KR20120015692A - 터치 패널 및 이를 구비한 전자기기 - Google Patents

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KR20120015692A
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박성혁
임성택
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삼성전자주식회사
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Abstract

터치 패널 및 이를 구비하는 전자기기를 제공한다. 터치 패널은 소정의 간극을 가지고 이격되어 있는 한 쌍의 상하부 기판을 포함하는데, 상부 기판은 사용자 접촉면을 갖는다. 상부 기판과 하부 기판 사이의 간극에는 전기 유변 유체가 채워져 있다. 터치 패널은 사용자 접촉면에 대한 접촉 또는 가압을 감지하여 입력 유형을 결정하고, 결정된 입력 유형에 따라 다른 동작 하중을 적용하여 입력 여부를 판정하는 판정부를 포함한다. 그리고 터치 패널은 판정부에서 해당 입력 유형에 대한 입력이 있는 것으로 판정하면, 인가된 구동전압을 해제하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

Description

터치 패널 및 이를 구비한 전자기기{Touch panel and electronic device including the touch panel}
사용자 입력 장치(user's input apparatus)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 터치 패널(touch panel)과 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
터치 패널은 사용자로부터의 접촉을 감지함으로써 입력 여부와 함께 입력 위치를 판정하는 사용자 입력 장치(user's input apparatus)의 하나이다. 사용자는 손가락이나 스타일러스 펜 등을 이용하여 터치 패널을 접촉 또는 가압함으로써 데이터나 신호 등을 입력할 수 있다. 특히, 최근에는 플릭(flick), 드래그(drag), 스크롤(scroll), 핀치(pinch), 탭-앤-슬라이드(tap-and-slide) 등과 같이, 사용자가 터치 패널의 표면을 연속적으로 접촉 또는 가압하는 연속 입력(continuous input)이 터치 패널에 널리 적용되고 있다. 연속 입력은 멀티 터치 입력(multi-touch input)의 하나이다.
터치 패널은 랩탑 컴퓨터나 넷북 등에서 마우스의 대용으로 구비되는 터치 패드(touch pad)로 사용되거나 또는 전자기기의 입력 스위치의 대용으로 사용될 수 있다. 그리고 터치 패널은 디스플레이와 일체로 결합되어 사용될 수 있는데, 이와 같이 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 등과 같은 디스플레이의 화상 표시면에 설치되는 터치 패널을 '터치 스크린(touch screen)'이라고 한다. 터치 스크린은 디스플레이의 화상 표시면을 구성하도록 디스플레이와 일체로 설치되거나 또는 디스플레이의 화상 표시면 상에 추가로 부착될 수도 있다.
터치 패널은 키보드 등과 같은 기계적인 사용자 입력 장치를 대체할 수가 있을 뿐만 아니라 조작이 간단하다. 그리고 터치 패널은 어플리케이션의 종류나 어플리케이션의 진행 단계에 따라서 여러 가지 형태의 입력 버튼을 사용자에게 제공할 수가 있다. 터치 패널은 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine, ATM), 정보 검색기, 무인 티켓 발매기 등은 물론 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 카메라, 휴대용 게임기, MP3 플레이어 등과 같은 전자기기의 입력 장치로 광범위하게 사용되고 있다.
터치 패널은 사용자로부터의 입력 여부를 감지하는 방법에 따라 저항막 방식(resistive film type), 정전용량 방식(capacitive type), 소오 방식(saw type), 적외선 방식(infrared type) 등으로 구분할 수 있다. 그런데, 기존의 터치 패널은 기계식 키 패드와 같은 입력 여부에 대한 느낌, 즉 입력감(input feeling)을 촉각으로 사용자에게 전달해주지 못한다. 입력감을 제공하기 위하여, 터치 패널의 하부에 진동 모터를 설치하는 방법이 제안되었는데, 이에 의하면 입력 감지되면 진동 모터를 이용하여 터치 패널 전체를 진동시킴으로써 사용자에게 입력감을 제공한다. 하지만, 터치 패널의 진동을 통해 전달되는 입력감은 기계식 키 패드가 제공하는 입력감과는 차이가 있다.
한편, 정전 용량 방식의 터치 패널은 동작 하중(activation force)이 상대적으로 작은 반면에 저항막 방식의 터치 패널은 동작 하중이 상대적으로 크다. '동작 하중'이란 터치 패널이 입력으로 인식 또는 간주할 수 있는 최소 하중을 가리킨다. 즉, 동작 하중 이상의 힘으로 터치 패널을 접촉하거나 가압해야 입력이 이루어진다. 동작 하중이 작은 터치 패널은 사용자에게 부드러운 입력감을 제공할 수 있지만 근접 센싱에 의한 입력 오류가 발생할 가능성이 높다. 반면, 동작 하중이 큰 터치 패널은 입력 오류가 발생할 가능성은 낮지만 부드러운 입력감을 제공하기가 어렵다.
입력 오류를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 기계식 키 패드와 같은 클릭감은 물론 어플리케이션의 종류나 입력 유형에 따라서 부드러운 입력감을 사용자에게 제공할 수 있는 터치 패널 및 이를 구비한 전자기기를 제공한다.
일 실시예에 따른 터치 패널은 제1 기판, 제2 기판, 전기 유변 유체, 및 판정부를 포함한다. 제2 기판은 사용자 접촉면을 가지며, 제1 기판과 소정 크기의 간극을 가지고 이격되어 있다. 전기 유변 유체는 제1 기판과 제2 기판 사이의 간극에 채워져 있다. 그리고 판정부는 사용자 접촉면에 대한 접촉 또는 가압을 감지하여 입력 유형을 결정하고, 결정된 입력 유형에 따라 다른 동작 하중을 적용하여 입력 여부를 판정한다.
다른 실시예에 따른 터치 패널은 제1 기판, 제2 기판, 구동전극 쌍 어레이, 전기 유변 유체, 실링재, 스페이서, 및 판정부를 포함한다. 제2 기판을 사용자 접촉면을 가지며 제1 기판과 소정 크기의 간극을 가지고 이격되어 있다. 구동전극 쌍 어레이는 제1 기판에 형성되어 있는 복수의 제1 전극과 제2 기판에 형성되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하는데, 각각 구동전압이 인가되면 제1 기판과 제2 기판 사이의 간극에 전기장을 유도한다. 전기 유변 유체는 제1 기판과 제2 기판 사이의 간극에 채워져 있으며 전기장에 의하여 점도가 증가한다. 실링재는 제1 기판의 테두리와 제2 기판의 테두리 사이에 개재되어서 전기 유변 유체를 밀봉한다. 스페이서는 제1 기판 상에 다수 개가 배치되어 있으며, 탄성 특성을 갖는 물질로 형성되어 있다. 그리고 판정부는 사용자 접촉면에 대한 접촉 또는 가압을 감지하여 입력 유형을 결정하고, 결정된 입력 유형에 따라 다른 동작 하중을 적용하여 입력 여부를 판정한다.
또 다른 실시예에 따른 터치 패널은 제1 기판, 제2 기판, 전기 유변 유체, 펄스 생성 회로부, 펄스 인가 회로부, 및 센싱 회로부를 포함한다. 제1 기판에는 제1 방향으로 연장된 M(M은 2이상의 정수)개의 제1 전극 라인이 나란히 형성되어 있으며, 제1 기판과 소정의 간극을 가지고 이격되어 배치되어 있는 제2 기판에는 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 N(N은 2이상의 정수)개의 제2 전극 라인들이 나란히 형성되어 있다. 전기 유변 유체는 제1 기판과 제2 기판 사이의 간극에 채워져 있다. 펄스 생성 회로부는 전기 유변 유체를 구동하기 위한 구동 펄스 전압과 입력 여부를 판정하기 위한 센싱 펄스 전압을 발생시킨다. 펄스 인가 회로부는 펄스 생성부로부터 입력되는 구동 펄스 전압과 센싱 펄스 전압을 조합하여 M개의 제1 전극 라인에 인가한다. 그리고 센싱 회로부는 센싱 펄스 전압에 응답하여 M개의 제1 전극 라인들 각각과 N개의 제2 전극 라인들 각각의 교차점에서의 커패시턴스를 측정하여 입력 여부를 판정하되, 입력 유형에 따라서 다른 기준값을 적용하여 입력 여부를 판정한다.
터치 패널은 기계식 키 패드와 같은 클릭감을 제공할 수 있다. 그리고 터치 패널은 클릭 입력에서는 상대적으로 높은 동작 하중을 적용하지만 연속 입력에서는 상대적으로 낮은 동작 하중을 적용함으로써, 클릭 입력시에는 근접 센싱에 의한 입력 오류를 방지할 수 있으며, 연속 입력시에는 부드러운 입력감을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 터치 패널의 구성을 보여 주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 터치 패널의 터치 패널 몸체의 구성을 보여 주는 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III' 라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 터치 패널 몸체의 구성을 보여 주는 단면도이다.
