KR20170093667A

KR20170093667A - 터치 입력 장치

Info

Publication number: KR20170093667A
Application number: KR1020160052913A
Authority: KR
Inventors: 고범규; 김세엽; 조영호; 김본기; 윤상식
Original assignee: 주식회사 하이딥
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2017-08-16
Also published as: KR101780258B1

Abstract

본 발명은 터치 입력 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 입력되는 터치의 위치와 터치의 압력을 안정적이고 정확하게 감지할 수 있으며, 커버의 파손 시에도 안정적으로 터치의 위치와 터치의 압력을 감지할 수 있는 터치 입력 장치에 관한 것이다.
실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 제1 커버; 상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극; 상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층; 상기 제1 전극 아래에 배치된 제2 전극; 상기 제1 전극 아래에 배치되고, 상기 제2 전극과 동일 평면 상에 배치된 제3 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 및 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이에 배치된 압축층; 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 아래에 배치된 디스플레이 모듈; 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고, 상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출한다.

Description

터치 입력 장치{TOUCH INPUT DEVICE}

본 발명은 터치 입력 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 커버로 입력되는 터치의 위치와 압력을 안정적이고 정확하게 감지할 수 있으며 커버의 파손 시에도 안정적으로 터치의 위치와 압력을 감지할 수 있는 터치 입력 장치에 관한 것이다.

터치 패널(Touch Panel)은 스크린에 사용자가 손가락이나 펜 등으로 화면을 누르면, 접촉된 위치를 인지하여 시스템에 전달하는 입력 장치이다.

터치를 감지하는 방식에는 다양한 방식이 있는데, 예를 들어, 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등이 있으나, 스마트폰과 태블릿 PC에 사용되는 방식은 정전용량 방식이다.

정전용량 방식의 터치 패널은 투명 필름 또는 유리의 한쪽에 투명 전극층을 코팅시켜 일정량의 전류를 흐르게 하고, 손가락이 터치 스크린의 표면을 터치할 때 생기는 미세한 정전용량의 변화를 감지하여 터치 위치를 계산하는 방식이다.

종래의 정전용량 방식의 터치 패널은 대부분 터치의 위치만을 감지하는 것이 주된 기능이었는데, 최근에 터치의 위치뿐만 아니라 터치의 압력도 감지할 수 있는 터치 패널을 갖는 스마트폰이 개발 및 판매되고 있다.

최근에 개발 및 판매되고 있는 스마트폰은 터치의 위치와 압력을 함께 감지할 수 있지만, 터치의 위치와 압력을 안정적이고 정확히 감지하는 기술에 여러가지 문제점이 발생하고 있다. 발생되는 여러가지 문제점 중 특히 커버 글래스가 충격에 의해 파손될 경우에 터치의 위치뿐만 아니라 터치의 압력을 감지할 수 없어 오동작이 발생하는 심각한 문제가 있다.

본 발명의 목적은 터치의 위치와 터치의 압력을 감지할 수 있는 터치 입력 장치를 제공한다.

또한, 커버가 충격에 의해 파손될 경우에도 터치 입력 장치의 오동작을 제거하여 터치의 위치와 터치의 압력을 정확히 감지할 수 있는 터치 입력 장치를 제공한다.

실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 제1 커버; 상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극; 상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층; 상기 제1 전극 아래에 배치된 제2 전극; 상기 제1 전극 아래에 배치되고, 상기 제2 전극과 동일 평면 상에 배치된 제3 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 및 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이에 배치된 압축층; 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 아래에 배치된 디스플레이 모듈; 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고, 상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출한다.

실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 제1 커버; 상기 제1 커버 아래에 배치된 제2 전극; 상기 제1 커버 아래에 배치되고, 상기 제2 전극과 동일 평면 상에 배치된 제3 전극; 상기 제1 커버와 상기 제2 전극 및 상기 제1 커버와 상기 제3 전극 사이에 배치된 제1 보완층; 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 아래에 배치된 제1 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 및 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이에 배치된 압축층; 상기 제1 전극 아래에 배치된 디스플레이 모듈; 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고, 상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출한다.

실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 제1 커버; 상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극; 상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층; 상기 제1 전극 아래에 배치된 압축층; 상기 압축층 아래에 배치된 제1 기판층; 상기 제1 기판층 아래에 배치된 액정층; 상기 액정층 아래에 배치된 제2 기판층; 상기 제1 기판층의 하면과 상기 제2 기판층의 상면 중 적어도 어느 하나에 배치된 제2 전극; 및 상기 제1 기판층의 하면과 상기 제2 기판층의 상면 중 적어도 어느 하나에 배치된 제3 전극;을 포함하고, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고, 상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출한다.

실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 제1 커버; 상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극; 상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층; 상기 제1 전극 아래에 배치된 압축층; 상기 압축층 아래에 배치된 제1 기판층; 상기 제1 기판층 아래에 배치된 유기발광층; 상기 유기발광층 아래에 배치된 제2 기판층; 상기 제1 기판층의 하면과 상기 제2 기판층의 상면 중 적어도 어느 하나에 배치된 제2 전극; 및 상기 제1 기판층의 하면과 상기 제2 기판층의 상면 중 적어도 어느 하나에 배치된 제3 전극;을 포함하고, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고, 상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출한다.

실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 제1 커버; 상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극; 상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층; 상기 제1 전극 아래에 배치된 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 압축층; 상기 제2 전극이 배치되는 상면을 포함하는 제1 기판층; 상기 제1 기판층 아래에 배치된 액정층; 상기 액정층 아래에 배치된 제2 기판층; 및 상기 액정층과 상기 제2 기판층 사이에 배치된 제3 전극;을 포함하고, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고, 상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출한다.

실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 제1 커버; 상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극; 상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층; 상기 제1 전극 아래에 배치된 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 압축층; 상기 제2 전극이 배치되는 상면을 포함하는 제1 기판층; 상기 제1 기판층 아래에 배치된 유기발광층; 상기 유기발광층 아래에 배치된 제2 기판층; 및 상기 유기발광층과 상기 제2 기판층 사이에 배치된 제3 전극;을 포함하고, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고, 상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치를 사용하면, 터치의 위치와 터치의 압력을 감지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 커버가 충격에 의해 파손될 경우에도 터치 입력 장치의 오동작을 제거하여 터치의 위치와 터치의 압력을 정확히 감지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 센서 패널(110)과 디스플레이 모듈(150)의 사이의 위치 관계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 4 내지 도 8은 도 3에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113)과 제2 전극(115)의 다양한 예들을 보여주는 도면들이다.
도 9는 제2 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110b)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 10은 제3 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110c)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 11은 도 3에 도시된 제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)의 변형 예(110a')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 12은 도 10에 도시된 제3 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110c)의 변형 예(110d)를 포함하는 터치 입력 장치를 구체화한 일 예를 보여주는 도면이다.
도 13은 도 2에 도시된 디스플레이 모듈(150)의 일 실시 예(150a)를 보여주는 도면이다.
도 14은 도 2에 도시된 디스플레이 모듈(150)의 다른 실시 예(150b)를 보여주는 도면이다.
도 15는 제4 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110e)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 16 내지 도 20는 도 15에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)의 다양한 예들을 보여주는 도면들이다.
도 21은 제5 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110f)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 22은 제6 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110g)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 23은 도 15에 도시된 제4 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110e)의 변형 예(110e')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 24는 제7 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110h)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 25는 도 24에 도시된 제7 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110h)의 변형 예(110h')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 26는 제8 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110i)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 27 내지 도 28는 도 26에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113), 제2 전극(115) 및 제3 전극(155d)의 다양한 예들을 보여주는 도면들이다.
도 29은 제9 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110j)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 30은 제10 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110k)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 31은 제11 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110l)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 32 내지 도 36은 도 31에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)의 다양한 예들을 보여주는 도면들이다.
도 37는 제12 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110m)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 38는 제13 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110n)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 39은 도 31에 도시된 제11 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110l)의 변형 예(110l')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 40은 제14 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110o)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 41은 도 40에 도시된 제14 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110o)의 변형 예(110o')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 42는 제15 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110p)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 43 내지 도 44은 도 42에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)의 다양한 예들을 보여주는 도면들이다.
도 45는 제16 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110q)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 형태를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 형태는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 형태는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

본 발명에 따른 실시 형태의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치를 설명한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는 셀폰(cell phone), PDA(Personal Data Assistant), 스마트폰(smartphone), 태블랫 PC(tablet Personal Computer), MP3 플레이어, 노트북(notebook) 등과 같은 터치 화면을 포함하는 전자 장치를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 터치 입력 장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 터치 센서 패널(110)과 디스플레이 모듈(150)의 사이의 위치 관계를 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 터치 입력 장치는, 터치 센서 패널(110)로 구동 신호를 인가하는 구동부(200)와 터치 센서 패널(110)로부터 감지 신호를 수신하는 감지부(300), 및 제어부(400)를 더 포함할 수 있다.

구동부(200)는 터치 센서 패널(110)로 구동 신호를 인가한다. 인가되는 구동 신호는 터치 센서 패널(110)의 구동 전극(TX)으로 입력된다.

감지부(300)는 터치 센서 패널(110) 내의 구동 전극(TX)과 수신 전극(RX) 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 검출할 수 있다.

감지부(300)는 터치 센서 패널(110)의 수신 전극(RX)과 스위치를 통해 연결된 수신기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 스위치는 해당 수신 전극(RX)의 신호를 감지하는 시간구간에 온(on)되어서 수신 전극(RX)으로부터 감지 신호가 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 수신 전극(RX)과 연결되어 정전용량(CM)에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. 감지부(300)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(110)에 대한 터치 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 감지부(300)는 수신기와 더불어, ADC 및 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.

제어부(400)는 구동부(200)와 감지부(300)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(400)는 구동 제어 신호를 생성한 후 구동부(200)에 전달하여 구동 신호가 소정 시간에 미리 설정된 터치 센서 패널(110)의 구동 전극(TX)에 인가되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 감지 제어 신호를 생성한 후 감지부(300)에 전달하여 감지부(300)가 터치 센서 패널(110)의 수신 전극(RX)으로부터 감지 신호를 입력받아 미리 설정된 기능을 수행하도록 할 수 있다.

도 1에서 구동부(200) 및 감지부(300)는 터치 센서 패널(110)에 대한 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 검출할 수 있는 터치 검출 장치(미도시)를 구성할 수 있다. 터치 검출 장치는 제어부(400)를 더 포함할 수 있다. 터치 검출 장치는 터치 센서 패널(110)을 포함하는 터치 입력 장치에서 터치 센싱 회로인 터치 센싱 IC(touch sensing Integrated Circuit) 상에 집적되어 구현될 수 있다.

터치 센서 패널(110)에 포함된 구동 전극(TX) 및 수신 전극(RX)은 예컨대 전도성 트레이스(conductive trace) 및/또는 회로 기판상에 인쇄된 전도성 패턴(conductive pattern)등을 통해서 터치 센싱 IC에 포함된 구동부(200) 및 감지부(300)에 연결될 수 있다.

터치 센싱 IC는 전도성 패턴이 인쇄된 회로 기판 상에 위치할 수 있다. 실시 형태에 따라 터치 센싱 IC는 터치 입력 장치의 작동을 위한 메인보드 상에 실장되어 있을 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(Touch Sensor Panel, TSP, 110)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 터치 센서 패널(110)은 디스플레이 모듈(Display Module, 150) 상에 배치된다. 터치 센서 패널(110)은 사용자의 손가락이나 펜을 통해 소정의 터치를 입력으로 받고, 디스플레이 모듈(150)로부터 방출되는 소정의 광을 투과시켜 출력시킬 수 있다. 여기서, 터치 센서 패널(110)의 광 투과율은 90% 이상일 수 있다.

