KR20110070274A - 터치패널 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동시에 터치된 두 개 이상의 부분을 감지할 수 있는 터치패널 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 제1 방향으로 나열되고 서로 다른 크기를 가지는 복수의 셀 및 상기 제1 방향으로 나열되는 복수의 셀을 상기 제1 방향으로 연결하는 브릿지를 각각 포함하는 복수의 제1 전극; 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연결되고 서로 다른 크기를 가지는 복수의 셀을 각각 포함하는 복수의 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널을 제공한다.
터치패널, 멀티터치, 고스트오류

Description

터치패널 및 그의 구동방법{TOUCH PANEL and DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 터치패널 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히, 동시에 터치된 두 개 이상의 부분을 감지할 수 있는 터치패널 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 개인용 컴퓨터, 휴대용 통신장치, 그 밖의 개인전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스, 디지타이저(Digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 사용자와의 인터페이스를 구성한다. 한편, 이동통신장비의 개발이 확대되면서, 키보드와 마우스 등과 같은 입력장치로는 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있어, 더욱 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있으며, 휴대가능한 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 발맞춰, 사용자가 손이나 펜 등으로 화면을 직접 접촉(touch)하여 정보를 입력하는 터치패널(Touch Panel)이 제안되었다.
터치패널은 간단하고, 오작동이 적으며, 다른 입력기기를 없이 문자 입력이 가능하여 휴대가 용이하고, 사용자가 용이하게 사용방법을 인지할 수 있다는 장점이 있어 최근 다양한 정보처리장치에 적용되고 있다.
터치패널은, 터치된 부분을 감지하는 방식에 따라, 상판 또는 하판에 금속 전극을 형성하여 직류전압을 인가한 상태에서 터치된 위치를 저항에 따른 전압 구배로 판단하는 저항막 방식(Resistive type), 도전막에 등전위를 형성하고 터치에 따른 상하판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하여 터치된 부분을 감지하는 정전용량 방식(Capacitive type), 전자펜이 도전막을 터치함에 따라 유도되는 LC값을 읽어들여 터치된 부분을 감지하는 전자 유도 방식(Electro Magnetic type) 등으로 구별될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널을 나타낸 것이다.
일반적인 정전용량 방식의 터치패널은, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 수직교차하는 복수의 X전극(X1~Xn)과 복수의 Y전극(Y1~Ym)으로 이루어진다. 이와 같이 구성되는 터치패널은, X전극과 Y전극의 교차영역에서 발생되는 정전용량(Capacitive)이 접촉(touch)에 의해 변동함을 이용하여, 터치된 부분에 대응되는 좌표를 감지한다. 이때, 정전용량의 변동에 의해 전압레벨이 변동한 X전극과 Y전극을 검출함으로써, 변동한 정전용량을 검출한다.
즉, 종래의 터치패널은, 복수의 X전극(X1~Xn) 각각의 전압레벨을 순차적으로 인지하여 복수의 X전극(X1~Xn) 중 전압레벨이 변동한 적어도 하나의 스캔X전극을 검출하고, 복수의 Y전극(Y1~Ym) 각각의 전압레벨을 순차적으로 인지하여 복수의 Y전극(Y1~Ym) 중 전압레벨이 변동한 적어도 하나의 스캔Y전극을 검출한 다음, 적어도 하나의 스캔X전극과 적어도 하나의 스캔Y전극 각각이 배치된 위치를 조합하여 도출되는 좌표를 터치된 부분의 좌표로 간주함으로써, 터치된 부분을 감지한다.
예를들어, 제1 부분(A)이 터치된 경우, 제1 부분(A)의 터치에 의해 제1 부 분(A)에 인접한 정전용량이 변동하고, 변동한 정전용량에 따라 X2전극과 Y2전극의 전압레벨이 변동하게 된다. 이에 따라, 스캔X전극으로 검출되는 X2전극과, 스캔Y전극으로 검출되는 Y2전극 각각이 배치된 위치를 조합하여 도출되는 좌표A(2,2) 는 제1 부분(A)에 대응하는 터치좌표로 간주된다.
