KR20150072950A - 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

터치에 의해 생성된 감지신호를 적어도 2개의 수신채널을 통해 수신하는 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공한다.
디스플레이 장치의 일 실시예에 따르면, 구동신호를 인가받는 복수의 구동전극과, 터치에 의해 감지신호를 생성하는 복수의 감지전극이 교차하여 배열되는 터치패널; 및 상기 감지신호를 수신하는 복수의 수신채널이 마련되는 감지 회로부를 포함하되, 상기 감지 회로부는 적어도 2개의 수신채널을 통해 상기 터치에 의해 발생한 하나의 감지신호를 수신하도록 마련될 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제조방법{DISPLAY APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
화면에 영상을 표시하는 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 시각적이면서 입체적인 영상을 표시하는 장치이다.
최근에는 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있어 설치 공간의 제약을 덜 받으며 대화면의 영상 구현 및 평판화가 용이하고, 고화질 등 여러 가지로 성능이 우수한 평판 디스플레이 장치(Flat Display Device)들이 개발되고 있다.
이러한 디스플레이 장치에 터치패널이 결합되어, 사용자에게 직관적인 입력 방법을 제공할 수 있다. 터치를 감지하는 디스플레이 장치는 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 네비게이션 등과 같은 다양한 전자 기기에 널리 사용되고 있다. 특히, 최근 스마트폰에 대한 수요가 증가하면서, 제한된 폼팩터에서 다양한 입력방법을 제공할 수 있는 터치를 감지하는 디스플레이 장치의 채용 비율이 날로 증가하고 있다.
디스플레이 장치 및 그 제조방법의 일 측면에 의하면, 터치에 의해 생성된 감지신호를 적어도 2개의 수신채널을 통해 수신하는 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공한다.
디스플레이 장치 및 그 제조방법의 일 실시예에 따르면, 구동신호를 인가받는 복수의 구동전극과, 터치에 의해 감지신호를 생성하는 복수의 감지전극이 교차하여 배열되는 터치패널; 및 감지신호를 수신하는 복수의 수신채널이 마련되는 감지 회로부를 포함하되, 감지 회로부는 적어도 2개의 수신채널을 통해 터치에 의해 발생한 하나의 감지신호를 수신하도록 마련될 수 있다.
감지 회로부는, 감지전극의 개수보다 적은 수의 수신채널이 마련될 수 있다.
감지 회로부는, 감지신호를 수신한 적어도 2개의 수신채널에 대응되는 위치 값을 확인하는 연산부를 더 포함할 수 있다.
연산부는, 적어도 2개의 수신채널과 위치 값을 1 대 1 대응시키도록 마련될 수 있다.
하나의 구동전극으로 구동신호를 전송하는 복수의 전송채널이 마련되는 구동 회로부를 더 포함할 수 있다.
구동 회로부는, 구동신호를 적어도 2개의 전송채널을 통해 하나의 구동전극에 전송하도록 마련될 수 있다.
구동 회로부는, 구동전극의 개수보다 적은 수의 전송채널이 마련될 수 있다.
디스플레이 장치의 제조방법의 일 실시예에 따르면, 구동신호를 인가받는 복수의 구동전극과, 터치에 의해 감지신호를 생성하는 복수의 감지전극이 교차하여 배열되도록 터치패널을 마련하고; 감지신호를 수신하는 복수의 수신채널을 포함하도록 감지 회로부를 마련하고; 터치에 의해 발생한 하나의 감지신호를 적어도 2개의 수신채널을 통해 수신하도록 감지 회로부와 터치패널을 전기적으로 연결하는 것을 포함할 수 있다.
감지 회로부를 마련하는 것은, 감지전극의 개수보다 적은 수의 수신채널을 포함하도록 감지 회로부를 마련하는 것을 포함할 수 있다.
감지 회로부를 마련하는 것은, 감지신호를 수신한 적어도 2개의 수신채널에 대응되는 위치 값을 확인하는 연산부를 마련하는 것을 더 포함할 수 있다.
연산부를 마련하는 것은, 감지신호를 수신한 적어도 2개의 수신채널과 위치 값을 1 대 1 대응시키도록 마련할 수 있다.
감지 회로부와 터치패널을 전기적으로 연결하는 것은, 각각의 구동전극과 이에 대응되는 적어도 2개의 수신채널을 전기적으로 연결하는 것을 포함할 수 있다.
하나의 구동전극으로 구동신호를 전송하는 복수의 전송채널을 포함하도록 구동 회로부를 마련하는 것을 더 포함할 수 있다.
