KR20160077760A - 디스플레이 패널, 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치와 터치압력을 검출하는 검출장치, 및 검출방법 - Google Patents

디스플레이 패널, 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치와 터치압력을 검출하는 검출장치, 및 검출방법 Download PDF

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Abstract

터치압력 센싱이 가능한 디스플레이 패널이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널은, 서로 다른 층에 이격되어 형성된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극, 제1전극과 동일층에 형성된 복수의 제3전극 및, 제1전극 및 제3전극이 형성된 층의 하부에 형성된 기준전극을 포함하고, 복수의 제2전극은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호를 생성하고, 복수의 제3전극은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호를 생성한다. 이에 따라 터치 위치와 터치 압력의 동시센싱이 가능해진다.

Description

디스플레이 패널, 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치와 터치압력을 검출하는 검출장치, 및 검출방법{DISPLAY PANNEL, TOUCH INPUT DEVICE, DEVICE FOR DETECTING TOUCH POSITION AND TOUCH PRESSURE FROM THE DISPLAY PANNEL, AND METHOD FOR DETECTING TOUCH POSITION AND TOUCH PRESSURE}
본 발명은, 터치위치 및 터치압력 센싱이 가능한 디스플레이 패널, 터치위치 및 터치압력 센싱이 가능한 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치와 터치압력을 검출하는 검출장치, 및 검출방법에 관한 것이다.
컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 예컨대, 버튼(button), 키(key), 조이스틱(joystick) 및 터치 스크린과 같은 입력 장치가 이용되고 있다. 터치 스크린의 쉽고 간편한 조작으로 인해 컴퓨팅 시스템의 조작시 터치 스크린의 이용이 증가하고 있다.
터치 스크린은 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널(touch sensor panel)을 포함할 수 있다. 이러한 터치 센서 패널은 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 터치 스크린은 사용자가 손가락 등으로 디스플레이 스크린을 단순히 접촉함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 터치 스크린은 디스플레이 스크린 상의 접촉 및 접촉 위치를 인식하고 컴퓨팅 시스템은 이러한 접촉을 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다.
이때, 터치 센서 패널을 디스플레이 스크린과 별도로 배치하는 것은 두께가 두꺼워질 뿐만 아니라, 시인성이 악화되기 때문에 이를 보완할 필요성이 대두되었다. 또한, 터치가 이루어질 때 터치 위치와 터치 압력을 동시에 수행할 수 있는 기법이 필요하게 되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 터치위치와 터치압력을 센싱할 수 있는 디스플레이 패널, 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치와 터치압력을 검출하는 검출장치 및 검출방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 터치위치와 터치압력을 동시에 센싱할 수 있는 디스플레이 패널, 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치와 터치압력을 검출하는 검출장치 및 검출방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치압력 센싱이 가능한 디스플레이 패널은, 서로 다른 층에 이격되어 형성된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극, 상기 제1전극과 동일층에 형성된 복수의 제3전극, 및 상기 제1전극 및 제3전극이 형성된 층의 하부에 구비되는 기준전극을 포함하고, 상기 복수의 제2전극은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호를 생성하고, 상기 복수의 제3전극은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호를 생성할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치입력장치는, 서로 다른 층에 이격되어 형성된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극, 상기 제1전극과 동일층에 형성된 복수의 제3전극 및 상기 제1전극 및 제3전극이 형성된 층의 하부에 형성된 기준전극을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 복수의 제1전극에 구동신호를 인가하는 구동부 및 상기 복수의 제2전극으로부터 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호를 입력받고, 상기 복수의 제3전극으로부터 상기 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호를 입력받는 검출부를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치위치 및 터치압력 검출장치는, 서로 다른 층에 이격되어 형성된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극, 상기 제1전극과 동일층에 형성된 복수의 제3전극, 및 상기 제1전극 및 제3전극이 형성된 층의 하부에 형성된 기준전극을 포함하는 디스플레이 패널로부터 터치위치 신호 및 터치압력 신호를 검출하는, 터치위치 및 터치압력 검출장치로서, 상기 장치는, 상기 복수의 제1전극에 구동신호를 인가하는 구동부 및 상기 복수의 제2전극으로부터 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호를 입력받고, 상기 복수의 제3전극으로부터 상기 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호를 입력받는 검출부를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널을 이용하여 터치위치와 터치압력을 검출하는 방법은, 상기 디스플레이 패널이, 서로 다른 층에 이격되어 형성된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극, 상기 제1전극과 동일층에 형성된 복수의 제3전극, 및 상기 제1전극 및 제3전극이 형성된 층의 하부에 형성된 기준전극을 구비하고, 상기 터치압력과 터치위치를 센싱하는 방법은, 상기 제1전극에 구동신호를 인가하는 단계 및 상기 제1전극에 인가된 구동신호에 대응하여, 상기 복수의 제2전극이 센싱한, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호에 기초하여 터치위치를 검출하는 동시에, 상기 복수의 제3전극이 센싱한, 상기 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호에 기초하여 터치압력을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 패널, 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치와 터치압력을 검출하는 검출장치, 및 검출방법에 의하면, 디스플레이 패널을 통해 터치위치와 터치압력을 센싱할 수 있기 때문에, 터치 센서를 별도로 구비할 필요가 없게 되는 기술적 효과를 갖게 된다.