도 5a는 기계적인 키 버튼에서의 힘(force)과 변위(displacement)의 관계를 보여 주는 그래프이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 터치 패널에서의 힘(force)과 변위(displacement)의 관계를 보여 주는 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 터치 패널에서 구동전압을 인가하고 해제하는 타이밍을 보여 주는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 터치 패널을 구동 및 센싱하기 위한 회로 구조의 일례를 보여 주는 도면이다.
도 8은 도 7의 열 방향 전극 라인(R1~R9) 각각으로 인가되는 구동 펄스 전압(Vd)과 센싱 펄스 전압(Vs)의 타이밍 챠트의 일례를 보여 주는 도면이다.
도 9a는 도 7의 센싱 회로부의 일례를 보여 주는 회로도이다.
도 9b와 입력 유형이 클릭 입력인 경우에 도 9a의 회로도의 각 단자(ⓐ, ⓑ, ⓒ)에서의 입력 전압 또는 출력 전압을 보여 주는 타이밍 챠트이다.
도 9c와 입력 유형이 연속 입력인 경우에 도 9a의 회로도의 각 단자(ⓐ, ⓑ, ⓒ)에서의 입력 전압 또는 출력 전압을 보여 주는 타이밍 챠트이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 터치 패널 몸체의 구성을 보여 주는 단면도이다.
도 11은 상부 기판과 스페이서 사이의 간격이 다른 터치 패널에서 상부 기판의 변위에 따른 터치 패널의 반발력의 변화를 비교해서 보여 주는 그래프이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 터치 패널 몸체의 구성을 보여 주는 단면도이다.
도 13a는 다른 형상의 스페이서를 구비한 터치 패널에서 상부 기판의 변위에 따른 터치 패널의 반발력의 변화를 비교해서 보여 주는 그래프이다.
도 13b는 도 13a에서 점선 원으로 표시된 부분을 확대한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
후술하는 터치 패널은 사용자 접촉면(user's touch surface)을 통해 사용자로부터의 일회적인 접촉 또는 가압(이하, '클릭 입력(click input)'이라 한다)은 물론 연속적인 접촉 또는 가압(이하, '연속 입력(continuous input)'이라 한다)을 감지하여 소정의 명령을 실행하는 전자기기의 사용자 입력 장치(user input device)로 사용될 수 있다. 즉, 사용자는 터치 패널에 대한 클릭 입력이나 연속 입력을 수행하여, 터치 패널을 구비한 전자기기에 소정의 명령을 입력할 수 있다. 이와 같이, 터치 패널을 구비한 전자 기기는 연속 입력과 클릭 입력을 모두 입력으로 인식할 수 있다. 하지만, 여기에만 한정되는 것은 아니며, 전자 기기는 어플리케이션의 종류 및/또는 진행 단계에 따라서는 클릭 입력과 연속 입력 중에서 어느 하나만을 입력으로 인식할 수도 있다.
클릭 입력(click input)은 소정의 시간 동안 입력 위치의 변화 없이 접촉면을 일시적으로 접촉 또는 가압하는 입력을 가리킨다. 반면, 연속 입력(continuous input)은 드래그 입력(drag input) 등과 같이 입력이 유지된 상태에서 입력 위치(즉, 사용자가 접촉하는 사용자 접촉면의 위치)가 연속적으로 이동하는 것을 가리킨다. 즉, 연속 입력은 소정의 시간 동안 입력 위치가 소정의 경로를 따라서 연속적으로 이동하는 것을 가리킨다. 이러한 연속 입력은 사용자가 터치 패널의 특정 위치만을 반복적으로 탭핑(tapping)하는 것, 소정의 시간 동안 특정 위치만을 계속 접촉 또는 가압하고 있는 것, 또는 입력 위치가 변하지만 불연속적으로 접촉 또는 가압을 하는 것 등과는 구별된다.
연속 입력에서 입력 위치의 구체적인 이동 경로나 이동 거리 및 이동 속도뿐만 아니라, 연속 입력이 전자기기에 어떠한 명령으로 기능하는지 등은 본 실시예에 따른 터치 패널과는 무관하다. 예를 들어, 연속 입력의 경로는 수평 방향, 수직 방향, 대각 방향, 지그재그 방향, 왕복 방향 등이 될 수 있다. 그리고 핀치(pinch)와 같이 한 번에 두 개의 손가락을 사용하여 입력이 이루어지거나 또는 탭핑 등과 같은 다른 입력 동작과 결합될 경우에도, 입력 위치가 시간에 따라 연속적으로 변화되는 동작이 결합되어 있으면 연속 입력이 될 수 있다. 또한, 연속 입력은 단순히 제스쳐만으로 소정의 명령으로 인식되는 경우뿐만 아니라, 디스플레이되는 화면과 연관되어 소정의 명령으로 인식될 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이되는 소정의 오브젝트(예컨대, 파일)를 드래그 앤드 드랍(drag & drop)시키거나 또는 스크롤 바(scroll bar)를 상하 및/또는 좌우로 이동하는 경우, 재생시간 조절바(playing time adjusting bar)나 볼륨 조절바(volume adjusting bar) 등을 전후 또는 상하로 이동하는 경우 등도 연속 입력의 예가 될 수 있다.
그리고 이러한 터치 패널은 사용자 입력 장치로서 여러 가지 종류의 전자기기에 구비될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널은 랩탑 컴퓨터나 넷북 컴퓨터 등의 터치 패드나 터치 스크린으로 사용될 수 있음은 물론, 연속 입력 기능이 구현된 여러 가지 종류의 가정용 전자기기나 사무용 전자기기 등에서 입력 장치로 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 터치 패널은 전자기기의 디스플레이의 윗면에 장착되어 사용되는 터치 스크린으로 사용될 수 있는데, 예컨대 모바일 폰이나 PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 전자책 단말기(E-book terminal), 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등과 같은 휴대용 전자기기나 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine, ATM), 정보 검색기, 무인 티켓 발매기 등과 같은 전자기기의 터치 스크린으로 사용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 터치 패널(10)의 구성을 보여 주는 블록도이고, 도 2는 도 1의 터치 패널(10)의 터치 패널 몸체(100)의 구성을 보여 주는 분리 사시도이며, 도 3은 도 2의 III-III' 라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 터치 패널(10)은 터치 패널 몸체(100), 판정부(102), 및 제어부(104)를 포함한다. 터치 패널 몸체(100)는 터치 패널(10)을 구성하는 물리적 구조체 및 전원부를 포함한다. 반면, 판정부(102) 및 제어부(104)는 터치 패널 몸체(100)로의 입력 여부를 감지하고 입력 유형을 판정하여 터치 패널 몸체(110)에 대한 구동을 제어하는 전기 회로 및/또는 하드웨어/소프트웨어일 수 있다. 본 명세서에서 단순히 '터치 패널'이라고 칭할 경우에, 좁은 의미로는 터치 패널 몸체(100)만을 가리키지만, 넓은 의미로는 판정부(102) 및 제어부(104)도 포함하는 터치 패널(10) 전체를 가리킬 수도 있다.
판정부(102) 및 제어부(104)는 그 기능에 따른 논리적인 구분으로서, 이들 구성요소는 물리적으로는 통합되어 구현되거나 또는 분리되어 구현될 수 있다. 그리고 판정부(102) 및 제어부(104)의 이러한 논리적인 기능 구분도 단지 설명의 편의를 위한 것으로서, 통합된 하나 또는 두 개의 구성요소가 모든 기능을 수행하거나 또는 그 본질에 반하지 않는 한 어느 하나의 구성요소에서 수행되는 일부 기능은 다른 구성요소에서 수행이 될 수도 있다. 이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 터치 패널 몸체(100)의 구성에 관하여 먼저 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 터치 패널 몸체(100)는 한 쌍의 기판, 즉 하부 기판(lower substrate, 112)과 상부 기판(upper substrate, 114), 전기 유변 유체(electro-rheological fluid, 120), 구동 전극쌍(driving electrode pair, 130)들, 스페이서(spacer, 140), 및 실링재(sealant, 150)를 포함한다.
하부 기판(112)은 터치 패널 몸체(100)의 베이스 기판으로서, 전기 유변 유체(120)를 터치 패널 몸체(100)에 채우기 위한 용기의 일면으로서 기능한다. 터치 패널(10)이 전자기기의 터치 스크린으로서 기능하는 경우에, 하부 기판(112)은 전자기기의 화상 표시면 자체가 되거나 또는 화상 표시면 상에 부가적으로 부착되는 기판일 수 있다. 하부 기판(112)은 상부 기판(114)과의 사이에 소정의 인력이나 척력이 작용하더라도 변형이 되지 않을 수 있다. 이를 위하여, 하부 기판(112)은 딱딱한 재료로 만들어질 수 있는데, 예컨대 투명 유리로 만들어진 유리 기판(glass substrate)일 수 있다. 하지만, 하부 기판(112)이 반드시 딱딱한 재료로 형성될 필요는 없다. 예를 들어, 터치 패널 몸체(100)가 딱딱한 디스플레이의 상부에 부착되는 경우 등이라면, 하부 기판(112)은 투명한 폴리머 필름(polymer film)으로 만들어질 수도 있다.
