터치 입력이 발생하면, 입력 펜(IP)이 표시장치(DD)에 가한 압력의 세기를 산출하고, 입력 펜(IP)과 표시장치(DD) 사이에 압력의 세기 정보가 송/수신된다(S20). 도 9a에는 감지센서(TPSS)에 발생할 수 있는 가상의 터치 입력들의 접촉면들(CS-1 내지 CS-9)을 도시하였다. 가상의 터치 입력들의 접촉면들(CS-1 내지 CS-9) 각각은 도 3을 참조하여 설명한 입력 팁(IT)의 접촉면(CS)에 대응할 수 있다. 가상의 터치 입력들의 위치와 무관하게, 입력 펜(IP)은 표시장치(DD)에 가한 압력의 세기만을 산출한다. 입력 펜(IP)의 송신부(54, 도 4 참조)는 표시장치(DD)에 인가된 압력의 세기 정보를 포함하는 무선 신호를 근거리 무선통신망을 이용해 터치패널(TSP)의 수신부(20, 도 4 참조)에 송신한다.
터치 감지회로(TSP-DC)의 전류 감지부(30, 도 4 참조)는 감지센서들(TPSS, 도 6 참조)의 저항 변화값들을 측정한다(S30). 전류 감지부(30, 도 4 참조)는 감지센서들(TPSS)에 흐르는 전류값들을 측정하고, 측정된 전류값들을 저항 변화값들로 변환할 수 있다. 전류 감지부(30, 도 4 참조)는 측정된 저항 변화값들을 터치 감지회로(TSP-DC)의 연산부(40, 도 4 참조)에 제공한다. 저항 변화값들은 변화된 저항의 절대값 또는 저항 변화율(%)로 제공될 수 있다. 이하, 저항 변화율(%)로 제공되는 것을 전제로 설명된다.
연산부(40)는 터치 입력의 좌표를 산출한다. 도 9b에는 9개의 그래프들(GP1 내지 GP9)이 도시되었다. 9개의 그래프들(GP1 내지 GP9)은 도 9a에 도시된 9개의 가상의 터치 입력들의 접촉면들(CS-1 내지 CS-9)을 통해 감지센서(TPSS)에 인가될 수 있는 압력의 세기 대비 저항변화율을 각각 나타낸다. 동일한 압력에서, 입력 팁(IT)의 접촉면(CS)과 감지센서(TPSS)의 중첩 면적이 증가할수록 저항 변화율이 증가된다. 압력의 세기-중첩 면적-저항 변화율의 관계는 메모리에 저장될 수 있다.
연산부(40)는 감지센서들(TPSS, 도 6 참조)의 저항 변화값들로부터 터치 입력의 제2 방향(DR2, 도 6 참조)의 좌표 정보를 산출한다. 연산부(40)는 저항 변화가 발생한 감지센서 상에 터치 입력이 발생한 것으로 판단한다.
연산부(40)는 수신부(20)로부터 수신한 압력의 세기 정보에 따라 도 9b의 그래프의 X축 값을 결정한다. 연산부(40)는 전류 감지부(30)로부터 수신한 저항 변화율에 따라 도 9b의 그래프의 Y축 값을 결정한다. X축 값과 Y축 값으로부터 9개의 가상의 터치 입력들 중 실제 터치가 발생한 터치 입력을 결정하고, 터치 입력의 제1 방향(DR1, 도 6 참조)의 좌표 정보를 산출한다.
연산부(40)에서 터치 입력의 좌표를 산출하는 방법에 대해 좀 더 상세히 설명한다. 본 실시예에 따르면, 고스트 터치 입력과 유효 터치 입력을 구별한 후, 상기 유효 터치 입력의 좌표를 산출할 수 있다.
