KR101506511B1 - Capacitive location and pressure touch sensing device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 패널로부터 터치의 2차원 위치 및 터치의 압력 크기를 감지하는 터치 센서 회로가 원칩 IC(one chip Integrated Circuit)로 구현될 수 있는 정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 예컨대, 버튼(button), 키(key), 조이스틱(joystick) 및 터치 스크린과 같은 입력 장치가 이용되고 있다. 터치 스크린의 쉽고 간편한 조작으로 인해 컴퓨팅 시스템의 조작시 터치 스크린의 이용이 증가하고 있다. Various types of input devices are used for the operation of the computing system. For example, an input device such as a button, a key, a joystick, and a touch screen is used. Due to the easy and simple operation of the touch screen, the use of the touch screen in the operation of the computing system is increasing.
터치 스크린은 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 패널(touch panel)을 포함할 수 있다. 이러한 터치 패널은 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 터치 스크린은 사용자가 손가락 등으로 디스플레이 스크린을 단순히 접촉함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 터치 스크린은 디스플레이 스크린 상의 접촉 및 접촉 위치를 인식하고 컴퓨팅 시스템은 이러한 접촉을 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다. The touch screen may include a touch panel, which may be a transparent panel with a touch-sensitive surface. Such a touch panel may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible surface of the display screen. The touch screen allows the user to manipulate the computing system by simply touching the display screen with a finger or the like. Generally, the touch screen recognizes touches and touch locations on the display screen and the computing system can perform calculations accordingly by interpreting such touches.
이때, 디스플레이 스크린 상의 접촉에 따른 정전용량의 변화를 감지함으로써 디스플레이 스크린 상의 접촉 및 접촉 위치뿐 아니라 접촉시 압력의 크기를 감지할 수 있으면서도 이를 작동시키기 위한 회로의 면적 및 복잡도를 최소화할 수 있는 터치 센싱 장치에 대한 필요성이 야기되고 있다. At this time, by sensing the change in capacitance due to the contact on the display screen, it is possible to detect not only the contact and contact positions on the display screen but also the magnitude of the pressure upon contact, There is a need for a device.
본 발명의 목적은 터치 패널 상의 터치 여부 및 터치의 위치뿐 아니라 터치시 압력의 크기를 감지할 수 있는 위치 및 압력 터치 센싱 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a position and pressure touch sensing device capable of detecting a touch position and a touch position on a touch panel,
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 위치 및 압력 터치 센싱 장치를 작동하기 위한 회로의 면적 및 복잡도를 줄일 수 있는 위치 및 압력 터치 센싱 장치를 제공하는 것이다.Yet another object of the present invention is to provide a position and pressure touch sensing device capable of reducing the area and complexity of a circuit for operating the position and pressure touch sensing device.
본 발명의 실시형태에 따른 정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치는 복수의 구동전극과 복수의 수신전극을 포함하는 터치 패널; 및 상기 터치 패널에 대한 터치의 2차원 위치와 터치의 압력 크기를 감지할 수 있도록 구성된 터치 센싱 회로를 포함하며, 상기 터치 센싱 회로는: 구동채널을 통해 상기 구동전극으로 구동신호를 인가하는 구동부; 수신채널을 통해 상기 수신전극으로부터 상기 수신전극과 상기 구동전극 사이에 형성되는 노드 캐패시터의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하는 감지부를 포함하며, 상기 터치 센싱 회로는 원칩 IC(one chip Integrated Circuit)로 구성될 수 있다. A touch panel including a plurality of driving electrodes and a plurality of receiving electrodes; And a touch sensing circuit configured to sense a two-dimensional position of the touch on the touch panel and a pressure magnitude of the touch, wherein the touch sensing circuit includes: a driver for applying a driving signal to the driving electrode through a driving channel; And a sensing unit for receiving a signal including information on a capacitance of a node capacitor formed between the receiving electrode and the driving electrode through a receiving channel, wherein the touch sensing circuit is a one chip integrated circuit Circuit).
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치에서 상기 구동채널은, 상기 복수의 구동전극 중 상기 터치의 2차원 위치를 감지하기 위한 구동전극에 연결된 제1구동채널과 상기 터치의 압력 크기를 감지하기 위한 구동전극에 연결된 제2구동채널을 포함하며, 상기 수신채널은, 상기 복수의 수신전극 중 상기 터치의 2차원 위치를 감지하기 위한 수신전극에 연결된 제1수신채널과 상기 터치의 압력의 크기를 감지하기 위한 수신전극에 연결된 제2수신채널을 포함할 수 있다.In the capacitive position and pressure touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention, the driving channel includes a first driving channel connected to a driving electrode for sensing a two-dimensional position of the touch among the plurality of driving electrodes, And a second driving channel connected to a driving electrode for sensing a pressure magnitude of a touch, the receiving channel including a first receiving channel connected to a receiving electrode for sensing a two-dimensional position of the touch among the plurality of receiving electrodes, And a second receiving channel connected to a receiving electrode for sensing a magnitude of the pressure of the touch.
본 발명에 따르면 터치 센서 패널 상의 터치 및 터치의 위치뿐 아니라 터치시 압력의 크기를 감지할 수 있는 위치 및 압력 터치 센싱 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a position and pressure touch sensing device capable of sensing not only the position of a touch and a touch on a touch sensor panel but also the magnitude of a pressure upon touch.
또한, 본 발명에 따르면 위치 및 압력 터치 센싱 장치를 작동하기 위한 회로의 면적 및 복잡도를 줄일 수 있는 위치 및 압력 터치 센싱 장치를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a position and pressure touch sensing device capable of reducing an area and a complexity of a circuit for operating a position and pressure touch sensing device.
또한, 본 발명에 따르면 원칩 IC(one chip Integrated Circuit)로 정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치를 작동할 수 있다. In addition, according to the present invention, a capacitive position and pressure touch sensing device can be operated by a one chip integrated circuit (IC).
도1은 본 발명의 실시형태에 따른 정전 용량 방식의 위치 및 압력 터치 센싱 장치에 포함되는 터치 패널의 개략도이다.
도2는 본 발명의 실시형태에 따른 제2터치 패널에 압력이 가해질 때 제2터치 패널(200)의 단면의 상태를 나타낸다.
도3는 본 발명에 실시형태에 따른 정전 용량 방식의 위치 및 압력 터치 센싱 장치에 포함되는 터치 센서 회로의 일부 구성도이다.
