KR20170119002A - Touch circuit, sensing circuit, touch display device, and touch force sensing method - Google Patents
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Abstract
본 실시예들은, 터치 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 터치 포스를 센싱하기 위한 포스 센서로서 디스플레이 패널에 내장된 적어도 하나의 제1 전극과 디스플레이 패널의 외부에 위치하는 제2 전극을 구동하고, 제1 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 근거하여 터치 포스 센싱 처리를 수행함에 있어서, 서로 다른 위치에서 포스 터치가 발생하더라도, 동일한 힘을 가한 포스 터치이기만 하면, 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있는 터치 회로, 터치 디스플레이 장치 및 터치 포스 센싱 방법에 관한 것이다. 이러한 본 실시예들에 의하면, 터치 포스를 센싱하기 위한 구조적인 특징으로 인해, 터치 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재하더라도, 터치 포스를 정확하게 센싱할 수 있다. The present invention relates to a touch technology, and more particularly, to a touch sensor that senses a touch force by driving at least one first electrode built in a display panel and a second electrode located outside the display panel , The same touch force sensing result can be output only when force touch is performed with the same force even if force touch occurs at different positions in performing touch force sensing processing based on a detection signal detected through the first electrode A touch display device, and a touch force sensing method. According to these embodiments, due to the structural feature for sensing the touch force, the touch force can be accurately sensed even if there is a signal intensity variation of the detection signal according to the touch position.
Description
본 실시예들은 터치 회로, 센싱 회로, 터치 디스플레이 장치 및 터치 포스 센싱 방법에 관한 것이다. The present embodiments relate to a touch circuit, a sensing circuit, a touch display device, and a touch force sensing method.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 유기발광 디스플레이 장치 등의 다양한 타입의 디스플레이 장치가 활용되고 있다. BACKGROUND ART [0002] As an information-oriented society develops, there have been various demands for display devices for displaying images, and various types of display devices such as a liquid crystal display device, a plasma display device, and an organic light emitting display device have been utilized.
또한, 디스플레이 장치들 중에서, 스마트 폰, 태블릿 등과 같은 모바일 디바이스와, 스마트 텔레비전 등의 중대형 디바이스 등은 사용자 편의와 디바이스 특성 등에 따라 터치 방식의 입력 처리를 제공하고 있다. Among display devices, mobile devices such as smart phones and tablets, and medium and large-sized devices such as smart TVs, etc., provide touch-based input processing according to user convenience and device characteristics.
이러한 터치 처리가 가능한 디스플레이 장치는 더 많은 다양한 기능을 제공할 수 있도록 발전되고 있으며, 사용자 요구 또한 더욱 다양해지고 있다. Such a touch-enabled display device is being developed to provide more various functions, and user demands are also becoming more diverse.
하지만, 현재 적용되고 있는 터치 처리는, 사용자의 터치 위치(터치 좌표)만을 센싱하고 센싱된 터치 위치에서의 관련 입력 처리를 수행하는 방식으로서, 다양한 종류의 많은 기능들을 다양한 형태로 제공하고 다양한 사용자 요구를 충족시켜 주어야 하는 현재 상황에는 한계가 있는 실정이다. However, currently applied touch processing is a method of sensing only the touch position (touch coordinates) of the user and performing related input processing at the sensed touch position, and it provides various functions of various kinds in various forms, There is a limit to the present situation in which it is required to satisfy the above.
본 실시예들의 목적은, 다양한 기능을 다양한 형태로 제공하기 위하여, 사용자의 터치 발생 시, 터치 좌표(위치)를 센싱하는 것뿐만 아니라, 사용자가 터치 시 디스플레이 패널을 누르는 터치 포스(Touch Force)를 센싱할 수 있는 터치 회로, 센싱 회로, 터치 디스플레이 장치 및 터치 포스 센싱 방법을 제공하는 데 있다. In order to provide various functions in various forms, it is an object of the embodiments of the present invention to provide a touch sensor that not only senses touch coordinates (position) when a user touches the touch panel, A sensing circuit, a touch display device, and a touch force sensing method capable of sensing a touch screen.
본 실시예들의 다른 목적은, 터치 포스 센서 구조 상 야기될 수 있는 검출 신호의 신호 세기 편차에 따른 터치 포스 센싱 오류를 방지해줄 수 있는 터치 회로, 센싱 회로, 터치 디스플레이 장치 및 터치 포스 센싱 방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a touch circuit, a sensing circuit, a touch display device, and a touch force sensing method capable of preventing a touch force sensing error due to a signal intensity variation of a detection signal that may be caused by a touch force sensor structure I have to.
본 실시예들의 또 다른 목적은, 사용자가 터치한 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널을 누른 서로 다른 터치에 대하여, 동일한 터치 포스 센싱 결과를 얻을 수 있는 터치 회로, 센싱 회로, 터치 디스플레이 장치 및 터치 포스 센싱 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a touch circuit, a sensing circuit, a touch display device, and a touch screen display device which can obtain the same touch force sensing result for different touches on which the display panel is pressed with the same level of force, Device and a touch force sensing method.
일 측면에서, 본 실시예들은, 디스플레이 패널에 내장된 다수의 제1 전극과, 디스플레이 패널의 외부에 위치하는 적어도 하나의 제2 전극과, 제1 전극 및 제2 전극을 구동하고 터치 포스를 센싱하는 터치 회로를 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. In one aspect, the present embodiments provide a method of driving a display device, including driving a plurality of first electrodes embedded in a display panel, at least one second electrode positioned outside the display panel, a first electrode and a second electrode, A touch display device including a touch circuit for performing a touch operation can be provided.
이러한 터치 디스플레이 장치에서, 터치 회로는, 다수의 제1 전극 중 전체 또는 일부로 제1 전극 구동 신호를 인가하고 제2 전극으로 제2 전극 구동 신호를 인가하여 터치 포스 구동을 수행할 수 있다. In this touch display device, the touch circuit may perform touch force driving by applying a first electrode driving signal to all or a part of the plurality of first electrodes and applying a second electrode driving signal to the second electrode.
또한, 터치 회로는, 다수의 제1 전극 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다. Further, the touch circuit is configured to detect, based on a detection signal detected through at least one signal detecting electrode corresponding to a first electrode that is a signal detection target for the touch force sensing process among a plurality of first electrodes, Size, and level of the touch force, and outputs the touch force sensing result.
터치 디스플레이 장치에서, 터치 포스를 센싱하기 위한 구조의 특징으로 인해, 제1 전극에 해당하는 신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재할 수 있다. In the touch display device, due to the feature of the structure for sensing the touch force, a signal intensity variation of the detection signal may exist depending on the position of the electrode of the signal detection electrode corresponding to the first electrode.
터치 회로는, 디스플레이 패널에 가해진 위치가 서로 다르더라도, 즉, 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재하더라도, 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널을 누른 서로 다른 터치인 경우에는 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다. The touch circuit is capable of outputting the same touch force sensing result in the case of different touches on the display panel, that is, even if there is a signal intensity deviation of the detection signal, have.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 터치 디스플레이 장치의 터치 포스 센싱 방법을 제공할 수 있다. In another aspect, the present embodiments can provide a touch force sensing method of a touch display device.
이러한 터치 포스 센싱 방법은, 디스플레이 패널에 내장된 다수의 제1 전극 중 전체 또는 일부로 제1 전극 구동 신호를 인가하고, 디스플레이 패널의 외부에 위치하는 제2 전극으로 제2 전극 구동 신호를 인가하는 터치 포스 구동 단계와, 다수의 제1 전극 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출 신호를 검출하는 신호 검출 단계와, 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 터치 포스 센싱 단계 등을 포함할 수 있다. The touch force sensing method includes applying a first electrode driving signal to all or a part of a plurality of first electrodes included in a display panel, applying a second electrode driving signal to a second electrode located outside the display panel, A signal detection step of detecting a detection signal through at least one signal detection electrode corresponding to a first electrode to be a signal detection target for a touch force sensing process among a plurality of first electrodes; And a touch force sensing step of determining at least one of presence / absence, size, and level of a touch force with respect to a touch and outputting a touch force sensing result.
신호 검출 단계에서, 검출된 검출 신호가 신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 신호 세기 편차가 존재하더라도, 즉, 디스플레이 패널에 가해진 위치가 서로 다르더라도, 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널을 누른 서로 다른 터치인 경우에는, 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다. In the signal detection step, even if there is a signal intensity variation according to the electrode position of the signal detection electrode, that is, the positions applied to the display panel are different from each other, the detected signals are different touches , It is possible to output the same touch force sensing result.
또 다른 측면에서, 본 실시예들은, 터치 포스를 센싱하기 위한 구동 및 센싱 처리를 수행하는 터치 회로를 제공할 수 있다. In another aspect, the present embodiments can provide a touch circuit that performs driving and sensing processing for sensing a touch force.
이러한 터치 회로는, 제1 전극 구동 신호를 생성하여 출력하는 신호 생성 회로를 포함할 수 있다. Such a touch circuit may include a signal generating circuit for generating and outputting the first electrode driving signal.
또한, 터치 회로는 디스플레이 패널에 내장된 다수의 제1 전극 중 전체 또는 일부로 인가될 제1 전극 구동 신호를 출력하는 제1 전극 구동 회로를 포함할 수 있다. The touch circuit may include a first electrode driving circuit for outputting a first electrode driving signal to be applied to all or a part of the plurality of first electrodes embedded in the display panel.
또한, 터치 회로는, 디스플레이 패널의 외부에 위치하는 제2 전극으로 제2 전극 구동 신호를 인가하기 위한 제2 전극 구동 회로를 포함할 수 있다. The touch circuit may include a second electrode driving circuit for applying a second electrode driving signal to a second electrode located outside the display panel.
또한, 터치 회로는, 다수의 제1 전극 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 센싱 회로를 포함할 수 있다. Further, the touch circuit is configured to detect, based on a detection signal detected through at least one signal detecting electrode corresponding to a first electrode that is a signal detection target for the touch force sensing process among a plurality of first electrodes, And a sensing circuit for determining at least one of presence / absence, size, and level of the touch force and outputting the touch force sensing result.
신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재할 수 있다. A signal intensity variation of the detection signal may exist depending on the electrode position of the signal detection electrode.
센싱 회로는, 디스플레이 패널에 가해진 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널을 누른 서로 다른 터치인 경우 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다. The sensing circuit can output the same touch force sensing result when the touch panel is pressed with the same level of force even when the display panel is placed at a different position.
또 다른 측면에서, 본 실시예들은, 터치 포스를 센싱하기 위한 센싱 회로를 제공할 수 있다. In another aspect, the embodiments can provide a sensing circuit for sensing a touch force.
이러한 센싱 회로는, 터치 디스플레이 패널에 내장된 다수의 제1 전극 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 대한 검출 신호 값을 입력 받는 입력부와, 검출 신호 값에 근거하여 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 처리부를 포함할 수 있다. The sensing circuit may include a detection signal for a detection signal detected through at least one signal detection electrode corresponding to a first electrode to be a signal detection target for a touch force sensing process among a plurality of first electrodes built in the touch display panel, And a processor for determining at least one of the presence, the magnitude and the level of a touch force with respect to the touch based on the detection signal value, and outputting the touch force sensing result.
위에서 언급한 입력부는, 다수의 제1 전극 중 전체 또는 일부에 제1 전극 구동 신호가 인가되고 디스플레이 패널의 외부에 위치하는 제2 전극에 제2 전극 구동 신호가 인가된 이후, 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 대한 검출 신호 값을 입력 받을 수 있다. In the above-mentioned input unit, after a first electrode driving signal is applied to all or a part of a plurality of first electrodes and a second electrode driving signal is applied to a second electrode located outside the display panel, A detection signal value for a detection signal to be detected can be input.
또한, 처리부는, 검출 신호 값이 다르더라도 신호 검출 전극의 위치에 따라서는 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다. Further, the processing section can output the same touch force sensing result depending on the position of the signal detecting electrode even if the detection signal value is different.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 다양한 기능을 다양한 형태로 제공하기 위하여, 사용자의 터치 발생 시, 터치 좌표(위치)를 센싱하는 것뿐만 아니라, 사용자가 터치 시 화면을 누르는 터치 포스(Touch Force)를 센싱할 수 있다. According to the embodiments as described above, in order to provide various functions in various forms, not only the touch coordinate (position) is sensed at the time of user's touch but also the touch force Touch Force.
또한, 본 실시예들에 의하면, 터치 포스 센서 구조 상 야기될 수 있는 검출 신호의 신호 세기 편차에 따른 터치 포스 센싱 오류를 방지해줄 수 있다. In addition, according to the embodiments, it is possible to prevent a touch force sensing error due to a signal intensity variation of a detection signal that may be caused by the structure of the touch force sensor.
또한, 본 실시예들에 의하면, 사용자가 터치한 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널을 누른 서로 다른 터치에 대하여, 동일한 터치 포스 센싱 결과를 얻을 수 있다. In addition, according to the embodiments, even if the positions touched by the user are different, the same touch force sensing result can be obtained for different touches on which the display panel is pressed with the same level of force.
도 1은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 포스 센서 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 동작 모드를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 센싱 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제1 전극을 구동하기 위한 제1 전극 구동 신호와, 제2 전극을 구동하기 위한 제2 전극 구동 신호의 예시들이다.
도 6a 및 도 6b는 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2) 모두가 펄스 형태의 신호인 경우에 대하여, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)의 2가지 조합을 나타낸 도면들이다.
도 7은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 회로의 예시도이다.
도 8은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 소프트 터치에 따른 수신 신호 세기와 포스 터치에 따른 수신 신호 세기를 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 소프트 터치에 따른 수신 신호와 포스 터치에 따른 신호 세기 분포를 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치를 간략하게 나타낸 도면들이다.
도 12a는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 12b는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 포스 터치가 발생하여 갭의 크기가 변하는 상황을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 각기 다른 위치에서 발생한 2개의 포스 터치를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 각기 다른 위치에서 2개의 포스 터치가 발생한 경우, 2개의 포스 터치 각각에 대하여, 터치 포스에 따른 갭 변화와, 신호 검출 전극에 해당하는 제1 전극을 통해 검출된 검출 신호의 신호 세기를 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 각기 다른 위치에서 2개의 포스 터치가 발생한 경우, 2개의 포스 터치의 발생 위치에 따른 검출 신호의 신호 세기 편차에 의한 터치 포스 센싱 오류를 나타낸 도면이다.
도 17 및 도 18은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 각기 다른 위치에서 2개의 포스 터치가 발생한 경우, 2개의 포스 터치의 발생 위치에 따른 검출 신호의 신호 세기 편차에 의한 터치 포스 센싱 오류를 방지하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 각 포스 터치의 발생 위치에 따른 검출 신호의 신호 세기 편차에 의한 터치 포스 센싱 오류를 방지하기 위하여, 각 제1 전극 별로 정의되는 임계 값을 나타낸 그래프이다.
도 20은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 포스 센싱 방법에 대한 흐름도이다.
도 21은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 포스 센싱 방법에서 터치 포스 센싱 단계에 대한 세부 흐름도이다.
도 22 및 도 23은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 회로를 나타낸 도면들이다.
도 24는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 센싱 회로를 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a touch display device according to the present embodiments.
FIG. 2 is a schematic view of a force sensor structure of a touch display device according to the present embodiments.
3 is a view illustrating an operation mode of the touch display device according to the present embodiments.
4 is a view for explaining the sensing principle of the touch display device according to the present embodiments.
5 illustrates examples of the first electrode driving signal for driving the first electrode and the second electrode driving signal for driving the second electrode in the touch display device according to the present embodiments.
6A and 6B are diagrams for explaining the case where the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are both pulse-like signals when the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are pulse- ). ≪ / RTI >
Fig. 7 is an illustration of a touch circuit of the touch display device according to the present embodiments.
FIG. 8 is a diagram illustrating a received signal strength according to the soft touch and a received signal strength according to the force touch in the touch display device according to the present embodiments.