그런데, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 부분(A)과 제2 부분(B)이 동시에 터치된 경우, 제1 부분(A)에 인접한 정전용량과 제2 부분(B)에 인접한 정전용량이 각각 변동된다. 이때, 제1 부분(A)에 인접한 정전용량의 변동에 따라, X2전극과 Y2전극의 전압레벨이 변동하게 되고, 제2 부분(B)에 인접한 정전용량의 변동에 따라, X6전극과 Y7전극의 전압레벨이 변동하게 된다. 이에 따라, X2전극과 X6전극이 스캔X전극으로 검출되고, Y2전극과 Y7전극이 스캔Y전극으로 검출된다. 이와 같이 스캔X전극 및 스캔Y전극으로 각각 검출되는 X2전극과 X6전극 및 Y2전극과 Y7전극 각각이 배치된 위치를 조합하면, A(2, 2), G1(2, 7), G2(6, 2), B(6, 7)와 같은 4개의 좌표가 도출된다. 그런데, 4개의 좌표 중 A(2, 2)는 제1 부분(A)에 대응하는 좌표이고, B(6, 7)는 제2 부분(B)에 대응하는 좌표이지만, G1(2, 7)과 G2(6, 2)는 제1 부분(A) 또는 제2 부분(B)에 대응되지 않는 좌표이다. 이와 같이, 복수의 스캔X전극과 복수의 스캔Y전극 각각이 배치된 위치를 조합했을 때에, 터치된 부분에 대응되지 않는 좌표가 도출되는 것을 고스트 오류(Ghost error)라 한다. 위의 예시에 따르면, G1(2, 7)과 G2(6, 2)이 고스토오류에 의한 좌표이다.
이상과 같이, 종래기술에 따른 터치패널은 한 개의 터치된 부분을 적절히 감지할 수 있지만, 동시에 터치된 두 개 이상의 부분을 감지하는 경우에는 고스트오 류에 의한 좌표와 터치된 부분의 좌표를 구별할 수 없어, 터치된 부분만을 정확히 감지할 수 없다.
이에 따라, 본 발명은, 동시에 터치된 두 개 이상의 부분을 적절히 감지할 수 있는 터치패널 및 그의 구동방법을 제공한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 제1 방향으로 나열되고 서로 다른 크기를 가지는 복수의 셀 및 상기 제1 방향으로 나열되는 복수의 셀을 상기 제1 방향으로 연결하는 브릿지를 각각 포함하는 복수의 제1 전극; 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연결되고 서로 다른 크기를 가지는 복수의 셀을 각각 포함하는 복수의 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널을 제공한다.
그리고, 본 발명은, 제1 방향으로 나열되고 서로 다른 터치 정전용량이 발생되도록 서로 다른 면적을 가지는 복수의 셀을 각각 포함하는 복수의 제1 전극 중 제1 기준레벨과 다른 전압레벨을 가지는 적어도 하나의 제1 스캔전극을 검출하는 단계; 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연결되고 서로 다른 터치 정전용량이 발생되도록 서로 다른 면적을 가지는 복수의 셀을 각각 포함하는 복수의 제2 전극 중 제2 기준레벨과 다른 전압레벨을 가지는 적어도 하나의 제2 스캔전극을 검출하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 제1 스캔전극의 전압레벨 변동량 또는 상기 적어도 하나의 제2 스캔전극의 전압레벨 변동량에 각각 대응하는 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동방법을 제공한다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 터치패널은 도전체와의 중첩면적이 서로 다른 복수의 셀을 각각 포함하는 복수의 전극을 구비하여, 하나의 전극에 대응되는 복수의 셀 중 도전체가 터치한 셀과 도전체 사이의 터치 정전용량이 터치된 셀의 크기별로 다르게 발생된다. 이에 따라, 터치된 셀을 포함하는 전극의 전압레벨이 터치된 셀에 대응되는 변동량으로 변동하게 되므로, 전극의 전압레벨의 변동량에 대응되는 셀의 위치를 검출함으로써, 동시에 터치된 두 개 이상의 부분을 감지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 및 그의 구동방법에 대해 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널을 나타낸 것이다. 도 3은 도 2에 도시된 a-a'의 단면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널은, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 크기(size)를 가지는 복수의 셀이 가로방향으로 나열되는 제1 패턴(100)과 제1 패턴(100)을 가로방향으로 연결하는 브릿지(101)를 각각 포함하는 복수의 X전극(X1~X6) 및 서로 다른 크기를 가지는 복수의 셀이 세로방향으로 연결되는 제2 패턴(200)을 각각 포함하는 복수의 Y전극(Y1~Y6)를 포함하여 구성된다. 이때, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 각각에 있어서, 복수의 셀 각각은 마름모와 같은 다각형 형태의 평면으로 형성된다. 이러한 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y 전극(Y1~Y6)은 각각에 대응되는 패드(미도시)에 리드(미도시)를 통해 각각 연결되어, 외부장치로부터 신호를 인가받거나 또는 외부로 신호를 인가한다.