도4은 본 발명의 제1실시예에 따른 터치 패널과 터치 센서 회로 사이의 구동채널 및 수신채널의 구성 및 작동을 나타낸다.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치 패널과 터치 센서 회로 사이의 구동채널 및 수신채널의 구성 및 작동을 나타낸다.
도6는 본 발명의 제3실시예에 따른 터치 패널과 터치 센서 회로 사이의 구동채널 및 수신채널의 구성 및 작동을 나타낸다.
도7는 본 발명의 제4실시예에 따른 터치 패널과 터치 센서 회로 사이의 구동채널 및 수신채널의 구성 및 작동을 나타낸다.1 is a schematic view of a touch panel included in a position and pressure touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 shows a state of a cross section of the
3 is a diagram showing a part of a touch sensor circuit included in the position and pressure touch sensing apparatus of the electrostatic capacitance type according to the embodiment of the present invention.
4 shows the configuration and operation of a driving channel and a receiving channel between the touch panel and the touch sensor circuit according to the first embodiment of the present invention.
5 illustrates the configuration and operation of a driving channel and a receiving channel between a touch panel and a touch sensor circuit according to a second embodiment of the present invention.
6 shows the configuration and operation of the driving channel and the receiving channel between the touch panel and the touch sensor circuit according to the third embodiment of the present invention.
7 shows the configuration and operation of a driving channel and a receiving channel between a touch panel and a touch sensor circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 따른 정전 용량 방식의 위치 및 압력 터치 센싱 장치를 설명한다. 이하에서, 본 발명에 따른 정전 용량 방식의 위치 및 압력 터치 센싱 장치는 3D(3 Dimensional) 터치 센싱 장치로 지칭될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a capacitive position and pressure touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the capacitance and position touch sensing device according to the present invention may be referred to as a 3D (3 Dimensional) touch sensing device.
도1은 본 발명의 실시형태에 따른 정전 용량 방식의 3D 터치 센싱 장치에 포함되는 터치 패널(300)의 개략도이다. 도3는 본 발명에 실시형태에 따른 정전 용량 방식의 3D 터치 센싱 장치에 포함되는 터치 센서 회로(400)의 일부 구성도이다. 1 is a schematic view of a
도1 및 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 정전 용량 방식의 3D 터치 센싱 장치는 복수의 구동전극(1~n 및 1~s)과 복수의 수신전극(1~m 및 1~t)을 포함하는 터치 패널(300) 및 터치 패널(300)에 대한 터치의 2차원 위치와 터치의 압력 크기를 감지할 수 있도록 구성된 터치 센서 회로(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 1 and 3, a capacitive 3D touch sensing apparatus includes a plurality of driving
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 정전 용량 방식의 3D 터치 센싱 장치에 포함되는 터치 패널(300)은 제1터치 패널(100)과 제2터치 패널(200)을 포함할 수 있다. 예컨대, 도1에서는 제1터치 패널(100)은 터치 패널(300)에 대한 터치의 2차원 위치를 검출하도록 구성된 제1수신전극(1~m)과 제1구동전극(1~n)이 각각 형성된 제1절연막(110)과 제2절연막(120)을 포함할 수 있고, 제2터치 패널(200)은 터치 패널(300)에 대한 터치의 압력 크기를 검출하도록 구성된 제2수신전극(1~t)과 제2구동전극(1~s)이 각각 형성된 제3절연막(210) 및 제4절연막(220)을 포함할 수 있다. 제1절연막(110) 내지 제4절연막(220)은 서로 포개어진 형태를 가질 수 있으나, 도1에서 설명의 편의를 위해 제1절연막(110) 내지 제4절연막(220) 사이의 거리를 과장하여 크게 도시하였다. 1, a
본 발명의 실시형태에 따른 터치 패널(300)에서 제1터치 패널(100)에 포함되는 제1구동전극(1~n)과 제1수신전극(1~m) 사이의 정전 용량의 변화를 감지하여 이를 적합한 전기 신호로 변환하여 출력할 수 있다. It is possible to detect a change in capacitance between the
이때, 도1에 도시된 바와 같이, 제1수신전극(1~m)은 제1절연막(110) 상에 배열될 수 있으며 제1구동전극(1~n)은 제2절연막(120) 상에 배열될 수 있다. 도1에서는 제1구동전극(1~n)과 제1수신전극(1~m)이 각각의 절연막(110, 120) 상에 형성된 것이 도시되나, 이는 단지 예시일 뿐이며 제1구동전극(1~n)과 제2수신전극(1~m)은 하나의 절연막의 동일한 면 또는 서로 다른 면에 배치될 수 있다. 1, the first receiving
제1절연막(110) 및/또는 제2절연막(120)는 PET(Polyethylene terephthalate)과 같은 플라스틱 재질의 얇은 투명 필름(film)으로 이루어질 수 있다. 제1구동전극(1~n) 및 제1수신전극(1~m)은 각각 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 균일한 두께의 투명 전도막(ITO: Indium Tin Oxide), 은잉크(silver ink), 구리(copper) 또는 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. The first
제1구동전극(1~n)과 제1수신전극(1~m)은 서로 이격되어 형성되며 터치 패널(300)에 신체 일부가 근접하는 경우 제1구동전극(1~n)과 제1수신전극(1~m) 사이에 상호 정전용량(mutual capacitance)이 변경될 수 있다. 이와 같은 상호 정전용량의 변화를 감지하여 터치 패널(300)에 대한 터치 여부 및 터치의 2차원 위치를 감지할 수 있다. 2차원 위치라 함은 제1절연막(110) 내지 제4절연막(220)이 서로 포개진 때, 터치 패널(300)에 대해 터치가 이루어지는 넓은 면으로 이루어진 2차원 면을 나타낸다. 예컨대, 해당 2차원 면은 제1절연막(110)의 제1수신전극(1~m)이 형성된 평면일 수 있다. 2차원 위치의 검출에 대해서는 추후 더 상세하게 설명된다. The
