KR102113736B1 - 입력 시스템을 구비한 표시장치 및 그 구동 방법 - Google Patents
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Abstract
복수의 제1 전극열 및 상기 복수의 제1 전극열과 교차하며 배열되는 복수의 제2 전극열을 포함하며 제1 방식의 터치 센싱과 제2 방식의 터치 센싱이 모두 가능한 패널; 상기 복수의 제1 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하거나 순차적으로 인가하고 상기 동시에 인가되거나 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 전극열을 통해 수신하며, 상기 복수의 제1 전극열에 구동 펄스를 순차적으로 인가하는 제1 컨트롤러; 상기 복수의 제2 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하거나 순차적으로 인가하고 상기 동시에 인가되거나 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하며, 상기 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하는 제2 컨트롤러; 및 상기 제1 컨트롤러 및 제2 컨트롤러를 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하는 입력 시스템을 구비한 표시장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력 시스템을 구비한 표시장치에 관한 것이다.
컴퓨터 예를 들어 랩탑(laptop)형 컴퓨터, 타블렛(tablet)형 컴퓨터, 퍼스널 (디지털 컴퓨터) 및 통신 장치(예를 들어 휴대 전화기, 무선 핸드 헬드(handheld) 통신 장치)를 비롯한 다양하고 다른 전자 시스템에 여러 형태의 입력 장치가 사용되고 있다.
상술한 여러 형태의 입력 장치 중 일반적으로 핑거(finger) 혹은 팜(palm) 등의 사람인 신체 일부분이 접촉하는 부분과 입력 시스템의 접촉면 간에 생기는 정전용량의 변화를 판단함으로써 터치된 위치를 결정하는 입력 시스템을 핑거(finger) 방식의 터치 패널이라고 하고, 스타일러스(stylus) 또는 다른 펜 형상의 입력 장치로서 실현되는 입력 수단을 사용하여 터치된 위치를 결정하는 입력 장치를 펜(pen) 방식의 터치 패널이라고 한다.
일반적으로, 펜 방식의 터치 패널은 일반적인 정전용량 방식의 터치 패널과 비교하여, 위치 검출 정밀도 및 분해능(分解能)이 뛰어나지만 입력 전용의 위치 지시기(스타일러스 또는 다른 펜)등 다른 구성요소를 필요로 한다는 단점이 있으므로 현재에는 핑거 방식의 터치 패널에 펜 방식의 터치 패널을 조합한 방식의 터치 패널이 널리 활용되고 있다.
이하에서는 일반적인 핑거 및 펜을 모두 사용할 수 있는 입력 시스템을 구비한 표시장치에서 대해서 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널의 단면도이다.
일반적인 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널부는 도 1에 도시된 바와 같이, 커버(10), 핑거 방식의 터치 패널(20), 액정 패널(30) 및 펜 방식의 터치 패널(40)을 포함하고 있다.
여기서, 커버(10)는 접촉물체가 접촉되는 면으로, 강화처리를 하여 표시장치의 윈도우의 기능을 할 수도 있다. 또한 커버는 유리 재질을 포함하여 형성될 수도 있다.
다음으로, 핑거 방식의 터치 패널(20)은 핑거 터치 유무의 정전용량의 변화량를 측정하여 터치된 영역의 좌표를 판단하는 기능을 하며, 복수의 구동 전극열 및 복수의 센싱 전극열로 이루어진다.
다음으로, 액정 패널(30)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성되어 있는 형태이며, 액정 패널(30)의 상부에는 핑거 방식의 터치 패널(20)이 형성되어 있고, 액정 패널(30)의 하부에는 펜 방식의 터치 패널(40)이 형성되어 있다.
다음으로, 펜 방식의 터치 패널(40)은 스타일러스(stylus) 또는 다른 펜 형상의 입력 장치를 사용하여 펜 방식의 터치 패널에 유도 전류를 흐르게 하여 터치된 영역의 좌표를 판단하는 기능을 하며, 터치 센싱을 위해 전자기장을 발생시키기 위해 폐루프로 구성되어 있는 센싱 전극 및 폐루프로 구성되어 있는 구동 전극으로 이루어진다.
하지만, 일반적인 핑거 방식의 터치 센싱 및 펜 방식의 터치 센싱이 모두 가능한 표시 장치의 경우 핑거 방식의 터치 패널(20) 및 펜 방식의 터치 패널(40)이 액정 패널(30) 상하부에 형성되어 있는 구조이므로, 제품 두께 및 제조 비용의 증가, 양산 수율 등이 감소 하는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펜 방식의 터치 센싱과 핑거 방식의 터치 센싱이 모두 가능한 입력 시스템을 구비한 표시장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치는, 복수의 제1 전극열 및 상기 복수의 제1 전극열과 교차하며 배열되는 복수의 제2 전극열을 포함하며 제1 방식의 터치 센싱과 제2 방식의 터치 센싱이 모두 가능한 패널; 상기 복수의 제1 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하거나 순차적으로 인가하고 상기 동시에 인가되거나 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 전극열을 통해 수신하며, 상기 복수의 제1 전극열에 구동 펄스를 순차적으로 인가하는 제1 컨트롤러; 상기 복수의 제2 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하거나 순차적으로 인가하고 상기 동시에 인가되거나 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하며, 상기 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하는 제2 컨트롤러; 및 상기 제1 컨트롤러 및 제2 컨트롤러를 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하고, 상기 메인 컨트롤러는 상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되면, 상기 제1 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 전극열 및 제2 전극열에 순차적으로 상기 유도 펄스를 인가하고 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 수신하도록 상기 제1 및 제2 컨트롤러를 제어하고, 상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되지 않으면, 상기 제2 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 전극열에 순차적으로 상기 구동 펄스를 인가하고 상기 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하도록 상기 제1 및 제2 컨트롤러를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법은, 복수의 제1 전극열 및 상기 복수의 제1 전극열과 교차하며 배열되는 복수의 제2 전극열을 포함하며 제1 방식의 터치 센싱과 제2 방식의 터치 센싱이 모두 가능한 패널, 상기 복수의 제1 전극열에 유도 펄스 또는 구동 펄스를 인가하거나 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 전극열을 통해 수신하는 제1 컨트롤러, 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스를 발생시키는 펜 입력 수단, 상기 복수의 제2 전극열에 유도 펄스를 인가하거나 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량 또는 상기 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 복수의 제2 전극열을 통해 수신하는 제2 컨트롤러를 포함하는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법에 있어서, 상기 복수의 제1 및 제2 전극열에 상기 유도 펄스를 동시에 인가하는 단계;상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 상기 공진 펄스를 발생시키는 단계; 상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따라 발생된 상기 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 수신하는 단계; 상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되면, 상기 제1 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 및 제2 전극열에 순차적으로 유도 펄스를 인가하고, 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따라 발생된 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 수신하여 상기 제1 방식의 터치 센싱을 수행하는 단계; 상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되지 않으면, 상기 제2 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 전극열에 순차적으로 상기 구동 펄스를 인가하고, 상기 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하여 상기 제2 방식의 터치 센싱을 수행하는 단계; 상기 제1 방식의 터치 센싱 기간 또는 상기 제2 방식의 터치 센싱 기간이 종료되면 다시 상기 복수의 제1 및 제2 전극열에 상기 유도 펄스를 동시에 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 입력 시스템을 구비한 표시장치의, 펜 방식의 터치 센싱과 핑거 방식의 터치 센싱을 하나의 패널을 사용해서 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 핑거 방식의 터치 센싱을 위해 사용되는 구동 전극열 및 센싱 전극열을 이용하여 펜 방식의 터치 센싱이 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 각 방식의 센싱 기간 마지막에 어떤 터치 센싱 방식인지 확인하는 단계를 두어 효과적인 양방향 센싱이 가능하게 한다.
