KR20150033117A

KR20150033117A - 터치 패널 및 이동 단말기

Info

Publication number: KR20150033117A
Application number: KR20130112707A
Authority: KR
Inventors: 김영환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2015-04-01
Also published as: KR102138513B1

Abstract

본 발명은 터치 패널 및 이를 포함하는 이동 단말기에 대한 발명으로, 터치 가능한 전면부 및 상기 전면부의 맞은편의 배면부를 갖는 커버부와; 상기 배면부의 하단에 위치하며, 소정의 터치 신호를 감지하기 위한 터치 감지부와; 상기 전도부의 하단에 위치하며 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 패널 및 이동 단말기{TOUCH PANEL AND MOBILE TERMINAL}

본 발명은 터치 패널 및 이동 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자기장 생성부를 포함하는 터치 패널 및 이동 단말기에 관한 것이다.

터치 패널은 컴퓨터, 모바일폰, 개인 휴대용 미디어 플레이어, 냉장고 등 백색 가전 등에 사용자 인터페이스로 널리 사용되고 있다. 더군다나 근래 들어 모바일폰 및 개인 휴대용 미디어 플레이어 등에서 단말기의 무게와 두께를 줄이면서 디스플레이 영역을 넓히기 위한 기술의 필요성이 증대되며 터치 패널은 단순한 사용자 인터페이스뿐 아니라 디스플레이의 기능까지 포함하는 터치 스크린 패널로 널리 이용되게 되었다.

이러한 터치 스크린 패널의 표면은 터치용 펜이나 사용자의 손가락 등과 같은 터치입력을 감지하고, 터치 입력이 있는 지점에서 발생한 터치 신호를 감지하여 그 위치를 판단할 수 있다. 이러한 터치 신호를 감지하기 위하여 터치 스크린패널은 저항막 방식 또는 정전용량방식의 기술이 적용되는데 근래 들어 정전용량방식의 터치 스크린 패널에 대한 수요가 더욱 증가하고 있다.

정전용량방식의 터치 스크린 패널은 단일 터치 방식 및 멀티 터치 방식 중 적어도 하나를 사용할 수 있으며, 이에 사용되는 터치 스크린 패널은 하나 이상의 레이어들을 사용하여 구성될 수 있다. 그리고, 적어도 하나의 레이어는 서로 전기적으로 절연된 복수의 전극을 포함할 수 있다. 또한 소정 레이어의 복수의 전극은 X-Y와 같은 특정 좌표 형태로 배치될 수 있다. 이에, 터치 패널의 터치 컨트롤러(185)는 X축 전극 및 Y축 전극 각각의 통하여 하나에 하나의 전극을 선택하고 그 정전용량을 측정하는 것을 반복하여, 가장 의미 있는 정전용량 변화가 있는 X축 전극과 가장 의미 있는 정전용량 변화가 있는 Y축 전극의 근접점을 터치 위치로 판단할 수 있다.

이러한 X축 전극과 Y축 전극은 각각 트레이스를 통해 터치 컨트롤러(185)로 연결되며, 이러한 트레이스는 일반적으로 터치 스크린 패널의 가장자리, 즉 베젤에 마련된다.

본 발명은 터치 스크린 패널의 일 영역에 자기장 생성부를 마련하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 자기장 생성부에서 생성된 자기장에 기초하여 터치 스크린 패널의 외부 기기 예를 들어 터치용 펜을 충전시키는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 별도의 전극이 없어도 자기장 생성부를 사용하여 터치 신호를 감지하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 터치 패널은 터치 가능한 전면부 및 상기 전면부의 맞은편의 배면부를 갖는 커버부와; 상기 배면부의 하단에 위치하며, 소정의 터치 신호를 감지하기 위한 터치 감지부와; 상기 전도부의 하단에 위치하며 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성부를 포함한다.

상기 터치 감지부는 전극부 및 트레이스부를 포함하고, 상기 자기장 생성부는 상기 트레이스부의 하단에 마련된다. 상기 전극부는, 제 1 패턴의 전극을 포함하는 제 1 전극부 및 제 2 패턴의 전극을 포함하는 제 2 전극부를 포함하고, 상기 트레이스부는 상기 제 1 전극부와 연결된 제 1 트레이스부 및 상기 제 2 전극부와 연결된 제 2 트레이스부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부 사이에 위치하는 절연부를 포함한다.

