KR20190038770A - Force-touch panel, and fource-touch detection device and display system having the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a force-touch panel having a touch-sensing function and a force-sensing function, a force-touch detection device including the same and a display system thereof. According to the present invention, the force-touch panel comprises: a plurality of driving lines connected to a plurality of driving electrodes in series; a plurality of touch-sensing lines connected to a plurality of touch-sensing electrodes in series and disposed on the lower part of a layer having the driving electrodes formed thereon to output a touch-sensing signal coupled to capacitance formed between the driving electrode and the touch-sensing electrode; and a plurality of force-sensing lines connected to a plurality of force-sensing electrodes in series, disposed on the lower part of the driving lines to be covered by the driving electrodes, respectively, and disposed on the same plane as that of the touch-sensing lines to output a force-sensing signal coupled to capacitance formed between the driving electrode and the force-sensing electrode, wherein the number of force-sensing electrodes is equal to the number of driving electrodes in order to realize multi force-sensing through the force-sensing electrodes. Accordingly, the driving lines are close to a surface touched by a user′s finger and the touch-sensing lines and the force-sensing lines are spaced apart from the surface touched by the user′s finger such that the force-touch panel is formed, thereby providing the touch-sensing function and the force-sensing function to the force-touch panel.

Description

포스-터치 패널, 이를 갖는 포스-터치 감지 장치 및 디스플레이 시스템{FORCE-TOUCH PANEL, AND FOURCE-TOUCH DETECTION DEVICE AND DISPLAY SYSTEM HAVING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a force-touch panel, a force-touch sensing device having the same,

본 발명은 포스-터치 패널, 이를 갖는 포스-터치 감지 장치 및 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치-센싱 기능 및 포스-센싱 기능이 부여된 포스-터치 패널, 이를 갖는 포스-터치 감지 장치 및 디스플레이 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a force-touch panel, and more particularly, to a force-touch panel having a touch-sensing function and a force-sensing function, and a force- And a display system.

일반적으로 터치 스크린은 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 패널을 포함하는 터치 입력 장치의 터치 표면을 구성할 수 있다. 이러한 터치 패널은 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. In general, the touch screen may constitute a touch surface of a touch input device including a touch panel, which may be a transparent panel with a touch-sensitive surface. Such a touch panel may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible surface of the display screen.

사용자가 손가락 등으로 터치 스크린을 단순히 터치함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 컴퓨팅 시스템은 터치 스크린 상의 터치 및 터치 위치를 인식하고 이러한 터치를 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈의 성능을 저하시키지 않으면서 터치 스크린 상의 터치에 따른 터치 위치뿐 아니라 터치의 압력(또는 포스) 크기를 검출할 수 있는 터치 입력 장치에 대한 필요성이 야기되고 있다. The user simply touches the touch screen with a finger or the like so that the user can operate the computing system. Generally, a computing system is able to recognize touch and touch locations on a touch screen and interpret the touch to perform operations accordingly. At this time, there is a need for a touch input device capable of detecting a pressure (or force) size of a touch as well as a touch position according to a touch on the touch screen without deteriorating the performance of the display module.

이러한 점을 고려하여, 터치 스크린 상의 터치의 위치뿐 아니라 터치 포스의 크기를 검출할 수 있는 디스플레이 모듈을 포함하는 터치 입력 장치가 제안되었다. In consideration of this point, a touch input device including a display module capable of detecting not only the position of a touch on a touch screen but also the size of the touch force has been proposed.

또한, 디스플레이 모듈의 시인성(visibility) 및 광 투과율을 저하시키지 않고 터치 위치 및 터치의 포스 크기를 검출할 수 있도록 구성된, 디스플레이 모듈을 포함하는 터치 입력 장치가 제안되었다. Further, a touch input device including a display module configured to detect a touch position and a force size of a touch without lowering the visibility and light transmittance of the display module has been proposed.

한국등록특허 제10-1634315호 (2016. 06. 22.)Korean Patent No. 10-1634315 (June 22, 2016) 한국공개특허 제2016-0042236호 (2016. 04. 19.)Korean Patent Publication No. 2016-0042236 (May 19, 2016)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 터치 스크린 상의 터치 위치뿐 아니라 터치 포스를 검출할 수 있도록 터치-센싱 기능 및 포스-센싱 기능이 부여된 포스-터치 패널을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a force-touch panel having a touch-sensing function and a force- .

본 발명의 다른 목적은 상기한 포스-터치 패널을 갖는 포스-터치 감지 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a force-touch sensing device having the force-touch panel.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 포스-터치 패널을 갖는 디스플레이 시스템을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a display system having the above-described force-touch panel.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 포스-터치 패널은, 복수의 구동 전극들이 직렬 연결된 복수의 구동 라인들; 복수의 터치-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들이 형성된 층의 하부에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 터치-센싱 전극 사이에 형성되는 정전용량에 의해 커플링된 터치-센싱 신호를 출력하는 복수의 터치-센싱 라인들; 및 복수의 포스-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들 각각에 커버되도록 상기 구동 라인들의 하부에 배치되고, 상기 터치-센싱 라인들과 동일한 평면상에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 포스-센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 의해 커플링된 포스-센싱 신호를 출력하는 복수의 포스-센싱 라인들을 포함하되, 상기 포스-센싱 전극들을 통해 멀티 포스-센싱이 가능하도록 상기 포스-센싱 전극의 갯수와 상기 구동 전극의 갯수는 동일한 것을 특징으로 한다. In order to achieve the object of the present invention, a force-touch panel according to an embodiment includes a plurality of driving lines in which a plurality of driving electrodes are connected in series; Sensing signal is coupled in series by a plurality of touch-sensing electrodes connected to each other by a capacitance formed between the driving electrode and the touch-sensing electrode, the touch- A plurality of touch-sensing lines; And a plurality of force-sensing electrodes connected in series and disposed below the driving lines so as to cover each of the driving electrodes, wherein the driving electrodes are disposed on the same plane as the touch-sensing lines, A plurality of force-sensing lines for outputting a force-sensing signal coupled by a capacitance formed between the sensing electrodes, wherein the number of force-sensing electrodes is set so as to enable multi-force sensing through the force- And the number of the driving electrodes is the same.

일실시예에서, 상기 구동 전극들 각각은 다이아몬드 형상을 갖고, 상기 구동 라인들 각각은 다이아몬드 형상이 직렬 연결된 띠 형상을 가질 수 있다. In one embodiment, each of the driving electrodes has a diamond shape, and each of the driving lines may have a band shape in which diamond shapes are connected in series.

일실시예에서, 상기 터치-센싱 전극들 각각은 다이아몬드 형상을 갖고, 상기 터치-센싱 라인들 각각은 다이아몬드 형상이 직렬 연결된 띠 형상을 가질 수 있다. In one embodiment, each of the touch-sensing electrodes has a diamond shape, and each of the touch-sensing lines may have a band shape in which diamond shapes are connected in series.

일실시예에서, 상기 포스-센싱 전극들 각각은 다이아몬드 형상을 갖고, 상기 포스-센싱 라인들 각각은 다이아몬드 형상이 직렬 연결된 띠 형상을 가질 수 있다. In one embodiment, each of the force-sensing electrodes has a diamond shape, and each of the force-sensing lines may have a band shape in which diamond shapes are connected in series.

일실시예에서, 상기 구동 라인은 제1 축을 따라 연장되고, 상기 터치-센싱 라인 및 상기 포스-센싱 라인 각각은 제2 축을 따라 연장될 수 있다. In one embodiment, the drive line extends along a first axis, and each of the touch-sensing line and the force-sensing line may extend along a second axis.

일실시예에서, 상기 포스-센싱 전극들 각각의 크기는 상기 구동 전극들 각각의 크기보다 작을 수 있다. In one embodiment, the size of each of the force-sensing electrodes may be smaller than the size of each of the drive electrodes.

일실시예에서, 평면상에서 관찰할 때, 상기 구동 전극들 각각은 상기 포스-센싱 전극들 각각을 완전하게 커버할 수 있다. In one embodiment, when viewed in plan view, each of the drive electrodes may completely cover each of the force-sensing electrodes.

일실시예에서, 평면상에서 관찰할 때, 상기 터치-센싱 전극들 각각은 상기 구동 전극들이 형성되지 않은 영역을 커버하도록 형성될 수 있다. In one embodiment, when viewed in plan view, each of the touch-sensing electrodes may be configured to cover an area where the driving electrodes are not formed.