도1은 단지 예시일 뿐이므로 도1에 도시된 제1구동전극(1~n)과 제1수신전극(1~m)의 위치 및/또는 배열은 서로 바뀌어도 무방하다. 제1구동전극(1~n) 각각에는 명칭이 나타내는 바와 같이 제1구동채널(140)을 통해 구동신호가 인가되고, 제1수신전극(1~m)은 각각 제1구동전극(1~n)과 제1수신전극(1~m) 사이의 상호 정전 용량에 의해 커플링된 구동 신호를 제1수신채널(130)을 통해 수신할 수 있다. 1 is merely an example, the positions and / or arrangements of the
도1에 도시된 바와 같이, 제1구동전극(1~n)과 제1수신전극(1~m)은 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 제1구동전극(1~n)은 제1축 방향으로 연장된 복수의 전극(1~n)을 포함하고 제1수신전극(1~m)은 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향으로 연장된 복수의 전극(1~m)을 포함할 수 있다. 도1에서는 제1축과 제2축은 직교하는 것이 예시되지만, 이는 단지 예시일 뿐이고 제1축과 제2축은 교차되는 것으로 충분하며 반드시 직교될 필요는 없다. As shown in FIG. 1, the
이때, 제1구동전극(1~n)과 제1수신전극(1~m)의 교차 지점마다 노드 캐패시터(미도시)가 생성되어 소정의 정전 용량, 즉 캐패시턴스 값을 갖는바, 신체 일부가 근접하는 경우 이러한 노드 캐패시터의 정전 용량의 값이 변경될 수 있으며, 이러한 전기적 특성의 변화를 감지하여 신체 접촉 여부 및/또는 그 위치를 센싱할 수 있다. 즉, 제1축과 제2축으로 이루어진 2차원 평면에서 터치 패널(300)에 대한 터치의 여부 및/또는 그 위치를 센싱할 수 있다. 예컨대, 터치 패널(300)에 대한 터치가 일어날 때 제1구동전극(1~n)으로부터의 신호를 검출함으로써 터치의 제2축 방향의 위치를 검출할 수 있고, 제1수신전극(1~m)으로부터의 신호를 검출함으로써 터치의 제1축 방향의 위치를 검출할 수 있다. At this time, node capacitors (not shown) are generated at the intersections of the
제1터치 패널(100) 및 제1구동전극(1~n)과 제1수신전극(1~m)에 대한 설명은 제2터치 패널(200) 및 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t)에도 거의 동일하게 적용되며, 이하에서는 그 차이점을 위주로 제2터치 패널(200) 및 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t)에 대해서 설명한다. The descriptions of the
제2터치 패널(200)은 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t) 사이의 상호 정전 용량의 변화량을 검출함으로써 터치 패널(300)에 대한 터치의 압력의 크기를 검출하기 위한 것이다. 예컨대, 터치 패널(300)에 대한 터치시 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t) 사이의 상호 정전 용량의 변화량의 정도를 검출함으로써 터치의 압력의 크기를 검출할 수 있다. 터치의 압력 크기를 측정하기 위함이므로, 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t)은 서로 동일한 평면상에 위치할 수 없으며 소정 거리를 두고 이격되어 형성될 필요가 있다. The
도2는 본 발명의 실시예 따른 제2터치 패널(200)에 압력이 가해질 때 제2터치 패널(200)의 단면의 상태를 나타낸다. 예컨대, 도2에 도시된 바와 같이, 터치 패널(300)에 대한 터치의 압력의 크기를 보다 효율적으로 검출할 수 있도록 제2구동전극(1~s)과 제3절연막(210) 사이를 이격시키는 스페이서층(500: spacer layer)을 포함할 수 있다. 2 shows a state of a cross section of the
도2에 도시된 바와 같이, 스페이서층(500)은 제2구동전극(1~s)과 제3절연막(210)의 각각에 일면이 합착된 양면 접착 테이프(510: DAT: Double Adhesive Tape)를 통해 형성될 수 있다. 즉, 제2구동전극(1~s)과 제3절연막(210)은 각각의 면적이 포개어진 형태이고, 이때 제2구동전극(1~s)과 제3절연막(210) 각각의 가장자리 영역에서 양면 접착 테이프(510)를 통해서 두 개의 층이 접착되되 나머지 영역에서 제2구동전극(1~s)과 제3절연막(210)이 소정 거리로 이격될 수 있다. 2, the
본 발명의 실시예에서, 스페이서층(500)은 유전체(dielectric substance)로 채워질 수 있다. 스페이서층(500)이 유전체로 채워질 때 광학적 특성 및 감도 특성이 개선될 수 있다. 유전체는 정전기장을 인가할 때 전기 편극은 생기지만 직류전류는 생기지 않게 하는 물질이다. 따라서, 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t)에 전원이 인가될 때 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t) 사이에 상호 정전용량이 야기될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 유전체는 오픈 셀 발포제(open cell foam), 젤(gel) 또는 경결합 중합체(lightly linked polymer)와 같은 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 예컨대, 스페이서층(500)은 대기(air)로 채워질 수 있다. In an embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시예에서, 스페이서층(500)은 접착 물질(Adhesive material)로 채워질 수 있다. 이때, 접착 물질로 채워진 스페이서층(500)은 제2구동전극(1~s)과 제3절연막(210)의 접합을 유지하는 한편 유전체의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 접착 물질은 아크릴 공중합체(acrylic copolymer) 또는 실리콘 변형가능 중합체(silicon deformable polymer)와 같은 물질을 포함할 수 있다. 스페이서층(500)이 접착 물질로 채워지는 경우, 도2에 도시된 양면 접착 테이프(510)는 생략될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the
도2에 도시된 바와 같이, 스페이서층(500)에는 복수개의 도트 스페이서(520: dot spacer)가 포함할 수 있다. 예컨대, 복수개의 도트 스페이서(520)는 제2구동전극(1~s) 상에 형성될 수 있고, 비전도성 폴리에스테르(nonconductive polyester)와 같은 물질로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 2, the
