WO2017135774A1 - 터치 입력 장치 - Google Patents

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WO2017135774A1
WO2017135774A1 PCT/KR2017/001260 KR2017001260W WO2017135774A1 WO 2017135774 A1 WO2017135774 A1 WO 2017135774A1 KR 2017001260 W KR2017001260 W KR 2017001260W WO 2017135774 A1 WO2017135774 A1 WO 2017135774A1
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WO
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electrode
touch
signal
touch position
input device
Prior art date
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PCT/KR2017/001260
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English (en)
French (fr)
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김세엽
조영호
김본기
윤상식
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주식회사 하이딥
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Publication date
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger

Definitions

  • the present invention relates to a touch input device for pressure detection, and more particularly, to a touch input device that can accurately detect touch pressure in a touch input device configured to detect a touch position.
  • input devices are used for the operation of the computing system.
  • input devices such as buttons, keys, joysticks, and touch screens are used. Due to the easy and simple operation of the touch screen, the use of the touch screen is increasing in the operation of the computing system.
  • the touch screen may constitute a touch surface of a touch input device that includes a touch sensor panel, which may be a transparent panel having a touch-sensitive surface.
  • a touch sensor panel which may be a transparent panel having a touch-sensitive surface.
  • Such a touch sensor may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible side of the display screen.
  • the user can operate the computing system.
  • a computing system may recognize a touch and a touch location on a touch screen and interpret the touch to perform computation accordingly.
  • a touch input device capable of detecting a pressure level of a touch as well as a touch position according to a touch on a touch screen.
  • An object of the present invention is to provide a touch input device capable of detecting touch pressure more precisely by easily distinguishing capacitance change due to touch and capacitance change caused by pressure.
  • a touch input device includes a first cover; A first electrode disposed under the first cover; A compression layer disposed under the first electrode; A second electrode and a third electrode disposed under the compression layer; A display module disposed under the compression layer; A driver for applying a touch position driving signal and a touch pressure driving signal; and a sensing unit receiving a touch position sensing signal and a touch pressure sensing signal, wherein the display module includes a first substrate layer and a lower portion of the first substrate layer. And a second substrate layer, wherein the second electrode and the third electrode are disposed on the first substrate layer, and either the touch position sensing signal or the touch pressure sensing signal is connected to the first electrode.
  • the touch position sensing may be detected based on the signal, and the touch pressure may be detected based on the touch pressure detection signal.
  • a touch input device capable of detecting a touch pressure more precisely may be provided by easily distinguishing a change in capacitance due to a touch and a change in capacitance due to pressure.
  • FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams of a capacitive touch sensor and a configuration for its operation.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate a detailed configuration of a display module in a touch input device according to an embodiment of the present invention.
  • 3A to 3D are cross-sectional views of a touch input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views illustrating an operation example of the touch input device according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 3A to 3D.
  • 5A to 5C are cross-sectional views of a touch input device according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views illustrating an operation example of the touch input device according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 5A to 5C.
  • FIG. 7A and 7B are cross-sectional views of a touch input device according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views illustrating an operation example of the touch input device according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 7A and 7B.
  • 9A to 9D are views illustrating shapes of the first electrode, the second electrode, and the third electrode included in the touch input device according to the embodiment of the present invention.
  • a touch input device capable of detecting pressure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  • the capacitive touch sensor 10 is illustrated, but a touch sensor 10 capable of detecting a touch position in any manner may be applied.
  • the touch sensor 10 includes a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm, and a plurality of driving electrodes for operation of the touch sensor 10. Touch by receiving a detection signal including information on the capacitance change according to the touch on the touch surface from the driving unit 12 for applying a driving signal to the TX1 to TXn, and the plurality of receiving electrodes (RX1 to RXm) And a detector 11 for detecting a touch position.
  • the touch sensor 10 may include a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm of the touch sensor 10 form an orthogonal array, the present invention is not limited thereto.
  • the electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may have any number of dimensions and application arrangements thereof, including diagonal, concentric circles, and three-dimensional random arrangements.
  • n and m are positive integers and may have the same or different values, and may vary in size according to embodiments.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be arranged to cross each other.
  • the driving electrode TX includes a plurality of driving electrodes TX1 to TXn extending in the first axis direction
  • the receiving electrode RX includes a plurality of receiving electrodes extending in the second axis direction crossing the first axis direction. RX1 to RXm).
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm are formed on the same layer.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on an upper surface of the display module 200 which will be described later.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on different layers.
  • any one of the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the receiving electrodes RX1 to RXm is formed on the upper surface of the display module 200, and the other one is formed on the lower surface of the cover 100 to be described later. Or may be formed inside the display module 200.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed of a transparent conductive material (eg, tin oxide (SnO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), or the like. Oxide) or ATO (Antimony Tin Oxide).
  • a transparent conductive material eg, tin oxide (SnO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), or the like. Oxide) or ATO (Antimony Tin Oxide).
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of another transparent conductive material or an opaque conductive material.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, silver silver, and carbon nanotubes (CNT). Can be.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh.
  • the driving unit 12 may apply a driving signal to the driving electrodes TX1 to TXn.
  • the driving signal may be applied to one driving electrode at a time from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn in sequence.
  • the driving signal may be repeatedly applied again. This is merely an example, and a driving signal may be simultaneously applied to a plurality of driving electrodes in some embodiments.
  • the sensing unit 11 provides information about the capacitance Cm 14 generated between the driving electrodes TX1 to TXn to which the driving signal is applied and the receiving electrodes RX1 to RXm through the receiving electrodes RX1 to RXm.
  • the sensing signal may be a signal in which the driving signal applied to the driving electrode TX is coupled by the capacitance Cm 14 generated between the driving electrode TX and the receiving electrode RX.
  • a process of sensing the driving signals applied from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn through the receiving electrodes RX1 to RXm may be referred to as scanning the touch sensor 10. Can be.
  • the detector 11 may include a receiver (not shown) connected to each of the reception electrodes RX1 to RXm through a switch.
  • the switch is turned on in a time interval for detecting the signal of the corresponding receiving electrode RX, so that the detection signal from the receiving electrode RX can be detected at the receiver.
  • the receiver may comprise an amplifier (not shown) and a feedback capacitor coupled between the negative input terminal of the amplifier and the output terminal of the amplifier, i.e., in the feedback path. At this time, the positive input terminal of the amplifier may be connected to ground.
  • the receiver may further include a reset switch connected in parallel with the feedback capacitor. 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 receiving electrode RX to receive a current signal including information on the capacitance Cm 14, and then integrate and convert the current signal into a voltage.
  • the sensor 11 may further include an analog to digital converter (ADC) for converting data integrated through a receiver into digital data. Subsequently, the digital data may be input to a processor (not shown) and processed to obtain touch information about the touch sensor 10.
  • the detector 11 may include an ADC and a processor.
  • the controller 13 may perform a function of controlling the operations of the driver 12 and the detector 11. For example, the controller 13 may generate a driving control signal and transmit the driving control signal to the driving unit 12 so that the driving signal is applied to the predetermined driving electrode TX at a predetermined time. In addition, the control unit 13 generates a detection control signal and transmits the detection control signal to the detection unit 11 so that the detection unit 11 receives a detection signal from a predetermined reception electrode RX at a predetermined time to perform a preset function. can do.
  • the driver 12 and the detector 11 may configure a touch detection device (not shown) capable of detecting whether the touch sensor 10 is touched and the touch position.
  • the touch detection apparatus may further include a controller 13.
  • the touch detection apparatus may be integrated and implemented on a touch sensing integrated circuit (IC), which is a touch sensing circuit, in the touch input device including the touch sensor 10.
  • IC touch sensing integrated circuit
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX included in the touch sensor 10 are included in the touch sensing IC through, for example, conductive traces and / or conductive patterns printed on a circuit board. It may be connected to the driving unit 12 and the sensing unit 11.
  • the touch sensing IC may be located on a circuit board on which a conductive pattern is printed, for example, a first printed circuit board (hereinafter, referred to as a first PCB). According to an embodiment, the touch sensing IC may be mounted on a main board for operating the touch input device.
  • a first PCB a first printed circuit board
  • a capacitance Cm having a predetermined value is generated at each intersection point of the driving electrode TX and the receiving electrode RX, and such capacitance when an object such as a finger approaches the touch sensor 10.
  • the value of can be changed.
  • the capacitance may represent mutual capacitance (Cm).
  • the electrical characteristics may be detected by the sensing unit 11 to detect whether the touch sensor 10 is touched and / or the touch position. For example, the touch and / or the position of the touch on the surface of the touch sensor 10 formed of the two-dimensional plane including the first axis and the second axis may be sensed.
  • the position of the touch in the second axis direction may be detected by detecting the driving electrode TX to which the driving signal is applied.
  • the position of the touch in the first axis direction can be detected by detecting a change in capacitance from the received signal received through the receiving electrode RX when the touch sensor 10 is touched.
  • the operation method of the touch sensor 10 that detects the touch position has been described based on the mutual capacitance change amount between the driving electrode TX and the receiving electrode RX, but the present invention is not limited thereto. That is, as shown in FIG. 1B, the touch position may be sensed based on the amount of change in self capacitance.
  • FIG. 1B is a schematic diagram illustrating another capacitive touch sensor 10 included in a touch input device according to another embodiment of the present invention, and an operation thereof.
  • the touch sensor panel 10 illustrated in FIG. 1B includes a plurality of touch electrodes 30.
  • the plurality of touch electrodes 30 may be disposed in a lattice shape at regular intervals, but is not limited thereto.
  • the driving control signal generated by the controller 130 is transmitted to the driving unit 12, and the driving unit 12 applies the driving signal to the touch electrode 30 preset at a predetermined time based on the driving control signal.
  • the sensing control signal generated by the controller 13 is transmitted to the sensing unit 11, and the sensing unit 11 receives the sensing signal from the touch electrode 30 preset at a predetermined time based on the sensing control signal.
  • Receive input In this case, the detection signal may be a signal for the change amount of the magnetic capacitance formed in the touch electrode 30.
  • the driving unit 12 and the sensing unit 11 are described as being divided into separate blocks, but the driving signal is applied to the touch electrode 30 and the sensing signal is input from the touch electrode 30. It is also possible to perform in one driving and sensing unit.
  • the touch input device including the touch sensor 10 capable of detecting the touch and / or the touch position has been described.
  • the touch input device according to the embodiment of the present invention it is possible to easily detect not only the touch and / or the touch position but also the magnitude of the touch pressure.
  • a case of detecting touch pressure in the touch input device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
  • the touch input device may include a cover 100, a first electrode 410 disposed under the cover 100, a compression layer 300 disposed under the first electrode 410, A second electrode 420 and a third electrode 430 disposed under the compression layer 300, and a display module 200 disposed under the compression layer 300.
  • the display module 200 includes a first substrate. And a second substrate layer 252 and 262 disposed under the layers 251 and 261 and the first substrate layer 251 and 261, and the second electrode 420 and the third electrode 430 are formed of the first substrate. May be disposed on top of layers 251 and 261.
  • the cover 100 may be located at the top of the touch input device as a member to which a touch is input by the input means.
  • the cover 100 serves to protect the touch sensor 10, the display module 200, and the like disposed below, and the cover 100 may display a screen output from the display module 200 disposed below. It may be made of a glass or plastic of a transparent material so that.
  • the cover 100 may be made of a flexible material that can be bent at least in a position where the pressure is applied so that the compression layer 300 to be described later can be compressed when pressure is applied to the cover 100.
  • the first electrode 410 is disposed under the cover 100, the second electrode 420 is disposed under the first electrode 410, and the third electrode 430 is It may be disposed on the same layer as the second electrode 420.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 illustrated in FIG. 3A may be formed of a plurality of electrodes having a rhombic shape.
  • the second electrode 420 is a plurality of first axis electrodes 510 connected to each other in the first axis direction
  • the third electrode 430 is connected to each other in the second axis direction perpendicular to the first axis direction.
  • a plurality of second axis electrodes 520 wherein at least one of the second electrode 420 or the third electrode 430 is connected to the second electrode 420 by a plurality of diamond-shaped electrodes connected through a bridge.
  • the third electrode 430 may be insulated from each other.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 illustrated in FIG. 3A include a plurality of first axis electrodes 510 and a plurality of second axis electrodes 520, as shown in FIG. 9B.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 do not cross each other, and each third electrode 430 is connected in a direction crossing the direction in which the second electrode 420 extends. It can be arranged to be.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 may include a plurality of first axis electrodes 510 and a plurality of second axis electrodes 520, respectively. It can be arranged to intersect.
  • first electrode 410 and the second electrode 420 or the first electrode 410 and the third electrode 430 illustrated in FIG. 3A are positioned on different layers, they may be implemented to overlap each other.
  • the first electrode 410 and the second electrode 420 or the first electrode 410 and the third electrode 430 are each of the plurality of first axis electrodes 510 and the plurality of electrodes.
  • the second axis electrode 520 of the may be arranged to cross each other.
  • the rhombic first axis electrode 510 and the second axis electrode 520 may be located on different layers.
  • the first electrode 410 illustrated in FIG. 3A may be directly formed on the bottom surface of the cover 100.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 are illustrated as being disposed on the display module 200 in FIG. 3A, the present invention is not limited thereto, and the second electrode 420 and the third electrode 430 are not limited thereto. This may be directly formed on the upper surfaces of the first substrate layers 251 and 261 of the display module 200 to be described later.
  • the first electrode 410, the second electrode 420, and the third electrode 430 may be formed of a transparent conductive material (eg, indium tin oxide (ITO) or antimony tin oxide (ATO)). It may be formed of an opaque conductive material.