도 1은 일반적인 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널의 단면도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널의 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구성을 나타내는 도면;
도 4는 본 발명의 도 3의 P 부분에서의 펜 방식의 터치 센싱 동작을 상세히 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 도 3에 도시된 패널의 전극 배열을 상세히 나타내는 도면;
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치에서 터치 방식에 따른 유도 펄스와 구동펄스의 인가를 보여주는 도면;
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널의 단면도; 및
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 터치 센싱 동작을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널의 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구성을 나타내는 도면;
도 4는 본 발명의 도 3의 P 부분에서의 펜 방식의 터치 센싱 동작을 상세히 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 도 3에 도시된 패널의 전극 배열을 상세히 나타내는 도면;
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치에서 터치 방식에 따른 유도 펄스와 구동펄스의 인가를 보여주는 도면;
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널의 단면도; 및
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 터치 센싱 동작을 나타내는 순서도.
이하, 첨부되는 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널부을 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 패널은 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널로써 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)에 사용되는 패널을 일 예로 설명하고 있지만, 본 발명의 기술 분야는 이에 한정되지 않으며 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이패널(Plasma Display Panel, PDP), 및 무기 발광소자와 유기 발광소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함한 전계발광소자(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등 다양한 평판 표시장치로도 본 발명이 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널의 단면도는 도 2에 도시된 바와 같이 커버(100), 터치 패널(200) 및 액정 패널(300)를 포함한다.
먼저, 커버(100)는 접촉물체가 접촉되는 면으로, 강화처리를 하여 터치 패널(200)의 윈도우의 기능을 할 수도 있다. 또한, 커버(100)는 유리 재질을 포함하여 형성되거나 아크릴 판재로 형성될 수도 있다. 특히, 유리 재질을 포함하여 형성되는 커버(100)는 강화유리를 포함할 수 있으며 상술된 강화유리는 압축한 냉각 공기에 의해 급랭시켜 유리 표면을 압축 변형시키고 내부를 인장 변형시켜 강화한 유리 또는 이온 치환에 의하여 화학적으로 강화한 유리를 포함한다.
다음으로, 터치 패널(200)은 복수의 제1 전극열(210), 필름(220), 복수의 제2 전극열(230)을 포함한다.
여기서, 복수의 제1 전극열(210)은 서로 이격된 형태로 배열되어 있으며, 복수의 제2 전극열(230)은 복수의 제1 전극열(210)과 교차하는 다른 방향을 따라 서로 이격된 형태로 배치되어 있다. 복수의 제1 전극열(210)과 복수의 제2 전극열(230)은 필름 또는 유리 재질의 기판을 사이에 두고 절연되어 형성되어 있으며, 복수의 제1 전극열(210) 하부에는 필름 또는 유리 재질의 기판이 추가적으로 형성될 수도 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(200)은 핑거 방식의 터치 센싱과 펜 방식의 터치 센싱이 모두 가능하다.
다시 말해, 터치 패널(200) 내의 복수의 제1 전극열(210) 및 복수의 제2 전극열(230)이 터치 패널의 터치 방식에 따라 핑거 방식의 터치 전극으로 동작하거나 펜 방식의 터치 전극으로 동작될 수 있다.
예를 들어, 터치 패널이 핑거 방식의 터치 패널로 동작하면, 터치 패널(200) 내의 및 복수의 제1 전극열(210)로는 구동 펄스가 인가되고, 복수의 제1 전극열(210)과 복수의 제2 전극열(230) 사이에 생성되는 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량를 복수의 제2 전극열(230)이 수신하여 터치 위치를 판별한다. 여기서, 제1 전극열은 핑거 방식의 터치 센싱 시 구동 펄스가 인가되는 구동 전극열이고, 제2 전극열은 핑거 방식의 터치 센싱 시 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 수신하는 센싱 전극열이다.
터치 패널이 펜 방식의 터치 패널로 동작하면, 터치 패널(200) 내의 복수의 제1 전극열 및 제2 전극열에 유도 펄스가 인가되고, 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제1 전극열 및 제2 전극열이 수신하여 터치 위치를 판별한다.
다음으로, 액정 패널(300)은 컬러 필터 기판(310) 및 TFT 기판(320)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 패널(300)은 컬러필터 기판(310) 및 TFT 기판(320) 사이에 액정층이 형성되어 있고, TFT 기판(320)에는 복수의 데이터 라인 및 데이터 라인과 교차되는 복수의 게이트 라인이 형성되어 있다. 또한, 게이트 라인의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT (Thin Film Transistor), 및 액정 셀에 데이터 전압을 충전시키기 위한 다수의 화소 전극, 및 화소 전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지하는 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등이 형성되어 있다. 데이터 라인과 게이트 라인의 교차 구조에 의해 액정셀은 매트릭스 형태로 배치된다.