본 발명에 따른 디스플레이 패널, 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치와 터치압력을 검출하는 검출장치, 및 검출방법에 의하면, 순차적 센싱이 아닌, 터치위치와 터치압력의 동시센싱이 가능하다는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 층구조를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치입력장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검출장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치위치 및 터치압력 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 패널의 층구조를 나타내는 개략도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제1전극(T), 제2전극(R) 및 제3전극(C)의 배열을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 있어서, 제2전극(R)과 제3전극(C)이 오버랩되지 않도록 형성된 전극배열을 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치위치 및 터치압력 검출을 위한 구조도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 그룹화된 공통 전극 배열을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널의 층구조를 나타내는 개략도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 따른 디스플레이 패널, 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치/터치압력을 검출하는 검출장치 및 검출방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 층구조를 나타내는 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)은 제1편광층(101), 복수의 제2전극(R)이 형성된 제2전극층(152), 컬러필터를 구비하는 제1글라스층(103), 액정셀(liquid crystal cell)을 포함하는 액정층(105), 복수의 기준전극(154), 복수의 제1전극(T)과 복수의 제3전극(C)이 형성된 제1/제3전극층(156), 제2글라스층(107) 및 제2편광층(109)이 스택구조로 되어 있다.
후술하겠지만, 제2전극층(152)과, 컬러필터를 구비하는 제1글라스층(103)의 위치는 서로 바뀌어도 무방하며, 이는 도 5a 및 도 5b를 참조하면서 후술하도록 한다.
당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 디스플레이 패널이 디스플레이 기능을 수행하기 위해, 상기에 언급되지 않은 다른 구성을 더 포함할 수 있으며, 편형 가능함이 자명할 것이다.
또한, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)은 액정표시장치(liquid crystal display; LCD)에 포함된 디스플레이 패널일 수 있고, 이때 PLS(Plane to Line Switching)방식, IPS(In Plane Switching)방식, VA(Vertical Alignment)방식 및 TN(Twisted Nematic)방식 중 어느 방식의 디스플레이 패널이어도 무방하다. 또한, 본 발명의 디스플레이 패널(100)은 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode; OLED) 등에 포함된 디스플레이 패널일 수 있다.
복수의 제2전극(R)은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진, 터치위치와 관련한 제1신호를 생성한다. 또한, 복수의 제3전극(C)은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진, 터치압력과 관련한 제2신호를 생성한다.
일반적으로, 본 발명의 디스플레이 패널(100)의 터치표면을 객체(사용자의 손가락이나 터치펜 등)로 터치하면, 디스플레이 패널(100)이 휘어지지 않는 경우의 가벼운 터치의 경우에도, 구동전극과 수신전극 사이의 상호 정전용량(Cm)이 변화한다. 즉, 디스플레이 패널(100)에 대한 터치시의 상호 정전용량(Cm)이 기본 상호 정전용량에 비해 감소할 수 있다. 이는 손가락이나 터치펜과 같은 도체로 작용하는 객체가 디스플레이 패널(100)에 근접하면, 객체가 그라운드(GND) 역할을 하여 상호 정전용량(Cm)의 프린징 정전용량(fringing capacitance)이 객체로 흡수되기 때문이다. 기본 상호 정전용량은 디스플레이 패널(100)에 대한 터치가 없는 경우, 구동전극과 수신전극 사이의 상호 정전용량의 값이다.
한편, 디스플레이 패널(100)의 터치표면을 객체로 터치할 때 압력이 가해지면, 디스플레이 패널(100)에 미세한 휘어짐이 생기게 된다. 기준전위층(기준전극)이 일정한 전압을 유지하는 경우, 구동전극과 수신전극 사이의 상호 정전용량(Cm) 값은 더 감소할 수 있다. 이는 디스플레이 패널(100)에 휨이 발생해, 기준전위층과의 거리가 감소함으로써, 상호 정전용량(Cm)의 프린징 정전용량이 객체뿐만 아니라, 기준전위층(기준전극)으로도 흡수되기 때문이다. 터치객체가 부도체라면, 상호 정전용량(Cm)의 변화가 단순히 기준전위층(기준전극)과 터치센서의 거리변화에만 기인할 수 있다. 기준전위층이 플로팅 노드(floating node)인 경우는 반대로 거리가 가까워지면 상호 정전용량(Cm)이 증가한다. 즉, 기준전위층과 제1전극 사이의 정전용량, 및 기준전위층과 제3전극 사이의 정전용량이 증가하고, 제1전극과 제3전극 사이의 상호 정전용량(Cm)의 일정부분을 차지하는 기준전위층과 제1전극 사이의 정전용량, 및 기준전위층과 제3전극 사이의 정전용량의 직렬연결 정전용량도 증가하게 되므로, 전체 상호 정전용량(Cm)도 증가한다.
여기서, 디스플레이 패널(100)의 터치표면은 디스플레이 패널(100)의 외면으로서, 도 1에서의 상부면 혹은 하부면이 될 수 있다. 이때, 도 1에는 도시되지 않았지만, 디스플레이 패널(100)의 상부면 또는 하부면은 유리와 같은 커버글라스(도 5a 및 도 5b의 도면번호 113)로 덮여있을 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 액정층(155)에는 기준전극(154)이 구비되어 있다. 액정층(155)에 접하여 제1/제3전극층(156)이 형성되며, 제1/제3전극층(156)에 구비된 복수의 제1전극(T)과 복수의 제3전극(C) 사이에는 상호 정전용량(Cm)이 생성된다.
기준전극(154)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정층(155) 내에서 제1/제3전극층(156)과 이격되어 구비될 수 있다. 기준전극(154)은, 액정층(155)에 구비되는 스페이서(170)의 일부 혹은 전체에 전도성 물질층을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 이와 관련해서는, 도 8을 참조하면서 후술하기로 한다. 제1/제3전극층(156)은 도 1의 실시예에서와 같이, 기준전극(154)이 구비된 층의 상부에 형성될 수도 있지만, 실시예에 따라, 기준전극(154)이 구비된 층의 하부에 형성될 수도 있다. 이와 관련해서는, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 다양한 층구조가 도시된 도 5a 내지 도 5c를 참조하면서 후술하기로 한다.