  • ITO indium tin oxide
  • ATO antimony tin oxide
  • an insulating film made of a thin transparent film made of plastic such as polyethylene terephthalate (PET) may be disposed between the second electrode 420 and the third electrode 430 and the display module 200.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the insulating layer may serve to maintain the touch input operation by protecting the electrodes disposed under the cover 100 even if the cover 100 is damaged by an external impact.
  • an optical clear adhesive OCA may be disposed between the insulating layer and the electrode or between the electrode and the compression layer 300 to be bonded to each other.
  • Compression layer 300 is composed of a material which is pressed when the pressure is applied to the cover 100, but returns to its original state when the applied pressure is released, the faster the recovery force, the higher the pressure detection accuracy Can be.
  • the compression layer 300 may be made of silicone, acrylic, or other compressible elastic body. Since the compression layer 300 is disposed on the display module 200, the compression layer 300 may be made of a transparent material so that the screen output from the display module 200 can be seen from the outside. have.
  • the display module 200 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. have. Accordingly, the user may perform an input operation by performing a touch on the touch surface while visually confirming the screen displayed on the display panel.
  • the display module 200 receives input from a central processing unit (CPU) or an application processor (AP), which is a central processing unit on a main board for operating a touch input device, and displays desired contents on the display panel. It may include a control circuit to make.
  • a control circuit may be mounted on a second printed circuit board (hereinafter referred to as a second PCB).
  • the control circuit for operating the display panel 200 may include a display panel control IC, a graphic controller IC, and other circuits necessary for operating the display panel.
  • FIG. 2A shows a display module 200 including an LCD panel
  • FIG. 2B shows a display module 200 including an AMOLED panel.
  • Reference numeral 200A in the present specification may refer to a display panel included in the display module 200.
  • the display panel 200A includes a liquid crystal layer 250 including a liquid crystal cell, and a first substrate layer 251 including electrodes at both ends of the liquid crystal layer 250.
  • the second polarizing layer 254 may be included.
  • the first substrate layer 251 may be a color filter glass
  • the second substrate layer 252 may be a TFT glass.
  • at least one of the first substrate layer 251 and the second substrate layer 252 may be formed of a bendable material such as plastic.
  • the display module 200 including the LCD panel may include a display panel 200A and a backlight unit (not shown) disposed under the display panel 200A.
  • the display panel 200A which is an LCD panel, does not emit light by itself but performs a function of blocking or transmitting light. Accordingly, a light source is positioned under the display panel 200A to shine light on the display panel 200A to express information having various colors as well as light and dark on the screen. Since the display panel 200A, which is an LCD panel, does not emit light as a passive element, a light source having a uniform luminance distribution on the rear surface is required.
  • the display panel 200A may include an organic layer 260, a first substrate layer 261 and a second substrate layer 262 positioned at both ends of the organic layer 260.
  • the AMOLED panel may further include other configurations and may be modified to perform display functions.
  • the first substrate layer 261 may be encapsulation glass
  • the second substrate layer 262 may be TFT glass.
  • at least one of the first substrate layer 261 and the second substrate layer 262 may be formed of a bendable material such as plastic.
  • 3B and 3C are cross-sectional views illustrating a modification of the touch input device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3A.
  • the touch input device may further include a second cover 120.
  • the second cover 120 may be made of glass or plastic of a transparent material so that the screen output from the display module 200 disposed below is visible from the outside.
  • the second cover 120 may be formed of a relatively hard material or thicker than the first cover 100 so as to be relatively less curved than the first cover 100.
  • the touch input device includes a first cover 100, a first electrode 410 disposed under the first cover 100, and a compression layer disposed under the first electrode 410. 300, the second cover 120 disposed under the compressive layer 300, the second electrode 420 and the third electrode 430, and the second cover 120 disposed under the second cover 120.
  • the display module 200 includes a display module 200 disposed below, and the display module 200 includes second substrate layers 252 and 262 disposed under the first substrate layers 251 and 261 and the first substrate layers 251 and 261. ), And the second electrode 420 and the third electrode 430 may be disposed on the first substrate layers 251 and 261.
  • the configuration of the second cover 120, the second electrode 420 and the third electrode 430, and the display module 200 of the touch input device illustrated in FIG. 3B does not detect the touch pressure. It is the same structure as the configuration. Accordingly, by adding the touch pressure detection module including the first cover 100, the first electrode 410, and the compression layer 300 to the existing touch input device, a touch input device capable of detecting touch pressure can be implemented. There is an advantage in that the structure of the existing touch input device does not need to be changed and reliability can be easily secured.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 are illustrated as being disposed on the display module 200. However, the present invention is not limited thereto, and the second electrode 420 and the third electrode 430 are not limited thereto. It may be directly formed on the upper surfaces of the first substrate layers 251 and 261 of the display module 200.
  • the touch input device may include a first cover 100, a first electrode 410 disposed below the first cover 100, and a lower portion of the first electrode 410.
  • the compression layer 300 disposed on the second electrode 420 and the third electrode 430, the second electrode 420, and the third electrode 430 disposed under the compression layer 300.
  • the display module 200 may be disposed under the second cover 120 and the second cover 120. As such, the touch position and the touch pressure of the first cover 100, the first electrode 410, the compressive layer 300, the second electrode 420, the third electrode 430, and the second cover 120. Since the module for detecting the display module 200 is completely separated from each other, the module for detecting the touch position and the touch pressure and the display module 200 may be separately replaced.
  • FIG. 3D is a cross-sectional view for describing a modification of the touch input device according to the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 3A.
  • the touch input device may include a cover 100, a second electrode 420 and a third electrode 430 disposed under the cover 100, and a third electrode.
  • the compression layer 300 disposed under the second electrode 420 and the third electrode 430, the first electrode 410 disposed under the compression layer 300, and the display module disposed under the first electrode 410. 200 may be included.
  • the positions of the first electrode 410, the second electrode 420, and the third electrode 430 are changed.
  • FIG. 7A and 7B are cross-sectional views of a touch input device according to still another embodiment of the present invention.
  • the touch input device illustrated in FIG. 7A may include a cover 100, a first electrode 410 disposed under the cover 100, a compression layer 300 disposed under the first electrode 410, and a compression layer (
  • the display module 200 may be disposed below the display module 200, and the second electrode 420 and the third electrode 430 disposed inside the display module.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 may be disposed on the same layer.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 illustrated in FIG. 7A may be formed of a plurality of electrodes having a rhombic shape.
  • the second electrode 420 is a plurality of first axis electrodes 510 connected to each other in the first axis direction
  • the third electrode 430 is connected to each other in the second axis direction perpendicular to the first axis direction.
  • a plurality of second axis electrodes 520 wherein at least one of the second electrode 420 or the third electrode 430 is connected to the second electrode 420 by a plurality of diamond-shaped electrodes connected through a bridge.
  • the third electrode 430 may be insulated from each other.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 illustrated in FIG. 7A may include a plurality of first axis electrodes 510 and a plurality of second axis electrodes 520, as shown in FIG. 9B.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 do not cross each other, and each third electrode 430 is connected in a direction crossing the direction in which the second electrode 420 extends. It can be arranged to be.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 may include a plurality of first axis electrodes 510 and a plurality of second axis electrodes 520, respectively. It can be arranged to intersect.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 illustrated in FIG. 7A may be configured of the plurality of electrode cells 530 as shown in FIG. 9D.
  • the plurality of electrode cells 530 as shown in FIG. 9D may be grouped to configure the plurality of first axis electrodes and the plurality of second axis electrodes of the type illustrated in FIG. 9B.
  • the electrode cells 530 grouped in the direction of the first axis electrode 510 shown in FIG. 9B are connected to each other through a metal layer, and the electrode grouped in the direction of the second axis electrode 520 shown in FIG. 9B.
  • the cells 530 may be connected to each other using a metal layer different from the metal layer used to connect the electrode cells 530 grouped in the direction of the first axis electrode 510.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 may be formed on upper surfaces of the second substrate layers 252 and 262 of the display module 200.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 may be formed on the lower surface of the first substrate layers 251 and 261 of the display module 200 or may be one of the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • One may be formed on the bottom surface of the first substrate layers 251 and 261 of the display module 200, and the other may be formed on the top surface of the second substrate layers 252 and 262 of the display module 200.
  • the second electrode 420 and the third electrode 430 may be formed of a transparent conductive material (for example, Indium Tin Oxide (ITO) or Antimony Tin Oxide (ATO)), or the like. It may be formed.
  • the second electrode 420 or the third electrode 430 may use a common electrode disposed to drive the display module 200.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view for describing a modification of the touch input device according to the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 7A.
  • the touch input device may further include a second cover 120.
  • the second cover 120 may be made of glass or plastic of a transparent material so that the screen output from the display module 200 disposed below is visible from the outside.
  • the second cover 120 may be formed of a relatively hard material or thicker than the first cover 100 so as to be relatively less curved than the first cover 100.
  • the touch input device includes a first cover 100, a first electrode 410 disposed under the first cover 100, and a compression layer disposed under the first electrode 410. 300, the second cover 120 disposed under the compression layer 300, the display module 200 disposed under the second cover 120, and the second electrode disposed inside the display module 200 ( 420 and a third electrode 430.
  • the touch pressure detection module including the first cover 100, the first electrode 410, and the compression layer 300 is added to the existing touch input device, thereby detecting touch pressure. Since this possible touch input device can be implemented, it is not necessary to change the structure of the existing touch input device, and there is an advantage of easily securing the reliability.
  • FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating an operation example of the touch input device according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 3A to 3D
  • FIGS. 8A to 8E are the present invention shown in FIGS. 7A and 7B.
  • An operation example of the first electrode 410, the second electrode 420, and the third electrode 430 will be described.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal and a touch pressure driving signal to the second electrode 420, and the sensing unit 11 includes a second electrode.
  • the touch position detection signal may be received from the first electrode 410, and the touch pressure detection signal may be received from the third electrode 430.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the first electrode 410 and the second electrode 420, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the first electrode 410.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410, the second electrode 420, and the third electrode 430.
  • the first electrode 410 serves as a ground (reference potential)
  • the second electrode 420 and the first electrode 410 may be changed according to a change in the distance between the reference potential and the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the mutual capacitance between the three electrodes 430 is changed.
  • the sensing unit 11 generates a touch pressure sensing signal including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430 which are changed according to the pressure applied to the cover 100.
  • the touch pressure may be detected by receiving from the three electrodes 430.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the second electrode 420, and applies the touch position driving signal to the second electrode 420 in the first time section, and the second time period different from the first time section.
  • the driver 12 may be controlled to apply the touch pressure driving signal to the second electrode 420 during the time interval.
  • the control unit 13 receives the touch position sensing signal from the first electrode 410 in the first time period and the touch pressure sensing signal from the third electrode 430 in the second time period. 11) can be controlled.
  • the controller 13 may control the driver 12 to apply a voltage that may have a reference potential to the first electrode 410 in the second time interval.
  • the controller 13 may control the driver 12 to simultaneously apply the touch position driving signal and the touch pressure driving signal to the second electrode 420 without time-dividing the time for applying the driving signal to the second electrode 420.
  • the sensing unit 11 may receive a touch position sensing signal from the first electrode 410 and simultaneously receive a touch pressure sensing signal from the third electrode 430.
  • the first electrode 410 may serve as a reference potential by the circuit configuration of the sensing unit connected to the first electrode 410. For example, if the circuit configuration to which the first electrode 410 is connected is a node such as Virtual GND of the OP-amp, it may serve as a reference potential.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the first electrode 410, and applies a touch pressure driving signal to the second electrode 420.
  • the sensing unit 11 may receive a touch position detection signal and a touch pressure detection signal from the third electrode 430.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the first electrode 410 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the third electrode 430.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410, the second electrode 420, and the third electrode 430.
  • the first electrode 410 serves as a ground (reference potential)
  • the second electrode 420 and the first electrode 410 may be changed according to a change in the distance between the reference potential and the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the mutual capacitance between the three electrodes 430 is changed.
  • the sensing unit 11 generates a touch pressure sensing signal including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430 which are changed according to the pressure applied to the cover 100.
  • the touch pressure may be detected by receiving from the three electrodes 430.
  • the controller 13 time-divisions the time for detecting the detection signal from the third electrode 430, receives the touch position detection signal from the third electrode 430 in the first time section, and receives a second time different from the first time section.
  • the sensing unit 11 may be controlled to receive the touch pressure sensing signal from the third electrode 430.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the first electrode 410 in the first time period and the touch pressure driving signal to the second electrode 420 in the second time period.
  • the controller 13 may control the driver 12 to apply a voltage to the first electrode 410 in which the first electrode 410 may have a reference potential in the second time period.
  • the driving unit 12 applies a touch position driving signal and a touch pressure driving signal to the second electrode 420, and the sensing unit 11 is configured to include a second driving electrode 12.
  • the touch position detection signal may be received from the three electrodes 430, and the touch pressure detection signal may be received from the first electrode 410.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the third electrode 430.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the second electrode 420. At this time, the mutual capacitance between the first electrode 410 and the second electrode 420 is changed according to the distance change between the first electrode 410 and the second electrode 420. Accordingly, the sensing unit 11 generates a touch pressure sensing signal including information on mutual capacitance between the first electrode 410 and the second electrode 420, which are changed according to the pressure applied to the cover 100. The touch pressure may be detected by receiving from one electrode 410.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the second electrode 420, and applies the touch position driving signal to the second electrode 420 in the first time section, and the second time period different from the first time section.