9A and 9B are diagrams showing signal intensity distributions according to a soft touch and a force touch in a touch display device according to the present embodiments.
10 and 11 are views schematically showing a touch display device according to the present embodiments.
12A is a cross-sectional view of the touch display device according to the present embodiments.
FIG. 12B is a view illustrating a situation in which the size of a gap is changed due to the force touch occurring in the touch display device according to the present embodiments.
13 is a view showing two force taps generated at different positions of the display panel in the touch display device according to the present embodiments.
FIG. 14 is a graph showing a relationship between a gap change according to a touch force and a change in a gap corresponding to a signal detection electrode for each of two force taps when two force taps are generated at different positions of the display panel in the touch display device according to the present embodiments. FIG. 2 is a diagram illustrating a signal intensity of a detection signal detected through a first electrode.
15 and 16 are diagrams for explaining a case where two force taps are generated at different positions of the display panel in the touch display device according to the present embodiments, FIG.
17 and 18 are diagrams for explaining a case where two force taps are generated at different positions of the display panel in the touch display device according to the present embodiment, Fig. 8 is a diagram for explaining a method for preventing a force sensing error. Fig.
19 is a graph showing a threshold value defined for each first electrode in order to prevent a touch force sensing error due to a signal intensity variation of a detection signal according to a generation position of each force touch in the touch display device according to the present embodiments. Graph.
20 is a flowchart of a touch force sensing method of the touch display device according to the present embodiments.
21 is a detailed flowchart of the touch force sensing step in the touch force sensing method of the touch display device according to the present embodiments.
22 and 23 are diagrams showing a touch circuit of the touch display device according to the present embodiments.
24 is a diagram showing a sensing circuit of the touch display device according to the present embodiments.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the components from other components, and the terms do not limit the nature, order, order, or number of the components. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; intervening "or that each component may be" connected, "" coupled, "or " connected" through other components.
도 1은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 포스 센서 구조(Force Sensor Structure)를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 동작 모드를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic structural view of a
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 영상 표시를 위한 디스플레이 모드(Display Mode)로 동작할 수도 있고, 사용자의 터치를 센싱하는 터치 모드(Touch Mode)로 동작할 수 있다. 1 to 3, the
본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 디스플레이 패널(110)에 배치된 데이터 라인들과 게이트 라인들을 구동하여 영상을 표시한다. The
본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 모드로 동작하는 경우, 손가락, 펜 등의 포인터에 의해 발생한 터치에 대하여, 터치의 발생 여부와 터치 위치를 센싱하는 터치 위치 센싱 기능뿐만 아니라, 터치 시 디스플레이 패널(110)에 가해지는 힘(압력)에 해당하는 터치 포스(Touch Force, 간단하게 "포스"라고도 함)도 센싱하는 터치 포스 센싱 기능도 제공할 수 있다. The
본 명세서에서 언급되는 터치(Touch)는 사용자가 포인터로 디스플레이 패널(110)에 접촉하는 액션(Action)을 의미한다. The touch referred to herein means an action in which a user touches the
이러한 터치(Touch)는, 디스플레이 패널(110)을 누르는 힘(압력)이 없거나 일정 수준 이하인 터치인 "소프트 터치(Soft Touch)"와, 디스플레이 패널(110)을 누르는 힘(압력)이 있거나 일정 수준을 초과하는 터치인 "포스 터치(Force Touch)"로 나눌 수 있다. Such a touch includes a "soft touch" that is a touch having no pressure or a certain level of pressure on the
소프트 터치 또는 포스 터치에 따른 터치 위치("터치 좌표"라고도 함)는 사용자가 디스플레이 패널(110)을 터치한 지점의 위치를 의미한다. The touch position (also referred to as "touch coordinates") according to the soft touch or the force touch refers to the position of a point where the user touches the
또한, 포스 터치에 따른 터치 포스(Touch Force)는 사용자가 터치 시 디스플레이 패널(110)을 누르는 힘(압력)을 의미한다. In addition, the touch force according to the force touch refers to the force (pressure) that the user presses the
한편, 사용자가 화면을 터치하는 포인터는, 손가락 등의 인체 일부, 접촉부가 도체로 된 펜 등과 같은 도체 포인터일 수 있으며, 경우에 따라서는, 접촉부가 부도체로 된 펜 등과 같은 부도체 포인터일 수도 있다. On the other hand, the pointer to which the user touches the screen may be a conductor pointer such as a part of a human body such as a finger or a pen having a contact portion as a conductor. In some cases, the contact portion may be a nonconductive pointer such as a non-conductive pen or the like.
터치 위치를 센싱할 수 있도록 해주는 포인터는 도체 포인터이어야 한다. The pointer that allows you to sense the touch location must be a conductor pointer.
이에 비해, 터치 포스를 센싱할 수 있도록 해주는 포인터는 도체 포인터뿐만 아니라 부도체 포인터이어도 무방하다. In contrast, the pointer for sensing the touch force may be a conductor pointer as well as a conductor pointer.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치 (100)는, 디스플레이 패널(110)에 내장된 다수의 제1 전극(E1)과, 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2)과, 다수의 제1 전극(E1)을 순차적으로 구동하여 터치 위치를 센싱하고, 다수의 제1 전극(E1) 중 적어도 하나와 제2 전극(E2)를 함께 구동하여 터치 포스를 센싱하기 위한 터치 회로(120) 등을 포함할 수 있다. 1 and 2, the
다수의 제1 전극(E1)은, 터치 위치를 센싱하기 위하여 이용되는 전극으로서, "터치 센서(Touch Sensor)" 또는 "터치 전극"이라고 한다. The plurality of first electrodes E1 is an electrode used for sensing a touch position and is called a "touch sensor" or a "touch electrode ".
이러한 다수의 제1 전극(E1)은, 디스플레이 패널(110)과는 별도의 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)에 배치될 수 도 있으며, 디스플레이 패널(110)에 내장되어 배치될 수도 있다. The plurality of first electrodes E1 may be disposed in a touch screen panel separate from the
만약, 다수의 제1 전극(E1)이 디스플레이 패널(110)에 내장되어 배치되는 경우, 디스플레이 패널(110)은 다수의 제1 전극(E1)을 내장하는 "터치스크린 패널 일체형 디스플레이 패널"이라고 할 수 있다. If a plurality of first electrodes E1 are embedded in the
한편, 제2 전극(E2)은, 사용자가 디스플레이 패널(110)을 터치할 때, 디스플레이 패널(110)에 가해지는 힘(압력)에 해당하는 터치 포스(Touch Force)를 센싱하기 위하여 이용되는 전극이다. The second electrode E2 may include a second electrode E2 that is used to sense a touch force corresponding to a force (pressure) applied to the
이러한 제2 전극(E2)은 디스플레이 패널(110)의 외부(예: 하부, 상부, 측면 등)에 위치할 수 있다. The second electrode E2 may be located outside (e.g., lower, upper, lateral, etc.) of the
한편, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 위치를 센싱하기 위해서, 다수의 제1 전극(E1)을 순차적으로 구동하여 각 제1 전극(E1)으로부터 수신된 신호(RS)로부터 각 제1 전극(E1)과 포인터 간의 캐패시턴스 변화를 파악하여 터치 위치를 센싱할 수 있다. In order to sense the touch position, the
이에 비해, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 포스를 센싱하기 위해서, 다수의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2)을 함께 구동해야만 한다. In contrast, in the
다시 말해, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 터치 회로(120)는, 터치 위치를 센싱하기 위하여, 다수의 제1 전극(E1)으로 제1 전극 구동 신호(DS1)을 순차적으로 인가함으로써 다수의 제1 전극(E1)을 순차적으로 구동한다. In other words, in the
본 명세서에서, 터치 위치를 센싱하기 위해, 제1 전극(E1)에 인가되는 제1 전극 구동 신호(DS1)는 "터치 구동신호(TDS)"라고도 기재한다. In this specification, in order to sense the touch position, the first electrode driving signal DS1 applied to the first electrode E1 is also referred to as a "touch driving signal TDS ".
그리고, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 터치 회로(120)는, 터치 포스를 센싱하기 위하여, 다수의 제1 전극(E1)으로 제1 전극 구동 신호(DS1)를 인가하고, 이와 동시에, 제2 전극(E2)으로 제2 전극 구동 신호(DS2)를 인가함으로써, 다수의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2)이 함께 구동한다. In the
본 명세서에서, 터치 포스를 센싱하기 위해, 제1 전극(E1)에 인가되는 제1 전극 구동 신호(DS1)는 "제1 포스 구동 신호(FDS1)"라고도 기재하고, 제2 전극(E2)에 인가되는 제2 전극 구동 신호(DS2)는 "제2 포스 구동 신호(FDS2)"라고도 기재한다. In this specification, in order to sense the touch force, the first electrode driving signal DS1 applied to the first electrode E1 may be referred to as a "first force driving signal FDS1", and the second electrode driving signal DS1 may be referred to as a " The applied second electrode driving signal DS2 is also referred to as "second force driving signal FDS2 ".
본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 터치 포스를 센싱을 위해, 다수의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2)이 함께 구동되기 때문에, 디스플레이 패널(110)에 내장된 다수의 제1 전극(E1)과 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2)을 합하여 "포스 센서(Force Sensor)"라고 할 수 있다. Since the plurality of first electrodes E1 and the plurality of second electrodes E2 are driven together for sensing the touch force in the
한편, 다수의 제1 전극(E1)은, 터치 모드 구간 동안, 터치 센서와 포스 센서로 동작할 뿐만 아니라, 디스플레이 모드 구간에서 일종의 디스플레이 구동 전압이 인가되는 디스플레이 구동 전극으로도 동작할 수 있다. Meanwhile, the plurality of first electrodes E1 may operate not only as a touch sensor and a force sensor during a touch mode period, but also as a display driving electrode to which a display driving voltage is applied in a display mode period.
예를 들어, 다수의 제1 전극(E1)은 디스플레이 모드 구간 동안 디스플레이 구동 전압에 해당하는 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전극일 수 있다. For example, the plurality of first electrodes E1 may be a common electrode to which a common voltage Vcom corresponding to a display driving voltage is applied during a display mode period.
이와 같이, 다수의 제1 전극(E1)이 디스플레이 구동 전극으로도 활용되는 경우, 다수의 제1 전극(E1)은 터치 센서, 포스 센서 및 디스플레이 구동 전극의 3가지 역할을 하게 된다. In this way, when a plurality of first electrodes E1 are also used as a display driving electrode, the first electrodes E1 serve as three functions of a touch sensor, a force sensor, and a display driving electrode.
도 2를 참조하면, 터치 포스 센싱을 가능하게 하도록, 터치 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이 패널(110) 상에 가해지는 터치 포스에 따라 크기 변화가 가능한 갭(G)이 다수의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 적어도 하나 존재할 수 있다. Referring to FIG. 2, in order to enable touch force sensing, the
이러한 갭(G)은, 일 예로, 에어 갭 또는 유전체 갭일 수도 있다. This gap G may be, for example, an air gap or a dielectric gap.
이에 따라, 다수의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에는 터치 포스에 따라 크기가 변하는 캐패시터가 형성되고, 이로 인해, 터치 포스를 센싱할 수 있도록 해준다. Accordingly, a capacitor whose size varies according to the touch force is formed between the first electrode E1 and the second electrode E2, thereby allowing the touch force to be sensed.
한편, 터치 디스플레이 장치(100)에서, 터치 위치를 센싱하기 위한 구동과 터치 포스를 센싱하기 위한 구동은, 분리되어 진행되거나 함께 진행될 수도 있다. On the other hand, in the
터치 위치를 센싱하기 위한 구동과 터치 포스를 센싱하기 위한 구동이 분리되어 진행되는 경우, 각 터치 모드 구간은 터치 위치를 센싱하기 위한 구동 구간이거나, 터치 포스를 센싱하기 위한 구동 구간일 수 있으며, 터치 위치를 센싱하기 위한 구동 구간과 터치 포스를 센싱하기 위한 구동 구간을 포함할 수도 있다. When the driving for sensing the touch position and the driving for sensing the touch force are performed separately, each touch mode section may be a driving section for sensing the touch position or a driving section for sensing the touch force, And may include a driving section for sensing the position and a driving section for sensing the touch force.
터치 위치를 센싱하기 위한 구동과 터치 포스를 센싱하기 위한 구동은, 함께 이루어지는 경우, 하나 또는 둘 이상의 터치 모드 구간 동안, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2)을 함께 구동하여 제1 전극(E1)을 통해 수신되는 신호(RS)를 통해, 터치 위치 및 터치 포스를 함께 센싱한다. The driving for sensing the touch position and the driving for sensing the touch force are performed by driving the first electrode E1 and the second electrode E2 together in one or two or more touch mode sections, And senses the touch position and the touch force together via the signal RS received via the touch sensor E1.
도 4는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 센싱 원리를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining the sensing principle of the
도 4는 사용자가 디스플레이 패널(110)을 터치하는 포인터의 종류 및 터치 포스의 유무에 따른 3가지 터치 유형(Case 1, Case 2, Case 3)에 대한 센싱 동작을 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating a sensing operation for three types of touches (
도 4를 참조하면, 터치 유형에는, 터치가 접촉부가 도체인 포인터에 의해 발생하고 일정 수준 이하의 누르는 힘에 의해 발생한 소프트 터치(Soft Touch)에 해당하는 "제1 터치 유형"인 Case 1과, 터치가 접촉부가 도체인 포인터에 의해 발생하고 일정 수준을 초과하는 힘에 의해 발생한 포스 터치(Force Touch)에 해당하는 "제2 터치 유형"인 Case 2와, Referring to FIG. 4, a touch type includes a
터치가 접촉부가 부도체인 포인터에 의해 발생하고 일정 수준을 초과하는 누르는 힘에 의해 발생한 포스 터치(Force Touch)에 해당하는 "제3 터치 유형"인 Case 3이 있을 수 있다. There may be
도 4를 참조하면, 터치 회로(120)는, 터치 모드 구간에, 다수의 제1 전극(E1)에 제1 전극 구동 신호(DS1)를 순차적으로 인가하고, 제2 전극(E2)에 제2 전극 구동 신호(DS2)를 인가하여, 터치 위치 및 터치 포스를 센싱하기 위한 구동을 수행한다. 4, the
터치 회로(120)에 의한 터치 모드 구간에서의 구동에 따라, 제1 전극(E1)과 제1 터치 유형에 해당하는 포인터 사이에 제1 캐패시턴스(C1)가 형성될 수 있고, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 제2 캐패시턴스(C2)가 형성될 수 있다. A first capacitance C1 may be formed between the first electrode E1 and a pointer corresponding to the first touch type according to driving in the touch mode section by the
제1 전극(E1)과 포인터 사이에 형성되는 제1 캐패시턴스(C1)는 터치의 발생 유무에 따라 달라질 수 있다. The first capacitance C1 formed between the first electrode E1 and the pointer may vary depending on whether or not a touch is generated.
제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 형성되는 제2 캐패시턴스(C2)는 터치 포스의 유무(크기)에 따라 달라질 수 있다. The second capacitance C2 formed between the first electrode E1 and the second electrode E2 may vary depending on the presence (size) of the touch force.
따라서, 터치 회로(120)는, 각 제1 전극(E1)에서 수신되는 신호를 토대로, 제1 캐패시턴스(C1)의 크기 변화 및 제2 캐패시턴스(C2) 각각의 크기 변화를 파악하고, 제1 캐패시턴스(C1)의 크기 변화에 근거하여 터치 위치를 센싱하고, 제2 캐패시턴스(C2)의 크기 변화에 근거하여 터치 포스를 센싱할 수 있다. Therefore, the
어느 한 지점에서 포스 터치가 발생하면, 갭(G)의 크기가 변하게 된다. 이로 인해, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 제2 캐패시턴스(C2)의 크기가 변하게 되며, 이러한 제2 캐패시턴스(C2)의 크기 변화로부터 터치 포스를 센싱하는 터치 포스 센싱 기능을 수행할 수 있다. When the force touch occurs at a certain point, the size of the gap G changes. As a result, the size of the second capacitance C2 between the first electrode E1 and the second electrode E2 is changed, and the touch force sensing function for sensing the touch force from the change in size of the second capacitance C2 Can be performed.
