KR20160137931A - Touch input device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터치 입력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이 패널을 포함하는 터치 입력 장치로서 터치 위치에 따라 일정 크기의 터치 압력이 검출되도록 구성된 터치 입력 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
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. Various types of input devices are used for the operation of the computing system. For example, an input device such as a button, a key, a joystick, and a touch screen is used. Due to the easy and simple operation of the touch screen, the use of the touch screen in the operation of the computing system is increasing.
터치 스크린은, 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널(touch sensor panel)을 포함하는 터치 입력 장치의 터치 표면을 구성할 수 있다. 이러한 터치 센서 패널은 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 사용자가 손가락 등으로 터치 스크린을 단순히 터치함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 컴퓨팅 시스템은 터치 스크린 상의 터치 및 터치 위치를 인식하고 이러한 터치를 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다. The touch screen may comprise a touch surface of a touch input device including a touch sensor panel, which may be a transparent panel having a touch-sensitive surface. Such a touch sensor panel may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible surface of the display screen. The user simply touches the touch screen with a finger or the like so that the user can operate the computing system. Generally, a computing system is able to recognize touch and touch locations on a touch screen and interpret the touch to perform operations accordingly.
이때, 디스플레이 패널의 성능을 저하시키지 않으면서 터치 스크린 상의 터치 위치에 따라 일정 크기의 터치 압력을 검출할 수 있는 터치 입력 장치에 대한 필요성이 야기되고 있다.At this time, there is a need for a touch input device capable of detecting touch pressure of a predetermined size according to the touch position on the touch screen without deteriorating the performance of the display panel.
본 발명은 동일한 크기의 압력을 인가하는 경우, 압력을 인가하는 위치와 관계없이 동일한 크기의 터치 압력을 검출할 수 있는 디스플레이 패널을 포함하는 터치 입력 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a touch input device including a display panel capable of detecting a touch pressure of the same size regardless of a position where a pressure is applied when a pressure of the same size is applied.
본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치는 터치 표면에 대한 터치의 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치로서, 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널의 하부에 배치된 압력 전극을 포함하고, 상기 터치 표면에 압력이 인가되면 상기 디스플레이 패널이 휘어지고, 상기 디스플레이 패널이 휘어짐에 따라 상기 압력 전극에서 감지되는 전기적 특성이 변화하고, 상기 전기적 특성의 변화량에 따라 상기 터치 표면에 인가된 압력의 크기를 검출하고, 상기 디스플레이 패널은 제1영역과 제2영역을 포함하고, 상기 제1영역의 압력 검출 감도가 상기 제2영역의 압력 검출 감도보다 높고, 상기 디스플레이 패널의 휘어짐이 동일한 조건에서, 상기 제1영역에 압력이 인가될 때 감지되는 전기적 특성의 변화량보다 상기 제2영역에 압력이 인가될 때 감지되는 전기적 특성의 변화량이 더 클 수 있다.A touch input device according to an embodiment of the present invention is a touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface. And a pressure electrode disposed at a lower portion of the display panel. When a pressure is applied to the touch surface, the display panel is bent, electrical characteristics sensed by the pressure electrode change as the display panel is bent, Wherein the display panel detects a magnitude of a pressure applied to the touch surface in accordance with a change amount of an electrical characteristic, the display panel includes a first area and a second area, and the pressure detection sensitivity of the first area is a pressure detection The change amount of the electrical characteristic sensed when the pressure is applied to the second region is larger than the change amount of the electrical characteristic sensed when the pressure is applied to the first region under the condition that the sensitivity of the display region is higher than that of the display region, .
본 발명의 실시형태에 따른 전극시트는 디스플레이 패널을 포함하는 터치 입력 장치에 배치되고, 상기 터치 입력 장치의 터치 표면에 대한 터치의 압력 검출에 사용되는 전극시트에 있어서, 제1절연층과 제2절연층; 및 상기 제1절연층과 상기 제2절연층 사이에 위치하는 압력 전극;을 포함하고, 상기 터치 입력 장치의 터치 표면에 압력이 인가되면 상기 디스플레이 패널이 휘어지고, 상기 디스플레이 패널이 휘어짐에 따라 상기 압력 전극에서 감지되는 전기적 특성이 변화하고, 상기 전기적 특성의 변화량에 따라 상기 터치 표면에 인가된 압력의 크기가 검출되고, 상기 디스플레이 패널은 제1영역과 제2영역을 포함하고, 상기 제1영역의 압력 검출 감도가 상기 제2영역의 압력 검출 감도보다 높고, 상기 디스플레이 패널의 휘어짐이 동일한 조건에서, 상기 제1영역에 압력이 인가될 때 감지되는 전기적 특성의 변화량보다 상기 제2영역에 압력이 인가될 때 감지되는 전기적 특성의 변화량이 더 크도록 구성될 수 있다.An electrode sheet according to an embodiment of the present invention is disposed in a touch input device including a display panel and used for pressure detection of a touch on a touch surface of the touch input device, Insulating layer; And a pressure electrode positioned between the first insulating layer and the second insulating layer, wherein when a pressure is applied to a touch surface of the touch input device, the display panel is warped, and when the display panel is warped, Wherein an electrical characteristic sensed by the pressure electrode is changed and a magnitude of a pressure applied to the touch surface is detected according to an amount of change of the electrical characteristic, the display panel includes a first region and a second region, Is higher than the pressure detection sensitivity of the second area and the curvature of the display panel is the same, the pressure in the second area is lower than the variation in the electrical characteristic sensed when the pressure is applied to the first area The amount of change in the electrical characteristics sensed when applied can be made larger.
본 발명에 따르면 동일한 크기의 압력을 인가하는 경우, 압력을 인가하는 위치와 관계없이 동일한 크기의 터치 압력을 검출할 수 있는 디스플레이 패널을 포함하는 터치 입력 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a touch input device including a display panel capable of detecting a touch pressure of the same size regardless of a position where a pressure is applied when a pressure of the same size is applied.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 정전 용량 방식의 터치 센서 패널 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다.
도2a, 도2b 및 도2c는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에서 디스플레이 패널에 대한 터치 센서 패널의 상대적인 위치를 예시하는 개념도이다.
도3은 본 발명의 실시형태에 따라 터치 위치 및 터치 압력을 검출할 수 있도록 구성된 터치 입력 장치의 단면도이다.
도4a 및 도4e는 본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치의 단면도들이다.
도4b, 도4c, 및 도4d는 본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치의 일부의 단면도들이다.
도4f는 본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치의 사시도이다.
도5a는 본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치에 부착하기 위한 압력 전극을 포함하는 예시적인 전극 시트의 단면도이다.
도5b는 제1방법에 따라 전극 시트가 터치 입력 장치에 부착된 터치 입력 장치의 일부의 단면도이다.
도5c는 제1방법에 따라 전극 시트를 터치 입력 장치에 부착하기 위한 전극 시트의 평면도이다.
도5d는 제2방법에 따라 전극 시트가 터치 입력 장치에 부착된 터치 입력 장치의 일부의 단면도이다.
도6a 및 도6b는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치 입력 장치의 일부의 단면도들이다.
도7a, 도7b, 도7c, 도7d, 도7e 및 도7f는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치 입력 장치의 일부의 단면도들이다.
도8a, 도8b는 본 발명의 실시예에서 제1방법에 따라 도7a에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.
도8c, 도8d는 본 발명의 실시예에서 제2방법에 따라 도7b에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.
도8e, 도8f는 본 발명의 실시예에서 제3방법에 따라 도7c에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.
도8g, 도8h는 본 발명의 실시예에서 제4방법에 따라 도7d에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.
도8i, 도8j는 본 발명의 실시예에서 제1방법에 따라 도7e에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.
도8k, 도8l는 본 발명의 실시예에서 제2방법에 따라 도7f에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.
도9 내지 도14는 각각 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 적용될 수 있는 압력 전극을 예시한다.
도15a, 도15b, 도15c 및 도15d는 본 발명의 실시예에 적용되는 압력 전극들과, 이러한 압력 전극들을 가지는 터치 입력 장치의 터치 위치에 따른 정전용량의 변화량을 표시하는 그래프들을 예시한다.FIG. 1 is a schematic view of a capacitive touch sensor panel according to an embodiment of the present invention and a configuration for its operation.
FIGS. 2A, 2B, and 2C are conceptual diagrams illustrating relative positions of a touch sensor panel with respect to a display panel in a touch input device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a touch input device configured to detect a touch position and a touch pressure according to an embodiment of the present invention.
4A and 4E are cross-sectional views of a touch input device according to an embodiment of the present invention.
4B, 4C and 4D are cross-sectional views of a part of the touch input device according to the embodiment of the present invention.
4F is a perspective view of the touch input device according to the embodiment of the present invention.
5A is a cross-sectional view of an exemplary electrode sheet including a pressure electrode for attaching to a touch input device according to an embodiment of the present invention.
5B is a cross-sectional view of a portion of the touch input device in which the electrode sheet is attached to the touch input device according to the first method.
5C is a plan view of an electrode sheet for attaching an electrode sheet to a touch input device according to a first method.
5D is a cross-sectional view of a portion of a touch input device in which an electrode sheet is attached to a touch input device according to a second method.
6A and 6B are sectional views of a part of a touch input device according to the first embodiment of the present invention.
7A, 7B, 7C, 7D, 7E and 7F are sectional views of a part of a touch input device according to a second embodiment of the present invention.
8A and 8B are cross-sectional views of the touch input device shown in FIG. 7A when pressure is applied according to the first method in the embodiment of the present invention.
Figs. 8C and 8D are cross-sectional views of the touch input device shown in Fig. 7B when pressure is applied according to the second method in the embodiment of the present invention. Fig.
Figs. 8E and 8F are cross-sectional views of the touch input device shown in Fig. 7C when pressure is applied according to the third method in the embodiment of the present invention. Fig.
FIGS. 8G and 8H are cross-sectional views of the touch input device shown in FIG. 7D when pressure is applied according to the fourth method in the embodiment of the present invention. FIG.