  • the driver 12 may be controlled to apply the touch pressure driving signal to the second electrode 420 during the time interval.
  • the control unit 13 receives the touch position detection signal from the third electrode 430 in the first time interval and the touch pressure detection signal from the first electrode 410 in the second time interval. 11) can be controlled.
  • the controller 13 may control the driver 12 to simultaneously apply the touch position driving signal and the touch pressure driving signal to the second electrode 420 without time-dividing the time for applying the driving signal to the second electrode 420.
  • the sensing unit 13 may receive a touch position sensing signal from the third electrode 430 and simultaneously receive a touch pressure sensing signal from the first electrode 410.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the second electrode 420, and applies a touch pressure driving signal to the first electrode 410.
  • the sensing unit 11 may receive a touch position detection signal and a touch pressure detection signal from the third electrode 430.
  • the sensing unit 13 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the third electrode 430.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. At this time, the mutual capacitance between the first electrode 410 and the third electrode 430 is changed according to the change of the distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. Accordingly, the sensing unit 11 generates a touch pressure sensing signal including information on mutual capacitance between the first electrode 410 and the third electrode 430 which are changed according to the pressure applied to the cover 100. The touch pressure may be detected by receiving from the three electrodes 430.
  • the controller 13 time-divisions the time for detecting the detection signal from the third electrode 430, receives the touch position detection signal from the third electrode 430 in the first time section, and receives a second time different from the first time section.
  • the sensing unit 11 may be controlled to receive the touch pressure sensing signal from the third electrode 430.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the second electrode 420 in the first time interval, and applies the touch pressure driving signal to the first electrode 410 in the second time interval. ) Can be controlled.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the second electrode 420, and applies a touch pressure driving signal to the first electrode 410.
  • the detector 11 may receive a touch position detection signal from the third electrode 430, and receive a touch pressure detection signal from the first electrode 410.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the third electrode 430.
  • the compression layer 300 compresses, and accordingly, between the first electrode 410 and the second electrode 420 and / or between the first electrode 410 and the third electrode 430.
  • the distance becomes smaller.
  • the sensing unit 11 receives a touch pressure sensing signal from the first electrode 410 including information on the self capacitance of the first electrode 410 that is changed according to the pressure applied to the cover 100. Touch pressure can be detected.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the second electrode 420, and applies the touch position driving signal to the second electrode 420 in the first time section, and the second time period different from the first time section.
  • the touch unit 12 may control the driving unit 12 to apply the touch pressure driving signal to the first electrode 410 and allow the second electrode 420 and / or the third electrode 430 to serve as a ground.
  • the control unit 13 receives the touch position detection signal from the third electrode 430 in the first time interval and the touch pressure detection signal from the first electrode 410 in the second time interval. 11) can be controlled.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the second electrode 420 without time-dividing the time for applying the driving signal to the second electrode 420, and simultaneously applies the touch pressure driving signal to the first electrode 410.
  • the driver 12 may be controlled to apply.
  • the sensing unit 13 may receive a touch position sensing signal from the third electrode 430 and simultaneously receive a touch pressure sensing signal from the first electrode 410.
  • the third electrode 430 may serve as a reference potential by the circuit configuration of the sensing unit connected to the third electrode 430. For example, if the circuit configuration to which the third electrode 430 is connected is a node such as Virtual GND of the OP-amp, it may serve as a reference potential.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the second electrode 420, and applies the touch pressure driving signal to the third electrode 430.
  • the sensing unit 11 may receive a touch position detection signal and a touch pressure detection signal from the third electrode 430.
  • the sensing unit 13 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the third electrode 430.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. At this time, when the first electrode 410 serves as a ground (reference potential), the magnetic capacitance of the third electrode 430 is increased according to a change in distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. Will change. Accordingly, the sensing unit 11 receives a touch pressure sensing signal including information on the self capacitance of the third electrode 430 that is changed according to the pressure applied to the cover 100 from the third electrode 430. Touch pressure can be detected.
  • the controller 13 time-divisions the time for detecting the detection signal from the third electrode 430, receives the touch position detection signal from the third electrode 430 in the first time section, and receives a second time different from the first time section.
  • the sensing unit 11 may be controlled to receive the touch pressure sensing signal from the third electrode 430.
  • the control unit 13 applies the touch position driving signal to the second electrode 420 in the first time interval, and applies the touch pressure driving signal to the third electrode 430 in the second time interval and the first electrode.
  • the driving unit 12 may be controlled to allow the 410 to serve as a ground.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430, and applies the touch pressure driving signal to the second electrode.
  • a touch position sensing signal from the second electrode 420 and the third electrode 430, and a touch pressure sensing signal from the first electrode 410. have.
  • the sensing unit 13 includes a touch position including information on magnetic capacitance of each of the second electrode 420 and the third electrode 430, which are changed according to the touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from each of the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the second electrode 420. At this time, the mutual capacitance between the first electrode 410 and the second electrode 420 is changed according to the distance change between the first electrode 410 and the second electrode 420. Accordingly, the sensing unit 11 generates a touch pressure sensing signal including information on mutual capacitance between the first electrode 410 and the second electrode 420, which are changed according to the pressure applied to the cover 100. The touch pressure may be detected by receiving from one electrode 410.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430, and the touch position driving signal is transmitted to the second electrode 420 and the third electrode 430 in the first time section. ), And the driver 12 may be controlled to apply the touch pressure driving signal to the second electrode 420 during the second time period different from the first time period.
  • the controller 13 receives the touch position detection signal from the second electrode 420 and the third electrode 430 in the first time period, and detects the touch pressure from the first electrode 410 in the second time period.
  • the sensor 11 may be controlled to receive a signal.
  • the controller 13 controls the first electrode 410 to have a floating or high impedance during the first time period, or the first electrode 410 is configured not to cover the entire upper surface of the display module 200, The touch position may be easily detected from the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430 without time-dividing the time for applying the driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the driving unit 12 may be controlled to apply the touch pressure driving signal to the second electrode 420.
  • the sensing unit 13 may receive the touch position sensing signal from the second electrode 420 and the third electrode 430, and simultaneously receive the touch pressure sensing signal from the first electrode 410.
  • the first electrode 410 may be configured not to cover the entire upper surface of the display module 200, so that the touch position may be easily detected from the second electrode 420 and the third electrode 430. .
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430, and applies the touch pressure driving signal to the first electrode.
  • a touch position sensing signal from the second electrode 420 and the third electrode 430, and a touch pressure sensing signal from the second electrode 420. have.
  • the sensing unit 13 includes a touch position including information on magnetic capacitance of each of the second electrode 420 and the third electrode 430, which are changed according to the touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from each of the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the second electrode 420. At this time, the mutual capacitance between the first electrode 410 and the second electrode 420 is changed according to the distance change between the first electrode 410 and the second electrode 420. Accordingly, the sensing unit 11 generates a touch pressure sensing signal including information on mutual capacitance between the first electrode 410 and the second electrode 420, which are changed according to the pressure applied to the cover 100. The touch pressure may be detected by receiving from the second electrode 420.
  • the control unit 13 time-divisions the time for detecting the detection signal from the second electrode 420 and the third electrode 430, and the touch position detection signal is transmitted to the second electrode 420 and the third in the first time section.
  • the sensing unit 11 may be controlled to receive from the electrode 430 and to receive a touch pressure sensing signal from the second electrode 420 at a second time interval different from the first time interval.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430 during the first time interval, and applies the touch pressure driving signal to the first electrode 410 during the second time interval.
  • the driving unit 12 may be controlled to be applied.
  • the controller 13 controls the first electrode 410 to have a floating or high impedance during the first time period, or the first electrode 410 is configured not to cover the entire upper surface of the display module 200, The touch position may be easily detected from the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430, and applies the touch pressure driving signal to the first electrode.
  • the sensing unit 11 may receive a touch position sensing signal from the second electrode 420 and the third electrode 430, and may receive a touch pressure sensing signal from the first electrode 410. have.
  • the sensing unit 13 includes a touch position including information on magnetic capacitance of each of the second electrode 420 and the third electrode 430, which are changed according to the touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from each of the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the compression layer 300 compresses, and accordingly, between the first electrode 410 and the second electrode 420 and / or between the first electrode 410 and the third electrode 430.
  • the distance becomes smaller.
  • the sensing unit 11 receives a touch pressure sensing signal from the first electrode 410 including information on the self capacitance of the first electrode 410 that is changed according to the pressure applied to the cover 100. Touch pressure can be detected.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430, and the touch position driving signal is transmitted to the second electrode 420 and the third electrode 430 in the first time section. ),
  • the touch pressure driving signal is applied to the first electrode 410 and the second electrode 420 and / or the third electrode 430 serve as the ground in the second time interval different from the first time interval.
  • the drive unit 12 can be controlled to do so.
  • the controller 13 receives the touch position detection signal from the second electrode 420 and the third electrode 430 in the first time period, and detects the touch pressure from the first electrode 410 in the second time period.
  • the sensor 11 may be controlled to receive a signal.
  • the controller 13 controls the first electrode 410 to have a floating or high impedance during the first time period, or the first electrode 410 is configured not to cover the entire upper surface of the display module 200, The touch position may be easily detected from the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430 without time-dividing the time for applying the driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the driver 12 may be controlled to apply the touch pressure driving signal to the first electrode 410.
  • the sensing unit 13 may receive the touch position sensing signal from the second electrode 420 and the third electrode 430, and simultaneously receive the touch pressure sensing signal from the first electrode 410.
  • the circuit configuration of the sensing unit connected to the second electrode 420 and / or the third electrode 430 during the time interval for receiving the touch position sensing signal from the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the second electrode 420 and / or the third electrode 430 may serve as a reference potential.
  • the circuit configuration in which the second electrode 420 and / or the third electrode 430 are connected is a node such as Virtual GND of the OP-amp, it may serve as a reference potential.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430, and applies the touch pressure driving signal to the second electrode.
  • the sensing unit 11 receives the touch position sensing signal from the second electrode 420 and the third electrode 430, and the second electrode 420.
  • / or a touch pressure sensing signal may be received from the third electrode 430.
  • the sensing unit 13 includes a touch position including information on magnetic capacitance of each of the second electrode 420 and the third electrode 430, which are changed according to the touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from each of the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the compressive layer 300 compresses, and thus, between the first electrode 410 and the second electrode 420 and / or between the first electrode 410 and the third electrode 430.
  • the distance becomes smaller.
  • the first electrode 410 serves as a ground (reference potential)
  • the magnetic capacitance and the capacitance of the second electrode 420 according to the change in distance between the first electrode 410 and the second electrode 420.
  • the magnetic capacitance of the third electrode 430 is changed according to the distance change between the first electrode 410 and the third electrode 430.
  • the sensing unit 11 may receive a touch pressure sensing signal from the second electrode 420 and / or a touch pressure sensing signal including information on the self capacitance of the second electrode 420 which is changed according to the pressure applied to the cover 100.
  • the touch pressure may be detected by receiving a touch pressure sensing signal including information on the magnetic capacitance of the third electrode 430 from the third electrode 430.
  • the control unit 13 time-divisions the time for detecting the detection signal from the second electrode 420 and the third electrode 430, and the touch position detection signal is transmitted to the second electrode 420 and the third electrode 430 in the first time section.
  • control the sensing unit 11 to receive a touch pressure sensing signal from the second electrode 420 and / or the third electrode 430 in a second time period different from the first time period.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the second electrode 420 and the third electrode 430 during the first time interval, and applies the touch pressure driving signal to the second electrode 420 during the second time interval.
  • May be applied to the third electrode 430 and the first electrode 410 may serve as a ground to control the driver 12.
  • the controller 13 controls the first electrode 410 to have a floating or high impedance during the first time period, or the first electrode 410 is configured not to cover the entire upper surface of the display module 200, The touch position may be easily detected from the second electrode 420 and the third electrode 430.
  • the AMOLED panel shown in FIG. 2B is included as the display module 200 in the touch input device shown in FIG. 3A
  • the LCD panel shown in FIG. 2A is shown in the touch input device shown in FIGS. 8A through 8E included as the display module 200
  • the first to tenth operation examples have been described, but the present invention is not limited thereto.
  • the first to tenth operation examples are illustrated in FIGS. 3B to 3D.
  • Touch input device in which the LCD panel shown in FIG. 2A is included as the display module 200
  • touch input device in which the AMOLED panel shown in FIG. 2B is included as the display module 200 in the touch input device shown in FIG. 7A or FIG. 7B. Applicable to both devices.
  • FIG. 5A to 5C are cross-sectional views of a touch input device according to still another embodiment of the present invention.
  • the touch input device illustrated in FIG. 5A may include a cover 100, a first electrode 410 disposed under the cover 100, a compression layer 300 disposed under the first electrode 410, and a compression layer
  • the display module 200 includes a second electrode 420 disposed under the 300, a display module 200 disposed under the compression layer 300, and a third electrode 430 disposed inside the display module.
  • Silver includes first substrate layers 251 and 261 and second substrate layers 252 and 262 disposed under the first substrate layers 251 and 261, and the second electrode 420 includes the first substrate layer 251. 261).
  • the first electrode 410, the second electrode 420, and the third electrode 430 illustrated in FIG. 5A are disposed on different layers, the first electrode 410, the second electrode 420, and the third electrode 430 may overlap each other.
  • the first electrode 410 and the second electrode 420 or the first electrode 410 and the third electrode 430 or the second electrode 420 and the third electrode 430 are shown in FIG. 9C.