이러한 터치패널의 단면을 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지기판(300)의 상면에 브릿지(101)가 가로방향으로 배치되고, 브릿지(101)를 포함한 지지기판(300) 상의 전면에 절연층(400)이 형성된다. 이때, 브릿지(101)의 일부에 해당되는 절연층(400)의 일부를 제거하여, 브릿지(101)의 일부가 노출되도록 한다. 이와 같은 상태에서, 절연층(400) 상에 복수의 X전극(X1~X6)에 각각 대응하는 제1 패턴(100)과 복수의 Y전극(Y1~Y6)에 각각 대응하는 제2 패턴(200)이 형성된다. 이때, 제2 패턴(200)에 포함되는 복수의 셀이 브릿지(101)을 통해 가로방향으로 서로 연결된다.
특히, 제1 실시예에 따르면, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나에 대응되는 복수의 셀은 서로 다른 크기를 갖는다. 이때, 손가락 또는 터치펜과 같은 도전체가 터치한 셀과 도전체 사이의 중첩 영역에서 발생되는 터치 정전용량(Ctouch)은 터치된 셀의 크기에 따라 서로 다른 값으로 발생되고, 터치 정전용량에 따라 터치된 셀을 포함하는 전극의 전압레벨이 변동된다. 이에 따라, 전압레벨이 변동한 전극에 있어서, 대응되는 복수의 셀 중에서 전압레벨의 변동량에 대응되는 크기를 가지는 셀이 터치된 셀인 것으로 간주될 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 X전극(X1~X6) 중 어느 하나에 대응하는 복수의 셀(100)에 있어서, 가로방향의 일측(도 2에서 좌측에 해당됨)에 인접한 셀은 가로방향의 다른 일측(도 2에서 우측에 해당됨)에 인접한 셀보다 작은 크기를 갖는다. 예를들어, 복수의 X전극(X1~X6) 중 하나인 X1전극에 대응하는 복수의 셀(100) 중 가로방향의 일측에 배치되는 Y1전극에 인접한 제1셀(도 2에서 "①"으로 도시함)은 제1 크기를 갖고, 가로방향의 다른 일측에 배치되는 Y6전극에 인접한 제2셀(도 2에서 "②"으로 도시함)은 제1 크기보다 큰 제2 크기를 갖는다.
그리고, 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나에 대응하여 세로방향으로 연결된 복수의 셀(200)에 있어서, 세로방향의 일측(도 2에서 상측에 해당됨)에 인접한 셀은 세로방향의 다른 일측(도 2에서 하측에 해당됨)에 인접한 셀보다 작은 크기를 갖는다. 예를들어, 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 하나인 Y5전극에 대응하는 복수의 셀(200) 중 세로방향의 일측에 배치되는 X1전극에 인접한 제3셀(도 2에서 "③"으로 도시함)은 제3 크기의 마름모 형태를 갖고, 세로방향의 다른 일측에 배치되는 X6전극에 인접한 제4셀(도 2에서 "④"으로 도시함)은 제3 크기보다 큰 제4 크기의 마름모 형태를 갖는다.
이와 같이, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나에 대응되는 복수의 셀이 서로 다른 크기를 가지므로, 터치된 셀과 도전체가 중첩되는 영역의 면적이 터치된 셀마다 달라져서, 터치 정전용량(Ctouch)이 터치된 셀의 크기에 따라 다르게 발생된다. 이때, 터치 정전용량(Ctouch)은, 아래의 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 터치된 셀과 도전체 사이의 거리(d)에 반비례하고, 터치된 셀과 도전체가 중첩되는 면적(A)에 비례한다. 그리고, 수학식 1에서,
Figure 112009078558882-PAT00001
과
Figure 112009078558882-PAT00002
은 도전체와 보호층(미도시) 각각의 유전율을 나타낸다.
Figure 112009078558882-PAT00003
이와 같이, 도전체의 터치에 의해 도전체와 터치된 셀 사이에서 발생되는 터치 정전용량(Ctouch)에 의해, 터치된 셀을 포함하는 X전극(X1~X6) 또는 Y전극(Y1~Y6)의 전압레벨이 변동하게 된다.