제1/제3전극층(156)이 기준전극(154)이 구비된 층의 하부에 형성되는 경우, 객체가 디스플레이 패널(100)의 터치표면을 터치할 때 압력이 가해지면, 기준전극(154)이 하방으로 이동하게 되므로, 제1/제3전극층(156)과 가까워진다. 따라서, 제1전극(T)과 제3전극(C) 사이의 상호 정전용량(Cm)이 변화(감소)하게 된다. 다만, 기준전극(154)이 플로팅 노드인 경우에는, 제1전극(T)과 제3전극(C) 사이의 상호 정전용량(Cm)이 증가할 수도 있다.
또한, 객체가 디스플레이 패널(100)의 터치표면을 터치하는 경우, 제1/제3전극층(156)에 구비된 제1전극(T)과, 제2전극층(152)에 구비된 제2전극(R) 사이의 상호 정전용량(Cm)이 감소하게 된다.
마찬가지로, 제1/제3전극층(156)이 기준전극(154)이 구비된 층의 상부에 형성되는 경우에는, 객체가 디스플레이 패널(100)의 터치표면을 터치할 때 압력이 가해지면, 제1/제3전극층(156)이 하방으로 이동하므로 기준전극(154)과 가까워진다. 따라서, 제1전극(T)과 제3전극(C) 사이의 상호 정전용량(Cm)이 변화(감소)하게 된다. 다만, 기준전극(154)이 플로팅 노드인 경우에는, 위에서 설명한 바와 같이, 제1전극(T)과 제3전극(C) 사이의 상호 정전용량(Cm)이 증가할 수도 있다.
또한, 객체가 디스플레이 패널(100)의 터치표면을 터치하면, 제1/제3전극층(156)에 구비된 제1전극(T)과, 제2전극층(152)에 구비된 제2전극(R) 사이의 상호 정전용량(Cm)이 감소한다.
상기 상호 정전용량(Cm)의 변화에 기초하여, 터치위치와 터치압력을 검출할 수 있는 제1신호와 제2신호가 생성될 수 있다. 또한, 제2전극(R)과 제3전극(C)이 서로 다른 층에 배치됨으로써, 제1신호 및 제2신호가 동시에 생성될 수 있다.
다만, 다른 실시예에서는, 제1전극(T)과 기준전극(154) 사이의 거리에 따른 자기 정전용량(self capacitance; Cs)의 변화에 따라 압력을 검출할 수도 있을 것이다. 즉, 제1전극(T)과 기준전극(154) 사이 혹은, 제3전극(C)과 기준전극(154) 사이의 자기 정전용량(Cs)의 변화에 의하여 압력을 검출할 수도 있을 것이다.
복수의 제1전극, 복수의 제2전극 및 복수의 제3전극은, 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치입력장치(200)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치입력장치(200)는, 터치센서(150)를 포함하는 디스플레이 패널(100), 구동부(210), 검출부(220)를 포함한다. 도 2에서는 제어부(230)가 본 발명의 일 실시예에 따른 터치입력장치(200)에 포함된 것으로 도시되어 있지만, 이와 달리, 제어부(230)가 본 발명의 일 실시예에 따른 터치입력장치(200)와 별도로 구성될 수도 있고, 구동부(210) 및 검출부(220)가, 후술하는 제어부(230)의 기능을 포함하고 있을 수도 있다.
디스플레이 패널(100)의 구성과 관련해서는, 도 1을 참조하면서 상세히 설명한 바, 여기서는 생략하기로 한다. 또한, 디스플레이 패널(100)에 포함된 터치센서(150)는, 도 1에 있어서, 터치위치 및 터치압력에 직접적으로 관여하는, 제1/제3전극층(156), 제2전극층(152) 및 기준전극(154)을 포함하는 액정층(105)을 포함한다. 물론, 그 외의 구성을 더 포함할 수 있다.
제1전극(T)은 제3전극(C)과 동일층(제1/제3전극층(156))에 형성되어 있다. 또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 복수의 제3전극(C)은 제1전극(T)이 연장된 방향으로, 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 복수의 제2전극(R)은 제1전극(T)에 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 복수의 제1전극(T)과 복수의 제2전극(R)은 직교 어레이를 구성할 수 있다.
하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 제1전극(T)과 복수의 제2전극(R)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다.
구동부(210)는 구동신호를 제1/제3전극층(156)에 구비된 복수의 제1전극(T)에 인가할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 구동부(210)는 디스플레이 패널(100) 내에 형성된 터치센서(150)의 복수의 제1전극(T)에 구동신호를 순차적으로 인가할 수 있다. 구동신호의 인가는 반복적으로 이루어질 수 있다. 하지만, 다른 실시예에서는, 구동부(210)가 다수의 제1전극(T)에 대하여 동시에 구동신호를 인가할 수도 있다.
검출부(220)는 제2전극층(152)에 구비된 제2전극(R)을 통해, 구동신호가 인가된 제1전극(T)과 제2전극(R) 사이의 상호 정전용량(Cm)에 관한 정보를 포함하는 감지신호(제1신호)를 수신함으로써, 터치여부 및 터치위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 감지신호(제1신호)는 제1전극(T)에 인가된 구동신호가, 제1전극(T)과 제2전극(R) 사이의 상호 정전용량(Cm)에 의해 커플링된 신호일 수 있다.
검출부(220)는 제1/제3전극층(156)에 구비된 복수의 제3전극(C)을 통해, 구동신호가 인가된 제1전극(T) 및 제3전극(C)과 기준전극(154) 사이의 상호 정전용량(Cm)에 관한 정보를 포함하는 감지신호(제2신호)를 수신함으로써, 터치압력을 검출할 수 있다.