  • each of the plurality of first axis electrodes 510 and the plurality of second axis electrodes 520 may be arranged to cross each other.
  • the rhombic first axis electrode 510 and the second axis electrode 520 may be located on different layers.
  • the first electrode 410 illustrated in FIG. 5A may be directly formed on the bottom surface of the cover 100.
  • the second electrode 420 is illustrated as being disposed on the display module 200 in FIG. 5A, the present invention is not limited thereto, and the second electrode 420 is formed on the first substrate layer 251 of the display module 200. 261) may be directly formed on the upper surface.
  • the third electrode 430 may be formed on upper surfaces of the second substrate layers 252 and 262 of the display module 200.
  • the third electrode 430 may be formed on the bottom surface of the first substrate layers 251 and 261 of the display module 200.
  • the first electrode 410, the second electrode 420, and the third electrode 430 may be formed of a transparent conductive material (eg, indium tin oxide (ITO) or antimony tin oxide (ATO)). It may be formed of an opaque conductive material. In this case, the third electrode 430 may use a common electrode disposed to drive the display module 200.
  • a transparent conductive material eg, indium tin oxide (ITO) or antimony tin oxide (ATO)
  • ITO indium tin oxide
  • ATO antimony tin oxide
  • the third electrode 430 may use a common electrode disposed to drive the display module 200.
  • 5B and 5C are cross-sectional views illustrating a modification of the touch input device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 5A.
  • the touch input device may further include a second cover 120.
  • the second cover 120 may be made of glass or plastic of a transparent material so that the screen output from the display module 200 disposed below is visible from the outside.
  • the second cover 120 may be formed of a relatively hard material or thicker than the first cover 100 so as to be relatively less curved than the first cover 100.
  • the touch input device includes a first cover 100, a first electrode 410 disposed under the first cover 100, and a compression layer disposed under the first electrode 410. 300, the second cover 120 disposed under the compression layer 300, the second electrode 420 disposed under the second cover 120, and the display module disposed under the second cover 120 ( And a third electrode 430 disposed inside the display module 200, wherein the display module 200 is disposed under the first substrate layers 251 and 261 and the first substrate layers 251 and 261.
  • the second substrate layers 252 and 262 may be disposed, and the second electrode 420 may be disposed on the first substrate layers 251 and 261. Similar to the touch input device illustrated in FIG.
  • the touch pressure detection module including the first cover 100, the first electrode 410, and the compression layer 300 is added to the existing touch input device, thereby detecting touch pressure. Since this possible touch input device can be implemented, it is not necessary to change the structure of the existing touch input device, and there is an advantage of easily securing the reliability.
  • the second electrode 420 is illustrated as being disposed on the display module 200 in FIG. 5B, the present invention is not limited thereto, and the second electrode 420 may be formed on the first substrate layer 251 of the display module 200. 261) may be directly formed on the upper surface.
  • the touch input device may include a first cover 100, a first electrode 410 disposed below the first cover 100, and a lower portion of the first electrode 410.
  • the compression layer 300 disposed on the second electrode 420 disposed under the compression layer 300, the second cover 120 disposed under the second electrode 420, and under the second cover 120.
  • the display module 200 may be disposed, and the third electrode 430 may be disposed in the display module 200.
  • the touch including the first cover 100, the first electrode 410, the compression layer 300, the second electrode 420, and the second cover 120 is thus formed. Since the module for detecting the position and the touch pressure is completely separated from the display module 200, the module for detecting the touch position and the touch pressure and the display module 200 may be replaced separately.
  • FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating an operation example of the touch input device according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 5A to 5C, and hereinafter to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 5A to 5C.
  • An operation example of the first electrode 410, the second electrode 420, and the third electrode 430 will be described.
  • the driving unit 12 applies a touch position driving signal and a touch pressure driving signal to the third electrode 430, and the sensing unit 11 may include the second electrode (
  • the touch position detection signal may be received from the 420, and the touch pressure detection signal may be received from the first electrode 410.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the second electrode 420.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. At this time, the mutual capacitance between the first electrode 410 and the third electrode 430 is changed according to the change of the distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. Accordingly, the sensing unit 11 generates a touch pressure sensing signal including information on mutual capacitance between the first electrode 410 and the third electrode 430 which are changed according to the pressure applied to the cover 100. The touch pressure may be detected by receiving from one electrode 410.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the third electrode 430, and applies the touch position driving signal to the third electrode 430 in the first time section, and the second time period different from the first time section.
  • the driver 12 may be controlled to apply the touch pressure driving signal to the third electrode 430.
  • the control unit 13 receives the touch position sensing signal from the second electrode 420 in the first time period and the touch unit sensing the touch pressure sensing signal from the first electrode 410 in the second time period. 11) can be controlled.
  • the controller 13 may control the second electrode 420 to have a floating or high impedance in the second time period.
  • the second electrode 420 has a floating or high impedance in the second time period, the mutual capacitance between the first electrode 410 and the third electrode 430 may be more easily detected.
  • the controller 13 may control the driver 12 to simultaneously apply the touch position driving signal and the touch pressure driving signal to the third electrode 430 without time-dividing the time for applying the driving signal to the third electrode 430.
  • the detector 11 may receive a touch position detection signal from the second electrode 420 and at the same time receive a touch pressure detection signal from the first electrode 410.
  • the controller 13 may control the second electrode 420 to have a high impedance.
  • the second electrode 420 has a high impedance, the mutual capacitance between the first electrode 410 and the third electrode 430 may be more easily detected.
  • the second electrode 420 may be configured not to cover the entire upper surface of the display module 200.
  • the mutual capacitance between the first electrode 410 and the third electrode 430 may be more easily detected.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the third electrode 430, and applies a touch pressure driving signal to the first electrode 410.
  • the detector 11 may receive a touch position detection signal and a touch pressure detection signal from the second electrode 420.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the second electrode 420.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the second electrode 420. At this time, the mutual capacitance between the first electrode 410 and the second electrode 420 is changed according to the distance change between the first electrode 410 and the second electrode 420. Accordingly, the sensing unit 11 generates a touch pressure sensing signal including information on mutual capacitance between the first electrode 410 and the second electrode 420, which are changed according to the pressure applied to the cover 100. The touch pressure may be detected by receiving from the second electrode 420.
  • the controller 13 time-divisions the time for detecting the detection signal from the second electrode 420, receives the touch position detection signal from the second electrode 420 in the first time section, and receives a second time different from the first time section.
  • the sensing unit 11 may be controlled to receive the touch pressure sensing signal from the second electrode 420.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the third electrode 430 in the first time period and the touch pressure driving signal to the first electrode 410 in the second time period. ) Can be controlled.
  • the controller 13 may control the first electrode 410 to have a high impedance.
  • the first electrode 410 has a high impedance, the mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430 may be more easily detected.
  • the first electrode 410 may be configured not to cover the entire upper surface of the display module 200.
  • the mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430 may be more easily detected.
  • the driving unit 12 applies a touch position driving signal and a touch pressure driving signal to the third electrode 430, and the sensing unit 11 may include the second electrode (
  • the touch position detection signal may be received from the 420, and the touch pressure detection signal may be received from the third electrode 430.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the second electrode 420.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. At this time, when the first electrode 410 serves as a ground (reference potential), the magnetic capacitance of the third electrode 430 is increased according to a change in distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. Will change. Accordingly, the sensing unit 11 receives a touch pressure sensing signal including information on the self capacitance of the third electrode 430 that is changed according to the pressure applied to the cover 100 from the third electrode 430. Touch pressure can be detected.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the third electrode 430, and applies the touch position driving signal to the third electrode 430 in the first time section, and the second time period different from the first time section.
  • the touch unit 12 may control the driving unit 12 to apply the touch pressure driving signal to the third electrode 430 and to act as the ground of the first electrode 410.
  • the control unit 13 receives the touch position sensing signal from the second electrode 420 in the first time period and the touch unit sensing the touch pressure sensing signal from the third electrode 430 in the second time period. 11) can be controlled.
  • the controller 13 may control the second electrode 420 to have a floating or high impedance in the second time period.
  • the second electrode 420 has a floating or high impedance in the second time period
  • the magnetic capacitance of the third electrode 430 may be more easily detected.
  • the first electrode 410 is configured not to cover the entire upper surface of the display module 200, so that the touch position can be easily detected from the second electrode 420 and the third electrode 430 during the first time period. You can do that.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the third electrode 430, and applies a touch pressure driving signal to the first electrode 410.
  • the detector 11 may receive a touch position detection signal from the second electrode 420, and receive a touch pressure detection signal from the first electrode 410.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the second electrode 420.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. At this time, when the third electrode 430 serves as a ground (reference potential), the magnetic capacitance of the first electrode 410 is increased according to a change in distance between the first electrode 410 and the third electrode 430. Will change. Accordingly, the sensing unit 11 receives a touch pressure sensing signal including information on the self capacitance of the first electrode 410 that changes according to the pressure applied to the cover 100 from the first electrode 410. Touch pressure can be detected.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the third electrode 430, and applies the touch position driving signal to the third electrode 430 in the first time section, and the second time period different from the first time section.
  • the driving unit 12 may be controlled so that the touch pressure driving signal is applied to the first electrode 410 and the third electrode 430 serves as the ground.
  • the control unit 13 receives the touch position sensing signal from the second electrode 420 in the first time period and the touch unit sensing the touch pressure sensing signal from the first electrode 410 in the second time period. 11) can be controlled.
  • the controller 13 may control the second electrode 420 to have a floating or high impedance in the second time period.
  • the second electrode 420 has a floating or high impedance in the second time interval
  • the magnetic capacitance of the first electrode 410 may be more easily detected.
  • the first electrode 410 is configured not to cover the entire upper surface of the display module 200, so that the touch position can be easily detected from the second electrode 420 and the third electrode 430 during the first time period. You can do that.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the third electrode 420 without time-dividing the time for applying the driving signal to the third electrode 430 and simultaneously applies the touch pressure driving signal to the first electrode 410.
  • the driver 12 may be controlled to apply.
  • the sensing unit 13 may receive a touch position sensing signal from the second electrode 420, and simultaneously receive a touch pressure sensing signal from the first electrode 410.
  • the third electrode 430 may serve as a reference potential by the circuit configuration of the sensing unit connected to the third electrode 430. For example, if the circuit configuration to which the third electrode 430 is connected is a node such as Virtual GND of the OP-amp, it may serve as a reference potential.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the third electrode 430, and applies a touch pressure driving signal to the second electrode 420.
  • the detector 11 may receive a touch position detection signal from the second electrode 420, and receive a touch pressure detection signal from the second electrode 420.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the second electrode 420.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the second electrode 420. At this time, when the first electrode 410 serves as a ground (reference potential), the magnetic capacitance of the second electrode 420 is increased according to a change in distance between the first electrode 410 and the second electrode 420. Will change. Therefore, the sensing unit 11 receives a touch pressure sensing signal from the second electrode 420 including information on the self capacitance of the second electrode 420 which is changed according to the pressure applied to the cover 100. Touch pressure can be detected.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the third electrode 430, and applies the touch position driving signal to the third electrode 430 in the first time section, and the second time period different from the first time section.
  • the touch unit 12 may control the driving unit 12 to apply the touch pressure driving signal to the second electrode 420 and to act as the ground of the first electrode 410.
  • the control unit 13 receives the touch position sensing signal from the second electrode 420 in the first time period and the touch unit sensing the touch pressure sensing signal from the second electrode 420 in the second time period. 11) can be controlled.
  • the first electrode 410 is configured not to cover the entire upper surface of the display module 200, so that the touch position can be easily detected from the second electrode 420 and the third electrode 430 during the first time period. You can do that.
  • the driver 12 applies a touch position driving signal to the third electrode 430, and applies a touch pressure driving signal to the first electrode 420.
  • the detector 11 may receive a touch position detection signal from the second electrode 420, and receive a touch pressure detection signal from the first electrode 410.
  • the sensing unit 11 includes a touch position including information on mutual capacitance between the second electrode 420 and the third electrode 430, which change according to a touch on the surface of the cover 100.
  • the touch position may be detected by receiving the detection signal from the second electrode 420.
  • the compressive layer 300 When pressure is applied to the cover 100, the compressive layer 300 is compressed, thereby reducing the distance between the first electrode 410 and the second electrode 420. At this time, when the second electrode 420 serves as a ground (reference potential), the magnetic capacitance of the first electrode 410 is increased according to a change in distance between the first electrode 410 and the second electrode 420. Will change. Therefore, the sensing unit 11 receives a touch pressure sensing signal from the first electrode 410 including information on the self capacitance of the first electrode 410 that is changed according to the pressure applied to the cover 100. Touch pressure can be detected.
  • the controller 13 time-divisions the time for applying the driving signal to the third electrode 430, and applies the touch position driving signal to the third electrode 430 in the first time section, and the second time period different from the first time section.
  • the driving unit 12 may be controlled so that the touch pressure driving signal is applied to the first electrode 410 and the second electrode 420 may serve as a ground.
  • the control unit 13 receives the touch position sensing signal from the second electrode 420 in the first time period and the touch unit sensing the touch pressure sensing signal from the first electrode 410 in the second time period. 11) can be controlled.
  • the first electrode 410 is configured not to cover the entire upper surface of the display module 200, so that the touch position can be easily detected from the second electrode 420 and the third electrode 430 during the first time period. You can do that.
  • the controller 13 applies the touch position driving signal to the third electrode 420 without time-dividing the time for applying the driving signal to the third electrode 430 and simultaneously applies the touch pressure driving signal to the first electrode 410.
  • the driver 12 may be controlled to apply.