예를들어, 도전체의 크기가 복수의 셀 중 최대 크기를 갖는 셀보다 크다고 가정한 상태에서, 제1 크기를 가지는 제1셀(①)이 터치된 경우와 제1 크기보다 큰 제2 크기를 가지는 제2셀(②)이 터치된 경우를 비교해보면, 제1셀(①)과 도전체 사이의 중첩 영역은 제1 크기에 대응하는 제1 면적에 해당되고, 제2셀(②)과 도전체 사이의 중첩 영역은 제2 크기에 대응하는 제2 면적에 해당된다. 이때, 터치된 셀과 도전체가 중첩되는 영역의 면적(A)을 제외한 나머지 조건(도전체와 보호층의 유전율(
Figure 112009078558882-PAT00004
) 및 거리(d))은 동일하다. 이에, 제1셀(①)에 대응하는 터치 정전용량(Ctouch)은 제1 면적에 비례하고, 제2셀(②)에 대응하는 터치 정전용량(Ctouch)은 제2 면적에 비례하므로, 터치 정전용량(Ctouch)은 제1셀(①) 이 터치된 경우보다 제2셀(②)이 터치된 경우에 더 크게 발생된다. 따라서, X2전극의 전압레벨은, 제1셀(①)이 터치되었을 때보다 제2셀(②)이 터치되었을 때에 더 큰 변동량으로 변동하게 된다.
이상과 같이, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 각각은 서로 다 른 크기를 가지는 복수의 셀을 포함하여, 복수의 X전극(X1~X6) 또는 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나의 전극에 있어서 도전체에 의해 터치된 셀을 포함하는 경우, 터치된 셀의 크기에 대응되는 변동량으로, 전압레벨이 변동하게 된다. 이에 따라, 터치패널은, 전압레벨의 변동여부에 따라, 터치된 셀을 포함하는 전극을 검출하고, 전압레벨의 변동량에 대응되는 크기를 가지는 셀의 위치를 검출함으로써, 터치된 부분을 감지한다.
다음으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 구동방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 구동방법을 나타낸 순서도이다. 그리고, 도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 터치패널의 구동방법을 설명하기 위한 예시를 단계별로 나타낸 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 구동방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 X전극(X1~X6) 중 제1 기준레벨과 다른 전압레벨을 가지는 적어도 하나의 스캔X전극을 검출하는 단계(S100), 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 제2 기준레벨과 다른 전압레벨을 가지는 적어도 하나의 스캔Y전극을 검출하는 단계(S110) 및 적어도 하나의 스캔X전극의 전압레벨 각각의 변동량 또는 적어도 하나의 스캔Y전극의 전압레벨 각각의 변동량에 대응하는 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계(S120)를 포함한다. 여기서, 제1 기준레벨은 터치된 셀을 포함하지 않는 X전극의 전압레벨을 의미하고, 제2 기준레벨은 터치된 셀을 포함하지 않는 Y전극의 전압레벨을 의미하며, 설계에 따라 제1 기준레벨과 제2 기준레벨은 동일한 전압레벨인 것 일 수 있다. 그리고, 터치된 셀을 포함하는 X전극의 전압레벨은 제1 기준레벨보다 낮게 변동하고, 터치된 셀을 포함하는 Y전극의 전압레벨은 제2 기준레벨보다 낮게 변동하도록 설계될 수 있다. 이때, 터치된 셀을 포함하는 X전극 또는 Y전극의 전압레벨은 터치된 셀과 도전체 사이에서 발생되는 터치 정전용량에 대응되는 변동량으로 변동하고, 터치 정전용량은 터치된 셀의 크기에 대응된다.
적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계(S120)는, 적어도 하나의 스캔X전극에 각각 대응하는 적어도 하나의 X기준 터치좌표를 도출하는 단계 및 적어도 하나의 X기준 터치좌표에 각각 대응하여 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계를 포함한다. 이때, 적어도 하나의 스캔X전극에 대응하는 적어도 하나의 X기준 터치좌표를 도출하는 단계는, 하나의 스캔X전극에 대응하는 복수의 셀 중에서 하나의 스캔X전극의 전압레벨의 변동량에 대응하는 셀의 위치를 검출하여, 검출한 셀의 위치에 대응하는 하나의 X기준 터치좌표를 도출하는 단계를 포함한다.