검출부(220)는 수신전극인, 제2전극층(152)의 제2전극(R) 및 제1/제3전극층(156)의 제3전극(C)과 스위치를 통해 연결된 수신기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 스위치는 수신전극의 신호를 감지하는 시간구간에 온(on)되며, 이때 수신기는 수신전극으로부터 감지신호를 감지할 수 있게 된다. 수신기는 증폭기(미도시) 및 증폭기의 부(-)입력단과 증폭기의 출력단 사이, 즉, 궤환 경로에 결합된 궤환 커패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 증폭기의 정(+)입력단은 그라운드(ground)에 접속될 수 있다. 또한, 수신기는 궤환 커패시터와 병렬로 연결되는 리셋 스위치를 더 포함할 수 있다. 증폭기의 부입력단은 수신전극과 연결되어, 상호 정전용량(Cm)에 대한 정보를 포함하는 제1신호와, 상호 정전용량(Cm)에 대한 정보를 포함하는 제2신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. 검출부(220)는 수신기를 통해 적분된 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 ADC(analog to digital converter, 미도시)를 더 포함할 수 있다. 추후, 디지털 데이터는 프로세서(미도시)에 입력되어, 디스플레이 패널(100)에 대한 터치위치와 터치압력 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 검출부(220)는 수신기와 더불어, ADC 및 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(230)는 구동부(210)와 검출부(220)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 위에서 언급했지만, 제어부(230)는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치입력장치(200)와 별도로 구성되어도 무방하다.
제어부(230)는 구동제어신호를 생성한 뒤, 구동부(210)에 전달하여, 구동부(210)로 하여금 소정시간에 기설정된 제1전극(T)에 구동신호를 인가하게 한다. 또한, 제어부(230)는 검출제어신호를 생성한 뒤, 검출부(220)에 전달하여, 검출부(220)로 하여금 소정시간에 기설정된 제2전극(R) 및 제3전극(C)으로부터 제1신호 및 제2신호를 입력받아 기설정된 기능을 수행하도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치위치 및 터치압력 검출장치(300)의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시예에 따른 검출장치(300)는 구동부(310)와 검출부(300)를 포함한다. 특히, 본 실시예에 따른 검출장치(300)는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널로부터 터치위치 신호 및 터치압력 신호를 검출한다.
구동부(310) 및 검출부(320)의 동작과 관련해서는, 도 2를 참조하면서 상세히 설명한 바, 여기서는 설명을 생략하기로 한다. 아울러, 제어부(330)의 동작과 관련해서도, 위와 동일하므로 설명을 생략한다. 또한, 실시예에 따라, 제어부(330)가 터치위치 및 터치압력 검출장치(300)에 포함될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치위치/터치압력 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치위치/터치압력 검출방법은, 먼저 제1전극(T)에 구동신호를 인가하는 단계(S400)를 가진다.
이후, 제1전극(T)으로부터 인가된 구동신호에 대응하여, 상기 복수의 제2전극(R)으로부터 센싱한, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호에 기초하여 터치위치를 검출하는 동시에, 상기 복수의 제3전극(C)으로부터 센싱한, 상기 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호에 기초하여 터치압력을 검출하는 단계(S410)를 가진다.
다시 말해, 단계 S410에서는, 제2전극층(152)에 구비된 복수의 제2전극(R)으로부터 센싱한 제1신호에 기초한 터치위치 검출과, 제1/제3전극층(156)에 구비된 복수의 제3전극(C)으로부터 센싱한 제2신호에 기초한 터치압력 검출이 동시에 이루어지게 된다. 제2전극(R)과 제3전극(C)이, 기준전극(154)을 구비하는 액정층(105)을 사이에 두고 이격된 층에 존재하기 때문에, 제1신호와 제2신호를 동시에 센싱할 수 있고, 이들 신호에 기초하여 터치위치와 터치압력을 동시에 검출할 수 있게 된다.
도 4에 도시된, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치위치/터치압력 검출방법을 더욱 상세히 설명한다. 먼저, S400단계가 수행되어, 제1전극(T)에 구동신호가 인가된다.
이때, 객체가 디스플레이 패널(100)의 터치표면을 터치하면 제1/제3전극층(156)에 구비된 복수의 제1전극(T)과, 제2전극층(152)에 구비된 복수의 제2전극(R) 사이의 상호 정전용량(Cm)이 감소하게 된다. 제2전극층(152)에 구비된 복수의 제2전극(R)은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호, 즉, 터치위치 신호를 생성한다.
이와 동시에, 객체가 디스플레이 패널(100)의 터치표면을 터치할 때 압력이 가해지면, 기준전극(154)이 제2글라스층(107) 쪽으로 이동함으로써 제1/제3전극층(156)과 가까워지거나, 제1/제3전극층(156)이 제2글라스층(107) 쪽으로 이동함으로써 기준전극(154)과 가까워진다. 따라서, 제1전극(T) 및 제3전극(C) 사이의 상호 정전용량(Cm)이 변화(감소 또는 증가)하게 된다. 제1/제3전극층(156)에 구비된 복수의 제3전극(C)은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호, 즉, 터치압력 신호를 생성한다.
디스플레이 패널(100)의 제2전극(R) 및 제3전극(C)에 의해 생성된 제1신호 및 제2신호에 기초하여, S410단계가 수행된다. 상술한 바와 같이, 제1신호와 제2신호가 동시에 생성되므로, 복수의 제1전극(T)에 인가된 구동신호에 대응하여, 상기 복수의 제2전극(R)으로부터 센싱한 제1신호에 기초하여 터치위치를 검출하는 동시에, 상기 복수의 제3전극(C)으로부터 센싱한 제2신호에 기초하여 터치압력을 검출하게 된다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 5a의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)은, 도 1과 마찬가지로, 제1글라스층(103) 위에 제2전극층(152)이 구비된 구성을 나타낸다. 도 5a는 본 발명의 디스플레이 패널(100)의 구조를 더욱 명확히 하기 위하여, 최상위의 커버글라스층(113)과 이를 접착하기 위한 OCA(optically clear adhesive)층(111)을 더 도시하였고, 컬러필터층(104)을 제1글라스층(103)과 별도로 도시하였고, TFT층(106)을 제2글라스층(107)과 별도로 도시하였다. 본 설명에 있어서, 디스플레이 패널(100)의 터치표면이란, 도 5a에 도시된 커버글라스층(113)의 표면일 수 있다.