여기서, 터치 포스 센싱 결과는, 터치 포스의 유무 정보를 포함할 수 있으며, 터치 포스의 크기 정보 또는 터치 포스의 크기에 대한 레벨 정보도 포함할 수 있다. Here, the touch force sensing result may include presence / absence information of the touch force, and may include the size information of the touch force or the level information of the size of the touch force.
본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 위치(터치 좌표)를 센싱하는 방식과 동일하게, 캐패시턴스 방식으로 터치 포스를 센싱할 수 있다. The
다시 말해, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치의 터치 포스(누르는 힘)을 센싱하기 위하여, 기존의 압력 센싱 방식과 같이 압력 센싱을 위한 전용 압력 센서를 단독으로 활용하는 것이 아니라, 터치 포스 센싱을 위해 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2)과 터치 좌표 산출을 위해 디스플레이 패널(110)에 내장된 다수의 제1 전극(E1)을 함께 이용하여 캐패시턴스 방식으로 터치 포스를 센싱한다는 점에서 특이점이 있다.In other words, in order to sense the touch force (pressing force) of a touch, the
전술한 바와 같이, 터치 회로(120)는, 터치 모드 구간 동안 동일한 방식으로 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)을 구동하더라도, 터치 유형에 따라 센싱되는 정보가 다를 수 있다. As described above, although the
일 예로, 도 4에 도시된 Case 1의 경우, 터치가 접촉부가 도체인 포인터에 의해 발생하고 일정 수준 이하의 누르는 힘에 의해 발생한 소프트 터치(Soft Touch)에 해당하는 제1 터치 유형인 경우, 터치 회로(120)는 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)을 구동한 이후, 각 제1 전극(E1)으로부터 수신되는 신호를 토대로 터치에 대하여 터치 위치만을 센싱할 수 있다. For example, in
이는, 터치가 접촉부가 도체인 포인터에 의해 발생하고 일정 수준 이하의 누르는 힘에 의해 발생한 소프트 터치(Soft Touch)에 해당하는 제1 터치 유형인 경우, 각 제1 전극(E1)별로 포인터와의 제1 캐패시턴스(C1)의 크기 변화는 생기지만, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 제2 캐패시턴스(C2)의 크기 변화는 생기지 않기 때문에, 터치 위치만을 센싱할 수 있는 것이다.This is because if the touch is a first touch type that is generated by a pointer that is a conductor of a conductor and is generated by a pressing force of a certain level or less and corresponds to a soft touch, 1 capacitance C1 is changed in size but no change in the size of the second capacitance C2 between the first electrode E1 and the second electrode E2 occurs so that only the touch position can be sensed.
다른 예로, 도 4에 도시된 Case 2의 경우, 터치가 접촉부가 도체인 포인터에 의해 발생하고 일정 수준을 초과하는 힘에 의해 발생한 포스 터치(Forcet Touch)에 해당하는 제2 터치 유형인 경우, 터치 회로(120)는 각 제1 전극(E1)으로부터 수신되는 신호를 토대로 터치에 대하여 터치 위치 및 터치 포스를 동시에 센싱할 수 있다. In the case of
이는, 터치가 접촉부가 도체인 포인터에 의해 발생하고 일정 수준을 초과하는 누르는 힘에 의해 발생한 포스 터치(Force Touch)에 해당하는 제2 터치 유형인 경우, 각 제1 전극(E1)별로 포인터와의 제1 캐패시턴스(C1)의 크기 변화와, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 제2 캐패시턴스(C2)의 크기 변화가 모두 생기기 때문에, 하나의 터치에 대하여 터치 위치 및 터치 포스를 모두 센싱할 수 있는 것이다.This is because when the touch is a second touch type that is generated by a pointer having a contact as a conductor and is generated by a pressing force exceeding a predetermined level and corresponding to a force touch, Since both the change in the size of the first capacitance C1 and the change in the size of the second capacitance C2 between the first electrode E1 and the second electrode E2 occur, Can be detected.
또 다른 예로, 도 4에 도시된 Case 3의 경우, 터치가 접촉부가 부도체인 포인터에 의해 발생하고 일정 수준을 초과하는 누르는 힘에 의해 발생한 포스 터치(Force Touch)에 해당하는 제3 터치 유형인 경우, 터치 회로(120)는 각 제1 전극(E1)으로부터 수신되는 신호를 토대로 터치에 대하여 터치 포스만을 센싱할 수 있다. In the case of
이는, 터치가 접촉부가 부도체인 포인터에 의해 발생하고 일정 수준을 초과하는 누르는 힘에 의해 발생한 포스 터치(Force Touch)에 해당하는 제3 터치 유형인 경우, 각 제1 전극(E1)별로 포인터와의 제1 캐패시턴스(C1)가 아예 생기지 않지만, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 제2 캐패시턴스(C2)의 크기 변화는 생기기 때문에, 하나의 터치에 대하여 터치 포스만을 센싱할 수 있는 것이다.This is because when the touch is a third touch type generated by a pointer having a non-conductive contact portion and a force generated by a pressing force exceeding a predetermined level, Since the first capacitance E1 and the second capacitance E2 change in size, although the first capacitance C1 is not generated at all, only the touch force can be sensed with respect to one touch It is.
전술한 바와 같이, 터치 디스플레이 장치(100)는, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 갭 구조를 갖고, 제1 전극(E1)을 통해 수신되는 신호에 근거하여 센싱 처리를 수행하기 때문, 터치 유형의 종류에 관계 없이 터치 모드 구간 동안 동일한 방식으로 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)을 구동하고 동일한 방식으로 신호 검출 및 센싱 처리를 수행하더라도, 터치 유형에 맞는 센싱 정보를 얻을 수 있다.As described above, the
아래에서는, 터치 모드 구간 동안의 터치 구동을 위한 제1 전극 구동 신호(DS1) 및 제2 전극 구동 신호(DS2)에 대하여 설명한다. Hereinafter, the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 for touch driving during the touch mode section will be described.
터치 모드 구간 동안, 제1 전극(E1)에 인가되는 제1 전극 구동 신호(DS1)는, 터치 위치를 센싱하는 터치 센싱 기능 측면에서는 터치 구동 신호로 볼 수 있으며, 터치 포스를 센싱하는 포스 센싱 기능 측면에서는 포스 구동 신호로 볼 수도 있다. During the touch mode period, the first electrode driving signal DS1 applied to the first electrode E1 may be regarded as a touch driving signal in a touch sensing function for sensing the touch position, and a force sensing function On the side, it can be regarded as a force drive signal.
또한, 터치 모드 구간 동안, 제2 전극(E2)에 인가되는 제2 전극 구동 신호(DS2)는, 터치 포스를 센싱하는 포스 센싱 기능 측면에서 포스 구동 신호에 해당한다. In addition, during the touch mode period, the second electrode driving signal DS2 applied to the second electrode E2 corresponds to the force driving signal in terms of the force sensing function for sensing the touch force.
본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 터치 모드로 동작하는 터치 모드 구간 동안, 터치 위치 및 터치 포스는, 동시에 센싱될 수도 있고, 각기 다른 구간에서의 구동을 통해 독립적으로 센싱될 수도 있다.During the touch mode in which the
도 5는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 제1 전극(E1)을 구동하기 위한 제1 전극 구동 신호(DS1)와, 제2 전극(E2)을 구동하기 위한 제2 전극 구동 신호(DS2)의 예시들이다. FIG. 5 is a circuit diagram of a
도 5를 참조하면, 제1 전극 구동 신호(DS1)는, 소정의 주파수, 진폭, 위상을 갖는 펄스 형태의 신호일 수 있으며, DC 전압을 갖는 신호일 수도 있다. Referring to FIG. 5, the first electrode driving signal DS1 may be a pulse-shaped signal having a predetermined frequency, amplitude, and phase, or may be a signal having a DC voltage.
제1 전극 구동 신호(DS1)가 펄스 형태의 신호인 경우, 제1 전극 구동 신호(DS1)의 진폭은 제1 전압(V1)일 수 있다. When the first electrode driving signal DS1 is a pulse-like signal, the amplitude of the first electrode driving signal DS1 may be the first voltage V1.
제1 전극 구동 신호(DS1)가 DC 전압을 갖는 신호인 경우, 제1 전극 구동 신호(DS1)의 DC 전압은 그라운드 전압(GND) 또는 그라운드 전압(GND)이 아닌 제1 기준전압(Vref1)일 수 있다. 여기서, 제1 기준전압(Vref1)은, 일 예로, 공통 전압(Vcom)일 수도 있다. When the first electrode driving signal DS1 is a signal having a DC voltage, the DC voltage of the first electrode driving signal DS1 is not the ground voltage GND or the ground voltage GND but the first reference voltage Vref1 . Here, the first reference voltage Vref1 may be, for example, a common voltage Vcom.
도 5를 참조하면, 제2 전극 구동 신호(DS2)는, 소정의 주파수, 진폭, 위상을 갖는 펄스 형태의 신호일 수 있으며, DC 전압을 갖는 신호일 수도 있다. Referring to FIG. 5, the second electrode driving signal DS2 may be a pulse-shaped signal having a predetermined frequency, amplitude, and phase, or may be a signal having a DC voltage.
제2 전극 구동 신호(DS2)가 펄스 형태의 신호인 경우, 제2 전극 구동 신호(DS2)의 진폭은 제2 전압(V2)일 수 있다. When the second electrode driving signal DS2 is a pulse-shaped signal, the amplitude of the second electrode driving signal DS2 may be the second voltage V2.
제2 전극 구동 신호(DS2)가 DC 전압을 갖는 신호인 경우, 제2 전극 구동 신호(DS2)의 DC 전압은 그라운드 전압(GND) 또는 그라운드 전압(GND)이 아닌 제2 기준전압(Vref2)일 수 있다. 여기서, 제2 기준전압(Vref2)은, 일 예로, 공통 전압(Vcom)일 수도 있다.When the second electrode driving signal DS2 is a signal having a DC voltage, the DC voltage of the second electrode driving signal DS2 is not the ground voltage GND or the ground voltage GND but the second reference voltage Vref2 . Here, the second reference voltage Vref2 may be, for example, the common voltage Vcom.
제1 기준전압(Vref1)과 제2 기준전압(Vref2)는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. The first reference voltage Vref1 and the second reference voltage Vref2 may be the same or different.
전술한 바와 같이, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2) 각각은 펄스 형태의 신호이거나 DC 전압 신호일 수 있다. As described above, the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 may be pulse-shaped signals or DC voltage signals, respectively.
터치 위치를 센싱하기 위한 구동과 터치 포스를 센싱하기 위한 구동 시, 도 5에 예시된 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)의 예시들을 적절히 조합하여 사용할 수 있다. In driving for sensing the touch position and sensing for sensing the touch force, examples of the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 illustrated in FIG. 5 may be used in combination.
이에 따라, 터치 디스플레이 장치(100)는 구동 방식, 전원 환경 등에 적합한 구동을 제공할 수 있다. Accordingly, the
도 6a 및 도 6b는 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2) 모두가 펄스 형태의 신호인 경우에 대하여, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)의 2가지 조합을 나타낸 도면들이다. 6A and 6B are diagrams for explaining the case where the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are both pulse-like signals when the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are pulse- ). ≪ / RTI >
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2) 모두가 펄스 형태의 신호인 경우, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)는 주파수가 동일할 수 있다. 6A and 6B, when both the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are pulsed signals, the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2) may have the same frequency.
하지만, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)는, 도 6a에 도시된 바와 같이 위상이 동일할 수도 있고, 도 6b에 도시된 바와 같이 위상이 다를 수도 있다. However, the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 may have the same phase as shown in FIG. 6A, or may have different phases as shown in FIG. 6B.
도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)가 위상이 동일한 경우, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)는 정 위상 관계에 있다고 한다. 6A, when the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 have the same phase, the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are set to the positive It is said to be in phase relation.
도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)가 위상이 다른 경우, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)는 180도의 위상 차이를 가질 수 있다. 6B, when the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 have different phases, the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are 180 It is possible to have a phase difference of FIG.
이러한 경우, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)는 역 위상 관계에 있다고 한다. In this case, it is assumed that the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are in an inverse phase relationship.
한편, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)가 정 위상 관계에 있는 경우, 제2 전극 구동 신호(DS2)의 진폭(V2)은 제1 전극 구동 신호(DS1)의 진폭(V1)보다 클 수 있다. 6A, when the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are in a positive phase relationship, the amplitude V2 of the second electrode driving signal DS2 is set to be May be larger than the amplitude V1 of the one electrode driving signal DS1.
이와 같이, 1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)가 정 위상 관계에 있는 경우, 제2 전극 구동 신호(DS2)의 진폭(V2)을 제1 전극 구동 신호(DS1)의 진폭(V1)보다 크게 해줌으로써, 제1 전극(E1)을 통해 검출되는 신호(RS)를 토대로 터치 포스 센싱을 정확하게 해줄 수 있다. Thus, when the one-electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are in a positive phase relationship, the amplitude V2 of the second electrode driving signal DS2 is set equal to the amplitude V2 of the first electrode driving signal DS1. The touch force sensing can be accurately performed based on the signal RS detected through the first electrode E1 by making the amplitude larger than the amplitude V1.
도 7은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 회로(120)의 예시도이다. 7 is an exemplary diagram of a
도 7에 도시된 바와 같이, 터치 회로(120)는 제1 전극 구동 신호 공급부(710), 제2 전극 구동 신호 공급부(720), 적분기(730) 등을 포함할 수 있다. 7, the
제1 전극 구동 신호 공급부(710)는, 2개의 스위치(SW1, SW10)의 온-오프 제어를 통해, 도 5에 도시된 신호 파형 등 중 하나의 제1 전극 구동 신호(DS1)를 제1 전극(E1)에 공급할 수 있다. The first electrode driving
제2 전극 구동 신호 공급부(720)는, 2개의 스위치(SW2, SW20)의 온-오프 제어를 통해 도 5에 도시된 신호 파형 등 중 하나의 제2 전극 구동 신호(DS2)를 제2 전극(E2)에 공급할 수 있다.The second electrode driving
적분기(730)는, 연산증폭기(OP-AMP), 캐패시터(C), 저항(R) 등으로 구성될 수 있는데, 제1 전극(E2)과 전기적으로 연결된 입력 단의 입력에 대하여 적분값을 출력할 수 있다.The
터치 회로(120)는, 적분기(730)의 출력 값을 디지털 값으로 변환해주는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)와, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력된 디지털 값을 토대로 터치 위치 산출 및 터치 포스 인식 등을 수행하는 프로세서(740) 등을 더 포함할 수 있다. The
여기서, 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 및 프로세서(740) 등 중 적어도 하나는 터치 회로(120)의 외부에 있을 수도 있다. Here, at least one of the analog-to-digital converter (ADC) and the
도 7에 도시된 구동 회로(120)의 회로 구성은, 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이다. The circuit configuration of the driving
도 7을 참조하면, 터치 회로(120)는, 터치 모드 구간에서의 구동 시, 제1 전극(E1)으로 제1 전극 구동 신호(DS1)를 인가하고, 제2 전극(E2)으로 제2 전극 구동 신호(DS2)를 인가한 이후, 제1 전극(E1)으로부터 수신되는 신호(RS)를 적분기(730)를 통해 적분한 값(Vsen)을 디지털 값으로 변환한다. 7, the
각 제1 전극(E1)별 디지털 값을 토대로 터치의 유무, 터치 포스의 유무 등에 따른 충전량(또는 전압) 또는 그 변화를 파악하여, 터치 위치 및 터치 포스 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. Based on the digital value of each first electrode E1, it is possible to detect at least one of the touch position and the touch force by grasping a charge amount (or a voltage) depending on the presence or absence of a touch and the presence or absence of a touch force.