한편, 상기 커버부 및 상기 터치 감지부 사이에는 접착 성분을 포함하는 투명 접착 필름이 마련되며, 상기 투명 접착 필름은 OCA (Optical Clear Adhesive)를 포함할 수 있다.

상기 자기장 생성부는 상기 터치 패널의 베젤 영역에 마련될 수 있다. 여기서, 베젤 영역은 전술한 트레이스부가 마련되는 영역이며, 상기 전극부가 마련되는 영역의 외측에 위치한다.

상기 자기장 생성부는 자기장 생성을 위한 루프 코일을 포함하고, 상기 터치 패널은 상기 루프 코일과 함께 자기장을 생성하기 위한 캐패시터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 경우 상기 자기장 생성부는, 상기 캐패시터(C) 및 상기 루프 코일(L)에 기초하여 소정의 공진 주파수를 갖는 공진 전력을 생성하고, 생성된 상기 공진 전력을 외부의 전력 수신장치에 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르는 경우, 상기 자기장 생성부는, 외부 접촉 터치 및 외부 근접 터치 중 적어도 하나에 따라 변화된 크기의 자기장을 생성할 수 있다. 또한, 상기 자기장 생성부와 연결되어, 상기 변화된 크기의 자기장에 기초하여 터치 이벤트를 검출하는 터치 컨트롤러를 더 포함하며, 상기 터치 컨트롤러는 상기 트레이스부와 연결되며, 터치스크린 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다.

본 발명은 전술한 구성을 갖는 터치 패널을 포함하는 이동 단말기에 대한 발명으로, 상기 터치 패널의 상기 자기장 생성부에서 생성된 공진 주파수와 동일한 공진 주파수를 갖는 전력 수신부를 갖는 전력 수신장치를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 터치 감지부는 상기 전력 수신장치에 의해 발생된 상기 터치 신호를 감지할 수 있다. 여기서, 전력 수신장치는 터치 패널에 터치 신호를 발생시키기 위한 터치용 펜을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 터치용 펜과 같은 터치 스크린 외부 기기를 위한 별도의 전원공급부 없이 터치 패널의 일 영역에 루프코일에 해당하는 자기장 생성부를 마련함으로써 전원공급을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 터치 감지를 위한 전극이 마련되지 않는 부분에 자기장 생성부를 마련함으로써 터치 감지할 수 있는 영역을 넓힐 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 자기장 생성부를 트레이스 하단에 마련함으로써 자기장 생성부를 마련하기 위한 공간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블럭 구성도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 패널의 간략 투시도 및 자기장 생성부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 터치 감지부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 터치 패널의 단면도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 터치 패널 및 이와 관련된 제어부를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 자기장 생성부 및 전극부에서 터치 신호가 인식되는 원리를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따르는 경우 자기장 생성부가 외부 전력 수신장치에 전력을 공급하기 위한 간략 회로도를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 이동 단말기가 디지타이저이고 전력 수신장치가 터치용 펜인 것을 일 예로 도시한 도면이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 서술되는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명이 구현될 수 있는 이동 단말기의 구성요소들을 설명한다. 본 발명이 구현될 수 있는 이동 단말기는 도 1에 도시된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하되, 필요에 따라 도 1에 도시된 구성요소보다 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있고, 더 적은 구성요소를 포함할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력모듈(120), 터치 패널(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스모듈(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기(100)가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기(100)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. GPS 모듈은 현재 위치의 좌표 및 주행경로 상의 좌표를 송신하는 GPS 위성과 연동하여 동작할 수 있다. 이때, 이동 단말기(100)는 GPS 위성으로부터 수신된 GPS 좌표를 이용하여 이동 단말기(100)의 디스플레이부(151)에 지도 정보를 표시할 수 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력모듈(120)은 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

터치 패널(130)은 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시키는 신호 입력부의 일종이다. 비록 도시하지 않았지만 본 발명에 따른 이동 단말기(100)는 사용자 입력부로 터치 패널(130) 이 외에도 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등이 마련될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기(100)의 방위, 이동 단말기(100)의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스모듈(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람모듈(153), 햅틱 모듈(154) 및 프로젝터 모듈(155) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기(100)가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 패널'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 즉, 디스플레이부(151)는 터치 패널(130)과 같은 사용자 입력부로 사용될 수도 있다.