구동신호를 적어도 2개의 전송채널을 통해 하나의 구동전극으로 전송하도록 구동 회로부와 터치패널을 전기적으로 연결하는 것을 더 포함할 수 있다.
구동 회로부를 마련하는 것은, 구동전극의 개수보다 적은 수의 전송채널을 포함하도록 구동 회로부를 마련하는 것을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치 및 그 제조방법의 일 측면에 의하면, 감지신호를 적어도 2개의 수신채널을 통해 수신할 수 있어, 수신채널의 개수를 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 수신채널을 포함하는 감지 회로부의 복잡도를 감소시켜, 제조 원가를 낮출 수 있다.
디스플레이 장치 및 그 제조방법의 다른 측면에 의하면, 구동신호를 적어도 2개의 전송채널을 통해 전송할 수 있어, 전송채널의 개수 및 전송채널을 포함하는 구동 회로부의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 디스플레이 장치를 포함하는 전자 기기의 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 2는 터치패널을 포함하는 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 터치패널을 포함하는 디스플레이 장치의 일 실시예에 따른 블록도이다.
도 4a 내지 4c는 터치가 발생된 위치 값을 확인하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 하나의 감지신호를 2개의 수신채널에서 수신하는 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 6a 및 6b는 하나의 감지신호를 2개의 수신채널에서 수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 7b는 2개의 전송채널에서 하나의 구동전극에 구동신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 　
도 8a 및 8b는 구동 회로부와 감지 회로부를 포함하는 집적 회로가 내장된 IC 칩(IC Chip)을 예시한 도면이다.
도 9는 디스플레이 장치의 제조방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.
도 10은 디스플레이 장치의 제조방법의 다른 실시예에 따른 흐름도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 디스플레이 장치를 포함하는 전자 기기의 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치를 포함하는 전자 기기(100)는 화면을 출력하기 위한 디스플레이 장치(110), 입력부(120), 음성 출력을 위한 오디오부(130) 등을 포함하며, 디스플레이 장치(110)와 일체화되는 터치패널을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 모바일 기기의 경우 터치패널과 디스플레이 패널이 디스플레이 장치(110)에 일체화되어 구현되는 것이 일반적이며, 터치패널은 디스플레이 패널에 표시되는 영상이 투과될 수 있을 정도로 높은 빛 투과율을 가져야 한다. 따라서 터치패널은 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide) 등과 같이 투명한 필름 재질의 베이스 기판에 투명하고 전기 전도성을 갖는 ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 전도성 폴리머, 또는 그라핀(Graphene)과 같은 물질로 감지 전극을 형성함으로써 구현될 수 있다. 또한, 매우 얇은 선폭을 갖는 금속이 빽빽하게 배치되는 메쉬(mesh) 구조로 감지 전극을 형성하는 실시예 또한 적용될 수 있다. 디스플레이 장치의 베젤 영역에는 투명 전도성 물질로 형성된 감지 전극과 연결되는 배선 패턴이 배치되며, 배선 패턴은 베젤 영역에 의해 시각적으로 차폐되므로 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 금속 물질로도 형성이 가능하다.
터치패널을 포함하는 디스플레이 장치(110)는 터치를 감지하는 방법에 따라 크게 저항막 방식과 정전용량 방식으로 구분된다. 이 중 정전용량 방식은 상대적으로 수명이 길고 다양한 터치 방법과 제스처를 손쉽게 구현할 수 있어 그 적용 비율이 갈수록 높아지고 있다. 특히 정전용량 방식은 저항막 방식에 비해 멀티 터치 인터페이스를 구현하기가 용이하여 다양한 기기에 폭넓게 적용된다.
정전용량 방식은 그 동작 원리에 따라 결합 정전용량(Mutual-Capacitance) 방식과, 자체 정전용량(Self-Capacitance) 방식으로 구분된다. 결합 정전용량 방식은 오류 없이 정확한 멀티 터치 인터페이스를 구현할 수 있다. 결합 정전용량 방식은 구동 전극에 순차적으로 구동 신호를 인가하고, 구동 신호가 인가된 구동 전극과 인접한 감지 전극을 스캔하여, 정전용량 변화를 검출함으로써 터치를 감지한다. 이하에서는, 도 2 및 3을 참조하여, 결합 정전용량방식을 따르는 디스플레이 장치의 일 실시예를 설명한다.
도 2는 터치패널을 포함하는 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2와 같이, 터치패널을 포함하는 디스플레이 장치(110)는 터치패널(200), 구동 회로부(300) 및 감지 회로부(400)를 포함할 수 있다.