액정 패널(300)의 컬러 필터 기판(310)에는 블랙 매트릭스, 컬러필터, 공통전극 등이 형성되어 있으며, 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직 전계 구동방식에서는 컬러 필터 기판(310)에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평 전계 구동방식에서는 화소 전극과 함께 TFT 기판(320) 상에 형성된다.
또한, 액정 패널(300)의 컬러필터 기판(310) 및 TFT 기판(320) 사이에는 액정 셀의 셀 갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(Column Spacer)가 형성될 수 있다.
상술한 터치 패널(200) 및 액정 패널(300)은 접착층(250)을 통해 접착되어 있으며, 접착층은 OCA(Optical Clear Adhesive)와 같은 물질로 이루어 질 수 있다.
이하에서는, 상술한 바와 같은 표시장치의 구성에 대해 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치는 터치 패널(200), 제1 컨트롤러(400), 펜 입력 수단(500) 및 제2 컨트롤러(600), 메인 컨트롤러(700)를 포함한다.
터치 패널(200)은 복수의 제1 전극열(210)과 교차하며 배열되는 복수의 제2 전극열(230)을 포함하며, 제1 방식의 터치 센싱과 제2 방식의 터치 센싱 모두 가능하다.
본 발명에 일 실시예에 따른 제1 방식의 터치 센싱은 펜 방식의 터치 센싱이며, 제2 방식의 터치 센싱은 핑거 방식의 터치 센싱으로 정의하기로 한다. 다시 말해, 제1 방식의 터치 센싱은 펜 입력에 의해 유도된 공진 펄스에 의한 정전용량을 이용해 터치 위치를 감지하는 센싱 방식이며, 제2 방식은 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정정용량의 변화량을 이용해 터치 위치를 감지하는 센싱 방식이다.
상술한 복수의 제1 전극열(210)은 터치 패널(200) 내의 제1 방향을 따라 서로 이격된 형태로 배열되어 있으며, 복수의 제2 전극열(230)은 터치 패널(200) 내의 복수의 제1 전극열(210)이 형성되어 있는 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로 이격된 형태로 배열되어 있다.
여기서, 복수의 제1 전극열(210) 및 복수의 제2 전극열(230)은 복수의 배선을 통해 제1 컨트롤러(400) 및 제2 컨트롤러(600)와 연결되어 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 복수의 제1 전극열(210) 및 복수의 제2 전극열(230)은 일직선으로 표현되어 있으나, 복수의 제1 전극열(210) 및 복수의 제2 전극열(230)을 형성하고 있는 각각의 전극들은 사각형, 오각형, 육각형, 또는 원 등 특정 형상에 한정되지 않으므로, 복수의 제1 전극열(210) 및 복수의 제2 전극열(230)은 일직선에 외에 다른 형상일 수도 있다.
또한, 제1 전극열(210)은 핑거 방식의 터치 센싱 시 구동 펄스가 인가되는 구동 전극열이고, 제2 전극열은 핑거 방식의 터치 센싱 시 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 수신하는 센싱 전극열이다.
다음으로, 제1 컨트롤러(400)는 제1 펜 터치 센싱부(410) 및 구동 펄스 인가부(420)를 포함하고, 복수의 제1 전극열(210)에 유도 펄스를 동시에 인가하거나 순차적으로 인가하고 동시에 인가되거나 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제1 전극열을 통해 수신하며, 복수의 제1 전극열(210)에 구동 펄스를 순차적으로 인가한다.
예를 들어, 제1 컨트롤러(400)의 제1 펜 터치 센싱부(410)는 터치 패널이 펜 방식 또는 핑거 터치 방식 중 어떤 터치 센싱 방식으로 동작하는지 확인하기 위해 터치 패널의 복수의 제1 전극열(210)에 유도 펄스를 동시에 인가하고 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제1 전극열(210)을 통해 수신할 수 있다.
또한, 후술되는, 제2 컨트롤러(600) 역시 제2 펜 터치 센싱부(610)를 포함하며, 터치 패널이 펜 방식 또는 핑거 터치 방식 중 어떤 터치 센싱 방식으로 동작하는지 확인하기 위해 터치 패널의 복수의 제2 전극열(230)에 유도 펄스를 동시에 인가하고 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제2 전극열(230)을 통해 수신할 수 있다.
즉, 펜 방식의 터치 센싱 기간 또는 핑거 방식의 터치 센싱 기간이 종료되면 제1 컨트롤러(400) 및 제2 컨트롤러(600)는 터치 패널이 어떤 터치 센싱 방식으로 동작하는지 확인하기 위해 복수의 제1 및 제2 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하고 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 수신하여 터치 패널의 터치 센싱 방식을 결정하기 위한 정보를 제공한다.
이처럼, 어떤 터치 센싱 방식인지 동작하는지를 구동 전에 확인하여 단일 터치 패널에서 효과적으로 양방향 센싱이 가능하게 할 수 있다. 여기서, 펜 방식의 터치 센싱 기간 및 핑거 방식의 터치 센싱 기간은 동일한 시간일 수 있다.
그리고, 제1 컨트롤러(400)의 제1 펜 터치 센싱부(410)는 펜 방식의 터치 센싱에서 터치 패널(200)의 복수의 제1 전극열(210)에 유도 펄스를 순차적으로 인가하고 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제1 전극열(210)을 통해 수신하여 펜 방식의 터치 센싱 위치를 감지할 수 있다.
이때, 복수의 제1 전극열(210)로 순차적으로 인가되는 유도 펄스는 일정한 딜레이를 가지고 인가될 수 있으며, 상술한 딜레이 구간 동안 펜 입력에 의한 터치 위치를 감지한다.
또한, 제1 컨트롤러(400)의 구동 펄스 인가부(420)는 핑거 방식의 터치 센싱에서 터치 패널의 복수의 제1 전극열(210)에 구동 펄스를 순차적으로 인가할 수 있다.