Figs. 8I and 8J are cross-sectional views when pressure is applied to the touch input device shown in Fig. 7E according to the first method in the embodiment of the present invention. Fig.
8K and 8L are sectional views when pressure is applied to the touch input device shown in Fig. 7F according to the second method in the embodiment of the present invention.
9 to 14 illustrate pressure electrodes that can be applied to the first and second embodiments of the present invention, respectively.
FIGS. 15A, 15B, 15C, and 15D illustrate graphs illustrating the pressure electrodes applied to the embodiment of the present invention and the amount of capacitance change according to the touch position of the touch input device having such pressure electrodes.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 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.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치를 설명한다. 이하에서는 정전용량 방식의 터치 센서 패널(100) 및 압력 검출 모듈(400)을 예시하나 임의의 방식으로 터치 위치 및/또는 터치 압력을 검출할 수 있는 터치 센서 패널(100) 및 압력 검출 모듈(400)이 적용될 수 있다.Hereinafter, a touch input device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the capacitive
도1은 본 발명의 실시예에 따른 정전 용량 방식의 터치 센서 패널(100) 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다. 도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널(100)은 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn) 및 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함하며, 터치 센서 패널(100)의 동작을 위해 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)에 구동신호를 인가하는 구동부(120), 및 터치 센서 패널(100)의 터치 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 수신하여 터치 및 터치 위치를 검출하는 감지부(110)를 포함할 수 있다.FIG. 1 is a schematic diagram of a capacitive
도1에 도시된 바와 같이, 터치 센서 패널(100)은 복수의 구동 전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신 전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다. 도1에서는 터치 센서 패널(100)의 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 직교 어레이를 구성하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다. 여기서, n 및 m은 양의 정수로서 서로 같거나 다른 값을 가질 수 있으며 실시예에 따라 크기가 달라질 수 있다.As shown in FIG. 1, the
도1에 도시된 바와 같이, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 구동전극(TX)은 제1축 방향으로 연장된 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)을 포함하고 수신전극(RX)은 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향으로 연장된 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be arranged to cross each other. The driving electrode TX includes a plurality of driving electrodes TX1 to TXn extending in a first axis direction and a receiving electrode RX includes a plurality of receiving electrodes extending in a second axis direction intersecting the first axis direction RX1 to RXm).
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널(100)에서 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 동일한 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 절연막(미도시)의 동일한 면에 형성될 수 있다. 또한, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 하나의 절연막(미도시)의 양면에 각각 형성될 수도 있고, 또는 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)은 제1절연막(미도시)의 일면에 그리고 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 제1절연막과 다른 제2절연막(미도시)의 일면상에 형성될 수 있다.In the
복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극 (RX1 내지 RXm)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper) 또는 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현되거나 은나노(nano silver) 물질로 구성될 수 있다.A plurality of drive electrodes (TX1 to TXn) and a plurality of receiving electrodes (RX1 to RXm) is a transparent conductive material (e.g., tin oxide (SnO 2) and indium oxide (In 2 O 3) ITO ( Indium Tin made of such Oxide) or ATO (antimony tin oxide)). However, this is merely an example, and the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of another transparent conductive material or an opaque conductive material. For example, the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, or carbon nanotube (CNT). The driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of a metal mesh or may be formed of a nano silver material.
본 발명의 실시예에 따른 구동부(120)는 구동신호를 구동전극(TX1 내지 TXn)에 인가할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 구동신호는 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 순차적으로 한번에 하나의 구동전극에 대해서 인가될 수 있다. 이러한 구동신호의 인가는 재차 반복적으로 이루어질 수 있다. 이는 단지 예시일 뿐이며, 실시예에 따라 다수의 구동전극에 구동신호가 동시에 인가될 수도 있다.The driving
감지부(110)는 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 구동신호가 인가된 구동전극(TX1 내지 TXn)과 수신전극(RX1 내지 RXm) 간에 생성된 정전용량(Cm: 101)에 관한 정보를 포함하는 감지신호를 수신함으로써 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 감지신호는 구동전극(TX)에 인가된 구동신호가 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 간에 생성된 정전용량(CM: 101)에 의해 커플링된 신호일 수 있다. 이와 같이, 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 인가된 구동신호를 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 감지하는 과정은 터치 센서 패널(100)을 스캔(scan)한다고 지칭할 수 있다.The
예를 들어, 감지부(110)는 각각의 수신전극(RX1 내지 RXm)과 스위치를 통해 연결된 수신기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 스위치는 해당 수신전극(RX)의 신호를 감지하는 시간구간에 온(on)되어서 수신전극(RX)으로부터 감지신호가 수신기에서 감지될 수 있도록 한다. 수신기는 증폭기(미도시) 및 증폭기의 부(-)입력단과 증폭기의 출력단 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 궤환 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 증폭기의 정(+)입력단은 그라운드(ground)에 접속될 수 있다. 또한, 수신기는 궤환 캐패시터와 병렬로 연결되는 리셋 스위치를 더 포함할 수 있다. 리셋 스위치는 수신기에 의해 수행되는 전류에서 전압으로의 변환을 리셋할 수 있다. 증폭기의 부입력단은 해당 수신전극(RX)과 연결되어 정전용량(CM: 101)에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. 감지부(110)는 수신기를 통해 적분된 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 ADC(미도시: analog to digital converter)를 더 포함할 수 있다. 추후, 디지털 데이터는 프로세서(미도시)에 입력되어 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 감지부(110)는 수신기와 더불어, ADC 및 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.For example, the
제어부(130)는 구동부(120)와 감지부(110)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(130)는 구동제어신호를 생성한 후 구동부(120)에 전달하여 구동신호가 소정 시간에 미리 설정된 구동전극(TX)에 인가되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 감지제어신호를 생성한 후 감지부(110)에 전달하여 감지부(110)가 소정 시간에 미리 설정된 수신전극(RX)으로부터 감지신호를 입력받아 미리 설정된 기능을 수행하도록 할 수 있다.The
도1에서 구동부(120) 및 감지부(110)는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 검출 장치(미표시)를 구성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치는 제어부(130)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치는 터치 센서 패널(100)을 포함하는 터치 입력 장치(1000)에서 터치 센싱 회로인 터치 센싱 IC(touch sensing Integrated Circuit)(미도시) 상에 집적되어 구현될 수 있다. 터치 센서 패널(100)에 포함된 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 예컨대 전도성 트레이스(conductive trace) 및/또는 회로 기판상에 인쇄된 전도성 패턴(conductive pattern)등을 통해서 터치 센싱 IC에 포함된 구동부(120) 및 감지부(110)에 연결될 수 있다. 터치 센싱 IC는 전도성 패턴이 인쇄된 회로 기판상에 위치할 수 있다. 실시예에 따라 터치 센싱 IC는 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 메인보드 상에 실장되어 있을 수 있다.In FIG. 1, the driving
이상에서 살펴본 바와 같이, 구동전극(TX)과 수신전극(RX)의 교차 지점마다 소정 값의 정전용량(C)이 생성되며, 손가락과 같은 객체가 터치 센서 패널(100)에 근접하는 경우 이러한 정전용량의 값이 변경될 수 있다. 도1에서 정전용량은 상호 정전용량(Cm)을 나타낼 수 있다. 이러한 전기적 특성을 감지부(110)에서 감지하여 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1축과 제2축으로 이루어진 2차원 평면으로 이루어진 터치 센서 패널(100)의 표면에 대한 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있다.As described above, when a capacitance value C of a predetermined value is generated at each intersection of the driving electrode TX and the receiving electrode RX and an object such as a finger is close to the