연산부(40)는 수신한 압력의 세기 정보, 저항 변화율, 및 입력 팁(IT)의 접촉면(CS, 도 3 참조)에 대한 정보를 이용하여 고스트 터치 입력과 유효 터치 입력을 구별할 수 있다(S40). 도 9c는 인접하는 2개의 감지센서들(TPSS)에서 저항 변화가 검출된 상황을 도시하였다. 연산부(40)는 수신한 압력의 세기 정보 및 2개의 감지센서들(TPSS)의 저항 변화율들을 이용하여 고스트 터치 입력(G1, G2)을 가정한다. 고스트 터치 입력(G1, G2)은 2개의 터치 입력들이 발생한 것을 가정한다. 상기 가정된 2개의 터치 입력들의 좌표 정보는 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명한 것과 같이 산출될 수 있다.
연산부(40)는 제1 고스트 터치 입력(G1)과 감지센서(TPSS)의 중첩 면적(이하 제1 중첩 면적)을 산출하고, 제2 고스트 터치 입력(G2)과 감지센서(TPSS)의 중첩 면적(이하 제2 중첩 면적)을 산출한다. 예컨대, 상기 제1 중첩 면적은 제1 고스트 터치 입력(G1)이 유효 터치 입력인 것을 가정하였을 때의 입력 팁(IT)의 접촉면(CS)과 감지센서(TPSS)의 중첩 면적과 동일하다. 고스트 터치 입력에 대응하는 중첩 면적은 룩-업 테이블로 메모리에 저장될 수 있다.
연산부(40)는 1회의 터치로 2개의 감지센서들(TPSS)에 제1 중첩 면적과 제2 중첩 면적이 발생할 수 있는 입력을 유효 터치 입력(E1)으로 판별한다. 이때, 입력 팁(IT)의 접촉면(CS)의 정보, 예컨대 접촉면(CS)의 면적 및/또는 최대 너비(CS-W, 도 3 참조)를 이용하여 상기 유효 터치 입력(E1)을 판별한다.
유효 터치 입력(E1)이 판별되면, 연산부(40)는 유효 터치 입력(E1)의 좌표정보를 산출한다. 1회의 터치로 입력 팁(IT)의 접촉면(CS)이 2개의 감지센서들(TPSS)에 동시에 중첩할 수 있는 입력들에 대한 좌표 정보는 룩-업 테이블로 메모리에 저장될 수 있다. 연산부(40)는 메모리로부터 유효 터치 입력(E1)의 좌표 정보를 읽어낼 수 있다.
터치 입력 감지의 정확도 및 정밀도를 높이기 위해, 입력 팁(IT)의 접촉면(CS)은 감지센서들(TPSS)에 대해 아래의 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 도 9d는 2개 종류의 감지센서들을 도시하였고, 도 9e는 2개 종류의 감지센서들의 배열을 도시하였다.
도 9d의 상측에 배치된 감지센서와 하측에 배치된 감지센서는 제2 방향(DR2)에 따른 최대 너비들(TPSS-MW1, TPSS-MW2)이 서로 다르다. 상측에 배치된 감지센서에 발생한 2개의 터치 입력들은 서로 구별되지 않는다. 제1 방향(DR1) 상에서 터치 입력 감지의 정확도 및 정밀도를 높이기 위해, 감지센서의 제2 방향(DR2)에 따른 최대 너비는 접촉면(CS)의 중심(CP)을 지나는 최대 너비(CS-W)보다 작은 것이 바람직하다.
도 9e의 상측에 배치된 2개의 감지센서들 사이의 최대 이격 거리(TPSS-MD1)는 하측에 배치된 2개의 감지센서들 사이의 최대 이격 거리(TPSS-MD2)와 다르다. 상측에 배치된 2개의 감지센서들 사이에 발생한 터치 입력은 감지되지 않는다. 제2 방향(DR2) 상에서 터치 입력 감지의 정확도 및 정밀도를 높이기 위해, 인접한 2개의 감지센서들 사이의 최대 이격 거리는 접촉면(CS)의 중심(CP)을 지나는 최대 너비(CS-W)보다 작은 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(TSP1)의 단면도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(TSP1)의 평면도이다. 이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 실시예에 따른 터치패널(TSP1)을 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 9e를 참조하여 설명한 구성과 중복되는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 10에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(TSP1)은 베이스 부재(TSP-BS), 제1 도전층(TSP-CL1), 제1 절연층(TSP-IL1), 제2 도전층(TSP-CL2), 및 제2 절연층(TSP-IL2)을 포함한다. 제1 도전층(TSP-CL1)과 제2 도전층(TSP-CL2)은 도 5에 도시된 도전층(TSP-CL)과 실질적으로 동일하고, 제1 절연층(TSP-IL1)과 제2 절연층(TSP-IL2)은 도 5에 도시된 절연층(TSP-IL)과 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 제1 도전층(TSP-CL1)과 제2 도전층(TSP-CL2)이 동일한 것으로 제한되지 않고, 제1 절연층(TSP-IL1)과 제2 절연층(TSP-IL2)이 동일한 것으로 제한되지 않는다.