즉, 제1 컨트롤러(400)는 터치 패널이 어느 방식의 터치 센싱 방식으로 동작하는지 확인하기 위해 복수의 제1 및 제2 전극열에 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량의 유무에 따라, 펜 방식의 터치 센싱 기간 동안에는 복수의 제1 전극열에 순차적으로 유도 펄스를 인가하고 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 수신하고, 핑거 방식의 터치 센싱 기간 동안에는 복수의 제1 전극열(210)에 순차적으로 구동 펄스를 인가한다.
다음으로, 펜 입력 수단(500)은 유도 펄스에 따른 공진 펄스를 발생시킨다.
다시 말해, 펜 입력 수단(500)은 터치 패널이 어느 방식의 터치 센싱 방식으로 동작하는지 확인하기 위해 복수의 제1 및 제2 전극열에 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스를 발생시키거나, 펜 방식의 터치 위치를 감지하기 위해 복수의 제1 및 제2 전극열에 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스를 발생시킨다.
상술한 펜 입력 수단이 유도 펄스에 따라 공진 펄스를 발생시키는 동작에 관해서는 도 4에서 상세히 설명하기로 한다.
다음으로, 제2 컨트롤러(600)는 제2 펜 터치 센싱부(610) 및 핑거 터치 센싱부(620)를 포함하고, 복수의 제2 전극열(210)에 유도 펄스를 동시에 인가하거나 순차적으로 인가하고 동시에 인가되거나 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제2 전극열(230)을 통해 수신하며, 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 복수의 제2 전극열(230)을 통해 수신한다.
예를 들어, 제2 컨트롤러(600)의 제2 펜 터치 센싱부(610)는 터치 패널이 펜 방식 또는 핑거 터치 방식 중 어떤 터치 센싱 방식으로 동작하는지 확인하기 위해 터치 패널의 복수의 제2 전극열(230)에 유도 펄스를 동시에 인가하고 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제2 전극열(230)을 통해 수신할 수 있다
그리고, 제2 컨트롤러(600)의 제2 펜 터치 센싱부(610)는 펜 방식의 터치 센싱에서 터치 패널(200)의 복수의 제2 전극열(230)에 유도 펄스를 순차적으로 인가하고 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제2 전극열(230)을 통해 수신하여 펜 방식의 터치 센싱 위치를 감지할 수 있다.
이때, 복수의 제2 전극열(230)로 순차적으로 인가되는 유도 펄스는 일정한 딜레이를 가지고 인가될 수 있으며, 상술한 딜레이 구간 동안 펜 입력에 의한 터치 위치를 감지한다.
또한, 제2 컨트롤러(600)의 핑거 터치 센싱부(620)는 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 복수의 제2 전극열(230)을 통해 수신한다.
즉, 제2 컨트롤러(400)는 터치 패널이 어느 방식의 터치 센싱 방식으로 동작하는지 확인하기 위해 복수의 제1 및 제2 전극열에 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량의 유무에 따라, 펜 방식의 터치 센싱 기간 동안에는 복수의 제2 전극열에 순차적으로 유도 펄스를 인가하고 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 수신하고, 핑거 방식의 터치 센싱 기간 동안에는 복수의 제1 전극열(210)로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 복수의 제2 전극열(230)을 통해 수신한다.
다음으로, 메인 컨트롤러(700)은 제1 컨트롤러(400) 및 제2 컨트롤러(600)를 제어한다.
다시 말해, 메인 컨트롤러(700)는 복수의 제1 및 제2 전극열로 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량이 복수의 제1 및 제2 전극열로 수신되면, 펜 방식의 터치 센싱 기간 동안 복수의 제1 전극열(210) 및 제2 전극열(230)에 순차적으로 유도 펄스를 인가하고 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제1 전극열(210) 및 제2 전극열이 수신하도록 제1 및 제2 컨트롤러를 제어한다.
그리고, 복수의 제1 및 제2 전극열로 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되지 않으면, 핑거 방식의 터치 센싱 기간 동안 복수의 제1 전극열(210)에 순차적으로 구동 펄스를 인가하고 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 복수의 제2 전극열(230)을 통해 수신하도록 제1 및 제2 컨트롤러를 제어한다.
또한, 상술한 메인 컨트롤러는 펜 방식의 터치 센싱 기간 또는 핑거 방식의 터치 센싱 기간이 종료되면 다시 제1 및 제2 컨트롤러가 복수의 제1 전극열(210) 및 제2 전극열(230)에 유도 펄스를 동시에 인가하도록 한다.
이하에서는 도 3의 설명에서 잠시 언급되었던 펜 방식의 터치 센싱 원리에 대해 도 4를 참고하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 도 3의 P 부분에서의 펜 입력 수단이 유도 펄스에 따라 공진 펄스를 발생시키는 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 도 4에 대한 설명에서는 제1 전극열 및 제2 전극열을 Tx 및 Rx라고 지칭하였으며. 유도 펄스를 전압으로 특정하여 설명하지만 이에 한정되지는 않는다.
먼저, 패널의 제1 전극열(Tx) 및 제2 전극열(Rx)에 유도 펄스(전압)가 인가되면, 펜 입력 수단의 일측 끝단에서 패널과 접하는 팁(Tip)과 제1 및 제2 전극열 사이에 정전용량에 의한 전기장이 형성된다. 여기서, C1은 펜 입력 수단의 팁과 제1 및 제2 전극열 사이에 형성된 정전용량을 나타낸다.
다음으로, 인덕터 L1은 펜 입력 수단의 팁에 형성된 전기장을 자기장으로 바꾸어 인덕터 L2에 전달하는 역할을 한다. 여기서, 인덕터 L1은 인덕터 L2와 상호 커플링 되어 있다.
다음으로, 인덕터 L2는 L1으로부터 수신된 자기장을 이용해 펜 입력 수단 내에 구성되어 있는 별도의 캐패시터 C2와 상호 작용하여 공진 펄스를 발생시키고, 발생된 공진 펄스를 자기장 형태로 인덕터 L1에 전달한다.
다음으로, 인덕터 L1은 인덕터 L2로부터 수신된 공진 펄스를 다시 펜 입력 수단의 팁으로 전달한다.
다음으로, 펜 입력 수단의 팁은 공진 펄스에 의한 정전용량을 패널의 제1 및 제2 전극열로 전달한다.