일실시예에서, 평면상에서 관찰할 때, 상기 포스-센싱 전극들 각각은 상기 구동 전극들이 형성된 영역 내에 형성될 수 있다. In one embodiment, when viewed in a plan view, each of the force-sensing electrodes may be formed in an area where the driving electrodes are formed.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 포스-터치 감지 장치는, 복수의 구동 전극들이 직렬 연결된 복수의 구동 라인들과, 복수의 터치-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들이 형성된 층의 하부에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 터치-센싱 전극 사이에 형성되는 터치-센싱 신호를 출력하는 복수의 터치-센싱 라인들 및 복수의 포스-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들 각각에 커버되도록 상기 구동 라인들의 하부에 배치되고, 상기 터치-센싱 라인들과 동일한 평면상에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 포스-센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 의해 커플링된 포스-센싱 신호를 출력하는 복수의 포스-센싱 라인들을 포함하는 포스-터치 패널; 상기 구동 라인들 각각에 구동 신호를 제공하는 구동부; 상기 터치-센싱 라인들 각각에서 터치-센싱 신호를 수신하는 터치 센싱부; 상기 포스-센싱 라인들 각각에서 포스-센싱 신호를 수신하는 포스 센싱부; 및 상기 구동부, 상기 터치 센싱부 및 상기 포스 센싱부의 동작을 제어하고, 상기 터치-센싱 신호들을 근거로 터치 여부 및 터치 위치를 연산하고, 상기 포스-센싱 신호들을 근거로 포스 여부 및 포스 위치를 연산하는 제어부를 포함하되, 상기 포스-센싱 전극들을 통해 멀티 포스-센싱이 가능하도록 상기 포스-센싱 전극의 갯수와 상기 구동 전극의 갯수는 동일한 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a force-touch sensing apparatus including a plurality of driving lines in which a plurality of driving electrodes are connected in series, a plurality of touch-sensing electrodes connected in series, A plurality of touch-sensing lines and a plurality of force-sensing electrodes arranged in a lower portion of the layer in which the electrodes are formed and outputting a touch-sensing signal formed between the driving electrode and the touch- Sensing lines, and a force-sensing electrode disposed on the same plane as the touch-sensing lines and coupled by a capacitance formed between the driving electrode and the force- A force-touch panel including a plurality of force-sensing lines for outputting a sensing signal; A driving unit for supplying a driving signal to each of the driving lines; A touch sensing unit receiving a touch-sensing signal at each of the touch-sensing lines; A force sensing unit for receiving a force-sensing signal in each of the force-sensing lines; And a controller for controlling operations of the driving unit, the touch sensing unit, and the force sensing unit, computing touch states and touch positions based on the touch-sensing signals, calculating a force state and a force position based on the force- The number of the force-sensing electrodes is equal to the number of the driving electrodes so that the force-sensing electrodes can be multi-posed through the force-sensing electrodes.

일실시예에서, 상기 구동부, 상기 터치 센싱부, 상기 포스 센싱부 및 상기 제어부는 싱글칩에 구현될 수 있다. In one embodiment, the driving unit, the touch sensing unit, the force sensing unit, and the control unit may be implemented in a single chip.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 디스플레이 시스템은, 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널 위에 배치된 포스-터치 패널을 포함하되, 상기 포스-터치 패널은, 복수의 구동 전극들이 직렬 연결된 복수의 구동 라인들; 복수의 터치-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들이 형성된 층의 하부에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 터치-센싱 전극 사이에 형성되는 정전용량에 의해 커플링된 터치-센싱 신호를 출력하는 복수의 터치-센싱 라인들; 및 복수의 포스-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들 각각에 커버되도록 상기 구동 라인들의 하부에 배치되고, 상기 터치-센싱 라인들과 동일한 평면상에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 포스-센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 의해 커플링된 포스-센싱 신호를 출력하는 복수의 포스-센싱 라인들을 포함하되, 상기 포스-센싱 전극들을 통해 멀티 포스-센싱이 가능하도록 상기 포스-센싱 전극의 갯수와 상기 구동 전극의 갯수는 동일한 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a display system including: a display panel; And a force-touch panel disposed on the display panel, wherein the force-touch panel includes: a plurality of driving lines in which a plurality of driving electrodes are connected in series; Sensing signal is coupled in series by a plurality of touch-sensing electrodes connected to each other by a capacitance formed between the driving electrode and the touch-sensing electrode, the touch- A plurality of touch-sensing lines; And a plurality of force-sensing electrodes connected in series and disposed below the driving lines so as to cover each of the driving electrodes, wherein the driving electrodes are disposed on the same plane as the touch-sensing lines, A plurality of force-sensing lines for outputting a force-sensing signal coupled by a capacitance formed between the sensing electrodes, wherein the number of force-sensing electrodes is set so as to enable multi-force sensing through the force- And the number of the driving electrodes is the same.

일실시예에서, 상기 포스-터치 패널은, 상기 구동 라인들 아래에 형성된 제1 절연층을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 터치-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 아래에 배치될 수 있다. In one embodiment, the force-touch panel may further include a first insulating layer formed under the driving lines. Here, the touch-sensing lines may be disposed under the first insulation layer.

일실시예에서, 상기 포스-터치 패널은, 상기 구동 라인들 아래에 형성된 제1 절연층을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 포스-센싱 라인들과 상기 터치-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 동일한 면에 형성될 수 있다. In one embodiment, the force-touch panel may further include a first insulating layer formed under the driving lines. Here, the force-sensing lines and the touch-sensing lines may be formed on the same surface of the first insulating layer.

일실시예에서, 상기 포스-터치 패널은, 상기 구동 라인들 아래에 형성된 제1 절연층을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 포스-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 일면에 형성되고, 상기 터치-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 타면에 형성될 수 있다. In one embodiment, the force-touch panel may further include a first insulating layer formed under the driving lines. Here, the force-sensing lines may be formed on one surface of the first insulation layer, and the touch-sensing lines may be formed on the other surface of the first insulation layer.

일실시예에서, 상기 포스-터치 패널은, 상기 구동 라인들 아래에 형성된 제1 절연층; 및 상기 제1 절연층의 아래에 형성된 제2 절연층을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 포스-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 일면에 형성되고, 상기 터치-센싱 라인들은 상기 제2 절연층의 일면에 형성될 수 있다. In one embodiment, the force-touch panel includes: a first insulating layer formed below the driving lines; And a second insulating layer formed under the first insulating layer. Here, the force-sensing lines may be formed on one side of the first insulation layer, and the touch-sensing lines may be formed on one side of the second insulation layer.

이러한 포스-터치 패널, 이를 갖는 포스-터치 감지 장치 및 디스플레이 시스템에 의하면, 사용자의 핑거 등에 터치되는 면에 가깝게 구동 라인들을 배치하고, 사용자의 핑거 등에 터치되는 면에서 멀도록 터치-센싱 라인들 및 포스-센싱 라인들을 배치하여 포스-터치 패널을 형성하므로써, 포스-터치 패널에 터치-센싱 기능 및 포스-센싱 기능을 부여할 수 있다. 이에 따라, 터치 스크린 상의 터치 위치뿐 아니라 터치 포스를 검출할 수 있다.According to such a force-touch panel, a force-touch sensing device and a display system having the touch-sensing panel and the touch panel, driving lines are arranged close to a surface to be touched by a user's finger, By forming the force-sensing lines to form the force-touch panel, a touch-sensing function and a force-sensing function can be given to the force-touch panel. Accordingly, not only the touch position on the touch screen, but also the touch force can be detected.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 검출 장치를 개략적으로 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 포스-터치 패널을 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 포스-터치 패널을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 포스-터치 패널에서 터치가 없을 때 정전용량 플럭스 라인을 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 포스-터치 패널에서 핑거에 의해 포스가 없는 터치가 이루어질 때 정전용량 플럭스 라인을 도시한다.
도 6a는 도 5의 포스-터치 패널에서 이루어지는 터치 및 소프트 터치에 의한 터치-센싱 전극의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.
도 6b는 도 5의 포스-터치 패널에서 이루어지는 터치 및 소프트 터치에 의한 포스-센싱 전극의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 포스-터치 패널에서 핑거에 의해 포스가 있는 터치가 이루어질 때 정전용량 플럭스 라인을 도시한다.
도 8a는 도 7의 포스-터치 패널에서 이루어지는 언터치 및 터치에 의한 터치-센싱 전극의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.
도 8b는 도 7의 포스-터치 패널에서 이루어지는 언터치 및 포스 터치에 의한 포스-센싱 전극의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 포스-터치 패널에서 비도전성 재질에 의해 포스가 이루어질 때 정전용량 플럭스 라인을 도시한다.
도 10a는 도 9의 포스-터치 패널에서 이루어지는 언터치 및 터치에 의한 터치-센싱 전극의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.
도 10b는 도 9의 포스-터치 패널에서 이루어지는 언터치 및 터치에 의한 포스-센싱 전극의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.
1 is a block diagram schematically illustrating a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically illustrating the force-touch panel shown in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view schematically illustrating the force-touch panel of FIG.
FIG. 4 illustrates a capacitive flux line when there is no touch in the force-touch panel according to the present invention.
FIG. 5 illustrates a capacitive flux line when a force-free touch is made by a finger in a force-touch panel according to the present invention.
FIG. 6A is a graph for schematically explaining a capacitance value of a touch-sensing electrode by a touch and a soft touch in the force-touch panel of FIG.
FIG. 6B is a graph for schematically explaining capacitance values of the force-sensing electrode by touch and soft touch in the force-touch panel of FIG.
FIG. 7 illustrates a capacitive flux line when a force is applied by a finger in a force-touch panel according to the present invention.
FIG. 8A is a graph for schematically explaining electrostatic capacitance values of the touch-sensing electrodes by untouch and touch in the force-touch panel of FIG.
FIG. 8B is a graph for schematically explaining capacitance values of the force-sensing electrode by the untouch and force-touch in the force-touch panel of FIG.
FIG. 9 illustrates a capacitive flux line when a force is applied by a non-conductive material in a force-touch panel according to the present invention.
FIG. 10A is a graph for schematically explaining electrostatic capacitance values of the touch-sensing electrode by untouch and touch in the force-touch panel of FIG.
FIG. 10B is a graph for schematically explaining electrostatic capacitance values of force-sensing electrodes in the force-touch panel of FIG. 9 by untouch and touch.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 검출 장치를 개략적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 터치 검출 장치는 포스-터치 패널(100), 구동부(110), 터치 센싱부(120), 포스 센싱부(130) 및 제어부(140)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a force-touch panel 100, a driving unit 110, a touch sensing unit 120, a force sensing unit 130, and a control unit 140 .