터치 센서 패널(110)은 디스플레이 모듈(150) 위에 이격없이 배치될 수도 있다. 또한, 터치 센서 패널(110)은 디스플레이 모듈(150)로부터 소정 간격 떨어져 배치될 수 있다. 이 경우, 터치 센서 패널(110)과 디스플레이 모듈(150) 사이에는 공기로 채워질 수도 있고, 공기가 아닌 특수의 물질 또는 구조체가 배치될 수 있다.

터치 센서 패널(110)은 터치 센서 패널(110)의 상면(또는 표면)에 접촉된 소정의 터치의 위치와 압력을 감지할 수 있다. 이하에서, 도면들을 참조하여 터치 센서 패널(110)의 여러 다양한 실시 형태를 설명하도록 한다.

제1 실시 형태

도 3은 제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 3을 참조하면, 제1 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110a)과 터치 센서 패널(110a) 아래에 배치된 디스플레이 모듈(150)을 포함한다. 여기에 디스플레이 모듈(150) 아래에 배치된 미드 프레임(MF, 170) 또는 서스(SUS, 190)를 더 포함할 수 있다.

터치 센서 패널(110a)은, 두 개의 광 투과층(111, 116)과 상기 두 개의 광 투과층(111, 116) 사이에 배치된 다수의 층들을 포함할 수 있다.

두 개의 광 투과층(111, 116)에서, 하나는 제1 커버(1st Cover, 111)이고 나머지 하나는 제2 커버(2nd Cover, 116)이다.

제1 커버(111)와 제2 커버(116)는 유리(Glass)일 수도 있고, 수지(예를 들어, )일 수도 있다. 제1 커버(111)와 제2 커버(116)는 외력에 의해 휘어질 수 있는 재질을 가질 수 있다. 여기서, 제1 커버(111)는 제2 커버(116)보다 더 잘 휘어질 수 있는 유연한 재질일 수 있다.

제1 커버(111)는 터치 입력 장치의 최상위에 위치하여 소정의 터치를 입력으로 받을 수 있다. 제2 커버(116)는 디스플레이 모듈(150) 위에 배치되거나 디스플레이 모듈(150)과 직접 접촉할 수 있다.

제1 커버(111)와 제2 커버(116) 사이에 배치된 다수의 층들은, 세 개의 전극(113, 115a, 115b), 압축층(114) 및 하나 이상의 보완층(112)을 포함할 수 있다. 세 개의 전극(113, 115a, 115b) 사이에 압축층(114)이 배치된다. 보완층(112)은 제1 커버(111)와 제1 전극(113) 사이에 배치된다. 제1 커버(111)와 제1 전극(113) 사이에 배치된 보완층(112)에 의해서, 제1 커버(111)의 파손 시에도 터치 입력 장치는 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 검출할 수 있다.

좀 더 구체적으로, 제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)은, 제1 커버(1st Cover, 111), 보완층(Supplement layer, 112), 제1 전극(1st electrode, 113), 압축층(Compressive layer, 114), 제2 전극(2nd electrode, 115a), 제3 전극(3rd electrode, 115b) 및 제2 커버(2nd Cover, 116)를 포함할 수 있다.

제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)를 이용하여 제1 커버(111)의 표면으로 입력된 터치의 위치와 터치의 압력을 검출할 수 있다.

제1 커버(111)는 보완층(112) 상에 배치된다. 제1 커버(111)의 표면(또는 상면)으로 소정의 터치가 입력된다. 입력되는 터치의 압력에 의해 제1 커버(111)의 형상은 변형될 수 있다. 제1 커버(111)의 형상의 변형은 제1 커버(111) 아래에 배치된 여러 층들의 형상도 변형시킬 수 있으며, 나아가 디스플레이 모듈(150)의 형상도 변형시킬 수 있다.

제1 커버(111)는 광을 투과시킬 수 있고, 외력에 의해 그 형상이 가변될 수 있는 재질일 수 있다. 제1 커버(111)는 유리(glass)일 수도 있고, 플라스틱일 수도 있다.

제1 커버(111)의 두께는 약 200μm일 수 있다. 이러한 두께를 갖는 제1 커버(111)는 입력되는 터치의 압력에 민감하게 반응할 수 있다.

제1 커버(111)의 두께는 제2 커버(116)의 두께보다 얇다. 좀 더 구체적으로, 제1 커버(111)의 두께는 제2 커버(116)의 두께의 1/2보다 작을 수 있다.

보완층(112)은 제1 커버(111) 아래에 배치되고, 제1 전극(113) 상에 배치된다. 보완층(112)은 제1 커버(111)와 제1 전극(113) 사이에 배치된다.

보완층(112)은 외부 충격 등에 의한 제1 커버(111)의 파손 시에도 제1 전극(113)을 기본 위치에 그대로 유지시킬 수 있다. 따라서, 제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 커버(111)가 제 기능을 다하지 못하더라도, 제1 전극(113)과 제2 전극(115a) 또는 제1 전극(113)과 제3 전극(115b) 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 제1 커버(111)의 표면으로 입력된 터치의 압력을 검출할 수 있다. 이와 같이, 보완층(112)에 의해, 제1 전극(113)은 자신의 역할을 그대로 수행할 수 있어 제1 커버(111)의 파손에 의한 터치 불가능을 가능케하고, 터치 오동작의 발생을 줄일 수 있다.

보완층(112)은 폴리머(Polymer)일 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 커버(111)를 보완할 수 있고, 제1 전극(113)의 위치를 그대로 유지시켜줄 수 있는 모든 종류의 물질을 포함한다.

제1 전극(113)은 보완층(112) 아래에 배치되고, 압축층(114) 상에 배치된다.

제1 전극(113)은 투명 전도성 물질로 구성된 투명 전극일 수 있다. 제1 전극(113)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO₂) 및 산화인듐(In₂O₃) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide))로 구성될 수 있다.

제1 전극(113)은 소정의 형상으로 패터닝된 제1 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제1 전극 패턴은 보완층(112)에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 패턴은 보완층(112)의 하면에 패터닝 또는 프린팅된 것일 수 있다.

압축층(114)은 제1 전극(113) 아래에 배치되고, 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b) 상에 배치된다. 압축층(114)는 제1 전극(113)과 제2 전극(115a) 내지 제3 전극(115b) 사이에 배치된다.

압축층(114)은 투명하고, 전기 절연성을 가지며, 외부 압력에 고감도로 민감하게 반응하는 층이다. 이러한 압축층(114)은 젤(Gel), 액체(liquid) 및 탄성을 갖는 물질(springy substance) 중 어느 하나일 수 있다.

압축층(114)의 두께는 100μm 이상 300μm 이하일 수 있고, 바람직하게는 약 200μm 이상일 수 있다.

압축층(114)에 의해서, 입력되는 터치의 압력에 민감하게 반응하여 제1 전극(113)와 제2 전극(115a) 사이 또는 제1 전극(113)과 제3 전극(115b) 사이의 거리의 변화가 즉각적이고 미세하게 변화될 수 있다. 따라서, 전체 터치 입력 장치의 터치 민감도가 향상될 수 있다.

제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 압축층(114) 아래에 배치되고, 제2 커버(116) 상에 배치된다.

제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 투명 전도성 물질로 구성된 투명 전극일 수 있다. 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO₂) 및 산화인듐(In₂O₃) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide))로 구성될 수 있다.

제2 전극(115a)은 소정의 형상으로 패터닝된 제2 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제2 전극 패턴은 제2 커버(116)에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극 패턴은 제2 커버(116)에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다.

제3 전극(115b)은 소정의 형상으로 패터닝된 제3 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제3 전극 패턴은 제2 커버(116)에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제3 전극 패턴은 제2 커버(116)에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다.

제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 제2 커버(116) 상에 함께 배치되고, 서로 떨어져 배치될 수 있다.

제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 마름모꼴 형태의 복수의 전극으로 구성될 수 있다. 여기서 제2전극(115a)은 제1축 방향으로 서로 이어진 형태의 복수의 제1축전극이고, 제3전극(115b)은 제1축 방향과 직교하는 제2축 방향으로 서로 이어진 형태의 복수의 제2축전극이며, 제2전극(115a) 또는 제3전극(115b) 중 적어도 하나는 각각의 복수의 마름모꼴 형태의 전극이 브릿지를 통해 연결되어 제2전극(115a)과 제3전극(115b)이 서로 절연된 형태일 수 있다.

또한, 제2전극(115a)과 제3전극(115b)은 복수의 제1축전극과 복수의 제2축전극으로 구성되어, 제2전극(115a)과 제3전극(115b)은 각각 서로 교차하지 않으면서, 각각의 제2전극(115a)이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 각각의 제3전극(115b)이 연결될 수 있도록 배열될 수 있다.

제2 커버(116)는 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b) 아래에 배치되고, 디스플레이 모듈(150) 상에 배치된다. 제2 커버(116)는 제2 전극(115a) 내지 제3 전극(115b)과 디스플레이 모듈(150) 사이에 배치된다.

제2 커버(116)는 자신 위에 배치된 여러 층들을 지지한다.

제2 커버(116)는 디스플레이 모듈(150)의 최상층의 표면과 접촉할 수 있다. 제2 커버(116)는 디스플레이 모듈(150)의 최상층의 표면과 접착제에 의해 접촉될 수도 있고, 다른 구조체에 의해 접촉될 수도 있다. 또한, 제2 커버(116)는 디스플레이 모듈(150)의 최상층의 표면 사이에는 다른 층들이 배치될 수 있다.

예를 들어, 디스플레이 모듈(150)이 LCD (Liquid Crystal Display) 패널인 경우, 제2 커버(116)는 LCD 패널의 최상층에 배치된 편광판(Polarizer)의 표면에 배치될 수 있다.

한편, 디스플레이 모듈(150)이 OLED (Organic Light Emitting Diode) 패널인 경우, 제2 커버(116)는 OLED 패널의 최상층에 배치된 기판, 예를 들어 인캡 글래스(Encap Glass)의 표면에 배치될 수 있다.

제2 커버(116)의 재질은 제1 커버(111)의 재질과 동일할 수도 있고, 다른 재질일 수도 있다. 예를 들어, 제2 커버(116)는 유리(Glass)이고, 제1 커버(111)는 플라스틱 재질일 수 있다.

제2 커버(116)는 제1 커버(111)의 표면으로 입력되는 터치의 압력을 견딜 수 있는 두께를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 커버(116)의 두께는 400μm 이상 600μm 이하일 수 있다. 가장 바람직하게는 약 500μm일 수 있다.

제2 커버(116)의 두께는 제1 커버(111)의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 여기서, 제2 커버(116)의 두께는 제1 커버(111)의 두께보다 두 배 이상 더 두꺼울 수 있다.

도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 커버(111)의 표면으로 입력되는 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출할 수 있다. 이하에서는, 도 3에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)의 다양한 예들을 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

도 4 내지 도 8은 도 3에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113)과 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)의 다양한 동작 예들을 보여주는 도면들이다.