터치패널(200)의 일 실시예에 따르면, 기판(210), 기판(210) 상에 마련되는 복수의 구동전극(220) 및 복수의 감지전극(230)을 포함할 수 있다. 도 2에는 도시되지 않았으나, 복수의 구동전극(220) 및 복수의 감지전극(230) 각각은 배선 및 본딩 패드를 통해 기판(210)의 일단에 부착되는 회로 기판의 배선 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다.
기판(210)은 구동전극(220) 및 감지전극(230)이 형성되기 위한 투명한 기판일 수 있으며, PI(Polyimide), PMMA(Polymethylmethacrylate), PET(Polyethyleneterephthalate), PC(Polycarbonate)과 같은 플라스틱 재료, 또는 강화 글라스(tempered glass)로 마련될 수 있다. 또한, 구동전극(220) 및 감지전극(230)이 형성되는 영역 이외에, 구동전극(220) 및 감지전극(230)과 연결되는 배선이 마련되는 영역에는 배선을 시각적으로 차폐하기 위한 인쇄회로가 기판(210)에 형성될 수 있다.
복수의 구동전극(220) 및 복수의 감지전극(230)은 기판(210)의 일면 또는 양면에 마련될 수 있으며, 투명하고 전도성을 갖는 ITO(Indium Tin-Oxide), IZO(Indium Zinc-Oxide), ZnO(Zinc Oxide), CNT(Carbon Nano Tube), 그라핀 계열 물질 등으로 형성될 수 있다. 도 2에는 마름모, 또는 다이아몬드 형상의 패턴을 갖는 구동전극(220) 및 감지전극(230)이 도시되었으나, 이 외에 직사각형, 삼각형 등의 다양한 다각형 형상의 패턴을 가질 수 있다.
복수의 구동전극(220)은 X 축 방향으로 형성되고, 복수의 감지전극(230)은 Y 축 방향으로 형성될 수 있다. 복수의 구동전극(220)과 복수의 감지전극(230)은 기판(210)의 양면에 마련되거나, 또는 서로 다른 기판(210)에 마련되어 교차될 수 있다. 기판(210)의 일면에 모두 마련되는 경우에는 구동전극(220)과 감지전극(230)의 교차 지점에 부분적으로 절연층을 형성할 수 있다.
구동 회로부(300) 및 감지 회로부(400)는 터치패널(200)의 회로 기판에 실장되어 복수의 감지전극(230)에서 생성되는 감지신호를 검출하고, 그로부터 터치를 감지할 수 있다.
한편, 구동 회로부(300) 및 감지 회로부(400)는 하나의 집적 회로(IC)로 구현될 수 있다.
이하에서는, 도 3을 참조하여, 터치를 감지하기 위한 각 구성의 구체적인 동작을 설명한다.
도 3은 터치패널을 포함하는 디스플레이 장치의 일 실시예에 따른 블록도이다.
도 3과 같이, 디스플레이 장치의 일 실시예는 구동신호를 인가받는 복수의 구동전극(220)과 터치에 의해 감지신호를 생성하는 복수의 감지전극(230)이 교차하여 배열되는 터치패널(200); 감지신호를 수신하는 복수의 수신채널(410)이 마련되는 감지 회로부(400)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 구동전극(220)으로 구동신호를 전송하는 복수의 전송채널(310)이 마련되는 구동 회로부(300)를 더 포함할 수 있다.
터치패널(200)은 X 축 방향으로 연장되는 복수의 구동전극(220)과, X 축에 교차하는 Y 축 방향으로 연장되는 복수의 감지전극(230)을 포함할 수 있다. 이렇게 배열된 구동전극(220)과 감지전극(230)의 교차점에서 정전용량 변화 C11~Cmn가 발생한다. 정전용량 변화 C11~Cmn은 구동전극(220)에 인가되는 구동신호에 의해 생성되는 결합 정전용량(mutual-capacitance) 변화일 수 있다.
구동 회로부(300)는 터치패널(200)의 구동전극(220)에 미리 정해진 구동신호를 인가할 수 있다. 구동신호는 미리 정해진 주기와 진폭을 갖는 구형파(Square Wave), 사인파(Sine Wave), 삼각파(Triangle Wave) 등일 수 있으며, 복수의 구동전극(220) 각각에 순차적으로 인가될 수 있다.
감지 회로부(400)는 감지전극(230)으로부터 정전용량 변화 C11~Cmn을 감지하기 위한 적분 회로(420)를 포함할 수 있다. 적분 회로(420)는 적어도 하나의 연산 증폭기와 소정 용량을 갖는 캐패시터 C1을 포함할 수 있으며, 연산 증폭기의 반전 입력단이 감지전극(230)과 연결되어 정전용량 변화 C11~Cmn을 전압 신호 등와 같은 아날로그 신호로 변환, 출력할 수 있다.