한편, 도 5a에 도시된 디스플레이 패널(100)의 액정층(105)에 구비된 기준전극(154)은, 도시된 바와 같이, 제1/제3전극층(156)과 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 기준전극(154)의 형성위치는, 디스플레이 패널(100)의 표면터치에 의해 휨이 발생함에 따라, 제1/제3전극층(156)과 기준전극(154) 사이의 거리변화가 이루어지는 위치라면, 도 5a에 도시된 액정층(105)의 상면이 아니어도 무방하다.
디스플레이 패널(100)의 액정층(105)에는 간격을 확보하기 위한 스페이서가 구비될 수 있다. 상기 스페이서는, 액정층(105) 내에서 형성되어도 무방하고, 액정층(105) 위에 위치한 상부층에 형성되어 있어도 무방하다. 본 발명의 일 실시예에서, 기준전극(154)은 상기 스페이서에 ITO와 같은 전도성 물질(conductive material)을 형성함으로써 이루어질 수 있다.
이와 다른 실시예에서, 기준전극(154)은 상기 스페이서의 전체가 아닌 일부에 전도성 물질을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 또한, 상기 스페이서와 별도로, 전도성 물질의 기준전극(154)이 형성될 수 있다. 즉, 기준전극(154)은 제1/제3전극층(156)으로부터 이격되어, 상호 정전용량(Cm)을 변화시킬 수 있는 전극으로서 기능할 수 있으면, 어떠한 방식으로 구비되어도 무방하다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 층구조를 나타낸다. 도 5a와 달리, 본 실시예에서는, 복수의 제2전극(R)을 구비하는 제2전극층(152)이 액정층(105)에 접촉하여 형성되어 있다. 그 외의 구성은, 도 5a와 관련한 설명에서 이루어졌으므로, 생략하기로 한다.
도 5a 및 도 5b는 기준전극(154)이 구비된 액정층(105)을 사이에 두고, 제1/제3전극층(156)과 제2전극층(152)이 이격되어 있는 다양한 형태의 실시예를 나타낸다. 기준전극(154)을 포함하는 액정층(105)을 사이에 두고, 제1/제3전극층(156)과 제2전극층(152)이 이격되어 있는 구조라면, 제2전극층(152) 혹은 제1/제3전극층(156)이 도 5a나 도 5b에 도시된 바와 다르게 형성되어도 무방하다.
한편, 도 5c는, 도 5a나 도 5b의 실시예와 달리, 기준전극(154)이 제1/제3전극층(156)의 하부에 형성된 층구조를 보여준다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(100)의 기준전극(154)은, 제1/제3전극층(156)의 하부에 이격되어 형성된다. 이때, 기준전극(154)의 형성위치는, 디스플레이 패널(100)의 표면터치에 의해 휨이 발생함에 따라, 제1/제3전극층(156)과 기준전극(154) 사이의 거리변화가 이루어지는 위치라면, 액정층(105) 내의 어느 위치에 형성되어도 무방하다.
도 5c의 실시예에서도, 간격을 확보하기 위한 스페이서(115)가 디스플레이 패널(100)의 액정층(105)에 구비될 수 있다. 기준전극(154)은 제1/제3전극층(156)의 하부에 형성되며, 스페이서(115)에 ITO와 같은 전도성 물질을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 물론, 기준전극(154)은 스페이서(115)의 전체가 아닌 일부에 전도성 물질을 형성함으로써 이루어질 수 있다.
또한, 전도성 물질의 기준전극(154)이 스페이서(115)와는 별도로 형성될 수도 있다. 즉, 기준전극(154)은 제1/제3전극층(156)의 하방으로 이격되어, 상호 정전용량(Cm)을 변화시킬 수 있는 전극으로서 기능할 수 있으면, 어떠한 방식으로 구비되어도 무방하다.
도 5a 내지 도 5c의 구성에 의하면, 다양한 방식의 액정표시장치에 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 제1/제3전극층(156)이 액정층(105)의 상부에 위치하는 구조를 갖는 액정표시장치에도 적용할 수 있고, 액정층(105)의 하부에 위치하는 구조를 갖는 액정표시장치에도 적용할 수 있다.
더욱 상세하게 설명하면, 공통전극이 액정층 하부에 위치하는 PLS방식이나 IPS방식의 액정표시장치에는, 도 5a 및 도 5b의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)이 적용될 수 있다.
PLS방식의 액정표시장치는 측면시인성과 투과율이 뛰어나고, 빠른 응답속도와 낮은 소비전력을 갖는다는 점에서 유리하다. 또한, IPS방식의 액정표시장치도 측면시인성이 뛰어나고, 응답속도가 빠르다는 장점이 있다.
공통전극이 액정층 상부에 위치하는 VA방식이나 TN방식의 액정표시장치에는, 도 5c의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)이 적용될 수 있다.
VA방식의 액정표시장치는 명암비가 뛰어나고, TN방식이 액정표시장치는 재료비, 공정성 및 투과율 면에서 강점을 가지며, 빠른 응답속도와 낮은 소비전력을 갖는다는 장점이 있다.
이와 같이, 도 5a 내지 도 5c의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 층구조는, 요구되는 특성에 따라 다양한 방식의 액정표시장치에 적용될 수 있다. 각 방식의 구조 및 원리와 관련해서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)에 포함된, 제1전극(T), 제2전극(R) 및 제3전극(C)의 배열을 나타낸다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 제2전극층(152)에 구비된 복수의 제2전극(R)은, 일정한 방향으로 연장되어 서로 간격을 두고 평행하게 배치될 수 있다. 도 6a에서는 설명의 편의를 위하여 3개의 제2전극(R)만 도시했지만, 더 적거나 더 많은 수의 제2전극(R)이 구비될 수 있다.