포스-터치 패널(100)은 복수의 구동 라인들(TXL1~TXLn), 복수의 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm) 및 복수의 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)을 포함한다. The force-touch panel 100 includes a plurality of driving lines TXL1 to TXLn, a plurality of touch-sensing lines TRL1 to TRLm, and a plurality of force-sensing lines FRL1 to FRLm.

도 1에서, 구동 라인들(TXL1~TXLn)과 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)이 서로 직교 어레이(즉, 매트릭스 형상)를 구성하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 구동 라인들(TXL1~TXLn)과 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다. 여기서, n 및 m은 양의 정수로서 서로 같거나 다른 값을 가질 수 있으며 실시예에 따라 크기가 달라질 수 있다. 1, the driving lines TXL1 to TXLn and the touch-sensing lines TRL1 to TRLm are shown to form an orthogonal array (i.e., a matrix shape) with each other, but the present invention is not limited thereto, The lines TXL1 to TXLn and the touch-sensing lines TRL1 to TRLm may have any number of dimensions and application arrangements thereof, including diagonal, concentric and three-dimensional random arrangements. Here, n and m are positive integers and may be the same or different from each other, and the size may be changed according to the embodiment.

또한, 도 1에서, 구동 라인들(TXL1~TXLn)과 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)이 서로 직교 어레이를 구성하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 구동 라인들(TXL1~TXLn)과 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다. 여기서, n 및 m은 양의 정수로서 서로 같거나 다른 값을 가질 수 있으며 실시예에 따라 크기가 달라질 수 있다.1, although the driving lines TXL1 to TXLn and the force-sensing lines FRL1 to FRLm are shown as constituting an orthogonal array with each other, the present invention is not limited to this, and the driving lines TXL1 To TXLn and force-sensing lines FRL1 to FRLm may have any number of dimensions, including diagonal, concentric and three-dimensional random arrays, and their application arrangements. Here, n and m are positive integers and may be the same or different from each other, and the size may be changed according to the embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 구동 라인들(TXL1~TXLn)과 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)은 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 구동 라인들(TXL1~TXLn) 각각은 제1 축 방향으로 연장된 복수의 구동 전극들을 포함하고, 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm) 각각은 제1 축 방향과 교차하는 제2 축 방향으로 연장된 복수의 터치-센싱 전극들을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1, the driving lines TXL1 to TXLn and the touch-sensing lines TRL1 to TRLm may be arranged to cross each other. Each of the drive lines TXL1 to TXLn includes a plurality of drive electrodes extending in a first axis direction and each of the touch-sensing lines TRL1 to TRLm extends in a second axis direction intersecting the first axis direction And a plurality of touch-sensing electrodes.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동 라인들(TXL1~TXLn)과 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)은 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm) 각각은 제1 축 방향과 교차하는 제2 축 방향으로 연장된 복수의 포스-센싱 전극들을 포함할 수 있다. Also, as shown in FIG. 1, the driving lines TXL1 to TXLn and the force sensing lines FRL1 to FRLm may be arranged to cross each other. Each of the force-sensing lines FRL1 to FRLm may include a plurality of force-sensing electrodes extending in a second axial direction intersecting the first axial direction.

본 발명의 실시예에 따른 포스-터치 패널(100)에서, 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)과 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)은 서로 동일한 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)과 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)은 절연층(미도시)의 동일한 면에 형성될 수 있다. 또한, 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)과 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)과 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)은 하나의 절연층(미도시)의 양면에 각각 형성될 수도 있고, 또는 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)은 제1 절연층(미도시)의 일면에 그리고 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)은 상기 제1 절연층과 다른 제2 절연층(미도시)의 일면상에 형성될 수 있다. In the force-touch panel 100 according to the embodiment of the present invention, the force-sensing lines FRL1 to FRLm and the touch-sensing lines TRL1 to TRLm may be formed on the same layer. For example, the force-sensing lines FRL1 to FRLm and the touch-sensing lines TRL1 to TRLm may be formed on the same side of an insulating layer (not shown). Also, the force-sensing lines FRL1 to FRLm and the touch-sensing lines TRL1 to TRLm may be formed on different layers. For example, the force-sensing lines FRL1 to FRLm and the touch-sensing lines TRL1 to TRLm may be formed on both sides of an insulating layer (not shown) FRLm may be formed on one side of the first insulation layer (not shown) and the touch-sensing lines TRL1 to TRLm may be formed on one side of the second insulation layer (not shown) different from the first insulation layer.

구동 라인들(TXL1~TXLn), 터치-센싱 라인(TRL1~TRLm) 및 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동 라인(TXL), 터치-센싱 라인(TRL) 및 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동 라인(TXL), 터치-센싱 라인(TRL) 및 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)은 은잉크(silver ink), 구리(copper) 또는 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 구동 라인(TXL), 터치-센싱 라인(TRL) 및 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현되거나 은나노(nano silver) 물질로 구성될 수 있다. The driving lines TXL1 to TXLn, the touch-sensing lines TRL1 to TRLm and the force-sensing lines FRL1 to FRLm are formed of a transparent conductive material (for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3) (Indium Tin Oxide) or ATO (Antimony Tin Oxide)). However, this is merely an example, and the driving line TXL, the touch-sensing line TRL and the force-sensing lines FRL1 through FRLm may be formed of other transparent conductive materials or opaque conductive materials. For example, the driving line TXL, the touch-sensing line TRL and the force-sensing lines FRL1 through FRLm may be at least one of silver ink, copper, or carbon nanotubes (CNTs) And may include any one of them. In addition, the driving line TXL, the touch-sensing line TRL and the force-sensing lines FRL1 through FRLm may be realized by a metal mesh or a nano silver material.

구동부(110)는 포스-터치 패널(100)의 동작을 위해 구동 라인들(TXL1~TXLn)에 구동 신호를 인가한다. 본 실시예에서, 구동 신호는 제1 구동 라인(TX1)부터 제n 구동 라인(TXn)까지 순차적으로 한번에 하나의 구동 라인에 대해서 인가될 수 있다. 이러한 구동 신호의 인가는 재차 반복적으로 이루어질 수 있다. 이는 단지 예시일 뿐이며, 실시예에 따라 다수의 구동 라인들에 구동 신호가 동시에 인가될 수도 있다.The driving unit 110 applies driving signals to the driving lines TXL1 to TXLn for the operation of the force-touch panel 100. [ In this embodiment, the driving signal may be sequentially applied to one driving line at a time from the first driving line TX1 to the nth driving line TXn. This application of the driving signal can be repeated again. This is merely an example, and driving signals may be simultaneously applied to a plurality of driving lines according to an embodiment.

터치 센싱부(120)는 포스-터치 패널(100)의 터치 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 터치-센싱 신호를 수신하여 터치 및 터치 위치를 검출한다. 터치 센싱부(120)는 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)을 통해 구동 신호가 인가된 구동 라인들(TXL1~TXLn)과 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm) 사이에 생성된 정전용량(CT)에 관한 정보를 포함하는 터치-센싱 신호를 수신함으로써 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 터치-센싱 신호는 구동 라인(TXL)에 인가된 구동 신호가 구동 라인(TXL)과 터치-센싱 라인(TRL) 사이에 생성된 정전용량(CT)에 의해 커플링된 신호일 수 있다. 이와 같이, 제1 구동 라인(TXL1)부터 제n 구동 라인(TXLn)까지 인가된 구동 신호를 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)을 통해 감지하는 과정은 포스-터치 패널(100)을 스캔(scan)한다고 지칭할 수 있다. The touch sensing unit 120 receives a touch-sensing signal including information on a capacitance change amount that changes according to a touch with respect to a touch surface of the force-touch panel 100, and detects a touch and a touch position. The touch sensing unit 120 senses a capacitance generated between the driving lines TXL1 to TXLn and the touch-sensing lines TRL1 to TRLm to which the driving signal is applied through the touch-sensing lines TRL1 to TRLm CT) by receiving a touch-sensing signal including information on the touch position and the touch position. For example, the touch-sensing signal may be a signal coupled to the driving line TXL by a capacitance CT generated between the driving line TXL and the touch-sensing line TRL. The process of sensing the drive signal applied from the first drive line TXL1 to the n th drive line TXLn through the touch-sensing lines TRL1 through TRLm may be performed by scanning the force-touch panel 100 scan.