도 7을 참조하면, 제1 전극(E1)으로부터 수신되는 신호(적분기(830)의 입력)는, 포인터와 제1 전극(E1) 사이의 캐패시터에 충전되는 전하량(Q1)과, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 캐패시터에 충전되는 전하량(Q2)이 합해진 합산 전하량(Q1+Q2)에 해당한다. 7, the signal received from the first electrode E1 (input to the integrator 830) is a sum of the amount of charge Q1 charged in the capacitor between the pointer and the first electrode E1, And the amount of charge Q2 charged in the capacitor between the first electrode E1 and the second electrode E2 corresponds to the summed charge amount Q1 + Q2.
터치 모드 구간에서의 구동에 따라, 포인터와 제1 전극(E1) 사이의 캐패시터에 충전되는 전하량(Q1)은 제1 캐패시턴스(C1)와 제1 전극 구동 신호(DS1)의 전압(V1)에 의해 결정될 수 있다. 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 캐패시터에 충전되는 전하량(Q2)은, 제2 캐패시턴스(C2), 제1 전극 구동 신호(DS1)의 전압(V1) 및 제2 전극 구동 신호(DS2)의 전압(V2)에 의해 결정될 수 있다. The amount of charge Q1 charged in the capacitor between the pointer and the first electrode E1 is increased by the voltage V1 of the first capacitance C1 and the first electrode driving signal DS1 Can be determined. The amount of charge Q2 charged in the capacitor between the first electrode E1 and the second electrode E2 is determined by the second capacitance C2, the voltage V1 of the first electrode driving signal DS1, Can be determined by the voltage V2 of the signal DS2.
포인터와 제1 전극(E1) 사이의 캐패시터에 충전되는 전하량(Q1)과, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 캐패시터에 충전되는 전하량(Q2)은, 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. The amount of charge Q1 charged in the capacitor between the pointer and the first electrode E1 and the amount of charge Q2 charged in the capacitor between the first electrode E1 and the second electrode E2 are expressed by the following equations Can be expressed as:
합산 전하량(Q1+Q2)은 적분기(830) 내부의 캐패시터(C)에 충전되어 센싱 전압값(Vsen)으로 적분기(830)에서 출력된다. The total charge amount Q1 + Q2 is charged in the capacitor C in the integrator 830 and output from the integrator 830 to the sensing voltage value Vsen.
이에 따라, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 센싱 전압값(Vsen)을 디지털 값으로 변환한다. Accordingly, the analog-to-digital converter (ADC) converts the sensing voltage value Vsen into a digital value.
프로세서(740)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 출력된 디지털 값(센싱 값)에 근거하여, 터치 위치 및 터치 포스 중 적어도 하나를 감지할 수 있다.The
한편, 터치 포스가 감지되면, 터치 포스에 대응되어 미리 정해진 애플리케이션 또는 기능이 실행될 수 있다. On the other hand, when the touch force is detected, a predetermined application or function corresponding to the touch force can be executed.
또는, 터치 포스가 감지되면, 터치 포스의 크기에 대응되어 미리 정해진 애플리케이션 또는 기능이 실행될 수도 있다.Alternatively, if a touch force is detected, a predetermined application or function corresponding to the size of the touch force may be executed.
도 8은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 소프트 터치에 따른 수신 신호 세기와 포스 터치에 따른 수신 신호 세기를 나타낸 도면이다. FIG. 8 is a graph showing a received signal strength according to a soft touch and a received signal strength according to a force touch in the
단, 도 8은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2) 모두가 펄스 형태의 신호인 경우를 가정한 것이고, 제1 터치 유형에 해당하는 소프트 터치와, 제3 터치 유형에 해당하는 포스 터치를 예로 든 것이다. 8A and 8B, it is assumed that both the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are pulse-shaped signals as shown in FIGS. 6A and 6B, , And a force touch corresponding to the third touch type.
도 8을 참조하면, 제1 전극(E1)에서 수신되는 수신 신호(RS)의 신호 세기(Intensity)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력되는 디지털 값으로 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8, the signal intensity of the received signal RS received at the first electrode E1 can be confirmed by a digital value output from the analog-to-digital converter (ADC).
도 8을 참조하면, 누르는 힘이 없거나 일정 수준 이하인 소프트 터치(Soft Touch)가 발생한 경우에 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력되는 디지털 값은, 터치가 전혀 없는 경우에 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력되는 디지털 값(베이스 라인)을 기준으로 양(+)의 방향의 값을 갖는다. 8, a digital value output from an analog digital converter (ADC) when there is no pressing force or a soft touch of a certain level or less is output from an analog-to-digital converter (ADC) (+) Direction with respect to the digital value (baseline) at which the signal is detected.
도 8을 참조하면, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)가 정 위상의 관계에 있는 경우, 접촉부가 부도체로 된 포인터에 의해, 누르는 힘이 있거나 일정 수준을 초과하는 포스 터치(Force Touch)가 발생한 경우에 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력되는 디지털 값은, 베이스 라인을 기준으로 음(-)의 방향의 값을 갖는다. Referring to FIG. 8, when the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are in a positive phase relationship, the contact portion may be a non-conductive pointer, When a force touch occurs, the digital value output from the analog-to-digital converter (ADC) has a value in the negative direction with respect to the baseline.
도 8을 참조하면, 제1 전극 구동 신호(DS1)와 제2 전극 구동 신호(DS2)가 역 위상의 관계에 있는 경우, 접촉부가 비도체로 된 포인터에 의해 누르는 힘이 있거나 일정 수준을 초과하는 포스 터치(Force Touch)가 발생한 경우에 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력되는 디지털 값은, 베이스 라인을 기준으로 양(+)의 방향의 값을 갖는다. Referring to FIG. 8, when the first electrode driving signal DS1 and the second electrode driving signal DS2 are in a reverse phase relationship, there is a force that the contact portion is pressed by the non-conductive pointer, When a touch occurs, the digital value output from the analog-to-digital converter (ADC) has a value in the positive direction with respect to the baseline.
도 9a 및 도 9b는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 소프트 터치에 따른 수신 신호와 포스 터치에 따른 신호 세기 분포를 나타낸 도면이다.9A and 9B are diagrams showing a signal intensity distribution according to a soft touch and a force touch in the
도 9a 및 도 9b는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널(110)의 전 영역(XY 평면)에서, 소프트 터치에 따른 수신 신호와 포스 터치에 따른 신호 세기 분포를 나타낸 도면이다. 9A and 9B are diagrams showing a signal intensity distribution according to a soft touch and a force touch in the entire region (XY plane) of the
도 9a를 참조하면, 디스플레이 패널(110)의 전 영역에서 볼 때, 일부 지점에서 소프트 터치(Soft Touch)가 발생하면, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력되는 디지털 값의 크기(신호 세기)는, 베이스 라인을 기준으로, 전체적으로, z축의 양(+)의 방향으로 신호 세기가 커지는 분포를 갖는다. Referring to FIG. 9A, when a soft touch occurs at a certain point in the entire region of the
또한, 소프트 터치가 발생한 경우의 신호 세기 분포를 보면, 화면 전 영역(디스플레이 패널(110)의 전 영역) 중 소프트 터치가 발생한 지점에서 큰 신호 세기가 집중적으로 분포할 수 있다. In addition, when the soft touch is generated, the signal intensity distribution can be intensively distributed at the point where the soft touch occurs in the entire screen region (the entire region of the display panel 110).
한편, 도 9b를 참조하면, 제2 전극(E2)이 하나의 판 전극 타입인 것으로 가정할 때, 포스 터치(Force Touch)가 발생하면, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력되는 디지털 값의 크기(신호 세기)는, 베이스 라인을 기준으로, 전체적으로, z축의 음(-)의 방향으로 신호 세기가 커지는 분포를 갖는다. 9B, assuming that the second electrode E2 is one plate electrode type, when a force touch occurs, the magnitude of the digital value output from the analog-to-digital converter (ADC) Signal intensity) has a distribution in which the signal intensity increases in the negative direction of the z axis as a whole with respect to the baseline.
또한, 포스 터치가 발생한 경우, 화면 중앙 지점에서 신호 세기가 음(-)의 방향으로 가장 크지만 화면 외곽에서 중앙 지점으로 가면서 신호 세기가 서서히 커지는 분포를 갖는다. Also, when a force touch is generated, the signal intensity at the center of the screen is the largest in the negative (-) direction, but the signal intensity gradually increases from the center of the screen to the center.
한편, 포스 터치가 강해질 수록, 다수의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 갭(G)의 크기 변화가 커지고, 이에 따라, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력되는 디지털 값은, 베이스 라인을 기준으로, z축의 음(-)의 방향으로 더욱 큰 값을 갖는다. 즉, 포스 터치의 세기가 증가할수록, 신호 세기(Intensity)가 커진다.On the other hand, as the force touch increases, the magnitude of the gap G between the first electrode E1 and the second electrode E2 increases, and thus the digital value output from the analog-to-digital converter ADC , And has a larger value in the negative (-) direction of the z axis with respect to the base line. That is, as the strength of the force touch increases, the intensity of the signal increases.
도 10 및 도 11은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)를 간략하게 나타낸 도면들이다. FIGS. 10 and 11 are views schematically showing the
도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이 패널(110)에 내장되어 배치된 다수의 제1 전극(E1)과, 디스플레이 패널(110)의 외부(예: 하부)에 위치한 제2 전극(E2) 등을 포함한다. 10, the
그리고, 포스 센싱이 가능하도록, 포스 터치에 따라 크기 변화가 가능한 갭(G)이 다수의 제1 전극(E1)와 제2 전극(E2) 사이에 마련되어야 한다. In order to enable force sensing, a gap G capable of changing the size according to the force touch must be provided between the first electrode E1 and the second electrode E2.
이에, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 다수의 제1 전극(E1)와 제2 전극(E2) 사이에 갭(G)을 만들어주고 터치 포스에 따라 갭(G)의 크기 변화도 가능하게 해주는 갭 구조 유닛(1000)을 포함할 수 있다. Accordingly, the
이러한 갭 구조 유닛(1000)에 의해 포스 센싱이 가능해질 수 있다. Force sensing can be enabled by this
이러한 갭 구조 유닛(1000)은, 디스플레이 패널(110)의 테두리 형상과 대응되는 형상(예: 액자 형)을 가질 수 있다. The
이러한 갭 구조 유닛(1000)은, 새로운 구조물일 수도 있고, 가이드 패널 등의 기존 구조물을 활용할 수도 있다. The
본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 액정 디스플레이 장치, 유기 발광 디스플레이 장치 등의 다양한 타입의 디스플레이 장치일 수 있다. The
아래에서는, 설명의 편의를 위해, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 것으로 가정한다. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the
도 11을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 디스플레이 패널(110)은, 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) 등이 배치된 제1 기판(1110)과, 컬러필터(CF: Color Filter) 등이 배치된 제2 기판(1120)으로 구성될 수 있다. 11, in the
그리고, 제1 기판(1110)의 테두리 부분(넌-액티브 영역)에는 구동 칩(1130)이 실장되거나 본딩되거나 연결될 수 있다. The
여기서, 구동 칩(1130)은 데이터 구동 회로를 구현한 칩이거나, 터치 회로(120) 내 제1 전극 구동 회로(도 20 및 도 21의 1310)을 포함하여 구현한 칩이거나, 데이터 구동 회로와 제1 전극 구동 회로(도 20 및 도 21의 1310)를 포함하여 구현한 칩일 수 있으며, 경우에 따라서, 터치 회로(120)를 포함하여 구현한 칩일 수도 있다. Here, the
도 11을 참조하면, 디스플레이 패널(110)의 하부에는 하부 구조물(1100)이 위치할 수 있다. Referring to FIG. 11, the
여기서, 하부 구조물(1100)은, 일 예로 백 라이트 유닛일 수 있으며, 이뿐만 아니라, 디스플레이 패널(110)의 하부에 위치하는 그 어떠한 구조물일 수도 있다. Here, the
이러한 하부 구조물(1100)의 하부 또는 내부 또는 측면 등에 갭 구조 유닛(1000)이 위치할 수 있다. The
제2 전극(E2)은 갭 구조 유닛(1000)의 하부에 위치할 수 있다. And the second electrode E2 may be positioned below the
제2 전극(E2)은 디스플레이 패널(110)의 하부 구조물(1100)의 하부 또는 내부 등에 위치할 수 있다. The second electrode E2 may be located under the
전술한 바와 같이, 제2 전극(E2)의 위치 등을 다양하게 설계함으로써, 디스플레이 패널(110) 및 터치 디스플레이 장치(100)의 설계 구조에 적합하게 포스 센서 구조를 설계할 수 있다. As described above, by designing various positions of the second electrode E2 and the like, it is possible to design the force sensor structure suitable for the design structure of the
도 12a는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 단면도이고, 도 12b는 포스 터치가 발생하여 갭의 크기가 변하는 상황을 나타낸 도면이다.FIG. 12A is a cross-sectional view of the
도 12a를 참조하면, 디스플레이 패널(110)은 제1 편광판(1210), 제1 기판(1110), 다수의 제1 전극(E1), 제2 기판(1120) 및 제2 편광판(1220) 등을 포함한다. 12A, the
디스플레이 패널(110) 상에는 본딩층(1230)과 상부 커버(1240)가 위치한다. On the
디스플레이 패널(110)의 하부에는 하부 구조물(1100)이 위치한다. The
하부 구조물(1100)은, 디스플레이 장치에 이미 있는 구조물이거나 제2 전극(E2)를 위해 별도로 마련된 구조물일 수도 있다. The
이러한 하부 구조물(1100)은, 제1 전극(E1)와 제2 전극(E2) 사이에 캐패시터를 형성할 수 있도록 해주는 구조물이면 그 무엇이든 가능하다. Such a
예를 들어, 하부 구조물(1100)은, 일 예로, 액정 디스플레이 장치의 백 라이트 유닛(Back Light Unit), 후면 커버 등일 수 있다. For example, the
제2 전극(E2)의 위치와 관련된 하부 구조물(1100)이 액정 디스플레이 장치의 백 라이트 유닛에 해당하는 경우, 제2 전극(E2)은 백 라이트 유닛의 하부 또는 내부에 위치할 수 있다. When the
따라서, 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우에 적합한 포스 센서 구조를 설계할 수 있다. Therefore, a suitable force sensor structure can be designed when the
도 12a를 참조하면, 갭 구조 유닛(1000)은, 일 예로, 테두리 부분의 전체 또는 일부분이 위와 아래(제2 전극(E))와 맞닿아 있고, 중앙 부분은 비어 있는 액자 형상을 가질 수 있다. 12A, the
이러한 갭 구조 유닛(1000)은 디스플레이 패널(110)의 배면의 테두리와 제2 전극(E2)의 테두리 사이에 위치할 수 있다. The
그리고, 갭 구조 유닛(1000)에 의해, 디스플레이 패널(110)의 배면(즉, 제1 편광판(1210)의 배면)과 제2 전극(E2) 사이에 형성된 공간에 백 라이트 유닛 등의 하부 구조물(1100)이 위치할 수 있다. The
디스플레이 패널(110)의 배면(즉, 제1 편광판(1210)의 배면)과 하부 구조물(1000) 사이에 에어 갭 또는 유전체 갭 등의 갭(G)이 존재할 수 있다. A gap G such as an air gap or a dielectric gap may exist between the back surface of the display panel 110 (i.e., the back surface of the first polarizer plate 1210) and the
도 12b를 참조하면, 포스 터치(Force Touch)가 발생하는 경우, 상부 커버(1240), 디스플레이 패널(110) 등이 아래로 미세하게 휘게 된다. Referring to FIG. 12B, when a force touch occurs, the
이에 따라, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 존재하는 에어 갭 또는 유전체 갭 등의 갭(G)의 크기가 변할 수 있다. Accordingly, the size of the gap G such as an air gap or a dielectric gap existing between the first electrode E1 and the second electrode E2 can be changed.