보다 구체적으로, 터치 센서 패널(100)에 대한 터치가 일어날 때 구동신호가 인가된 구동전극(TX)을 검출함으로써 터치의 제2축 방향의 위치를 검출할 수 있다. 이와 마찬가지로, 터치 센서 패널(100)에 대한 터치시 수신전극(RX)을 통해 수신된 수신신호로부터 정전용량 변화를 검출함으로써 터치의 제1축 방향의 위치를 검출할 수 있다.More specifically, the position of the touch in the second axial direction can be detected by detecting the driving electrode TX to which the driving signal is applied when the touch to the
이상에서 터치 센서 패널(100)로서 상호 정전용량 방식의 터치 센서 패널이 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 터치 여부 및 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)은 전술한 방법 이외의 자체 정전용량 방식, 표면 정전용량 방식, 프로젝티드(projected) 정전용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식(SAW: surface acoustic wave), 적외선(infrared) 방식, 광학적 이미징 방식(optical imaging), 분산 신호 방식(dispersive signal technology) 및 음성 펄스 인식(acoustic pulse recognition) 방식 등 임의의 터치 센싱 방식을 이용하여 구현될 수 있다.Although the mutual capacitance type touch sensor panel has been described in detail as the
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)은 디스플레이 패널(200) 외부 또는 내부에 위치할 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)의 디스플레이 패널(200)은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등에 포함된 디스플레이 패널일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이 패널에 표시된 화면을 시각적으로 확인하면서 터치 표면에 터치를 수행하여 입력 행위를 수행할 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(200)은 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 메인보드(main board) 상의 중앙 처리 유닛인 CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor) 등으로부터 입력을 받아 디스플레이 패널에 원하는 내용을 디스플레이 하도록 하는 제어회로를 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(200)의 작동을 위한 제어회로는 디스플레이 패널 제어 IC, 그래픽 제어 IC(graphic controller IC) 및 기타 디스플레이 패널(200) 작동에 필요한 회로를 포함할 수 있다.The
도2a, 도2b 및 도2c는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에서 디스플레이 패널에 대한 터치 센서 패널의 상대적인 위치를 예시하는 개념도이다. 도2a 내지 도2c에서는 디스플레이 패널로서 LCD 패널이 도시되나, 이는 예시일 뿐이며 임의의 디스플레이 패널이 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에 적용될 수 있다.FIGS. 2A, 2B, and 2C are conceptual diagrams illustrating relative positions of a touch sensor panel with respect to a display panel in a touch input device according to an embodiment of the present invention. 2A to 2C, an LCD panel is shown as a display panel, but this is merely an example, and any display panel can be applied to the
본원 명세서에서 도면부호 200은 디스플레이 패널을 지칭하나, 도2 및 이에 대한 설명에서 도면부호 200은 디스플레이 패널뿐 아니라 디스플레이 모듈을 지칭할 수 있다. 도2a에 도시된 바와 같이, LCD 패널은 액정 셀(liquid crystal cell)을 포함하는 액정 층(250), 액정 층(250)의 양단에 전극을 포함하는 제1글라스층(261)과 제2글라스층(262), 그리고 액정 층(250)과 대향하는 방향으로서 제1글라스층(261)의 일면에 제1편광층(271) 및 제2글라스층(262)의 일면에 제2편광층(272)을 포함할 수 있다. 당해 기술분야의 당업자에게는, LCD 패널이 디스플레이 기능을 수행하기 위해 다른 구성을 더 포함할 수 있으며 변형이 가능함이 자명할 것이다.In this specification,
도2a는, 터치 입력 장치(1000)에서 터치 센서 패널(100)이 디스플레이 패널(200)의 외부에 배치된 것을 도시한다. 터치 입력 장치(1000)에 대한 터치 표면은 터치 센서 패널(100)의 표면일 수 있다. 도2a에서 터치 표면이 될 수 있는 터치 센서 패널(100)의 면은 터치 센서 패널(100)의 상부면이 될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 터치 입력 장치(1000)에 대한 터치 표면은 디스플레이 패널(200)의 외면이 될 수 있다. 도2a에서 터치 표면이 될 수 있는 디스플레이 패널(200)의 외면은 디스플레이 패널(200)의 제2편광층(272)의 하부면이 될 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(200)을 보호하기 위해서 디스플레이 패널(200)의 하부면은 유리와 같은 커버층(미도시)으로 덮여있을 수 있다.FIG. 2A shows that the
도2b 및 2c는, 터치 입력 장치(1000)에서 터치 센서 패널(100)이 디스플레이 패널(200)의 내부에 배치된 것을 도시한다. 이때, 도2b에서는 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)이 제1글라스층(261)과 제1편광층(271) 사이에 배치되어 있다. 이때, 터치 입력 장치(1000)에 대한 터치 표면은 디스플레이 패널(200)의 외면으로서 도2b에서 상부면 또는 하부면이 될 수 있다. 도2c에서는 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)이 액정 층(250)에 포함되어 구현되는 경우를 예시한다. 이때, 터치 입력 장치(1000)에 대한 터치 표면은 디스플레이 패널(200)의 외면으로서 도2c에서 상부면 또는 하부면이 될 수 있다. 도2b 및 도2c에서, 터치 표면이 될 수 있는 디스플레이 패널(200)의 상부면 또는 하부면은 유리와 같은 커버층(미도시)으로 덮여있을 수 있다.Figs. 2B and 2C show that the
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널(100)에 대한 터치의 여부 및/또는 터치의 위치를 검출하는 것을 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널(100)을 이용하여 터치의 여부 및/또는 위치와 함께 터치의 압력의 크기를 검출할 수 있다. 또한 터치 센서 패널(100)과 별개로 터치 압력을 검출하는 압력 검출 모듈을 더 포함하여 터치의 압력 크기를 검출하는 것도 가능하다.Although the
도3은 본 발명의 실시형태에 따라 터치 위치 및 터치 압력을 검출할 수 있도록 구성된 터치 입력 장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a touch input device configured to detect a touch position and a touch pressure according to an embodiment of the present invention.
디스플레이 패널(200)을 포함하는 터치 입력 장치(1000)에서 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100) 및 압력 검출 모듈(400)은 디스플레이 패널(200)의 전면에 부착될 수 있다. 이에 따라 디스플레이 패널(200)의 디스플레이 스크린을 보호하고 터치 센서 패널(100)의 터치 검출 민감도를 높일 수 있다.The
이때, 압력 검출 모듈(400)은 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)과 별개로 동작할 수도 있는바, 예컨대, 압력 검출 모듈(400)은 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)과 독립적으로 압력만을 검출하도록 구성될 수 있다. 또한, 압력 검출 모듈(400)은 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)과 결합하여 터치 압력을 검출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)에 포함된 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 중 적어도 하나의 전극은 터치 압력을 검출하는데 이용될 수 있다.In this case, the
도3에서 압력 검출 모듈(400)은 터치 센서 패널(100)과 결합하여 터치 압력을 검출할 수 있는 경우를 예시한다. 도2에서 압력 검출 모듈(400)은 상기 터치 센서 패널(100)과 디스플레이 패널(200) 사이를 이격시키는 스페이서층(420)을 포함한다. 압력 검출 모듈(400)은 스페이서층(420)을 통해 터치 센서 패널(100)과 이격된 기준 전위층을 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(200)은 기준 전위층으로서 기능할 수 있다.In FIG. 3, the
기준 전위층은 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 사이에 생성된 정전용량(101)에 변화를 야기할 수 있도록 하는 임의의 전위를 가질 수 있다. 예컨대, 기준 전위층은 그라운드(ground) 전위를 갖는 그라운드 층일 수 있다. 기준 전위층은 디스플레이 패널(200)의 그라운드(ground) 층일 수 있다. 이때, 기준 전위층은 터치 센서 패널(100)의 2차원 평면과 평행한 평면을 가질 수 있다.The reference potential layer may have any potential that can cause a change in the
도3에 도시된 바와 같이, 터치 센서 패널(100)과 기준 전위층인 디스플레이 패널(200)은 이격되어 위치한다. 이때, 터치 센서 패널(100)과 디스플레이 패널(200)의 접착 방법의 차이에 따라 터치 센서 패널(100)과 디스플레이 패널(200) 사이의 스페이서층(420)은 에어갭(air gap)으로 구현될 수 있다. 스페이서층(420)은 실시예에 따라 충격흡수물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 충격흡수물질이 스폰지와 그라파이트층을 포함할 수 있다. 스페이서층(420)은 실시예에 따라 유전 물질(dielectric material)로 채워질 수 있다. 이러한 스페이서층(420)은 에어갭, 충격흡수물질, 유전 물질의 조합에 의해서 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the
이때, 터치 센서 패널(100)과 디스플레이 패널(200)을 고정하기 위해서 양면 접착 테이프(430: DAT: Double Adhesive Tape)가 이용될 수 있다. 예컨대, 터치 센서 패널(100)과 디스플레이 패널(200)은 각각의 면적이 포개어진 형태이고, 터치 센서 패널(100)과 터치 센서 패널(200) 각각의 가장자리 영역에서 양면 접착 테이프(430)를 통해서 두 개의 층이 접착되되 나머지 영역에서 터치 센서 패널(100)과 디스플레이 패널(200)이 소정 거리(d)로 이격될 수 있다.At this time, a double adhesive tape (DAT: Double Adhesive Tape) may be used to fix the
일반적으로, 터치 센서 패널(100)의 휘어짐 없이 터치 표면을 터치하는 경우라도 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 사이의 정전용량(101: Cm)이 변화한다. 즉, 터치 센서 패널(100)에 대한 터치시에 상호 정전용량(Cm: 101)이 기본 상호 정전용량에 비해 감소할 수 있다. 이는 손가락과 같은 도체인 객체가 터치 센서 패널(100)에 근접한 경우, 객체가 그라운드(GND) 역할을 하여 상호 정전용량(Cm: 101)의 프린징 정전용량(fringing capacitance)이 객체로 흡수되기 때문이다. 기본 상호 정전용량은 터치 센서 패널(100)에 대한 터치가 없는 경우에 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 사이의 상호 정전용량의 값이다.Generally, the capacitance 101 (Cm) between the driving electrode TX and the receiving electrode RX changes even when the touch surface is touched without bending the
터치 센서 패널(100)의 터치 표면인 상부 표면을 객체로 터치 시 압력이 가해진 경우 터치 센서 패널(100)이 휘어질 수 있다. 이때, 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 사이의 상호 정전용량(101: Cm)의 값은 더 감소할 수 있다. 이는, 터치 센서 패널(100)이 휘어져 터치 센서 패널(100)과 기준 전위층 사이의 거리가 d에서 d'로 감소함으로써 상기 상호 정전용량(101: Cm)의 프린징 정전용량이 객체뿐 아니라 기준 전위층으로도 흡수되기 때문이다. 터치 객체가 부도체인 경우에는 상호 정전용량(Cm)의 변화는 단순히 터치 센서 패널(100)과 기준 전위층 사이의 거리 변화(d-d')에만 기인할 수 있다.The