터치 센싱부(120)는 각각의 터치-센싱 라인들(TRL1~TRLm)과 스위치를 통해 연결된 수신기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 스위치는 해당 터치-센싱 라인(TRL)의 신호를 감지하는 시간 구간에 온(on)되어서 터치-센싱 라인(TRL)으로부터 터치-센싱 신호가 수신기에서 감지될 수 있도록 한다. The touch sensing unit 120 may include a receiver (not shown) connected to each of the touch-sensing lines TRL1 to TRLm through a switch. The switch is turned on during a period of sensing a signal of the touch-sensing line TRL so that a touch-sensing signal can be sensed at the receiver from the touch-sensing line TRL.

상기 수신기는 증폭기(미도시) 및 증폭기의 부(-)입력단과 증폭기의 출력단 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 궤환 캐패시터를 포함할 수 있다. 이때, 증폭기의 정(+) 입력단은 그라운드(ground)에 접속될 수 있다. 또한, 수신기는 궤환 캐패시터와 병렬로 연결되는 리셋 스위치를 더 포함할 수 있다. The receiver may include a feedback capacitor coupled between an amplifier (not shown) and a negative input of the amplifier and an output of the amplifier, i.e., a feedback path. At this time, the positive input terminal of the amplifier may be connected to the ground. In addition, the receiver may further include a reset switch connected in parallel with the feedback capacitor.

상기 리셋 스위치는 상기 수신기에 의해 수행되는 전류에서 전압으로의 변환을 리셋할 수 있다. 상기 증폭기의 부입력단은 해당 터치-센싱 라인(TRL)과 연결되어 정전용량(CT)에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. The reset switch may reset the conversion from current to voltage performed by the receiver. The negative input terminal of the amplifier may be connected to the corresponding touch-sensing line (TRL) to receive a current signal including information on the capacitance CT, and then integrate the current signal to convert the current signal into a voltage.

터치 센싱부(120)는 상기 수신기를 통해 적분된 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(analog to digital converter; ADC) (미도시)를 더 포함할 수 있다. 추후, 디지털 데이터는 프로세서(미도시)에 입력되어 포스-터치 패널(100)에 대한 터치 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 터치 센싱부(120)는 상기 수신기와 더불어, ADC 및 프로세서를 포함할 수 있다. The touch sensing unit 120 may further include an analog-to-digital converter (ADC) (not shown) for converting the data integrated through the receiver into digital data. The digital data may then be input to a processor (not shown) and processed to obtain touch information for the force-touch panel 100. The touch sensing unit 120, in addition to the receiver, may include an ADC and a processor.

포스 센싱부(130)는 포스-터치 패널(100)의 터치 표면에 대한 포스에 따라 변화되는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 포스-센싱 신호를 수신하여 포스 및 포스 위치를 검출한다. 포스 센싱부(130)는 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)을 통해 구동 신호가 인가된 구동 라인들(TXL1~TXLn)과 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm) 사이에 생성된 정전용량(CF)에 관한 정보를 포함하는 포스-센싱 신호를 수신함으로써 포스 여부 및 포스 위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 포스-센싱 신호는 구동 라인(TXL)에 인가된 구동 신호가 구동 라인(TXL)과 포스-센싱 라인(FRL) 사이에 생성된 정전용량(CF)에 의해 커플링된 신호일 수 있다. 이와 같이, 제1 구동 라인(TXL1)부터 제n 구동 라인(TXLn)까지 인가된 구동 신호를 포스-센싱 라인들(FRL1~FRLm)을 통해 감지하는 과정은 포스-터치 패널(100)을 스캔(scan)한다고 지칭할 수 있다. The force sensing unit 130 receives a force-sensing signal including information on a capacitance change amount that varies according to a force on the touch surface of the force-touch panel 100, and detects a force and a force position. The force sensing unit 130 senses a capacitance generated between the driving lines TXL1 to TXLn and the force sensing lines FRL1 to FRLm to which the driving signal is applied through the force sensing lines FRL1 to FRLm CF) by receiving a force-sensing signal including information on the force and the force position. For example, the force-sensing signal may be a signal in which the driving signal applied to the driving line TXL is coupled by the electrostatic capacitance CF generated between the driving line TXL and the force-sensing line FRL. The process of sensing the driving signals applied from the first driving line TXL1 to the nth driving line TXLn through the force sensing lines FRL1 through FRLm may be performed by scanning the force touch panel 100 scan.

제어부(140)는 구동부(110), 터치 센싱부(120) 및 포스 센싱부(130)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는 구동제어신호를 생성한 후 구동부(200)에 전달하여 구동 신호가 소정 시간에 미리 설정된 구동 라인(TXL)에 인가되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 감지제어신호를 생성한 후 터치 센싱부(120)에 전달하여 터치 센싱부(120)가 소정 시간에 미리 설정된 터치-센싱 라인(TRL)으로부터 터치-센싱 신호를 입력받아 미리 설정된 기능을 수행하도록 할 수 있다. The controller 140 may control the operation of the driving unit 110, the touch sensing unit 120, and the force sensing unit 130. For example, the controller 140 may generate a driving control signal and transmit the driving control signal to the driving unit 200 so that the driving signal is applied to the driving line TXL previously set at a predetermined time. The controller 140 generates a sensing control signal and transmits the sensed sensing signal to the touch sensing unit 120 so that the touch sensing unit 120 receives the touch sensing signal from the preset touch sensing line TRL at a predetermined time It is possible to perform a preset function.

도 1에서 구동부(110) 및 터치 센싱부(120)는 본 발명의 실시예에 따른 포스-터치 패널(100)에 대한 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 검출 장치(미표시)를 구성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치는 제어부(140)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치는 포스-터치 패널(100)을 포함하는 터치 입력 장치에서 터치 센싱 회로인 터치 센싱 IC(touch sensing Integrated Circuit) 상에 집적되어 구현될 수 있다. 포스-터치 패널(100)에 포함된 구동 라인(TXL), 터치-센싱 라인(TRL) 및 포스-센싱 라인(FRL)은 예컨대 전도성 트레이스(conductive trace) 및/또는 회로 기판상에 인쇄된 전도성 패턴 등을 통해서 터치 센싱 IC(미도시)에 포함된 구동부(110) 및 터치 센싱부(120)에 연결될 수 있다. 터치 센싱 IC는 전도성 패턴이 인쇄된 회로 기판 상에 위치할 수 있다. 실시예에 따라 터치 센싱 IC는 터치 입력 장치의 작동을 위한 메인보드 상에 실장되어 있을 수 있다. 1, the driving unit 110 and the touch sensing unit 120 constitute a touch detection device (not shown) capable of detecting whether or not the force-touch panel 100 is touched and the touch position according to the embodiment of the present invention . The touch detection apparatus according to the embodiment of the present invention may further include a control unit 140. [ The touch detection device according to the embodiment of the present invention may be integrated on a touch sensing integrated circuit (IC), which is a touch sensing circuit, in a touch input device including the force-touch panel 100. [ The driving line TXL, the touch-sensing line TRL and the force-sensing line FRL included in the force-touch panel 100 may be formed, for example, on a conductive trace and / And may be connected to the driving unit 110 and the touch sensing unit 120 included in the touch sensing IC (not shown). The touch sensing IC can be placed on a circuit board on which a conductive pattern is printed. According to the embodiment, the touch sensing IC may be mounted on a main board for operating the touch input device.