감지 회로부(400)는 이러한 아날로그 신호를 기초로 터치를 감지할 수 있다. 여기서 터치를 감지한다는 것은 발생한 터치의 횟수, 터치가 발생된 위치 값 또는 제스처 동작 등을 확인하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 감지 회로부(400)는 감지전극(230)으로부터 감지신호를 수신하는 복수의 수신채널(410)이 마련될 수 있다. 수신채널(410)은 감지신호를 수신하기 위해 감지전극(230)과 전기적으로 연결될 수 있는데, 연결되는 방식에 따라 터치가 발생된 위치 값을 확인하는 방법이 달라질 수 있다.
도 4a 내지 4c는 터치가 발생된 위치 값을 확인하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 화살표가 가르치는 위치는 터치가 발생된 곳으로 가정한다.
도 4a와 같이, 각각 위치에 하나의 위치 값을 할당할 수 있다. 이 경우, 터치가 발생된 위치에 대응되는 위치 값 8을 확인할 수 있다.
도 4a의 방법을 구현하기 위해, 각각의 수신채널(410)에 미리 정해진 고유값을 할당한다. 그리고 각각의 감지전극(230)과 각각의 수신채널(410)이 1:1대응되도록 전기적으로 연결한다.
예를 들어, 도 4a를 구현하려면, 10개의 감지전극(230)을 배열시키고, 1부터 10까지의 고유값이 할당된 수신채널(410)과 각각의 감지전극(230)을 1:1로 연결시킬 수 있다. 터치가 발생되면, 터치가 발생된 감지전극(230)으로부터 감지신호가 생성되고, 이러한 감지신호는 8번 수신채널(410)에 의해 수신된다. 이를 통해 감지 회로부(400)는 터치가 발생된 위치에 대응되는 위치 값 8을 확인할 수 있다.
이와는 달리, 각각의 위치에 복수 개의 위치 값의 조합을 할당할 수도 있다. 예를 들면, 도 4b와 같이 터치가 발생된 위치에 대응하는 위치 값은 8과 9 사이(이하, 8-9이라 함)임을 확인할 수 있다.
이러한 방법을 구현하기 위해, 도 4a의 방법과 동일하게, 각각의 수신채널(410)에 미리 정해진 고유값을 할당한다. 그리고 각각의 감지전극(230)을 복수의 수신채널(410)과 전기적으로 연결시킨다.
도 4b를 예로 들면, 10개의 감지전극(230)을 배열시키고, 1부터 10까지의 고유값이 할당된 수신채널(410) 중 두 개를 각각의 감지전극(230)과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 터치가 발생되면, 터치가 발생된 감지전극(230)에서 감지신호를 생성하게 되는데, 이러한 감지신호는 8번과 9번 수신채널(410)에서 수신할 수 있다. 이를 통해 감지 회로부(400)는 8-9 위치 값을 확인할 수 있다.
도 4b의 방법을 따르는 경우, 수신채널(410)의 수를 감지전극(23)의 수보다 적게 할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 각각의 위치에 복수 개의 위치 값의 조합을 할당하되, 1부터 5까지 숫자의 조합을 이용할 수 있다. 즉, 도 4c에서는 터치가 발생된 위치에 대응되는 위치 값은 5-2가 된다.
이를 실제로 구현하면, 수신채널(410)은 5개만 이용되면 충분하다. 도 4c와 같이, 터치가 발생하면, 터치가 발생된 감지전극(230)에서 감지신호를 생성하고, 이러한 감지신호는 수신채널(410) 5번과 2번에서 수신할 수 있다. 이를 기초로, 감지 회로부(400)는 위치 값 5-2를 획득할 수 있다.
이와 같이, 하나의 감지전극(230)에서 발생된 감지신호를 복수의 수신채널(410)을 통해 수신할 때, 수신채널(410)의 수를 줄일 수 있다. 각각의 감지전극(230)에 대응하여 수신채널(410)이 연결되는 경우에는 수신채널(410)이 감지전극(230)의 개수와 동일하게 마련되어야 한다. 그러나 복수의 수신채널(410) 조합으로 하나의 감지신호를 수신할 수 있다면, 감지전극(230)의 개수보다 적은 수의 수신채널(410)이 마련될 수 있다. 특히, 수신채널(410)의 최소 개수를 구하여, 적절한 개수의 수신채널(410)을 마련할 수 있다.