이상에서 살펴본 바와 같이, 디스플레이 패널(200) 상에 터치 센서 패널(100) 및 압력 검출 모듈(400)을 포함하여 터치 입력 장치(1000)를 구성함으로써, 터치 위치뿐 아니라 터치 압력을 동시에 검출할 수 있다.As described above, by configuring the
하지만, 도3에 도시된 바와 같이, 터치 센서 패널(100)뿐 아니라 압력 검출 모듈(400)까지 디스플레이 패널(200) 상부에 배치시키는 경우, 디스플레이 패널의 디스플레이 특성이 저하되는 문제점이 발생한다. 특히, 디스플레이 패널(200) 상부에 에어갭을 포함하는 경우에 디스플레이 패널의 시인성 및 빛 투과율이 저하될 수 있다.However, as shown in FIG. 3, when the
따라서, 이러한 문제점이 발생되는 것을 방지하기 위해서 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)과 디스플레이 패널(200) 사이에 에어갭을 배치하지 않고, OCA(Optically Clear Adhesive)와 같은 접착제로 터치 센서 패널(100)과 디스플레이 패널(200)이 완전 라미네이션(Full lamination)될 수 있다. Therefore, in order to prevent such a problem from occurring, an air gap is not disposed between the
도4a는 본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다. 본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)과 디스플레이 패널(200) 사이가 접착제로 완전 라미네이션될 수 있다. 이에 따라 터치 센서 패널(100)의 터치 표면을 통해 확인할 수 있는 디스플레이 패널(200)의 디스플레이 색상 선명도, 시인성 및 빛 투과성이 향상될 수 있다.4A is a cross-sectional view of a touch input device according to an embodiment of the present invention. The
도4a 및 도4e 그리고 이를 참조한 설명에서, 본 발명의 제2실시형태에 따른 터치 입력 장치(1000)로서 터치 센서 패널(100)이 디스플레이 패널(200) 상에 접착제로 라미네이션되어 부착된 것을 예시하나, 본 발명의 제2실시형태에 따른 터치 입력 장치(1000)는 터치 센서 패널(100)이 도2b 및 도2c 등에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(200) 내부에 배치되는 경우도 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도4a 및 도4e에서 터치 센서 패널(100)이 디스플레이 패널(200)을 덮는 것이 도시되나, 터치 센서 패널(100)은 디스플레이 패널(200) 내부에 위치하고 디스플레이 패널(200)이 유리와 같은 커버층으로 덮인 터치 입력 장치(1000)가 본 발명의 제2실시형태로 이용될 수 있다. 4A and 4E and the description thereof, it is exemplified that the
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 셀폰(cell phone), PDA(Personal Data Assistant), 스마트폰(smartphone), 태블랫 PC(tablet Personal Computer), MP3 플레이어, 노트북(notebook) 등과 같은 터치 스크린을 포함하는 전자 장치를 포함할 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 기판(300)은, 예컨대 터치 입력 장치(1000)의 최외곽 기구인 커버(320)와 함께 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판 및/또는 배터리가 위치할 수 있는 실장공간(310) 등을 감싸는 하우징(housing)의 기능을 수행할 수 있다. 이때, 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판에는 메인보드(main board)로서 중앙 처리 유닛인 CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor) 등이 실장되어 있을 수 있다. 기판(300)을 통해 디스플레이 패널(200)과 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판 및/또는 배터리가 분리되고, 디스플레이 패널(200)에서 발생하는 전기적 노이즈가 차단될 수 있다.The
터치 입력 장치(1000)에서 터치 센서 패널(100) 또는 전면 커버층이 디스플레이 패널(200), 기판(300), 및 실장공간(310)보다 넓게 형성될 수 있으며, 이에 따라 커버(320)가 터치 센서 패널(100)과 함께 디스플레이 패널(200), 기판(300) 및 회로기판이 위치하는 실장공간(310)을 감싸도록, 커버(320)가 형성될 수 있다.The
본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치(1000)는 터치 센서 패널(100)을 통해 터치 위치를 검출하고, 디스플레이 패널(200)과 기판(300) 사이에 압력 검출 모듈(400)을 배치하여 터치 압력을 검출할 수 있다. 이때, 터치 센서 패널(100)은 디스플레이 패널(200)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 압력 검출 모듈(400)은 예컨대, 전극(450, 460)을 포함하여 구성될 수 있다.The
전극(450, 460)은 도4b에 도시된 바와 같이, 기판(300)상에 형성될 수도 있고, 도4c에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(200)상 형성될 수도 있고, 도4d에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(200) 및 기판(300)상에 형성될 수도 있다.The
또한, 도4e에 도시된 바와 같이, 압력 검출 모듈(400)에 포함되는 전극(450, 460)은 해당 전극을 포함하는 전극 시트(440)의 형태로 터치 입력 장치(1000)에 포함될 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상세하게 살펴본다. 이때, 전극(450, 460)은 기판(300) 및/또는 디스플레이 패널(200)과의 사이에서 에어갭을 포함하도록 구성되어야 하므로 도4e에서 전극(450, 460)을 포함하는 전극 시트(440)가 기판(300) 및 디스플레이 패널(200)과 이격되게 배치되었다.4E, the
도4f는 본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치의 사시도이다. 도4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 압력 검출 모듈(400)은 디스플레이 패널(200)과 기판(300) 사이에 위치하며 전극(450, 460)을 포함할 수 있다. 이하에서, 터치 센서 패널(100)에 포함된 전극과 구분이 명확하도록, 압력을 검출하기 위한 전극(450, 460)을 압력 전극으로 지칭한다. 이때, 압력 전극은 디스플레이 패널의 상부가 아닌 하부에 배치되므로 투명 물질뿐 아니라 불투명 물질로 구성되는 것도 가능하다.4F is a perspective view of the touch input device according to the embodiment of the present invention. 4B, in the
도5a는 본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치에 부착하기 위한 압력 전극을 포함하는 예시적인 전극 시트의 단면도이다. 예컨대, 전극 시트(440)는 제1절연층(500)과 제2절연층(501) 사이에 전극층(441)을 포함할 수 있다. 전극층(441)은 제1전극(450) 및/또는 제2전극(460)을 포함할 수 있다. 이때, 제1절연층(500)과 제2절연층(501)은 폴리이미드(polyimide), 페트(Polyethylene Terephthalate, PET) 등과 같은 절연 물질일 수 있다. 전극층(441)에 포함된 제1전극(450)과 제2전극(460)은 구리(copper), 알루미늄(A1), 은(Ag) 등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 전극 시트(440)의 제조 공정에 따라 전극층(441)과 제2절연층(501) 사이는 OCA(Optically Clear Adhesive)와 같은 접착제(미도시)로 접착될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 압력 전극(450, 460)은, 제1절연층(500) 위에 압력 전극 패턴에 상응하는 관통 구멍을 갖는 마스크(mask)를 위치시킨 후 전도성 스프레이(spray)를 분사하거나, 전도성 물질을 인쇄하거나, 금속물질이 도포되어 있는 상태에서 에칭하여 형성될 수 있다. 도5a 및 이하의 설명에서는 전극 시트(440)가 절연층(500, 501) 사이에 압력 전극(450, 460)을 포함하는 구조를 갖는 것으로 예시되나, 이는 단지 예시일 뿐이며 전극 시트(440)는 단순히 압력 전극(450, 460)만을 포함할 수도 있다.5A is a cross-sectional view of an exemplary electrode sheet including a pressure electrode for attaching to a touch input device according to an embodiment of the present invention. For example, the
본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 터치 압력을 검출할 수 있도록, 전극 시트(440)는 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)과 스페이서층(420)을 사이에 두고 이격되도록 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)에 부착될 수 있다.The
도5b는 제1방법에 따라 전극 시트가 터치 입력 장치에 부착된 터치 입력 장치의 일부의 단면도이다. 도5b에서는 전극 시트(440)가 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200) 상에 부착된 것이 도시된다.5B is a cross-sectional view of a portion of the touch input device in which the electrode sheet is attached to the touch input device according to the first method. In FIG. 5B, it is shown that the
도5c에 도시된 바와 같이, 스페이서층(420)을 유지하기 위해서 전극 시트(440)의 테두리를 따라 소정 두께를 갖는 접착 테이프(430)가 형성될 수 있다. 도5c에서 접착 테이프(430)는 전극 시트(440)의 모든 테두리(예컨대, 4각형의 4면)에 형성된 것이 도시되나, 접착 테이프(430)는 전극 시트(440)의 테두리 중 적어도 일부(예컨대, 4각형의 3면)에만 형성될 수도 있다. 이때, 도5c에 도시된 바와 같이, 접착 테이프(430)는 압력 전극(450, 460)을 포함하는 영역에는 형성되지 않을 수 있다. 이에 따라, 전극 시트(440)가 접착 테이프(430)를 통해 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)에 부착될 때 압력 전극(450, 460)이 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)과 소정 거리 이격되어 있을 수 있다. 실시예에 따라, 접착 테이프(430)는 기판(300)의 상부면 또는 디스플레이 패널(200)의 하부면에 형성될 수 있다. 또한, 접착 테이프(430)는 양면 접착 테이프일 수 있다. 도5c에서는 압력 전극(450, 460) 중 하나의 압력 전극만을 예시하고 있다.An
도5d는 제2방법에 따라 전극 시트가 터치 입력 장치에 부착된 터치 입력 장치의 일부의 단면도이다. 도5d에서는 전극 시트(440)를 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200) 상에 위치시킨 후 접착 테이프(431)로 전극 시트(440)를 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)에 고정시킬 수 있다. 이를 위해 접착 테이프(431)는 전극 시트(440)의 적어도 일부와 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 도5d에서는 접착 테이프(431)가 전극 시트(440)의 상부로부터 이어져 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)의 노출 표면까지 이어지도록 도시된다. 이때, 접착 테이프(431)는 전극 시트(440)와 맞닿는 면 측에만 접착력이 있을 수 있다. 따라서, 도5d에서 접착 테이프(431)의 상부면은 접착력이 없을 수 있다.5D is a cross-sectional view of a portion of a touch input device in which an electrode sheet is attached to a touch input device according to a second method. 5D, the
도5d에 도시된 바와 같이, 전극 시트(440)를 접착 테이프(431)를 통해 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)에 고정시키더라도 전극 시트(440)와 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200) 사이에는 소정의 공간, 즉 에어갭이 존재할 수 있다. 이는 전극 시트(440)와 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200) 사이가 직접 접착제로 부착된 것이 아니며 또한 전극 시트(440)는 패턴을 갖는 압력 전극(450, 460)을 포함하므로 전극 시트(440)의 표면은 편평하지 않을 수 있기 때문이다. 이러한, 도5d에서의 에어갭 또한 터치 압력을 검출하기 위한 스페이서층(420)으로서 기능할 수 있다.5D, even if the