<제1 동작 예>

도 4를 참조하여 제1 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX) 및 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제2전극(115a')에 인가하고, 감지부(300)는 제1전극(113')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제3전극(115b')으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제1전극(113')과 제2전극(115a') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제1전극(113')으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113')과 제2전극(115a') 및 제3전극(115b')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(113')이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 기준전위와 제2전극(115a') 및 제3전극(115b') 사이의 거리 변화에 따라 제2전극(115a')과 제3전극(115b') 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제2전극(115a')과 제3전극(115b') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제3전극(115b')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D TX를 제2전극(115a')에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D TX를 제2전극(115a')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 제1전극(113')으로부터 2D RX를 수신하고, 제2시간구간에 제3전극(115b')으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(400)는 제2시간구간에 기준전위를 가질 수 있는 전압을 제1전극(113')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 2D TX와 3D TX를 동시에 제2전극(115a')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(300)는 제1전극(113')으로부터 2D RX를 수신하고, 동시에 제3전극(115b')으로부터 3D RX를 수신할 수 있다. 이 때, 제1전극(113')에 연결된 감지부(300)의 회로구성에 의하여 제1전극(113')이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제1전극(113')이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.

<제2 동작 예>

도 5를 참조하여 제2 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제1전극(113'')에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제2전극(115a'')에 인가하고, 감지부(300)는 제3전극(115b'')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX) 및 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제1전극(113'')과 제3전극(115b'') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제3전극(115b'')으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113'')과 제2전극(115a'') 및 제3전극(115b'')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(113'')이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 기준전위와 제2전극(115a'') 및 제3전극(115b'') 사이의 거리 변화에 따라 제2전극(115a'')과 제3전극(115b'') 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제2전극(115a'')과 제3전극(115b'') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제3전극(115b'')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제3전극(115b'')으로부터 감지 신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D RX를 제3전극(115b'')으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D RX를 제3전극(115b'')으로부터 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 2D TX를 제1전극(113'')에 인가하고, 제2시간구간에 3D TX를 제2전극(115a'')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(400)는 제2시간구간에 제1전극(113'')이 기준전위를 가질 수 있는 전압을 제1전극(113'')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다.

<제3 동작 예>

도 6을 참조하여 제3 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(12)는 터치 위치 구동 신호(2D TX) 및 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제2전극(115a''')에 인가하고, 감지부(300)는 제3전극(115b''')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제1전극(113''')으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(115a''')과 제3전극(115b''') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제3전극(115b''')으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113''')과 제2전극(115a''')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(113''')과 제2전극(115a''') 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(113''')과 제2전극(115a''') 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(113''')과 제2전극(115a''') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제1전극(113''')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a''')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D TX를 제2전극(115a''')에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D TX를 제2전극(115a''')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 제3전극(115b''')으로부터 2D RX를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(113''')으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a''')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 2D TX와 3D TX를 동시에 제2전극(115a''')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(300)는 제3전극(115b''')으로부터 2D RX를 수신하고, 동시에 제1전극(113''')으로부터 3D RX를 수신할 수 있다.

<제4 동작 예>

도 7을 참조하여 제4 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제2전극(115a'''')에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제1전극(113'''')에 인가하고, 감지부(300)는 제3전극(115b'''')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX) 및 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(115a'''')과 제3전극(115b'''') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제3전극(115b'''')으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113'''')과 제3전극(115b'''')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(113'''')과 제3전극(115b'''') 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(113'''')과 제3전극(115b'''') 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(113'''')과 제3전극(115b'''') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제3전극(115b'''')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제3전극(115b''')으로부터 감지 신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D RX를 제3전극(115b'''')으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D RX를 제3전극(115b'''')으로부터 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 2D TX를 제2전극(115a'''')에 인가하고, 제2시간구간에 3D TX를 제1전극(113'''')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다.

<제5 동작 예>

도 3을 참조하여 제5 동작 예를 설명하면, 도 6과 달리, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제2전극(115a)에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제1전극(113)에 인가하고, 감지부(300)는 제3전극(115b)으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제1전극(113)으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(115a)과 제3전극(115b) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제3전극(115b)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113)과 제2전극(115a) 및/또는 제1전극(113)과 제3전극(115b)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(113)과 제2전극(115a) 및/또는 제1전극(113)과 제3전극(115b) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(113)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(113)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제1전극(113)으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a)에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D TX를 제2전극(115a)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D TX를 제1전극(113)에 인가하고 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 제3전극(115b)으로부터 2D RX를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(113)으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a)에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 2D TX를 제2전극(115a)에 인가함과 동시에 3D TX를 제1전극(113)에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(300)는 제3전극(115b)으로부터 2D RX를 수신하고, 동시에 제1전극(113)으로부터 3D RX를 수신할 수 있다. 이 때, 제3전극(115b)에 연결된 감지부(300)의 회로구성에 의하여 제3전극(115b)이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제3전극(115b)이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.

<제6 동작 예>

도 3을 참조하여 제6 동작 예를 설명하면, 도 7과 달리, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제2전극(115a)에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제3전극(115b)에 인가하고, 감지부(300)는 제3전극(115b)으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX) 및 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113)과 제3전극(115b)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(113)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(113)과 제3전극(115b) 사이의 거리 변화에 따라 제3전극(115b)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제3전극(115b)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제3전극(115b)으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제3전극(115b)으로부터 감지 신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D RX를 제3전극(115b)으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D RX를 제3전극(115b)으로부터 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 2D TX를 제2전극(115a)에 인가하고, 제2시간구간에 3D TX를 제3전극(115b)에 인가하고 제1전극(113)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(200)를 제어할 수 있다.

<제7 동작 예>

도 8을 참조하여 제7 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제2전극(115a''''')에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제3전극(115b''''')에 인가하고, 감지부(300)는 제1 전극(113''''')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)와 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제1전극(113''''')과 제2전극(115a''''') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제1 전극(113''''')로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113''''')과 제3전극(115b''''')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(113''''')과 제3전극(115b''''') 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(113''''')과 제3전극(115b''''') 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(113''''')과 제3전극(115b''''') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제1전극(113''''')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제1전극(113''''')으로부터 감지 신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D RX를 제1전극(113''''')으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D RX를 제1전극(113''''')으로부터 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 2D TX를 제2전극(115a''''')에 인가하고, 제2시간구간에 3D TX를 제3전극(115b''''')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다.

<제8 동작 예>

도 3을 참조하여 제8 동작 예를 설명하면, 도 8과 달리, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제1전극(113)에 인가하고, 감지부(300)는 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제2전극(115a)으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(115a) 및 제3전극(115b) 각각의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b) 각각으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113)과 제2전극(115a)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(113)과 제2전극(115a) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(113)과 제2전극(115a) 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(113)과 제2전극(115a) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제2전극(115a)으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

이 때, 제어부(400)는 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 감지 신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D RX를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D RX를 제2전극(115a)으로부터 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 2D TX를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)에 인가하고, 제2시간구간에 3D TX를 제1전극(113)에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(400)가 제1시간구간에 제1전극(113)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어하거나, 제1전극(113)이 디스플레이 모듈(150)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

<제9 동작 예>

도 3을 참조하여 제9 동작 예를 설명하면, 도 8과 달리, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제1전극(113)에 인가하고, 감지부(300)는 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제1전극(113)으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

제어부(300)는 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D TX를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D TX를 제1전극(113)에 인가하고 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 2D RX를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(113)으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(400)가 제1시간구간에 제1전극(113)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어하거나, 제1전극(113)이 디스플레이 모듈(150)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 2D TX를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)에 인가함과 동시에 3D TX를 제1전극(113)에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(300)는 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 2D RX를 수신하고, 동시에 제1전극(113)으로부터 3D RX를 수신할 수 있다. 이 때, 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 2D RX를 수신하는 시간구간에 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)에 연결된 감지부(300)의 회로구성에 의하여 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.

<제10 동작 예>

도 3을 참조하여 제10 동작 예를 설명하면, 도 8과 달리, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)에 인가하고, 감지부(300)는 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113)과 제2전극(115a) 및/또는 제1전극(113)과 제3전극(115b) 간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(113)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(113)과 제2전극(115a) 사이의 거리 변화에 따라 제2전극(115a)의 자기 정전용량 및/또는 제1전극(113)과 제3전극(115b) 사이의 거리 변화에 따라 제3전극(115b)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제2전극(115a)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제2전극(115a)으로부터 및/또는 제3전극(115b)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제3전극(115b)으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 감지 신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D RX를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D RX를 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)으로부터 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 2D TX를 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)에 인가하고, 제2시간구간에 3D TX를 제2전극(115a) 및/또는 제3전극(115b)에 인가하고 제1전극(113)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(400)가 제1시간구간에 제1전극(113)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어하거나, 제1전극(113)이 디스플레이 모듈(150)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제2전극(115a) 및 제3전극(115b)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

제2 실시 형태

도 9는 제2 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110b)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 9를 참조하면, 터치 센서 패널(110b)은 보완층(112')의 상대적인 위치가 도 3에 도시된 터치 센서 패널(110a)의 보완층(112)과 상이하다. 보완층(112')의 상대적인 위치를 제외하고는 도 9에 도시된 제2 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110b)을 포함하는 터치 입력 장치는 도 3에 도시된 제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)을 포함하는 터치 입력 장치와 동일하다. 따라서, 보완층(112')을 제외한 나머지 구성들은 앞서 상술한 내용으로 대체한다.

보완층(112')은 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b) 아래에 배치되고, 제2 커버(116) 상에 배치된다. 보완층(112')은 제2 전극(115a) 내지 제3 전극(115b)과 제2 커버(116) 사이에 배치된다.

보완층(112')은 외부 충격 등에 의한 제2 커버(116)의 파손 시에도 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)을 기본 위치에 그대로 유지시킬 수 있다. 따라서, 제2 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110b)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제2 커버(116)가 제 기능을 다하지 못하더라도, 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b) 중 둘 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 제1 커버(111)의 표면으로 입력된 터치의 압력을 검출할 수 있다. 이와 같이, 보완층(112')에 의해, 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 자신의 역할을 그대로 수행할 수 있어 제2 커버(116)의 파손에 의한 터치 불가능을 가능케하고, 터치 오동작의 발생을 줄일 수 있다.

보완층(112')은 폴리머(Polymer)일 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 제2 커버(116)를 보완할 수 있고, 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치를 그대로 유지시켜줄 수 있는 모든 종류의 물질을 포함한다.

도 9에 도시된 터치 센서 패널(110b)의 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 앞서 설명한 제1 내지 제10 동작 예로 동작할 수 있다.

제3 실시 형태

도 10은 제3 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110c)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 10을 참조하면, 터치 센서 패널(110c)은 두 개의 보완층(112a', 112b')을 포함한다. 제1 보완층(112a')은 도 3에 도시된 터치 센서 패널(110a)의 보완층(112)과 동일한 위치에 배치되고, 제2 보완층(112b')는 도 9에 도시된 터치 센서 패널(110b)의 보완층(112')과 동일한 위치에 배치된다. 두 개의 보완층(112a', 112b')을 제외한 나머지 구성들은 도 3 또는 도 9에 도시된 구성들과 동일하다.

도 10에 도시된 터치 센서 패널(110c)은 두 개의 보완층(112a', 112b')을 포함하기 때문에, 도 3에 도시된 제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)을 포함하는 터치 입력 장치와 도 9에 도시된 제2 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110b)을 포함하는 터치 입력 장치의 효과를 모두 가질 수 있다.

도 10에 도시된 터치 센서 패널(110c)의 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 앞서 설명한 제1 내지 제10 동작 예로 동작할 수 있다.

<변형 예>

도 11은 도 3에 도시된 제1 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110a)의 변형 예(110a')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 11에 도시된 변형 예는, 도 3과 비교하여 제1 전극(113)이 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치에 배치되고, 반대로 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 제1 전극(113)의 위치에 배치된다. 이러한 구성을 제외하고 나머지 구성들의 위치와 구조 및 구동 예는 동일하다.