도2에서, 터치 패널(300)에 대한 터치를 위한 외부 압력은 600으로 표시된다. 도2에서는 제2수신전극(1~t) 측에서 외부 압력(600)이 가해진 것을 예시하나 실시예에 따라 외부 압력(600)은 제2구동전극(1~s) 측에서 가해질 수도 있다. 따라서, 제2수신전극(1~t)과 제3절연막(210) 및 제2구동전극(1~s)과 제4절연막(220) 중 적어도 어느 한 쌍은 탄성을 가질 필요가 있다. 이때, 제2수신전극(1~t) 측에서 압력이 가해질 때는 제1터치 패널(100) 또한 탄성을 가질 필요가 있다. 이하에서는 제2수신전극(1~t) 측에서 외부 압력(600)이 인가되는 것으로 가정하여 본 발명의 실시예를 설명한다. In FIG. 2, the external pressure for touching the
도2에 도시된 바와 같이, 외부 압력(600)이 터치 패널(300)에 인가될 때, 제2수신전극(1~t) 및 제3절연막(210)은 외부 압력(600)에 대응하여 제2구동전극(1~s) 측으로 오목하게 휘어진다. 이때, 제2수신전극(1~t)과 제2구동전극(1~s) 사이에는 상호 정전 용량을 발생시키도록 서로 단락(short) 되는 것이 방지되어야 한다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 제3절연막(210)을 통해 이 둘이 단락되는 현상이 방지될 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 스페이서층(500)에 도트 스페이서(520)를 포함함으로써 외부 압력(600)이 터치 패널(300)에 인가될 때 스페이서층(500)이 눌리는 면적의 퍼짐이 방지될 수 있고 외부 압력(600)이 제거된 때 스페이서층(500)이 원래 형태로 돌아오는 복원력이 향상될 수 있다. 동일한 목적을 달성하기 위해서 스페이서층(500)에 포함되는 도트 스페이서(520)의 크기 및 개수 등이 정해질 수 있다. 2, when the
이때, 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t) 사이의 상호 정전용량은 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t) 사이의 거리의 변화에 따라 달라질 수 있다. 본원 발명의 실시예에서는 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t) 사이의 상호 정전용량의 변화에 따라 외부 압력(600)의 압력의 크기를 감지할 수 있다. 즉, 외부 압력(600)이 클수록 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t) 사이의 거리가 짧아지고 이에 따라 상호 정전용량의 변화량이 커질 수 있다. 마찬가지로, 외부 압력(600)이 작을수록 제2구동전극(1~s)과 제2수신전극(1~t) 사이의 거리가 줄어드는 폭이 작아지고 이에 따라 상호 정전용량의 변화량이 작을 수 있다. 이때, 외부 압력(600)의 압력의 크기는 도2에서 하측 방향, 즉 수평면에 대해서 수직 및 직교하는 방향의 압력의 크기를 나타낼 수 있다. The mutual electrostatic capacitance between the
이상에서는 본 발명에 따른 터치 패널(300)의 예를 살펴보았으며, 도1에서는 각각의 구동전극 및 수신전극이 별개로 서로 다른 층에 형성되는 것이 예시되나, 실시예에 따라 제1구동전극(1~n) 및 제2구동전극(1~s)으로 공통된 구동전극이 이용될 수도 있고 이와 마찬가지로 제1수신전극(1~m) 및 제2수신전극(1~t)으로 공통된 수신전극이 이용되는 것도 가능하다. 또한, 실시예에 따라 서로 다른 전극이 동일한 평면(층)에 형성되는 것도 가능하다. In the above description, the
본 발명의 실시형태에 따른 정전 용량형 3D 터치 센싱 장치는 도1에 도시된 바와 같은 터치 패널(300)에 대한 터치의 2차원 위치와 터치의 압력의 크기를 감지할 수 있도록 구성된 터치 센서 회로(400)를 포함할 수 있다. 도3은 본 발명에 실시형태에 따른 정전 용량 방식의 3D 터치 센싱 장치에 포함되는 터치 센서 회로(400)의 일부 구성도이다.The capacitive 3D touch sensing apparatus according to the embodiment of the present invention includes a touch sensor circuit (not shown) configured to sense a two-dimensional position of a touch with respect to the
도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 터치 센서 회로(400)는 구동채널(130, 230)을 통해 구동전극(1~n 및 1~s)으로 구동신호를 인가하는 구동부(410) 및 수신채널(140, 240)을 통해 수신전극(1~m 및 1~t)으로부터 수신전극과 구동전극 사이에 형성되는 노드 캐패시터(미도시)의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하는 감지부(420)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 회로(400)는 구동부(410)와 감지부(420)의 작동을 제어하는 제어부(430)를 더 포함할 수 있다. 3, the
도1 및 도3에 도시된 바와 같이, 구동채널은 제1구동채널(140)과 제2구동채널(240)을 포함할 수 있다. 제1구동채널(140)은 복수의 구동채널로 구성되며 제1구동채널(140) 각각은 복수의 제1구동전극(1~n) 각각에 매칭(matching)될 수 있다. 예컨대, 제1구동채널(140)은 제1구동전극(1~n)의 개수와 마찬가지로 n개의 구동채널을 포함할 수 있다. 제1구동채널(140)은 제1구동전극(1~n)을 구동부(410)에 포함된 제1구동부(411)에 전기적으로 연결하여 전기적 신호가 송수신될 수 있도록 하는 통신 채널일 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 3, the driving channel may include a
이와 마찬가지로, 제2구동채널(240)은 복수의 구동채널로 구성되며 제2구동채널(240) 각각은 복수의 제2구동전극(1~s) 각각에 매칭될 수 있다. 예컨대, 제2구동채널(240)은 제2구동전극(1~s)의 개수와 마찬가지로 s개의 구동채널을 포함할 수 있다. 제2구동채널(240)은 제2구동전극(1~s)을 구동부(410)에 포함된 제2구동부(412)에 전기적으로 연결하여 전기적 신호가 송수신될 수 있도록 하는 통신 채널일 수 있다.Similarly, the
제1구동부(411)는 제1구동채널(140)을 통해 제1구동전극(1~n) 각각에 구동신호를 인가할 수 있다. 제2구동부(412)는 제2구동채널(240)을 통해 제2구동전극(1~s) 각각에 구동신호를 인가할 수 있다. 이때, 구동신호는 제1구동전극의 1번부터 n번까지 순차적으로 한번에 하나의 구동전극에 대해서 인가될 수 있다. 마찬가지로 구동신호는 제2구동전극의 1번부터 s번까지 순차적으로 한번에 하나의 구동전극에 대해서 인가될 수 있다. 이러한 구동신호의 인가는 재차 반복적으로 이루어질 수 있다. 이는 단지 예시일 뿐이며, 실시예에 따라 동시에 다수의 구동전극에 구동신호가 동시에 인가될 수도 있다. 이러한 제1구동부(411)와 제2구동부(412)의 동작은 제어부(430)에 포함된 제1제어부(431)와 제2제어부(432) 각각에 의해 제어될 수 있다. 제어부(430)의 제어동작은 추후에 더욱 상세하게 설명된다. The
도1 및 도3에 도시된 바와 같이, 수신채널은 제1수신채널(130)과 제2수신채널(230)을 포함할 수 있다. 제1수신채널(130)은 복수의 수신채널로 구성되며 제1수신채널(130) 각각은 복수의 제1수신전극(1~m) 각각에 매칭될 수 있다. 예컨대, 제1수신채널(130)은 제1수신전극(1~m)의 개수와 마찬가지로 m개의 구동채널을 포함할 수 있다. 제1수신채널(130)은 제1수신전극(1~m)을 감지부(420)에 포함된 제1감지부(421)에 전기적으로 연결하여 전기적 신호가 송수신될 수 있도록 하는 통신 채널일 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 3, the receive channel may include a first receive