포스 터치의 발생 전의 갭(G)은 G1이고, 포스 터치의 발생 후의 갭(G)은 G2라고 할 때, 터치 포스에 의해, G2는 G1보다 작아진다. The gap G before the generation of the force touch is G1 and the gap G after the generation of the force touch is G2. G2 is smaller than G1 by the touch force.
이와 같이, 포스 터치의 발생 전후로 갭(G)이 G1에서 G2로 줄어들게 됨에 따라, 제2 캐패시턴스(C2)가 변하게 되어 포스 터치를 인식할 수 있게 된다.As described above, since the gap G is reduced from G1 to G2 before and after the force touch, the second capacitance C2 is changed and the force touch can be recognized.
한편, 도 12b를 참조하면, 사용자가 디스플레이 패널(110)에 힘(터치 포스)을 가하는 포스 터치를 할 때, 중앙 지점을 누르는 경우와 외곽 지점을 누르는 경우, 구조적인 특징으로 인해, 디스플레이 패널(110)이 눌리는 정도가 다를 수 있다. Referring to FIG. 12B, when the user presses the center point and touches the outline point when performing a force touch with force (touch force) to the
사용자가 중앙 지점을 누르는 경우에는 외곽 지점을 누르는 경우에 비해, 디스플레이 패널(110)은 아래 방향으로 더 많이 눌리게 된다. When the user presses the center point, the
이에 따라, 사용자가 중앙 지점을 누르는 경우에는 외곽 지점을 누르는 경우에 비해, 디스플레이 패널(110)에 내장된 제1 전극(E1)과 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2) 사이의 간격이 더욱 좁아질 수 있다. The first electrode E1 embedded in the
따라서, 디스플레이 패널(110)에 내장된 제1 전극(E1)과 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2) 사이에 존재하는 갭(G)이 더 많이 작아질 수 있다. Therefore, the gap G existing between the first electrode E1 built in the
이로 인해, 사용자가 동일한 힘으로 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점과 외곽 지점을 누르더라도, 터치 포스가 동일한 크기 또는 동일한 레벨로 센싱되지 못할 수 있다. Therefore, even if the user presses the central point and the outermost point of the
또한, 사용자가 동일한 힘으로 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점과 외곽 지점을 누르더라도, 중앙 지점에 대한 터치는 포스 터치로 인식되지만, 외곽 지점에 대한 터치는 포스 터치로 인식되지 못할 수도 있다. Further, even if the user presses the center point and the outline point of the
전술한 터치 포스 센싱 오류 현상에 대하여, 도 13 내지 도 16을 참조하여 설명한다. The above-described touch force sensing error phenomenon will be described with reference to FIGS. 13 to 16. FIG.
도 13은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 디스플레이 패널(110)의 각기 다른 위치에서 발생한 2개의 포스 터치(FT1, FT2)를 나타낸 도면이다.13 is a view showing two force taps FT1 and FT2 generated at different positions of the
일 예로서, 15개의 제1 전극(E1)이 서로 분리되어 디스플레이 패널(110)의 내부에 배치된다고 가정한다.As an example, it is assumed that fifteen first electrodes E1 are separated from each other and disposed inside the
또한, XY 평면에서 볼 때, 15개의 제1 전극(E1)이 서로 분리되어 15개의 위치(a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p)에 위치한다고 가정한다. In the XY plane, fifteen first electrodes E1 are separated from each other to form fifteen positions a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, n, o, p).
또한, X축 방향으로 볼 때, 15개의 제1 전극(E1)이 위치하는 지점에는, X축 방향의 중앙 지점(C)과, X축 방향의 중앙 지점(C)을 기준으로, 왼쪽으로 가면서 ML 지점, L 지점이 있고, X축 방향의 중앙 지점(C)을 기준으로, 오른쪽으로 가면서 MR 지점, R 지점이 있다고 가정한다.In the X axis direction, on the basis of the center point C in the X axis direction and the center point C in the X axis direction on the positions where the fifteen first electrodes E1 are located, It is assumed that there is an ML point and an L point, and there is an MR point and an R point going to the right with respect to the center point (C) in the X axis direction.
디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)에서 포스 터치(FT1)가 발생한 경우와, 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)이 아닌 외곽 지점(ML)에서 포스 터치(FT2)가 발생한 경우에 대하여, 터치 포스 센싱 오류 현상을 도 14 내지 도 16을 참조하여 설명한다.When the force touch FT1 is generated at the center point C of the
도 14는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 디스플레이 패널(110)의 각기 다른 위치에서 2개의 포스 터치(FT1, FT2)가 발생한 경우, 2개의 포스 터치(FT1, FT2) 각각에 대하여, 2개의 포스 터치(FT1, FT2)에 따른 갭 변화와, 신호 검출 전극에 해당하는 제1 전극(E1)을 통해 검출된 검출 신호의 신호 세기를 나타낸 도면이다. 도 15 및 도 16은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 디스플레이 패널(110)의 각기 다른 위치에서 2개의 포스 터치(FT1, FT2)가 발생한 경우, 2개의 포스 터치(FT1, FT2)의 발생 위치에 따른 검출 신호의 신호 세기 편차에 의한 터치 포스 센싱 오류를 나타낸 도면이다. 단, 설명의 편의를 위해, 디스플레이 패널(110)과 제2 전극(E2) 사이의 간격(높이)을 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 존재하는 터치 포스 센싱 용도의 갭(G)의 크기(높이)로 가정한다. 14 shows a case where two force taps FT1 and FT2 are generated at different positions of the
도 14를 참조하면, 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)에서 발생한 포스 터치(FT1)와 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점이 아닌 외곽 지점(ML)에서 발생한 포스 터치(FT2)는, 터치 위치만 다를 뿐, 사용자가 동일한 힘으로 누른 경우에 발생한 터치이다.14, the force touch FT1 generated at the center point C of the
도 14를 참조하면, 포스 터치가 발생하지 않아 디스플레이 패널(110)이 눌리지 않은 경우, 갭(G)의 크기는 G0이다. Referring to FIG. 14, when the
도 14를 참조하면, 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)에서 포스 터치(FT1)가 발생한 경우, 포스 터치(FT1)가 발생한 중앙 지점(C)에서 디스플레이 패널(110)은 수직 방향(Z축 방향)의 기준 위치(Z0)에서 Z1 위치까지 눌리면서 아래로 휘게 된다. 14, when the force touch FT1 is generated at the center point C of the
이에 따라, 포스 터치(FT1)가 발생한 중앙 지점(C)에 가장 인접하게 위치한 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 존재하는 갭(G)의 크기가 G0에서 Ga로 작아지게 되고, 해당 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 캐패시턴스(C2)도 갭 크기 변화량(G0-Ga)에 대응되는 만큼 변하게 된다. The gap G existing between the first electrode E1 and the second electrode E2 located closest to the center point C where the force touch FT1 occurs is reduced from G0 to Ga And the capacitance C2 between the first electrode E1 and the second electrode E2 is also changed corresponding to the gap size change amount G0-Ga.
도 14를 참조하면, 디스플레이 패널(110)의 외곽 지점(ML)에서 포스 터치(FT2)가 발생한 경우, 포스 터치(FT2)가 발생한 외곽 지점(ML)에서 디스플레이 패널(110)은 수직 방향(Z축 방향)의 기준 위치(Z0)에서 Z2 위치까지 눌리면서 아래로 휘게 된다. 14, when the force touch FT2 is generated at the outer edge point ML of the
이에 따라, 포스 터치(FT1)가 발생한 외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 존재하는 갭(G)의 크기가 G0에서 Gb로 작아지게 되고, 해당 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 캐패시턴스(C2)도 갭 크기 변화량(G0-Gb)에 대응되는 만큼 변하게 된다. Accordingly, the size of the gap G existing between the first electrode E1 and the second electrode E2 located at the outer edge point ML where the force touch FT1 occurs is reduced from G0 to Gb, The capacitance C2 between the first electrode E1 and the second electrode E2 also varies corresponding to the gap size variation G0-Gb.
터치 회로(120)는, 이러한 캐패시턴스 변화를 읽어 들여 터치 포스를 센싱하기 위하여, 다수의 제1 전극(E1) 중 전체 또는 일부로 제1 전극 구동 신호(DS1)를 인가하고 제2 전극(E2)으로 제2 전극 구동 신호(DS2)를 인가하여 터치 포스 구동을 수행한다.The
그리고, 터치 회로(120)는, 다수의 제1 전극(E1) 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 신호 검출 전극을 통해 검출 신호(RS)를 검출하고, 검출된 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력한다.The
여기서, 도 14의 예시에 따르면, 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 신호 검출 전극은, 포스 터치(FT1 또는 FT2)가 발생한 위치(h 또는 b)에 위치한 제1 전극(E1)일 수 있다.14, the signal detecting electrode corresponding to the first electrode E1 to be the signal detection target for the touch force sensing process is located at the position (h or b) where the force touch FT1 or FT2 occurs May be a first electrode (E1) located at the center.
포스 터치(FT1 또는 FT2)가 발생한 위치(h 또는 b)에 위치한 제1 전극(E1)은, 터치 포스 센싱 이전의 터치 위치 센싱을 통해 알아낸 터치 위치에 대응되는 제1 전극(E1)일 수 있다.The first electrode E1 located at the position h or b where the force touch FT1 or FT2 is generated is the first electrode E1 corresponding to the touch position obtained through the touch position sensing before the touch force sensing have.
여기서, 외곽 지점(ML)에서 포스 터치(FT2)가 발생한 경우 디스플레이 패널(110)이 눌리는 정도는, 중앙 지점(C)에서 포스 터치(FT1)가 발생한 경우 디스플레이 패널(110)이 눌리는 정도보다 작다.Here, the extent to which the
한편, 도 14를 참조하면, 외곽 지점(ML)에서 포스 터치(FT2)가 발생한 경우 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 존재하는 갭(G)의 크기(Gb)는, 중앙 지점(C)에서 포스 터치(FT1)가 발생한 경우 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 존재하는 갭(G)의 갭 크기(Ga)보다 크다.14, the size Gb of the gap G existing between the first electrode E1 and the second electrode E2 in the case where the force touch FT2 is generated at the outer edge point ML, Is larger than the gap size Ga of the gap G existing between the first electrode E1 and the second electrode E2 when the force touch FT1 is generated at the center point C. [
즉, 외곽 지점(ML)에서 포스 터치(FT2)가 발생한 경우 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 존재하는 갭(G)의 갭 크기 변화량(G0-Gb)은, 중앙 지점(C)에서 포스 터치(FT1)가 발생한 경우 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 존재하는 갭(G)의 갭 크기 변화량(G0-Ga)보다 작다.That is, when the force touch FT2 is generated at the outer edge point ML, the gap size change amount G0-Gb of the gap G existing between the first electrode E1 and the second electrode E2 is smaller than the center- The gap size variation G0-Ga of the gap G existing between the first electrode E1 and the second electrode E2 in the case where the force touch FT1 is generated in the touch panel C is smaller than the gap size variation G0-Ga of the gap G existing between the first electrode E1 and the second electrode E2.
따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)에서 발생한 포스 터치(FT1)와 디스플레이 패널(110)의 외곽 지점(ML)에서 발생한 포스 터치(FT2)가 디스플레이 패널(110)에 동일한 힘으로 눌러서 발생한 터치이더라도, 외곽 지점(ML)에서 포스 터치(FT2)가 발생한 경우, 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 신호 검출 전극을 통해 검출된 검출 신호(RS)의 신호 세기(S2)는, 중앙 지점(C)에서 포스 터치(FT1)가 발생한 경우, 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 신호 검출 전극을 통해 검출된 검출 신호(RS)의 신호 세기(S1)보다 작다. 14, when the force touch FT1 generated at the center point C of the
이로 인해, 도 15를 참조하면, 중앙 지점(C)에서 포스 터치(FT1)가 발생한 경우에 비해, 외곽 지점(ML)에서 포스 터치(FT2)가 발생한 경우에는, 터치 회로(120)가 터치 포스의 크기를 작게 결정하거나 터치 포스의 레벨을 낮은 레벨로 결정할 수 있다. 15, when the force touch FT2 is generated at the outer point ML compared to when the force touch FT1 is generated at the center point C, And the level of the touch force can be determined to be a low level.
이러한 터치 포스 센싱 결과의 차이는, 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)에서 발생한 포스 터치(FT1)와 디스플레이 패널(110)의 외곽 지점(ML)에서 발생한 포스 터치(FT2)가 디스플레이 패널(110)에 동일한 힘으로 눌러서 발생한 터치인 점을 고려할 때, 센싱 오류에 해당한다. The difference of the touch force sensing results is that the force touch FT1 generated at the center point C of the
또한, 도 16을 참조하면, 만약, 발생한 터치가 포스 터치인지 아닌지를 나누는 기준이 되는 임계 값이 S1과 S2 사이인 경우, 중앙 지점(C)에서 발생한 포스 터치(FT1)는 터치 회로(120)에 의해 포스 터치로 인식될 수 있지만, 외곽 지점(ML)에서 발생한 포스 터치(FT2)는 터치 회로(120)에 의해 포스 터치로 인식되지 못할 수 있다. 16, the force touch FT1 generated at the center point C is applied to the
이와 같이 터치 포스의 유무에 대한 터치 포스 센싱 결과의 차이는, 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)에서 발생한 포스 터치(FT1)와 디스플레이 패널(110)의 외곽 지점(ML)에서 발생한 포스 터치(FT2)가 디스플레이 패널(110)에 동일한 힘으로 눌러서 발생한 터치인 점을 고려할 때, 센싱 오류에 해당한다. The difference in the touch force sensing result with respect to the presence or absence of the touch force is caused by the force touch FT1 generated at the center point C of the
이에, 본 실시예들은, 터치 포스를 센싱하기 위한 포스 센서로서 디스플레이 패널(110)에 내장된 제1 전극(E1)과 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2)을 구동하고, 적어도 하나의 제1 전극(E1)을 통해 검출되는 검출 신호에 근거한 터치 포스 센싱 처리를 수행함에 있어서, 서로 다른 위치에서 포스 터치가 발생하더라도, 동일한 힘을 가한 포스 터치이기만 하면, 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있는 터치 회로(120), 센싱 회로(2230), 터치 디스플레이 장치(100) 및 터치 포스 센싱 방법을 제공할 수 있다. Accordingly, in the present embodiments, the first electrode E1 built in the
이러한 본 실시예들에 의하면, 터치 포스를 센싱하기 위한 구조적인 특징으로 인해, 터치 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재하더라도, 터치 포스를 정확하게 센싱할 수 있다. According to these embodiments, due to the structural feature for sensing the touch force, the touch force can be accurately sensed even if there is a signal intensity variation of the detection signal according to the touch position.
이와 같이, 터치 포스 센싱의 정확도를 높이기 위하여, 각 제1 전극 별로 차등화된 임계 값이 설정되고, 이렇게 차등화된 임계 값을 이용하여 터치 포스 센싱 처리를 수행함으로써, 터치 포스 센싱 오류를 방지하여 터치 포스 센싱 정확도를 높여줄 수 있다. In order to improve the accuracy of the touch force sensing, a threshold value that is differentiated for each first electrode is set, and the touch force sensing process is performed using the differentiated threshold value, thereby preventing a touch force sensing error, The sensing accuracy can be improved.
아래에서는, 전술한 터치 포스 센싱 오류를 방지하기 위한 방법을 도 17 내지 도 19를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method for preventing the above-described touch force sensing error will be described in more detail with reference to FIGS. 17 to 19. FIG.