한편, 여기서, 도면에 도시하지는 않았지만, 도 9와 도 10에 도시된 터치 센서 패널(110b, 110c)도 도 11과 같이 제1 전극(113)이 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치에 배치되고, 반대로 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 제1 전극(113)의 위치에 배치될 수 있다.

<변형 예>

도 12은 도 10에 도시된 제3 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110c)의 변형 예(110d)를 포함하는 터치 입력 장치를 구체화한 일 예를 보여주는 도면이다.

도 12를 참조하면, 제1 커버(111)와 제1 보완층(112a') 사이에 투명 접착제(117, OCA)가 배치된다.

투명 접착제(117)는 제1 커버(111)와 제1 보완층(112a')이 서로 라미네이션되도록 한다. 투명 접착제(117)에 의해서 터치 센서 패널(110d)의 터치 표면을 통해 확인할 수 있는 디스플레이 모듈(150)의 디스플레이 색상 선명도, 시인성 및 빛 투과성이 향상될 수 있다.

투명 접착제(117)의 두께는 약 25μm 이상일 수 있다.

서스(Steel Use Stainless, 190)는 터치 센서 패널(110d)와 디스플레이 모듈(150)을 수납한다. 이를 위해서 서스(190)는 터치 센서 패널(110d)과 디스플레이 모듈(150)을 수납하기 위한 수납공간을 갖는다. 서스(190)의 수납공간에는 디스플레이 모듈(150)과 터치 센서 패널(110d)이 순차적으로 수납된다.

서스(190)는 베이스판(191)과 베이스판(191)의 양 측단에서 각각 위로 연장된 측판(193)을 포함할 수 있다.

베이스판(191)의 상에는 디스플레이 모듈(150)이 배치된다. 베이스판(191)의 상면에 디스플레이 모듈(150)이 안착될 수 있다.

두개의 측판(193) 사이에는 터치 센서 패널(110d)과 디스플레이 모듈(150)이 배치될 수 있다. 터치 센서 패널(110d)과 디스플레이 모듈(150)의 양 측단이 각각 측판(193)에 의해 가이드될 수 있다.

측판(193)은 제1 파트 및 제1 파트 상에 배치된 제2 파트를 포함할 수 있다. 제1 파트는 디스플레이 모듈(150)의 일 측단을 가이드하고, 제2 파트는 터치 센서 패널(110d)을 가이드할 수 있다.

여기서, 측판(193)의 제1 파트의 두께는 제2 파트의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 제1 파트의 두께가 제2 파트의 두께보다 더 두껍기 때문에, 제1 파트 상에는 터치 센서 패널(110d)의 가장자리가 배치될 수 있다. 따라서, 터치 센서 패널(110d)은 디스플레이 모듈(150)뿐만 아니라 서스(190)의 측판(173)에 의해서도 지지될 수 있다.

제1 파트의 두께가 제2 파트의 두께보다 더 두꺼운 경우, 디스플레이 모듈(150)의 폭은 터치 센서 패널(110d)의 폭보다 더 작을 수 있다.

한편, 도 12에 도시된 터치 센서 패널(110d)은 도 3, 도 9, 도 10 및 도 11에 도시된 터치 센서 패널(110a, 110b, 110c, 110a') 중 어느 하나로 대체될 수 있다.

다시, 도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(150)은 터치 센서 패널(110) 아래에 배치된다. 디스플레이 모듈(150)은 터치 센서 패널(110)로 소정의 광을 방출한다.

디스플레이 모듈(150)은 LCD 패널일 수도 있고, OLED 패널일 수도 있다. 도 13 내지 도 14을 참조하여 설명한다.

도 13은 도 2에 도시된 디스플레이 모듈(150)의 일 실시 예(150a)를 보여주는 도면이다.

도 13를 참조하면, 디스플레이 모듈(150a)은 LCD 패널로서, 상부 편광층(Polarizer, 151a), 상부 편광층(151a) 아래에 배치된 제1 기판층(152a), 제1 기판층(152a) 아래에 배치된 액정층(LC, 153a), 액정층(153a) 아래에 배치된 제2 기판층(154a), 제2 기판층(154a) 아래에 배치된 하부 편광층(Polarizer, 155a) 및 하부 편광층(155a) 아래에 배치된 백라이트유닛(BLU, 156a)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 기판층(152a)은 컬러 필터 글래스(Color Filter Glass)일 수 있고, 제2 기판층(154a)는 TFT 글래스(TFT Glass)일 수 있다. 또한, 제1 기판층(152a) 및 제2 기판층(154a) 중 적어도 하나는 플라스틱과 같은 벤딩(bending) 가능한 물질로 형성될 수 있다.

도 13에 도시된 디스플레이 모듈(150a)은 기준 전위층(미도시)을 포함할 수 있다. 기준 전위층(미도시)이 디스플레이 모듈(150a)에 포함되면, 이러한 디스플레이 모듈(150a)을 포함하는 터치 입력 장치는 기준 전위층(미도시)을 이용하여 터치 센서 패널(100)의 표면으로 입력되는 터치의 압력을 검출할 수 있다.

예를 들어, 터치 입력 장치의 터치 센서 패널(100)이 도 3 내지 도 12에 도시된 터치 센서 패널(110a, 110b, 110c, 110d, 110a') 중 어느 하나이고, 디스플레이 모듈(150a)이 기준 전위층(미도시)를 포함하는 경우, 상기 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110a, 110b, 110c, 110d) 내에 배치된 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극 중 어느 하나 이상의 전극과 기준 전위층(미도시) 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 터치 센서 패널(110a, 110b, 110c, 110d, 110a)의 표면으로 입력되는 터치의 압력을 검출할 수 있다.

디스플레이 모듈(150a)이 기준 전위층(미도시)를 포함하는 경우, 기준 전위층(미도시)은 디스플레이 모듈(150a)의 상면과 하면 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 또한, 기준 전위층(미도시)은 디스플레이 모듈(150a) 내에 배치될 수 있는데, 도 13을 참조하면 기준 전위층(미도시)은 상부 편광층(151a)과 제1 기판층(152a) 사이에 배치될 수도 있고, 제1 기판층(152a)와 액정층(153a) 사이에 배치될 수도 있고, 액정층(153a)과 제2 기판층(154a) 사이에 배치될 수도 있으며, 제2 기판층(154a)와 하부 편광층(155a) 사이에 배치될 수도 있으며, 하부 편광층(155a)과 백라이트유닛(156a) 사이에 배치될 수도 있다.

도 14은 도 2에 도시된 디스플레이 모듈(150)의 다른 실시 예(150b)를 보여주는 도면이다.

도 14을 참조하면, 디스플레이 모듈(150b)은 OLED 패널로서, 제1 기판층(151b), 제1 기판층(151b) 아래에 배치된 유기발광층(OLED, 152b) 및 유기발광층(152b) 아래에 배치된 제2 기판층(153b)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 기판층(151b)은 인캡레이션 글래스(Encapsulation Glass)일 수 있고, 제2 기판층(153b)는 TFT 글래스(TFT Glass)일 수 있다. 또한, 제1 기판층(151b) 및 제2 기판층(153b) 중 적어도 하나는 플라스틱과 같은 벤딩(bending) 가능한 물질로 형성될 수 있다.

한편, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 도 14에 도시된 디스플레이 모듈(150b)에서, 제1 기판층(151b) 상에 편광층(Polarizer)이 더 배치될 수 있다. 이 경우 터치 센서 패널(110a, 110b, 110c, 110d, 110a')은 상기 편광층(미도시) 상에 배치될 수 있다.

도 14에 도시된 디스플레이 모듈(150b)은 기준 전위층(미도시)을 포함할 수 있다. 기준 전위층(미도시)이 디스플레이 모듈(150b)에 포함되면, 이러한 디스플레이 모듈(150b)을 포함하는 터치 입력 장치는 기준 전위층(미도시)을 이용하여 터치 센서 패널(100)의 표면으로 입력되는 터치의 압력을 검출할 수 있다.

예를 들어, 터치 입력 장치의 터치 센서 패널(100)이 도 3 내지 도 12에 도시된 터치 센서 패널(110a, 110b, 110c, 110d, 110a') 중 어느 하나이고, 디스플레이 모듈(150b)이 기준 전위층(미도시)를 포함하는 경우, 상기 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110a, 110b, 110c, 110d, 110a') 내에 배치된 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극 중 어느 하나 이상의 전극과 기준 전위층(미도시) 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 터치 센서 패널(110a, 110b, 110c, 110d)의 표면으로 입력되는 터치의 압력을 검출할 수 있다.

디스플레이 모듈(150b)이 기준 전위층(미도시)를 포함하는 경우, 기준 전위층(미도시)은 디스플레이 모듈(150b)의 상면과 하면 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 또한, 기준 전위층(미도시)은 디스플레이 모듈(150a) 내에 배치될 수 있는데, 도 14을 참조하면 기준 전위층(미도시)은 제1 기판층(151b)과 유기발광층(152b) 사이에 배치될 수도 있고, 유기발광층(152b)과 제2 기판층(153b) 사이에 배치될 수도 있다.

제4 실시 형태

도 15는 제4 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110e)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 15를 참조하면, 제4 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110e)과 터치 센서 패널(110e) 아래에 배치된 디스플레이 모듈(150b)을 포함한다. 도 15에 도시된 디스플레이 모듈(150b)은 도 13에 도시된 디스플레이 모듈(150b)과 동일하다.

도 15에 도시되지 않았지만, 도 3에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈(150b) 아래에는 미드 프레임(MF) 또는 서스(SUS)가 배치될 수 있다.

도 3에 도시된 터치 센서 패널(110a)과 대비하였을 때, 도 15에 도시된 터치 센서 패널(110e)은 제2 커버(116)를 포함하지 않는다. 디스플레이 모듈(150b)의 제1 기판층(151b)이 도 3에 도시된 제2 커버(116)를 대체할 수 있기 때문이다. 이에 따라 도 15에 도시된 터치 센서 패널(110e)은 도 3에 도시된 터치 센서 패널(110a)보다 더 얇은 두께를 가질 수 있고, 적어도 1장 이상의 기판층, 예를 들어 글래스를 사용하지 않기 때문에, 전체 터치 입력 장치의 두께를 줄일 수 있다.

도 15에 도시된 터치 센서 패널(110e)의 구조는 도 3에 도시된 터치 센서 패널(110a)에서 제2 커버(116)를 제외한 구조와 동일하다. 따라서, 제1 커버(111), 보완층(112), 제1 전극(113), 압축층(114), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)의 상세 설명은 앞서 설명한 내용으로 대체한다.

도 15에 도시된 터치 센서 패널(110e)의 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 디스플레이 모듈(150b)의 제1 기판층(151b)의 상면에 배치된다. 제2 전극(115a)은 소정의 형상으로 패터닝된 제2 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151b)의 상면에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151b)에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다. 제3 전극(115b)은 소정의 형상으로 패터닝된 제3 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제3 전극 패턴은 제1 기판층(151b)의 상면에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제3 전극 패턴은 제1 기판층(151b)에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다.

도면에 도시하지 않았지만, 디스플레이 모듈(150b)의 제1 기판층(151b) 상에 편광층(미도시)이 배치된 경우, 터치 센서 패널(110e)의 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 편광층(미도시)에 배치될 수 있다.

도 15에 도시된 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110e)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 커버(111)의 표면으로 입력되는 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출할 수 있다.