마련되는 수신채널(410)의 최소 개수는 감지전극(230)의 개수 및 하나의 감지신호를 수신하는 수신채널(410)의 수에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로 수신채널(410)의 최소 개수 n은 수학식 1을 만족한다.
　
[수학식 1] 　
n-1Cr　≤ K ≤ nCr
　
여기서, r은 하나의 감지신호를 수신하는 수신채널(410)의 수이고, K는 감지전극(230)의 개수를 의미할 수 있다.
예를 들어, 하나의 감지신호를 2개의 수신채널(410)에서 수신하고, 감지전극(230)은 10개가 마련되는 경우, r은 2이고 K는 10이 된다. 이를 수학식 1에 대입하면, 수학식 1을 만족하는 n은 5가 된다. 즉, 감지전극(230) 10개 중 어느 하나에서 생성되는 감지신호를 2개의 수신채널(410)에서 수신하는 경우, 수신채널(410)은 최소 5개가 마련될 수 있다.
이와 같이, 수신채널(410)의 수가 줄어들면, 수신채널(410)에 연결되는 적분 회로(420)의 수가 줄어들어, 회로의 복잡도 및 제조 단가를 낮출 수 있다.
지금까지 하나의 감지신호를 복수의 수신채널(410)에서 수신하는 방법에 대하여 설명하였으나, 이와 유사한 방법으로 복수의 전송채널(310)에서 하나의 구동전극(220)에 구동신호를 보낼 수도 있다.
이를 위해, 각각의 구동전극(220)과 복수의 전송채널(310)을 전기적으로 연결할 수 있다. 이 때, 각각의 구동전극(220)과 연결되는 전송채널(310)의 조합은 서로 다를 수 있다.
전송채널(310)의 수를 최소화하면서, 각각의 구동전극(220)과 복수의 전송채널(310)을 연결하는 방법은 도 4a 내지 4c를 통해 설명한 방법과 동일하다.
각각의 구동전극(220)에 각각의 전송채널(310)이 전기적으로 연결하고, 전송신호를 전송하고자 하는 구동전극(220)에 연결된 전송채널(310)을 이용하여 전송신호를 전송할 수도 있다. 그러나 이 경우, 구동전극(220)의 수만큼 전송채널(310)이 마련되어야 하고, 이에 수반하는 회로의 복잡도가 증가할 수 있다.
따라서, 수신채널(410) 뿐만 아니라 전송채널(310)의 수도 최소화 함으로써 회로의 복잡도를 개선할 수 있다.
도 5는 하나의 감지신호를 2개의 수신채널에서 수신하는 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
감지 회로부(400)의 5개의 수신채널(410)과 10개의 감지전극(230)이 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 감지전극(230)이 S1~S10의 수신채널(410)에 1 대 1로 연결되는 경우와 달리, 도 6에서는 각각의 감지전극(230)이 R1~R5의 수신채널(410) 중 2개와 연결될 수 있다. 이를 통해 하나의 감지전극(230)이 생성하는 감지신호는 2개의 수신채널(410)에 의해 수신될 수 있다.
이 때, 각각의 감지전극(230)과 연결되는 수신채널(410)의 조합은 서로 다를 수 있다. 　감지신호를 수신한 수신채널(410)의 조합을 통해 감지신호를 생성한 감지전극(230)을 확인할 수 있고, 이를 기초로 터치가 발생한 위치를 확인할 수 있기 때문이다.
도 5를 참조하면, 각각의 감지전극(230)은 2개의 수신채널(410)과 연결되어 있다. 가장 좌측의 감지전극(230)을 1로, 가장 우측의 감지전극(230)을 10으로 할 때, 각각의 감지전극(230)과 연결되는 수신채널(410)의 조합은 표 1과 같다.
감지전극 수신채널
1 R1-R2
2 R2-R3
3 R3-R4
4 R4-R5
5 R5-R1
6 R1-R3
7 R3-R5
8 R5-R2
9 R2-R4
10 R4-R1
이하에서는 표 1을 기초로, 하나의 감지신호를 2개의 수신채널(410)에서 수신하는 방법을 설명하도록 한다.
도 6a 및 6b는 하나의 감지신호를 2개의 수신채널에서 수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a와 같이, 사용자가 터치패널(200)의 특정 위치에 터치를 발생시키면, 터치가 발생된 감지전극(230)에서 감지신호가 생성될 수 있다. 도 6a에서는 감지신호가 생성된 감지전극(230)은 좌측으로부터 4번째 감지전극(230)이다. 감지전극(230)에서 생성된 감지전극(230)은 대응하는 수신채널(410)로 전달될 수 있다.