이와 마찬가지로, 제2수신채널(230)은 복수의 수신채널로 구성되며 제2수신채널(230) 각각은 복수의 제2수신전극(1~t) 각각에 매칭될 수 있다. 예컨대, 제2수신채널(230)은 제2수신전극(1~t)의 개수와 마찬가지로 t개의 수신채널을 포함할 수 있다. 제2수신채널(230)은 제2수신전극(1~t)을 감지부(420)에 포함된 제2감지부(424)에 전기적으로 연결하여 전기적 신호가 송수신될 수 있도록 하는 통신 채널일 수 있다.Similarly, the
제1감지부(421)와 제2감지부(424) 각각은 제1수신채널(130) 및 제2수신채널(230)을 통해 구동신호가 인가된 제1구동전극(1~n) 및 제2구동전극(1~s)과 결합된 노드 캐패시터의 상호 정전용량에 관한 정보를 포함하는 신호를 제1수신전극(1~m) 및 제2수신전극(1~t)으로부터 수신할 수 있다. 구동전극에 인가된 구동신호를 수신전극을 통해 감지하는 과정은 터치 패널(300)을 스캔(scan)한다고 지칭할 수 있다. Each of the
제1감지부(421)는 제1수신채널(130)을 통해 수신되는 신호를 적분하는 제1적분기(422) 및 제1적분기(422)의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1ADC(Analog-to-Digital Converter)를 포함할 수 있다. The
제1적분기(422)는 하나의 제1수신채널(130)을 통해 하나의 제1수신전극(1~m)으로부터 수신되는 신호들을 적분할 수 있도록 제1수신채널(130)마다 각각의 적분기를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1적분기(422)는 m개의 적분기를 포함할 수 있다. 이하에서는 예컨대 적분기 하나 및 복수의 적분기를 총칭하여 제1적분기(422)로 지칭한다. 제1적분기(422)는, 상호 정전용량(Mutual capacitor) 값에 비례하는 전류에 대한 적분기로서, 증폭기(미도시)와 증폭기의 입출력 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 캐패시터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. The
이후, 제1ADC(423)은, 터치 패널(300)로부터 획득된 정전 용량 변화에 대한 데이터를 디지털 프로세서(440)를 통해 처리하여 터치의 여부, 터치의 위치 및 터치의 압력 크기에 대한 정보를 획득할 수 있도록, 제1적분기(422)로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환한다. The
제1감지부(421)에 대한 설명은 제2감지부(424)에 대해서도 동일하게 적용되며 이하에서 중복된 설명은 생략한다. The description of the
이상에서 살펴본, 제1감지부(421) 및 제2감지부(424)의 동작은 제1제어부(431) 및 제2제어부(432)에 따라 제어될 수 있다. 본 명세서에서 구동부(410)는 제1구동부(411)와 제2구동부(412), 감지부(420)는 제1감지부(421)와 제2감지부(424) 그리고 제어부(430)는 제1제어부(431)와 제2제어부(432)를 구분하여 포함하는 것으로 설명되나 이는 단지 예시일 뿐이며 이들의 구분이 언제나 명확히 드러나는 것은 아니다. The operations of the
본 발명의 실시예에 따른 정전 용량성 3D 터치 센싱 장치에 포함되는 터치 센서 회로(400)는 터치 패널(300)의 외곽에 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 상에 실장되거나 이와는 별도로 구성될 수 있다. 점차적으로 터치 패널(300)이 적용되는 애플리케이션 디바이스의 소형화 및/또는 애플리케이션 디바이스에서 터치 패널(300)을 제외한 영역의 최소화가 추구되는 시점에서 터치 센서 회로(400)가 차지하는 면적이 증가되는 것은 지양되고 있다. The
본 발명과 같이 터치 패널(300)에 대한 터치의 2차원 위치뿐 아니라 터치의 압력의 크기까지 검출함으로써 터치 센서 회로(400)의 복잡도가 증가하는 때, 터치 센서 회로(400)를 터치의 2차원 위치를 검출하는 부분과 터치의 압력의 크기를 검출하는 부분을 별개의 칩(chip)으로 구현하는 경우 터치 센서 회로(400)가 차지하는 면적이 증가하고 및/또한 면적 이용의 효율성이 떨어질 수 밖에 없다. When the complexity of the
본 발명에서는 이러한 문제점을 해소하기 위해서 터치 패널(300)에 대한 터치의 2차원 위치 및 터치의 압력의 크기를 검출할 수 있도록 하는 터치 센서 회로(400)를 도3에 도시된 바와 같이 원칩 IC(one chip Integrated Circuit)으로 구현하고 있다. 터치 센서 회로(400)는 도3에 도시된 구성요소 이외에도 필요에 따라 다른 구성요소가 포함될 수 있음은 당해 기술분야의 당업자에게는 자명하다. In order to solve such a problem, in the present invention, a
본 발명의 실시예에 따라 원칩 IC로 구현된 터치 센서 회로(400)는 도1 및 도3에 도시된 터치 패널(300), 구동채널 및 수신채널뿐 아니라 다양한 실시예에 따라 구성된 터치 패널(300), 구동채널 및 수신채널에 대해서도 터치의 위치 및 압력의 크기를 검출하도록 동작할 수 있다. The
도4은 본 발명의 제1실시예에 따른 터치 패널(300)과 터치 센서 회로(400) 사이의 구동채널 및 수신채널의 구성 및 작동을 나타낸다. 터치 센서 회로(400)에 아날로그 전원 전압(AVDD)와 디지털 전원 전압(DVDD) 및 그라운드(GND)가 연결되어 있다. 4 shows the configuration and operation of a driving channel and a receiving channel between the
도4에서 터치 센서 회로(400)의 구동부(410)에 포함된 제1구동부(410) 및 제2구동부(412)는 제1구동채널(140)과 제2구동채널(240)을 독립적으로 구동한다. 제1구동채널(140)에 인가되는 구동신호와 제2구동채널(240)에 인가되는 구동신호 사이에는 어떠한 제약도 요구되지 않는다. 감지부(420)에 포함된 제1감지부(421) 및 제2감지부(424) 또한 제1수신채널(130)과 제2수신채널(230)로부터의 신호를 독립적으로 수신하여 처리한다. 따라서, 제1제어부(431)와 제2제어부(432) 또한 독립적으로 제1구동부(411) 및 제1감지부(421)와 제2구동부(412) 및 제2감지부(424)를 각각 제어할 수 있다. The first and
도4의 구성은, 예컨대 도1에 도시된 바와 같이, 터치 패널(300)에서 제1구동전극(1~n) 및 제2구동전극(1~s)가 서로 별개로 구성되고 제1수신전극(1~m) 및 제2수신전극(1~t)가 서로 별개로 구성되는 경우에 언제든지 적용될 수 있다. 1, the
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치 패널(300)과 터치 센서 회로(400) 사이의 구동채널 및 수신채널의 구성 및 작동을 나타낸다. 도5에서 제1구동채널(140)과 제2구동채널(240)이 서로 채널을 공유하여 제1구동전극(1~n)과 제2구동전극(1~s)에 동일한 구동신호가 인가되는 경우를 나타낸다. 이때, n과 s는 서로 동일 숫자를 나타낼 수 있다. 5 shows the configuration and operation of a driving channel and a receiving channel between the