상부 기판(114)의 상면은 사용자가 입력을 할 때 접촉하는 사용자 접촉면(user's touch surface)을 포함한다. 상부 기판(114)은 소정의 힘이 가해지면 변형이 생길 수가 있다. 예를 들어, 사용자가 손가락이나 스타일러스 펜 등을 사용하여 사용자 접촉면을 접촉 또는 가압하는 경우에, 상부 기판(114)은 변형될 수 있다. 이를 위하여, 상부 기판(114)은 변형이 가능한 폴리머 필름 등으로 만들어질 수 있다. 폴리머의 종류에는 특별한 제한이 없다. 상부 기판(114)은 하부 기판(112)과 소정의 간격으로 이격되어 배치되며, 상부 기판(114)과 하부 기판(112) 사이에는 소정의 크기를 갖는 간극(gap)이 형성된다. 간극의 크기는 구동전압의 크기나 터치 패널 몸체(100)의 넓이, 구동전극 쌍(130)의 단면적의 크기 등에 따라 달라질 수 있다. 가압 또는 접촉되어 변형된 상부 기판(114)은 상부 기판(114)의 자체적인 복원력은 물론 스페이서(140) 및/또는 전기 유변 유체(120)의 복원력에 의하여 편평한 상태로 복원될 수 있다.
하부 기판(112)과 상부 기판(114) 사이의 간극에는 전기 유변 유체(120)가 담겨 있다. 전기 유변 유체(120)는 전기 절연성 유체(122)에 아주 미세한 입자(124)가 분산되어 있는 현탁액(suspension)을 가리킨다. 전기 유변 유체(120)는 투명한 액체일 수 있는데, 어플리케이션의 종류에 따라서는 불투명할 수도 있다. 전기 유변 유체(120)는 전기장이 인가되면 유체의 점도(viscosity)가 최대 100,000배 정도가 증가할 수 있다. 그리고 전기 유변 유체(120)의 이러한 점도의 변화는 가역적이어서 전기장이 없어지면 원래의 상태로 복원될 수 있다.
전기 유변 유체(120)을 구성하는 전기 절연성 유체(122)로는 예를 들어, 실리콘유, 케로신 광유, 올레핀(PCBs) 등이 사용될 수 있다. 하지만, 여기에만 한정되는 것은 아니며, 온도의 변화에 따른 점성의 변화가 적고, 높은 인화점, 낮은 어는점 등과 같은 특성을 갖는 유체라면 다른 유체가 사용될 수도 있다. 그리고 전기 유변 유체(120)에 포함되는 입자(124)의 크기는 최대 50㎛ 정도로서, 아주 미세하고 투명한 입자이다. 그러나 입자(124)는 그 크기가 수 마이크론 정도인 것이 유리하다. 이러한 입자(124)로는 예컨대, 알루미노규산염(aluminosilicate), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 풀러렌(fullerene) 등과 같은 고분자 물질이나 세라믹 등과 같은 절연성의 재료 등이 사용될 수 있다. 어플리케이션의 종류에 따라서는 투명하지 않은 전기 유변 유체(120)가 사용될 수 있다.
전기 유변 유체(120)는 상하부 기판(112, 114) 사이에서 외부로부터 밀봉될 수 있으며, 이를 위하여 상하부 기판(112, 114)의 테두리에는 실링재(150)가 구비될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 실링재(150)는 하부 기판(112)과 상부 기판(114) 사이의 간극의 크기에 해당하는 높이를 갖는 실링 댐(sealing dam)과 같은 구조물로 형성될 수 있는데, 이것은 단지 예시적인 것이다. 실링재(150)는 실리콘(silicone), 변성 실리콘, 다중황화물(polysulfide), 폴리우레탄(polyurethane) 등과 같이 전자기기(예컨대, 액정 디스플레이 패널)에서 유체의 밀봉을 위해 사용되는 통상적인 재질로 형성될 수 있다. 그리고 실링재(150)는 스페이서(140)와 동일한 재질로 형성될 수도 있지만, 서로 다른 재질로 형성될 수도 있다.
상하부 기판(112, 114) 사이의 간극에는 스페이서(140)가 분산되어 있을 수 있다. 스페이서(140)는 터치 패널 몸체(100)의 전 영역에 규칙적으로 또는 랜덤하게 분산되어 있을 수 있다. 스페이서(140)는 실리콘 고무 등과 같은 탄성 특성을 갖는 엘라스토머(elastomer)로 형성될 수 있으나, 이것은 단지 예시적인 것이다. 그리고 스페이서(140)는 전술한 바와 같이 실링재(150)와 동일한 재질로 형성될 수도 있다. 스페이서(140)는 실링재(150)와 같은 높이를 갖거나 또는 더 작은 높이(이에 대해서는 후술한다)를 갖는 기둥 형상의 구조물일 수 있다. 이러한 스페이서(140)의 높이는 수십 내지 수백 마이크로미터일 수 있다.
스페이서(140)는 가압되어 변형된 상부 기판(114)에 복원력을 제공할 수 있다. 이 경우에 스페이서(140)는 상하부 기판(112, 114) 사이에서 탄성 요소로서 기능하며, 아주 짧은 시간에 변형된 상부 기판(114)이 편평한 상태로 복원되도록 한다. 그리고 스페이서(140)는 상부 기판(114)을 구조적으로 지지하는 역할도 수행할 수도 있는데, 이 경우에 스페이서(140)의 높이는 실링재(150)의 높이, 즉 상하부 기판(112, 114) 사이의 간극의 크기와 같을 수 있다. 다만, 상부 기판(114)은 스페이서(140)에 의하여 지지되지 않더라도 필름의 장력(tension)이나 전기 유변 유체(120)에 의한 압력 등에 의하여 구조적으로 지지될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 스페이서(140)는 터치 패널 몸체(100)의 전면에 균일하게 분포될 필요가 없다. 복원력 및/또는 구조적인 지지 기능을 제공하는 한, 스페이서(140)는 다른 형태의 분포 패턴으로 분포될 수도 있다. 예를 들어, 터치 패널은 중심 부분보다는 가장자리쪽이 필름의 장력이 더 크다. 따라서 가장자리쪽이 중심 부분보다 더 적은 양의 스페이서(140)가 분포될 수도 있다. 즉, 터치 패널 몸체(100) 내에서의 위치에 따라서 스페이서(140)의 분포는 달라질 수도 있다. 또는, 스페이서(140)는 위치에 상관없이 랜덤하게 분포될 수도 있다.
구동전극 쌍(130)은 각각 하부 기판(112)과 상부 기판(114)에 형성되어 있는 한 쌍의 전극이다. 보다 구체적으로, 구동전극 쌍(130)은 하부 기판(112)에 형성된 하부 전극과 상부 기판에 하부 전극고 대향하도록 형성되어 있는 상부 전극을 포함하는 한 쌍의 전극이다. 하부 전극과 상부 전극은 반드시 투명한 도전성 물질로 형성될 필요가 없으며, 구리(Cu) 등과 같이 전기 배선용으로 통상적으로 사용되는 금속 물질이 사용될 수 있다.
이러한 구동전극 쌍(130)은 터치 패널 몸체(100) 전체에 어레이(array) 형태 또는 매트릭스 형태(matrix type)로 배열될 수 있다. 구동전극 쌍(130) 어레이는 하부 기판(112)에 형성된 다수의 하부 전극 패턴과 상부 기판에 형성된 다수의 상부 전극 패턴을 이용하여 정의되는 구동전극 쌍(130)들의 집합이다. 도 2에는 어레이 형태로 배열된 구동전극 쌍(130)의 일례가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 하부 기판(112)의 상면과 상부 기판(114)의 하면에는 각각 다수의 하부 전극 라인(132)과 다수의 상부 전극 라인(134)이 형성되어 있다. 여기서, 다수의 하부 전극 라인(132)은 서로 평행하게 제1 방향으로 신장되며, 다수의 상부 전극 라인(134)은 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 서로 평행하게 신장되어 있다. 그리고 다수의 하부 전극 라인(132)과 다수의 상부 전극 라인(132)의 교차점들에서 구동전극 쌍(130) 어레이가 정의된다.