이상에서 살펴본 바와 같이, 구동 라인(TXL), 터치-센싱 라인(TRL) 및 포스-센싱 라인들(FRL)의 교차 지점마다 소정 값의 정전용량(C)이 생성되며, 손가락과 같은 객체가 포스-터치 패널(100)에 근접하는 경우 이러한 정전용량의 값이 변경될 수 있다. 도 1에서 상기 정전용량은 상호 정전용량(Cm)(mutual capacitor)을 나타낼 수 있다. 이러한 전기적 특성을 터치 센싱부(120)에서 감지하여 포스-터치 패널(100)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1 축과 제2 축으로 이루어진 2차원 평면으로 이루어진 포스-터치 패널(100)의 표면에 대한 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있다. 보다 구체적으로, 포스-터치 패널(100)에 대한 터치가 일어날 때 구동 신호가 인가된 구동 라인(TXL)을 검출함으로써 터치의 제2 축 방향의 위치를 검출할 수 있다. 이와 마찬가지로, 포스-터치 패널(100)에 대한 터치시 터치-센싱 라인(TRL)을 통해 수신된 수신신호로부터 정전용량 변화를 검출함으로써 터치의 제1 축 방향의 위치를 검출할 수 있다. As described above, a capacitance C of a predetermined value is generated at each intersection of the driving line TXL, the touch-sensing line TRL, and the force-sensing lines FRL, The value of such a capacitance can be changed when it is close to the touch panel 100. In FIG. 1, the capacitance may represent a mutual capacitance Cm. The touch sensing unit 120 senses such electrical characteristics and can detect whether the force-touch panel 100 is touched and / or touched. For example, it is possible to detect the touch and / or its position on the surface of the force-touch panel 100, which is a two-dimensional plane composed of the first axis and the second axis. More specifically, the position of the touch in the second axial direction can be detected by detecting the drive line TXL to which the drive signal is applied when a touch to the force-touch panel 100 occurs. Likewise, the position of the touch in the first axis direction can be detected by detecting the capacitance change from the received signal received through the touch-sensing line (TRL) when touching the force-touch panel 100.

이상에서 포스-터치 패널(100)로서 상호 정전용량 방식의 포스-터치 패널이 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에서 터치 여부 및 터치 위치를 검출하기 위한 포스-터치 패널(100)은 전술한 방법 이외의 자체 정전용량 방식, 표면 정전용량 방식, 프로젝티드(projected) 정전용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식(SAW: surface acoustic wave), 적외선(infrared) 방식, 광학적 이미징 방식(optical imaging), 분산 신호 방식(dispersive signal technology) 및 음성 펄스 인식(acoustic pulse recognition) 방식 등 임의의 터치 센싱 방식을 이용하여 구현될 수 있다. Although the mutual capacitance type force-touch panel has been described in detail as the force-touch panel 100 in the above description, the force-touch panel for detecting the touch position and the touch position in the touch input apparatus according to the embodiment of the present invention 100 may be fabricated by other methods than the above-described methods such as a self-capacitance method, a surface capacitance method, a projected capacitance method, a resistive film method, a surface acoustic wave (SAW) method, an infrared An optical sensing method, a dispersive signal technology, and an acoustic pulse recognition method.

본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에서 터치 위치를 검출하기 위한 포스-터치 패널(100)은 디스플레이 모듈(미도시) 위에 배치될 수 있다. 상기 디스플레이 모듈은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등에 포함된 디스플레이 패널일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이 패널에 표시된 화면을 시각적으로 확인하면서 터치 표면에 터치를 수행하여 입력 행위를 수행할 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈은 터치 입력 장치(100)의 작동을 위한 메인보드(main board) 상의 중앙 처리 유닛인 CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor) 등으로부터 입력을 받아 디스플레이 패널에 원하는 내용을 디스플레이 하도록 하는 제어회로를 포함할 수 있다. The force-touch panel 100 for detecting a touch position in the touch input device according to the embodiment of the present invention may be disposed on a display module (not shown). The display module may be a display panel included in a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED), or the like. Accordingly, the user can perform an input action by touching the touch surface while visually checking the screen displayed on the display panel. At this time, the display module receives input from a central processing unit (CPU) or an application processor (CPU), which is a central processing unit on the main board for operating the touch input device 100, The control circuit may include a control circuit.

도 2는 도 1에 도시된 포스-터치 패널(100)을 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다. 도 3은 도 2의 포스-터치 패널(100)을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다. 2 is a plan view schematically illustrating the force-touch panel 100 shown in FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating the force-touch panel 100 of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 포스-터치 패널(100)은 복수의 구동 라인들(TXL), 구동 라인들(TXL) 아래에 배치된 절연층(ISL), 절연층(ISL) 아래에 배치된 복수의 터치-센싱 라인들(TRL) 및 터치-센싱 라인들(TRL)에 인접하게 절연층(ISL) 아래에 배치된 복수의 포스-센싱 라인들(FRL)을 포함한다. 본 실시예에서, 구동 라인들(TXL)은 사용자의 핑거 등에 터치되는 면에 가깝고, 터치-센싱 라인들(TRL) 및 포스-센싱 라인들(FRL)은 사용자의 핑거 등에 터치되는 면에서 멀다. 이에 따라, 터치-센싱 라인들(TRL) 및 포스-센싱 라인들(FRL)은 디스플레이 모듈에 가깝게 배치되고, 구동 라인들(TXL)은 디스플레이 모듈에서 멀게 배치된다. 2 and 3, the force-touch panel 100 includes a plurality of driving lines TXL, an insulating layer ISL disposed below the driving lines TXL, an insulating layer ISL disposed under the insulating layer ISL, Sensing lines (FRL) disposed under the insulating layer (ISL) adjacent to the plurality of touch-sensing lines (TRL) and the touch-sensing lines (TRL). In this embodiment, the driving lines TXL are close to the surface to be touched by the user's finger or the like, and the touch-sensing lines TRL and the force-sensing lines FRL are far from the surface to be touched by the user's finger or the like. Accordingly, the touch-sensing lines TRL and the force-sensing lines FRL are disposed close to the display module, and the driving lines TXL are disposed remotely from the display module.

구동 라인들(TXL) 각각은 직렬 연결된 복수의 구동 전극들(TX1, TX2, TX3, TX4)을 포함하고, 절연층(ISL) 위에 형성된다. 본 실시예에서, 구동 라인들(TXL) 각각은 제1 축을 따라 연장되고, 제2 축을 따라 형성된다. 구동 전극들(TX1, TX2, TX3, TX4) 각각은 다이아몬드 형상을 갖고, 구동 라인들(TXL) 각각은 다이아몬드 형상이 직렬 연결된 띠 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 구동 전극들(TX1, TX2, TX3, TX4) 각각은 다이아몬드 형상인 것을 도시하였으나, 구동 전극들(TX1, TX2, TX3, TX4) 각각은 원형상, 삼각형상, 오각형상 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.Each of the driving lines TXL includes a plurality of driving electrodes TX1, TX2, TX3, TX4 connected in series and is formed on an insulating layer ISL. In this embodiment, each of the drive lines TXL extends along a first axis and is formed along a second axis. Each of the driving electrodes TX1, TX2, TX3, and TX4 has a diamond shape, and each of the driving lines TXL has a band shape in which diamond shapes are connected in series. Although each of the driving electrodes TX1, TX2, TX3 and TX4 has a diamond shape in this embodiment, each of the driving electrodes TX1, TX2, TX3 and TX4 may have a circular shape, a triangular shape, And can have various shapes.

절연층(ISL)은 구동 라인들(TXL) 아래에 형성된다. 본 실시예에서, 절연층(ISL)의 위에는 구동 라인들(TXL)이 형성되고, 절연층(ISL)의 아래에는 터치-센싱 라인들(TRL) 및 포스-센싱 라인들(FRL)이 형성된다. An insulating layer ISL is formed below the driving lines TXL. In this embodiment, driving lines TXL are formed on the insulating layer ISL, and touch-sensing lines TRL and force-sensing lines FRL are formed below the insulating layer ISL .

터치-센싱 라인들(TRL) 각각은 직렬 연결된 복수의 터치-센싱 전극들(TRX) 및 서로 인접하는 터치-센싱 전극들(TRX)을 연결하는 터치-연결부재(TRC)를 포함한다. 터치-센싱 라인들(TRL) 각각은 구동 전극들(TE1, TE2, TX3, TX4) 각각에 커버되도록 절연층(ISL)의 아래에 배치된다. Each of the touch-sensing lines TRL includes a plurality of touch-sensing electrodes TRX connected in series and a touch-connection member TRC connecting the touch-sensing electrodes TRX adjacent to each other. Each of the touch-sensing lines TRL is disposed under the insulating layer ISL so as to cover each of the driving electrodes TE1, TE2, TX3, and TX4.

본 실시예에서, 터치-센싱 라인들(TRL) 각각은 제2 축을 따라 형성된다. 터치-센싱 전극들(TRX) 각각은 다이아몬드 형상을 갖고, 터치-센싱 라인들(TRL) 각각은 다이아몬드 형상이 직렬 연결된 띠 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 터치-센싱 전극들(TRX) 각각은 다이아몬드 형상인 것을 도시하였으나, 터치-센싱 전극들(TRX) 각각은 원형상, 삼각형상, 오각형상 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.In this embodiment, each of the touch-sensing lines TRL is formed along a second axis. Each of the touch sensing electrodes TRX has a diamond shape, and each of the touch-sensing lines TRL has a band shape in which diamond shapes are connected in series. In this embodiment, each of the touch-sensing electrodes TRX has a diamond shape. However, each of the touch-sensing electrodes TRX may have various shapes such as circular, triangular, pentagonal, and the like.