제2실시예에서는 제1구동전극(1~n)과 제2구동전극(1~s)이 서로 별개로 구성되지만 동일한 구동신호가 인가되는 경우를 포함할 수 있다. 이때, 별개의 제1구동전극(1~n)과 제2구동전극(1~s)에 동일한 구동신호가 인가되기 위해서 제1구동채널(140)과 제2구동채널(240)이 공통된 채널을 가질 수도 있고 또는 서로 다른 채널로 구성되고 단지 동일한 구동신호가 인가되는 경우도 포함될 수 있다. In the second embodiment, the
또한, 제2실시예에서는 제1구동전극(1~n)과 제2구동전극(1~s)가 서로 공통된 경우도 포함될 수 있다. 즉, n개의 구동전극(1~n)이 제1구동전극뿐 아니라 제2구동전극으로도 기능할 수 있다. 제2실시예에서는 제1수신전극(1~m) 및 제2수신전극(1~t)은 별개로 구성될 수 있다. 이때, 제1수신전극(1~m)은 상기 n개의 구동전극(1~n)과 서로 다른 층 또는 동일한 평면상에 형성되는 것도 가능하다. 제2수신전극(1~t)은 상기 n개의 구동전극(1~n)과는 서로 다른 층에 형성되어 압력을 감지하는데 이용될 수 있다. In the second embodiment, the
제1감지부(421)에서는 제1수신전극(1~m)으로부터 신호를 수신하고 제2감지부(424)에서는 제2수신전극(1~t)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제1감지부(421)와 제2감지부(424)가 독립적으로 데이터를 처리할 수 있으므로 제어부(430)는 동일한 구동신호가 제1구동채널(140) 및 제2구동채널(240)에 인가되도록 구동부(410)의 제1구동부(411) 및 제2구동부(412)를 제어하는 반면 제1감지부(421)와 제2감지부(424)는 독립적으로 신호를 감지하도록 제어할 수 있다. The
다만, 동일한 구동신호가 제1수신채널(130) 및 제2수신채널(230)을 통해서 제1감지부(421)와 제2감지부(424)에서 감지되므로, 두 패널의 저항(R) 값과 정전용량(C) 값에 적합하게 제어부(430)는 제1감지부(421)와 제2감지부(424)에서 처리되는 신호의 이득 값을 조정하여 ADC 입력신호의 범위를 일정 이상 유지하여 신호 대 노이즈(SNR)비 특성을 높게 할 수 있다. Since the same driving signal is sensed by the
예컨대, 제1제어부(431)와 제2제어부(432) 각각은 제1적분기(422)의 이득과 제2적분기(425)의 이득이 서로 다르도록 설정할 수 있다. 적분기(422, 425)의 이득은 적분기에 결합된 캐패시터의 크기를 조절함으로써 조정될 수 있다. For example, the
도6는 본 발명의 제3실시예에 따른 터치 패널(300)과 터치 센서 회로(400) 사이의 구동채널 및 수신채널의 구성 및 작동을 나타낸다. 6 shows the configuration and operation of a driving channel and a receiving channel between the
도6에서 제1구동채널(140)과 제2구동채널(240)에는 서로 다른 구동신호가 인가되지만, 제1수신채널(130)과 제2수신채널(230)은 서로 채널을 공유하는 경우를 나타낸다. 이때, 제1수신전극(1~m)과 제2수신전극(1~t)에서 m과 t는 서로 동일 숫자를 나타낼 수 있다. 6, different driving signals are applied to the
제3실시예에서는 제1구동전극(1~n)과 제2구동전극(1~s)이 서로 별개로 구성되고 서로 다른 구동신호가 인가된다. 제3실시예에서는 제1수신전극(1~m) 및 제2수신전극(1~t)은 별개로 구성될 수 있다. 이때, 제1수신채널(130)과 제2수신채널(230)은 공통된 채널로서 제1수신전극(1~m)으로부터의 수신 신호와 제2수신전극(1~t)으로부터의 수신 신호를 감지부(420)에 전달할 수 있다. In the third embodiment, the
제1수신전극(1~m)으로부터의 신호와 제2수신전극(1~t)으로부터의 신호가 동일 채널을 통해 감지부(420)에 입력되므로 이들을 구분하기 위해서, 제1구동전극(1~n)에 인가되는 구동신호는 제2구동전극(1~s)에 인가되는 구동신호와 구분될 필요가 있다. Since the signals from the
예컨대, 제어기(430)는 제1구동채널(140)에 인가되는 구동신호와 제2구동채널(240)에 인가되는 구동신호의 주파수를 서로 다르게 하도록 구동부(410)를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(430)는 제1구동채널(140)에 인가되는 구동신호와 제2구동채널(240)에 인가되는 구동신호의 주파수는 서로 갖지만 시분할하여 각각의 구동채널에 인가되도록 구동부(410)를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(430)는 제1구동채널(140)에 인가되는 구동신호와 제2구동채널(240)에 인가되는 구동신호의 주파수를 서로 다르게 하면서 시분할하여 각각의 구동채널에 인가되도록 구동부(410)를 제어할 수 있다.For example, the
이에 대응되도록, 구동신호가 시분할되어 인가되는 경우, 제어기(430)는 공통 수신채널을 통해 수신되는 신호를 상기 구동신호의 시분할에 대응되도록 시분할하여 제1감지부(421) 및 제2감지부(424)에서 각각 수신하도록 감지부(420)를 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 시분할 정보에 따른 제어기(430)의 제어신호에 따라 동작하는 스위치를 더 포함하여 수신 신호의 경로를 제1감지부(421)와 제2감지부(424)로 분리하여 전송할 수 있다. When the driving signal is applied in a time division manner, the
또한, 구동신호의 주파수가 서로 다른 경우, 제어기(430)는 공통 수신채널을 통해 수신되는 신호로부터 서로 다른 주파수를 갖는 구동신호에 따른 수신 신호를 구분하여, 제1수신전극(1~m)으로부터의 신호와 제2수신전극(1~t)으로부터의 신호가 각각 제1감지부(421) 및 제2감지부(424)에서 처리되도록 감지부(420)를 제어할 수 있다. 이때, 감지부(420)는 제1적분기(422)와 제2적분기(425) 전단에 서로 다른 주파수를 갖는 구동신호에 따른 수신 신호를 구분하는 구성을 더 포함할 수 있다. When the frequencies of the driving signals are different from each other, the
도7는 본 발명의 제4실시예에 따른 터치 패널(300)과 터치 센서 회로(400) 사이의 구동채널 및 수신채널의 구성을 나타낸다. 제4실시예는 제3실시예와 유사하며, 단지 터치 패널(300)에서 제1수신전극(1~m)과 제2수신전극(1~t)이 서로 공통된 경우를 나타낸다. 7 shows a configuration of a driving channel and a receiving channel between the
예컨대, 도1을 참조하여 설명하면, m개의 수신전극(1~m)은 제1수신전극으로서의 역할뿐 아니라 제2수신전극(1~t)으로서의 역할도 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 도1에서 제3절연막(210) 및 제3절연막(210) 상의 수신전극(1~t)은 터치 패널(300)에서 제거될 수 있으며, m개의 수신전극(1~m)이 제1구동전극(1~n)으로부터 커플링되는 신호와 제2구동전극(1~s)으로부터 커플링되는 신호를 모두 공통 수신채널(130)을 통해 감지부(420)로 전달할 수 있다. For example, referring to FIG. 1,
제4실시예에 대한 구동부(410), 감지부(420) 및 제어부(430)의 동작은 제3실시예에 대한 설명과 동일하다. The operations of the