  • the sensing unit 13 may receive a touch position sensing signal from the second electrode 420, and simultaneously receive a touch pressure sensing signal from the first electrode 410.
  • the second electrode 420 may serve as a reference potential by the circuit configuration of the sensing unit connected to the second electrode 420. For example, if the circuit configuration to which the second electrode 420 is connected is a node such as Virtual GND of the OP-amp, it may serve as a reference potential.
  • the first electrode 410, the second electrode 420 and the third electrode 430, the second electrode including two electrodes used to detect the touch position In a second electrode pair including a first electrode pair and two electrodes used to detect a touch pressure, a compression layer 300 is formed between two electrodes included in one of the first electrode pair and the second electrode pair.
  • the compression layer 300 is not disposed between the two electrodes included in the other one.
  • one of the touch position detecting structure and the touch pressure detecting structure is a structure for detecting the amount of mutual capacitance change between the electrodes having a compression layer compressed according to the pressure, and the other one between the electrodes irrelevant to the compression of the compression layer.
  • the touch pressure can be detected more precisely. 4A or 4B, since the first electrode 410 serves as a reference potential layer in the second time interval for detecting touch pressure, the finger or the conductive material positioned on the top of the cover 100 may be used. Interference by sieves can be avoided.
  • the two electrodes included in the second electrode pair used to detect the touch pressure are arranged to be orthogonal to each other, such as the first axis electrode 510 and the second axis electrode 520 illustrated in FIGS. 9A to 9C.
  • the electrode used to detect the touch pressure may be composed of a plurality of electrode cells 530 shown in FIG. 9D, a plurality of channels may be configured to increase the accuracy of pressure detection, and further, multi touch. Multiple pressure detection is possible.

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Abstract

실시형태에 따른 터치 입력 장치는, 제1커버; 상기 제1커버 하부에 배치된 제1전극; 상기 제1전극 하부에 배치된 압축층; 상기 압축층 하부에 배치된 제2전극 및 제3전극; 상기 압축층 하부에 배치된 디스플레이 모듈; 터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 인가하는 구동부;및 터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신하는 감지부;를 포함하고, 상기 디스플레이 모듈은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치된 제2기판층을 포함하고, 상기 제2전극 및 상기 제3전극은 상기 제1기판층 상부에 배치되고, 상기 터치 위치 감지신호 또는 상기 터치 압력 감지신호 중 어느 하나는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 정전용량 또는 상기 제1전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고, 다른 하나는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고, 상기 터치 위치 감지신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 터치 압력 감지신호에 근거하여 터치 압력을 검출할 수 있다.

Description

터치 입력 장치
본 발명은 압력 검출을 위한 터치 입력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 위치를 검출하도록 구성된 터치 입력 장치에 있어서, 터치 압력을 정밀하게 검출할 수 있도록 하는 터치 입력 장치에 관한 것이다.
컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 예컨대, 버튼(button), 키(key), 조이스틱(joystick) 및 터치 스크린과 같은 입력 장치가 이용되고 있다. 터치 스크린의 쉽고 간편한 조작으로 인해 컴퓨팅 시스템의 조작시 터치 스크린의 이용이 증가하고 있다.
터치 스크린은, 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 센서(touch sensor panel)을 포함하는 터치 입력 장치의 터치 표면을 구성할 수 있다. 이러한 터치 센서는 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 사용자가 손가락 등으로 터치 스크린을 단순히 터치함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 컴퓨팅 시스템은 터치 스크린상의 터치 및 터치 위치를 인식하고 이러한 터치를 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다.
이때, 터치 스크린상의 터치에 따른 터치 위치뿐 아니라 터치의 압력 크기를 검출할 수 있는 터치 입력 장치에 대한 필요성이 야기되고 있다.
본 발명의 목적은 터치에 의한 정전용량 변화와 압력에 의한 정전용량 변화를 용이하게 구분하여 터치 압력을 보다 정밀하게 검출할 수 있는 터치 입력 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치는, 제1커버; 상기 제1커버 하부에 배치된 제1전극; 상기 제1전극 하부에 배치된 압축층; 상기 압축층 하부에 배치된 제2전극 및 제3전극; 상기 압축층 하부에 배치된 디스플레이 모듈; 터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 인가하는 구동부;및 터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신하는 감지부;를 포함하고, 상기 디스플레이 모듈은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치된 제2기판층을 포함하고, 상기 제2전극 및 상기 제3전극은 상기 제1기판층 상부에 배치되고, 상기 터치 위치 감지신호 또는 상기 터치 압력 감지신호 중 어느 하나는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 정전용량 또는 상기 제1전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고, 다른 하나는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고, 상기 터치 위치 감지신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고, 상기 터치 압력 감지신호에 근거하여 터치 압력을 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 터치에 의한 정전용량 변화와 압력에 의한 정전용량 변화를 용이하게 구분하여 터치 압력을 보다 정밀하게 검출할 수 있는 터치 입력 장치를 제공할 수 있다.
도1a 및 도1b은 정전 용량 방식의 터치 센서 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다.
도2a 및 도2b는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에서 디스플레이 모듈의 세부 구성을 도시하는 도면이다.
도3a 내지 도3d는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.
도4a 내지 도4d는 도3a 내지 도3d에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 동작예를 설명하기 위한 단면도이다.
도5a 내지 도5c는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.
도6a 및 도6b는 도5a 내지 도5c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 동작예를 설명하기 위한 단면도이다.
도7a 및 도7b는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.
도8a 및 도8e는 도7a 및 도7b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 동작예를 설명하기 위한 단면도이다.
도9a 내지 도9d는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에 포함되는 제1전극, 제2전극 및 제3전극의 형태를 예시하는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치를 설명한다. 이하에서는 정전용량 방식의 터치 센서(10)를 예시하나 임의의 방식으로 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 센서(10)가 적용될 수 있다.
도1a는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에 포함되는 정전 용량 방식의 터치 센서(10) 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다. 도1a를 참조하면, 터치 센서(10)는 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn) 및 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함하며, 상기 터치 센서(10)의 동작을 위해 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)에 구동신호를 인가하는 구동부(12), 및 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)으로부터 터치 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 수신하여 터치 및 터치 위치를 검출하는 감지부(11)를 포함할 수 있다.
도1a에 도시된 바와 같이, 터치 센서(10)는 복수의 구동 전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신 전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다. 도1a에서는 터치 센서(10)의 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 직교 어레이를 구성하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다. 여기서, n 및 m은 양의 정수로서 서로 같거나 다른 값을 가질 수 있으며 실시예에 따라 크기가 달라질 수 있다.
복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 구동전극(TX)은 제1축 방향으로 연장된 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)을 포함하고 수신전극(RX)은 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향으로 연장된 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다.
도9a 및 도9b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서(10)에서 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 동일한 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 후술하게 될 디스플레이 모듈(200)의 상면에 형성될 수 있다.
또한, 도9c에 도시된 바와 같이, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm) 중 어느 하나는 디스플레이 모듈(200)의 상면에 형성되고, 나머지 하나는 후술하게될 커버(100)의 하면에 형성되거나 디스플레이 모듈(200)의 내부에 형성될 수 있다.
복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극 (RX1 내지 RXm)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper), 은나노(nano silver) 및 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 구동신호를 구동전극(TX1 내지 TXn)에 인가할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 구동신호는 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 순차적으로 한번에 하나의 구동전극에 대해서 인가될 수 있다. 이러한 구동신호의 인가는 재차 반복적으로 이루어질 수 있다. 이는 단지 예시일 뿐이며, 실시예에 따라 다수의 구동전극에 구동신호가 동시에 인가될 수도 있다.
감지부(11)는 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 구동신호가 인가된 구동전극(TX1 내지 TXn)과 수신전극(RX1 내지 RXm) 사이에 생성된 정전용량(Cm: 14)에 관한 정보를 포함하는 감지신호를 수신함으로써 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 감지신호는 구동전극(TX)에 인가된 구동신호가 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 사이에 생성된 정전용량(Cm: 14)에 의해 커플링된 신호일 수 있다. 이와 같이, 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 인가된 구동신호를 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 감지하는 과정은 터치 센서(10)를 스캔(scan)한다고 지칭할 수 있다.
예를 들어, 감지부(11)는 각각의 수신전극(RX1 내지 RXm)과 스위치를 통해 연결된 수신기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 스위치는 해당 수신전극(RX)의 신호를 감지하는 시간구간에 온(on)되어서 수신전극(RX)으로부터 감지신호가 수신기에서 감지될 수 있도록 한다. 수신기는 증폭기(미도시) 및 증폭기의 부(-)입력단과 증폭기의 출력단 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 궤환 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 증폭기의 정(+)입력단은 그라운드(ground)에 접속될 수 있다. 또한, 수신기는 궤환 캐패시터와 병렬로 연결되는 리셋 스위치를 더 포함할 수 있다. 리셋 스위치는 수신기에 의해 수행되는 전류에서 전압으로의 변환을 리셋할 수 있다. 증폭기의 부입력단은 해당 수신전극(RX)과 연결되어 정전용량(Cm: 14)에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. 감지부(11)는 수신기를 통해 적분된 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 ADC(미도시: analog to digital converter)를 더 포함할 수 있다. 추후, 디지털 데이터는 프로세서(미도시)에 입력되어 터치 센서(10)에 대한 터치 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 감지부(11)는 수신기와 더불어, ADC 및 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(13)는 구동부(12)와 감지부(11)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(13)는 구동제어신호를 생성한 후 구동부(12)에 전달하여 구동신호가 소정 시간에 미리 설정된 구동전극(TX)에 인가되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(13)는 감지제어신호를 생성한 후 감지부(11)에 전달하여 감지부(11)가 소정 시간에 미리 설정된 수신전극(RX)으로부터 감지신호를 입력받아 미리 설정된 기능을 수행하도록 할 수 있다.
도1a에서 구동부(12) 및 감지부(11)는 터치 센서(10)에 대한 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 검출 장치(미도시)를 구성할 수 있다. 터치 검출 장치는 제어부(13)를 더 포함할 수 있다. 터치 검출 장치는 터치 센서(10)를 포함하는 터치 입력 장치에서 터치 센싱 회로인 터치 센싱 IC(touch sensing Integrated Circuit) 상에 집적되어 구현될 수 있다. 터치 센서(10)에 포함된 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 예컨대 전도성 트레이스(conductive trace) 및/또는 회로 기판상에 인쇄된 전도성 패턴(conductive pattern)등을 통해서 터치 센싱 IC에 포함된 구동부(12) 및 감지부(11)에 연결될 수 있다. 터치 센싱 IC는 전도성 패턴이 인쇄된 회로 기판, 예컨대 제1인쇄 회로 기판(이하에서, 제1PCB로 지칭) 상에 위치할 수 있다. 실시예에 따라 터치 센싱 IC는 터치 입력 장치의 작동을 위한 메인보드 상에 실장되어 있을 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 구동전극(TX)과 수신전극(RX)의 교차 지점마다 소정 값의 정전용량(Cm)이 생성되며, 손가락과 같은 객체가 터치 센서(10)에 근접하는 경우 이러한 정전용량의 값이 변경될 수 있다. 도1a에서 상기 정전용량은 상호 정전용량(Cm, mutual capacitance)을 나타낼 수 있다. 이러한 전기적 특성을 감지부(11)에서 감지하여 터치 센서(10)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1축과 제2축으로 이루어진 2차원 평면으로 이루어진 터치 센서(10)의 표면에 대한 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있다.
보다 구체적으로, 터치 센서(10)에 대한 터치가 일어날 때 구동신호가 인가된 구동전극(TX)을 검출함으로써 터치의 제2축 방향의 위치를 검출할 수 있다. 이와 마찬가지로, 터치 센서(10)에 대한 터치시 수신전극(RX)을 통해 수신된 수신신호로부터 정전용량 변화를 검출함으로써 터치의 제1축 방향의 위치를 검출할 수 있다.
위에서는 구동 전극(TX)과 수신 전극(RX) 사이의 상호 정전용량 변화량에 기초하여, 터치 위치를 감지하는 터치 센서(10)의 동작 방식에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 도1b와 같이, 자기 정전용량(self capacitance)의 변화량에 기초하여 터치 위치를 감지하는 것도 가능하다.
도1b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 입력 장치에 포함되는 또다른 정전용량 방식의 터치 센서(10) 및 이의 동작을 설명하기 위한 개략도이다. 도1b에 도시된 터치 센서 패널(10)에는 복수의 터치 전극(30)이 구비된다. 복수의 터치 전극(30)은 도9d에 도시된 바와 같이, 일정한 간격을 두고 격자 모양으로 배치될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
제어부(130)에 의해 생성된 구동제어신호는 구동부(12)에 전달되고, 구동부(12)는 구동제어신호에 기초하여, 소정 시간에 미리 설정된 터치 전극(30)에 구동신호를 인가한다. 또한, 제어부(13)에 의해 생성된 감지제어신호는 감지부(11)에 전달되고, 감지부(11)는 감지제어신호에 기초하여, 소정 시간에 미리 설정된 터치 전극(30)으로부터 감지신호를 입력받는다. 이때, 감지신호는 터치 전극(30)에 형성된 자기 정전용량 변화량에 대한 신호일 수 있다.
이때, 감지부(11)가 감지한 감지신호에 의하여, 터치 센서 패널(10)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치가 검출된다. 예컨대, 터치 전극(30)의 좌표를 미리 알고 있기 때문에, 터치 센서(10)의 표면에 대한 객체의 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있게 된다.