참고로, 본 발명의 도 4에서 C3는 펜과 인체 사이에 형성되는 정전용량을 나타내고 있으며 사람이나 환경에 따라 값이 변화될 수 있다.
이하에서는, 도 3에서 설명한 핑거 방식의 터치 센싱과 펜 방식의 터치 센싱방식에서의 신호의 인가 및 센싱 방법에 대해 도 5 및 도6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 도 3에 도시된 패널의 전극 배열을 상세히 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패널에는 가로 전극열인 복수의 제1 전극열(210)(Tx1~TxN)이 형성되어 있으며, 세로 전극열인 복수의 제2 전극열(230)(Rx1~RxN) 형성되어 있다.
펜 방식의 터치 센싱인 경우, 복수의 제1 전극열 및 복수의 제2 전극열로 유도 펄스를 인가하고 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제1 전극열 및 복수의 제2 전극열을 통해 수신한다.
예를 들어, 펜 방식의 터치 센싱인 경우 Tx1~RxN으로 유도 펄스를 인가하고 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 Tx1~RxN을 통해 수신한다.
핑거 방식의 터치 센싱인 경우, 복수의 제1 전극열로 구동 펄스를 인가하고 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 복수의 제2 전극열을 통해 수신한다.
예를 들어, 핑거 방식의 터치 센싱인 경우 Tx1~TxN으로 구동 펄스를 인가하고 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 Rx1~RxN을 통해 수신한다.
이하에서는 도 5에 도시된 복수의 Rx 및 TX 전극열을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치에서 터치 방식에 따른 유도 펄스와 구동 펄스의 인가에 대해 설명하기로 한다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치에서 터치 방식에 따른 유도 펄스와 구동펄스의 인가를 보여주는 도면이다. 보다 자세히 설명하면, 도 6a는 패널에 펜 입력 수단에 의한 터치 입력이 있는지 없는지를 확인하는 동작에 대한 도면이고, 도 6b는 펜 방식의 터치 센싱을 나타내는 도면이고, 도 6c 핑거 방식의 터치 센싱을 나타내는 도면이다.
참고로, 도 6에서 하나의 전극열에 인가되는 유도 펄스는 3개의 단위 펄스의 조합으로 표시하였으며, 하나의 전극열에 인가되는 구동 펄스는 2개의 단위 펄스의 조합으로 표시하였다. 또한, 유도펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량 및 핑거 터치에 의한 정전용량 변화량 수신을 확인할 수 있는 터치 방식별 센싱 타이밍도를 각 도면의 아래에 추가하여 본 발명에 대한 이해를 도울 수 있게 하였다.
먼저, 패널에 펜 입력 수단에 의한 터치 입력이 있는지 없는지를 확인하는 기간(A)에서는 도 6a에 도시된 바와 같이, 첫번째 제1 전극열(Tx1)부터 마지막 제2 전극열(RxN)까지 유도 펄스가 동시에 인가되고, 제2 전극열(Rx1~RxN)에서는 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 동시에 수신한다.
본 발명에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치에서는 패널에 펜 입력 수단에 의한 입력이 있는지 없는지 확인하는 동작을 펜 방식의 터치 센싱(B) 또는 핑거 방식의 터치 센싱(C)을 수행한 후에 필수적으로 수행한다.
이는 각 방식의 센싱 기간 마지막에 어떤 터치 센싱 방식인지 확인하는 동작을 수행하여 효과적으로 펜 방식의 터치 센싱과 핑거 방식의 터치 센싱이 가능하게 한다.
다음으로, 펜 방식의 터치 센싱 방식(B)에서는 도 6b에 도시된 바와 같이, 1 기간(period) 동안 첫번째 제1 전극열(Tx1)부터 마지막 제2 전극열(RxN)까지 유도 펄스가 순차적으로 인가되고, 제2 전극열(Rx1~RxN)에서는 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 수신한다.
다시 말해, 첫번째 제1 전극열(Tx1)에 유도 펄스가 인가된 후, 첫번째 제1 전극열(Tx1)에서 인가된 공진 펄스에 의한 정전 용량을 수신하고, 두번째 제1 전극열(Tx2)에 유도 펄스가 인가된 후, 인가된 공진 펄스에 의한 정전 용량을 두번째 제1 전극열(Tx2)에서 수신한다.
이와 같은, 동작을 1 기간 동안 N번째 제2 전극열(RxN)에 유도 펄스가 인가되고, 인가된 공진 펄스에 의한 정전 용량을 N번째 제2 전극열(RxN)에서 수신하는 단계까지 반복적으로 수행한다. 상술한 1 기간 동안 터치 패널은 수신된 공진 펄스에 의한 정전 용량을 통해 펜 방식 터치 센싱 위치를 감지한다.
펜 방식 터치 센싱 방식에서는 복수의 제1 전극열(Tx) 및 제2 전극열(Rx)로 순차적으로 인가되는 유도 펄스가 일정한 딜레이를 가지고 순차적으로 인가된다는 특징이 있으며, 상기 일정한 딜레이 구간에 터치 패널은 공진 펄스에 의한 정전 용량을 수신해 펜 방식 터치 센싱 위치를 감지할 수 있다.
참고로, 펜 방식 터치 센싱(B)에서 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 수신하여 터치 센싱 위치를 감지하는 방식은, 전기장을 이용하여 터치 센싱 위치를 감지하는 것이고, 다시 말해, 공진 펄스에 의한 전기장을 통한 정전용량을 수신하여 터치 센싱 위치를 감지하는 것이다.
마지막으로, 핑거 방식의 터치 센싱 방식 (C)에서는 도 6c에 도시된 바와 같이, 1 기간(period) 동안 첫번째 제1 전극열(Tx1)부터 마지막 제1 전극열(TxN)까지 구동 펄스가 순차적으로 인가되고 복수의 제2 전극열(Rx1~RxN)에서는 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 수신한다.
다시 말해, 첫번째 제1 전극열(Tx1)에 구동 펄스가 인가되면, 첫번째 제2 전극열(Rx1)부터 마지막 제2 전극열(RxN)까지 핑거 터치 유무에 따른 정전용량 변화량을 수신하고, 두번째 제1 전극열(Tx2)에 구동 펄스가 인가되면, 첫번째 제2 전극열(Rx1)부터 마지막 제2 전극열(RxN)까지 핑거 터치 유무에 따른 정전용량 변화량을 수신한다.