이와 달리, 하부 전극 패턴과 상부 전극 패턴은 각각 도트 형상으로 하부 기판의 전면과 상부 기판의 전면에 매트릭스 형태로 배치되어 있을 수도 있다. 도 4는 도트 형상의 하부 전극과 상부 전극을 포함하는 터치 패널 몸체(100')에 대한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 터치 패널 몸체(100')는 하부 기판(112')에 형성되어 있는 복수의 하부 전극(132')과 상부 기판(114')에 형성되어 있는 복수의 상부 전극(134')을 포함한다. 이러한 전극(132', 134')의 배치는 상부 기판(114')과 하부 기판(112') 각각에 MxN 전극 어레이가 구비되는 경우일 수 있다. 그리고 각각의 구동전극 쌍(130')은 서로 독립적으로 어드레스가 가능하고 제어도 또한 가능할 수 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 터치 패널 몸체(100), 보다 구체적으로 구동전극 쌍(130)은 전원부(power unit, 160)와 접속되어 있다. 전원부(160)는 터치 패널(10)이 설치되는 전자기기의 전원 장치를 포함할 수 있다. 전원부(160)는 접속된 구동전극 쌍(130)에 인가되는 구동전압(driving voltage) 및/또는 센싱전압(sensing voltage)을 발생시키는 소스 전원을 포함하며, 소스 전원에서 생성된 구동전압은 구동전극 쌍(130)에 인가된다. 구동전극 쌍(130)에 인가된 구동전압은 전기 유변 유체(120)의 점도를 변화시키는 구동력, 즉 전기장을 유발한다. 그리고 소스 전원에서 생성된 센싱전압은 구동전극 쌍(130)에 인가되어 입력 여부 및 입력 위치를 판별하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 출원의 출원인이 2010년 3월 22일에 출원한 한국특허출원 제2010-0025354호, "터치 패널 및 이를 구비하는 전자기기"에는 전기 유변 유체를 이용한 터치 패널에서의 구동 및 센싱 알고리즘의 일례가 상세히 기술되어 있는데, 위 한국특허출원은 참조에 의하여 본 명세서에 전부 결합된다.
구동전극 쌍(130) 어레이에는 소정의 조합으로(즉, 일부의 구동전극 쌍(130)들에만) 구동전압이 인가될 수 있다. 도 3에는 영역 I에 위치한 구동전극 쌍(130)에만 구동전압이 인가되고, 영역 II에 위치한 구동전극 쌍(130)에는 구동전압이 인가되지 않는 경우가 도시되어 있다. 이를 위하여, 상부 전극 라인(134)에 소정 크기의 전위를 인가한 상태에서, 영역 I에 위치한 하부 전극 라인(132)은 접지와 연결시키고 영역 II에 위치한 하부 전극 라인(132)은 플로팅(floating) 상태로 둘 수 있다. 물론, 상부 전극 라인(134)과 하부 전극 라인(132)에 인가되는 전위가 바뀔 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
도 3의 영역 I에서와 같이, 구동전극 쌍(130)에 구동전압이 인가(예를 들어, 상부 전극 라인(134)에는 소정의 전위가 가해지고 하부 전극 라인(132)은 접지와 연결)되면, 해당 구동전극 쌍(130)의 위치에 대응하는 상하부 기판(112, 114) 사이에는 국부적으로 전기장이 유도된다. 그리고 유도된 전기장에 의하여 이 부분(영역 I)에 있는 전기 유변 유체(120)의 점도는 증가한다. 전기장에 의하여 전기 유변 유체(120)의 점성이 증가하는 것은, 도 3에 도시된 바와 같이, 분극 특성을 갖는 입자(124)들이 일렬로 늘어서기 때문이다. 반면, 구동전극 쌍(130)에 구동전압이 인가되지 않으면(예를 들어, 상부 전극 라인(134)에는 소정의 전위가 가해지지만 하부 전극 라인(132)은 플로팅 상태로 됨), 해당 구동전극 쌍(130)의 위치에 대응하는 상하부 기판(112, 114) 사이에는 전기장이 유도되지 않으며, 이 부분(영역 II)에 있는 전기 유변 유체(120)의 점도는 변화가 없다.
이러한 전기 유변 유체의 점도변화를 이용하는 터치 패널의 일례는, 본 출원의 출원인이 2009년 6월 19일에 출원한 한국특허출원 제2009-0055034호, "터치 패널 및 이를 구비하는 전자기기"에 상세히 기술되어 있다. 이에 의하면, 전기 유변 유체의 점도 변화를 이용하여 사용자 접촉면에 소정의 입력 버튼 영역을 한정하고, 또한 기계적인 키 패드를 조작할 때와 같은 클릭감을 사용자에게 제공하는 터치 패널이 개시되어 있는데, 이 한국특허출원은 참조에 의하여 본 명세서에 완전히 결합된다.
클릭감(click sensation)이란 휴대폰 등에서 사용되는 기계적인 키 패드(key pad) 또는 키 버튼(key button) 등을 누를 때 사용자가 손가락을 통해서 느끼는 딸깍하는 느낌을 가리킨다. 기계적인 키 패드에는 메탈 돔(metal dome)이라고 하는 돔 형상의 금속 박판이 키 버튼의 하부에 설치되어 있다. 소정의 크기 이상의 힘으로 계속 가압될 경우에 메탈 돔은 어느 순간에 돔 형상에 급격한 변형이 발생하게 되는데, 이를 버클링 포인트(buckling point)라고 한다. 메탈 돔이 변형되는 과정에는 이러한 버클링 포인트가 존재하기 때문에, 사용자는 기계적인 키 패드를 누를 때 딸깍하는 느낌을 받게 되는데, 이를 클릭감이라 한다.
도 5a는 이러한 메탈 돔을 갖는 기계적인 키 버튼에서의 힘(force)과 변위(displacement)의 관계를 보여 주는 그래프이다. 도 5a를 참조하면, 초기에는 사용자가 누르는 힘에 의하여 메탈 돔의 변위가 서서히 증가한다. 메탈 돔의 변위가 증가하면, 그에 따라서 메탈 돔의 지지력(변형에 대한 저항력)도 증가하므로 사용자가 느끼는 반발력도 그 만큼 증가한다. 그리고 메탈 돔의 변위가 x1에 도달하면, 메탈 돔의 지지력이 최대(작동력)에 도달되었다가 급격히 감소하게 되는데, 이와 같이 메탈 돔의 지지력이 최대가 되는 지점(즉, 터치 패널에서 작동력이 작용하는 지점)이 버클링 포인트(buckling point)이다. 버클링 포인트에 도달한 이후에도 사용자가 누르는 힘이 계속 유지되면 메탈 돔의 변위는 계속 증가하는데, 변위가 x2에 도달하면 메탈 돔은 하부 전극에 닿게 된다. 버클링 포인트에 도달한 이후에 사용자가 누르는 힘을 제거하면, 복귀력에 의해서 메탈 돔은 최초의 상태로 복원된다.
터치 패널(10)은 이러한 기계적인 키 버튼에서의 메커니즘을 모사함으로써 사용자들에게 클릭감을 제공할 수 있다. 도 5b는 터치 패널(10)과 같이 전기 유변 유체를 포함하는 터치 패널에서 구동전압이 가해진 영역(도 3의 영역 I 참조)에서의 힘(반발력)과 상부 기판의 변위와의 관계를 보여 주는 그래프이다. 도 5b를 참조하면, 터치 패널(10)은 상부 기판의 변위가 증가할수록 반발력도 증가한다. 그리고 변위가 소정의 크기(x3)(변위가 x3가 될 때의 반발력이 터치 패널(10)의 동작 하중(activation force)에 해당된다)에 도달하면 인가된 구동전압을 해제하는데, 그 결과 터치 패널(10)의 반발력도 급격히 감소한다. 반발력이 감소하는 것은 전기장의 소멸로 전기 유변 유체의 점도가 급격히 감소하기 때문이다. 이러한 방식으로 터치 패널(10)은 구동전압이 해제되는 시점에서 기계적인키 버튼에서의 버클링 포인트에서와 같은 클릭감을 사용자에게 제공할 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 판정부(102)는 사용자로부터의 접촉 또는 가압을 감지하여 현재 입력의 입력 유형을 결정한다. 보다 구체적으로, 판정부(102)는 사용자로부터의 현재 입력이 클릭 입력인지 또는 연속 입력인지를 결정한다. 예를 들어, 판정부(102)는 입력 위치가 시간에 따라서 연속적으로 변하는지를 기준으로 입력 유형을 구분할 수 있다. 판정부(102)는 소정의 시간 동안에 입력 위치의 변화가 연속적이면서 소정의 거리(임계치) 이상인 경우를 '연속 입력'으로 판정하지만, 소정의 시간 동안에 입력 위치의 변화가 없거나 소정의 거리(임계치) 이하인 경우 또는 입력 위치의 변화가 불연속인 경우 등은 '클릭 입력'으로 판정할 수 있다. 여기서, 입력 위치의 변화에 임계치를 두는 것은 손가락과 같이 접촉 면적인 상대적으로 넓은 도구를 사용하여 입력하는 경우에는 클릭 입력이라도 입력 위치가 약간은 변할 수 있다는 것을 고려한 것인데, 이러한 임계치 유무는 임의적인 것이다.