이상에서는, 편의상 구동부(12)와 감지부(11)가 별개의 블록으로 나뉘어 동작하는 것으로 설명되었지만, 터치 전극(30)에 구동신호를 인가하고, 터치 전극(30)으로부터 감지신호를 입력받는 동작을 하나의 구동 및 감지부에서 수행하는 것도 가능하다.
이상에서는 터치 여부 및/또는 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 센서(10)를 포함하는 터치 입력 장치에 대해서 살펴보았다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에 적용함으로써, 터치 여부 및/또는 터치 위치뿐 아니라 터치 압력의 크기 또한 용이하게 검출할 수 있다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에서 터치 압력을 검출하는 경우에 대해서 예를 들어 상세하게 살펴본다.
도3a 내지 도3d는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다. 예컨대, 도3a에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치는 커버(100), 커버(100) 하부에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 하부에 배치된 압축층(300), 압축층(300) 하부에 배치된 제2전극(420) 및 제3전극(430), 압축층(300) 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200)을 포함하고, 디스플레이 모듈(200)은 제1기판층(251, 261) 및 제1기판층(251, 261) 하부에 배치된 제2기판층(252, 262)을 포함하고, 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 제1기판층(251, 261) 상부에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 커버(100)는 입력수단에 의하여 터치가 입력되는 부재로 터치 입력 장치의 최상부에 위치할 수 있다. 커버(100)는 하부에 배치된 터치 센서(10) 및 디스플레이 모듈(200) 등을 보호하는 역할을 하며, 커버(100)는 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200)로부터 출력되는 화면이 외부에서 보일 수 있도록 투명한 재질의 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 커버(100)에 압력이 인가되면 후술하게 될 압축층(300)이 압축될 수 있도록, 커버(100)는 적어도 압력이 인가되는 위치에서 휘어질 수 있는 유연한 재질로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제1전극(410)은 커버(100)의 하부에 배치되고, 제2전극(420)은 제1전극(410)의 하부에 배치되며, 제3전극(430)은 제2전극(420)과 동일한 층에 배치될 수 있다.
도3a에 도시된 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 도9a에 도시된 바와 같이 마름모꼴 형태의 복수의 전극으로 구성될 수 있다. 여기서 제2전극(420)은 제1축 방향으로 서로 이어진 형태의 복수의 제1축전극(510)이고, 제3전극(430)은 제1축 방향과 직교하는 제2축 방향으로 서로 이어진 형태의 복수의 제2축전극(520)이며, 제2전극(420) 또는 제3전극(430) 중 적어도 하나는 각각의 복수의 마름모꼴 형태의 전극이 브릿지를 통해 연결되어 제2전극(420)과 제3전극(430)이 서로 절연된 형태일 수 있다. 또한, 도3a에 도시된 제2전극(420)과 제3전극(430)은 도9b에 도시된 형태와 같이 복수의 제1축전극(510)과 복수의 제2축전극(520)으로 구성되어, 제2전극(420)과 제3전극(430)은 각각 서로 교차하지 않으면서, 각각의 제2전극(420)이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 각각의 제3전극(430)이 연결될 수 있도록 배열될 수 있다.
또한, 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 도9c에 도시된 바와 같이, 각각 복수의 제1축전극(510)과 복수의 제2축전극(520)으로 구성되어, 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다.
도3a에 도시된 제1전극(410) 및 제2전극(420) 또는 제1전극(410) 및 제3전극(430)은 서로 다른 층에 위치하므로 서로 오버랩(overlap)되도록 구현될 수 있다. 예컨대, 제1전극(410) 및 제2전극(420) 또는 제1전극(410) 및 제3전극(430)은 도9c에 도시된 바와 같이, 각각 복수의 제1축전극(510)과 복수의 제2축전극(520)으로 구성되어, 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 또는, 도9a에 도시된 바와 같이 마름모꼴 형태의 제1축전극(510)과 제2축전극(520)이 각각 다른 층에 위치할 수도 있다.
도3a에 도시된 제1전극(410)은 커버(100)의 하면에 직접 형성될 수 있다. 또한, 도3a에서는 제2전극(420) 및 제3전극(430)이 디스플레이 모듈(200) 상부에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정하지 않고, 제2전극(420) 및 제3전극(430)이 후술하게될 디스플레이 모듈(200)의 제1기판층(251, 261)의 상면에 직접 형성될 수 있다. 이 때, 제1전극(410), 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 투명 전도성 물질(예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수도 있고, 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 또한, 커버(100)와 제1전극(410) 사이, 제1전극(410)과 압축층(300) 사이, 압축층(300)과 제2전극(420) 및 제3전극(430) 사이 또는 제2전극(420) 및 제3전극(430)과 디스플레이 모듈(200) 사이에 PET(Polyethylene terephthalate)과 같은 플라스틱 재질의 얇은 투명 필름(film)으로 이루어진 절연막(미도시)가 배치될 수도 있다. 이 때, 절연막은 외부의 충격에 의해 커버(100)가 파손되더라도 커버(100) 하부에 배치된 전극들을 보호하여 터치 입력 동작을 유지할 수 있는 역할을 할 수 있다. 이 때, 절연막과 전극 사이 또는 전극과 압축층(300) 사이에는 광학적 투명 접착제(OCA: Optical Clear Adhesive: 미도시)가 위치하여 서로 접착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 압축층(300)은 커버(100)에 압력이 인가되면 눌리되 인가된 압력이 해제되면 원 상태로 복귀하는 물질로 구성되며, 빠른 회복력을 가질수록 압력 검출 정밀도가 높아질 수 있다. 압축층(300)은 실리콘이나 아크릴 또는 기타 압축될 수 있는 탄성체로 이루어질 수 있으며, 디스플레이 모듈(200) 상부에 배치되므로 디스플레이 모듈(200)로부터 출력되는 화면이 외부에서 보일 수 있도록 투명한 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 모듈(200)은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등에 포함된 디스플레이 패널일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이 패널에 표시된 화면을 시각적으로 확인하면서 터치 표면에 터치를 수행하여 입력 행위를 수행할 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈(200)은 터치 입력 장치의 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. 이러한 제어회로는 제2인쇄 회로 기판(이하 제2PCB로 지칭)에 실장될 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(200)의 작동을 위한 제어회로는 디스플레이 패널 제어 IC, 그래픽 제어 IC(graphic controller IC) 및 기타 디스플레이 패널 작동에 필요한 회로를 포함할 수 있다.
도2a는 LCD 패널이 포함된 디스플레이 모듈(200)을 도시하고, 도2b는 AMOLED 패널이 포함된 디스플레이 모듈(200)을 도시한다.
본원 명세서에서 도면부호 200A는 디스플레이 모듈(200)에 포함된 디스플레이 패널을 지칭할 수 있다. 도2a에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(200A)은 액정 셀(liquid crystal cell)을 포함하는 액정 층(250), 액정 층(250)의 양단에 전극을 포함하는 제1기판층(251)과 제2기판층(252), 그리고 상기 액정 층(250)과 대향하는 방향으로서 상기 제1기판층(251)의 일면에 제1편광층(253) 및 상기 제2기판층(252)의 일면에 제2편광층(254)을 포함할 수 있다. 당해 기술분야의 당업자에게는, LCD 패널이 디스플레이 기능을 수행하기 위해 다른 구성을 더 포함할 수 있으며 변형이 가능함이 자명할 것이다. 여기서 제1기판층(251)은 칼라 필터 글라스일 수 있으며, 제2기판층(252)은 TFT글라스일 수 있다. 또한, 실시예에 따라 제1기판층(251) 및 제2기판층(252) 중 적어도 하나는 플라스틱과 같은 벤딩(bending) 가능한 물질로 형성될 수 있다.
이 때, LCD 패널이 포함된 디스플레이 모듈(200)은 디스플레이 패널(200A)와 디스플레이 패널(200A)하부에 배치된 백라이트 유닛(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. LCD 패널인 디스플레이 패널(200A)은 그 자체가 발광하지 못하고 다만 빛을 차단 내지 투과를 시키는 기능을 수행한다. 따라서, 디스플레이 패널(200A)의 하부에는 광원이 위치하여 디스플레이 패널(200A)에 빛을 비추어 화면에는 밝음과 어두움뿐 아니라 여러 가지 다양한 색상을 갖는 정보를 표현하게 된다. LCD 패널인 디스플레이 패널(200A)은 수동소자로서 자체 발광하지 못하므로, 후면에 균일한 휘도 분포를 갖는 광원이 요구된다.
도2b에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(200A)은 유기물 층(260), 유기물층(260)의 양단에 위치한 제1기판층(261)과 제2기판층(262)을 포함할 수 있다. 당해 기술분야의 당업자에게는, AMOLED 패널이 디스플레이 기능을 수행하기 위해 다른 구성을 더 포함할 수 있으며 변형이 가능함이 자명할 것이다. 여기서 제1기판층(261)은 인캡슐레이션 글라스일 수 있으며, 제2기판층(262)은 TFT글라스일 수 있다. 또한, 실시예에 따라 제1기판층(261) 및 제2기판층(262) 중 적어도 하나는 플라스틱과 같은 벤딩(bending) 가능한 물질로 형성될 수 있다.
도3b 및 도3c는 도3a에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치는 제2커버(120)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 제2커버(120)는 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200)로부터 출력되는 화면이 외부에서 보일 수 있도록 투명한 재질의 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2커버(120)에 압력이 인가되더라도 제1커버(100)보다 상대적으로 덜 휘어지도록 제1커버(100)에 비하여 상대적으로 단단한 재질로 구성되거나 두껍게 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치는 제1커버(100), 제1커버(100) 하부에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 하부에 배치된 압축층(300), 압축층(300) 하부에 배치된 제2커버(120), 제2커버(120) 하부에 배치된 제2전극(420) 및 제3전극(430), 제2커버(120) 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200)을 포함하고, 디스플레이 모듈(200)은 제1기판층(251, 261) 및 제1기판층(251, 261) 하부에 배치된 제2기판층(252, 262)을 포함하고, 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 제1기판층(251, 261) 상부에 배치될 수 있다. 도 3b에 도시된 터치 입력 장치의 제2커버(120), 제2전극(420) 및 제3전극(430), 및 디스플레이 모듈(200)의 구성은 터치 압력을 검출하지 않는 기존의 터치 입력 장치의 구성과 동일한 구조이다. 따라서, 제1커버(100), 제1전극(410), 및 압축층(300)으로 구성된 터치 압력 검출 모듈을 기존의 터치 입력 장치에 추가함으로써, 터치 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치를 구현할 수 있으므로, 기존의 터치 입력 장치의 구조를 변경하지 않아도 되고, 신뢰성을 용이하게 확보할 수 있는 장점이 있다. 마찬가지로, 도3b에서는 제2전극(420) 및 제3전극(430)이 디스플레이 모듈(200) 상부에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정하지 않고, 제2전극(420) 및 제3전극(430)이 디스플레이 모듈(200)의 제1기판층(251, 261)의 상면에 직접 형성될 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치는 제1커버(100), 제1커버(100) 하부에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 하부에 배치된 압축층(300), 압축층(300) 하부에 배치된 제2전극(420) 및 제3전극(430), 제2전극(420) 및 제3전극(430) 하부에 배치된 제2커버(120) 및 제2커버(120) 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 제1커버(100), 제1전극(410), 압축층(300), 제2전극(420) 및 제3전극(430) 및 제2커버(120)로 이루어지는 터치 위치 및 터치 압력을 검출하기 위한 모듈이 디스플레이 모듈(200)과 완전히 분리되므로, 터치 위치 및 터치 압력을 검출하기 위한 모듈과 디스플레이 모듈(200) 각각 별도로 교체가 가능한 장점이 있다.
도3d는 도3a에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
구체적으로, 도3d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치는 커버(100), 커버(100) 하부에 배치된 제2전극(420) 및 제3전극(430), 제2전극(420) 및 제3전극(430) 하부에 배치된 압축층(300), 압축층(300) 하부에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200)을 포함할 수 있다. 도 3a에 도시된 터치 입력 장치와 비교할 때, 제1전극(410)과 제2전극(420) 및 제3전극(430)의 위치가 바뀐 구성이다.
도7a 및 도7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다. 예컨대, 도7a에 도시된 터치 입력 장치는 커버(100), 커버(100) 하부에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 하부에 배치된 압축층(300), 압축층(300) 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200), 및 디스플레이 모듈 내부에 배치된 제2전극(420) 및 제3전극(430)을 포함할 수 있다.
이하에서는 도3a 내지 도3d에 도시된 실시예와 다른 부분에 대하여만 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 제2전극(420)과 제3전극(430)은 동일한 층에 배치될 수 있다.
도7a에 도시된 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 도9a에 도시된 바와 같이 마름모꼴 형태의 복수의 전극으로 구성될 수 있다. 여기서 제2전극(420)은 제1축 방향으로 서로 이어진 형태의 복수의 제1축전극(510)이고, 제3전극(430)은 제1축 방향과 직교하는 제2축 방향으로 서로 이어진 형태의 복수의 제2축전극(520)이며, 제2전극(420) 또는 제3전극(430) 중 적어도 하나는 각각의 복수의 마름모꼴 형태의 전극이 브릿지를 통해 연결되어 제2전극(420)과 제3전극(430)이 서로 절연된 형태일 수 있다. 또한, 도7a에 도시된 제2전극(420)과 제3전극(430)은 도9b에 도시된 형태와 같이 복수의 제1축전극(510)과 복수의 제2축전극(520)으로 구성되어, 제2전극(420)과 제3전극(430)은 각각 서로 교차하지 않으면서, 각각의 제2전극(420)이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 각각의 제3전극(430)이 연결될 수 있도록 배열될 수 있다.