한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1/제3전극층(156)에 구비된 복수의 제1전극(T)은, 복수의 제2전극(R)이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장된 형태로, 서로 평행하게 배치될 수 있다.
제1/제3전극층(156)에 구비된 복수의 제3전극(C)은 제1전극(T)과 간격을 두고 배치된다. 도 6b에서는, 4개의 제1전극(T)과 16개의 제3전극(C)이 구비된 것을 도시했지만, 더 많거나 적은 수의 제1전극(T) 및 제3전극(C)이 구비될 수 있음은 당연하다.
도 6c에서는 도 6b의 제1/제3전극층(156)과 도 6a의 제2전극층(152)을 함께 도시했다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 제2전극층(152)에 구비된 복수의 제2전극(R)은, 제1/제3전극층(156)에 구비된 복수의 제3전극(C)과 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다. 이처럼 수신전극인 제2전극(R)과 제3전극(C)을 서로 오버랩하지 않도록 배치함으로써, 제1신호 및 제2신호를 센싱함에 있어, 상호 간섭을 줄여서 감도 (sensitivity)가 더욱 향상된다.
한편, 도 6c에서는 기준전극(154)이 제1/제3전극층(156)의 상부에 위치하는 것으로 도시되었지만, 도 5c의 실시예에서와 같이, 기준전극(154)이 제1/제3전극층(156)의 하부에 형성될 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)에 있어서, 복수의 제2전극(R)과 복수의 제3전극(C)이 오버랩되지 않도록 형성된 전극배열을 나타낸다. 제2전극(R)의 개수는 제3전극(C)의 개수에 비해 많을 수 있다. 이 경우, 복수의 제2전극(R)과 복수의 제3전극(C)이 오버랩되지 않도록 하기 위하여, 복수의 제3전극(C) 각각을 스플릿한 형태로 구성할 수 있다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 제3전극(C-1,C-2,C-3,C-4)은 각각 4개의 하위전극으로 스플릿될 수 있다. 그리고, 제1/제3전극층(156)에서 스플릿된 하위전극들이 이격된 영역을, 제2전극층(152)에서 복수의 제2전극(R)이 지나갈 수 있도록 배치함으로써, 제3전극(C)과 제2전극(R)의 오버랩을 피할 수 있게 된다.
또한, 스플릿된 하위전극을 동일한 배선으로 연결하면, 도 6c의 스플릿되지 않은 제3전극(C)과 동일하게 동작할 수 있을 뿐만 아니라, 배선구조도 크게 달라지지 않는다. 구체적으로, 4개로 스플릿된 제3전극(C-1)을 하나의 배선으로 연결하고, 다시, 4개로 스플릿된 제3전극(C-2)을 하나의 배선으로 연결하고, 또, 4개로 스플릿된 제3전극(C-3)을 하나의 배선으로 연결하는 방식으로 구현될 수 있다.
도 7에서는, 복수의 제3전극(C)이 각각 4개의 하위전극으로 스플릿된 경우를 상정하여 도시하였으나, 이와 달리 더 적은 수의 하위전극, 혹은 더 많은 수의 하위전극으로 스플릿될 수 있음은 물론이다.
한편, 또 다른 실시예에서는, 도 6c이나 도 7과 달리, 복수의 제2전극(R)이 제3전극(C)과 오버랩되어 형성되는 경우도 상정할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치위치 및 터치압력 검출을 위한 구조도이다. 도 8a에 도시된, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 제2글라스층(107) 상부에는 TFT층(106)이 형성되어 있다. TFT층(106)은 액정층(105)을 구동하기 위한 전기장(eletric field)을 생성하는데 필요한 전기적 구성요소들을 포함한다.
특히, TFT층(106)은 데이터 라인(data line), 게이트 라인(gate line), TFT, 공통 전극(common electrode) 및 화소 전극(pixel electrode) 등을 포함하는 다양한 층으로 이루어질 수 있다. 이들 전기적 구성요소들은, 제어된 전기장을 생성하여 액정층(105)에 위치한 액정들을 배향시키도록 작동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100), 터치입력장치(200)과, 터치위치 및 터치압력 검출장치(300)에서, 복수의 제1전극 및 복수의 제3전극은 디스플레이 패널에 포함된 공통전극을 이용할 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)에서는, 제1/제3전극층(156)의 상부에 위치한 스페이서(115)에 ITO와 같은 전도성 물질을 형성하여, 기준전극(154)으로 이용한다. 스페이서(115)는 액정층(105)에 구비되어 있다고 설명하였지만, 컬러필터층(104)이 구비된 제1글라스층(103)에 형성될 수도 있다. 여기서, 터치압력 신호와 관련한 프린징 정전용량(C1)은 공통 전극을 이용하는 복수의 제1전극(T)과 기준전극(154) 사이에 형성되고, 프린징 정전용량(C2)은 공통 전극을 이용하는 복수의 제3전극(C)과 기준전극(154) 사이에 형성될 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)에서, 객체가 터치표면을 터치할 때 압력이 인가되면, 기준전극(154)과 TFT층(106) 사이의 거리가 감소하고, 이에 따라 로우 공통 전극으로 이루어진 복수의 제1전극(T)과 제3전극(C)이, 기준전극(154)과의 거리가 가까워져, 상호 정전용량(Cm)이 변화(감소 혹은 증가)하게 된다. 이에 따라 생성된 제2신호에 의하여, 터치압력을 검출할 수 있게 된다.