입력 유형을 결정하기 위하여, 판정부(102)는 상부 기판(114)의 사용자 접촉면이 사용자에 의하여 접촉 또는 가압되고 있는 사실 자체를 이용하지만 접촉 또는 가압되는 정도, 예컨대 동작 하중 이상의 힘으로 사용자 접촉면이 접촉 또는 가압되고 있는지는 고려하지 않을 수 있다. 이 때, 터치 패널(10)은 상하부 기판(112, 114) 사이의 간극의 변화를 감지하여 사용자 접촉면이 가압되고 있는지를 판정할 수 있는데, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 그리고 상하부 기판(112, 114) 사이의 간극의 변화는 구동전극 쌍(130) 사이의 간극의 변화에 따른 커패시턴스 변화를 이용하여 감지할 수 있다.
그리고 판정부(102)는 결정된 입력 유형에 따른 동작 하중 이상의 힘으로 현재 입력이 이루어지고 있는지, 즉 현재 입력이 입력으로 간주될 수 있는지를 판정한다. 보다 구체적으로, 판정부(102)는 결정된 입력 유형에 따라 터치 패널(10)의 동작 하중을 다르게 적용하며, 현재 입력에 의하여 적용되는 동작 하중 이상의 힘으로 사용자 접촉면이 접촉 또는 가압되는지를 판정할 수 있다. 예를 들어, 결정된 입력 유형이 클릭 입력이면 터치 패널(10)의 동작 하중은 상대적으로 높은 값이 적용하지만, 결정된 입력 유형이 연속 입력인 경우에는 터치 패널(10)의 동작 하중은 상대적으로 낮은 값이 적용될 수 있다. 이 경우에, 클릭 입력과 연속 입력 각각에 적용되는 동작 하중의 구체적인 값은 터치 패널의 종류에 따라서 미리 설정되어 있거나 또는 사용자에 의하여 임의의 값으로 설정될 수도 있다.
이와 같이, 클릭 입력인 경우에 상대적으로 높은 동작 하중을 적용하면, 터치 패널(10)은 근접 센싱에 의한 입력 오류를 방지할 수 있다. 왜냐하면, 입력하고자 하는 위치의 주위에 대한 접촉 또는 가압은 상대적으로 작은 힘이 작용하므로, 클릭 입력의 동작 하중이 크면 클수록 터치 패널(10)의 판정부(102)에 의하여 입력으로 간주되지 않을 가능성이 크기 때문이다. 그리고 연속 입력인 경우에 상대적으로 낮은 동작 하중을 적용하면, 상대적으로 적은 힘에 의한 접촉 또는 가압도 터치 패널(10)에 판정부(102)에 의하여 입력으로 간주될 수 있어서, 사용자들에게 부드러운 터치감을 제공할 수 있다. 그리고 동작 하중이 작을수록 보다 부드러운 터치감을 사용자에게 제공할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 판정부(102)는 입력 유형에 따라서 다른 동작 하중을 적용하여 입력 여부를 판정하는데, 이것은 단지 예시적인 것이다. 예를 들어, 판정부(102)는 전자 기기에서 실행되는 어플리케이션의 종류 및/또는 진행 단계 등을 고려하여 동작 하중을 다르게 적용할 수도 있다. 그리고 다르게 적용되는 동작 하중의 구체적인 값도 터치 패널(10)에 미리 설정되어 있거나 또는 사용자가 임의로 그 값을 조정할 수 있다. 예를 들어, 보다 부드러운 터치감을 선호하는 사용자라면 동작 하중을 상대적으로 낮게 설정할 수 있으며, 판정부(102)는 설정된 동작 하중을 기초로 입력 여부를 판정할 수 있다.
제어부(104)는 판정부(102)로부터 전달받은 판정 결과에 기초하여 구동전극 쌍(130)에 인가되고 있던 구동전압의 해제를 제어한다. 보다 구체적으로, 판정부(102)가 현재 입력에 의하여 동작 하중 이상의 힘으로 사용자 접촉면이 접촉 또는 가압되고 있는 것으로 판정하면, 제어부(104)는 적어도 현재 입력 위치의 구동전극 쌍(130)에 인가되고 있던 구동전압이 해제되도록 터치 패널(10), 보다 구체적으로 터치 패널(10)의 전원부(160)를 제어할 수 있다. 구동전압을 해제하면, 터치 패널(10)은 사용자에게 클릭감을 제공할 수 있다는 것은 전술한 바와 같다. 그리고 제어부(104)는 현재 입력 위치 이외의 영역에서는 구동전압이 인가된 상태를 그대로 유지하거나 또는 일부 영역(예컨대, 현재 입력 위치의 주변 영역)에서만 인가된 구동전압을 해제할 수 있다. 또는, 실시예에 따라서는 구동전압이 인가된 모든 구동전극 쌍(130)에 대하여 인가된 구동전압을 해제할 수도 있다.
도 6은 도 1에 도시된 터치 패널(10)의 판정부(102)가 입력 유형을 결정하고 입력 여부를 판정하며 또한 제어부(104)가 인가된 구동전압을 해제하는 타이밍을 보여 주는 도면이다. 도 6의 도면은 구동전극 쌍 사이의 정전 용량의 변화를 이용하여 입력 여부를 판정하는 터치 패널(10)에 관한 것으로서, 터치 패널(10)의 판정부(102)는 정전 용량의 변화가 감지되는 구동전극 쌍(130)이 있는 위치에 입력이 있는 것으로 판단하며, 판정부(102)는 결정된 입력 유형에 따라서 다른 정전 용량 기준값을 적용하여 입력 유무를 판정한다. 그리고 도 6에서는 tc가 tb보다 시간적으로 늦은 것으로 도시되어 있으나, 이것은 단지 도시의 편의를 위한 것이다. 터치 패널은 연속 입력과 클릭 입력 중에서 결정된 어느 하나의 입력만을 기준으로 입력 여부를 판정하므로, tb와 tc는 실질적으로 서로 독립적인 값이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 소정의 시점(도 6의 시점 ta)에 상부 기판이 가압되기 시작하면, 가압된 부분은 리세스되어 구동전극 쌍 사이의 간극의 크기는 감소한다. 가압된 부분에서는 구동전극 쌍 사이에서의 정전 용량은 증가하는데, 판정부(102)는 이러한 정전 용량의 증가 여부를 이용하여 현재 입력이 클릭 입력인지 연속 입력인지를 결정할 수 있다. 다만, 측정된 정전 용량이 설정된 소정의 임계치(연속 입력인 경우에는 Cref1이 적용되고, 클릭 입력인 경우에는 Cref2가 적용되는데, 이를 센싱하는 방법에 관해서는 후술한다) 보다 작으면, 판정부(102)는 입력이 있는 것으로 판정하지는 않는다. 그리고 사용자가 동일한 위치를 계속 가압(클릭 입력인 경우)하거나 또는 이웃한 위치를 가압하더라도 이전보다 큰 힘으로 가압(연속 입력인 경우)하면, 상부 기판의 변위가 증가하여 현재 입력 위치에서의 구동전극 쌍 사이의 정전 용량은 계속 증가한다. 그리고 상부 기판의 변위가 일정한 크기 이상에 도달하여 해당 구동전극 쌍에서의 정전 용량이 소정의 임계치에 도달하면, 판정부(102)는 이 시점(도 6의 시점 tb 또는 tc)에 사용자로부터 입력이 있는 것으로 판정하며, 제어부(104)는 인가된 구동전압이 해제되도록 제어한다.
도 7은 도 1에 도시된 터치 패널(10)을 구동 및 센싱하기 위한 회로 구조의 일례를 보여 주는 도면이다. 도 7에 도시된 회로 구조는 도 2에 도시된 터치 패널 몸체(100)의 구동전극(130)의 일부(예컨대, 9개의 하부 전극 라인(132)과 9개의 상부 전극 라인(134))에 대해서만 회로 구조를 도시한 것일 수 있다. 이 경우, 도 2의 터치 패널 몸체(100)의 하부 및 상부 전극 라인(132, 134)은 각각 도 5의 열(row) 방향 전극 라인(R1 내지 R9)과 행(column) 방향 전극 라인(C1 내지 C9)에 대응하거나 또는 그 반대의 경우일 수 있다. 그리고 도 7에서는 도시된 구동전극(열(row) 방향 전극 라인(R1 내지 R9) 각각과 행(column) 방향 전극 라인(C1 내지 C9) 각각의 교차점) 중에서 도트(dot)로 표시된 구동전극(R4 내지 R6 각각과 C4 내지 C6 각각의 교차점)만이 구동 셀(따라서 9개의 도트를 포함하는 영역이 구동 영역)인 경우인데, 이것은 단지 예시적인 것이다.
도 7을 참조하면, 터치 패널의 구동 및 센싱 회로는 펄스 생성 회로부(162), 펄스 인가 회로부(164), 및 센싱 회로부(102a)를 포함한다. 그리고 도면에 도시되지는 않았지만, 터치 패널은 도시된 구동 회로 및/또는 센싱 회로의 동작을 제어하는 수단 등을 더 포함할 수 있다. 도 7에 도시되어 있는 구동 및 센싱 회로의 세부적인 구성은 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 터치 패널(10)의 세부적인 구성과 다소 차이가 있는데, 이것은 단지 관점의 차이일 뿐이다. 예를 들어, 도 7의 펄스 생성 회로부(162) 및 펄스 인가 회로부(164)는 도 2의 전원부(160)에 포함되는 구성요소일 수 있다. 그리고 센싱 회로부(102a)는 도 1의 판정부(102)에 포함되는 구성요소일 수 있으며, 도 1의 제어부(104)는 구동 회로 및/또는 센싱 회로의 동작을 제어하는 수단을 포함할 수 있다.