터치 패널(130)은 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 패널(130)은 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 패널(130)에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다.　 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치　스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접　 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 근접 터치 및 접촉 터치를 통칭하여 터치 또는 터치 신호라 한다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람모듈(153)은 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람모듈(153)은 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람모듈(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다.　 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는　진동이 있다. 햅틱 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

프로젝터 모듈(155)은, 이동 단말기(100)를 이용하여 이미지 프로젝트(project) 기능을 수행하기 위한 구성요소로서, 제어부(180)의 제어 신호에 따라 디스플레이모부(151) 상에 디스플레이되는 영상과 동일하거나 적어도 일부가 다른 영상을 외부 스크린 또는 벽에 디스플레이할 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리부(160)에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도(예를 들면, 각 전화번호, 각 메시지, 각 멀티미디어에 대한 사용빈도)도 함께 저장될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(160)에는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

또한, 메모리(160)는 관심 지역정보(POI: Point Of Interest)를 저장하기 위한 관심 지역정보 데이터 베이스 및 지리 정보를 저장하기 위한 지리 정보 데이터 베이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 지리 정보는 소정의 정보센터에서 사전에 조사된 도로 및 교통 규제 상황에 따라 제작된 지도데이터를 포함한다. 관심 지역은 사용자에 의해 기설정된 특정 지역, 예를 들어, 집, 회사, 헬스장 등 사용자 설정 관심 지역인 것이 바람직하다. 그러나, 관심 지역은 소정의 네비게이션 서버 또는 단말에 미리 저장되어 있는, 레스토랑, 호텔, 주유소, 학교, 공공기관, 백화점, 공원 등 중요 지역일 수도 있다. 여기서, 관심 지역 정보는 전술한 관심 지역의 정보를 의미하며, 관심 지역에 대응되는 사용자의 시간별 관심 정보를 포함할 수 있다.

인터페이스모듈(170)은 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스모듈(170)은 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스모듈(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

인터페이스모듈(170)은 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(183)을 구비할 수도 있다. 또한, 사용자가 그래픽 사용자 인터페이스를 설정함에 따라 디스플레이부(151)의 대기화면 상에 나타나는 그래픽 도구 또는 대기화면상에 디스플레이될 수 있는 그래픽 효과를 제어하는 그래픽 모듈(182)을 구비할 수도 있다. 또한, 그래픽 사용자 인터페이스간에 상호작용에 따라 다른 그래픽 사용자 인터페이스가 연동되거나 상태 변경되도록 제어하는 그래픽 사용자 인터페이스 모듈(181)을 구비할 수도 있다.

여기서, 멀티미디어 모듈(183), 그래픽 모듈(182) 및 그래픽 사용자 인터페이스 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

제어부(180)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.　 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)의 제어부(180)는 지리 정보 및 관심 지역 정보 표시 명령을 수신되는 경우, 메모리(160)로부터 임의의 기준좌표를 기준으로 소정 거리 내에 있는 상기 관심 지역 정보 및 상기 지리 정보를 검색하고, 검색된 상기 관심 지역 정보 및 상기 지리 정보를 표시하도록 디스플레이모듈을 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

도 2는 본 발명에 따른 터치 패널(130)의 간략 투시도 및 자기장 생성부(137)를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 터치 패널(130)은 커버부(131), 터치 감지부(135) 및 자기장 생성부(137)를 포함할 수 있다.

여기서, 커버부(131)는 터치 패널(130)의 표면에 마련되어 터치 패널(130)을 외부로부터 보호하며, 커버부(131)의 전면부를 통하여 사용자 또는 터치 펜에 의해 터치 입력이 가능하다. 여기서, 커버부(131)는 플렉시 유리(Plexiglas) 및 폴리에스테르(PET)와 같은 플라스틱 또는 유리등의 재질로 마련될 수 있다.