이하에서는 도5b에 도시된 바와 같은 제1방법에 따라 전극 시트(440)가 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)에 부착된 경우를 예로 하여 본 발명의 실시예들을 설명하나, 동일한 설명은 제2방법 등 임의의 방법에 따라 기판(300) 또는 디스플레이 패널(200)과 이격되어 전극 시트(440)가 부착되는 경우에도 적용될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by taking an example in which an
이하에서는, 도4b에 도시된 형태의 압력 검출 모듈(400)에 대하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with respect to a
객체를 통해 터치 센서 패널(100)에 압력이 인가되면, 디스플레이 패널(200)과 기판(300) 사이의 거리가 변할 수 있고, 이에 따라 압력 전극에서 검출되는 정전용량이 변할 수 있다.When pressure is applied to the
구체적으로, 압력 전극(450, 460)은 단일 전극으로 구성되거나 제1전극과 제2전극을 포함하도록 구성될 수 있다. 압력 전극이 단일 전극으로 구성되는 경우, 디스플레이 패널(200) 내부 또는 외부에 배치되거나 디스플레이 패널(200) 자체에 포함된 기준 전위층과 단일 전극과의 거리가 가까워짐에 따라 단일 전극의 자체 정전용량의 변화량이 변하고, 이에 따라 터치 압력의 크기가 검출될 수 있다. 압력 전극(450, 460)이 제1전극과 제2전극을 포함하도록 구성되는 경우 제1전극과 제2전극 중 어느 하나는 구동전극일 수 있고 나머지 하나는 수신전극일 수 있다. 구동전극에 구동신호를 인가하고 수신전극을 통해 감지신호를 획득할 수 있다. 객체를 통해 터치 센서 패널(100)에 압력이 인가되면, 디스플레이 패널(200) 내부 또는 외부에 배치되거나 디스플레이 패널(200) 자체에 포함된 기준 전위층과 제1 전극 및 제2 전극과의 거리가 가까워짐에 따라 제1전극과 제2전극 사이의 상호 정전용량의 변화량이 변하고, 이에 따라 터치 압력의 크기가 검출될 수 있다.Specifically, the
디스플레이 패널(200)은 제1영역 및 제2영역을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1영역은 디스플레이 패널(200)의 중앙 영역일 수 있고, 제2영역은 디스플레이 패널(200)의 가장자리 영역일 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(200)의 중앙 영역, 즉 제1영역은 터치 센서 패널(100) 표면의 중심점을 기준으로 일정 크기의 영역이 될 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(200)의 가장자리 영역, 즉 제2영역은 터치 센서 패널(100)의 표면의 중앙 영역을 제외한 나머지 영역이 될 수 있다. The
객체를 통해 터치 센서 패널에 압력이 인가되는 경우 압력이 인가된 위치에 따라, 터치 센서 패널(100) 및 디스플레이 패널(200)이 휘어지는 정도가 다르기 때문에, 동일한 크기의 압력이 인가되더라도, 압력이 인가된 위치에 따라 터치 압력의 크기가 서로 다르게 검출될 수 있다.When the pressure is applied to the touch sensor panel through the object, the degree of bending of the
예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서, 디스플레이 패널(200)에 압력이 인가되면, 디스플레이 패널(200)의 제1영역(a)이 제2영역(b, c)보다 더 많이 휘어질 수 있으므로, 디스플레이 패널(200)의 제1영역(a)에 압력이 인가되는 경우의 디스플레이 패널(200)과 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극(460)간의 거리(d1) 보다 디스플레이 패널(200)의 제2영역(b, c)에 동일한 크기의 압력이 인가되는 경우의 디스플레이 패널(200)과 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극(450, 470)간의 거리(d2)가 더 클 수 있다.6A and 6B, when pressure is applied to the
즉, 도6a 및 6b에 도시된 바와 같이 압력 전극이 기판(300)상에 형성되되, 동일한 너비를 갖고, 동일한 간격으로 형성되며, 기준 전위층과 동일한 거리를 갖고, 동일한 조성으로 형성되는 경우, 동일한 크기의 압력이 인가되더라도, 디스플레이 패널(200)의 제1영역(a)에서 검출되는 정전용량 변화량보다 제2영역(b, c)에서 검출되는 정전용량 변화량이 크다.That is, when the pressure electrodes are formed on the
따라서, 본 발명은 객체가 터치 센서 패널(100)에 압력을 인가할 때, 동일한 크기의 압력을 인가하는 경우, 압력을 인가하는 위치와 관계없이 동일한 크기의 터치 압력이 검출되도록 하기 위해 디스플레이 패널(200)의 제1영역(a)보다 제2영역(b, c)에서 검출되는 정전용량 변화량이 크도록 압력 전극을 배치할 필요성이 있다.Accordingly, the present invention can be applied to a display panel (e.g., a touch panel, a touch panel, a touch panel, a touch panel, or the like) It is necessary to dispose the pressure electrode so that the capacitance change amount detected in the second region (b, c) is larger than the first region (a) of the second region (b).
다시 말해, 터치 센서 패널(100)에 압력이 인가되면, 디스플레이 패널(200)과 기판(300) 사이의 거리가 변하고, 상기 거리가 동일한 조건에서, 디스플레이 패널(200)의 제1영역 하부에 배치된 압력 전극에서 검출되는 정전용량 변화량보다, 디스플레이 패널(200)의 제2영역 하부에 배치된 압력 전극에서 검출되는 정전용량 변화량이 더 크도록 압력 전극을 배치할 필요성이 있다.In other words, when the pressure is applied to the
도 4b에 도시된 형태의 압력 검출 모듈(400)에 대하여는, 기준 전위층이 디스플레이 패널(200) 내부 또는 외부에 배치되거나 디스플레이 패널(200) 자체에 포함될 수 있으며, 기준 전위층과 제1영역 하부에 배치된 압력 전극 사이의 거리 변화에 따라 제1영역 하부에 배치된 압력 전극에서 검출되는 정전용량 변화량보다, 기준 전위층과 제2영역 하부에 배치된 압력전극 사이의 상기 거리 변화와 동일한 크기의 거리 변화에 따라 제2영역 하부에 배치된 압력전극에서 검출되는 정전용량 변화량이 더 크도록 압력 전극을 배치할 필요성이 있다.4B, the reference potential layer may be disposed inside or outside the
마찬가지로, 도4c에 도시된 형태의 압력 검출 모듈(400)에 대하여는, 기준 전위층이 기판(300) 내부 또는 외부에 배치되거나 기판(300) 자체에 포함될 수 있으며, 기준 전위층과 제1영역 하부에 배치된 압력 전극 사이의 거리 변화에 따라 제1영역 하부에 배치된 압력 전극에서 검출되는 정전용량 변화량보다, 기준 전위층과 제2영역 하부에 배치된 압력전극 사이의 상기 거리 변화와 동일한 크기의 거리 변화에 따라 제2영역 하부에 배치된 압력 전극에서 검출되는 정전용량 변화량이 더 크도록 압력 전극을 배치할 필요성이 있다.Similarly, for the
또한, 도4d에 도시된 형태의 압력 검출 모듈(400)에 대하여는, 제1영역 하부에 배치된, 디스플레이 패널(200)상에 형성된 압력 전극과 기판(300)상에 형성된 압력 전극 사이의 거리 변화에 따라 제1영역 하부에 배치된 압력 전극에서 검출되는 정전용량 변화량보다, 기준 전위층과 제2영역 하부에 배치된, 디스플레이 패널(200)상에 형성된 압력 전극과 기판(300)상에 형성된 압력 전극 사이의 상기 거리 변화와 동일한 크기의 거리 변화에 따라 제2영역 하부에 배치된 압력전극에서 검출되는 정전용량 변화량이 더 크도록 압력 전극을 배치할 필요성이 있다.4D, the distance between the pressure electrode formed on the
구체적으로, 디스플레이 패널(200)의 제1영역(a)보다 제2영역(b, c)에서 검출되는 정전용량의 변화량이 크도록 하기 위해서 본 발명의 제2실시예에서 제1방법에 따라 도7a에 도시된 바와 같이 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극(460)의 너비가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극(450, 470)의 너비보다 작을 수 있다.Specifically, in order to increase the amount of change in capacitance detected in the second region (b, c) from the first region (a) of the
제2방법에 따라 도 7b에 도시된 바와 같이 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극(470)의 인접한 압력 전극과의 거리가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극(450, 460, 480, 490)의 인접한 압력 전극과의 거리보다 클 수 있다. The distance between the
제3방법에 따라 도 7c에 도시된 바와 같이 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극(460)의 기준 전위층과의 거리가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극(450, 470)의 기준 전위층과의 거리보다 클 수 있다.The distance between the
제4방법에 따라 도 7d에 도시된 바와 같이 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극(460)을 형성하는 물질의 조성이 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극(450, 470)을 형성하는 물질의 조성과 다를 수 있다.According to the fourth method, the composition of the material forming the
상기에서는 압력 전극이 단일 전극으로 구성되는 경우 제1 내지 제4 방법에 따라 디스플레이 패널(200)의 제1영역(a)보다 제2영역(b, c)에서 검출되는 정전용량의 변화량이 크도록 하기 위한 실시예를 설명하였다. 압력 전극이 제1전극과 제2전극을 포함하도록 구성되는 경우 디스플레이 패널(200)의 제1영역(a)보다 제2영역(b, c)에서 검출되는 정전용량의 변화량이 크도록 하기 위한 실시예를 도 7e 내지 도 7f를 통해서 설명하도록 한다.In the above description, when the pressure electrode is composed of a single electrode, the amount of change in capacitance detected in the second region (b, c) is greater than the first region (a) of the
제1 방법에 따라 도 7e에 도시된 바와 같이 압력 전극이 제1전극(450, 460, 470)과 제2전극(451, 461, 471)으로 구성된 경우 제1영역(a) 하부에 배치된 제1전극(460)과 제2전극(461)의 너비가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 제1전극(450, 470)과 제2전극(451, 461)의 너비보다 작을 수 있다.When the pressure electrode is formed of the
제2 방법에 따라 도 7f에 도시된 바와 같이 압력 전극이 제1 전극(450, 460, 470, 480)과 제2전극(451, 461, 471, 481)으로 구성된 경우 제1영역(a) 하부에 배치된 제1전극(470)과 제2전극(471)에 인접한 전극과의 거리가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 제1전극(450, 460, 480, 490)과 제2전극(451, 461, 481, 491)의 인접한 전극과의 거리보다 클 수 있다.If the pressure electrode is composed of the
또한 상기와 같이 압력 전극이 제1전극과 제2전극을 포함하는 경우 제3 방법 및 제4 방법에 따라 제1영역(a)보다 제2영역(b, c)에서 검출되는 정전용량의 변화량이 크도록 할 수 있다. 이에 대해서는 도 7c 및 도 7d에서 설명한 바와 유사하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.In the case where the pressure electrode includes the first electrode and the second electrode as described above, the amount of change in the electrostatic capacitance detected in the second region (b, c) rather than the first region (a) according to the third method and the fourth method . This is similar to that described with reference to FIGS. 7C and 7D, so that a detailed description thereof will be omitted.