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100: 제1터치패널
200: 제2터치패널
300: 터치패널
400: 터치 센서 회로
110, 120, 210, 220: 절연막
500: 스페이서층
510: 양면 접착 테이프
520: 도트 스페이서100: first touch panel
200: second touch panel
300: Touch panel
400: touch sensor circuit
110, 120, 210, 220: insulating film
500: spacer layer
510: Double-sided adhesive tape
520: Dot Spacer
Claims (8)
상기 터치 패널에 대한 터치의 2차원 위치와 터치의 압력 크기를 감지할 수 있도록 구성된 터치 센싱 회로를 포함하며,
상기 터치 센싱 회로는:
구동채널을 통해 상기 구동전극으로 구동신호를 인가하는 구동부;
수신채널을 통해 상기 수신전극으로부터 상기 수신전극과 상기 구동전극 사이에 형성되는 노드 캐패시터의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하는 감지부를 포함하고,
상기 터치 센싱 회로는 원칩 IC(one chip Integrated Circuit)로 구성되고,
상기 구동채널은, 상기 복수의 구동전극 중 상기 터치의 2차원 위치를 감지하기 위한 구동전극에 연결된 제1구동채널과 상기 터치의 압력 크기를 감지하기 위한 구동전극에 연결된 제2구동채널을 포함하며,
상기 수신채널은, 상기 복수의 수신전극 중 상기 터치의 2차원 평면의 위치를 감지하기 위한 수신전극에 연결된 제1수신채널과 상기 터치의 압력의 크기를 감지하기 위한 수신전극에 연결된 제2수신채널을 포함하고,
상기 제1구동채널과 상기 제2구동채널은 서로 채널을 공유하여 동일한 상기 구동신호가 인가되는,
정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치. A touch panel including a plurality of driving electrodes and a plurality of receiving electrodes; And
And a touch sensing circuit configured to sense a two-dimensional position of the touch on the touch panel and a pressure magnitude of the touch,
The touch sensing circuit comprises:
A driver for applying a driving signal to the driving electrode through a driving channel;
And a sensing unit for receiving a signal including information on a capacitance of the node capacitor formed between the receiving electrode and the driving electrode through the receiving channel,
The touch sensing circuit may be a one-chip integrated circuit (IC)
Wherein the driving channel includes a first driving channel connected to a driving electrode for sensing a two-dimensional position of the touch among the plurality of driving electrodes, and a second driving channel connected to a driving electrode for sensing a pressure magnitude of the touch, ,
Wherein the receiving channel includes a first receiving channel connected to a receiving electrode for sensing a position of a two-dimensional plane of the touch among the plurality of receiving electrodes, a second receiving channel connected to a receiving electrode for sensing a magnitude of the pressure of the touch, / RTI >
Wherein the first drive channel and the second drive channel share a common channel and are applied with the same drive signal,
Capacitive position and pressure touch sensing device.
상기 감지부는 상기 제1수신채널과 상기 제2수신채널 각각으로부터 수신 신호를 수신하여 적분하는 제1적분기와 제2적분기를 포함하며,
상기 제1적분기의 이득과 상기 제2적분기의 이득을 서로 다르게 설정함으로써 상기 제1수신채널과 상기 제2수신채널 각각으로부터 수신되는 상기 수신신호를 구분하는,
정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치.The method of claim 3,
Wherein the sensing unit includes a first integrator and a second integrator that receive and integrate a reception signal from the first reception channel and the second reception channel, respectively,
Wherein the gain of the first integrator and the gain of the second integrator are different from each other to distinguish the received signal received from each of the first receiving channel and the second receiving channel,
Capacitive position and pressure touch sensing device.
상기 복수의 구동전극 중 상기 터치의 2차원 위치를 감지하기 위한 구동전극과 상기 터치의 압력 크기를 감지하기 위한 구동전극은 서로 공통되며,
상기 복수의 구동전극은 상기 터치의 2차원 위치를 감지하기 위한 수신전극과 동일한 평면상에 위치하는,
정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치.The method according to claim 3 or 4,
A drive electrode for sensing a two-dimensional position of the touch among the plurality of drive electrodes and a drive electrode for sensing a pressure magnitude of the touch are common to each other,
Wherein the plurality of driving electrodes are located on the same plane as the receiving electrodes for sensing the two-dimensional position of the touch,
Capacitive position and pressure touch sensing device.