도 17 및 도 18은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 디스플레이 패널(110)의 각기 다른 위치(h, b)에서 2개의 포스 터치(FT1, FT2)가 발생한 경우, 2개의 포스 터치(FT1, FT2)의 발생 위치에 따른 검출 신호의 신호 세기 편차(S1≠S2)에 의한 터치 포스 센싱 오류를 방지하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 그리고, 도 19는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 각 포스 터치의 발생 위치에 따른 검출 신호의 신호 세기 편차에 의한 터치 포스 센싱 오류를 방지하기 위하여, 각 제1 전극(E1) 별로 정의되는 임계 값을 나타낸 그래프이다. 17 and 18 are diagrams showing a case where two force taps FT1 and FT2 are generated at different positions h and b of the
전술한 바와 같이, 터치 회로(120)는 디스플레이 패널(110)에 내장된 다수의 제1 전극(E1) 중 전체 또는 일부로 제1 전극 구동 신호(DS1)를 인가하고 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2)으로 제2 전극 구동 신호(DS2)를 인가하여 터치 포스 구동을 수행한다. As described above, the
이후, 터치 회로(120)는, 다수의 제1 전극(E1) 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다. Then, the
전술한 바와 같이, 제1 전극(E1)의 위치에 따라 제1 전극(E1)을 통해 검출되는 검출 신호의 신호 세기가 달라질 수 있다. As described above, the signal intensity of the detection signal detected through the first electrode E1 may vary depending on the position of the first electrode E1.
즉, 다수의 제1 전극(E1) 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재할 수 있다. That is, a signal intensity variation of the detection signal may exist depending on the position of the electrode of the signal detection electrode corresponding to the first electrode E1 that is the signal detection target for the touch force sensing process among the plurality of first electrodes E1.
이러함에도 불구하고, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 터치 회로(120)는, 디스플레이 패널(110)에 가해진 위치가 서로 다르더라도, 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널(110)을 누른 서로 다른 터치인 경우에는 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다.In the
여기서, 터치 포스 센싱 결과는, 터치 포스 유무의 정보, 터치 포스의 크기, 터치 포스의 레벨 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Here, the touch force sensing result may include at least one of the presence or absence of the touch force, the size of the touch force, and the level of the touch force.
전술한 바에 따르면, 사용자가 어떠한 위치에서 힘을 가하는 포스 터치를 하더라도, 동일한 힘을 가하기만 하면, 사용자가 가한 힘에 대응되는 터치 포스 센싱 결과를 포스 터치의 위치와 무관하게 정확하게 얻을 수 있다. According to the above description, even if the force force applying force is applied by the user at any position, the force force sensing result corresponding to the force applied by the user can be accurately obtained regardless of the position of the force touch just by applying the same force.
한편, 다수의 제1 전극(E1) 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 각 신호 검출 전극은, 다수의 제1 전극(E1) 중에서 터치에 대한 터치 위치와 대응되어 위치한 제1 전극(E1)일 수 있다. On the other hand, among the plurality of first electrodes E1, each of the signal detecting electrodes corresponding to the first electrode E1 to be a signal detection target for the touch force sensing process is provided with a touch May be a first electrode (E1) positioned corresponding to a position of the first electrode (E1).
도 17 및 도 18을 참조하면, 중앙 지점(C)에서 포스 터치(FT1)가 발생한 경우, 신호 검출 전극은 터치 위치와 대응되는 위치(h)에 위치한 제1 전극(E1)이다. 외곽 지점(ML)에서 포스 터치(FT2)가 발생한 경우, 신호 검출 전극은 터치 위치와 대응되는 위치(b)에 위치한 제1 전극(E1)이다. 17 and 18, when the force touch FT1 occurs at the center point C, the signal detecting electrode is the first electrode E1 positioned at the position h corresponding to the touch position. When the force touch FT2 occurs at the outer edge point ML, the signal detecting electrode is the first electrode E1 located at the position b corresponding to the touch position.
이와 같이, 모든 제1 전극(E1)을 통해 신호를 검출하여 터치 포스 센싱 처리를 수행하는 것이 아니라, 터치 위치와 대응되는 위치에 존재하는 일부의 제1 전극(E1)만을 통해 신호를 검출하여 검출 신호를 토대로 터치 포스 센싱 처리를 수행함으로써, 높은 센싱 정확도를 유지하면서도, 터치 포스 센싱 처리의 효율성을 높여주고 부하를 낮추어줄 수 있다. In this manner, instead of detecting the signal through all the first electrodes E1 and performing the touch force sensing process, a signal is detected through only a part of the first electrode E1 corresponding to the touch position, By performing the touch force sensing process based on the signal, the efficiency of the touch force sensing process can be increased and the load can be lowered while maintaining high sensing accuracy.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(110)의 테두리 부분은 갭 구조 유닛(1000)에 의해 지지되지만, 디스플레이 패널(110)의 비 테두리 부분은 다른 구조물에 의해 지지되지 않기 때문, 디스플레이 패널(110)에 포스 터치가 발생했을 때, 디스플레이 패널(110)의 테두리 부분은 거의 눌려지지 않고, 디스플레이 패널(110)의 비 테두리 부분은 눌려질 수 있다. 12A and 12B, the rim portion of the
이러한 구조적인 특징으로 인해, 포스 터치 발생 시, 중앙 지점(C)에서 멀리 위치한 제1 전극(E1)에서 검출되는 검출 신호일 수록, 검출 신호의 신호 세기가 작아질 수 있다. Because of this structural feature, the signal intensity of the detection signal can be reduced as the detection signal detected at the first electrode E1 located far from the center point C at the time of the force touch.
이에 따라, 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 신호 검출 전극의 전극 위치가 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)에서 멀어질수록 검출 신호의 신호 세기는 작아진다. Accordingly, as the electrode position of the signal detecting electrode corresponding to the first electrode E1 to be a signal detection target for the touch force sensing process moves away from the center point C of the
도 17 및 도 18의 예시에 따르면, 외곽 지점(ML)에 위치한 신호 검출 전극을 통해 검출된 검출 신호의 신호 세기(S2)는, 중앙 지점(C)에 위치한 신호 검출 전극을 통해 검출된 검출 신호의 신호 세기(S1)보다 작다. 17 and 18, the signal intensity S2 of the detection signal detected through the signal detection electrode located at the outer edge point ML is the same as the signal intensity S2 detected through the signal detection electrode located at the center point C, Is smaller than the signal intensity S1 of FIG.
본 명세서 및 도면에서는, 설명의 편의를 위하여, 중앙 지점(C)이 X축 방향에서 중앙인 위치인 것으로 되어 있으나, XY 평면에서 중앙인 위치이다. In the present specification and the drawings, the center point C is a central position in the X-axis direction, but is a center position in the XY plane for convenience of explanation.
신호 검출 전극의 위치에 따른 검출 신호의 신호 세기의 차이는, 포스 터치의 위치에 따라 갭 크기 변화량이 다르게 되는 구조적인 특징으로 인해 발생하고, 터치 포스 센싱 오류를 야기시킨다. The difference of the signal intensity of the detection signal according to the position of the signal detecting electrode is caused by the structural characteristic that the gap size variation is different according to the position of the force touch and causes a touch force sensing error.
하지만, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 사용자가 어떠한 위치에서 힘을 가하는 포스 터치를 하더라도, 동일한 힘을 가하기만 하면, 사용자가 가한 힘에 대응되는 터치 포스 센싱 결과를 정확하게 얻을 수 있다.However, the
이러한 터치 포스 센싱 오류 방지를 달성하는 구체적인 방식을 아래에서 설명한다. A specific method for achieving such a touch-correcting error prevention will be described below.
도 17을 참조하면, 각 제1 전극(E1) 별로 터치 포스의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하기 위한 기준이 되는 하나의 임계 값(TH)이 정의될 수 있다.Referring to FIG. 17, one threshold value TH may be defined as a criterion for determining at least one of presence, magnitude and level of the touch force for each first electrode E1.
도 18을 참조하면, 각 제1 전극(E1) 별로 터치 포스의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하기 위한 기준이 되는 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3)이 정의될 수 있다. Referring to FIG. 18, two or more threshold values TH1, TH2, and TH3 may be defined for determining at least one of the presence, the magnitude, and the level of the touch force for each first electrode E1.
터치 회로(120)는, 신호 검출 전극을 통해 검출 신호가 검출되면, 신호 검출 전극을 통한 검출 신호의 신호 세기와 신호 검출 전극에 해당하는 제1 전극(E1)에 대하여 미리 정의된 하나 이상의 임계 값을 비교하고, 비교 결과에 근거하여 터치 포스의 유무, 크기 및 레벨 등 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. When the detection signal is detected through the signal detection electrode, the
도 17에 도시된 바와 같이, 각 제1 전극(E1) 별로 정의된 하나의 임계 값(TH)은 제1 전극(E1) 간에 서로 다르게 정의될 수 있다. As shown in FIG. 17, one threshold TH defined for each first electrode E1 may be defined differently among the first electrodes E1.
외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 하나의 임계 값(TH)은 중앙 지점(C)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 하나의 임계 값(TH)와 다를 수 있다. One threshold value TH defined in the first electrode E1 located at the outer edge point ML may be different from one threshold value TH defined in the first electrode E1 located at the center point C have.
도 18에 도시된 바와 같이, 각 제1 전극(E1) 별로 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3)은 제1 전극(E1) 간에 서로 다르게 정의될 수 있다. As shown in FIG. 18, two or more threshold values TH1, TH2, and TH3 defined for each first electrode E1 may be defined differently among the first electrodes E1.
외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3)은 중앙 지점(C)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3)와 다를 수 있다.The two or more threshold values TH1, TH2 and TH3 defined in the first electrode E1 located at the outer edge point ML are set to the two or more threshold values TH1 , TH2, TH3).
즉, 외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH1은 중앙 지점(C)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH1과 다를 수 있다. 외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH2은 중앙 지점(C)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH2와 다를 수 있다. 외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH3은 중앙 지점(C)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH3과 다를 수 있다. Of the two or more threshold values TH1, TH2, and TH3 defined in the first electrode E1 located at the outer edge point ML, TH1 is at least two of the two or more threshold values TH1, TH2, and TH3 defined in the first electrode E1 positioned at the center point C, TH1 among the threshold values TH1, TH2 and TH3. Of the two or more threshold values TH1, TH2 and TH3 defined in the first electrode E1 located at the outer edge point ML, TH2 is a threshold value of two or more thresholds defined in the first electrode E1 located at the center point C (TH1, TH2, TH3). Of the two or more threshold values TH1, TH2 and TH3 defined in the first electrode E1 located at the outer edge point ML, TH3 is a threshold value of two or more thresholds defined in the first electrode E1 located at the center point C, (TH1, TH2, TH3).
전술한 바와 같이, 신호 검출 전극이 될 수 있는 각 제1 전극(E1) 별로 크기가 다른 하나 이상의 임계 값을 정의해둠으로써, 각 제1 전극(E1)의 위치에 따라 차등화된 임계 값을 이용하여 터치 포스 센싱 처리를 수행할 수 있게 되어, 각 제1 전극(E1)의 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차에 의해 발생할 수 있는 터치 포스 센싱 오류를 방지할 수 있다. As described above, one or more threshold values having different sizes are defined for each first electrode E1 that can be a signal detecting electrode, so that the threshold value differentiated according to the position of each first electrode E1 is used So that it is possible to prevent a touch force sensing error that may occur due to a signal intensity variation of the detection signal according to the position of each first electrode E1.
또한, 각 제1 전극(E1) 별로 크기가 다르게 정의된 하나 이상의 임계 값을 이용하여 터치 포스 센싱 처리를 수행함으로써, 검출 신호 자체에 대한 변경 없이도, 터치 포스 센싱 오류 없이 터치 포스를 정확하게 센싱할 수 있다. In addition, by performing the touch force sensing process using one or more thresholds defined differently for each first electrode E1, the touch force can be accurately sensed without touch force sensing error without changing the detection signal itself have.
더 구체적으로, 제1 전극(E1) 간에 서로 대응되는 임계 값의 대소 관계와 관련하여, 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)에서 멀리 위치한 제1 전극(E1)일수록 작은 임계 값이 정의될 수 있다. More specifically, with respect to the magnitude relation of the thresholds corresponding to each other between the first electrodes E1, a smaller threshold value is defined for the first electrode E1 located far from the center point C of the
다시 말해, 도 17을 참조하면, 외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 하나의 임계 값(TH)은 중앙 지점(C)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 하나의 임계 값(TH)보다 작을 수 있다. 17, one threshold TH defined in the first electrode E1 located at the outer edge point ML is a threshold value TH defined in the first electrode E1 located at the center point C, The threshold value TH of the target value.
이에 따라, 중앙 지점(C)에서의 포스 터치(FT1)와 외곽 지점(ML)에서의 포스 터치(FT2)가 터치 위치만 다를 뿐 동일한 터치 포스(누르는 힘)에 의해 발생한 경우, 전술한 바와 같이, 위치 별로 임계 값(TH)을 차등화함으로써, 중앙 지점(C)에서의 포스 터치(FT1)와 외곽 지점(ML)에서의 포스 터치(FT2) 모두에 대하여, 포스 터치로 인식될 수 있다. 즉, 터치 포스가 발생한 것으로 센싱될 수 있다. Accordingly, when the force touch FT1 at the center point C and the force touch FT2 at the outer edge point ML are generated by the same touch force (pressing force) only with a different touch position, The threshold value TH for each position can be recognized as a force touch with respect to both the force touch FT1 at the center point C and the force touch FT2 at the outer point ML. That is, it can be sensed that the touch force has occurred.
또한, 도 18 및 도 19를 참조하면, 외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH1은 중앙 지점(C)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH1보다 작을 수 있다. 외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH2은 중앙 지점(C)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH2보다 작을 수 있다. 외곽 지점(ML)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH3은 중앙 지점(C)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 둘 이상의 임계 값(TH1, TH2, TH3) 중 TH3보다 작을 수 있다.18 and 19, TH1 among two or more threshold values TH1, TH2 and TH3 defined in the first electrode E1 located at the outer edge point ML is the first TH1 among two or more threshold values (TH1, TH2, TH3) defined in the electrode (E1). Of the two or more threshold values TH1, TH2 and TH3 defined in the first electrode E1 located at the outer edge point ML, TH2 is a threshold value of two or more thresholds defined in the first electrode E1 located at the center point C (TH1, TH2, TH3). Of the two or more threshold values TH1, TH2 and TH3 defined in the first electrode E1 located at the outer edge point ML, TH3 is a threshold value of two or more thresholds defined in the first electrode E1 located at the center point C, (TH1, TH2, TH3).
이에 따라, 중앙 지점(C)에서의 포스 터치(FT1)와 외곽 지점(ML)에서의 포스 터치(FT2)가 터치 위치만 다를 뿐 동일한 터치 포스(누르는 힘)에 의해 발생한 경우, 전술한 바와 같이, 위치 별로 임계 값들(TH1, TH2, TH3)을 차등화함으로써, 중앙 지점(C)에서 포스 터치(FT1)가 발생했을 때 검출 신호의 신호 세기(S1)가 외곽 지점(ML)에서 포스 터치(FT2)가 발생했을 때 검출 신호의 신호 세기(S2)보다 크지만, 중앙 지점(C)에서의 포스 터치(FT1)와 외곽 지점(ML)에서의 포스 터치(FT2) 모두에 대하여, 동일한 레벨의 터치 포스 또는 동일한 크기의 터치 포스로 센싱될 수 있다. Accordingly, when the force touch FT1 at the center point C and the force touch FT2 at the outer edge point ML are generated by the same touch force (pressing force) only with a different touch position, The signal intensity S1 of the detection signal when the force touch FT1 is generated at the center point C is obtained by the difference of the threshold values TH1, TH2 and TH3 by the force touch FT2 (FT2) at the center point (C) and the force touch (FT2) at the outer point (ML) at the center point (C) Force or a touch force of the same size.