도 8a의 실시예에 있어서, 제2전극층(152)은 제1글라스층(103) 상부에 형성된 것으로 도시했으나, 도 5b와 같이, 컬러필터층(104) 하부에 형성될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)에서는, 제1/제3전극층(156)의 하부에 위치하는 스페이서(115)에 ITO와 같은 전도성 물질을 형성하여, 기준전극(154)으로 이용할 수 있다.
이때, 제1/제3전극층(156)은 액정층(105)의 상부에 위치하는 공통전극을 이용할 수 있다. 스페이서(115)는 액정층(105)에 구비되어 있다고 설명하였지만, 화소 전극을 포함하는 TFT층(106) 상에 형성될 수도 있다.
여기서, 터치압력 신호와 관련한 프린징 정전용량(C1)은 공통 전극을 이용하는 복수의 제1전극(T)과 기준전극(154) 사이에 형성되고, 프린징 정전용량(C2)은 공통 전극을 이용하는 복수의 제3전극(C)과 기준전극(154) 사이에 형성될 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)에서, 객체가 터치표면을 터치할 때 압력이 인가되면, 공통 전극으로 이루어진 복수의 제1전극(T)과 제3전극(C)이, 기준전극(154) 쪽으로 이동하면서, 거리가 가까워짐에 따라, 상호 정전용량(Cm)이 변화(감소)한다. 이에 의해 생성된 제2신호에 의하여, 터치압력을 검출할 수 있게 된다.
한편, 도 8a 및 도 8b에서, 기준전극(154)이 플로팅 노드인 경우에는, 제1전극(T)과 제3전극(C)이 기준전극(154)과 가까워지면서 상호 정전용량(Cm)이 증가할 수 있다. 즉, 기준전극(154)과 제1전극(T) 사이의 정전용량(C1) 및 기준전극(154)과 제3전극(C) 사이의 정전용량(C2)이 증가하고, 제1전극(T)과 제3전극(C) 사이의 상호 정전용량(Cm)의 일정 부분을 차지하는, 정전용량(C1 및 C2)의 직렬연결 정전용량도 증가하게 되므로, 전체 상호 정전용량(Cm)도 증가하게 된다.
도 8a 및 도 8b의 구성에 의하면, 어떤 구동 방식의 액정표시장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 공통전극이 액정층(105)의 상부에 위치하는 구조의 액정표시장치에도 적용이 가능하고, 액정층(105)의 하부에 위치하는 구조의 액정표시장치에도 적용이 가능하다.
더욱 상세하게 설명하면, 공통전극이 액정층 하부에 위치하는 PLS방식이나 IPS방식의 액정표시장치에는, 도 8a의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)이 적용될 수 있고, 공통전극이 액정층 상부에 위치하는 VA방식이나 TN방식의 액정표시장치에는, 도 8b의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)이 적용될 수 있다.
각 방식의 액정표시장치는, 측면시인성, 투과율, 명암비, 응답속도, 소비전력 등에 있어서, 각각 유리한 장점을 갖기 때문에, 요구되는 제품특성에 따라 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)을 다양한 액정표시장치에 적용할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 그룹화된 공통 전극 배열을 나타낸다. 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 공통 전극은, 일정한 간격을 갖고 바둑판 형상으로 배열될 수 있다. 이때, 공통 전극을, 도 9에서 점선으로 표시한 것과 같이, 그룹화시킬 수 있다. 이와 같이 그룹화시킴으로써, 각각 제1전극(T) 및 제3전극(C)으로 기능할 수 있게 된다.
도 9에서는, 복수의 공통 전극이, 2개의 제1전극(T10,T20) 및 6개의 제3전극(C10-1,C10-2,C10-3,C20-1,C20-2,C20-3)으로 그룹화한 모습을 도시하지만, 그룹화된 제1전극(T) 및 제3전극(C)의 개수는 이와 다를 수 있고, 더 많은 수나 더 적은 수의 공통 전극으로 그룹화될 수 있을 뿐만 아니라, 그룹화된 제1전극(T) 및 제3전극(C)의 형상도 다양할 수 있다.
도 8a, 도 8b 및 도 9에 예시된 디스플레이 패널(100)은, 디스플레이 패널(100)의 전기적 구성요소들을 본래의 목적대로 동작하도록 함으로써 디스플레이 패널(100)로서 기능할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(100)은, 디스플레이 모듈(100)의 전기적 구성요소들의 적어도 일부를 터치압력 및 위치감지를 위하여 동작하도록 함으로써 터치압력 감지 모듈로서 기능할 수 있다. 이때, 각각의 동작 모드(mode)는 시분할로 동작할 수 있다. 즉, 제1시간 구간에 디스플레이 패널(100)은 디스플레이 모듈로서 작동하고, 제2시간 구간에 터치압력 및/또는 터치위치 감지(혹은 입력)장치로서 기능할 수 있다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100‥‥‥‥디스플레이 패널 101‥‥‥‥제1편광층
103‥‥‥‥제1글라스층 104‥‥‥‥컬러필터층
105‥‥‥‥액정층 106‥‥‥‥TFT층
107‥‥‥‥제2글라스층 109‥‥‥‥제2편광층
111‥‥‥‥OCA층 113‥‥‥‥커버글라스층
T‥‥‥‥‥제1전극 R‥‥‥‥‥제2전극
C‥‥‥‥‥제3전극 152‥‥‥‥제2전극층
154‥‥‥‥기준전극 156‥‥‥‥제1/제3전극층
200‥‥‥‥터치입력장치 210‥‥‥‥구동부
220‥‥‥‥검출부 230‥‥‥‥제어부
300‥‥‥‥터치위치 및 터치압력 검출장치

Claims (24)

  1. 터치압력 센싱이 가능한 디스플레이 패널로서, 상기 디스플레이 패널은,
    서로 다른 층에 이격되어 형성된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극;
    상기 제1전극과 동일층에 형성된 복수의 제3전극; 및
    상기 제1전극 및 상기 제3전극이 형성된 층의 하부에 형성된 기준전극;을 포함하고,
    상기 복수의 제2전극은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호를 생성하고, 상기 복수의 제3전극은, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호를 생성하는 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제3전극은, 상기 터치에 의한 상기 기준전극과의 거리변화에 따른, 정전용량 변화에 기초하여, 상기 제2신호를 생성하는 디스플레이 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극 및 상기 제3전극이 형성된 층은, 상기 제2전극이 형성된 층과 상기 기준전극이 형성된 층 사이에 구비되는 디스플레이 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준전극은, 상기 디스플레이 패널의 액정층에 구비되는 디스플레이 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2전극 및 상기 복수의 제3전극은, 상기 터치에 의해 상기 제1신호 및 상기 제2신호를 각각 동시에 생성하는 디스플레이 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1신호는 상기 터치가 이루어진 위치를 검출하기 위한 신호이고, 상기 제2신호는 상기 터치의 압력을 검출하기 위한 신호인 디스플레이 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2전극은, 상기 제1전극이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 있고, 상기 복수의 제3전극은, 상기 복수의 제2전극과 오버랩되지 않도록 형성된 디스플레이 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1전극 및 복수의 제3전극은 디스플레이 패널에 포함된 공통전극을 이용하는 디스플레이 패널.