표 1에 따라, 좌측으로부터 4번째 감지전극(230)에서 생성된 감지신호는 R4 수신채널(410) 및 R5 수신채널(410)에서 수신될 수 있다. 도 6b와 같이, R4 및 R5 수신채널(410)은 동일한 파형의 감지신호를 수신할 수 있다. 감지회로부는, 감지신호를 수신한 수신채널(410)의 조합을 기초로 좌측으로부터 4번째 감지전극(230)에서 감지신호가 생성되었음을 확인할 수 있고, 이를 통해 터치가 발생한 위치 값을 확인할 수 있다.
다시 도 5을 참조하면, 구동 회로부(300)의 5개의 전송채널(310)과 10개의 구동전극(220)이 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 구동전극(220)이 M1~M10의 전송채널(310)에 1 대 1로 연결되는 경우와 달리, 도 6에서는 각각의 구동전극(220)이 T1~T5의 전송채널(310) 중 2개에 연결될 수 있다. 이를 통해 2개의 전송채널(310)에서 하나의 구동전극(220)에 구동신호를 전달할 수 있다.
이 때, 각각의 구동전극(220)과 연결되는 전송채널(310)의 조합은 서로 다를 수 있다. 구동신호가 서로 다른 조합의 전송채널(310)로부터 전송되면, 각각의 조합에 대응되는 구동전극(220)으로 구동신호가 공급될 수 있다.
도 6에서는, 각각의 구동전극(220)이 2개의 전송채널(310)과 연결된다. 가장 상측의 구동전극(220)을 1로, 가장 하측의 감지전극(230)을 10으로 할 때, 각각의 구동전극(220)과 연결되는 전송채널(310)의 조합은 표 1과 같다.
　
구동전극 전송채널
1 T1-T2
2 T2-T3
3 T3-T4
4 T4-T5
5 T5-T1
6 T1-T3
7 T3-T5
8 T5-T2
9 T2-T4
10 T4-T1
　
이하에서는 표 2를 기초로, 2개의 구동신호를 하나의 구동채널에서 수신하는 방법을 설명하도록 한다.
도 7a 및 7b는 2개의 전송채널에서 하나의 구동전극에 구동신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 　
구동채널 T3　및 T5에서 구동신호를 전송할 수 있다. 구체적으로, 구동채널 T3　및 T5는 동일한 파형을 갖는 구동신호를 동시에 전송할 수 있다. 이 때 구동신호는, 구동신호를 전송한 전송채널(310)의 조합에 대응되는 구동전극(220)으로 전송될 수 있다.
표 2를 참조하면, T3　및 T5　구동채널에서 발생시킨 구동신호는 위에서 7번째 구동전극(220)으로 전송될 수 있다. 이처럼, 각각의 구동전극(220)으로 구동신호를 순차적으로 전송하도록, 전송채널(310)의 조합을 변화시켜 구동신호를 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해, 수신채널(410) 뿐만 아니라 전송채널(310)의 수를 줄일 수 있고, 나아가 구동 회로부(300)의 복잡도를 낮출 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 감지 회로부(400)는, 감지신호를 수신한 적어도 2개의 수신채널(410)에 대응되는 위치 값을 확인하는 연산부(430)를 더 포함할 수 있다. 수신채널(410)이 수신한 감지신호는 적분 회로(420)를 통해 아날로그 신호로 출력됨은 앞서 확인한 바와 같다. 연산부(430)는 아날로그 신호가 출력된 적어도 2개의 수신채널(410)을 확인하고, 이와 같은 수신채널(410) 조합에 대응되는 감지전극(230)을 확인할 수 있다.
예를 들어, 연산부(430)는 표 1을 미리 저장할 수 있다. 연산부(430)는 감지신호를 수신한 수신채널(410)의 조합을 확인하고, 표 1을 참조하여, 대응되는 감지전극(230)을 확인할 수 있다. 이를 기초로 터치가 발생한 위치에 대응하는 위치값을 확인할 수 있다.
도 2에서 언급한 바와 같이, 구동 회로부(300)와 감지 회로부(400)는 하나의 집적 회로의 형태로 구현될 수 있다.
도 8a 및 8b는 구동 회로부와 감지 회로부를 포함하는 집적 회로가 내장된 IC 칩(IC Chip)을 예시한 도면이다.
도 8a와 8b의 IC 칩은 내부에 구동 회로부(300)와 감지 회로부(400)를 포함하되, 외부로 구동신호를 전송하는 전송채널(310) 및 감지신호를 수신하는 수신채널(410)이 노출되도록 마련됨을 전제로 설명한다. 한편 도 8a 및 8b의 IC 칩은 10개의 구동전극(220) 및 10개의 감지전극(230)에 연결되도록 마련되는 경우를 가정한다.