가령, 신호 세기가 TH1 미만이면, 터치 포스가 없는 경우이고(즉, 포스 터치로 인식되지 않는 경우이고), 신호 세기가 TH1 이상이고 TH2 미만인 경우, 레벨 1의 터치 포스로 센싱될 수 있고, 신호 세기가 TH2 이상이고 TH3 미만인 경우, 레벨 2의 터치 포스로 센싱될 수 있고, 신호 세기가 TH3 이상인 경우, 레벨 3의 터치 포스로 센싱될 수 있다. For example, if the signal strength is less than TH1, then the touch force is absent (i.e., it is not recognized as force touch), and if the signal strength is TH1 or more and less than TH2, If the intensity is greater than or equal to TH2 and less than TH3, it can be sensed with a touch force of
전술한 바와 같이, 디스플레이 패널(110)의 중앙 지점(C)에서 멀리 위치한 제1 전극(E1)의 경우, 검출 신호의 신호 세기 감쇄 량만큼 임계 값도 작게 정의되어, 서로 다른 위치에서 발생한 포스 터치라고 하더라도, 동일한 힘을 가한 서로 다른 터치인 경우에는, 동일한 터치 포스 센싱 결과를 얻을 수 있다. As described above, in the case of the first electrode E1 located far from the center point C of the
각 제1 전극(E1) 별로 정의되는 임계 값의 산출 방식은 다음과 같다. The calculation method of the threshold value defined for each first electrode E1 is as follows.
p(x, y)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 임계 값(TH)은, p(x, y)에 위치한 제1 전극(E1)을 통한 검출 신호의 최대 신호 세기(Sp), 중앙 지점(C)에 가장 근접하여 위치한 제1 전극(E1)의 최대 신호 세기(Sc), 중앙 지점(C)에 가장 근접하여 위치한 제1 전극(E1)의 임계 값(THc)에 기초하여 산출된 값일 수 있다. the threshold value TH defined in the first electrode E1 positioned at p (x, y) is the maximum signal intensity Sp of the detection signal through the first electrode E1 located at p (x, y) Based on the maximum signal intensity Sc of the first electrode E1 closest to the center point C and the threshold THc of the first electrode E1 located closest to the center point C, Lt; / RTI >
더 구체적으로, p(x, y)에 위치한 제1 전극(E1)에 정의된 임계 값(TH)은, 아래 수학식 2와 같이 p(x, y)에 위치한 제1 전극(E1)을 통한 검출 신호의 최대 신호 세기(Sp)를 중앙 지점(C)에 가장 근접하여 위치한 제1 전극(E1)의 최대 신호 세기(Sc)로 나눈 값에 중앙 지점(C)에 가장 근접하여 위치한 제1 전극(E1)의 임계 값(THc)을 곱한 값일 수 있다. More specifically, the threshold value TH defined in the first electrode E1 located at p (x, y) is calculated by the following equation (2) through the first electrode E1 located at p The maximum signal intensity Sp of the detection signal is divided by the maximum signal intensity Sc of the first electrode E1 located closest to the center point C, May be a value obtained by multiplying the threshold value THc of the reference signal E1.
전술한 방식으로, 각 제1 전극(E1) 별로 정의되는 임계 값을 산출함으로써, 각 제1 전극(E1)의 위치에 따른 검출 신호 세기 감쇄분을 정확하게 보상해주어 정확한 터치 포스 센싱을 가능하게 해줄 수 있다. By calculating the threshold value defined for each first electrode E1 in the above-described manner, it is possible to accurately compensate the intensity of the detection signal intensity according to the position of each first electrode E1, thereby enabling accurate touch force sensing have.
아래에서는, 이상에서 설명한 터치 포스 센싱 방법에 대하여 도 20 및 도 21을 참조하여 간략하게 다시 설명한다. Hereinafter, the touch force sensing method described above will be briefly described again with reference to FIGS. 20 and 21. FIG.
도 20은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 포스 센싱 방법에 대한 흐름도이고, 도 21은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 포스 센싱 방법에서 터치 포스 센싱 단계에 대한 세부 흐름도이다. FIG. 20 is a flowchart of a touch force sensing method of the
도 20을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 포스 센싱 방법은, 터치 포스 구동 단계(S2010), 신호 검출 단계(S2020) 및 터치 포스 센싱 단계(S2030) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 20, the touch force sensing method of the
터치 포스 구동 단계(S2010)에서, 터치 회로(120)는, 디스플레이 패널(110)에 내장된 다수의 제1 전극(E1) 중 전체 또는 일부로 제1 전극 구동 신호(DS1)를 인가하고, 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2)으로 제2 전극 구동 신호(DS2)를 인가한다. In the touch force driving step S2010, the
신호 검출 단계(S2020)에서, 터치 회로(120)는, 다수의 제1 전극(E1) 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 신호 검출 전극을 통해 검출 신호를 검출한다. In the signal detection step S2020, the
터치 포스 센싱 단계(S2030)에서, 터치 회로(120)는, 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력한다. In the touch force sensing step S2030, the
한편, 디스플레이 패널(110)에 가해진 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널(110)을 누른 서로 다른 터치인 경우, 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재할 수 있다. If the
동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널(110)을 누른 서로 다른 터치인 경우, 터치 포스 센싱 결과가 동일해야 한다. 하지만, 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널(110)을 누른 서로 다른 터치의 위치가 다르기 때문에, 신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재하여 터치 포스 센싱 결과가 달라지는 터치 포스 센싱 오류가 발생할 수 있다. If the
하지만, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 포스 센싱 방법에 따르면, 디스플레이 패널(110)에 가해진 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널(110)을 누른 서로 다른 터치인 경우 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다. However, according to the touch force sensing method of the
전술한 터치 포스 센싱 방법을 이용하면, 다른 위치에서 포스 터치가 발생하더라도, 동일한 힘을 가한 포스 터치이기만 하면, 구조적인 특징으로 인해 검출 신호 세기 감쇄가 있더라도 동일한 터치 포스 센싱 결과를 얻음으로써, 포스 터치의 위치와 무관하게 터치 포스를 정확하게 센싱할 수 있도록 해준다. By using the above-described touch force sensing method, even if a force touch is generated at another position, the same force force sensing result can be obtained even if the detection signal strength is attenuated due to a structural feature, Regardless of the position of the touch point.
도 21을 참조하면, 터치 포스 센싱 단계(S2030)는, 각 제1 전극(E1) 별로 정의된 임계 값 중에서 신호 검출 전극에 대하여 정의된 임계 값을 추출하는 단계(S2110)와, 검출 신호의 신호 세기와 추출된 임계 값을 비교하는 단계(S2120)와, 비교 결과에 따라, 터치 포스의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하는 단계(S2030) 등으로 진행될 수 있다. Referring to FIG. 21, the touch force sensing step S2030 includes a step S2110 of extracting a threshold value defined for the signal detecting electrode among the threshold values defined for each first electrode E1, (S2120) comparing the strength with the extracted threshold value, and determining at least one of presence / absence, size and level of the touch force (S2030) according to the comparison result.
각 제1 전극 별로 정의된 임계 값은 서로 다를 수 있다. The thresholds defined for each first electrode may be different.
더 구체적으로, 디스플레이 패널(100)의 중앙 지점에서 멀리 위치한 제1 전극(E1)일수록 작은 임계 값이 정의될 수 있다. More specifically, a smaller threshold value may be defined for the first electrode E1 located far from the center point of the
전술한 바와 같이, 각 제1 전극(E1) 별로 크기가 다른 하나 이상의 임계 값을 정의해두고 이를 이용하여, 터치 포스 센싱 처리를 수행함으로써, 구조적인 특징으로 인해 검출 신호 세기 감쇄가 발생하여 야기될 수 있는 터치 포스 센싱 오류를 방지해줄 수 있다. As described above, one or more thresholds different in size are defined for each first electrode E1 and the touch force sensing process is performed using the threshold value, thereby causing the detection signal intensity to be attenuated due to a structural feature It is possible to prevent a touch force sensing error.
도 22 및 도 23은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 회로(120)를 나타낸 도면들이다.22 and 23 are views showing the
도 22 및 도 23을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 회로(120)는, 신호 생성 회로(2200), 제1 전극 구동 회로(2210), 제2 전극 구동 회로(2220) 및 센싱 회로(2230) 등을 포함할 수 있다. 22 and 23, the
신호 생성 회로(2200)는 제1 전극 구동 신호(DS1)를 생성하여 출력할 수 있다.The
제1 전극 구동 회로(2210)는, 디스플레이 패널(110)에 내장된 다수의 제1 전극(E1) 중 전체 또는 일부로 인가될 제1 전극 구동 신호(DS1)를 출력할 수 있다.The first
이러한 제1 전극 구동 회로(2210)에서 출격된 제1 전극 구동 신호(DS1)는 해당 제1 전극(E1)에 대응되어 연결된 신호 라인(SL)으로 공급되어 해당 제1 전극(E1)에 인가된다. The first electrode driving signal DS1 from the first
이러한 제1 전극 구동 회로(2210)는 도 7의 적분기(730), 아날로그 컨버터(ADC) 등을 포함할 수 있고, 경우에 따라서, 다수의 제1 전극(E1) 각각에 연결되는 신호 라인(미도시) 중에서 구동 전극을 선택하기 위한 멀티 플렉서(Multiplexer), 다수의 제1 전극(E1) 각각에 연결되는 신호 라인(미도시)을 통해서 검출 신호(아날로그 신호)를 검출하기 위한 아날로그 프런트 엔드(AFE: Analog Front End) 등을 포함할 수도 있다. The first
한편, 제1 전극 구동 회로(2210)는, 디스플레이 모드 구간 동안, 다수의 제1 전극(E1)으로 디스플레이 구동 전압을 공급해줄 수도 있다. 여기서, 디스플레이 구동 전압은, 일 예로, 다수의 제1 전극(E1) 모두로 공통으로 공급되는 공통 전압일 수 있다. Meanwhile, the first
또한, 제1 전극 구동 회로(2210)는, 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동 회로를 더 포함할 수도 있다.The first
제2 전극 구동 회로(2220)는, 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2)으로 제2 전극 구동 신호(DS2)를 인가하기 위한 회로이다. The second
센싱 회로(2230)는, 다수의 제1 전극(E1) 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정함으로써 터치 포스를 센싱하여 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다. The
신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재할 수 있다. A signal intensity variation of the detection signal may exist depending on the electrode position of the signal detection electrode.
디스플레이 패널(110)에 가해진 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널(110)을 누른 서로 다른 터치인 경우 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수 있다. Even if the positions applied to the
전술한 터치 회로(120)에 따르면, 다른 위치에서 포스 터치가 발생하더라도, 동일한 힘을 가한 포스 터치이기만 하면, 터치 포스를 센싱하기 위한 구조적인 특징으로 인해 터치 포스 센싱 처리에 이용되는 검출 신호 세기 감쇄가 있더라도 동일한 터치 포스 센싱 결과를 얻음으로써, 포스 터치의 위치와 무관하게 터치 포스를 정확하게 센싱할 수 있도록 해준다. According to the above-described
도 22를 참조하면, 신호 생성 회로(2200)는, 제1 전극 구동 신호(DS1)뿐만 아니라, 제2 전극 구동 신호(DS2)도 생성하여 출력할 수 있다. Referring to FIG. 22, the
이 경우, 제2 전극 구동 회로(2220)는, 신호 생성 회로(2200)에서 출력된 제2 전극 구동 신호(DS2)를 제2 전극(E2)으로 전달해주는 회로일 수 있으며, 일 예로, 적어도 하나의 인쇄회로 또는 신호 전달 배선 등을 이루어질 수 있다. In this case, the second
도 23을 참조하면, 신호 생성 회로(2200)는, 제2 전극 구동 신호(DS2)를 생성하지 않고, 제1 전극 구동 신호(DS1)만 생성하여 출력할 수 있다.Referring to FIG. 23, the
이 경우, 터치 회로(120)는, 신호 생성 회로(2200)에서 출력된 제1 전극 구동 신호(DS1)를 변환하여 제2 전극 구동 신호(DS2)를 생성하는 신호 변환기(2240)를 더 포함할 수 있다. In this case, the
이러한 신호 변환기(2240)는, 일 예로, 신호 전압 레벨을 조절하는 레벨 쉬프터(Level Shifter)를 포함하여 구현될 수 있으며, 신호 생성 회로(2200)에서 출력된 제1 전극 구동 신호(DS1)를 변환하여 원하는 제2 전극 구동 신호(DS2)를 생성하기 위하여, 신호 위상을 제어하는 위상 제어기를 포함하거나, DC 신호를 AC 신호(펄스 신호)로 변환하는 DA 컨버터를 포함하거나, AC 신호(펄스 신호)를 DC 신호로 변환하는 AD 컨버터 등을 포함할 수 있다. For example, the
전술한 바와 같이, 신호 생성 회로(2200)가 제2 전극 구동 신호(DS2)를 생성하지 않고, 신호 변환기(2240)가 신호 생성 회로(2200)에서 생성된 제1 전극 구동 신호(DS1)를 변환하여 변환된 제1 전극 구동 신호(DS1)를 제2 전극 구동 신호(DS2)로서 생성하는 경우, 제2 전극 구동 회로(2220)는, 신호 변환기(2240)에서 출력된 제2 전극 구동 신호(DS2)를 제2 전극(E2)으로 전달해주는 회로일 수 있으며, 일 예로, 적어도 하나의 인쇄회로 또는 신호 전달 배선 등을 이루어질 수 있다. The
한편, 신호 변환기(2240)는 제2 전극 구동 회로(1320)으로도 볼 수 있으며, 제2 전극 구동 회로(1320)에 포함되는 것으로 볼 수도 있다. The
전술한 바와 같이, 제2 전극 구동 신호(DS2)의 생성을 위해, 신호 변환기(2240)를 이용하는 경우, 신호 생성 회로(1300)는 제1 전극 구동 신호(DS1)만을 생성해도 되기 때문에 신호 생성 부담을 줄여줄 수 있고, 효과적인 터치 구동을 제공해줄 수 있다. As described above, when the
한편, 신호 생성 회로(1300)가 제1 전극 구동 신호(DS1)뿐만 아니라 제2 전극 구동 신호(DS2)를 더 생성하는 경우, 제1 전극 구동 신호(DS1)와는 다른 형태의 제2 전극 구동 신호(DS2)를 이용하여 터치 모드 구간에서의 구동을 하기가 용이해질 수 있으며, 신호 변환을 위한 추가 구성이 필요 없는 이점이 있다. On the other hand, when the signal generating circuit 1300 further generates the second electrode driving signal DS2 as well as the first electrode driving signal DS1, the second electrode driving signal DS1, which is different from the first electrode driving signal DS1, The driving in the touch mode section can be facilitated by using the second signal line DS2, and there is no need for additional configuration for signal conversion.
한편, 터치 회로(120)에 포함된 신호 생성 회로(2200), 제1 전극 구동 회로(2210) 및 센싱 회로(2230) 등 각각은 별도의 집적회로 또는 별도의 부품으로 구현될 수 있다. Each of the
이 경우, 신호 생성 회로(1300)는 파워 집적회로(Power IC)로 구현될 수 있다. In this case, the signal generation circuit 1300 may be implemented as a power IC (Power IC).