커버부(131)의 배면부에는 터치 감지부(135)가 마련될 수 있다. 커버부(131) 및 터치 감지부(135)는 접착 성분을 포함하는 투명 접착 필름이 마련될 수 있다. 여기서, 투명 접착 필름은 OCA (Optical Clear Adhesive)일 수 있다.

터치 감지부(135)는 소정의 전극부 및 전극부를 후술할 터치 컨트롤러(185)와 연결하기 위한 트레이스부를 포함한다. 여기서, 터치 감지부(135)의 전면도를 보면 도 3(a)와 같이 전극부가 배열되는 제1 감지영역(138)과 트레이스가 배열되며, 제1 감지영역(138)의 외측에 위치하는 제2 감지영역(136)을 포함한다.

제1 감지영역(138)에는 제1 패턴의 복수의 전극을 포함하는 제1 전극부(X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7) 및 제2 패턴의 복수의 전극을 포함하는 제2 전극부(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7)가 마련된다. 여기에서, 제1 전극부(X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7) 및 제2 전극부(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7)의 전극은 전송전극(Tx) 및 수신전극(Rx) 중 적어도 하나에 해당할 수 있다. 여기서, 제1 전극부(X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7) 및 제2 전극부(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7)는 각각 복수의 전극(X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7)을 포함하며, 각각의 전극은 전도성 매체, 예를 들어, ITO (Indium Tin Oxide), 구리 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 터치 패널(130)의 전극부가 자기 캐패시턴스(Self Capacitance) 방법 및 상호 캐패시턴스(Mutual Capacitance) 방법 중 적어도 하나에 의해 터치신호를 감지할 수 있다. 자기 캐패시턴스 방법은 터치 인식을 위한 기본 화소에 대응하는 전극이 전송 및 수신의 기능을 모두 수행할 수 있고, 상호 캐패시턴스 방법은 두 전극 간의 정전용량을 이용하는 방식으로 각각의 전극이 전송 및 수신 중 하나의 기능만 수행하며, 전극부가 적어도 2개의 레이어로 마련되게 된다. 이러한 방법에 의해 전극부는 터치 패널(130)에 직접적으로 사용자 또는 펜 등의 터치 입력도구에 의한 접촉 터치가 수행될 때는 물론 근접 터치, 즉 터치 입력도구가 터치 패널(130)에 접촉하지 않고 조금 떨어진 상태도 감지하여 트레이스를 통해 터치 컨트롤러(185)에 감지신호를 전송할 수 있다.

여기서, 제1 전극부 및 제2 전극부는 서로 특정 패턴으로 제1 감지 영역에 마련될 수 있으며, 여기서 각 전극부는 다양한 형태의 패턴으로 마련될 수 있으나, 도 3(a)에서는 제1 전극부의 전극이 세로축으로 배열되고 및 제2 전극부의 전극이 가로축으로 배열된 격자 구조의 패턴으로 마련된 것을 일 예로 도시하였다. 도 3(b)은 제1 감지 영역의 단면도이다. 즉, 제1 전극부 및 제2 전극부가 포함된 제1 감지영역(138)은 제2 전극부(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7)가 커버부(131)에 인접한 제1 레이어에 마련되고, 제1 전극부(X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7)의 전극이 제2 전극부와 교차하는 형태로 제2 레이어에 마련될 수 있다. 여기서, 전극부 사이에는 절연부(139)가 마련되어 제1 전극부 및 제2 전극부의 전극을 서로 전기적으로 절연시킬 수 있다. 한편, 자기 캐패시터 방식에서는 선택적으로 제1 전극부 및 제2 전극부가 하나의 레이어에 마련되고, 각 전극 사이에 절연부(139)가 마련되도록 구성될 수도 있다.

트레이스는 각각 제1 전극부와 터치 컨트롤러(185)를 연결하기 위한 제1 트레이스부(135b) 및 제2 전극부와 터치 컨트롤러(185)를 연결하기 위한 제2 트레이스부(135a)를 포함한다. 트레이스는 전술한 제2 감지영역(136)에 마련되며, 제2 감지영역(136)은 터치 패널(130)의 베젤(bezel) 부분에 해당한다. 여기서, 제1 트레이스부(135b) 및 제2 트레이스부(135a)가 터치 컨트롤러(185)와 연결되기 위한 포트는 도 3(a)에서 터치 패널(130)의 서로 다른 측면에 마련되는 것으로 도시했으나 동일한 측면에 포트가 마련되도록 설계될 수 있음은 당연하다.