또는, 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계(S120)는, 적어도 하나의 스캔Y전극에 각각 대응하는 적어도 하나의 Y기준 터치좌표를 도출하는 단계 및 적어도 하나의 Y기준 터치좌표에 각각 대응하여 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계를 포함한다. 이때, 적어도 하나의 스캔Y전극에 대응하는 적어도 하나의 Y기준 터치좌표를 도출하는 단계는, 하나의 스캔Y전극에 대응하는 복수의 셀 중에서 하나의 스캔Y전극의 전압레벨의 변동량에 대응하는 셀의 위치를 검출하여, 검출한 셀의 위치에 대응하는 하나의 Y기준 터치좌표를 도출하는 단계를 포함한다.
또는, 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계(S120)는, 적어도 하나의 스 캔X전극에 각가 대응하는 적어도 하나의 X기준 터치좌표를 도출하는 단계, 적어도 하나의 스캔Y전극에 각각 대응하는 적어도 하나의 Y기준 터치좌표를 도출하는 단계 및 적어도 하나의 X기준 터치좌표와 적어도 하나의 Y기준 터치좌표가 중복되는 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계를 포함한다.
이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 구동방법에 대하여, 도 5a 내지 도 5g의 도시를 예로 들어 설명한다.
터치패널에, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 부분(C1(2,1))과 제2 부분(C2(6,5))이 동시에 도전체와 터치되면, 제1 부분(C1(2,1))에 인접한 적어도 하나의 셀과 도전체가 중첩되는 영역에서 터치 정전용량이 각각 발생되고, 제2 부분(C2(6,5))에 인접한 적어도 하나의 셀과 도전체가 중첩되는 영역에서 터치 정전용량이 각각 발생된다.
여기서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 스캔X전극을 검출하는 단계(S100)에서, 복수의 X전극(X1~X6) 각각에 대하여 전압레벨을 순차적으로 인지하여, 제1 기준레벨보다 낮은 전압레벨을 가지는 적어도 하나의 스캔X전극을 검출한다. 이때, 제1 부분(C1(2,1))에 인접한 셀을 포함하는 X2전극과, 제2 부분(C2(6,5))에 인접한 셀을 포함하는 X6전극이 스캔X전극으로 검출된다.
그리고, 도 5c에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 스캔Y전극을 검출하는 단계에서, 복수의 Y전극(Y1~Y6) 각각에 대하여 전압레벨을 순차적으로 인지하여, 제2 기준레벨보다 낮은 전압레벨을 가지는 적어도 하나의 스캔Y전극을 검출한다. 이때, 제1 부분(C1(2,1))에 인접한 셀을 포함하는 Y1전극과, 제2 부분(C2(6,5))에 인접한 셀을 포함하는 Y5전극이 스캔Y전극으로 검출된다.
적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계(S120)는, 앞서 언급한 바와 같이, 적어도 하나의 스캔X전극에 각각 대응하는 적어도 하나의 X기준 터치좌표를 도출하는 단계 및 적어도 하나의 X기준 터치좌표를 적어도 하나의 터치좌표로 검출하는 단계를 포함한다. 이때, 적어도 하나의 스캔X전극에 대응하는 적어도 하나의 X기준 터치좌표를 도출하는 단계에서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 스캔X전극 중 하나인 X2전극의 전압레벨의 변동량에 대응하는 크기를 가지는 X2전극의 두번째 셀(X2-2)을 검출하고, X2전극의 두번째 셀(X2-2)에 대응되는 C1(2,1)을 X기준 터치좌표로 도출한다. 그리고, 스캔X전극 중 하나인 X6전극의 전압레벨의 변동량에 대응하는 크기를 가지는 X6전극의 여섯번째 셀(X6-6)을 검출하고, X6전극의 여섯번째 셀(X6-6)에 대응되는 C2(2,6)을 X기준 터치좌표로 도출한다. 다음, 이와 같이 도출된 C1(2,1)과 C2(6,5)를 적어도 하나의 터치좌표로 검출한다.