이와 같은, 동작을 1 기간 동안 N번째 제1 전극열(TxN)에 구동 펄스가 인가되고 첫번째 제1 전극열(Rx1)부터 마지막 제1 전극열(RxN)까지 핑거 터치 유무에 따른 정전용량 변화량을 수신하는 단계까지 반복적으로 수행한다. 상술한 1 기간 동안 터치 패널은 수신된 정전용량 변화량을 통해 핑거 방식 터치 센싱 위치를 감지한다.
참고로, 핑거 방식의 터치 센싱(C)에서 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 수신하여 터치 센싱 위치를 감지하는 방식은, 전기장을 이용하여 터치 센싱 위치를 감지하는 것이고, 다시 말해, 핑거 터치 유무에 따라 발생된 전기장의 크기 변화를 통한 정전용량 변화량을 수신하여 터치 센싱 위치를 감지하는 것이다.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널에 대해 알아보기로 한다.
도 7a 및 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널의 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널은 도 7에 도시된 바와 같이 커버(100), 터치 패널(200) 및 액정 패널(300)를 포함한다. 여기서, 커버(100) 및 액정 패널(300)에 대한 설명은 도 3에서 이미 설명하였으므로 생략하기로 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널에 포함되어 있는 터치 패널(200)은 복수의 제1 전극열(210), 복수의 제2 전극열(230)을 포함한다.
예를 들어, 복수의 제1 전극열(210)은 서로 이격되도록 배열되어 있으며, 복수의 제2 전극열(230)은 복수의 센싱 전극열(210)과 교차하는 다른 방향을 따라 서로 이격되도록 배치되어 있다. 복수의 제1 전극열(210)과 복수의 제2 전극열(230)은 절연되어 형성되어 있으며, 액정 패널(300) 상에 직접 형성되어 있다.
복수의 제1 전극열(210)과 복수의 제2 전극열(230)은 접착수단(250)을 통해 커버(100)에 접착되어 있으며, 접착수단은 OCA(Optical Clear Adhesive)를 포함한다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 패널은 도 7b에 도시된 바와 같이 커버(100), 액정 패널(300)를 포함한다. 여기서 액정 패널(300)은 내부에 복수의 제1 전극열(210) 및 복수의 제2 전극열(230)을 포함하고 있으며, 터치 패널(200)은 액정 패널(300) 내부에 형성되어 있다.
예를 들어, 복수의 제1 전극열(210)은 서로 이격 되도록 배열되어 있으며, 복수의 제2 전극열(230)은 복수의 제1 전극열(210)과 교차하는 다른 방향을 따라 서로 이격 되도록 배치되어 있다. 복수의 제1 전극열(210)과 복수의 제2 전극열(230)은 액정 패널(300)의 컬러필터 기판(310) 및 TFT 기판(320) 사이에 절연되어 형성되어 있다.
액정 패널(300)은 접착수단(250)을 통해 커버(100)에 접착되어 있으며, 접착수단은 OCA(Optical Clear Adhesive)를 포함한다.
이하에서는, 상술한 바와 같은 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법에 대해 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 터치 센싱 동작을 나타내는 순서도이다.
참고로, 이하에서 설명되는 표시장치의 제1 방식의 터치 센싱은 펜 방식의 터치 센싱이며 제2 방식의 터치 센싱은 핑거 방식의 터치 센싱으로 정의하기로 하며, 도 8에 도시된 (A),(B),(C) 단계는 도 6에 도시된 (A),(B),(C) 와 동일한 단계임을 미리 알려둔다.
본 발명의 일 실시예에 따른 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법에서, 표시장치는 복수의 제1 전극열 및 상기 복수의 제1 전극열과 교차하며 배열되는 복수의 제2 전극열을 포함하며 제1 방식의 터치 센싱과 제2 방식의 터치 센싱이 모두 가능한 패널, 상기 복수의 제1 전극열에 유도 펄스 또는 구동 펄스를 인가하거나 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 전극열을 통해 수신하는 제1 컨트롤러, 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스를 발생시키는 펜 입력 수단, 상기 복수의 제2 전극열에 유도 펄스를 인가하거나 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량 또는 상기 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 복수의 제2 전극열을 통해 수신하는 제2 컨트롤러를 포함하며 아래와 같은 단계를 수행한다.
먼저, 복수의 제1 및 제2 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하고, 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스를 발생시킨 후, 동시에 인가된 유도 펄스에 따라 발생된 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 수신하는 도 8에 도시된 (A)단계를 수행한다.
다시 말해, 패널에 펜 입력 수단에 의한 입력이 있는지 없는지를 패널의 복수의 제1 전극열 및 제2 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하여 확인하는 단계를 수행한다.
예를 들어, 패널에 펜 입력 수단에 의한 입력이 있다면, 펜 입력 수단에서는 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스를 발생시키고 발생된 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 수신하여 펜 입력 수단에 의한 입력을 확인할 수 있으며, 패널에 펜 입력 수단에 의한 입력이 없다면 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스가 발생되지 않으므로, 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 공진 펄스에 의한 정전용량 수신할 수 없으므로 패널에 펜 입력 수단에 의한 입력이 없음을 확인할 수 있다.
만약, (A)단계에서 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되면 도 7에 도시된 (B)단계를 수행하게 된다.
예를 들어, 제1 방식의 터치 센싱 기간 동안 복수의 제1 및 제2 전극열에 순차적으로 유도 펄스를 인가하고, 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따라 발생된 공진 펄스에 의한 정전용량을 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 수신하여 제1 방식의 터치 센싱을 수행한다.
만약, (A)단계에서 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되지 않으면 도 7에 도시된 (C)단계를 수행하게 된다.
예를 들어, 제2 방식의 터치 센싱 기간 동안 복수의 제1 전극열에 순차적으로 구동 펄스를 인가하고, 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 변화량을 복수의 제2 전극열을 통해 수신하여 제2 방식의 터치 센싱을 수행한다.