도 15에 도시된 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110e)을 포함하는 터치 입력 장치는, 도 3에 도시된 터치 입력 장치와 동일한 원리로 동작할 수 있다.

구체적으로, 도 16에 도시된 동작 예는 도 4에 도시된 제1 동작 예와 같고, 도 17에 도시된 동작 예는 도 5에 도시된 제2 동작 예와 같고, 도 18에 도시된 동작 예는 도 6에 도시된 제3 동작 예와 같고, 도 19에 도시된 동작 예는 도 7에 도시된 제4 동작 예와 같고, 도 20에 도시된 동작 예는 도 8에 도시된 제7 동작 예와 같으므로 설명은 생략한다. 또한, 앞서 설명한 제5 내지 제6 동작 예, 제9 내지 제10 동작 예도 도 15에 도시된 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110e)을 포함하는 터치 입력 장치에 그대로 적용될 수 있다.

제5 실시 형태

도 21은 제5 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110f)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 21을 참조하면, 터치 센서 패널(110f)은 보완층(112')의 상대적인 위치가 도 15에 도시된 터치 센서 패널(110e)의 보완층(112)과 상이하다. 보완층(112')의 상대적인 위치를 제외하고는 도 21에 도시된 제5 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110f)을 포함하는 터치 입력 장치는 도 15에 도시된 제4 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110e)을 포함하는 터치 입력 장치와 동일하다. 따라서, 보완층(112')을 제외한 나머지 구성들은 앞서 상술한 내용으로 대체한다.

보완층(112')은 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b) 아래에 배치되고, 디스플레이 모듈(150b)의 제1 기판층(151b) 상에 배치된다. 보완층(112')은 제2 전극(115a) 내지 제3 전극(115b)과 제1 기판층(151b) 사이에 배치된다.

보완층(112')은 외부 충격 등에 의한 제1 기판층(151b)의 파손 시에도 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)을 기본 위치에 그대로 유지시킬 수 있다. 따라서, 제5 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110f)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 기판층(151b)가 제 기능을 다하지 못하더라도, 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b) 중 둘 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 제1 커버(111)의 표면으로 입력된 터치의 압력을 검출할 수 있다. 이와 같이, 보완층(112')에 의해, 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 자신의 역할을 그대로 수행할 수 있어 제1 기판층(151b)의 파손에 의한 터치 불가능을 가능케하고, 터치 오동작의 발생을 줄일 수 있다.

보완층(112')은 폴리머(Polymer)일 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 기판층(151b)를 보완할 수 있고, 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치를 그대로 유지시켜줄 수 있는 모든 종류의 물질을 포함한다.

도 21에 도시된 터치 센서 패널(110f)의 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 앞서 설명한 동작 예들 중 어느 하나일 수 있다.

제6 실시 형태

도 22은 제6 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110g)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 22을 참조하면, 터치 센서 패널(110g)은 두 개의 보완층(112a', 112b')을 포함한다. 제1 보완층(112a')은 도 15에 도시된 터치 센서 패널(110e)의 보완층(112)과 동일한 위치에 배치되고, 제2 보완층(112b')는 도 21에 도시된 터치 센서 패널(110f)의 보완층(112')과 동일한 위치에 배치된다. 두 개의 보완층(112a', 112b')을 제외한 나머지 구성들은 도 15 또는 도 21에 도시된 구성들과 동일하다.

도 22에 도시된 터치 센서 패널(110g)은 두 개의 보완층(112a', 112b')을 포함하기 때문에, 도 15에 도시된 제4 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110e)을 포함하는 터치 입력 장치와 도 21에 도시된 제5 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110f)을 포함하는 터치 입력 장치의 효과를 모두 가질 수 있다.

도 22에 도시된 터치 센서 패널(110g)의 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 앞서 설명한 동작 예들 중 어느 하나일 수 있다.

<변형 예>

도 23은 도 15에 도시된 제4 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110e)의 변형 예(110e')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 23에 도시된 변형 예는, 도 15와 비교하여 제1 전극(113)이 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치에 배치되고, 반대로 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 제1 전극(113)의 위치에 배치된다. 이러한 구성을 제외하고 나머지 구성들의 위치와 구조 및 구동 예는 동일하다.

한편, 여기서, 도면에 도시하지는 않았지만, 도 21과 도 22에 도시된 터치 센서 패널(110f, 110g)도 도 23과 같이 제1 전극(113)이 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치에 배치되고, 반대로 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 제1 전극(113)의 위치에 배치될 수 있다.

제7 실시 형태

도 24는 제7 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110h)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 24에 도시된 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110h)과 디스플레이 모듈(150c)를 포함한다.

도 24에 도시된 터치 센서 패널(110h)은 도 15에 도시된 터치 센서 패널(110e)과 동일한 구조를 갖지만, 도 24에 도시된 디스플레이 모듈(150c)의 구조는 도 15에 도시된 디스플레이 모듈(150b)과 상이하다.

도 24에 도시된 디스플레이 모듈(150c)은 제1 기판층(151c), 제1 기판층(151c) 아래에 배치된 액정층(LC, 152c), 및 액정층(152c) 아래에 배치된 제2 기판층(153c)을 포함한다. 도면에 도시되지 않았지만, 디스플레이 모듈(150c)은 제2 기판층(153c) 아래에 배치된 BLU(미도시)를 더 포함할 수 있다.

도 24에 도시된 터치 입력 장치는, 터치 센서 패널(110h)의 제1 커버(111)와 제1 전극(113) 사이에 보완층(112)이 배치되기 때문에, 제1 커버(111)가 제 기능을 다하지 못하더라도, 제1 전극(113)과 제2 전극(115a) 사이 또는 제1 전극(113)과 제3 전극(115b) 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 제1 커버(111)의 표면으로 입력된 터치의 압력을 검출할 수 있다. 이와 같이, 보완층(112)에 의해, 제1 전극(113)은 자신의 역할을 그대로 수행할 수 있어 제1 커버(111)의 파손에 의한 터치 불가능을 가능케하고, 터치 오동작의 발생을 줄일 수 있다.

도 24에 도시된 터치 센서 패널(110h)의 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 디스플레이 모듈(150c)의 제1 기판층(151c)에 배치된다. 제2 전극(115a)은 소정의 형상으로 패터닝된 제2 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151c)에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151c)의 상면에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다. 제3 전극(115b)은 소정의 형상으로 패터닝된 제3 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제3 전극 패턴은 제1 기판층(151c)에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제3 전극 패턴은 제1 기판층(151c)의 상면에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다.

제1 기판층(151c)에 배치된 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 소정 간격 서로 떨어져 배치될 수 있다.

도면에 도시하지 않았지만, 디스플레이 모듈(150c)의 제1 기판층(151c) 상에 편광층(미도시)이 배치된 경우, 터치 센서 패널(110h)의 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 편광층(미도시)에 배치될 수 있다.

도 24에 도시된 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110h)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 커버(111)의 표면으로 입력되는 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출할 수 있다. 구체적인 동작 예는 앞서 설명한 제1 내지 제10 동작 예와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 도면으로 도시하지 않았지만, 도 21과 같이 도 23에 도시된 보완층(112)이 제1 기판층(151c) 상에만 배치될 수 있고, 도 22과 같이 보완층(112)이 제1 기판층(151c) 상에 더 배치될 수도 있다.

<변형 예>

도 25는 도 24에 도시된 제7 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110h)의 변형 예(110h')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 25에 도시된 변형 예는, 도 24과 비교하여 제1 전극(113)이 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치에 배치되고, 반대로 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 제1 전극(113)의 위치에 배치된다. 이러한 구성을 제외하고 나머지 구성들의 위치와 구조 및 구동 예는 동일하다.

도 25에 도시된 변형 예에서도, 보완층(112)이 제1 기판층(151c) 상에만 배치될 수 있고, 보완층(112)이 제1 기판층(151c) 상에 더 배치될 수도 있다.

제8 실시 형태

도 26는 제8 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110i)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 26에 도시된 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110i)과 디스플레이 모듈(150d)를 포함한다.

도 26에 도시된 터치 센서 패널(110i)은 도 15에 도시된 터치 센서 패널(110e)과 동일한 구조를 갖지만, 도 26에 도시된 디스플레이 모듈(150d)의 구조는 도 15에 도시된 디스플레이 모듈(150b)과 상이하다.

도 26에 도시된 디스플레이 모듈(150d)은 제1 기판층(151d), 제1 기판층(151d) 아래에 배치된 액정층(LC, 153d), 액정층(153d) 아래에 배치된 제2 기판층(157d) 및 액정층(153d)과 제2 기판층(157d) 사이에 배치된 제3 전극(3rd electrode, 155d)을 포함한다. 도면에 도시되지 않았지만, 디스플레이 모듈(150d)은 제2 기판층(157d) 아래에 배치된 BLU(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 액정층(153d)은 유기발광층으로 대체될 수 있다.

도 26에 도시된 터치 입력 장치는, 터치 센서 패널(110i)의 제1 커버(111)와 제1 전극(113) 사이에 보완층(112)이 배치되기 때문에, 제1 커버(111)가 제 기능을 다하지 못하더라도, 제1 전극(113)과 제2 전극(115) 사이 또는 제1 전극(113)과 제3 전극(155d) 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 제1 커버(111)의 표면으로 입력된 터치의 압력을 검출할 수 있다. 이와 같이, 보완층(112)에 의해, 제1 전극(113)은 자신의 역할을 그대로 수행할 수 있어 제1 커버(111)의 파손에 의한 터치 불가능을 가능케하고, 터치 오동작의 발생을 줄일 수 있다.

도 26에 도시된 터치 센서 패널(110i)의 제2 전극(115)은 디스플레이 모듈(150d)의 제1 기판층(151d)에 배치된다. 제2 전극(115)은 소정의 형상으로 패터닝된 제2 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151d)의 상면에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151d)에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다.

도면에 도시하지 않았지만, 디스플레이 모듈(150d)의 제1 기판층(151d) 상에 편광층(미도시)이 배치된 경우, 터치 센서 패널(110i)의 제2 전극(115)은 편광층(미도시)에 배치될 수 있다.

한편, 도면으로 도시하지 않았지만, 도 26에 도시된 제3 전극(155d)은 제1 기판층(151d)와 액정층(153d) 사이에 배치될 수도 있고, 제2 기판층(157d)의 하면에 배치될 수도 있다.

도 26에 도시된 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110i)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 커버(111)의 표면으로 입력되는 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출할 수 있다. 이하에서는, 도 26에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113), 제2 전극(115) 및 제3 전극(155d)의 다양한 동작 예들을 도 27 내지 도 28를 참조하여 설명한다.

도 27 내지 도 28는 도 26에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113), 제2 전극(115) 및 제3 전극(155d)의 다양한 동작 예들을 보여주는 도면들이다.

<제1 동작 예>

도 27를 참조하여 제1 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX) 및 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제3 전극(155d'')에 인가하고, 도 1에 도시된 감지부(300)는 제2 전극(115')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제1 전극(113')으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2 전극(115')과 제3 전극(155d') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제2 전극(115')으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1 전극(113')과 제3 전극(155d')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1 전극(113')과 제3 전극(155d') 사이의 거리 변화에 따라 제1 전극(113')과 제3 전극(155d') 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1 전극(113')과 제3 전극(155d') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제1 전극(113')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

도 1에 도시된 제어부(400)는 제3 전극(155d')에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1 시간구간에서는 2D TX를 제3 전극(155d')에 인가하고, 상기 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에는 3D TX를 제3 전극(155d')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1 시간구간에 제2 전극(115')으로부터 2D RX를 수신하고, 제2 시간구간에 제1 전극(113')으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다.