도8a, 도8b는 본 발명의 실시예에서 제1방법에 따라 도7a에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.8A and 8B are cross-sectional views of the touch input device shown in FIG. 7A when pressure is applied according to the first method in the embodiment of the present invention.
도8a, 도8b에서 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극(460)의 너비가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극(450, 470)의 너비보다 작도록 형성된 것을 예시한다. 이에 따라, 도8a에 도시된 바와 같이 제1영역(a)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 압력 전극간의 거리가 감소함에 따라 정전용량 변화량을 획득하여 제1영역(a)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 또한 도8b에 도시된 바와 같이 제2영역(b)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 압력 전극 간의 거리가 감소함에 따라 정전용량 변화량을 획득하여 제2영역(b)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 이러한 경우 제2영역(b) 하부에 배치된 압력 전극의 너비가 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극의 너비보다 크기 때문에 제1영역(a)보다 제2영역(b)에서 정전용량 변화량이 크게 검출될 수 있다. 따라서, 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극과 기준 전위층간의 거리가 제2영역(b) 하부에 배치된 압력 전극과 기준 전위층간의 거리보다 작더라도, 동일한 크기의 압력에 대하여 제2영역(b)에서의 정전용량 변화량과 제1영역(a)의 정전용량 변화량이 동일할 수 있다. 따라서, 제1영역(a)에서 검출된 터치 압력의 크기와 제2영역(b)에서 검출된 터치 압력의 크기가 동일할 수 있다. 이때, 제1영역(a)에서 검출된 압력의 크기와 제2영역(b)에서 검출된 압력의 크기간의 차이가 일정 범위 내에 포함되면 동일한 크기의 압력으로 판단할 수 있다.The width of the
도8c, 도8d는 본 발명의 실시예에서 제2방법에 따라 도7b에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.Figs. 8C and 8D are cross-sectional views of the touch input device shown in Fig. 7B when pressure is applied according to the second method in the embodiment of the present invention. Fig.
도8c, 도8d에서 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극(470)의 인접한 압력 전극과의 거리가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극(450, 460, 480, 490)의 인접한 압력 전극과의 거리보다 크도록 형성된 것을 예시한다. 이에 따라, 도8c에 도시된 바와 같이 제1영역(a)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 압력 전극간의 거리가 감소함에 따라 정전용량 변화량을 획득하여 제1영역(a)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 또한 도8d에 도시된 바와 같이 제2영역(b)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 압력 전극 간의 거리가 감소함에 따라 정전용량 변화량을 획득하여 제2영역(b)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 이러한 경우 제2영역(b) 하부에 배치된 압력 전극의 인접한 압력 전극과의 거리가 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극의 인접한 압력 전극과의 거리보다 작기 때문에 제1영역(a)보다 제2영역(b)에서 정전용량 변화량이 크게 검출될 수 있다. 따라서, 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극과 기준 전위층간의 거리가 제2영역(b) 하부에 배치된 압력 전극과 기준 전위층간의 거리보다 작더라도, 동일한 크기의 압력에 대하여 제2영역(b)에서의 정전용량 변화량과 제1영역(a)에서의 정전용량 변화량이 동일할 수 있다. 따라서, 제1영역(a)에서 검출된 터치 압력의 크기와 제2영역(b)에서 검출된 터치 압력의 크기가 동일할 수 있다.The
도8e, 도8f는 본 발명의 실시예에서 제3방법에 따라 도7c에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.Figs. 8E and 8F are cross-sectional views of the touch input device shown in Fig. 7C when pressure is applied according to the third method in the embodiment of the present invention. Fig.
도8e, 도8f에서 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극(460)의 기준 전위층과의 거리가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극(450, 470)의 기준 전위층과의 거리보다 크도록 형성된 것을 예시한다. 이에 따라, 도8e에 도시된 바와 같이 제1영역(a)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 압력 전극 간의 거리가 감소함에 따라 정전용량 변화량을 획득하여 제1영역(a)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 또한 도8f에 도시된 바와 같이 제2영역(b)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 압력 전극간의 거리가 감소함에 따라 압력 전극간의 정전용량의 변화량을 획득하여 제2영역(b)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 이러한 경우 압력이 인가되지 않았을 때의 제2영역(b) 하부에 배치된 압력 전극의 기준 전위층과의 거리가 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극의 기준 전위층과의 거리보다 작기 때문에 제1영역(a)보다 제2영역(b)에서 정전용량 변화량이 크게 검출될 수 있다. 따라서, 인가된 압력에 의하여 감소하는 제2영역(b) 하부에 배치된 압력 전극의 기준 전위층과의 거리가 인가된 압력에 의하여 감소하는 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극의 기준 전위층과의 거리보다 작더라도, 동일한 크기의 압력에 대하여 제2영역(b)에서의 정전용량 변화량과 제1영역(a)의 정전용량 변화량이 동일할 수 있다. 따라서, 제1영역(a)에서 검출된 터치 압력의 크기와 제2영역(b)에서 검출된 터치 압력의 크기가 동일할 수 있다.The distance from the reference potential layer of the
도8g, 도8h는 본 발명의 실시예에서 제4방법에 따라 도7d에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.FIGS. 8G and 8H are cross-sectional views of the touch input device shown in FIG. 7D when pressure is applied according to the fourth method in the embodiment of the present invention. FIG.
도8g, 도8h에서 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극(460)을 형성하는 물질의 조성이 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극(450, 470)을 형성하는 물질의 조성과 다르도록 형성된 것을 예시한다. 예를 들어, 동일한 조건에서 제2영역(b, c)에서의 정전용량 변화량이 제1영역(a)에서의 정전용량 변화량보다 크도록, 제2영역(b, c) 하부에 배치된 압력 전극을 형성하는 물질의 조성이 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극을 형성하는 물질의 조성과 다르게 형성될 수 있다. 이러한 경우 제2영역(b, c)에서의 정전용량 변화량이 제1영역(a)에서의 정전용량 변화량보다 크기 때문에 제1영역(a)보다 제2영역(b, c)에서 정전용량 변화량이 크게 검출될 수 있다. 따라서, 제1영역(a) 하부에 배치된 압력 전극과 기준 전위층간의 거리가 제2영역(b) 하부에 배치된 압력 전극과 기준 전위층간의 거리보다 작더라도, 동일한 크기의 압력에 대하여 제2영역(b)에서의 정전용량 변화량과 제1영역(a)의 정전용량 변화량이 동일할 수 있다. 따라서, 제1영역(a)에서 검출된 터치 압력의 크기와 제2영역(b)에서 검출된 터치 압력의 크기가 동일할 수 있다.The composition of the material forming the
도8i, 도8j는 본 발명의 실시예에서 제1방법에 따라 도7e에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.Figs. 8I and 8J are cross-sectional views when pressure is applied to the touch input device shown in Fig. 7E according to the first method in the embodiment of the present invention. Fig.
도8i, 도8j에서 제1영역(a) 하부에 배치된 제1전극(460)과 제2전극(461)의 너비가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 제1전극(450, 470)과 제2전극(451, 471)의 너비보다 작도록 형성된 것을 예시한다. 이에 따라, 도8a에 도시된 바와 같이 제1영역(a)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 제1 및 제2 전극간의 거리가 감소함에 따라 정전용량 변화량을 획득하여 제1영역(a)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 또한 도8j에 도시된 바와 같이 제2영역(b)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 제1 및 제2 전극 간의 거리가 감소함에 따라 정전용량 변화량을 획득하여 제2영역(b)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 이러한 경우 제2영역(b) 하부에 배치된 제1 및 제2 전극의 너비가 제1영역(a) 하부에 배치된 제1 및 제2 전극의 너비보다 크기 때문에 제1영역(a)보다 제2영역(b)에서 정전용량 변화량이 크게 검출될 수 있다. 따라서, 제1영역(a) 하부에 배치된 제1 및 제2 전극과 기준 전위층간의 거리가 제2영역(b) 하부에 배치된 제1 및 제2 전극과 기준 전위층간의 거리보다 작더라도, 동일한 크기의 압력에 대하여 제2영역(b)에서의 정전용량 변화량과 제1영역(a)의 정전용량 변화량이 동일할 수 있다. 따라서, 제1영역(a)에서 검출된 터치 압력의 크기와 제2영역(b)에서 검출된 터치 압력의 크기가 동일할 수 있다.The widths of the
도8k, 도8l는 본 발명의 실시예에서 제2 방법에 따라 도7f에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도들이다.8K and 8L are sectional views when pressure is applied to the touch input device shown in Fig. 7F according to the second method in the embodiment of the present invention.