포스-센싱 라인들(FRL) 각각은 직렬 연결된 복수의 포스-센싱 전극들(FRX) 및 서로 인접하는 포스-센싱 전극들(FRX)을 연결하는 포스-연결부재(FRC)를 포함한다. 가입-센싱 라인들 각각은 터치-센싱 라인들(TRL)과 동일한 평면상에 배치된다. 즉, 가입-센싱 라인들 각각과 터치-센싱 라인들(TRL) 각각은 동일한 층에서 형성될 수 있다. 또한, 가입-센싱 라인들 각각과 터치-센싱 라인들(TRL) 각각은 동일한 재질에서 형성될 수 있다. Each of the force-sensing lines FRL includes a plurality of force-sensing electrodes FRX connected in series and a force-connecting member FRC connecting the mutually adjacent force-sensing electrodes FRX. Each of the subscription-sensing lines is disposed in the same plane as the touch-sensing lines TRL. That is, each of the subscription-sensing lines and the touch-sensing lines TRL may be formed in the same layer. In addition, each of the subscription-sensing lines and the touch-sensing lines TRL may be formed of the same material.

본 실시예에서, 포스-센싱 라인들(FRL) 각각은 제2 축을 따라 연장되고, 제1 축을 따라 형성된다. 포스-센싱 전극들(FRX) 각각은 다이아몬드 형상을 갖고, 포스-센싱 라인들(FRL) 각각은 다이아몬드 형상이 직렬 연결된 띠 형상을 갖는다. 포스-센싱 전극들(FRX) 각각의 크기는 구동 전극들(TX1, TE2, TX3, TX4) 각각의 크기보다 작다. 본 실시예에서, 포스-센싱 전극들(FRX) 각각은 다이아몬드 형상인 것을 도시하였으나, 포스-센싱 전극들(FRX) 각각은 원형상, 삼각형상, 오각형상 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다. In this embodiment, each of the force-sensing lines FRL extend along the second axis and are formed along the first axis. Each of the force sensing electrodes FRX has a diamond shape, and each of the force sensing lines FRL has a band shape in which diamond shapes are connected in series. The size of each of the force sensing electrodes FRX is smaller than the size of each of the driving electrodes TX1, TE2, TX3, TX4. Although each of the force-sensing electrodes FRX has a diamond shape in the present embodiment, each of the force-sensing electrodes FRX may have various shapes such as a circular shape, a triangular shape, a pentagonal shape, and the like.

도 3에 도시된 바와 같이, 평면상에서 관찰할 때, 구동 전극들(TX1, TE2, TX3, TX4) 각각은 포스-센싱 전극들(FRX) 각각을 완전하게 커버할 수 있다. 특히, 포스-센싱 전극들(FRX) 각각은 구동 전극들(TX1, TE2, TX3, TX4) 각각의 일부 영역에 정사영되도록 배치된다. 이에 따라, 포스-센싱 전극들(FRX) 각각은 캐패시터의 제1 전극을 정의할 수 있고, 포스-센싱 전극들(FRX)에 정사영되는 구동 전극들(TX1, TE2, TX3, TX4)의 일부 영역은 캐패시터의 제2 전극을 정의할 수 있다. 3, each of the driving electrodes TX1, TE2, TX3, and TX4 can completely cover each of the force-sensing electrodes FRX when viewed in a plan view. In particular, each of the force-sensing electrodes FRX is disposed to be orthogonal to a portion of each of the driving electrodes TX1, TE2, TX3, and TX4. Each of the force sensing electrodes FRX may define a first electrode of the capacitors and may include a portion of the driving electrodes TX1, TE2, TX3, and TX4 orthogonally extending to the force sensing electrodes FRX, May define a second electrode of the capacitor.

또한, 평면상에서 관찰할 때, 터치-센싱 전극들(TRX) 각각은 구동 전극들(TX1, TE2, TX3, TX4)이 형성되지 않은 영역을 커버하도록 형성될 수 있다. Further, when viewed on a plane, each of the touch-sensing electrodes TRX may be formed so as to cover an area where the driving electrodes TX1, TE2, TX3, and TX4 are not formed.

또한, 평면상에서 관찰할 때, 포스-센싱 전극들(FRX) 각각은 구동 전극들(TX1, TE2, TX3, TX4)이 형성된 영역 내에 형성될 수 있다. Further, when viewed in a plan view, each of the force-sensing electrodes FRX may be formed in a region where the driving electrodes TX1, TE2, TX3, and TX4 are formed.

도 4는 본 발명에 따른 포스-터치 패널(100)에서 터치가 없을 때 정전용량 플럭스 라인을 도시한다. FIG. 4 illustrates a capacitive flux line when there is no touch in the force-touch panel 100 according to the present invention.

도 4를 참조하면, 구동 전극(TX)이 구동될 때, 구동 전극(TX)과 터치-센싱 전극(TRX)간에는 분수 모양으로 좌우 대칭인 플럭스 라인이 형성된다. 이때, 형성되는 플럭스 라인은 터치-플럭스(touch-flux)로 칭한다. Referring to FIG. 4, when the driving electrode TX is driven, a flux line is formed between the driving electrode TX and the touch-sensing electrode TRX. At this time, the formed flux line is referred to as a touch-flux.

한편, 구동 전극(TX)이 구동될 때, 구동 전극(TX)과 포스-센싱 전극(FRX)간에는 세기가 강한 플럭스 라인이 형성된다. 이때, 형성되는 플럭스 라인은 포스-플럭스(force-flux)로 칭한다. On the other hand, when the driving electrode TX is driven, strong flux lines are formed between the driving electrode TX and the force-sensing electrode FRX. At this time, the formed flux lines are referred to as force-flux.

도 5는 본 발명에 따른 포스-터치 패널(100)에서 핑거에 의해 포스가 없는 터치가 이루어질 때 정전용량 플럭스 라인을 도시한다. 도 6a는 도 5의 포스-터치 패널(100)에서 이루어지는 터치 및 소프트 터치에 의한 터치-센싱 전극(TRX)의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다. 도 6b는 도 5의 포스-터치 패널(100)에서 이루어지는 터치 및 소프트 터치에 의한 포스-센싱 전극(FRX)의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다. FIG. 5 shows a capacitive flux line when a force-free touch is made by a finger in the force-touch panel 100 according to the present invention. FIG. 6A is a graph for schematically explaining capacitance values of the touch-sensing electrode TRX by touch and soft touch in the force-touch panel 100 of FIG. FIG. 6B is a graph for schematically explaining capacitance values of the force-sensing electrode FRX by the touch and soft touch in the force-touch panel 100 of FIG.

도 5 내지 도 6b를 참조하면, 누르는 압력이 거의 없이 핑거와 같은 도전체에 의해 소프트 터치가 발생되면, 터치-플럭스 라인이 도전체에 흡수되어 터치-센싱 전극(TRX)에 유입되는 터치-플럭스의 량이 감소한다. 이에 따라, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 터치-센싱 전극(TRX)의 정전용량 값이 감소되어 터치가 인식된다. 5 to 6B, when a soft touch is generated by a conductor such as a finger with almost no pressure being applied, the touch-flux line is absorbed by the conductor and enters the touch-sensing electrode TRX, . Accordingly, as shown in FIG. 6A, the electrostatic capacitance value of the touch-sensing electrode TRX is reduced and the touch is recognized.

반면에, 포스-플럭스는 압력이 없었으므로 구동 전극(TX)과 포스-센싱 전극(FRX) 사이의 간극 변화 역시 없다. 따라서, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 포스-센싱 전극(FRX)의 정전용량 값은 변동되지 않고, 포스 역시 인식되지 않는다. On the other hand, since the force-flux has no pressure, there is also no gap change between the driving electrode TX and the force-sensing electrode FRX. Therefore, as shown in Fig. 6B, the electrostatic capacitance value of the force-sensing electrode FRX does not fluctuate, and the force is also not recognized.

도 7은 본 발명에 따른 포스-터치 패널(100)에서 핑거에 의해 포스가 있는 터치가 이루어질 때 정전용량 플럭스 라인을 도시한다. 도 8a는 도 7의 포스-터치 패널(100)에서 이루어지는 언터치 및 터치에 의한 터치-센싱 전극(TRX)의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다. 도 8b는 도 7의 포스-터치 패널(100)에서 이루어지는 언터치 및 포스 터치에 의한 포스-센싱 전극(FRX)의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 7 shows a capacitive flux line when a touch with a force is made by a finger in the force-touch panel 100 according to the present invention. FIG. 8A is a graph for schematically explaining electrostatic capacitance values of the touch-sensing electrode TRX by the untouch and touch operations performed in the force-touch panel 100 of FIG. FIG. 8B is a graph for schematically explaining capacitance values of the force-sensing electrode FRX by the untouch and force touch in the force-touch panel 100 of FIG.