도 8a의 경우, 전송채널(310)이 D1부터 D10까지 10개가 마련된다. 각각의 전송채널(310)은 각각의 구동전극(220)으로 구동신호를 전송할 수 있도록, 1 대 1로 연결될 수 있다.
또한 도 8a의 IC 칩은 수신채널(410)이 S1부터 S10까지 10개가 마련된다. 전송채널(310)과 마찬가지로, 각각의 수신채널(410)은 각각의 감지전극(230)으로부터 감지신호를 수신할 수 있도록, 1 대 1로 연결될 수 있다.
그러나, 도 8a의 경우, 구동전극(220)과 감지전극(230)의 수만큼 전송채널(310) 및 수신채널(410)의 수가 마련되어야 하고, IC 칩 내부의 구동 회로부(300)와 감지 회로부(400)의 복잡도가 높다.
도 8b의 IC 칩은, 전송채널(310)과 수신채널(410)이 각각 5개씩 마련될 수 있다. 구체적으로 전송채널(310)은 T1부터 T5까지 5개, 수신채널(410)은 R1부터 R5까지 5개가 마련될 수 있다.
하나의 구동전극(220)에 2개의 전송채널(310)로부터 구동신호가 전송된다면, 5개의 전송채널(310) 중 2개의 조합으로도 충분히 IC 칩의 구현이 가능해 진다. 또한 하나의 감지전극(230)으로부터 2개의 수신채널(410)이 감지신호를 수신한다면, 5개의 수신채널(410) 중 2개의 조합으로도 터치가 발생한 위치를 감지할 수 있다.
도 9는 디스플레이 장치의 제조방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.
먼저 구동전극(220)과 감지전극(230)이 교차하여 배열되도록 터치패널(200)을 마련한다. 구동전극(220)은 구동신호를 인가받으며, 복수 개 마련될 수 있다. 또한 감지전극(230)은 감지신호를 생성하며, 복수 개 마련될 수 있다.
복수의 구동전극(220)과 복수의 감지전극(230)이 교차하여, 터치패널(200) 상의 복수의 위치에 정전용량이 발생되고, 터치에 의해 각각의 정전용량이 변화함을 이용하여 터치를 감지할 수 있다.
터치패널(200)을 마련하는 것과 함께, 복수의 수신채널(410)을 포함하는 감지 회로부(400)를 마련할 수 있다. 감지 회로부(400)는 감지전극(230)이 생성한 감지신호를 수신하여, 복수의 감지전극(230) 중 감지신호를 생성한 감지전극(230)을 확인하고, 이를 기초로 터치가 발생한 위치를 확인할 수 있다.
이 때, 수신채널(410)은 감지전극(230)와 전기적으로 연결될 수 있다. 특히 감지전극(230)의 개수보다 적은 수의 수신채널(410)이 마련될 수 있다. 수신채널(410)의 수가 줄어들면 감지 회로부(400)의 복잡도가 감소하며, 제조 단가도 감소할 수 있다.
터치패널(200)과 감지 회로부(400)를 마련한 후, 터치패널(200)의 감지전극(230)과 감지 회로부(400)의 수신채널(410)을 전기적으로 연결할 수 있다.
구체적으로 각각의 감지전극(230)과 적어도 2개의 수신채널(410)을 전기적으로 연결할 수 있다. 감지전극(230)의 개수보다 수신채널(410)의 개수가 적기 때문에, 각각의 감지전극(230)에 적어도 2개의 수신채널(410)의 조합을 대응시켜 전기적으로 연결할 수 있다. 감지신호를 수신한 수신채널(410)의 조합을 확인하여, 이에 대응하는 감지전극(230)을 확인하고, 최종적으로 터치가 발생한 위치를 확인할 수 있다.
도 10은 디스플레이 장치의 제조방법의 다른 실시예에 따른 흐름도이다.
도 9와 유사하게, 디스플레이 장치의 일 실시예는 하나의 구동전극(220)에 적어도 2개의 구동신호가 전송되도록 마련될 수 있다.
먼저 구동전극(220)과 감지전극(230)이 교차하여 배열되도록 터치패널(200)을 마련한다. 이에 대하여는 도 9와 동일하다.
터치패널(200)을 마련함과 동시에, 복수의 전송채널(310)을 포함하는 구동 회로부(300)를 마련할 수 있다. 구동 회로부(300)는 터치패널(200)의 복수의 위치에 정전용량이 형성되도록, 구동전극(220)에 구동신호를 전송할 수 있다.