상기 터치 패널에 대한 터치의 2차원 위치와 터치의 압력 크기를 감지할 수 있도록 구성된 터치 센싱 회로를 포함하며,
상기 터치 센싱 회로는:
구동채널을 통해 상기 구동전극으로 구동신호를 인가하는 구동부;
수신채널을 통해 상기 수신전극으로부터 상기 수신전극과 상기 구동전극 사이에 형성되는 노드 캐패시터의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하는 감지부를 포함하고,
상기 터치 센싱 회로는 원칩 IC(one chip Integrated Circuit)로 구성되고,
상기 구동채널은, 상기 복수의 구동전극 중 상기 터치의 2차원 위치를 감지하기 위한 구동전극에 연결된 제1구동채널과 상기 터치의 압력 크기를 감지하기 위한 구동전극에 연결된 제2구동채널을 포함하며,
상기 수신채널은, 상기 복수의 수신전극 중 상기 터치의 2차원 평면의 위치를 감지하기 위한 수신전극에 연결된 제1수신채널과 상기 터치의 압력의 크기를 감지하기 위한 수신전극에 연결된 제2수신채널을 포함하고,
상기 제1수신채널과 상기 제2수신채널은 서로 채널을 공유하며,
상기 제1구동채널에 인가되는 상기 구동신호와 상기 제2구동채널에 인가되는 상기 구동신호는, 상기 구동부에서 서로 동일한 주파수를 갖되 시분할하여 인가하거나 또는 서로 다른 주파수를 가지고 동시에 인가하는,
정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치.A touch panel including a plurality of driving electrodes and a plurality of receiving electrodes; And
And a touch sensing circuit configured to sense a two-dimensional position of the touch on the touch panel and a pressure magnitude of the touch,
The touch sensing circuit comprises:
A driver for applying a driving signal to the driving electrode through a driving channel;
And a sensing unit for receiving a signal including information on a capacitance of the node capacitor formed between the receiving electrode and the driving electrode through the receiving channel,
The touch sensing circuit may be a one-chip integrated circuit (IC)
Wherein the driving channel includes a first driving channel connected to a driving electrode for sensing a two-dimensional position of the touch among the plurality of driving electrodes, and a second driving channel connected to a driving electrode for sensing a pressure magnitude of the touch, ,
Wherein the receiving channel includes a first receiving channel connected to a receiving electrode for sensing a position of a two-dimensional plane of the touch among the plurality of receiving electrodes, a second receiving channel connected to a receiving electrode for sensing a magnitude of the pressure of the touch, / RTI >
Wherein the first receiving channel and the second receiving channel share a channel,
Wherein the driving signal applied to the first driving channel and the driving signal applied to the second driving channel are applied to the driving unit at the same frequency,
Capacitive position and pressure touch sensing device.
상기 복수의 수신전극 중 상기 터치의 2차원 위치를 감지하기 위한 수신전극과 상기 터치의 압력의 크기를 감지하기 위한 수신전극은 서로 공통되며 동일한 평면상에 위치하는,
정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치.The method according to claim 6,
Wherein a plurality of receiving electrodes for sensing the two-dimensional position of the touch and a receiving electrode for sensing a magnitude of the pressure of the touch are common to each other,
Capacitive position and pressure touch sensing device.
상기 터치 패널에 대한 터치의 2차원 위치와 터치의 압력 크기를 감지할 수 있도록 구성된 터치 센싱 회로를 포함하며,
상기 터치 센싱 회로는:
구동채널을 통해 상기 구동전극으로 구동신호를 인가하는 구동부;
수신채널을 통해 상기 수신전극으로부터 상기 수신전극과 상기 구동전극 사이에 형성되는 노드 캐패시터의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하는 감지부를 포함하고,
상기 터치 센싱 회로는 원칩 IC(one chip Integrated Circuit)로 구성되고,
상기 구동채널은, 상기 복수의 구동전극 중 상기 터치의 2차원 위치를 감지하기 위한 구동전극에 연결된 제1구동채널과 상기 터치의 압력 크기를 감지하기 위한 구동전극에 연결된 제2구동채널을 포함하며,
상기 수신채널은, 상기 복수의 수신전극 중 상기 터치의 2차원 평면의 위치를 감지하기 위한 수신전극에 연결된 제1수신채널과 상기 터치의 압력의 크기를 감지하기 위한 수신전극에 연결된 제2수신채널을 포함하고,
상기 구동부는 상기 제1구동채널과 상기 제2구동채널 각각에 상기 구동신호를 인가하는 제1구동부와 제2구동부를 포함하며,
상기 감지부는 상기 제1수신채널과 상기 제2수신채널 각각으로부터 수신 신호를 수신하는 제1감지부와 제2감지부를 포함하며,
상기 제1감지부는 상기 제1수신채널로부터 상기 수신 신호를 수신하여 적분하는 제1적분기와 상기 제1적분기의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1ADC (Analog-to-Digital)를 포함하여 구성되고,
상기 제2감지부는 상기 제1수신채널로부터 상기 수신 신호를 수신하여 적분하는 제2적분기와 상기 제2적분기의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 제2ADC를 포함하여 구성되는,
정전 용량성 위치 및 압력 터치 센싱 장치.A touch panel including a plurality of driving electrodes and a plurality of receiving electrodes; And
And a touch sensing circuit configured to sense a two-dimensional position of the touch on the touch panel and a pressure magnitude of the touch,
The touch sensing circuit comprises:
A driver for applying a driving signal to the driving electrode through a driving channel;
And a sensing unit for receiving a signal including information on a capacitance of the node capacitor formed between the receiving electrode and the driving electrode through the receiving channel,
The touch sensing circuit may be a one-chip integrated circuit (IC)
Wherein the driving channel includes a first driving channel connected to a driving electrode for sensing a two-dimensional position of the touch among the plurality of driving electrodes, and a second driving channel connected to a driving electrode for sensing a pressure magnitude of the touch, ,
Wherein the receiving channel includes a first receiving channel connected to a receiving electrode for sensing a position of a two-dimensional plane of the touch among the plurality of receiving electrodes, a second receiving channel connected to a receiving electrode for sensing a magnitude of the pressure of the touch, / RTI >
Wherein the driving unit includes a first driving unit and a second driving unit for applying the driving signals to the first driving channel and the second driving channel,
Wherein the sensing unit includes a first sensing unit and a second sensing unit that receive a reception signal from the first reception channel and the second reception channel, respectively,
The first sensing unit includes a first integrator that receives and integrates the received signal from the first receiving channel, and a first ADC (Analog-to-Digital) that converts an output signal of the first integrator into a digital signal ,
Wherein the second sensing unit includes a second integrator for receiving and integrating the received signal from the first receiving channel and a second ADC for converting an output signal of the second integrator into a digital signal,
Capacitive position and pressure touch sensing device.
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