도 10의 제1 도전층(TSP-CL1)은 도 11에 도시된 제1 감지센서들(TPSS-G1) 및 제1 그룹의 신호라인들(SL1-G1, SL2-G1)을 포함할 수 있다. 제1 감지센서들(TPSS-G1) 각각은 제2 방향(DR2)으로 연장되고, 제1 방향(DR1)으로 나열될 수 있다. 제1 그룹의 신호라인들(SL1-G1, SL2-G1)은 제1 신호라인(SL1-G1) 및 제2 신호라인들(SL2-G1)을 포함할 수 있다. 제1 신호라인(SL1-G1)은 제1 감지센서들(TPSS-G1)의 일단들에 공통으로 연결되며, 구동전압을 수신할 수 있다. 제2 신호라인들(SL2-G1)은 제1 감지센서들(TPSS-G1)의 일단들에 각각 연결될 수 있다.
도 10의 제2 도전층(TSP-CL2)은 도 11에 도시된 제2 감지센서들(TPSS-G2) 및 제2 그룹의 신호라인들(SL1-G2, SL2-G2)을 포함할 수 있다. 제2 감지센서들(TPSS-G2) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 제2 방향(DR2)으로 나열될 수 있다. 제2 그룹의 신호라인들(SL1-G2, SL2-G2)은 제3 신호라인(SL1-G2) 및 제4 신호라인들(SL2-G2)을 포함할 수 있다. 제3 신호라인(SL1-G2)은 제2 감지센서들(TPSS-G2)의 일단들에 공통으로 연결되며, 구동전압을 수신할 수 있다. 제4 신호라인들(SL2-G2)은 제2 감지센서들(TPSS-G2)의 일단들에 각각 연결될 수 있다.
제1 감지센서들(TPSS-G1)과 제2 감지센서들(TPSS-G2)은 독립적으로 구동될 수 있다. 제1 감지센서들(TPSS-G1)과 제2 감지센서들(TPSS-G2)은 하나의 터치 입력에 대해 2중으로 감지한다. 그에 따라 터치 입력 감지의 정확도 및 정밀도가 높아진다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다. 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다. 이하, 도 12a 및 도 12b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)을 설명한다. 이하, 유기발광 표시패널을 예시적으로 설명한다.
도 12a에 도시한 바와 같이, 표시패널(DP)은 베이스 부재(DP-BS), 회로층(DP-CL), 소자층(DP-EL), 및 봉지층(DP-ECL)을 포함할 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 표시패널(DP)은 봉지층(DP-ECL) 상에 배치된 광학부재 예컨대, 위상지연판 및 편광판을 더 포함할 수 있다.
베이스 부재(DP-BS)는 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 베이스 부재(DP-BS)는 2개의 플라스틱 필름들 및 그 사이에 배치된 무기막들, 실리콘 나이트라이드막 및/또는 실리콘옥사이드막을 포함할 수 있다. 베이스 부재(DP-BS)는 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone, PES), 유리섬유강화플라스틱(Fiber reinforced plastics, FRP) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
회로층(DP-CL)은 표시패널(DP)에 구비된 복수 개의 신호라인들(SGL) 및 전자소자들을 포함한다. 또한, 회로층(DP-CL)은 신호라인들(SGL)과 전자소자들의 구성들을 절연시키는 복수 개의 절연층들을 포함한다.