또한, 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 도9c에 도시된 바와 같이, 각각 복수의 제1축전극(510)과 복수의 제2축전극(520)으로 구성되어, 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다.
또한, 도7a에 도시된 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 도9d에 도시된 바와 복수의 전극셀(530)으로 구성될 수 있다. 이 때, 도 9d에 도시된 바와 같은 복수의 전극셀(530)을 그루핑하여 도 9b에 도시된 형태의 복수의 제1축전극 및 복수의 제2축전극을 구성할 수 있다. 구체적으로, 도9b에 도시된 제1축전극(510) 방향으로 그루핑된 전극셀(530)들끼리 Metal layer를 통해 연결시키고, 도9b에 도시된 제2축전극(520) 방향으로 그루핑된 전극셀(530)들끼리는, 제1축전극(510) 방향으로 그루핑된 전극셀(530)들을 연결시키는데 사용된 Metal layer와는 다른 Metal layer를 사용하여 연결시킬 수 있다.
제2전극(420) 및 제3전극(430)은 디스플레이 모듈(200)의 제2기판층(252, 262) 상면에 형성될 수 있다. 또한, 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 디스플레이 모듈(200)의 제1기판층(251, 261) 하면에 형성되거나, 제2전극(420) 및 제3전극(430) 중 어느 하나는 디스플레이 모듈(200)의 제1기판층(251, 261) 하면에 형성되고 다른 하나는 디스플레이 모듈(200)의 제2기판층(252, 262) 상면에 형성될 수 있다. 이 때, 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 투명 전도성 물질(예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수도 있고, 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 이 때, 제2전극(420) 또는 제3전극(430)은 디스플레이 모듈(200)의 구동을 위하여 배치된 공통전극(common electrode)를 이용할 수도 있다.
도7b는 도7a에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치는 제2커버(120)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 제2커버(120)는 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200)로부터 출력되는 화면이 외부에서 보일 수 있도록 투명한 재질의 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2커버(120)에 압력이 인가되더라도 제1커버(100)보다 상대적으로 덜 휘어지도록 제1커버(100)에 비하여 상대적으로 단단한 재질로 구성되거나 두껍게 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치는 제1커버(100), 제1커버(100) 하부에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 하부에 배치된 압축층(300), 압축층(300) 하부에 배치된 제2커버(120), 제2커버(120) 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200), 및 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치된 제2전극(420) 및 제3전극(430)을 포함할 수 있다. 도 3b에 도시된 터치 입력 장치와 마찬가지로, 제1커버(100), 제1전극(410), 및 압축층(300)으로 구성된 터치 압력 검출 모듈을 기존의 터치 입력 장치에 추가함으로써, 터치 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치를 구현할 수 있으므로, 기존의 터치 입력 장치의 구조를 변경하지 않아도 되고, 신뢰성을 용이하게 확보할 수 있는 장점이 있다.
도4a 내지 도4d는 도3a 내지 도3d에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 동작예를 설명하기 위한 단면도이고, 도8a 내지 도8e는 도7a 및 도7b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 동작예를 설명하기 위한 단면도이고, 이하에서는 도3a 내지 도3d에 도시된 본 발명의 실시예 및 도7a 및 도7b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 제1전극(410), 제2전극(420) 및 제3전극(430)의 동작예를 설명한다.
제1동작예
도4a 및 도8a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 감지부(11)는 제1전극(410)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제3전극(430)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제1전극(410)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420) 및 제3전극(430)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 기준전위와 제2전극(420) 및 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제1전극(410)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제3전극(430)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(13)는 제2시간구간에 기준전위를 가질 수 있는 전압을 제1전극(410)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 터치 위치 구동신호와 터치 압력 구동신호를 동시에 제2전극(420)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(11)는 제1전극(410)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 동시에 제3전극(430)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다. 이 때, 제1전극(410)에 연결된 감지부의 회로구성에 의하여 제1전극(410)이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제1전극(410)이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.
제2동작예
도4b 및 도8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 감지부(11)는 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420) 및 제3전극(430)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 기준전위와 제2전극(420) 및 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)으로부터 감지신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 터치 위치 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고, 제2시간구간에 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(13)는 제2시간구간에 제1전극(410)이 기준전위를 가질 수 있는 전압을 제1전극(410)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다.
제3동작예
도4c 및 도8c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 감지부(11)는 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제1전극(410)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 터치 위치 구동신호와 터치 압력 구동신호를 동시에 제2전극(420)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(13)는 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 동시에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
제4동작예
도4d 및 도8d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고, 감지부(11)는 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(13)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제3전극(430)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)으로부터 감지신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 터치 위치 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 제2시간구간에 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다.
제5동작예
도4c 및 도8c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고, 감지부(11)는 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420) 및/또는 제1전극(410)과 제3전극(430)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(410)과 제2전극(420) 및/또는 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제1전극(410)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 터치 위치 구동신호를 제2전극(420)에 인가함과 동시에 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(13)는 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 동시에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다. 이 때, 제3전극(430)에 연결된 감지부의 회로구성에 의하여 제3전극(430)이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제3전극(430)이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.
제6동작예
도4d 및 도8d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 감지부(11)는 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(13)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제3전극(430)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제3전극(430)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제3전극(430)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)으로부터 감지신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 터치 위치 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 제2시간구간에 터치 압력 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고 제1전극(410) 이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(12)를 제어할 수 있다.
제7동작예
도8e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(13)는 도1b에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420) 및 제3전극(430) 각각의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430) 각각으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제1전극(410)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(13)가 제1시간구간에 제1전극(410)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어하거나, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가함과 동시에 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(13)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 동시에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다. 이 때, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
제8동작예
도8e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2전극(420)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(13)는 도1b에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420) 및 제3전극(430) 각각의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430) 각각으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
이 때, 제어부(13)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 감지신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가하고, 제2시간구간에 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(13)가 제1시간구간에 제1전극(410)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어하거나, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
제9동작예
도8e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(13)는 도1b에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420) 및 제3전극(430) 각각의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430) 각각으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420) 및/또는 제1전극(410)과 제3전극(430)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(410)과 제2전극(420) 및/또는 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제1전극(410)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(13)가 제1시간구간에 제1전극(410)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어하거나, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가함과 동시에 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(13)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 동시에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다. 이 때, 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하는 시간구간에 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)에 연결된 감지부의 회로구성에 의하여 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.
제10동작예
도8e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(13)는 도1b에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420) 및 제3전극(430) 각각의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430) 각각으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420) 및/또는 제1전극(410)과 제3전극(430) 간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 거리 변화에 따라 제2전극(420)의 자기 정전용량 및/또는 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제3전극(430)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제2전극(420)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제2전극(420)으로부터 및/또는 제3전극(430)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 감지신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 감지신호를 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)으로부터 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 터치 위치 구동신호를 제2전극(420) 및 제3전극(430)에 인가하고, 제2시간구간에 터치 압력 구동신호를 제2전극(420) 및/또는 제3전극(430)에 인가하고 제1전극(410) 이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(13)가 제1시간구간에 제1전극(410)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어하거나, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
이상에서는 도3a에 도시된 터치 입력장치에 도2b에 도시된 AMOLED 패널이 디스플레이 모듈(200)로서 포함된 도4a 내지 도4d 및 도7a에 도시된 터치 입력장치에 도2a에 도시된 LCD 패널이 디스플레이 모듈(200)로서 포함된 도8a 내지 도8e를 이용하여 제1동작예 내지 제10동작예를 설명하였으나, 이에 한정하지 않으며, 제1동작예 내지 제10동작예는, 도3b 내지 도3d 및 도7b에 도시된 터치 입력 장치, 도시되지는 않았지만 도3d에 도시된 터치 입력 장치에 도3b 또는 도3c의 제2커버가 적용된 터치 입력 장치, 도3a 내지 도3d에 도시된 터치 입력 장치에 도2a에 도시된 LCD 패널이 디스플레이 모듈(200)로서 포함된 터치 입력 장치 및 도7a 또는 도7b에 도시된 터치 입력 장치에 도2b에 도시된 AMOLED 패널이 디스플레이 모듈(200)로서 포함된 터치 입력 장치에 모두 적용 가능하다.
도5a 내지 도5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다. 예컨대, 도5a에 도시된 터치 입력 장치는 커버(100), 커버(100) 하부에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 하부에 배치된 압축층(300), 압축층(300) 하부에 배치된 제2전극(420), 압축층(300) 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200), 및 디스플레이 모듈 내부에 배치된 제3전극(430)을 포함하고, 디스플레이 모듈(200)은 제1기판층(251, 261) 및 제1기판층(251, 261) 하부에 배치된 제2기판층(252, 262)을 포함하고, 제2전극(420)은 제1기판층(251, 261) 상부에 배치될 수 있다.
이하에서는 도3a 내지 도3d에 도시된 실시예와 다른 부분에 대하여만 설명하도록 한다.
도5a에 도시된 제1전극(410), 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 서로 다른 층에 위치하므로 서로 오버랩(overlap)되도록 구현될 수 있다. 예컨대, 제1전극(410) 및 제2전극(420) 또는 제1전극(410) 및 제3전극(430) 또는 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 도9c에 도시된 바와 같이, 각각 복수의 제1축전극(510)과 복수의 제2축전극(520)으로 구성되어, 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 또는, 도9a에 도시된 바와 같이 마름모꼴 형태의 제1축전극(510)과 제2축전극(520)이 각각 다른 층에 위치할 수도 있다.
도5a에 도시된 제1전극(410)은 커버(100)의 하면에 직접 형성될 수 있다. 또한, 도5a에서는 제2전극(420)이 디스플레이 모듈(200) 상부에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정하지 않고, 제2전극(420)이 디스플레이 모듈(200)의 제1기판층(251, 261) 상면에 직접 형성될 수 있다. 또한, 제3전극(430)은 디스플레이 모듈(200)의 제2기판층(252, 262) 상면에 형성될 수 있다. 또한, 제3전극(430)이 디스플레이 모듈(200)의 제1기판층(251, 261) 하면에 형성될 수도 있다. 이 때, 제1전극(410), 제2전극(420) 및 제3전극(430)은 투명 전도성 물질(예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수도 있고, 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 이 때, 제3전극(430)은 디스플레이 모듈(200)의 구동을 위하여 배치된 공통전극(common electrode)를 이용할 수도 있다.
도5b 및 도5c는 도5a에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치는 제2커버(120)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 제2커버(120)는 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200)로부터 출력되는 화면이 외부에서 보일 수 있도록 투명한 재질의 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2커버(120)에 압력이 인가되더라도 제1커버(100)보다 상대적으로 덜 휘어지도록 제1커버(100)에 비하여 상대적으로 단단한 재질로 구성되거나 두껍게 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치는 제1커버(100), 제1커버(100) 하부에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 하부에 배치된 압축층(300), 압축층(300) 하부에 배치된 제2커버(120), 제2커버(120) 하부에 배치된 제2전극(420), 제2커버(120) 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200), 및 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치된 제3전극(430)을 포함하고, 디스플레이 모듈(200)은 제1기판층(251, 261) 및 제1기판층(251, 261) 하부에 배치된 제2기판층(252, 262)을 포함하고, 제2전극(420)은 제1기판층(251, 261) 상부에 배치될 수 있다. 도 3b에 도시된 터치 입력 장치와 마찬가지로, 제1커버(100), 제1전극(410), 및 압축층(300)으로 구성된 터치 압력 검출 모듈을 기존의 터치 입력 장치에 추가함으로써, 터치 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치를 구현할 수 있으므로, 기존의 터치 입력 장치의 구조를 변경하지 않아도 되고, 신뢰성을 용이하게 확보할 수 있는 장점이 있다. 마찬가지로, 도5b에서는 제2전극(420)이 디스플레이 모듈(200) 상부에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정하지 않고, 제2전극(420)이 디스플레이 모듈(200)의 제1기판층(251, 261)의 상면에 직접 형성될 수 있다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치는 제1커버(100), 제1커버(100) 하부에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 하부에 배치된 압축층(300), 압축층(300) 하부에 배치된 제2전극(420), 제2전극(420) 하부에 배치된 제2커버(120), 제2커버(120) 하부에 배치된 디스플레이 모듈(200), 및 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치된 제3전극(430)을 포함할 수 있다. 도 3c에 도시된 터치 입력 장치와 마찬가지로, 이와 같이, 제1커버(100), 제1전극(410), 압축층(300), 제2전극(420) 및 제2커버(120)로 이루어지는 터치 위치 및 터치 압력을 검출하기 위한 모듈이 디스플레이 모듈(200)과 완전히 분리되므로, 터치 위치 및 터치 압력을 검출하기 위한 모듈과 디스플레이 모듈(200) 각각 별도로 교체가 가능한 장점이 있다.
도6a 및 도6b는 도5a 내지 도5c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 동작예를 설명하기 위한 단면도이고, 이하에서는 도5a 내지 도5c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 제1전극(410), 제2전극(420) 및 제3전극(430)의 동작예를 설명한다.
제11동작예
도6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제3전극(430)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제1전극(410)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제3전극(430)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(13)는 제2시간구간에 제2전극(420)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제2시간구간에 제2전극(420)이 floating 또는 High impedance를 갖게 되면, 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 터치 위치 구동신호와 터치 압력 구동신호를 동시에 제3전극(430)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(11)는 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 동시에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
이 때, 제어부(13)는 제2전극(420)이 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제2전극(420)이 High impedance를 갖게 되면, 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.