또는, 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계(S120)는, 앞서 언급한 바와 같이, 적어도 하나의 스캔Y전극에 각각 대응하는 적어도 하나의 Y기준 터치좌표를 도출하는 단계 및 적어도 하나의 Y기준 터치좌표를 적어도 하나의 터치좌표로 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 스캔Y전극에 대응하는 적어도 하나의 Y기준 터치좌표를 도출하는 단계에서, 스캔Y전극 중 하나인 Y1전극의 전압레벨의 변동량에 대응하는 크기를 가지는 셀을 검출하여, 검출한 셀의 위치에 대응되는 좌표를 Y기준 터치좌표로 도출한다. 이와 마찬가지로, 스캔Y전극 중 하나인 Y5전극의 전압레벨의 변동량에 대응하는 크기를 가지는 셀을 검출하여, 검출한 셀 의 위치에 대응되는 좌표를 Y기준 터치좌표로 도출한다. 이때, 도 5e에 도시된 바와 같이, 제1 부분(C1(2,1))이 Y1전극의 두번째 셀(Y1-2)과 세번째 셀(Y1-3) 사이에 중첩되고, 제2 부분(C2(6,5))이 Y5전극의 여섯번째 셀(Y5-6)의 일부에만 중첩되므로, Y기준 터치좌표가 적절히 도출되지 않을 수 있다.
또는, 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계(S120)는, 앞서 언급한 바와 같이, 적어도 하나의 스캔X전극에 대응하는 적어도 하나의 X기준 터치좌표를 도출하는 단계, 적어도 하나의 스캔Y전극에 대응하는 적어도 하나의 Y기준 터치좌표를 도출하는 단계 및 적어도 하나의 X기준 터치좌표 또는 적어도 하나의 Y기준 터치좌표에 대응되는 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 각각은 서로 다른 크기를 가지는 복수의 셀로 구성된다. 이에 따라, 셀을 터치하는 도전체와 터치된 셀이 중첩되는 영역에서 터치된 셀의 크기에 비례하여 다른 양을 가지는 터치 정전용량이 발생되고, 터치 정전용량에 대응하여 X전극과 Y전극의 전압레벨의 변동량이 결정된다. 따라서, 제1 실시예에 따른 터치패널은, 전압레벨이 변동한 X전극 또는 Y전극을 구성하는 복수의 셀 중에서 X전극과 Y전극의 전압레벨의 변동량에 대응하는 셀의 위치를 감지함으로써, 동시에 터치된 두 개 이상의 부분을 감지할 수 있다.
다음, 본 발명의 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 터치패널에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널을 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치패널을 나타낸 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y(Y1~Y6) 중 어느 하나의 전극에 대응하는 복수의 셀은 서로 다른 크기를 가짐으로써, 서로 다른 양의 터치 정전용량을 발생시킨다. 이에 반해, 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y(Y1~Y6) 중 어느 하나의 전극에 대응하는 복수의 셀은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 서로 다른 미세패턴을 포함하는 동일 크기의 마름모 형태를 가짐으로써, 서로 다른 양의 터치 정전용량을 발생시킨다. 이때, 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 터치패널은, 서로 다른 크기의 마름모 형태를 가지는 복수의 셀 대신, 미세패턴을 포함하는 동일 크기의 마름모 형태를 가지는 복수의 셀을 포함한다는 것을 제외하면, 제1 실시예에 따른 터치패널과 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널은, 도 6에 도시된 바와 같이, 동일 크기의 마름모 형태에 해당되는 복수의 셀이 가로방향으로 나열되는 제3 패턴(110)과 제3 패턴(110)을 가로방향으로 연결하는 브릿지(101)를 각각 포함하는 복수의 X전극(X1~X6)) 및 동일 크기의 마름모 형태에 해당되는 복수의 셀이 세로방향으로 연결되는 제4 패턴(210)을 각각 포함하는 복수의 Y전극(Y1~Y6)을 포함한다. 이때, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나에 대응되는 복수의 셀 각각은 서로 다른 미세패턴을 포함하는데, 미세패턴은 일정 간격으로 이격되어 배치되는 다각형 형태의 홀을 소정 개수만큼 포함한다.
즉, 복수의 X전극(X1~X6) 중 어느 하나에 대응하는 복수의 셀(110)에 있어서, 가로방향(도 6에서 좌측에 해당됨)에 인접한 셀은 가로방향의 다른 일측(도 6에서 우측에 해당됨)에 인접한 셀보다 많은 개수의 홀을 포함하는 미세패턴으로 형성된다. 예를들어, 복수의 X전극(X1~X6) 중 하나인 X1전극에 대응하는 복수의 셀(110) 중 가로방향의 일측에 배치되는 Y1전극에 인접한 제1셀(도 6에서 "ⓐ"으로 도시함)은 21개의 홀을 포함하는 미세패턴으로 형성되고, 가로방향의 다른 일측에 배치되는 Y6전극에 인접한 제2셀(도 6에서 "ⓑ"으로 도시함)은 홀을 포함하지 않는 미세패턴으로 형성된다.