제1 방식의 터치 센싱 기간 또는 제2 방식의 터치 센싱 기간이 종료되면 다시 복수의 제1 및 제2 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하여 패널에 펜 입력 수단에 의한 입력이 있는지 확인하는 (A)단계를 재수행하고 이처럼, 어떤 터치 센싱 방식인지 확인하는 단계를 두어 단일 패널에서 효과적인 양방향 센싱이 가능하게 한다 .
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 커버 200 : 터치 패널
210 : 제1 전극열 230 : 제2 전극열
300 : 액정 패널 400 : 제1 컨트롤러
410 : 제1 펜 터치 센싱부 420 : 구동 펄스 인가부
500 : 펜 입력수단 600 : 제2 컨트롤러
610 : 제2 펜 터치 센싱부 620 : 핑거 터치 센싱부
700 : 메인 컨트롤러
210 : 제1 전극열 230 : 제2 전극열
300 : 액정 패널 400 : 제1 컨트롤러
410 : 제1 펜 터치 센싱부 420 : 구동 펄스 인가부
500 : 펜 입력수단 600 : 제2 컨트롤러
610 : 제2 펜 터치 센싱부 620 : 핑거 터치 센싱부
700 : 메인 컨트롤러
Claims (18)
- 복수의 제1 전극열 및 상기 복수의 제1 전극열과 교차하며 배열되는 복수의 제2 전극열을 포함하며 제1 방식의 터치 센싱과 제2 방식의 터치 센싱이 모두 가능한 패널;
상기 복수의 제1 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하거나 순차적으로 인가하고 상기 동시에 인가되거나 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 전극열을 통해 수신하며, 상기 복수의 제1 전극열에 구동 펄스를 순차적으로 인가하는 제1 컨트롤러;
상기 복수의 제2 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하거나 순차적으로 인가하고 상기 동시에 인가되거나 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하며, 상기 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하는 제2 컨트롤러;
상기 제1 컨트롤러 및 제2 컨트롤러를 제어하는 메인 컨트롤러; 및
상기 공진 펄스를 발생시키는 펜 입력 수단을 포함하고,
상기 메인 컨트롤러는 상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되면, 상기 제1 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 전극열 및 제2 전극열에 순차적으로 상기 유도 펄스를 인가하고 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 수신하도록 상기 제1 및 제2 컨트롤러를 제어하고,
상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되지 않으면, 상기 제2 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 전극열에 순차적으로 상기 구동 펄스를 인가하고 상기 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하도록 상기 제1 및 제2 컨트롤러를 제어하는 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비하고,
상기 펜 입력 수단은, 상기 패널과 접하는 팁에 연결되는 제1 인덕터와, 상기 제1 인덕터와 상호 커플링 되는 제2 인덕터와, 상기 제2 인덕터에 연결되는 캐패시터를 포함하고,
상기 펜 입력 수단 내에서는, 상기 유도 펄스에 의하여 상기 팁과 상기 복수의 제1 및 제2 전극열 사이에 전기장이 형성되고, 상기 제1 인덕터는 상기 전기장을 자기장으로 바꾸어 상기 제2 인덕터에 전달하고, 상기 제2 인덕터는 상기 자기장을 이용해 상기 캐패시터와 상호 작용하여 상기 공진 펄스를 발생시키는 표시장치.
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
제1 컨트롤러는,
상기 복수의 제1 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하고 상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 수신하거나, 상기 복수의 제1 전극열에 유도 펄스를 순차적으로 인가하고 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 전극열을 통해 수신하는 제1 펜 터치 센싱부; 및
상기 복수의 제1 전극열에 구동 펄스를 순차적으로 인가하는 구동 펄스 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치.
- 제1 항에 있어서,
제2 컨트롤러는,
상기 복수의 제2 전극열에 유도 펄스를 동시에 인가하고 상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 수신하거나, 상기 복수의 제2 전극열에 유도 펄스를 순차적으로 인가하고 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하는 제2 펜 터치 센싱부; 및
상기 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하는 핑거 터치 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 메인 컨트롤러는 상기 제1 방식의 터치 센싱 기간 또는 상기 제2 방식의 터치 센싱 기간이 종료되면 다시 상기 제1 및 제2 컨트롤러가 상기 복수의 제1 전극열 및 제2 전극열에 상기 유도 펄스를 동시에 인가하도록 하는 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 제1 방식의 터치 센싱은 펜 방식의 터치 센싱이며, 상기 제2 방식의 터치 센싱은 핑거 방식의 터치 센싱인 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치.
- 제6 항에 있어서,
상기 제1 전극열은 상기 핑거 방식의 터치 센싱 시 상기 구동 펄스가 인가되는 구동 전극열이고, 상기 제2 전극열은 상기 핑거 방식의 터치 센싱 시 상기 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 수신하는 센싱 전극열인 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 제1 방식의 터치 센싱 기간 및 상기 제2 방식의 터치 센싱 기간은 동일한 시간인 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 복수의 제1 및 제2 전극열로 순차적으로 인가된 상기 유도 펄스는 일정한 딜레이를 가지고 순차적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치.
- 제9 항에 있어서,
상기 일정한 딜레이 구간 동안 상기 제1 방식의 터치 센싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치.