  9. 서로 다른 층에 이격되어 형성된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극;
    상기 제1전극과 동일층에 형성된 복수의 제3전극; 및
    상기 제1전극 및 제3전극이 형성된 층의 하부에 형성된 기준전극;을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 복수의 제1전극에 구동신호를 인가하는 구동부; 및
    상기 복수의 제2전극으로부터 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호를 입력받고, 상기 복수의 제3전극으로부터 상기 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호를 입력받는 검출부;를 포함하는 터치입력장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 터치에 의한 상기 기준전극의 거리변화에 따른 정전용량 변화에 기초하여, 상기 복수의 제3전극으로부터 상기 제2신호를 입력받는 터치입력장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1전극 및 상기 제3전극이 형성된 층은, 상기 제2전극이 형성된 층과 상기 기준전극이 형성된 층 사이에 구비되는 터치입력장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 기준전극은, 상기 디스플레이 패널의 액정층에 구비되는 터치입력장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 터치가 이루어지면, 상기 복수의 제2전극으로부터 상기 제1신호를 검출하는 동시에, 상기 제3전극으로부터 상기 제2신호를 검출하는 터치입력장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1신호는 상기 터치가 이루어진 위치를 검출하기 위한 신호이고, 상기 제2신호는 상기 터치의 압력을 검출하기 위한 신호인 터치입력장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 제2전극은, 상기 복수의 제1전극이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 있고, 상기 복수의 제3전극은, 상기 복수의 제2전극과 오버랩되지 않도록 형성된 터치입력장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 제1전극 및 복수의 제3전극은 상기 디스플레이 패널에 포함된 공통전극을 이용하는 터치입력장치.
  17. 서로 다른 층에 이격되어 형성된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극;
    상기 제1전극과 동일층에 형성된 복수의 제3전극; 및
    상기 제1전극 및 제3전극이 형성된 층의 하부에 형성된 기준전극;을 포함하는 디스플레이 패널로부터 터치위치 신호 및 터치압력 신호를 검출하는, 터치위치 및 터치압력 검출장치로서,
    상기 터치위치 및 터치압력 검출장치는,
    상기 복수의 제1전극에 구동신호를 인가하는 구동부; 및
    상기 복수의 제2전극으로부터 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호를 입력받고, 상기 복수의 제3전극으로부터 상기 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호를 입력받는 검출부;를 포함하는 터치위치 및 터치압력 검출장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 터치에 의한 상기 기준전극의 거리변화에 따른 정전용량 변화에 기초하여, 상기 복수의 제3전극으로부터 상기 제2신호를 입력받는 터치위치 및 터치압력 검출장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1전극 및 상기 제3전극이 형성된 층은, 상기 제2전극이 형성된 층과 상기 기준전극이 형성된 층 사이에 구비되는 터치위치 및 터치압력 검출장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 기준전극은, 상기 디스플레이 패널의 액정층에 구비되는 터치위치 및 터치압력 검출장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 터치가 이루어지면, 상기 복수의 제2전극으로부터 상기 제1신호를 검출하는 동시에, 상기 제3전극으로부터 상기 제2신호를 검출하는 터치위치 및 터치압력 검출장치.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 제2전극은, 상기 복수의 제1전극이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 있고, 상기 복수의 제3전극은, 상기 복수의 제2전극과 오버랩되지 않도록 형성된 터치위치 및 터치압력 검출장치.
  23. 디스플레이 패널을 이용하여 터치위치와 터치압력을 검출하는 방법으로,
    상기 디스플레이 패널은,
    서로 다른 층에 이격되어 형성된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극;
    상기 제1전극과 동일층에 형성된 복수의 제3전극; 및
    상기 제1전극 및 제3전극이 형성된 층의 하부에 형성된 기준전극;을 구비하고,
    상기 터치압력과 터치위치를 센싱하는 방법은,
    상기 제1전극에 구동신호를 인가하는 단계; 및
    상기 제1전극에 인가된 구동신호에 대응하여, 상기 복수의 제2전극이 센싱한, 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제1신호에 기초하여 터치위치를 검출하는 동시에, 상기 복수의 제3전극이 센싱한, 상기 터치에 따라 변하는 정전용량에 대한 정보를 가진 제2신호에 기초하여 터치압력을 검출하는 단계;를 포함하는 터치위치 및 터치압력 검출방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제2신호는, 상기 터치에 따른 상기 기준전극과의 거리변화에 따른 정전용량 변화에 대한 정보를 갖는 터치위치 및 터치압력 검출방법.
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