그리고, 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나에 대응하여 세로방향으로 연결된 복수의 셀(210)에 있어서, 세로방향의 일측(도 6에서 상측에 해당됨)에 인접한 셀은 세로방향의 다른 일측(도 6에서 하측에 해당됨)에 인접한 셀보다 많은 개수의 홀을 포함하는 미세패턴으로 형성된다. 예를들어, 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 하나인 Y5전극에 대응하는 복수의 셀(210) 중 세로방향의 일측에 배치되는 X1전극에 인접한 제3셀(도 6에서 "ⓒ"으로 도시함)은 21개의 홀을 포함하는 미세패턴으로 형성되고, 세로방향의 다른 일측에 배치되는 X6전극에 인접한 제4셀(도 6에서 "ⓓ"으로 도시함)은 홀을 포함하지 않는 미세패턴으로 형성된다.
이상과 같이, 제2 실시예에 따르면, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나에 대응하는 복수의 셀 각각은 서로 다른 개수의 홀을 포함하는 미세패턴으로 형성되어, 셀을 터치하는 도전체와 터치된 셀 사이에서 발생되는 터치 정전용량(Ctouch)이 셀의 위치마다 서로 다르게 발생된다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 터치패널은, 도 7에 도시된 바와 같이, 동일 크기의 마름모 형태에 해당되는 복수의 셀이 가로방향으로 나열되는 제5 패턴(120)과 제5 패턴(120)을 가로방향으로 연결하는 브릿지(101)를 각각 포함하는 복수의 X전극(X1~X6)) 및 동일 크기의 마름모 형태에 해당되는 복수의 셀이 세로방향으로 연결되는 제6 패턴(220)을 각각 포함하는 복수의 Y전극(Y1~Y6)을 포함한다. 이때, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나에 대응되는 복수의 셀 각각은 서로 다른 미세패턴을 포함하는데, 미세패턴은 셀 외곽에서부터 일정 간격으로 이격되어 배치되고 셀 외곽과 합동인 패스(path) 형태의 홀(이하, "패스홀"로 지칭함)을 셀의 소정 면적만큼 포함한다. 그리고, 패스홀의 너비는 각각 다르게 결정될 수 있고, 셀 외곽에 인접할수록 패스홀이 배치되는 면적은 커지게 된다.
즉, 복수의 X전극(X1~X6) 중 어느 하나에 대응하는 복수의 셀(120)에 있어서, 가로방향(도 7에서 좌측에 해당됨)에 인접한 셀은 가로방향의 다른 일측(도 7에서 우측에 해당됨)에 인접한 셀보다 많은 개수의 패스홀을 포함하는 미세패턴으로 형성된다. 예를들어, 복수의 X전극(X1~X6) 중 하나인 X1전극에 대응하는 복수의 셀(120) 중 가로방향의 일측에 배치되는 Y1전극에 인접한 제1셀(도 7에서 "ⓧ"으로 도시함)은 5개의 패스홀을 포함하는 미세패턴으로 형성되고, 가로방향의 다른 일측에 배치되는 Y6전극에 인접한 제2셀(도 6에서 "ⓨ"으로 도시함)은 패스홀을 포함하지 않는 미세패턴으로 형성된다.
그리고, 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나에 대응하여 세로방향으로 연결된 복수의 셀(220)에 있어서, 세로방향의 일측(도 7에서 상측에 해당됨)에 인접한 셀은 세로방향의 다른 일측(도 7에서 하측에 해당됨)에 인접한 셀보다 많은 개수의 패스홀을 포함하는 미세패턴으로 형성된다. 예를들어, 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 하나인 Y5전극에 대응하는 복수의 셀(220) 중 세로방향의 일측에 배치되는 X1전극에 인접한 제3셀(도 6에서 "ⓩ"으로 도시함)은 5개의 패스홀을 포함하는 미세패턴으로 형성되고, 세로방향의 다른 일측에 배치되는 X6전극에 인접한 제4셀(도 6에서 "ⓦ"으로 도시함)은 패스홀을 포함하지 않는 미세패턴으로 형성된다.
이상과 같이, 제3 실시예에 따르면, 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 중 어느 하나에 대응하는 복수의 셀 각각은 서로 다른 면적의 패스홀을 포함하는 미세패턴으로 형성되어, 셀을 터치하는 도전체와 터치된 셀 사이에서 발생되는 터치 정전용량(Ctouch)이 셀의 위치마다 서로 다르게 발생된다.