도 12a 및 도 12b에 도시된 것과 같이, 회로층(DP-CL)은 복수 개의 신호라인들(SGL)을 포함할 수 있다. 복수 개의 신호라인들(SGL)은 제1 방향축(DR1)을 따라 연장된 게이트 라인들(GL)과 제2 방향축(DR2)을 따라 연장된 데이터 라인들(DL)을 포함할 수 있다. 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)은 복수 개의 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결된다. 회로층(DP-CL)은 화소(PX)의 회로들 예컨대, 적어도 하나의 박막 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 회로층(DP-CL)은 비표시영역(NDA)의 일측에 배치된 게이트 드라이버(14)를 더 포함할 수 있다.
게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)은 비표시영역(NDA)에 배치된 게이트 패드부(GL-P)와 데이터 패드부들(DL-P)를 각각 포함할 수 있다. 게이트 패드부(GL-P)와 데이터 패드부들(DL-P)은 미도시된 플렉서블 회로기판이 접속될 수 있다.
소자층(DP-EL)은 표시소자들을 포함한다. 미 도시되었으나, 소자층(DP-EL)은 유기발광 다이오드를 포함한다. 소자층(DP-EL)은 유기발광 다이오드를 보조하는 전자소자들을 더 포함할 수 있다.
봉지층(DP-ECL)은 소자층(DP-EL)을 밀봉한다. 소자층(DP-EL)은 TFE(Thin Film Encapsulation layer), 즉 복수 개의 무기 박막들 및 복수 개의 유기 박막들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 봉지층(DP-ECL)은 봉지기판으로 대체될 수 있다. 봉지기판은 소자층(DP-EL)을 사이에 두고 베이스 부재(DP-BS)와 이격되어 배치된다. 봉지기판과 베이스 부재(DP-BS)의 테두리를 따라 실링제가 소정의 공간을 형성한다.
도 5를 참조하여 설명한 터치패널(TSP)의 베이스 부재(TSP-BS)는 봉지층(DP-ECL) 또는 봉지기판 상에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 도 5에 도시된 터치패널(TSP)의 도전층(TSP-CL)은 표시패널(DP), 즉 봉지층(DP-ECL) 또는 봉지기판에 직접 배치될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 감지센서들(TPSS) 및 신호라인들(SL1, SL2)은 봉지층(DP-ECL) 또는 봉지기판에 직접 배치될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시장치 DP: 표시패널
TSP: 터치패널 WM: 윈도우 부재
DA1, DA2: 표시영역 FA: 폴딩영역

Claims (20)

  1. 표시패널, 터치패널, 터치 입력을 감지하는 터치 감지회로를 포함하는 표시장치; 및
    상기 표시장치에 인가한 압력의 세기에 대한 정보를 상기 터치 감지회로에 제공하는 입력 펜을 포함하고,
    상기 터치패널은,
    인가된 압력의 세기 및 압력이 인가된 면적에 대응하게 저항이 변화되는 터치 압력 감지센서들; 및
    상기 터치 압력 감지센서들에 연결된 신호라인들을 포함하고,
    상기 터치 압력 감지센서들 각각은 단위 길이당 면적이 상기 터치 압력 감지센서들 각각의 연장된 방향을 따라 증가되고,
    상기 터치 압력 감지센서들은 서로 동일한 형상을 갖고, 상기 터치 압력 감지센서들 각각은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 터치 압력 감지센서들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 것을 특징으로 하는 전자장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 신호라인들은,
    상기 터치 압력 감지센서들의 일단들에 공통으로 연결되며, 구동전압을 수신하는 제1 신호라인; 및
    상기 터치 압력 감지센서들의 타단들에 각각 연결된 제2 신호라인들을 포함하는 전자장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들 각각의 너비는 상기 연장된 방향을 따라 선형적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들 각각은 n번째(여기서 n은 1이상의 자연수) 센서부분 및 상기 n번째 센서부분의 너비보다 큰 너비를 갖는 n+1번째 센서부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들 각각은 서로 다른 길이를 갖는 복수 개의 센서부분들 및 상기 복수 개의 센서부분들을 연결하는 연결라인들을 포함하고,