도8k, 도8l에서 제1영역(a) 하부에 배치된 제1전극(470)과 제2전극(471)의 인접한 전극과의 거리가 제2영역(b, c) 하부에 배치된 제1전극(450, 460, 480, 490)과 제2전극(451, 461, 481, 491)의 인접한 전극과의 거리보다 크도록 형성된 것을 예시한다. 이에 따라, 도8k에 도시된 바와 같이 제1영역(a)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 제1 및 제2 전극간의 거리가 감소함에 따라 정전용량 변화량을 획득하여 제1영역(a)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 또한 도8l에 도시된 바와 같이 제2영역(b)에 객체가 압력(f)을 인가하는 경우 기준 전위층과 제1 및 제2 전극 간의 거리가 감소함에 따라 정전용량 변화량을 획득하여 제2영역(b)에 인가된 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 이러한 경우 제2영역(b) 하부에 배치된 제1 및 제2 전극의 인접한 전극과의 거리가 제1영역(a) 하부에 배치된 제1 및 제2 전극의 인접한 전극과의 거리보다 기 때문에 제1영역(a)보다 제2영역(b)에서 정전용량 변화량이 크게 검출될 수 있다. 따라서, 제1영역(a) 하부에 배치된 제1 및 제2 전극과 기준 전위층간의 거리가 제2영역(b) 하부에 배치된 제1 및 제2 전극과 기준 전위층간의 거리보다 작더라도, 동일한 크기의 압력에 대하여 제2영역(b)에서의 정전용량 변화량과 제1영역(a)에서의 정전용량 변화량이 동일할 수 있다. 따라서, 제1영역(a)에서 검출된 터치 압력의 크기와 제2영역(b)에서 검출된 터치 압력의 크기가 동일할 수 있다.The distance between the
또한 상기와 같이 압력 전극이 제1전극과 제2전극을 포함하는 경우 제3 방법 및 제4 방법에 따라 에 따라 터치 입력 장치에 압력이 인가되는 경우는 도8e, 도8f, 도8g, 도8h에서 설명한 바와 유사하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.In the case where the pressure electrode includes the first electrode and the second electrode as described above, when the pressure is applied to the touch input device according to the third method and the fourth method, as shown in Figs. 8E, 8F, 8G, 8H And therefore, a detailed description thereof will be omitted.
상기의 실시예에서 압력 검출 모듈(400)은 도6 내지 도8에서 디스플레이 패널(200)과 기판(300)이 접착 테이프(430)의 두께만큼 이격되는 것으로 도시되었으나, 디스플레이 패널(200)의 접착 테이프(430)와 접촉하는 부분이 기판(300)쪽으로 돌출되거나, 기판(300)의 접착 테이프(430)와 접촉하는 부분이 디스플레이 패널(200)쪽으로 돌출되어, 디스플레이 패널(200)과 기판(300)이 접착 테이프(430)의 두께 이상으로 이격될 수 있다.6 to 8, the
도9 내지 도14는 각각 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 적용될 수 있는 압력 전극을 예시한다.9 to 14 illustrate pressure electrodes that can be applied to the first and second embodiments of the present invention, respectively.
도9에서는 본 발명의 제1실시예에 적용될 수 있는 압력 전극을 예시한다.Fig. 9 illustrates a pressure electrode that can be applied to the first embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따라 압력 전극은 도9의 (a)에 도시된 바와 같이 격자 형태를 가지거나 도9의 (b)에 도시된 바와 같이 소용돌이 형태를 가질 수 있다. 또한 압력 전극은 도9의 (c)에 도시된 바와 같이 빗살 형태를 가지거나 도9의 (d)에 도시된 바와 같이 삼지창 형태를 가질 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the pressure electrode may have a lattice shape as shown in Fig. 9 (a) or a swirl shape as shown in Fig. 9 (b). Further, the pressure electrode may have a comb shape as shown in FIG. 9 (c) or may have a trident shape as shown in FIG. 9 (d).
도10에서는 본 발명의 제2실시예에서 제1 방법에 적용될 수 있는 압력 전극을 예시한다.10 illustrates a pressure electrode that can be applied to the first method in the second embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르면 압력 전극은 도10의 (a)에 도시된 바와 같이 격자 형태로 형성되거나 도10의 (b)에 도시된 바와 같이 소용돌이 형태로 형성될 수 있다. 또한 압력 전극은 도10의 (c)에 도시된 바와 같이 빗살 형태로 형성되거나 도10의 (d)에 도시된 바와 같이 삼지창 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우 도10의 (a), (b), (c) 및 (d)의 제1영역 하부에 배치된 압력 전극(600)의 너비가 제2영역 하부에 배치된 압력 전극(610)의 너비보다 작도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 동일한 크기의 압력이 인가되는 경우 제2영역에서 검출되는 터치 압력의 크기가 제1영역에서 검출되는 터치 압력의 크기와 동일할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pressure electrode may be formed in a lattice shape as shown in FIG. 10 (a) or in a spiral shape as shown in FIG. 10 (b). Also, the pressure electrode may be formed in a comb shape as shown in FIG. 10 (c) or in a trident shape as shown in FIG. 10 (d). In this case, the width of the
도11에서는 본 발명의 제2실시예에서 제2 방법에 적용될 수 있는 압력 전극을 예시한다.11 illustrates a pressure electrode that can be applied to the second method in the second embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르면 압력 전극은 도11의 (a)에 도시된 바와 같이 격자 형태로 형성되거나 도11의 (b)에 도시된 바와 같이 소용돌이 형태로 형성될 수 있다. 또한 압력 전극은 도11의 (c)에 도시된 바와 같이 빗살 형태로 형성되거나 도11의 (d)에 도시된 바와 같이 삼지창 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우 도11의 (a), (b), (c) 및 (d)의 제1영역 하부에 배치된 압력 전극(700)의 인접한 압력 전극과의 거리가 제2영역 하부에 배치된 압력 전극(710)의 인접한 압력 전극과의 거리보다 크도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 동일한 크기의 압력이 인가되는 경우 제2영역에서 검출되는 터치 압력의 크기가 제1영역에서 검출되는 터치 압력의 크기와 동일할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the pressure electrode may be formed in a lattice shape as shown in FIG. 11 (a) or in a spiral shape as shown in FIG. 11 (b). Also, the pressure electrode may be formed in a comb shape as shown in FIG. 11 (c) or in a trident shape as shown in FIG. 11 (d). In this case, the distance from the adjacent pressure electrode of the
도12에서는 본 발명의 제2실시예에서 제3 방법에 적용될 수 있는 압력 전극을 예시한다.Fig. 12 illustrates a pressure electrode that can be applied to the third method in the second embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르면 압력 전극은 도12의 (a)에 도시된 바와 같이 격자 형태로 형성되거나 도12의 (b)에 도시된 바와 같이 소용돌이 형태로 형성될 수 있다. 또한 압력 전극은 도12의 (c)에 도시된 바와 같이 빗살 형태로 형성되거나 도12의 (d)에 도시된 바와 같이 삼지창 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우 도12의 (a), (b), (c) 및 (d)의 제1영역 하부에 배치된 압력 전극(800)의 기준 전위층과의 거리가 제2영역 하부에 배치된 압력 전극(810)의 기준 전위층과의 거리보다 크도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 동일한 크기의 압력이 인가되는 경우, 제2영역에서 검출되는 터치 압력의 크기가 제1영역에서 검출되는 터치 압력의 크기와 동일할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pressure electrode may be formed in a lattice shape as shown in FIG. 12 (a) or in a spiral shape as shown in FIG. 12 (b). Also, the pressure electrode may be formed in a comb shape as shown in FIG. 12 (c), or may be formed in a trident shape as shown in FIG. 12 (d). In this case, the distance from the reference potential layer of the
도13에서는 본 발명의 제2실시예에서 제4 방법에 적용될 수 있는 압력 전극을 예시한다.13 illustrates a pressure electrode that can be applied to the fourth method in the second embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르면 압력 전극은 도13의 (a)에 도시된 바와 같이 격자 형태로 형성되거나 도13의 (b)에 도시된 바와 같이 소용돌이 형태로 형성될 수 있다. 또한 압력 전극은 도13의 (c)에 도시된 바와 같이 빗살 형태로 형성되거나 도13의 (d)에 도시된 바와 같이 삼지창 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우 도13의 (a), (b), (c) 및 (d)의 제1영역 하부에 배치된 압력 전극(900)을 형성하는 물질의 조성이 제2영역 하부에 배치된 압력 전극(910)을 형성하는 물질의 조성과 다르도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 동일한 크기의 압력이 인가되는 경우, 제2영역에서 검출되는 터치 압력의 크기가 제1영역에서 검출되는 터치 압력의 크기와 동일할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the pressure electrode may be formed in a lattice shape as shown in FIG. 13 (a) or in a spiral shape as shown in FIG. 13 (b). Also, the pressure electrode may be formed in a comb shape as shown in FIG. 13C or a triangular shape as shown in FIG. 13D. In this case, the composition of the material forming the
또한 도 14에 따르면 압력 전극은 도 14의 (a), (b), (c), (d) 및 (e)에 도시된 바와 같이 중앙을 제외한 나머지 영역에만 전극이 형성되는 구조를 가질 수 있다. 14, the pressure electrode may have a structure in which electrodes are formed only in regions other than the center, as shown in FIGS. 14A, 14B, 14C, 14D and 14E .
이상에서 압력 전극이 설명되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 압력 전극은 전술한 방법 이외의 다양한 방법으로 구현될 수 있다.Although the pressure electrode has been described above, the pressure electrode according to the embodiment of the present invention can be implemented by various methods other than the above-described method.