또는, 제2전극(420)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성될 수 있다. 제2전극(420)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성되면, 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.
제12동작예
도6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 상호 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제2전극(420)으로부터 감지신호를 검출하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 제2시간구간에 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(13)는 제1전극(410)이 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제1전극(410)이 High impedance를 갖게 되면, 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.
또는, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성될 수 있다. 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성되면, 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다.
제13동작예
도6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제3전극(430)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제3전극(430)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제3전극(430)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제3전극(430)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제3전극(430)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고 제1전극(410)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제3전극(430)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(13)는 제2시간구간에 제2전극(420)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제2시간구간에 제2전극(420)이 floating 또는 High impedance를 갖게 되면, 제3전극(430)의 자기 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다. 또한, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제1시간구간에 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
제14동작예
도6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제3전극(430)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제3전극(430)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(410)과 제3전극(430) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410) 의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제1전극(410)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고 제3전극(430)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(13)는 제2시간구간에 제2전극(420)이 floating 또는 High impedance를 갖도록 제어할 수 있다. 제2시간구간에 제2전극(420)이 floating 또는 High impedance를 갖게 되면, 제1전극(410)의 자기 정전용량을 더 용이하게 감지할 수 있다. 또한, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제1시간구간에 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 터치 위치 구동신호를 제3전극(420)에 인가함과 동시에 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(13)는 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 동시에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다. 이 때, 제3전극(430)에 연결된 감지부의 회로구성에 의하여 제3전극(430)이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제3전극(430)이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.
제15동작예
도6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2전극(420)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제1전극(410)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 거리 변화에 따라 제2전극(420)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제2전극(420)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제2전극(420)에 인가하고 제1전극(410)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제2전극(420)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다.
이 때, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제1시간구간에 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
제16동작예
도6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 터치 압력 구동신호를 제1전극(420)에 인가하고, 감지부(11)는 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다.
감지부(11)는 도1a에서 설명한 바와 같이 커버(100) 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 제2전극(420)과 제3전극(430) 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 위치 감지신호를 제2전극(420)으로부터 수신하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
커버(100)에 압력이 인가되면 압축층(300)이 압축하고, 이에 따라 제1전극(410)과 제2전극(420)간의 거리가 작아진다. 이 때, 제2전극(420)이 그라운드(기준전위) 역할을 하게 되면, 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 거리 변화에 따라 제1전극(410)의 자기 정전용량이 변하게 된다. 따라서, 감지부(11)는 커버(100)에 인가되는 압력에 따라 변화되는 제1전극(410)의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 터치 압력 감지신호를 제1전극(410)으로부터 수신하여 터치 압력를 검출할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하여 제1시간구간에서는 터치 위치 구동신호를 제3전극(430)에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에는 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하고 제2전극(420)이 그라운드 역할을 할 수 있도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(13)는 제1시간구간에 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 제2시간구간에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신하도록 감지부(11)를 제어할 수 있다.
이 때, 제1전극(410)이 디스플레이 모듈(200)의 상면 전체를 덮지 않도록 구성하여, 제1시간구간에 제2전극(420) 및 제3전극(430)으로부터 터치 위치를 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
제어부(13)는 제3전극(430)에 구동신호를 인가하는 시간을 시분할하지 않고 터치 위치 구동신호를 제3전극(420)에 인가함과 동시에 터치 압력 구동신호를 제1전극(410)에 인가하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(13)는 제2전극(420)으로부터 터치 위치 감지신호를 수신하고, 동시에 제1전극(410)으로부터 터치 압력 감지신호를 수신할 수 있다. 이 때, 제2전극(420)에 연결된 감지부의 회로구성에 의하여 제2전극(420)이 기준전위의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제2전극(420)이 연결된 회로 구성이 OP-amp의 Virtual GND와 같은 node이면 기준전위의 역할을 할 수 있다.
이상에서는 도5a에 도시된 터치 입력장치에 도2a에 도시된 LCD 패널이 디스플레이 모듈(200)로서 포함된 도6a 및 도6b를 이용하여 제11동작예 내지 제16동작예를 설명하였으나, 이에 한정하지 않으며, 제11동작예 내지 제16동작예는, 도5b 및 도5c에 도시된 터치 입력 장치 및 도2b에 도시된 AMOLED 패널이 디스플레이 모듈(200)로서 포함된 터치 입력 장치에 모두 적용 가능하다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에서, 제1전극(410), 제2전극(420) 및 제3전극(430) 중, 터치 위치를 검출하는데 사용되는 두 전극을 포함하는 제1전극쌍과 터치 압력을 검출하는데 사용되는 두 전극을 포함하는 제2전극쌍에 있어서, 상기 제1전극쌍 및 상기 제2전극쌍 중 어느 하나에 포함된 두 전극 사이에는 압축층(300)이 배치되고, 다른 하나에 포함된 두 전극 사이에는 압축층(300)이 배치되지 않는다. 이렇게, 터치 위치 검출 구조와 터치 압력 검출 구조 중 어느 하나는 압력에 따라 압축되는 압축층을 사이에 둔 전극 간의 상호 정전용량 변화량을 검출하는 구조이고, 다른 하나는 압축층의 압축과 관계 없는 전극 간의 상호 정전용량 변화량을 검출하는 구조이므로, 터치에 의한 정전용량 변화와 압력에 의한 정전용량 변화를 용이하게 구분할 수 있다. 따라서, 감지부(11)에서 수신되는 정전용량의 변화량으로부터 터치에 의한 정전용량 변화량과 압력에 의한 정전용량 변화량을 용이하게 분리할 수 있으므로, 터치 압력을 보다 정밀하게 검출할 수 있다. 또한, 도4a 또는 도4b에 도시된 동작예의 경우, 터치 압력을 검출하는 제2시간구간에 제1전극(410)이 기준전위층 역할을 하게 되므로, 커버(100)의 상부에 위치한 손가락 또는 도전체에 의한 간섭을 피할 수 있다. 따라서 오로지 터치 압력에 의한 정전용량 변화량에 대한 정보를 얻을 수 있으므로, 이렇게 얻어진 터치 압력에 의한 정전용량 변화량에 대한 정보를, 터치 위치 검출시, 터치 압력에 의하여 영향을 받는 터치 위치에 대한 정보를 보정하는데 사용할 수 있다.
또한, 터치 압력을 검출하는데 사용되는 상기 제2전극쌍에 포함된 두 전극이 모두 도9a 내지 도9c에 도시된 제1축전극(510) 및 제2축전극(520)과 같이 서로 직교하도록 배치되거나, 터치 압력을 검출하는데 사용되는 전극이 도9d에 도시된 복수의 전극셀(530)로 구성될 수 있으므로, 복수개의 채널을 구성하여 압력 검출의 정밀도를 높일 수 있으며, 나아가 다중터치(multi touch)에 따라 다중의 압력 검출이 가능하다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (55)

  1. 제1커버;
    상기 제1커버 하부에 배치된 제1전극;
    상기 제1전극 하부에 배치된 압축층;
    상기 압축층 하부에 배치된 제2전극 및 제3전극;
    상기 압축층 하부에 배치된 디스플레이 모듈;
    터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 인가하는 구동부;및
    터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신하는 감지부;를 포함하고,
    상기 디스플레이 모듈은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치된 제2기판층을 포함하고,
    상기 제2전극 및 상기 제3전극은 상기 제1기판층 상부에 배치되고,
    상기 터치 위치 감지신호 또는 상기 터치 압력 감지신호 중 어느 하나는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 정전용량 또는 상기 제1전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고, 다른 하나는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고,
    상기 터치 위치 감지신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고,
    상기 터치 압력 감지신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는,
    터치 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극 및 상기 제3전극은 상기 제1기판층 상면에 형성되는,
    터치 입력 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압축층과 상기 제2전극 및 상기 제3전극 사이에 배치되는 제2커버를 더 포함하는,
    터치 입력 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극 및 상기 제3전극과 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되는 제2커버를 더 포함하는,
    터치 입력 장치.
  5. 제1커버;
    상기 제1커버 하부에 배치된 제2전극 및 제3전극;
    상기 제2전극 및 제3전극 하부에 배치된 압축층;
    상기 압축층 하부에 배치된 제1전극;
    상기 압축층 하부에 배치된 디스플레이 모듈;
    터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 인가하는 구동부;및
    터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신하는 감지부;를 포함하고,
    상기 디스플레이 모듈은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치된 제2기판층을 포함하고,
    상기 제2전극 및 상기 제3전극은 상기 제1기판층 상부에 배치되고,
    상기 터치 위치 감지신호 또는 상기 터치 압력 감지신호 중 어느 하나는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 정전용량 또는 상기 제1전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고, 다른 하나는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고,
    상기 터치 위치 감지신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고,
    상기 터치 압력 감지신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는,
    터치 입력 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1전극은 상기 제1기판층 상면에 형성되는,
    터치 입력 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 압축층과 상기 제2전극 사이에 배치되는 제2커버를 더 포함하는,
    터치 입력 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1전극과 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되는 제2커버를 더 포함하는,
    터치 입력 장치.
  9. 제1커버;
    상기 제1커버 하부에 배치된 제1전극;
    상기 제1전극 하부에 배치된 압축층;
    상기 압축층 하부에 배치된 디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈 내부에 배치된 제2전극 및 제3전극;
    터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 인가하는 구동부;및
    터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신하는 감지부;를 포함하고
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 정전용량 또는 상기 제1전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고, 상기 터치 위치 감지신호는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고,
    상기 터치 위치 감지신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고,
    상기 터치 압력 감지신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는,
    터치 입력 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치된 제2기판층을 포함하고,
    상기 제2전극 및 상기 제3전극은 상기 제2기판층 상면에 형성되는,
    터치 입력 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치된 제2기판층을 포함하고,
    상기 제2전극 및 상기 제3전극은 상기 제1기판층 하면에 형성되는,
    터치 입력 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치된 제2기판층을 포함하고,
    상기 제2전극 및 상기 제3전극은 중 어느 하나는 상기 제2기판층 상면에 형성되고, 다른 하나는 상기 제1기판층 하면에 형성되는,
    터치 입력 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 압축층과 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되는 제2커버를 더 포함하는,
    터치 입력 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호 및 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제3전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호 및 상기 터치 압력 구동신호를 동시에 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신함과 동시에, 상기 제3전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제1전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호 및 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제1전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  19. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호 및 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호 및 상기 터치 압력 구동신호를 동시에 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신함과 동시에, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  22. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호 및 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제1전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  24. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제1전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극에 인가함과 동시에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신함과 동시에, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  27. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호 및 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제3전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  29. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극의 자기 정전용량 또는 상기 제3전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가함과 동시에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신함과 동시에, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  32. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극의 자기 정전용량 또는 상기 제3전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제2전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  34. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극의 자기 정전용량 또는 상기 제3전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제1전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가함과 동시에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신함과 동시에, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  37. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극의 자기 정전용량 또는 상기 제3전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제2전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제2전극 및 상기 제3전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제2전극 및 상기 제3전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제2전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  39. 제1커버;
    상기 제1커버 하부에 배치된 제1전극;
    상기 제1전극 하부에 배치된 압축층;
    상기 압축층 하부에 배치된 제2전극;
    상기 압축층 하부에 배치된 디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈 내부에 배치된 제3전극;
    터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 인가하는 구동부;및
    터치 위치 감지신호 및 터치 압력 감지신호를 수신하는 감지부;를 포함하고
    상기 디스플레이 모듈은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치된 제2기판층을 포함하고,
    상기 제2전극은 상기 제1기판층 상부에 배치되고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 정전용량 또는 상기 제1전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고, 상기 터치 위치 감지신호는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 정전용량에 기초하고,
    상기 터치 위치 감지신호에 근거하여 터치 위치를 검출하고,
    상기 터치 압력 감지신호에 근거하여 터치 압력을 검출하는,
    터치 입력 장치.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 제1기판층 상면에 형성되고,
    상기 제3전극은 상기 제2기판층 상면에 형성되는,
    터치 입력 장치.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 제1기판층 상면에 형성되고,
    상기 제3전극은 상기 제1기판층 하면에 형성되는,
    터치 입력 장치.
  42. 제39항에 있어서,
    상기 압축층과 상기 제2전극 사이에 배치되는 제2커버를 더 포함하는,
    터치 입력 장치.
  43. 제39항에 있어서,
    상기 제2전극과 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되는 제2커버를 더 포함하는,
    터치 입력 장치.
  44. 제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호 및 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제1전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호 및 상기 터치 압력 구동신호를 동시에 상기 제3전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신함과 동시에, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  46. 제44항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  47. 제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호 및 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제2전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  49. 제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호 및 터치 압력 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제3전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제3전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제3전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  51. 제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제1전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호 상기 제3전극에 인가함과 동시에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신함과 동시에, 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  53. 제51항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제1전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제1전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
  54. 제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고, 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하고,
    상기 터치 위치 감지신호는 상기 제1커버 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 상기 제2전극과 상기 제3전극 사이의 상호 정전용량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 터치 압력 감지신호는 상기 압축층이 압축함에 따라 변화되는 상기 제2전극의 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 구동부는 제1시간구간에 상기 터치 위치 구동신호를 상기 제3전극에 인가하고, 상기 제1시간구간과 다른 제2시간구간에 상기 터치 압력 구동신호를 상기 제2전극에 인가하고,
    상기 감지부는 상기 제1시간구간에 상기 제2전극으로부터 상기 터치 위치 감지신호를 수신하고, 상기 제2시간구간에 상기 제2전극으로부터 상기 터치 압력 감지신호를 수신하는,
    터치 입력 장치.
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