펄스 생성 회로부(162)는 구동 펄스 전압(Vd)과 센싱 펄스 전압(Vs)을 생성하여 펄스 인가 회로부(164)로 입력한다. 구동 펄스 전압(Vd)은 전기 유변 유체를 구동하기 위한 구동 신호의 일례이며, 센싱 펄스 전압(Vs)은 사용자로부터의 입력 여부를 판정하기 위한 센싱 신호의 일례이다. 구동 펄스 전압(Vd)은 전기 유변 유체를 구동하기 위하여 수십 볼트 이상(예컨대, 약 100V)의 고전위를 가지는 반면, 센싱 펄스 전압(Vs)은 센싱 회로부(102a)에서 센싱에 필요한 수 볼트 이하(예컨대, 5V)의 저전위를 가질 수 있다. 구동 펄스 전압(Vd)과 센싱 펄스 전압(Vs) 각각의 구체적인 전위는 터치 패널 몸체(100, 도 2 참조)의 물리적 구조(예컨대, 기판 사이의 간극의 크기, 전기 유변 유체의 전기적 특성, 및/또는 구동전극의 단면적 등)나 센싱 회로부(102a)에 사용되는 센싱 회로의 종류나 전기적 특성에 따라서 달라질 수 있다는 것은 전술한 바와 같다.
그리고 구동 펄스 전압(Vd)은 상대적으로 긴 시간 간격 동안(예컨대, 1초 이상) 지속될 수 있다. 이러한 구동 펄스 전압(Vd)의 시간 간격은 장치에서 설정된 소정의 값이거나 또는 사용자에 의하여 설정된 임의의 값일 수 있다. 반면, 센싱 펄스 전압(Vs)은 수 백 또는 수 천분의 1초 단위나 마이크로초 단위로 아주 짧은 시간 간격 동안만 지속될 수 있다. 센싱 펄스 전압(Vs)의 지속 시간이 짧으면 그 만큼 터치 패널의 전면(entire surface)에 대한 센싱 주기가 짧아질 수 있다.
펄스 생성 회로부(162)는 구동 펄스 전압(Vd)을 생성하여 9개의 구동 셀과 접속되는 세 개의 열 방향 전극 라인(R4~R6)만을 위하여 펄스 인가 회로부(164)로 입력할 수 있다. 이 경우에, 세 개의 열 방향 전극 라인(R4~R6)에 대해서는 동시에 구동 펄스 전압(Vd)가 입력될 수 있다. 그리고 펄스 생성 회로부(162)는 센싱 펄스 전압(Vs)을 열 방향 전극 라인(R1~R9)의 일부 또는 전부를 위해 펄스 인가 회로부(164)로 입력할 수 있다. 이 경우에, 센싱 펄스 전압(Vs)은 열 방향 전극 라인(R1~R9)에 순차적으로 입력될 수 있다.
이와 같이, 센싱 펄스 전압(Vs)은 구동 셀과 접속되는 열 방향 전극 라인(R4~R6)은 물론 구동 셀과 접속되지 않은 열 방향 전극 라인(R1~R3, R7~R9)을 위해서도 순차적으로 입력될 수 있다. 이에 의하면, 구동 펄스 전압(Vd)이 인가되지 않은 구동 전극 쌍에서도 커패시턴스의 변화를 센싱할 수 있다. 이와 같이, 센싱 신호를 모든 열 방향 전극 라인(R1~R9)에 순차적으로 입력하여 스캐닝을 수행하면, 구동 영역(도 3의 영역 I 참조)은 물론 미구동 영역(도 3의 영역 II 참조)에서도 센싱이 이루어지므로 멀티 터치 인식이 가능하다.
펄스 인가 회로부(164)는 펄스 생성 회로부(162)로부터 입력되는 구동 펄스 전압과 센싱 펄스 전압을 조합하여 열 방향 전극 라인(R1~R9)에 인가할 수 있다. 이를 위하여, 펄스 인가 회로부(164)는 열 방향 전극 라인(R1~R9) 각각을 위하여 구동 펄스 전압과 센싱 펄스 전압을 조합하기 위한 펄스 조합용 회로(pulse integration circuit)를 포함할 수 있다. 펄스 조합용 회로는 열 방향 전극 라인(R1~R9) 각각과 일대일로 대응되므로, 펄스 인가 회로부(164)는 열 방향 전극 라인(R1~R9)의 개수와 동일한 개수의 펄스 조합용 회로를 포함할 수 있다. 펄스 조합용 회로로는 예컨대, 감산기(subtractor, 164a)가 이용될 수 있다. 그리고 펄스 인가 회로부(164)는 또한 펄스 조합용 회로, 예컨대 감산기(164a)로부터 입력되는 조합된 펄스 전압과 펄스 생성 회로부(162)로부터 입력되는 센싱 펄스 전압 중에서 하나를 선택하여 열 방향 전극 라인(R1~R9) 각각에 인가할 수 있다. 이를 위하여, 펄스 인가 회로부(164)는 두 개의 입력 펄스 전압 중에서 하나의 펄스 전압을 선택하기 위한 스위칭 소자(164b)를 포함할 수 있다.
도 8은 도 7의 열 방향 전극 라인(R1~R9) 각각으로 인가되는 구동 펄스 전압(Vd)과 센싱 펄스 전압(Vs)의 타이밍 챠트의 일례를 보여 주는 것으로서, 세 개의 열 방향 전극 라인(R4~R6)만이 구동 셀과 접속되는 경우이다. 도 8에 도시된 구동 펄스 전압(Vd)과 센싱 펄스 전압(Vs)의 크기 및 지속 시간 등은 단지 설명의 편의를 위한 것으로서, 양 펄스의 비는 실제와는 다를 수 있다. 도 8을 참조하면, 구동 신호인 구동 펄스 전압(보다 구체적으로는, 센싱 펄스 전압이 감산된 구동 펄스 전압)은 구동 셀과 접속되는 세 개의 열 방향 전극 라인(R4~R6)으로만 인가된다. 그리고 센싱 신호인 센싱 펄스 전압은 단독으로 또는 구동 펄스 전압과 조합되어서 순차적으로 모든 열 방향 전극 라인(R1~R9)으로 인가된다.
계속해서 도 7을 참조하면, 센싱 회로부(102a)는 열 방향 전극 라인(R1~R9) 각각으로 순차적으로 입력되는 센싱 신호(예컨대, 센싱 펄스 전압)에 응답하여, 각 행 방향 전극 라인(C1~C9)과의 교차점, 즉 각각의 구동 전극 쌍에 입력이 있는지를 판정한다. 전술한 바와 같이, 센싱 회로부(102a)는 각 구동 전극 쌍에서의 정전 용량을 측정하고, 측정된 정전 용량이 입력 유형에 따른 정전 용량 기준값과 비교함으로써 입력 여부를 판정할 수 있다.
센싱 회로부(102a)가 정전 용량을 측정하여 이를 기준값과 비교하는 방법에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 센싱 회로부(102a)는 행 방향 전극 라인(C1~C9) 각각을 통해 출력되는 전기 신호, 예컨대 전압이나 전류를 소정의 기준값(정전 용량 기준값에 대응하는 기준 전압이나 기준 전류)과 비교하여 입력 여부를 판정할 수 있다. 이를 위하여, 센싱 회로부(102a)는 행 방향 전극 라인(C1~C9) 각각과 일대일로 접속되어 있는 전압-전류 변환기(voltage-to-current converter, VIC)와 비교기(comparator)를 포함할 수 있다. 하지만, 센싱 회로부(102a)의 구성은 여기에 한정되지 않는데, 예를 들어 전압-전류 변환기 대신에 전하 증폭기(charge amplifier) 등이 사용될 수도 있다.
도 9a는 센싱 회로부(102a)의 일례로서 전압-전류 변환기(VIC)와 비교기를 포함하는 회로도이다. 도 9a를 참조하면, 상하부 전극 사이의 간극 변화에 의하여 구동 전극 쌍(130)에서 정전 용량이 변화하게 되면, 입력 펄스 전압(Vin)에 의하여 커패시터(즉, 구동 전극 쌍(130))의 양단에 충전과 방전되는 전하량, 즉 전류(i)가 변화하게 된다. 그리고 이러한 충방전 전류(i)의 변화는, 전압-전류 변환기(VIC)를 거치게 되면, 피드백 저항(Rf)과 충방전 전류(i)의 곱에 해당하는 출력 전압(Vout)의 변화로 나타나게 된다. 그리고 비교기(comparator)는 출력 전압(Vout)과 기준 전압(Vref)을 비교하여 입력 여부를 판정한다. 기준 전압(Vref)은 입력 유형이 클릭 입력인지 연속 입력인지에 따라서 달라질 수 있다.