이 때, 제어부(400)는 제2 시간구간에 제2 전극(115')이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제2 시간구간에 제2 전극(115')이 floating 또는 High impedance를 갖게 되면, 제1 전극(113')과 제3 전극(155d') 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.

제어부(400)는 제3 전극(155d')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 2D TX와 3D TX를 동시에 제3 전극(155d')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(300)는 제2 전극(115')으로부터 2D RX를 수신하고, 동시에 제1 전극(113')으로부터 3D RX를 수신할 수 있다.

이 때, 제어부(400)는 제2 전극(115')이 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제2 전극(115')이 High impedance를 갖게 되면, 제1 전극(113')과 제3 전극(155d') 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.

또는, 제2 전극(115')이 디스플레이 모듈(150d')의 상면 전체를 덮지 않도록 구성될 수 있다. 제2 전극(115')이 디스플레이 모듈(150d')의 상면 전체를 덮지 않도록 구성되면, 제1 전극(113')과 제3 전극(155d') 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.

<제2 동작 예>

도 27를 참조하여 제2 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX) 및 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제3 전극(155d'')에 인가하고, 도 1에 도시된 감지부(300)는 제2 전극(115')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제1 전극(113')으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1 전극(113')과 제3 전극(155d')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1 전극(113')이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1 전극(113')과 제3 전극(155d') 사이의 거리 변화에 따라 제3 전극(155d')의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제3 전극(155d')의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제3 전극(155d')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

도 1에 도시된 제어부(400)는 제3 전극(155d')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1 시간구간에서는 2D TX를 제3 전극(155d')에 인가하고, 상기 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에는 3D TX를 제3 전극(155d')에 인가하고 제1 전극(113')이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1 시간구간에 제2 전극(115')으로부터 2D RX를 수신하고, 제2 시간구간에 제3 전극(155d')으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다.

이 때, 제어부(400)는 제2 시간구간에 제2 전극(115')이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제2 시간구간에 제2 전극(115')이 floating 또는 High impedance를 갖게 되면, 제3 전극(155d')의 자기 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다. 또한, 제1 전극(113')이 디스플레이 모듈(150d')의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제1 시간구간에 제2 전극(115') 및 제3 전극(155d')으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

<제3 동작 예>

도 26을 참조하여 제3 동작 예를 설명하면, 도 27에 도시된 것과는 달리, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제3 전극(155d)에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제1 전극(113)에 인가하고, 감지부(300)는 제2 전극(115)으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제1 전극(113)으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2 전극(115)과 제3 전극(155d) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제2 전극(115)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1 전극(113)과 제3 전극(155d)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제3 전극(155d)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1 전극(113)과 제3 전극(155d) 사이의 거리 변화에 따라 제1 전극(113)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1 전극(113)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제1 전극(113)으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제3 전극(155d)에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1 시간구간에서는 2D TX를 제3 전극(155d)에 인가하고, 상기 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에는 3D TX를 제1 전극(113)에 인가하고 제3 전극(155d)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1 시간구간에 제2 전극(115)으로부터 2D RX를 수신하고, 제2 시간구간에 제1 전극(113)으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다.

이 때, 제어부(400)는 제2 시간구간에 제2 전극(115)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제2 시간구간에 제2 전극(115)이 floating 또는 High impedance를 갖게 되면, 제1 전극(113)의 자기 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다. 또한, 제1 전극(113)이 디스플레이 모듈(150d)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제1 시간구간에 제2 전극(115) 및 제3 전극(150d)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

제어부(400)는 제3 전극(155d)에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 2D TX를 제3 전극(155d)에 인가함과 동시에 3D TX를 제1 전극(113)에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(300)는 제2 전극(115)으로부터 2D RX를 수신하고, 동시에 제1 전극(113)으로부터 3D RX를 수신할 수 있다. 이 때, 제3 전극(155d)에 연결된 감지부(300)의 회로구성에 의하여 제3 전극(155d)이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제3 전극(155d)이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.

<제4 동작 예>

도 28를 참조하여 제4 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제3 전극(155d'')에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제1 전극(113'')에 인가하고, 감지부(300)는 제2 전극(115'')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX) 및 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2 전극(115'')과 제3 전극(155d'') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제2 전극(115'')으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1 전극(113'')과 제2 전극(115'')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1 전극(113'')과 제2전극(115'') 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(113'')과 제2전극(115'') 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(113'')과 제2전극(115'') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제2 전극(115'')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제2 전극(115'')으로부터 감지 신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1 시간구간에서는 2D RX를 제2 전극(115'')으로부터 수신하고, 상기 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에는 3D RX를 제2 전극(115'')으로부터 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1 시간구간에 2D TX를 제3 전극(155d'')에 인가하고, 제2 시간구간에 3D TX를 제1전극(113'')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다.

이 때, 제어부(400)는 제1전극(113'')이 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제1전극(113'')이 High impedance를 갖게 되면, 제2전극(115'')과 제3전극(155d'') 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.

또는, 제1전극(113'')이 디스플레이 모듈(150d'')의 상면 전체를 덮지 않도록 구성될 수 있다. 제1전극(114'')이 디스플레이 모듈(150d'')의 상면 전체를 덮지 않도록 구성되면, 제2전극(115'')과 제3전극(155d'') 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.

<제5 동작 예>

도 28을 참조하여 제5 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제3 전극(155d'')에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제1 전극(113'')에 인가하고, 감지부(300)는 제2 전극(115'')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX) 및 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(115'')과 제3전극(155d'') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제2 전극(115'')으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113'')과 제2전극(115'')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(113'')이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(113'')과 제2전극(115'') 사이의 거리 변화에 따라 제2전극(115'')의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제2전극(115'')의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제2전극(113'')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제3전극(155d'')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1 시간구간에서는 2D TX를 제3전극(155d'')에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D TX를 제1전극(113'')에 인가하고 제1전극(113'')이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(200)는 제1시간구간에 제2전극(115'')으로부터 2D RX를 수신하고, 제2시간구간에 제2전극(115'')으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다.

이 때, 제1전극(113'')이 디스플레이 모듈(150d'')의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제1시간구간에 제2전극(115'') 및 제3전극(155d'')으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

<제6 동작 예>

도 26을 참조하여 제6 동작 예를 설명하면, 도 28과 달리, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제3전극(155d)에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제1전극(113)에 인가하고, 감지부(300)는 제2전극(115)으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제1전극(113)으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(115)과 제3전극(155d) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제2전극(115)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113)과 제2전극(115)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제2전극(115)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(113)과 제2전극(115) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(113)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(113)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제1전극(113)으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제3전극(155d)에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D TX를 제3전극(155d)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D TX를 제1전극(113)에 인가하고 제2전극(115)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(200)는 제1시간구간에 제2전극(115)으로부터 2D RX를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(113)으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다.

이 때, 제1전극(113)이 디스플레이 모듈(150d)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제1시간구간에 제2전극(115) 및 제3전극(155d)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

제어부(400)는 제3전극(155d)에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 2D TX를 제3전극(155d)에 인가함과 동시에 3D TX를 제1전극(113)에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(300)는 제2전극(115)으로부터 2D RX를 수신하고, 동시에 제1전극(113)으로부터 3D RX를 수신할 수 있다. 이 때, 제2전극(115)에 연결된 감지부(300)의 회로구성에 의하여 제2전극(115)이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제2전극(115)이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.

제9 실시 형태

도 29은 제9 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110j)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 29을 참조하면, 터치 센서 패널(110j)은 보완층(112')의 상대적인 위치가 도 26에 도시된 터치 센서 패널(110i)의 보완층(112)과 상이하다. 보완층(112')의 상대적인 위치를 제외하고는 도 29에 도시된 제9 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110j)을 포함하는 터치 입력 장치는 도 26에 도시된 제8 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110i)을 포함하는 터치 입력 장치와 동일하다. 따라서, 보완층(112')을 제외한 나머지 구성들은 앞서 상술한 내용으로 대체한다.

보완층(112')은 제2 전극(115) 아래에 배치되고, 디스플레이 모듈(150d)의 제1 기판층(151d) 상에 배치된다. 보완층(112')은 제2 전극(115)과 제1 기판층(151d) 사이에 배치된다.

보완층(112')은 외부 충격 등에 의한 제1 기판층(151d)의 파손 시에도 제2 전극(115)을 기본 위치에 그대로 유지시킬 수 있다. 따라서, 제9 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110j)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 기판층(151d)가 제 기능을 다하지 못하더라도, 제1 전극(113)과 제2 전극(115) 사이의 거리 변화, 또는 제1 전극(113)과 제3 전극(155d) 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 제1 커버(111)의 표면으로 입력된 터치의 압력을 검출할 수 있다. 이와 같이, 보완층(112')에 의해, 제2 전극(115)은 자신의 역할을 그대로 수행할 수 있어 제1 기판층(151d)의 파손에 의한 터치 불가능을 가능케하고, 터치 오동작의 발생을 줄일 수 있다.

보완층(112')은 폴리머(Polymer)일 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 기판층(151d)를 보완할 수 있고, 제2 전극(115)의 위치를 그대로 유지시켜줄 수 있는 모든 종류의 물질을 포함한다.

도 29에 도시된 터치 센서 패널(110j)의 제1 전극(113), 제2 전극(115) 및 제3 전극(155d)은 앞서 설명한 제11 내지 제16 동작 예들 중 어느 하나일 수 있다.

제10 실시 형태

도 30은 제10 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110k)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 30을 참조하면, 터치 센서 패널(110k)은 두 개의 보완층(112a', 112b')을 포함한다. 제1 보완층(112a')은 도 26에 도시된 터치 센서 패널(110i)의 보완층(112)과 동일한 위치에 배치되고, 제2 보완층(112b')는 도 29에 도시된 터치 센서 패널(110j)의 보완층(112')과 동일한 위치에 배치된다. 두 개의 보완층(112a', 112b')을 제외한 나머지 구성들은 도 26 또는 도 29에 도시된 구성들과 동일하다.

도 30에 도시된 터치 센서 패널(110k)은 두 개의 보완층(112a', 112b')을 포함하기 때문에, 도 26에 도시된 제8 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110i)을 포함하는 터치 입력 장치와 도 29에 도시된 제9 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110j)을 포함하는 터치 입력 장치의 효과를 모두 가질 수 있다.

도 30에 도시된 터치 센서 패널(110k)의 제1 전극(113), 제2 전극(115) 및 제3 전극(155d)은 앞서 설명한 제11 내지 제16 동작 예들 중 어느 하나일 수 있다.

제11 실시 형태

도 31은 제11 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110l)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 31을 참조하면, 제11 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110l)과 터치 센서 패널(110l) 아래에 배치된 디스플레이 모듈(150b)을 포함한다. 도 31에 도시된 디스플레이 모듈(150b)은 도 14에 도시된 디스플레이 모듈(150b)과 동일하다.

도 31에 도시되지 않았지만, 도 3에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈(150b) 아래에는 미드 프레임(MF) 또는 서스(SUS)가 배치될 수 있다.

도 3에 도시된 터치 센서 패널(110a)과 대비하였을 때, 도 31에 도시된 터치 센서 패널(110l)은 제2 커버(116')의 위치는, 도 3에 도시된 터치 센서 패널(110a)의 제2 커버(116)의 위치와 다르다. 구체적으로, 도 31에 도시된 터치 센서 패널(110l)의 제2 커버(116')는 압축층(114) 아래에 배치되고, 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b) 상에 배치된다. 즉, 제2 커버(116')는 압축층(114)와 제2 내지 제3 전극(115a, 115b) 사이에 배치된다.