이 때, 전송채널(310)은 구동전극(220)과 전기적으로 연결될 수 있다. 특히 구동전극(220)의 개수보다 적은 수의 전송채널(310)이 마련될 수 있다. 감지 회로부(400)와 마찬가지로, 전송채널(310)의 수가 줄어들면 구동 회로부(300)의 복잡도가 감소하며, 제조 단가도 감소할 수 있다.
터치패널(200)과 구동 회로부(300)를 마련한 후, 터치패널(200)의 구동전극(220)과 구동 회로부(300)의 전송채널(310)을 전기적으로 연결할 수 있다.
구체적으로 각각의 구동전극(220)과 적어도 2개의 전송채널(310)을 전기적으로 연결할 수 있다. 구동전극(220)의 개수보다 전송채널(310)의 개수가 적기 때문에, 각각의 구동전극(220)에 적어도 2개의 전송채널(310)의 조합을 대응시켜 전기적으로 연결할 수 있다. 구동신호의 전송에 이용되는 전송채널(310)의 조합에 따라, 구동신호를 전송받는 구동전극(220)이 결정된다. 따라서 전송채널(310)의 조합을 달리하여 구동신호를 전송함으로써, 각각의 구동전극(220)에 순차적으로 구동신호가 전달될 수 있다.
110: 디스플레이 장치
200: 터치패널
220: 구동전극
230: 감지전극
300: 구동 회로부
310: 전송 채널
400: 감지 회로부
410: 수신 채널
430: 연산부

Claims (15)

  1. 구동신호를 인가받는 복수의 구동전극과, 터치에 의해 감지신호를 생성하는 복수의 감지전극이 교차하여 배열되는 터치패널; 및
    상기 감지신호를 수신하는 복수의 수신채널이 마련되는 감지 회로부를 포함하되,
    상기 감지 회로부는 적어도 2개의 수신채널을 통해 상기 터치에 의해 발생한 하나의 감지신호를 수신하도록 마련되는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 회로부는,
    상기 감지전극의 개수보다 적은 수의 상기 수신채널이 마련되는 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 회로부는,
    상기 감지신호를 수신한 상기 적어도 2개의 수신채널에 대응되는 위치 값을 확인하는 연산부를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 적어도 2개의 수신채널과 상기 위치 값을 1 대 1 대응시키도록 마련되는 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하나의 구동전극으로 상기 구동신호를 전송하는 복수의 전송채널이 마련되는 구동 회로부를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 회로부는,
    상기 구동신호를 적어도 2개의 전송채널을 통해 상기 하나의 구동전극에 전송하도록 마련되는 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 회로부는,
    상기 구동전극의 개수보다 적은 수의 상기 전송채널이 마련되는 디스플레이 장치.
  8. 구동신호를 인가받는 복수의 구동전극과, 터치에 의해 감지신호를 생성하는 복수의 감지전극이 교차하여 배열되도록 터치패널을 마련하고;
    상기 감지신호를 수신하는 복수의 수신채널을 포함하도록 감지 회로부를 마련하고;
    상기 터치에 의해 발생한 하나의 감지신호를 적어도 2개의 수신채널을 통해 　수신하도록 상기 감지 회로부와 상기 터치패널을 전기적으로 연결하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 감지 회로부를 마련하는 것은,
    상기 감지전극의 개수보다 적은 수의 상기 수신채널을 포함하도록 상기 감지 회로부를 마련하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 감지 회로부를 마련하는 것은,
    상기 감지신호를 수신한 상기 적어도 2개의 수신채널에 대응되는 위치 값을 확인하는 연산부를 마련하는 것을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 연산부를 마련하는 것은,
    상기 감지신호를 수신한 상기 적어도 2개의 수신채널과 상기 위치 값을 1 대 1 대응시키도록 마련하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 감지 회로부와 상기 터치패널을 전기적으로 연결하는 것은,
    각각의 구동전극과 이에 대응되는 적어도 2개의 수신채널을 전기적으로 연결하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    하나의 구동전극으로 상기 구동신호를 전송하는 복수의 전송채널을 포함하도록 구동 회로부를 마련하는 것을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동신호를 적어도 2개의 전송채널을 통해 상기 하나의 구동전극으로 전송하도록 상기 구동 회로부와 상기 터치패널을 전기적으로 연결하는 것을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동 회로부를 마련하는 것은,
    상기 구동전극의 개수보다 적은 수의 상기 전송채널을 포함하도록 상기 구동 회로부를 마련하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법.
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