한편, 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 터치패널의 구동방법은 제1 실시예에 따른 터치패널의 구동방법과 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예를 설명함에 있어서, 도 2, 도 5 내지 도 7은 복수의 X전극(X1~X6) 및 복수의 Y전극(Y1~Y6) 각각에 대응되는 복수의 셀이 마름모 형태를 가지는 것으로 도시되었으나, 이는 단지 예시일 뿐이며, 복수의 셀는 다각형 또는 원형 등과 같이 어느 형태로든 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널을 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 a-a'의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 터치패널의 구동방법을 설명하기 위한 예시를 단계별로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치패널을 나타낸 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 식별번호 설명>
100: 제1 패턴(복수의 X전극(X1~X6)) 110: 브릿지
200: 제2 패턴(복수의 Y전극(Y1~Y6)) 300: 지지기판
400: 절연층
T1, T2: 터치된 부분
G1, G2: 고스트오류에 의한 좌표

Claims (10)

  1. 제1 방향으로 나열되고 서로 다른 크기를 가지는 복수의 셀 및 상기 제1 방향으로 나열되는 복수의 셀을 상기 제1 방향으로 연결하는 브릿지를 각각 포함하는 복수의 제1 전극; 및
    상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연결되고 서로 다른 크기를 가지는 복수의 셀을 각각 포함하는 복수의 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  2. 제1 방향으로 나열되고, 서로 다른 개수의 홀을 가지는 복수의 셀 및 상기 제1 방향으로 나열되는 복수의 셀을 상기 제1 방향으로 연결하는 브릿지를 각각 포함하는 복수의 제1 전극; 및
    상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연결되고, 서로 다른 개수의 홀을 가지는 복수의 셀을 각각 포함하는 복수의 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 홀은 상기 셀 내에 소정 간격으로 이격되어 배치되는 다각형 형태인 것을 특징으로 하는 터치패널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 홀은 셀과 합동인 패스 형태인 것을 특징으로 하는 터치패널.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극 중 하나에 대응하는 복수의 셀에 있어서, 상기 제1 방향의 일측에 인접한 제1셀은, 상기 제1 방향의 다른 일측에 인접한 제2셀보다, 도전체와의 터치커패시턴스가 작게 발생되는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제2 전극 중 하나에 대응하는 복수의 셀에 있어서, 상기 제2 방향의 일측에 인접한 제1셀은, 상기 제2 방향의 다른 일측에 인접한 제2셀보다, 도전체와의 터치커패시턴스가 작게 발생되는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  7. 제1 방향으로 나열되고 서로 다른 터치 정전용량이 발생되도록 서로 다른 면적을 가지는 복수의 셀을 각각 포함하는 복수의 제1 전극 중 제1 기준레벨과 다른 전압레벨을 가지는 적어도 하나의 제1 스캔전극을 검출하는 단계;
    상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연결되고 서로 다른 터치 정전용량이 발생되도록 서로 다른 면적을 가지는 복수의 셀을 각각 포함하는 복수의 제2 전극 중 제2 기준레벨과 다른 전압레벨을 가지는 적어도 하나의 제2 스캔전극을 검출하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 제1 스캔전극의 전압레벨 변동량 또는 상기 적어도 하나의 제2 스캔전극의 전압레벨 변동량에 각각 대응하는 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 제1 스캔전극의 전압레벨의 변동량에 각각 대응하는 적어도 하나의 제1 기준 터치좌표를 도출하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 제1 기준 터치좌표에 대응하여 상기 적어도 하나의 터치좌표로 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 터치좌표를 검출하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 제1 스캔전극에 각각 대응하는 적어도 하나의 제1 기준 터치좌표를 도출하는 단계;
    상기 적어도 하나의 제2 스캔전극에 각각 대응하는 적어도 하나의 제2 기준 터치좌표를 도출하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 제1 기준 터치좌표 또는 상기 적어도 하나의 제2 기준 터치좌표에 대응되는 적어도 하나의 터치좌표를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 기준 터치좌표를 도출하는 단계는, 하나의 제1 스캔전극에 포함되는 복수의 셀 중에서 상기 하나의 제1 스캔전극의 전압레벨의 변동량에 대응하는 셀의 위치를 검출하여, 상기 검출한 셀의 위치에 대응하는 하나의 제1 기준 터치좌표를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동방법.
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