제2 커버(116')의 재질은 제1 커버(111)의 재질과 동일할 수도 있고, 다른 재질일 수도 있다. 예를 들어, 제2 커버(116')는 유리(Glass)이고, 제1 커버(111)는 플라스틱 재질일 수 있다.

제2 커버(116')는 제1 커버(111)의 표면으로 입력되는 터치의 압력을 견딜 수 있는 두께를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 커버(116')의 두께는 400μm 이상 600μm 이하일 수 있다. 가장 바람직하게는 약 500μm일 수 있다.

제2 커버(116')의 두께는 제1 커버(111)의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 여기서, 제2 커버(116')의 두께는 제1 커버(111)의 두께보다 두 배 이상 더 두꺼울 수 있다.

제2 커버(116')를 제외한 도 31에 도시된 터치 센서 패널(110l)의 구조는, 도 3에 도시된 터치 센서 패널(110a)의 구조와 동일하다. 따라서, 제1 커버(111), 보완층(112), 제1 전극(113), 압축층(114), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)의 상세 설명은 앞서 설명한 내용으로 대체한다.

도 31에 도시된 터치 센서 패널(110l)의 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 디스플레이 모듈(150b)의 제1 기판층(151b)의 상면에 배치된다. 제2 전극(115a)은 소정의 형상으로 패터닝된 제2 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151b)의 상면에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151b)에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다. 제3 전극(115b)은 소정의 형상으로 패터닝된 제3 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제3 전극 패턴은 제1 기판층(151b)의 상면에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제3 전극 패턴은 제1 기판층(151b)에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다.

도 31에 도시된 본 발명의 제11 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110l)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 커버(111)의 표면으로 입력되는 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출할 수 있다.

도 31에 도시된 본 발명의 제11 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110l)을 포함하는 터치 입력 장치는, 도 3에 도시된 터치 입력 장치와 동일한 원리로 동작할 수 있다.

구체적으로, 도 32에 도시된 동작 예는 도 4에 도시된 제1 동작 예와 같고, 도 33에 도시된 동작 예는 도 5에 도시된 제2 동작 예와 같고, 도 34에 도시된 동작 예는 도 6에 도시된 제3 동작 예와 같고, 도 35에 도시된 동작 예는 도 7에 도시된 제4 동작 예와 같고, 도 36에 도시된 동작 예는 도 8에 도시된 제7 동작 예와 같으므로 설명은 생략한다. 또한, 앞서 설명한 제5 내지 제6 동작 예, 제9 내지 제10 동작 예도 도 32에 도시된 본 발명의 제11 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110l)을 포함하는 터치 입력 장치에 그대로 적용될 수 있다.

제12 실시 형태

도 37는 제12 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110m)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 37를 참조하면, 터치 센서 패널(110m)은 보완층(112')의 상대적인 위치가 도 31에 도시된 터치 센서 패널(110l)의 보완층(112)과 상이하다. 보완층(112')의 상대적인 위치를 제외하고는 도 37에 도시된 제12 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110m)을 포함하는 터치 입력 장치는 도 31에 도시된 제11 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110l)을 포함하는 터치 입력 장치와 동일하다. 따라서, 보완층(112')을 제외한 나머지 구성들은 앞서 상술한 내용으로 대체한다.

제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 보완층(112')의 상면에 배치된다.

도 37에 도시된 터치 센서 패널(110m)의 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 앞서 설명한 제1 내지 제10 동작 예들 중 어느 하나일 수 있다.

제13 실시 형태

도 38는 제13 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110n)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 38를 참조하면, 터치 센서 패널(110n)은 두 개의 보완층(112a', 112b')을 포함한다. 제1 보완층(112a')은 도 31에 도시된 터치 센서 패널(110l)의 보완층(112)과 동일한 위치에 배치되고, 제2 보완층(112b')는 도 37에 도시된 터치 센서 패널(110m)의 보완층(112')과 동일한 위치에 배치된다. 두 개의 보완층(112a', 112b')을 제외한 나머지 구성들은 도 31 또는 도 37에 도시된 구성들과 동일하다.

도 38에 도시된 터치 센서 패널(110n)은 두 개의 보완층(112a', 112b')을 포함하기 때문에, 도 31에 도시된 제11 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110l)을 포함하는 터치 입력 장치와 도 37에 도시된 제12 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110m)을 포함하는 터치 입력 장치의 효과를 모두 가질 수 있다.

도 38에 도시된 터치 센서 패널(110n)의 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 앞서 설명한 제1 내지 제10 동작 예들 중 어느 하나일 수 있다.

<변형 예>

도 39은 도 31에 도시된 제11 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110l)의 변형 예(110l')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 39에 도시된 변형 예는, 도 31과 비교하여 제1 전극(113)이 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치에 배치되고, 반대로 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 제1 전극(113)의 위치에 배치된다. 이러한 구성을 제외하고 나머지 구성들의 위치와 구조 및 구동 예는 동일하다.

한편, 여기서, 도면에 도시하지는 않았지만, 도 37와 도 38에 도시된 터치 센서 패널(110m, 110n)도 도 39과 같이 제1 전극(113)이 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치에 배치되고, 반대로 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 제1 전극(113)의 위치에 배치될 수 있다.

제14 실시 형태

도 40은 제14 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110o)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 40에 도시된 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110o)과 디스플레이 모듈(150c)를 포함한다.

도 40에 도시된 터치 센서 패널(110o)은 도 31에 도시된 터치 센서 패널(110l)과 동일한 구조를 갖지만, 도 40에 도시된 디스플레이 모듈(150c)의 구조는 도 31에 도시된 디스플레이 모듈(150b)과 상이하다.

도 40에 도시된 디스플레이 모듈(150c)은 제1 기판층(151c), 제1 기판층(151c) 아래에 배치된 액정층(LC, 152c), 및 액정층(152c) 아래에 배치된 제2 기판층(153c)을 포함한다. 도면에 도시되지 않았지만, 디스플레이 모듈(150c)은 제2 기판층(153c) 아래에 배치된 BLU(미도시)를 더 포함할 수 있다.

도 40에 도시된 터치 입력 장치는, 터치 센서 패널(110o)의 제1 커버(111)와 제1 전극(113) 사이에 보완층(112)이 배치되기 때문에, 제1 커버(111)가 제 기능을 다하지 못하더라도, 제1 전극(113)과 제2 전극(115a) 사이 또는 제1 전극(113)과 제3 전극(115b) 사이의 거리 변화에 따라 변하는 정전용량에 기초하여 제1 커버(111)의 표면으로 입력된 터치의 압력을 검출할 수 있다. 이와 같이, 보완층(112)에 의해, 제1 전극(113)은 자신의 역할을 그대로 수행할 수 있어 제1 커버(111)의 파손에 의한 터치 불가능을 가능케하고, 터치 오동작의 발생을 줄일 수 있다.

도 40에 도시된 터치 센서 패널(110o)의 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)은 디스플레이 모듈(150c)의 제1 기판층(151c)에 배치된다. 제2 전극(115a)은 소정의 형상으로 패터닝된 제2 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151c)에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극 패턴은 제1 기판층(151c)의 상면에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다. 제3 전극(115b)은 소정의 형상으로 패터닝된 제3 전극 패턴을 포함할 수 있다. 제3 전극 패턴은 제1 기판층(151c)에 부착 또는 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제3 전극 패턴은 제1 기판층(151c)의 상면에 직접 패터닝, 인쇄 또는 프린팅된 것일 수 있다.

도 40에 도시된 본 발명의 제14 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110o)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 커버(111)의 표면으로 입력되는 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출할 수 있다. 구체적인 동작 예는 앞서 설명한 제1 내지 제10 동작 예와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 도면으로 도시하지 않았지만, 도 37와 같이 도 40에 도시된 보완층(112)이 제1 기판층(151c) 상에만 배치될 수 있고, 도 38와 같이 보완층(112)이 제1 기판층(151c) 상에 더 배치될 수도 있다.

<변형 예>

도 41은 도 40에 도시된 제14 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110o)의 변형 예(110o')를 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 41에 도시된 변형 예는, 도 40과 비교하여 제1 전극(113)이 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)의 위치에 배치되고, 반대로 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 제1 전극(113)의 위치에 배치된다. 이러한 구성을 제외하고 나머지 구성들의 위치와 구조 및 동작 예는 동일하다.

도 41에 도시된 변형 예에서도, 보완층(112)이 제1 기판층(151c) 상에만 배치될 수 있고, 보완층(112)이 제1 기판층(151c) 상에 더 배치될 수도 있다.

제15 실시 형태

도 42는 제15 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110p)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 42에 도시된 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110p)과 디스플레이 모듈(150c')를 포함한다.

도 40에 도시된 터치 센서 패널(110l)과 비교하여, 도 42에 도시된 터치 센서 패널(110o)은 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 디스플레이 모듈(150c') 내부에 배치된다. 구체적으로, 제2 전극(115a)과 제3 전극(115b)이 디스플레이 모듈(150c')의 액정층(152c)와 제2 기판층(153c) 사이에 배치된다. 다른 나머지 구성은 도 40과 동일하므로 구체적인 설명은 앞서 설명한 것으로 대체한다.

좀 더 구체적으로, 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 디스플레이 모듈(150c')의 제2 기판층(153c) 상면에 형성될 수 있다. 여기서, 도면으로 도시하지 않았지만, 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 디스플레이 모듈(150c')의 제1 기판층(151c) 하면에 형성되거나, 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b) 중 어느 하나는 디스플레이 모듈(150c')의 제1 기판층(151c) 하면에 형성되고 다른 하나는 디스플레이 모듈(150c)의 제2 기판층(151c) 상면에 형성될 수 있다.

한편, 별도의 도면으로 도시하지 않지만, 도 42에 도시된 액정층(152c)는 유기발광층일 수 있다. 액정층(152c)이 유기발광층인 경우, 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 디스플레이 모듈(150c')의 제2 기판층(153c) 상면에 형성되거나, 디스플레이 모듈(150c')의 제1 기판층(151c) 하면에 형성되거나, 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b) 중 어느 하나는 디스플레이 모듈(150c')의 제1 기판층(151c) 하면에 형성되고 다른 하나는 디스플레이 모듈(150c)의 제2 기판층(151c) 상면에 형성될 수 있다.

도면으로 도시하지 않았지만, 도 42에 도시된 보완층(112)이 제2 기판층(153c) 상에만 배치될 수 있고, 보완층(112)이 제2 기판층(153c) 상에 더 배치될 수도 있다.

도 42에 도시된 본 발명의 제15 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110p)을 포함하는 터치 입력 장치는, 제1 커버(111)의 표면으로 입력되는 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출할 수 있다. 구체적인 동작 예는 도 32 내지 도 36과 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다. 여기서, 도 42에 도시된 본 발명의 제15 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110p)을 포함하는 터치 입력 장치는, 도 32 내지 도 36에 도시된 동작 예 이외에 추가적인 동작 예가 있을 수 있다. 이하 도 43 내지 도 44를 참조하여 설명한다.

도 43 내지 도 44은 도 42에 도시된 터치 입력 장치에 있어서, 터치의 위치(2D)와 터치의 압력(3D)을 함께 검출하기 위한 제1 전극(113), 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)의 다양한 동작 예들을 보여주는 도면들이다.