도15a, 도15b, 도15c 및 도15d는 본 발명의 실시예에 적용되는 압력 전극과, 이러한 압력 전극을 가지는 터치 입력 장치(1000)의 터치 위치에 따른 정전용량의 변화량을 표시하는 그래프들을 예시한다.FIGS. 15A, 15B, 15C and 15D illustrate the pressure electrode applied to the embodiment of the present invention and graphs showing the amount of change in capacitance according to the touch position of the
도15b는 도15a에 도시된 바와 같이 제1실시예에 따른 압력 전극을 가지는 터치 입력 장치(1000)에서 동일한 크기의 압력에 대하여 터치 위치에 따른 정전 용량 변화량을 표시하는 그래프를 예시한다. 도10a 및 도10b에 따르면 객체가 터치 입력 장치(1000)의 중앙에 터치 압력을 인가하는 경우 정전용량 변화량이 가장 큰 것을 알 수 있다. 또한 객체가 터치 입력 장치(1000)의 가장자리로 갈수록 정전용량 변화량이 작아짐을 알 수 있다.FIG. 15B illustrates a graph illustrating a capacitance change amount according to a touch position with respect to a same-sized pressure in the
도15d는 도15c에 도시된 바와 같이 실시예에 따른 압력 전극을 가지는 터치 입력 장치(1000)에서 동일한 크기의 압력에 대하여 터치 위치에 따른 정전 용량 변화량을 표시하는 그래프를 예시한다. 도10c 및 도10d에 따르면 터치 위치와 관계없이 정전용량 변화량이 일정한 것을 알 수 있다.FIG. 15D illustrates a graph illustrating a capacitance change amount according to a touch position with respect to a pressure of the same magnitude in the
이상에서 제1영역을 디스플레이 패널의 중앙 영역으로, 제2영역을 디스플레이 패널의 가장자리 영역으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 디스플레이 패널의 위치에 따라 압력 검출 감도가 다른 경우, 압력 검출 감도가 높은 영역을 제1영역으로, 압력 검출 감도가 낮은 영역을 제2영역으로 설정할 수 있다.Although the first area is described as the center area of the display panel and the second area is described as the edge area of the display panel in the above description, the present invention is not limited to this, and when the sensitivity of the pressure detection is different according to the position of the display panel, The region can be set as the first region, and the region having the low pressure detection sensitivity can be set as the second region.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
1000: 터치 입력 장치
100: 터치 센서 패널
120: 구동부
110: 감지부
130: 제어부
200: 디스플레이 패널
300: 기판
400: 압력 검출 모듈
420; 스페이서층
450, 460: 압력 전극1000: Touch input device
100: touch sensor panel
120:
110:
130:
200: Display panel
300: substrate
400: Pressure detection module
420; Spacer layer
450, 460: pressure electrode
Claims (17)
디스플레이 패널; 및
상기 디스플레이 패널의 하부에 배치된 압력 전극;을 포함하고,
상기 터치 표면에 압력이 인가되면 상기 디스플레이 패널이 휘어지고,
상기 디스플레이 패널이 휘어짐에 따라 상기 압력 전극에서 감지되는 전기적 특성이 변화하고,
상기 전기적 특성의 변화량에 따라 상기 터치 표면에 인가된 압력의 크기를 검출하고,
상기 디스플레이 패널은 제1영역과 제2영역을 포함하고,
상기 제1영역의 압력 검출 감도가 상기 제2영역의 압력 검출 감도보다 높고,
상기 디스플레이 패널의 휘어짐이 동일한 조건에서, 상기 제1영역에 압력이 인가될 때 감지되는 전기적 특성의 변화량보다 상기 제2영역에 압력이 인가될 때 감지되는 전기적 특성의 변화량이 더 큰,
터치 입력 장치.A touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface,
A display panel; And
And a pressure electrode disposed at a lower portion of the display panel,
When the pressure is applied to the touch surface, the display panel is bent,
As the display panel is warped, the electrical characteristics sensed by the pressure electrode change,
Detecting a magnitude of a pressure applied to the touch surface according to a change amount of the electrical characteristic,
Wherein the display panel includes a first region and a second region,
The pressure detection sensitivity of the first region is higher than the pressure detection sensitivity of the second region,
Wherein a change amount of an electrical characteristic sensed when a pressure is applied to the second region is larger than a change amount of the electrical characteristic sensed when a pressure is applied to the first region under a condition that the display panel is warped,
Touch input device.
상기 압력이 인가될 때, 상기 제1영역이 상기 제2영역보다 더 많이 휘어지는,
터치 입력 장치.The method according to claim 1,
Wherein when the pressure is applied, the first region is bent more than the second region,
Touch input device.
상기 압력 전극은 적어도 하나 이상의 단일 압력 전극을 포함하고,
상기 터치 표면에 압력이 인가됨에 따라 상기 단일 압력 전극에서 감지되는 전기적 특성이 변하는,
터치 입력 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the pressure electrode comprises at least one single pressure electrode,
Wherein an electrical characteristic sensed by the single pressure electrode changes as pressure is applied to the touch surface,
Touch input device.
상기 압력 전극은 상기 디스플레이 패널상에 형성되는,
터치 입력 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the pressure electrode is formed on the display panel,
Touch input device.
상기 제1영역 하부에 배치된 압력 전극의 너비가 상기 제2영역 하부에 배치된 압력 전극의 너비보다 작은,
터치 입력 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The width of the pressure electrode disposed below the first region is smaller than the width of the pressure electrode disposed below the second region,
Touch input device.
상기 제1영역 하부에 배치된 압력 전극과 인접한 압력 전극과의 거리가 상기 제2영역 하부에 배치된 압력 전극과 인접한 압력 전극과의 거리보다 큰,
터치 입력 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a distance between the pressure electrode disposed at the lower portion of the first region and the adjacent pressure electrode is greater than a distance between the pressure electrode disposed at the lower portion of the second region and the adjacent pressure electrode,
Touch input device.
상기 제1영역 하부에 배치된 압력 전극을 형성하는 물질의 조성이 상기 제2영역 하부에 배치된 압력 전극을 형성하는 물질의 조성과 다른,
터치 입력 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the composition of the material forming the pressure electrode disposed below the first region is different from the composition of the material forming the pressure electrode disposed below the second region,
Touch input device.
상기 압력 전극은 압력 전극 시트의 형태로 형성되고,
상기 압력 전극 시트는 제1 절연층과 제2 절연층을 포함하며,
상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 중 적어도 하나는 폴리이미드(polyimide), 페트(Polyethylene Terephthalate) 중 하나로 구성되는,
터치 입력 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The pressure electrode is formed in the form of a pressure electrode sheet,
Wherein the pressure electrode sheet includes a first insulating layer and a second insulating layer,
Wherein at least one of the first insulating layer and the second insulating layer is formed of one of polyimide and polyethylene terephthalate,
Touch input device.
상기 압력 전극은 구리(copper), 알루미늄(A1), 은(Ag) 중 적어도 하나로 구성되는,
터치 입력 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the pressure electrode is made of at least one of copper, aluminum (A1), and silver (Ag)
Touch input device.
제1절연층과 제2절연층; 및
상기 제1절연층과 상기 제2절연층 사이에 위치하는 압력 전극;을 포함하고,
상기 터치 입력 장치의 터치 표면에 압력이 인가되면 상기 디스플레이 패널이 휘어지고,
상기 디스플레이 패널이 휘어짐에 따라 상기 압력 전극에서 감지되는 전기적 특성이 변화하고,
상기 전기적 특성의 변화량에 따라 상기 터치 표면에 인가된 압력의 크기가 검출되고,
상기 디스플레이 패널은 제1영역과 제2영역을 포함하고,
상기 제1영역의 압력 검출 감도가 상기 제2영역의 압력 검출 감도보다 높고,
상기 디스플레이 패널의 휘어짐이 동일한 조건에서, 상기 제1영역에 압력이 인가될 때 감지되는 전기적 특성의 변화량보다 상기 제2영역에 압력이 인가될 때 감지되는 전기적 특성의 변화량이 더 크도록 구성된,
전극시트.An electrode sheet disposed on a touch input device including a display panel and used for detecting a pressure of a touch on a touch surface of the touch input device,
A first insulating layer and a second insulating layer; And
And a pressure electrode positioned between the first insulating layer and the second insulating layer,
When a pressure is applied to a touch surface of the touch input device, the display panel is bent,
As the display panel is warped, the electrical characteristics sensed by the pressure electrode change,
The magnitude of the pressure applied to the touch surface is detected according to the change amount of the electrical characteristic,
Wherein the display panel includes a first region and a second region,
The pressure detection sensitivity of the first region is higher than the pressure detection sensitivity of the second region,
Wherein a change amount of an electrical characteristic sensed when a pressure is applied to the second region is larger than a change amount of an electrical characteristic sensed when pressure is applied to the first region under the same condition of the warp of the display panel,
Electrode sheet.
상기 압력이 인가될 때, 상기 제1영역이 상기 제2영역보다 더 많이 휘어지는,
전극 시트.11. The method of claim 10,
Wherein when the pressure is applied, the first region is bent more than the second region,
Electrode sheet.
상기 압력 전극은 적어도 하나 이상의 단일 압력 전극을 포함하고,
상기 거리 변화에 따라 상기 단일 압력 전극에서 감지되는전기적 특성이 변하는,
전극시트.The method according to claim 10 or 11,
Wherein the pressure electrode comprises at least one single pressure electrode,
Wherein an electrical characteristic sensed by the single pressure electrode changes according to the distance change,
Electrode sheet.
상기 전극시트는 상기 디스플레이 패널상에 부착되는,
전극시트.The method according to claim 10 or 11,
Wherein the electrode sheet is attached on the display panel,
Electrode sheet.
상기 제1영역에 배치된 압력 전극의 너비가 상기 제2영역에 배치된 압력 전극의 너비보다 작도록 구성된,
전극시트.The method according to claim 10 or 11,
Wherein a width of the pressure electrode disposed in the first region is smaller than a width of the pressure electrode disposed in the second region,
Electrode sheet.
상기 제1영역에 배치된 압력 전극의 인접한 압력 전극과의 거리가 상기 제2영역에 배치된 압력 전극의 인접한 압력 전극과의 거리보다 크도록 구성된,
전극시트.The method according to claim 10 or 11,
And a distance between the adjacent pressure electrodes of the pressure electrodes disposed in the first area is larger than a distance between adjacent pressure electrodes of the pressure electrodes disposed in the second area.
Electrode sheet.
상기 제1영역에 배치된 압력 전극을 형성하는 물질의 조성이 상기 제2영역에 배치된 압력 전극을 형성하는 물질의 조성과 다르도록 구성된,
전극시트.The method according to claim 10 or 11,
Wherein the composition of the material forming the pressure electrode disposed in the first region is different from the composition of the material forming the pressure electrode disposed in the second region.
Electrode sheet.
상기 압력 전극은 구리(copper), 알루미늄(A1), 은(Ag) 중 적어도 하나로 구성되는,
전극시트.The method according to claim 10 or 11,
Wherein the pressure electrode is made of at least one of copper, aluminum (A1), and silver (Ag)
Electrode sheet.
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KR101100853B1 (en) * | 2009-10-29 | 2012-01-02 | 도재훈 | Single sheet electrostatic capacity touch panel and method for manufacturing thereof |
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