    상기 복수 개의 센서부분들은 길이 방향과 교차하는 방향으로 나열되고, 상기 복수 개의 센서부분들의 일단들은 기준선 상에 정렬된 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 입력 펜은,
    상기 표시장치에 접촉하는 입력 팁;
    상기 입력 팁이 상기 표시장치에 인가한 압력을 감지하는 입력 압력 감지센서;
    상기 입력 압력 감지센서로부터 수신된 신호에 근거하여 상기 표시장치에 인가한 상기 압력의 세기에 대한 상기 정보를 포함하는 무선 신호를 생성하는 신호 생성회로; 및
    상기 무선 신호를 송신하는 송신부를 포함하는 전자장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들 각각의 상기 제2 방향에 따른 최대 너비는 상기 입력 팁의 접촉면에 정의된 최대 너비보다 작은 것을 특징으로 하는 전자장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들 중 인접하는 2개의 터치 압력 감지센서들의 상기 제2 방향에 따른 최대 이격 거리는 상기 입력 팁의 접촉면에 정의된 최대 너비보다 작은 것을 특징으로 하는 전자장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 터치 감지회로는,
    상기 무선 신호를 수신하는 수신부;
    상기 터치 압력 감지센서들의 저항 변화값을 검출하는 전류 감지부;
    상기 터치 압력 감지센서들의 상기 저항 변화값 및 상기 압력의 세기에 대한 상기 정보에 근거하여 상기 터치 입력의 좌표를 산출하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들은,
    서로 동일한 형상을 갖는 제1 터치 압력 감지센서들; 및
    상기 제1 터치 압력 감지센서들과 다른 형상을 갖고, 서로 동일한 형상을 갖는 제2 터치 압력 감지센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들은,
    각각이 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 제1 터치 압력 감지센서들; 및
    각각이 상기 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 방향으로 나열되며, 상기 제1 터치 압력 감지센서들과 절연된 제2 터치 압력 감지센서들을 포함하는 전자장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들 및 상기 신호라인들은 상기 표시패널 상에 직접 배치된 것을 특징으로 하는 전자장치
  15. 입력 펜에 의해 표시장치에 터치 입력이 발생하는 단계;
    상기 입력 펜으로부터 상기 표시장치에 가해진 압력의 세기 정보를 포함하는 무선 신호를 송신하는 단계;
    인가된 압력의 세기 및 압력이 인가된 면적에 대응하게 저항이 변화되는 터치 압력 감지센서들의 저항 변화값들을 측정하는 단계; 및
    상기 터치 압력 감지센서들의 상기 저항 변화값들 및 상기 무선 신호의 상기 압력의 세기 정보에 근거하여 상기 터치 입력의 좌표를 산출하는 단계를 포함하는 전자장치의 구동방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들의 저항 변화값들을 측정하는 단계는,
    상기 터치 압력 감지센서들에 흐르는 전류값들을 측정하는 단계; 및
    상기 전류값들을 저항 변화값들로 변환하는 단계를 포함하는 전자장치의 구동방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 터치 입력의 좌표를 산출하는 단계는,
    상기 입력 펜의 입력 팁의 접촉면에 대한 정보를 이용하여 고스트 터치 입력과 유효 터치 입력을 구별하는 단계; 및
    상기 유효 터치 입력의 좌표를 산출하는 단계 포함하는 전자장치의 구동방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들 각각은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 터치 압력 감지센서들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 전자장치의 구동방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들 각각의 상기 제2 방향에 따른 최대 너비는 상기 접촉면에 정의된 최대 너비보다 작은 것을 특징으로 하는 전자장치의 구동방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 터치 압력 감지센서들 중 인접하는 2개의 터치 압력 감지센서들의 상기 제2 방향에 따른 최대 이격 거리는 상기 접촉면에 정의된 최대 너비보다 작은 것을 특징으로 하는 전자장치의 구동방법.
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