<제1 동작 예>

도 43을 참조하여 제1 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제2전극(115a') 및 제3전극(115b')에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제1전극(113')에 인가하고, 감지부(300)는 제2전극(115a') 및 제3전극(115b')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제1전극(113')으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(115a') 및 제3전극(115b') 각각의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제2전극(115a') 및 제3전극(115b') 각각으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113')과 제2전극(115a') 및/또는 제1전극(113')과 제3전극(115b')간의 거리가 작아진다. 이 때, 제2전극(115a') 및/또는 제3전극(115b')이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(113')과 제2전극(115a') 및/또는 제1전극(113')과 제3전극(115b') 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(113')의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(113')의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제1전극(113')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(300)는 제2전극(115a') 및 제3전극(115b')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D TX를 제2전극(115a') 및 제3전극(115b')에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D TX를 제1전극(113')에 인가하고 제2전극(115a') 및/또는 제3전극(115b')이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 제2전극(115a') 및 제3전극(115b')으로부터 2D RX를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(113')으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(400)가 제1시간구간에 제1전극(113')이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어하거나, 제1전극(113')이 디스플레이 모듈(150c')의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제2전극(115a') 및 제3전극(115b')으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

<제2 동작 예>

도 44를 참조하여 제2 동작 예를 설명하면, 도 1에 도시된 구동부(200)는 터치 위치 구동 신호(2D TX)를 제2전극(115a'') 및 제3전극(115b'')에 인가하고, 터치 압력 구동 신호(3D TX)를 제2전극(115a'') 및 제3전극(115b'')에 인가하고, 감지부(300)는 제2전극(115a'') 및 제3전극(115b'')으로부터 터치 위치 감지 신호(2D RX)를 수신하고, 제1전극(113'')으로부터 터치 압력 감지 신호(3D RX)를 수신할 수 있다.

도 1에 도시된 감지부(300)는 제1 커버(111) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(115a'') 및 제3전극(115b'') 각각의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 2D RX를 제2전극(115a'') 및 제3전극(115b'') 각각으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.

제1 커버(111)에 압력이 인가되면 압축층(114)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(113'')과 제2전극(115a'') 및/또는 제1전극(113'')과 제3전극(115b'')간의 거리가 작아진다. 제1전극(113'')과 제2전극(115a'') 및/또는 제1전극(113'')과 제3전극(115b'') 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(113'')과 제2전극(115a'') 및 제1전극(113'')과 제3전극(115b'') 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(300)는 제1 커버(111)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(113'')과 제2전극(115a'') 및 제1전극(113'')과 제3전극(115b'') 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 3D RX를 제1전극(113'')으로부터 수신하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a'')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 2D TX를 제2전극(115a'')과 제3전극(115b'')에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 3D TX를 제2전극(115a'')과 제3전극(115b'')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 제1시간구간에 제2전극(115a'')과 제3전극(115b'')으로부터 2D RX를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(113'')으로부터 3D RX를 수신하도록 감지부(300)를 제어할 수 있다.

제어부(400)는 제2전극(115a'')과 제3전극(115b'')에 구동 신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 2D TX와 3D TX를 동시에 제2전극(115a'')과 제3전극(115b'')에 인가하도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(300)는 제2전극(115a'')과 제3전극(115b'')으로부터 2D RX를 수신하고, 동시에 제1전극(113'')으로부터 3D RX를 수신할 수 있다.

제16 실시 형태

도 45는 제16 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110q)을 포함하는 터치 입력 장치의 개략적인 도면이다.

도 45에 도시된 터치 입력 장치는 터치 센서 패널(110q)과 디스플레이 모듈(150c')를 포함한다.

도 42에 도시된 터치 센서 패널(110p)와 비교하여, 도 45에 도시된 터치 센서 패널(110q)의 제2 커버(116')를 포함하지 않는다. 도 42에 도시된 터치 센서 패널(110p)는 도 45에 도시된 터치 센서 패널(110q)의 제2 커버(116')를 포함하지 않기 때문에, 터치 입력 장치의 두께를 줄일 수 있다.

도 45는 제16 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(110q)을 포함하는 터치 입력 장치의 구동 예는 도 42에 도시된 터치 입력 장치의 구동 예와 동일하므로 그에 대한 설명은 생략한다.

도면으로 도시하지 않았지만, 도 45에 도시된 보완층(112)이 제2 기판층(153c) 상에만 배치될 수 있고, 보완층(112)이 제2 기판층(153c) 상에 더 배치될 수도 있다.

또한, 도면으로 도시하지 않았지만, 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b)은 디스플레이 모듈(150c')의 제1 기판층(151c) 하면에 형성되거나, 제2 전극(115a) 및 제3 전극(115b) 중 어느 하나는 디스플레이 모듈(150c')의 제1 기판층(151c) 하면에 형성되고 다른 하나는 디스플레이 모듈(150c')의 제2 기판층(151c) 상면에 형성될 수 있다.

또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 형태에 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.

110a, 110b, 110c, 110d, 110a', 110e, 110e', 110f, 110g, 110h, 110h', 110i, 110j, 110k, 110l, 110l', 110m, 110n, 110o, 110o', 110p, 110q: 터치 센서 패널
150a, 150b, 150c, 150c', 150d: 디스플레이 모듈
200: 구동부
300: 감지부
400: 제어부

Claims

제1 커버;
상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극;
상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층;
상기 제1 전극 아래에 배치된 제2 전극;
상기 제1 전극 아래에 배치되고, 상기 제2 전극과 동일 평면 상에 배치된 제3 전극;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 및 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이에 배치된 압축층;
상기 제2 전극과 상기 제3 전극 아래에 배치된 디스플레이 모듈;
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고,
상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는, 터치 입력 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈은,
상기 제2 전극과 상기 제3 전극이 배치된 상면을 포함하는 제1 기판층;
상기 제1 기판층 아래에 배치된 유기발광층; 및
상기 유기발광층 아래에 배치된 제2 기판층;
을 포함하는, 터치 입력 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈은,
상기 제2 전극과 상기 제3 전극이 배치된 상면을 포함하는 제1 기판층;
상기 제1 기판층 아래에 배치된 액정층; 및
상기 액정층 아래에 배치된 제2 기판층;
을 포함하는, 터치 입력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 전극과 상기 제3 전극 아래에 배치되고, 상기 디스플레이 모듈 상에 배치된 제2 보완층;을 더 포함하는, 터치 입력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 전극과 상기 제3 전극이 배치되는 상면을 포함하는 제2 커버를 더 포함하고,
상기 제2 커버는 상기 디스플레이 모듈 상에 배치된, 터치 입력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 압축층과 상기 제2 전극 및 상기 압축층과 상기 제3 전극 사이에 배치된 제2 커버를 더 포함하는, 터치 입력 장치.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 제1 커버의 두께는 상기 제2 커버의 두께보다 얇은, 터치 입력 장치.
제1 커버;
상기 제1 커버 아래에 배치된 제2 전극;
상기 제1 커버 아래에 배치되고, 상기 제2 전극과 동일 평면 상에 배치된 제3 전극;
상기 제1 커버와 상기 제2 전극 및 상기 제1 커버와 상기 제3 전극 사이에 배치된 제1 보완층;
상기 제2 전극과 상기 제3 전극 아래에 배치된 제1 전극;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 및 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이에 배치된 압축층;
상기 제1 전극 아래에 배치된 디스플레이 모듈;
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고,
상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는, 터치 입력 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈은,
상기 제1 전극이 배치된 상면을 포함하는 제1 기판층;
상기 제1 기판층 아래에 배치된 유기발광층; 및
상기 유기발광층 아래에 배치된 제2 기판층;
를 포함하는, 터치 입력 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈은,
상기 제1 전극이 배치된 상면을 포함하는 제1 기판층;
상기 제1 기판층 아래에 배치된 액정층; 및
상기 액정층 아래에 배치된 제2 기판층;
을 포함하는, 터치 입력 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 전극 아래에 배치되고, 상기 디스플레이 모듈 상에 배치된 제2 보완층;을 더 포함하는, 터치 입력 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 전극이 배치되는 상면을 포함하는 제2 커버를 더 포함하고,
상기 제2 커버는 상기 디스플레이 모듈 상에 배치된, 터치 입력 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 압축층과 상기 제1 전극 사이에 배치된 제2 커버를 더 포함하는, 터치 입력 장치.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 제1 커버의 두께는 상기 제2 커버의 두께보다 얇은, 터치 입력 장치.
제1 커버;
상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극;
상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층;
상기 제1 전극 아래에 배치된 압축층;
상기 압축층 아래에 배치된 제1 기판층;
상기 제1 기판층 아래에 배치된 액정층;
상기 액정층 아래에 배치된 제2 기판층;
상기 제1 기판층의 하면과 상기 제2 기판층의 상면 중 적어도 어느 하나에 배치된 제2 전극; 및
상기 제1 기판층의 하면과 상기 제2 기판층의 상면 중 적어도 어느 하나에 배치된 제3 전극;을 포함하고,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고,
상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는, 터치 입력 장치.
제1 커버;
상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극;
상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층;
상기 제1 전극 아래에 배치된 압축층;
상기 압축층 아래에 배치된 제1 기판층;
상기 제1 기판층 아래에 배치된 유기발광층;
상기 유기발광층 아래에 배치된 제2 기판층;
상기 제1 기판층의 하면과 상기 제2 기판층의 상면 중 적어도 어느 하나에 배치된 제2 전극; 및
상기 제1 기판층의 하면과 상기 제2 기판층의 상면 중 적어도 어느 하나에 배치된 제3 전극;을 포함하고,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고,
상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는, 터치 입력 장치.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 압축층 아래에 배치된 제2 커버를 더 포함하고,
상기 제2 커버는 상기 제1 기판층 상에 배치된, 터치 입력 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 제1 커버의 두께는 상기 제2 커버의 두께보다 얇은, 터치 입력 장치.
제1 커버;
상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극;
상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층;
상기 제1 전극 아래에 배치된 제2 전극;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 압축층;
상기 제2 전극이 배치되는 상면을 포함하는 제1 기판층;
상기 제1 기판층 아래에 배치된 액정층;
상기 액정층 아래에 배치된 제2 기판층; 및
상기 액정층과 상기 제2 기판층 사이에 배치된 제3 전극;을 포함하고,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고,
상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는, 터치 입력 장치.
제1 커버;
상기 제1 커버 아래에 배치된 제1 전극;
상기 제1 커버와 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 보완층;
상기 제1 전극 아래에 배치된 제2 전극;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 압축층;
상기 제2 전극이 배치되는 상면을 포함하는 제1 기판층;
상기 제1 기판층 아래에 배치된 유기발광층;
상기 유기발광층 아래에 배치된 제2 기판층; 및
상기 유기발광층과 상기 제2 기판층 사이에 배치된 제3 전극;을 포함하고,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로 2D 구동 신호 및 3D 구동 신호를 인가하는 구동부; 및
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 중 적어도 어느 하나 이상의 전극으로부터 2D 감지 신호 및 3D 감지 신호를 수신하는 감지부;를 포함하고,
상기 2D 감지 신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 3D 감지 신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는, 터치 입력 장치.
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 제2 전극 아래에 배치되고, 상기 제1 기판층 상에 배치된 제2 보완층;을 더 포함하는, 터치 입력 장치.
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 압축층과 상기 제2 전극 사이에 배치된 제2 커버를 더 포함하는, 터치 입력 장치.
제 22 항에 있어서,
상기 제1 커버의 두께는 상기 제2 커버의 두께보다 얇은, 터치 입력 장치.