그리고 도 9b와 도 9c는 각각 도 9a의 회로도의 각 단자(ⓐ, ⓑ, ⓒ)에서의 입력 전압 또는 출력 전압을 보여 주는 타이밍 챠트들로서, 도 9b는 입력 유형이 클릭 입력으로 판정된 경우이고 도 9c는 입력 유형이 연속 입력으로 판정된 경우이다. 도 9b를 참조하면, 단자 ⓑ에서의 출력 전압(Vout)이 클릭 입력의 기준 전압(Vref1) 보다 크면, 단자 ⓒ에서는 입력이 있는 것을 지시하는 펄스 신호(Vp)가 감지된다. 그리고 단자 ⓐ를 통해서는 구동 전압 펄스가 더 이상 인가되지 않고 센싱 전압 펄스만이 입력된다. 마찬가지로 도 9c를 참조하면, 단자 ⓑ에서의 출력 전압(Vout)이 연속 입력의 기준 전압(Vref2) 보다 크면, 단자 ⓒ에서는 입력이 있는 것을 지시하는 펄스 신호가 감지된다. 그리고 단자 ⓐ를 통해서는 구동 전압 펄스가 더 이상 인가되지 않고 센싱 전압 펄스만이 입력된다.
도 10은 다른 실시예에 따른 터치 패널 몸체(200)의 구성을 보여 주는 단면도이다. 도 10에 도시된 터치 패널 몸체(200)를 포함하는 터치 패널의 구성은 도 1과 동일할 수 있지만, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 이하, 불필요한 중복 설명을 회피하기 위하여, 도 2에 도시된 터치 패널 몸체(100)와의 차이점을 중심으로 터치 패널 몸체(200)의 구조에 관하여 설명한다.
도 10을 참조하면, 터치 패널 몸체(200)도 한 쌍의 기판, 즉 하부 기판(212)과 상부 기판(214), 전기 유변 유체(220), 구동 전극 쌍(230), 스페이서(240), 및 실링재(250)를 포함한다는 점에서, 도 2의 터치 패널 몸체(100)와 구성이 동일하다. 다만, 본 실시예에 따른 터치 패널 몸체(200)는 스페이서(240)가 상부 기판(214)을 지지하지 않는다는 점에서, 도 2의 터치 패널 몸체(100)와 차이가 있다.
보다 구체적으로, 스페이서(240)는 상부 기판(214)과 접촉하지 않으며, 임의의 간격으로 상부 기판(214)과 이격되어 있다. 이를 위하여, 스페이서(240)는 실링재(250)의 높이보다 낮은 구조물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실링재(250)는 스페이서(240)와 높이가 갖는 실링 댐(sealing dam, 252) 및 실링 댐(252)의 상면에 배치되어 상부 기판(214)과 접촉하고 있는 이격 부재(254)를 포함하는 이중 구조물로 형성할 수 있다. 이 경우에, 이격 부재(254)는 반드시 실링 댐(252)과 같은 재질로 형성될 필요는 없다. 예를 들어, 이격 부재(254)는 액정 표시 기판(LCD)에 제조에 사용되는 실링 볼(sealant ball)일 수 있는데, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 실링재(250)를 이중 구조로 형성하면, 서로 같은 높이를 갖는 실링 댐(252)과 스페이서(240)는 일체로 형성할 수 있으므로, 제조 공정이 효율적이다. 이와는 달리, 실링재(250)는 스페이서(240)보다 높이가 더 높은 단일 구성요소, 예컨대 실링 댐만으로 형성될 수도 있다.
도 11은 상부 기판과 스페이서 사이의 간격이 다른 터치 패널에서 상부 기판의 변위에 따른 터치 패널의 반발력의 변화를 비교해서 보여 주는 그래프이다. 도 11의 그래프 (a), (b), 및 (c)는 각각 상부 기판과 스페이서 사이의 간격이 0㎛, 50㎛, 100㎛인 경우이다. 터치 패널에서 상부 기판과 하부 기판 사이의 간격은 200㎛이고 또한 상부 기판의 변위가 100㎛일 때 인가된 구동 전압이 해제된다. 도 11을 참조하면, 상부 기판과 스페이서 사이의 간격이 없는 경우(그래프 (a))에는 변위가 생기기 시작할 때부터 상대적으로 반발력이 크지만, 상부 기판과 스페이서 사이의 간격이 있는 경우(그래프 (b)와 (c))에는 전자의 경우(그래프 (a))보다 상대적으로 반발력이 작다는 것을 알 수 있다. 그리고 상부 기판의 변위가 같은 경우에는, 상부 기판과 스페이서 사이의 간격이 있는 경우(그래프 (b)와 (c))가 상부 기판과 스페이서 사이의 간격이 없는 경우(그래프 (a))보다 반발력이 더 작다. 이것은 도 10에 도시된 것과 같은 터치 패널 몸체(200)에서는 변형된 상부 기판(214)이 스페이서(240)와 접촉할 때까지는 전기 유변 유체(220)에 의해서만 반발력이 생성되기 때문이다.
이와 같이, 스페이서(240)가 상부 기판(214)을 지지하지 않고 소정의 거리만큼 이격되어 있는 터치 패널 몸체(200)에서 사용자 접촉면에 대한 접촉 또는 가압에 의하여 상부 기판(214)이 변형될 때 사용자가 느끼는 반발력은, 전술한 터치 패널 몸체(100, 도 2 참조)보다 작다. 특히, 스페이서(240)와 상부 기판(214)이 이격되어 있는 거리 범위 내에서는 전기 유변 유체(220)에 의한 반발력만 생성되므로, 터치 패널의 반발력은 상당히 작다. 따라서 스페이서(240)와 상부 기판(214)이 이격되어 있는 거리 범위 내이면, 터치 패널 몸체(200)는 작은 힘으로도 충분한 상부 기판(214)의 변형을 얻을 수 있다. 이러한 터치 패널 몸체(200)를 구비하는 터치 패널은 입력을 하는 사용자, 특히 연속 입력(클릭 입력보다 동작 하중이 낮다)을 하는 사용자에게 보다 부드러운 접촉감을 제공할 수 있다.
그리고 상부 기판(214)의 범위가 스페이서(240)와 상부 기판(214)이 이격되어 있는 거리를 넘어서면, 터치 패널의 반발력은 비록 도 2의 터치 패널 몸체(100) 보다는 작지만 상대적으로 크다. 이것은 변위가 이격 거리 이상이 되면 스페이서(240)도 반발력을 생성하기 때문이다. 따라서 이러한 터치 패널 몸체(200)를 구비하는 터치 패널은 클릭 입력(연속 입력보다 동작 하중이 높다) 시에 근접 센싱에 의한 입력 오류를 방지하는데 효과적이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 터치 패널 몸체(300)의 구성을 보여 주는 단면도이다. 도 12에 도시된 터치 패널 몸체(300)를 포함하는 터치 패널의 전체 구성은 도 1과 동일할 수 있지만, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 이하, 도 2에 도시된 터치 패널 몸체(100)와의 차이점을 중심으로 터치 패널 몸체(300) 및 이를 포함하는 터치 패널에 관하여 설명한다.
도 12를 참조하면, 터치 패널 몸체(300)도 한 쌍의 기판, 즉 하부 기판(312)과 상부 기판(314), 전기 유변 유체(320), 구동 전극 쌍(330), 스페이서(340), 및 실링재(350)를 포함한다는 점에서, 도 2의 터치 패널 몸체(100) 및 도 10의 터치 패널 몸체(200)와 구성이 동일하다. 다만, 본 실시예에 따른 터치 패널 몸체(300)는 스페이서(340)의 단면적이 높이가 증가함에 따라서 줄어드는 기둥 형상(예컨대, 원뿔 또는 원뿔대와 같은 형상)을 갖는다는 점에서, 도 2의 터치 패널 몸체(100)나 도 10의 터치 패널 몸체와는 구성에 차이가 있다. 그리고 도면에는 도 1의 터치 패널 몸체(100)와 마찬가지로 터치 패널 몸체(300)는 스페이서(340)와 상부 기판(314)이 접촉을 하고 있는 것으로 도시되어 있지만, 도 10의 터치 패널 몸체(200)와 같이 스페이서가 상부 기판과 접촉하여 지지하지 않는 경우에도, 스페이서는 원뿔 또는 원뿔대와 같은 형상이 적용될 수 있다.
보다 구체적으로, 스페이서(340)는 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 형상, 예컨대 원뿔 형상이나 원뿔대 형상을 갖는다. 스페이서(340)는 원뿔대에 한정되지 않으며, 삼각뿔대이나 사각뿔대와 같은 다각형 뿔대일 수 있다. 그리고 단면적도 반드시 높이의 증가에 따라서 선형으로 감소할 필요는 없으며, 볼록한 타원이나 오목한 타원 형상으로 감소할 수도 있다.