도 7 내지 도 8b를 참조하면, 도 5에서 설명된 소프트 터치에 비해 압력이 추가적으로 인가되면, 터치-플럭스 라인은 더 많이 핑거에 흡수되기 때문에 터치-센싱 전극(TRX)에 유입되는 플럭스 라인의 밀도와 수는 감소한다. 따라서, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 터치-센싱 전극(TRX)의 정전용량 값은 더욱더 감소하여 터치는 더욱 강하게 느껴진다.7 to 8B, when the pressure is further applied to the soft touch as described with reference to FIG. 5, since the touch-flux line is more absorbed by the finger, the density of the flux line flowing into the touch- And the number decreases. Therefore, as shown in FIG. 8A, the electrostatic capacitance value of the touch-sensing electrode TRX is further reduced, and the touch is felt more strongly.

한편, 추가적으로 인가되는 압력으로 인해 핑거에 접하는 커버 글래스, 상기 커버 글래스 아래의 OCA 필름 등이 아래 방향으로 휘게 되고, 그로 인하여 구동 전극(TX), ITO, OCA 필름 및 포스-센싱 전극(FRX) 간의 두께는 감소된다. 따라서, 포스-플럭스는 좁혀진 두 전극간의 거리로 인해 강한 플럭스 라인이 형성되며, 이로 인해 도 8b에 나타낸 바와 같이 포스-센싱 전극(FRX)의 정전용량 값은 오히려 증가한다. On the other hand, due to the additional applied pressure, the cover glass contacting with the finger, the OCA film under the cover glass, and the like are bent downward, and thereby the gap between the driving electrode TX, ITO, OCA film and force- The thickness is reduced. Therefore, the force-flux has a strong flux line due to the distance between the two narrowed electrodes, which increases the electrostatic capacitance value of the force-sensing electrode FRX rather as shown in FIG. 8B.

즉, C=諺A/d(여기서, A는 중첩되는 전극의 면적, d는 중첩되는 전극간의 간격이다)의 식에서 거리 d가 감소하였으므로 정전용량 값은 증가한다. That is, the capacitance value increases because the distance d decreases in the equation of C = proverb A / d (where A is the area of overlapping electrodes, and d is the overlapping overlapping electrode interval).

도 9는 본 발명에 따른 포스-터치 패널(100)에서 비도전성 재질에 의해 포스가 이루어질 때 정전용량 플럭스 라인을 도시한다. 도 10a는 도 9의 포스-터치 패널(100)에서 이루어지는 언터치 및 터치에 의한 터치-센싱 전극(TRX)의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다. 도 10b는 도 9의 포스-터치 패널(100)에서 이루어지는 언터치 및 터치에 의한 포스-센싱 전극(FRX)의 정전용량 값을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 9 shows a capacitive flux line when a force is applied by a non-conductive material in the force-touch panel 100 according to the present invention. FIG. 10A is a graph for schematically explaining capacitance values of the touch-sensing electrode TRX by the untouch and touch of the force-touch panel 100 of FIG. FIG. 10B is a graph for schematically explaining capacitance values of the force-sensing electrode FRX by untouch and touch in the force-touch panel 100 of FIG.

도 9 내지 도 10b를 참조하면, 절연 재질이나 비전도성 재질로 압력을 가하면, 터치-플럭스는 비전도성 재질을 통과하여 터치-센싱 전극(TRX)으로 그대로 유입된다. 따라서, 도 10a에 나타낸 바와 같이, 절연 재질이나 비전도성 재질의 터치로 인한 터치-센싱 전극(TRX)의 정전용량 기준값(즉, 뮤추얼 캐패시턴스의 기준값)은 변화가 거의 없다. 9 to 10B, when pressure is applied by an insulating material or a non-conductive material, the touch-flux passes through the nonconductive material and flows into the touch-sensing electrode TRX as it is. Therefore, as shown in Fig. 10A, the capacitance reference value (i.e., the reference value of the mutual capacitance) of the touch-sensing electrode TRX is hardly changed due to the touch of the insulating material or the nonconductive material.

한편, 절연 재질이나 비전도성 재질의 압력으로 인하여 구동 전극(TX), ITO, OCA 필름 및 포스-센싱 전극(FRX) 간의 두께는 감소된다. 따라서, 포스-플럭스는 좁혀진 두 전극간의 거리로 인해 세기가 강한 플럭스 라인이 형성되며, 이로 인해 도 10b에 나타낸 바와 같이 포스-센싱 전극(FRX)의 정전용량 값은 오히려 증가한다. On the other hand, the thickness between the driving electrode (TX), the ITO, the OCA film, and the force-sensing electrode (FRX) is reduced due to the pressure of the insulating material or the nonconductive material. Therefore, the force-flux has a strong flux line due to the distance between the two narrowed electrodes, thereby increasing the capacitance value of the force-sensing electrode FRX rather as shown in FIG. 10B.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자의 핑거나 비전도성 매질 등에 터치되는 면에 가깝게 구동 라인들을 배치하고, 사용자의 핑거 등에 터치되는 면에서 멀도록 터치-센싱 라인들 및 포스-센싱 라인들을 배치하여 포스-터치 패널을 형성한다. 이에 따라, 포스-터치 패널에 터치-센싱 기능 및 포스-센싱 기능을 부여하여 터치 스크린 상의 터치 위치뿐 아니라 터치 포스를 검출할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to arrange the driving lines close to the surface to be touched by the user's fingers or the non-conductive medium, and to arrange the touch-sensing lines and the force- Lines are arranged to form a force-touch panel. Accordingly, the touch-sensing function and the force-sensing function can be applied to the force-touch panel to detect the touch position as well as the touch position on the touch screen.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 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 invention as defined in the appended claims. You will understand.

100 : 포스-터치 패널 110 : 구동부
120 : 터치 센싱부 130 : 포스 센싱부
140 : 제어부 TXL1~TXLn : 구동 라인들
TRL1~TRLm : 터치-센싱 라인들 FRL1~FRLm : 포스-센싱 라인들
ISL : 절연층 TX1, TX2, TX3, TX4 : 구동 전극들
TRB : 터치-센싱 전극들 TRC : 터치-연결부재
FRB : 포스-센싱 전극들 FRC : 포스-연결부재
100: force-touch panel 110: driving part
120: touch sensing unit 130: force sensing unit
140: control units TXL1 to TXLn: driving lines
TRL1 to TRLm: Touch-sensing lines FRL1 to FRLm: Force-sensing lines
ISL: Insulating layers TX1, TX2, TX3, TX4: Driving electrodes
TRB: touch-sensing electrodes TRC: touch-connection member
FRB: force-sensing electrodes FRC: force-connection member

Claims (16)