제1 전극 구동 회로(2210)는 디스플레이 모드 구간과 터치 모드 구간 동안 다수의 제1 전극(E1)을 구동하기 위한 구동 집적회로로 구현될 수 있으며, 경우에 따라서는, 데이터 구동 회로를 더 포함하는 구동 집적회로로 구현될 수도 있다. The first
센싱 회로(2230)는, 마이크로 컨트롤 유닛(MCU: Micro Control Unit)으로 구현될 수도 있다. The
한편, 신호 생성 회로(2200), 제1 전극 구동 회로(2210) 및 센싱 회로(2230) 등 중 적어도 둘 이상은 하나의 집적회로 또는 하나의 부품으로 구현될 수 있다. At least two of the
예를 들어, 신호 생성 회로(2200)와 제1 전극 구동 회로(2210)가 하나의 집적회로로 구현될 수 있다. 또는, 신호 생성 회로(2200), 제1 전극 구동 회로(2210) 및 센싱 회로(2230)가 하나의 부품으로 구현될 수도 있다. For example, the
도 24는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 센싱 회로(2230)를 나타낸 도면이다.24 is a diagram showing a
도 24를 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 센싱 회로(2230)는, 디스플레이 패널(110)에 내장된 다수의 제1 전극(E1) 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극(E1)에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 대한 검출 신호 값(신호 세기의 디지털 값일 수 있음)을 입력 받는 입력부(2410)와, 검출 신호 값에 근거하여 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 처리부(2420) 등을 포함할 수 있다. 24, the
터치 디스플레이 장치(100)는 처리부(2420)에서 출력된 터치 포스 센싱 결과에 대응되는 기능(Function)을 수행할 수 있다. The
한편, 입력부(2410)는, 다수의 제1 전극(E1) 중 전체 또는 일부에 제1 전극 구동 신호(DS1)가 인가되고 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2 전극(E2)에 제2 전극 구동 신호(DS2)가 인가된 이후, 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 대한 검출 신호 값을 입력 받는다. On the other hand, the
이에 따라, 처리부(2420)는, 검출 신호 값이 다르더라도 신호 검출 전극의 위치에 따라서는 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력할 수도 있다. Accordingly, the
전술한 센싱 회로(2230)를 이용하면, 다른 위치에서 포스 터치가 발생하더라도, 동일한 힘을 가한 포스 터치이기만 하면, 구조적인 특징으로 인해 검출 신호 세기 감쇄가 있더라도 동일한 터치 포스 센싱 결과를 얻음으로써, 포스 터치의 위치와 무관하게 터치 포스를 정확하게 센싱할 수 있도록 해준다.By using the above-described
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 다양한 기능을 다양한 형태로 제공하기 위하여, 사용자의 터치 발생 시, 터치 좌표(위치)를 센싱하는 것뿐만 아니라, 사용자가 터치 시 디스플레이 패널(110)을 누르는 터치 포스(Touch Force)를 센싱할 수 있다. According to the embodiments as described above, in order to provide various functions in various forms, it is necessary not only to sense the touch coordinates (position) when a user touches the touch panel, It is possible to sense the touch force to be pressed.
또한, 본 실시예들에 의하면, 터치 포스 센서 구조 상 야기될 수 있는 검출 신호의 신호 세기 편차에 따른 터치 포스 센싱 오류를 방지해줄 수 있다. In addition, according to the embodiments, it is possible to prevent a touch force sensing error due to a signal intensity variation of a detection signal that may be caused by the structure of the touch force sensor.
또한, 본 실시예들에 의하면, 사용자가 터치한 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 디스플레이 패널(110)을 누른 서로 다른 터치에 대하여, 동일한 터치 포스 센싱 결과를 얻을 수 있다. In addition, according to the embodiments, even if the positions touched by the user are different from each other, the same touch force sensing results can be obtained for the different touches on the
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. , Separation, substitution, and alteration of the invention will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 터치 디스플레이 장치
110: 디스플레이 패널
120: 구동 회로
E1: 제1 전극
E2: 제2 전극100: Touch display device
110: Display panel
120: driving circuit
E1: first electrode
E2: Second electrode
Claims (20)
상기 디스플레이 패널의 외부에 위치하는 적어도 하나의 제2 전극; 및
상기 다수의 제1 전극 중 전체 또는 일부로 제1 전극 구동 신호를 인가하고 상기 제2 전극으로 제2 전극 구동 신호를 인가하여 터치 포스 구동을 수행하고, 상기 다수의 제1 전극 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 터치 회로를 포함하고,
상기 신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재하고,
상기 터치 회로는,
상기 디스플레이 패널에 가해진 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 상기 디스플레이 패널을 누른 서로 다른 터치인 경우 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 터치 디스플레이 장치. A plurality of first electrodes embedded in the display panel;
At least one second electrode located outside the display panel; And
A first electrode driving signal is applied to all or a part of the plurality of first electrodes, a second electrode driving signal is applied to the second electrode to perform touch force driving, and among the plurality of first electrodes, A size and a level of a touch force with respect to a touch based on a detection signal detected through at least one signal detection electrode corresponding to a first electrode serving as a signal detection target for a touch And a touch circuit outputting a force sensing result,
There is a signal intensity variation of the detection signal depending on the electrode position of the signal detection electrode,
The touch circuit includes:
And outputs the same touch force sensing result when different touches are pressed on the display panel with the same level of force even though the positions applied to the display panel are different.
상기 신호 검출 전극은 상기 다수의 제1 전극 중에서 상기 터치에 대한 터치 위치와 대응되어 위치한 제1 전극인 터치 디스플레이 장치. The method according to claim 1,
Wherein the signal detection electrode is a first electrode positioned corresponding to a touch position of the touch among the plurality of first electrodes.
상기 신호 검출 전극의 전극 위치가 상기 디스플레이 패널의 중앙 지점에서 멀어질수록 검출 신호의 신호 세기는 작아지는 터치 디스플레이 장치. The method according to claim 1,
Wherein the signal intensity of the detection signal decreases as the position of the electrode of the signal detection electrode moves away from the central point of the display panel.
상기 터치 회로는,
상기 신호 검출 전극을 통해 검출 신호가 검출되면,
상기 신호 검출 전극을 통한 검출 신호의 신호 세기와 상기 신호 검출 전극에 해당하는 제1 전극에 대하여 정의된 하나 이상의 임계 값을 비교하고,
비교 결과에 근거하여 상기 터치 포스의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하는 터치 디스플레이 장치. The method according to claim 1,
The touch circuit includes:
When a detection signal is detected through the signal detection electrode,
Comparing the signal intensity of the detection signal through the signal detection electrode with one or more thresholds defined for the first electrode corresponding to the signal detection electrode,
And determines at least one of presence / absence, size and level of the touch force based on the comparison result.
상기 각 제1 전극 별로 터치 포스의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하기 위한 기준이 되는 하나 이상의 임계 값이 정의되고,
상기 각 제1 전극 별로 정의된 하나 이상의 임계 값은 제1 전극 간에 서로 다르게 정의되는 터치 디스플레이 장치. 5. The method of claim 4,
One or more thresholds are defined for each of the first electrodes to determine at least one of presence, size, and level of the touch force,
Wherein at least one threshold value defined for each of the first electrodes is differently defined between the first electrodes.
제1 전극 간에 서로 대응되는 임계 값의 대소 관계와 관련하여, 상기 디스플레이 패널의 중앙 지점에서 멀리 위치한 제1 전극일수록 작은 임계 값이 정의되는 터치 디스플레이 장치. 6. The method of claim 5,
Wherein a threshold value is defined as a smaller value for a first electrode located far from a central point of the display panel in relation to a magnitude relation between thresholds corresponding to each other between the first electrodes.
상기 각 제1 전극에 정의된 임계 값은,
중앙 지점에 가장 근접하여 위치한 제1 전극의 최대 신호 세기와, 자신을 통한 검출 신호의 최대 신호 세기와, 중앙 지점에 가장 근접하여 위치한 제1 전극의 임계 값에 기초하여 산출된 값인 터치 디스플레이 장치. 5. The method of claim 4,
Wherein the threshold value defined for each first electrode is a threshold value,
The maximum signal intensity of the first electrode located closest to the center point, the maximum signal intensity of the detected signal through the first electrode, and the threshold value of the first electrode located closest to the center point.
상기 제1 전극 구동 신호 및 상기 제2 전극 구동 신호 각각은 펄스 형태의 신호이거나 DC 전압 신호인 터치 디스플레이 장치. The method according to claim 1,
Wherein each of the first electrode driving signal and the second electrode driving signal is a pulse-shaped signal or a DC voltage signal.
상기 제1 전극 구동 신호 및 상기 제2 전극 구동 신호가 펄스 신호 형태인 경우, 상기 제1 전극 구동 신호 및 상기 제2 전극 구동 신호는 정 위상 또는 역 위상 관계이고,
상기 제1 전극 구동 신호 및 상기 제2 전극 구동 신호는 정 위상 관계인 경우,
상기 제2 전극 구동 신호는 상기 제1 전극 구동 신호의 진폭보다 큰 진폭을 갖는 터치 디스플레이 장치. The method according to claim 1,
Wherein when the first electrode driving signal and the second electrode driving signal are pulse signals, the first electrode driving signal and the second electrode driving signal have a positive phase or a negative phase relationship,
When the first electrode driving signal and the second electrode driving signal have a positive phase relationship,
Wherein the second electrode driving signal has an amplitude larger than the amplitude of the first electrode driving signal.
상기 다수의 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에는 상기 디스플레이 패널 상에 가해지는 터치 포스에 따라 크기가 가변 되는 적어도 하나의 갭이 존재하는 터치 디스플레이 장치.The method according to claim 1,
Wherein at least one gap varying in size according to a touch force applied to the display panel is present between the plurality of first electrodes and the second electrode.
상기 제2 전극은 상기 디스플레이 패널의 하부 구조물의 하부 또는 내부에 위치하는 터치 디스플레이 장치. The method according to claim 1,
Wherein the second electrode is located below or inside the lower structure of the display panel.
상기 하부 구조물은 백 라이트 유닛인 터치 디스플레이 장치. 12. The method of claim 11,
Wherein the lower structure is a backlight unit.
상기 다수의 제1 전극 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출 신호를 검출하는 신호 검출 단계; 및
상기 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 터치 포스 센싱 단계를 포함하고,
상기 신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재하고,
상기 디스플레이 패널에 가해진 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 상기 디스플레이 패널을 누른 서로 다른 터치인 경우 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 터치 디스플레이 장치의 터치 포스 센싱 방법.A touch force driving step of applying a first electrode driving signal to all or a part of a plurality of first electrodes built in a display panel and applying a second electrode driving signal to a second electrode located outside the display panel;
A signal detection step of detecting a detection signal through at least one signal detection electrode corresponding to a first electrode to be a signal detection target for the touch force sensing process among the plurality of first electrodes; And
And a touch force sensing step of determining at least one of presence / absence, size and level of a touch force with respect to the touch based on the detection signal to output a touch force sensing result,
There is a signal intensity variation of the detection signal depending on the electrode position of the signal detection electrode,
And outputting the same touch force sensing result when the display panel is pressed with the same level of force even if the positions applied to the display panel are different from each other.
상기 터치 포스 센싱 단계는,
상기 각 제1 전극 별로 정의된 임계 값 중에서 상기 신호 검출 전극에 대하여 정의된 임계 값을 추출하는 단계;
상기 검출 신호의 신호 세기와 상기 추출된 임계 값을 비교하는 단계; 및
비교 결과에 따라, 상기 터치 포스의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함하는 터치 디스플레이 장치의 터치 포스 센싱 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the touch force sensing step comprises:
Extracting a threshold value defined for the signal detection electrode from among threshold values defined for each first electrode;
Comparing the signal strength of the detection signal with the extracted threshold value; And
And determining at least one of presence, size, and level of the touch force according to the comparison result.
상기 각 제1 전극 별로 정의된 임계 값은 서로 다른 터치 디스플레이 장치의 터치 포스 센싱 방법. 15. The method of claim 14,
Wherein the threshold values defined for each of the first electrodes are different from each other.
상기 디스플레이 패널의 중앙 지점에서 멀리 위치한 제1 전극일수록 작은 임계 값이 정의되는 터치 디스플레이 장치의 터치 포스 센싱 방법. 16. The method of claim 15,
Wherein a smaller threshold value is defined for a first electrode located far from a center point of the display panel.
디스플레이 패널에 내장된 다수의 제1 전극 중 전체 또는 일부로 인가될 상기 제1 전극 구동 신호를 출력하는 제1 전극 구동 회로;
상기 디스플레이 패널의 외부에 위치하는 제2 전극으로 제2 전극 구동 신호를 인가하기 위한 제2 전극 구동 회로; 및
상기 다수의 제1 전극 중에서 터치 포스 센싱 처리를 위한 신호 검출 대상이 되는 제1 전극에 해당하는 적어도 하나의 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 근거하여, 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 센싱 회로를 포함하고,
상기 신호 검출 전극의 전극 위치에 따라 검출 신호의 신호 세기 편차가 존재하고,
상기 디스플레이 패널에 가해진 위치가 서로 다르더라도 동일한 수준의 힘으로 상기 디스플레이 패널을 누른 서로 다른 터치인 경우 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 터치 회로. A signal generating circuit for generating and outputting a first electrode driving signal;
A first electrode driving circuit for outputting the first electrode driving signal to be applied to all or a part of the plurality of first electrodes built in the display panel;
A second electrode driving circuit for applying a second electrode driving signal to a second electrode located outside the display panel; And
A touch sensor for detecting a touch of a touch based on a detection signal detected through at least one signal detection electrode corresponding to a first electrode serving as a signal detection target for the touch forcing process among the plurality of first electrodes, And a sensing circuit for determining at least one of presence, presence, size, and level of the touch screen and outputting the touch force sensing result,
There is a signal intensity variation of the detection signal depending on the electrode position of the signal detection electrode,
Wherein the same touch force sensing result is output when the display panel is pressed with the same level of force even though the positions of the touch panel are different from each other.
상기 신호 생성 회로는 상기 제2 전극 구동 신호를 생성하여 출력하는 터치 회로. 18. The method of claim 17,
And the signal generating circuit generates and outputs the second electrode driving signal.
상기 제1 전극 구동 신호를 변환하여 상기 제2 전극 구동 신호를 생성하는 신호 변환기를 더 포함하는 터치 회로. 18. The method of claim 17,
And a signal converter for converting the first electrode driving signal to generate the second electrode driving signal.
상기 검출 신호 값에 근거하여 터치에 대한 터치 포스(Touch Force)의 유무, 크기 및 레벨 중 적어도 하나를 결정하여 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 처리부를 포함하고,
상기 입력부는,
상기 다수의 제1 전극 중 전체 또는 일부에 제1 전극 구동 신호가 인가되고 상기 디스플레이 패널의 외부에 위치하는 제2 전극에 제2 전극 구동 신호가 인가된 이후, 상기 신호 검출 전극을 통해 검출되는 검출 신호에 대한 검출 신호 값을 입력 받고,
상기 처리부는,
상기 검출 신호 값이 다르더라도 상기 신호 검출 전극의 위치에 따라서는 동일한 터치 포스 센싱 결과를 출력하는 센싱 회로.An input unit for receiving a detection signal value for a detection signal detected through at least one signal detection electrode corresponding to a first electrode to be a signal detection target for a touch force sensing process among a plurality of first electrodes built in a display panel; And
And a processing unit for determining at least one of presence, size, and level of a touch force with respect to a touch based on the detection signal value and outputting a touch force sensing result,
Wherein the input unit comprises:
A first electrode driving signal is applied to all or a part of the plurality of first electrodes and a second electrode driving signal is applied to a second electrode located outside the display panel, Receiving a detection signal value for the signal,
Wherein,
And outputs the same touch force sensing result depending on the position of the signal detection electrode even though the detection signal value is different.
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---|---|---|---|---|
WO2020216305A1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 精电(河源)显示技术有限公司 | Sensing layer provided with force sensor, and touch apparatus |
US10845911B2 (en) | 2018-02-08 | 2020-11-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Force sensor member and display device including the same |
KR20210146043A (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-03 | 삼성전기주식회사 | Touch sensing device and electronic device with hybrid sensing structure |
US11481053B2 (en) | 2018-04-27 | 2022-10-25 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and touch sensor including touch sensing electrodes |
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- 2016-04-15 KR KR1020160046037A patent/KR20170119002A/en unknown
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