도 13a 및 도 13b는 다른 형상의 스페이서(340)를 구비한 터치 패널에서 상부 기판의 변위에 따른 터치 패널의 반발력의 변화를 비교해서 보여 주는 그래프로서, 도 13b는 도 13a에서 점선 원으로 표시된 부분을 확대한 그래프이다. 도 13a 및 도 13b에서, 그래프 (a)는 스페이서가 지름이 100㎛인 원기둥 형상인 경우이고, 그래프 (b)와 (c)는 스페이서의 상단부의 지름은 100㎛이지만 하단부의 지름은 각각 150㎛와 200㎛인 원뿔대 형상인 경우이다. 도 13a 및 도 13b를 참조하면, 상단부의 단면적이 같다고 가정할 경우에, 하단부의 단면적이 클수록 상부 기판의 변위에 따른 반발력은 더 큰 기울기로 증가한다는 것을 알 수 있다. 즉, 상부 기판의 변위가 같을 경우에, 터치 패널의 반발력은 상부 기판의 변위에 해당하는 높이에서의 스페이서의 단면적에 비례한다. 따라서 하단부의 단면적이 같다고 가정하면, 상단부의 단면적이 작을수록 동일한 변위인 경우에는 터치 패널의 반발력은 더 작다.
이와 같이, 상측으로 갈수록 단면적이 줄어드는 스페이서(340)를 포함하는 터치 패널 몸체(300)의 반발력은, 스페이서(340)의 하단부와 단면적이 같은 기둥 형상의 스페이서를 포함하는 터치 패널 몸체(100)의 반발력보다 보다 작다. 따라서 스페이서(340)를 뿔 형상이나 뿔대 형상으로 제조함으로써, 터치 패널 몸체(300)는 작은 힘으로도 충분한 상부 기판(314)의 변형을 얻을 수 있다. 이러한 터치 패널 몸체(300)를 구비하는 터치 패널은 사용자, 특히 연속 입력(클릭 입력보다 동작 하중이 낮다)을 하는 사용자에게 보다 부드러운 접촉감을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예에 불과할 뿐, 이 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 기술 사상은 특허청구범위에 기재된 발명에 의해서만 특정되어야 한다. 따라서 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예는 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
10 : 터치 패널
100 : 터치 패널 몸체
102 : 판정부
104 : 제어부
112 : 하부 기판
114 : 상부 기판
120 : 전기 유변 유체
130 : 구동전극 쌍
140 : 스페이서
150 : 실링재

Claims (20)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판과 간극을 가지고 이격되어 있으며 또한 사용자 접촉면을 갖는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 간극에 채워져 있는 전기 유변 유체; 및
    상기 사용자 접촉면에 대한 접촉 또는 가압을 감지하여 입력 유형을 결정하고, 결정된 입력 유형에 따라 다른 동작 하중을 적용하여 입력 여부를 판정하는 판정부를 포함하는 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 유형은 클릭 입력과 연속 입력을 포함하고,
    상기 판정부는 상기 클릭 입력보다 상기 연속 입력인 경우에 더 작은 동작 하중을 적용하여 입력 여부를 판정하는 터치 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 판정부는 상기 사용자 접촉면에 대한 접촉 위치 또는 가압 위치가 변하는지를 기준으로 상기 클릭 입력과 상기 연속 입력을 구분하는 터치 패널.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 기판에 형성되어 있는 복수의 제1 전극과 상기 제2 기판에 형성되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하며, 각각 구동전압이 인가되면 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 간극에 전기장을 유도하는 구동전극 쌍 어레이(array of driving electrodes' pair); 및
    상기 판정부에서 입력이 있는 것으로 판정하면, 적어도 상기 입력이 있는 위치의 상기 구동전극 쌍에 인가된 구동전압을 해제하는 제어부를 더 포함하는 터치 패널.
  5. 제1 기판;
    상기 제1 기판과 간극을 가지고 이격되어 배치되어 있고, 사용자 접촉면(user touch surface)을 갖는 제2 기판;
    상기 제1 기판에 형성되어 있는 복수의 제1 전극과 상기 제2 기판에 형성되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하며, 각각 구동전압이 인가되면 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 간극에 전기장을 유도하는 구동전극 쌍 어레이(array of driving electrodes' pair);
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 간극에 채워져 있으며 상기 전기장에 의하여 점도가 증가하는 전기 유변 유체;
    상기 제1 기판의 테두리와 상기 제2 기판의 테두리 사이에 개재되어서 상기 전기 유변 유체를 밀봉하는 실링재;
    상기 제1 기판 상에 다수 개가 배치되어 있으며, 탄성 특성을 갖는 물질로 형성되어 있는 스페이서; 및
    상기 사용자 접촉면에 대한 접촉 또는 가압을 감지하여 입력 유형을 결정하고, 결정된 입력 유형에 따라 다른 동작 하중을 적용하여 입력 여부를 판정하는 판정부를 포함하는 터치 패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 입력 유형은 클릭 입력과 연속 입력을 포함하고,
    상기 판정부는 상기 클릭 입력보다 상기 연속 입력인 경우에 더 작은 동작 하중을 적용하여 입력 여부를 판정하는 터치 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 판정부는 상기 사용자 접촉면에 대한 접촉 위치 또는 가압 위치가 변하는지를 기준으로 상기 클릭 입력과 상기 연속 입력을 구분하는 터치 패널.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 판정부에서 입력이 있는 것으로 판정하면, 적어도 상기 입력이 있는 위치의 상기 구동전극 쌍에 인가된 구동전압을 해제하는 제어부를 더 포함하는 터치 패널.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 스페이서의 높이는 상기 실링재의 높이보다 낮은 터치 패널.
  10. 제9항에 있어서, 상기 실링재는
    상기 스페이서와 같은 높이를 가지며 상기 제1 기판 상에 배치되어 있는 실링댐; 및
    상기 실링댐과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있으며 소정의 높이를 갖는 이격 부재를 포함하는 터치 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 실링댐은 상기 스페이서와 동일한 물질로 형성되는 터치 패널.
  12. 제5항 또는 제9항에 있어서,
    상기 스페이서는 상측으로 갈수록 단면적이 작아지는 형상을 갖는 터치 패널.
  13. 제1 방향으로 연장된 M(M은 2이상의 정수)개의 제1 전극 라인이 나란히 형성되어 있는 제1 기판;
    상기 제1 기판과 이격되어 배치되어 있으며, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 N(N은 2이상의 정수)개의 제2 전극 라인들이 나란히 형성되어 있는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 간극에 채워져 있는 전기 유변 유체;
    상기 전기 유변 유체를 구동하기 위한 구동 펄스 전압과 입력 여부를 판정하기 위한 센싱 펄스 전압을 발생시키는 펄스 생성 회로부;
    상기 펄스 생성부로부터 입력되는 구동 펄스 전압과 센싱 펄스 전압을 조합하여 상기 M개의 제1 전극 라인에 인가하기 위한 펄스 인가 회로부; 및
    상기 센싱 펄스 전압에 응답하여 상기 M개의 제1 전극 라인들 각각과 상기 N개의 제2 전극 라인들 각각의 교차점에서의 커패시턴스를 측정하여 입력 여부를 판정하되, 입력 유형에 따라서 다른 기준값을 적용하여 입력 여부를 판정하는 센싱 회로부를 포함하는 터치 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 펄스 인가 회로부는 상기 구동 펄스 전압을 상기 M개의 제1 전극 라인들의 전부 또는 일부에 인가된 상태에서 상기 M개의 제1 전극 라인들에 순차적으로 상기 센싱 펄스 전압을 인가하는 터치 패널.
  15. 제13항에 있어서, 상기 센싱 회로부는
    상기 N개의 제2 전극 라인들 각각과 일대일로 접속되어 있는 N개의 전압-전류 변환기(voltage-to-current converter); 및
    상기 N개의 전압 전류 변환기의 출력 전압과 기준 전압을 비교하는 비교기를 포함하고,
    상기 기준 전압은 입력 유형에 따라 다른 터치 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 입력 유형은 클릭 입력과 연속 입력을 포함하고,
    상기 클릭 입력의 기준 전압은 상기 연속 입력의 기준 전압보다 더 큰 터치 패널.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 센싱 회로부가 상기 N개의 전극 라인들 중의 적어도 하나의 라인에서 입력이 있는 것으로 판정하면, 상기 펄스 인가부는 상기 N개의 전극 라인들 중에서 적어도 상기 입력이 있는 것으로 판정된 전극 라인에 인가된 구동 전압을 해제하는 터치 패널.
  18. 제1항의 터치 패널을 사용자 입력 장치로 구비하는 전자 기기.
  19. 제5항의 터치 패널을 사용자 입력 장치로 구비하는 전자 기기.
  20. 제13항의 터치 패널을 사용자 입력 장치로 구비하는 전자 기기.
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