복수의 구동 전극들이 직렬 연결된 복수의 구동 라인들;
복수의 터치-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들이 형성된 층의 하부에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 터치-센싱 전극 사이에 형성되는 정전용량에 의해 커플링된 터치-센싱 신호를 출력하는 복수의 터치-센싱 라인들; 및
복수의 포스-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들 각각에 커버되도록 상기 구동 라인들의 하부에 배치되고, 상기 터치-센싱 라인들과 동일한 평면상에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 포스-센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 의해 커플링된 포스-센싱 신호를 출력하는 복수의 포스-센싱 라인들을 포함하되,
상기 포스-센싱 전극들을 통해 멀티 포스-센싱이 가능하도록 상기 포스-센싱 전극의 갯수와 상기 구동 전극의 갯수는 동일한 것을 특징으로 하는 포스-터치 패널.
A plurality of driving lines in which a plurality of driving electrodes are connected in series;
Sensing signal is coupled in series by a plurality of touch-sensing electrodes connected to each other by a capacitance formed between the driving electrode and the touch-sensing electrode, the touch- A plurality of touch-sensing lines; And
A plurality of force-sensing electrodes connected in series and disposed below the driving lines so as to be respectively covered by the driving electrodes, and arranged on the same plane as the touch-sensing lines, A plurality of force-sensing lines for outputting a force-sensing signal coupled by a capacitance formed between the electrodes,
Wherein the number of the force-sensing electrodes and the number of the driving electrodes are the same so that the force-sensing electrodes can be multi-posed through the force-sensing electrodes.
제1항에 있어서, 상기 구동 전극들 각각은 다이아몬드 형상을 갖고,
상기 구동 라인들 각각은 다이아몬드 형상이 직렬 연결된 띠 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 포스-터치 패널.
The plasma display panel of claim 1, wherein each of the driving electrodes has a diamond shape,
Wherein each of the drive lines has a band shape in which diamond shapes are connected in series.
제1항에 있어서, 상기 터치-센싱 전극들 각각은 다이아몬드 형상을 갖고,
상기 터치-센싱 라인들 각각은 다이아몬드 형상이 직렬 연결된 띠 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 포스-터치 패널.
The touch sensing device of claim 1, wherein each of the touch-sensing electrodes has a diamond-
Wherein each of the touch-sensing lines has a band shape in which diamond shapes are connected in series.
제1항에 있어서, 상기 포스-센싱 전극들 각각은 다이아몬드 형상을 갖고,
상기 포스-센싱 라인들 각각은 다이아몬드 형상이 직렬 연결된 띠 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 포스-터치 패널.
3. The method of claim 1, wherein each of the force-sensing electrodes has a diamond shape,
Wherein each of the force-sensing lines has a band shape in which diamond shapes are connected in series.
제1항에 있어서, 상기 구동 라인은 제1 축을 따라 연장되고, 상기 터치-센싱 라인 및 상기 포스-센싱 라인 각각은 제2 축을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 포스-터치 패널. 2. The force-touch panel of claim 1, wherein the drive line extends along a first axis, and each of the touch-sensing line and the force-sensing line extends along a second axis. 제1항에 있어서, 상기 포스-센싱 전극들 각각의 크기는 상기 구동 전극들 각각의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 포스-터치 패널. 2. The force-touch panel according to claim 1, wherein a size of each of the force-sensing electrodes is smaller than a size of each of the driving electrodes. 제1항에 있어서, 평면상에서 관찰할 때, 상기 구동 전극들 각각은 상기 포스-센싱 전극들 각각을 완전하게 커버하는 것을 특징으로 하는 포스-터치 패널. The force-touch panel of claim 1, wherein when viewed in a plan view, each of the drive electrodes completely covers each of the force-sensing electrodes. 제1항에 있어서, 평면상에서 관찰할 때, 상기 터치-센싱 전극들 각각은 상기 구동 전극들이 형성되지 않은 영역을 커버하도록 형성된 것을 특징으로 하는 포스-터치 패널. The force-touch panel according to claim 1, wherein when viewed on a plane, each of the touch-sensing electrodes is formed to cover an area where the driving electrodes are not formed. 제1항에 있어서, 평면상에서 관찰할 때, 상기 포스-센싱 전극들 각각은 상기 구동 전극들이 형성된 영역 내에 형성된 것을 특징으로 하는 포스-터치 패널. 2. The force-touch panel according to claim 1, wherein, when viewed in a plan view, each of the force-sensing electrodes is formed in a region where the driving electrodes are formed. 복수의 구동 전극들이 직렬 연결된 복수의 구동 라인들과, 복수의 터치-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들이 형성된 층의 하부에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 터치-센싱 전극 사이에 형성되는 터치-센싱 신호를 출력하는 복수의 터치-센싱 라인들 및 복수의 포스-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들 각각에 커버되도록 상기 구동 라인들의 하부에 배치되고, 상기 터치-센싱 라인들과 동일한 평면상에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 포스-센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 의해 커플링된 포스-센싱 신호를 출력하는 복수의 포스-센싱 라인들을 포함하는 포스-터치 패널;
상기 구동 라인들 각각에 구동 신호를 제공하는 구동부;
상기 터치-센싱 라인들 각각에서 터치-센싱 신호를 수신하는 터치 센싱부;
상기 포스-센싱 라인들 각각에서 포스-센싱 신호를 수신하는 포스 센싱부; 및
상기 구동부, 상기 터치 센싱부 및 상기 포스 센싱부의 동작을 제어하고, 상기 터치-센싱 신호들을 근거로 터치 여부 및 터치 위치를 연산하고, 상기 포스-센싱 신호들을 근거로 포스 여부 및 포스 위치를 연산하는 제어부를 포함하되,
상기 포스-센싱 전극들을 통해 멀티 포스-센싱이 가능하도록 상기 포스-센싱 전극의 갯수와 상기 구동 전극의 갯수는 동일한 것을 특징으로 하는 포스-터치 감지 장치.
A plurality of driving lines in which a plurality of driving electrodes are connected in series and a plurality of touch-sensing electrodes connected in series, and disposed under the layer in which the driving electrodes are formed and formed between the driving electrodes and the touch- A plurality of touch-sensing lines and a plurality of force-sensing electrodes for outputting a touch-sensing signal are serially connected, and are disposed below the driving lines so as to be respectively covered by the driving electrodes, A force-touch panel disposed on the same plane and including a plurality of force-sensing lines for outputting a force-sensing signal coupled by a capacitance formed between the driving electrode and the force-sensing electrode;
A driving unit for supplying a driving signal to each of the driving lines;
A touch sensing unit receiving a touch-sensing signal at each of the touch-sensing lines;
A force sensing unit for receiving a force-sensing signal in each of the force-sensing lines; And
The touch sensing unit, and the force sensing unit, calculates a touch position and a touch position based on the touch-sensing signals, and calculates a force and a force position based on the force-sensing signals And a control unit,
Wherein the number of the force-sensing electrodes and the number of the driving electrodes are the same so that the force-sensing electrodes can be multi-posed through the force-sensing electrodes.
제10항에 있어서, 상기 구동부, 상기 터치 센싱부, 상기 포스 센싱부 및 상기 제어부는 싱글칩에 구현된 것을 특징으로 하는 포스-터치 감지 장치. 11. The force-touch sensing device of claim 10, wherein the driving unit, the touch sensing unit, the force sensing unit, and the control unit are implemented in a single chip. 디스플레이 패널; 및
상기 디스플레이 패널 위에 배치된 포스-터치 패널을 포함하되, 상기 포스-터치 패널은,
복수의 구동 전극들이 직렬 연결된 복수의 구동 라인들;
복수의 터치-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들이 형성된 층의 하부에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 터치-센싱 전극 사이에 형성되는 정전용량에 의해 커플링된 터치-센싱 신호를 출력하는 복수의 터치-센싱 라인들; 및
복수의 포스-센싱 전극들이 직렬 연결되고, 상기 구동 전극들 각각에 커버되도록 상기 구동 라인들의 하부에 배치되고, 상기 터치-센싱 라인들과 동일한 평면상에 배치되어, 상기 구동 전극과 상기 포스-센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 의해 커플링된 포스-센싱 신호를 출력하는 복수의 포스-센싱 라인들을 포함하되,
상기 포스-센싱 전극들을 통해 멀티 포스-센싱이 가능하도록 상기 포스-센싱 전극의 갯수와 상기 구동 전극의 갯수는 동일한 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
A display panel; And
And a force-touch panel disposed on the display panel, wherein the force-
A plurality of driving lines in which a plurality of driving electrodes are connected in series;
Sensing signal is coupled in series by a plurality of touch-sensing electrodes connected to each other by a capacitance formed between the driving electrode and the touch-sensing electrode, the touch- A plurality of touch-sensing lines; And
A plurality of force-sensing electrodes connected in series and disposed below the driving lines so as to be respectively covered by the driving electrodes, and arranged on the same plane as the touch-sensing lines, A plurality of force-sensing lines for outputting a force-sensing signal coupled by a capacitance formed between the electrodes,
Wherein the number of the force-sensing electrodes and the number of the driving electrodes are the same so as to enable multi-force sensing through the force-sensing electrodes.
제12항에 있어서, 상기 포스-터치 패널은,
상기 구동 라인들 아래에 형성된 제1 절연층을 더 포함하고,
상기 터치-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 아래에 배치된 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
13. The force-touch panel according to claim 12,
Further comprising a first insulating layer formed below the driving lines,
Wherein the touch-sensing lines are disposed below the first insulating layer.
제12항에 있어서, 상기 포스-터치 패널은,
상기 구동 라인들 아래에 형성된 제1 절연층을 더 포함하고,
상기 포스-센싱 라인들과 상기 터치-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 동일한 면에 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
13. The force-touch panel according to claim 12,
Further comprising a first insulating layer formed below the driving lines,
Wherein the force-sensing lines and the touch-sensing lines are formed on the same side of the first insulation layer.
제12항에 있어서, 상기 포스-터치 패널은,
상기 구동 라인들 아래에 형성된 제1 절연층을 더 포함하고,
상기 포스-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 일면에 형성되고, 상기 터치-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 타면에 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
13. The force-touch panel according to claim 12,
Further comprising a first insulating layer formed below the driving lines,
Wherein the force-sensing lines are formed on one side of the first insulation layer, and the touch-sensing lines are formed on the other side of the first insulation layer.
제12항에 있어서, 상기 포스-터치 패널은,
상기 구동 라인들 아래에 형성된 제1 절연층; 및
상기 제1 절연층의 아래에 형성된 제2 절연층을 더 포함하고,
상기 포스-센싱 라인들은 상기 제1 절연층의 일면에 형성되고, 상기 터치-센싱 라인들은 상기 제2 절연층의 일면에 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
13. The force-touch panel according to claim 12,
A first insulating layer formed below the driving lines; And
And a second insulating layer formed under the first insulating layer,
Wherein the force-sensing lines are formed on one side of the first insulation layer, and the touch-sensing lines are formed on one side of the second insulation layer.
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