- 복수의 제1 전극열 및 상기 복수의 제1 전극열과 교차하며 배열되는 복수의 제2 전극열을 포함하며 제1 방식의 터치 센싱과 제2 방식의 터치 센싱이 모두 가능한 패널, 상기 복수의 제1 전극열에 유도 펄스 또는 구동 펄스를 인가하거나 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 전극열을 통해 수신하는 제1 컨트롤러, 상기 공진 펄스를 발생시키는 펜 입력 수단, 상기 복수의 제2 전극열에 유도 펄스를 인가하거나 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량 또는 상기 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 복수의 제2 전극열을 통해 수신하는 제2 컨트롤러를 포함하는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법에 있어서,
상기 복수의 제1 및 제2 전극열에 상기 유도 펄스를 동시에 인가하는 단계;
상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따른 상기 공진 펄스를 발생시키는 단계;
상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따라 발생된 상기 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 수신하는 단계;
상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되면, 상기 제1 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 및 제2 전극열에 순차적으로 유도 펄스를 인가하고, 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따라 발생된 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 수신하여 상기 제1 방식의 터치 센싱을 수행하는 단계;
상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되지 않으면, 상기 제2 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 전극열에 순차적으로 상기 구동 펄스를 인가하고, 상기 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하여 상기 제2 방식의 터치 센싱을 수행하는 단계;
상기 제1 방식의 터치 센싱 기간 또는 상기 제2 방식의 터치 센싱 기간이 종료되면 다시 상기 복수의 제1 및 제2 전극열에 상기 유도 펄스를 동시에 인가하는 단계를 포함하고,
상기 펜 입력 수단은, 상기 패널과 접하는 팁에 연결되는 제1 인덕터와, 상기 제1 인덕터와 상호 커플링 되는 제2 인덕터와, 상기 제2 인덕터에 연결되는 캐패시터를 포함하고,
상기 펜 입력 수단 내에서는, 상기 유도 펄스에 의하여 상기 팁과 상기 복수의 제1 및 제2 전극열 사이에 전기장이 형성되고, 상기 제1 인덕터는 상기 전기장을 자기장으로 바꾸어 상기 제2 인덕터에 전달하고, 상기 제2 인덕터는 상기 자기장을 이용해 상기 캐패시터와 상호 작용하여 상기 공진 펄스를 발생시키는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법.
- 제11 항에 있어서,
상기 제1 방식의 터치 센싱은 펜 방식의 터치 센싱이며, 상기 제2 방식의 터치 센싱은 핑거 방식의 터치 센싱인 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법.
- 제12 항에 있어서,
상기 제1 전극열은 상기 핑거 방식의 터치 센싱 시 상기 구동 펄스가 인가되는 구동 전극열이고, 상기 제2 전극열은 상기 핑거 방식의 터치 센싱 시 상기 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 수신하는 센싱 전극열인 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법.
- 제11 항에 있어서,
상기 제1 방식의 터치 센싱 기간 및 상기 제2 방식의 터치 센싱 기간은 동일한 시간인 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법.
- 제11 항에 있어서,
상기 복수의 제1 및 제2 전극열로 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스는 일정한 딜레이를 가지고 순차적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법.
- 제15 항에 있어서,
상기 일정한 딜레이 구간 동안 상기 제1 방식의 터치 센싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법.
- 복수의 제1 전극열 및 상기 복수의 제1 전극열과 교차하며 배열되는 복수의 제2 전극열을 포함하며 펜 방식의 터치 센싱과 핑거 방식의 터치 센싱이 모두 가능한 패널, 상기 복수의 제1 전극열에 유도 펄스 또는 구동 펄스를 인가하거나 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 전극열을 통해 수신하는 제1 컨트롤러, 상기 복수의 제2 전극열에 유도 펄스를 인가하거나 상기 유도 펄스에 따른 공진 펄스에 의한 정전용량 또는 상기 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 정전용량의 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하는 제2 컨트롤러, 상기 공진 펄스를 발생시키는 펜 입력 수단을 포함하는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법에 있어서,
상기 복수의 제1 및 제2 전극열에 상기 유도 펄스를 동시에 인가하고, 상기 동시에 인가된 유도 펄스에 따라 상기 펜 입력 수단 내에서 발생하는 상기 공진 펄스에 의한 정전용량 발생 유무를 상기 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 판단하는 제1 단계;
상기 제1 단계의 판단 결과, 상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되면, 상기 펜 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 및 제2 전극열에 순차적으로 유도 펄스를 인가하고, 상기 순차적으로 인가된 유도 펄스에 따른 상기 펜 입력 수단의 상기 공진 펄스에 의한 정전용량을 상기 복수의 제1 및 제2 전극열을 통해 수신하여 상기 펜 방식의 터치 센싱을 수행하는 제2 단계;
상기 제1 단계의 판단 결과, 상기 공진 펄스에 의한 정전용량이 수신되지 않으면, 상기 핑거 방식의 터치 센싱 기간 동안 상기 복수의 제1 전극열에 순차적으로 상기 구동 펄스를 인가하고, 상기 순차적으로 인가된 구동 펄스에 의한 정전용량에 있어서 핑거 터치 유무에 따른 변화량을 상기 복수의 제2 전극열을 통해 수신하여 상기 핑거 방식의 터치 센싱을 수행하는 제3 단계
를 포함하는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법.
- 제17 항에 있어서,
상기 펜 입력 수단은, 상기 패널과 접하는 팁에 연결되는 제1 인덕터와, 상기 제1 인덕터와 상호 커플링 되는 제2 인덕터와, 상기 제2 인덕터에 연결되는 캐패시터를 포함하고,
상기 유도 펄스에 의하여 상기 팁과 상기 복수의 제1 및 제2 전극열 사이에 전기장이 형성되고, 상기 제1 인덕터는 상기 전기장을 자기장으로 바꾸어 상기 제2 인덕터에 전달하고, 상기 제2 인덕터는 상기 자기장을 이용해 상기 캐패시터와 상호 작용하여 상기 공진 펄스를 발생시키는 입력 시스템을 구비한 표시장치의 구동 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130076947A KR102113736B1 (ko) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | 입력 시스템을 구비한 표시장치 및 그 구동 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130076947A KR102113736B1 (ko) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | 입력 시스템을 구비한 표시장치 및 그 구동 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150004029A KR20150004029A (ko) | 2015-01-12 |
| KR102113736B1 true KR102113736B1 (ko) | 2020-05-21 |
Family
ID=52476417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130076947A KR102113736B1 (ko) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | 입력 시스템을 구비한 표시장치 및 그 구동 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102113736B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010003048A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Hitachi Displays Ltd | タッチパネル付き表示装置 |
| KR101209514B1 (ko) * | 2012-07-25 | 2012-12-07 | (주)이미지스테크놀로지 | 자기장의 변화와 정전용량의 변화를 감지하는 터치 입력 장치 |
-
2013
- 2013-07-02 KR KR1020130076947A patent/KR102113736B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010003048A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Hitachi Displays Ltd | タッチパネル付き表示装置 |
| KR101209514B1 (ko) * | 2012-07-25 | 2012-12-07 | (주)이미지스테크놀로지 | 자기장의 변화와 정전용량의 변화를 감지하는 터치 입력 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150004029A (ko) | 2015-01-12 |
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