여기서, 터치 패널(130)이 이동 단말기(100)의 디스플레이부(151) 기능을 포함하는 터치 스크린으로 사용되는 경우, 제2 감지영역(136)은 이동 단말기(100)의 베젤 부분에 해당한다. 여기서, 트레이스는 도전성이 높은 재질, 예를 들어 실버, 금속물질 등으로 이루어질 수 있다.

한편, 터치 감지부(135) 하단에는 자기장 생성부(137)가 마련될 수 있다. 여기서, 자기장 생성부(137)는 도 2(b)에 도시된 바와 같이 자기장 생성을 위한 루프 코일을 포함할 수 있으며, 터치 감지부(135)의 트레이스가 마련된 제2 감지영역(136)의 하단에 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 터치 패널(130)이 도 2(a)와 같이 사각 모양으로 마련되는 경우, 루프 코일은 터치 패널(130)의 가장자리영역, 즉 베젤 영역의 모양과 같이 사각 모양으로 마련되는 것이 바람직하다. 그러나, 코일의 형태는 이에 한정되지 않으며, 터치 패널(130)의 모양에 따라 또는 독립적으로 별도의 형태로 마련될 수도 있다. 한편, 루프 코일 및 터치 감지부(135) 사이에는 절연층이 마련되어 서로 전기적으로 독립될 수 있다. 여기서, 절연층은 절연 기능은 물론 접착 성분을 포함하는 투명 접착 필름은 OCA (Optical Clear Adhesive)을 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 상기 코일 주변에는 상기 절연층 이외에도 자기장의 누출을 방지하기 위하여 코일과 이격되어 코일의 적어도 일 측면을 에워싸는 자기장 차단부가 선택적으로 마련될 수 있다. 자기장 차단부는 투자율이 높은 재질, 예를 들어 페라이트, 센더스트 등으로 이루어질 수 있다.

터치 패널(130)은 자기장 생성부(137)에 자기장을 발생시키기 위하여 도 8에 도시된 바와 같이 전원공급부(132) 및 캐패시터(134)를 더 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

도 4는 본 발명에 따른 터치 패널(130)의 단면도를 도시한 도면이다. 터치 패널(130)의 단면도를 보면 전술한 바와 같이, 터치 패널(130)의 상단에 커버부(131)가 마련되고, 커버부(131)의 하단에 제1 감지영역(138) 및 제2 감지영역(136)을 포함하는 터치 감지부(135)가 마련되고, 제2 감지영역(136) 하단에 자기장 생성부(137)가 마련될 수 있다.

도 5는 터치 패널(130) 및 이와 관련된 제어부(180)를 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 제어부(180)는 터치 패널(130)에서 입력된 터치 신호를 검출하고 이를 제어부(180)에 전달하는 터치 컨트롤러(185)를 포함할 수 있다. 터치 컨트롤러(185)는 트레이스를 통해 전극부의 전극과 전기적으로 연결되어, 전극부에서 감지된 터치 신호의 터치 위치, 터치 압력 및 터치 감도 중 적어도 하나를 판단할 수 있다. 터치 컨트롤러(185)는 터치스크린 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)을 포함하여 터치 신호의 터치 위치 및 터치 감도 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.

제어부(180)는 터치 컨트롤러(185)를 통해 터치 결과신호를 수신하고, 수신된 터치 결과신호에 대응하는 동작을 수행하도록 이동 단말기(100)의 각 구성요소를 제어할 수 있다. 예를 들어, 터치 결과신호가 이동 단말기(100)의 특정 프로그램, 예를 들어 음악 프로그램을 실행시키기 위한 명령신호에 대응하는 경우, 제어부(180)는 해당 음악 프로그램을 실행시킬 수 있다.

도 6 및 도 7은 자기장 생성부(137) 및 전극부에서 터치 신호가 인식되는 원리를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 경우, 자기장 생성부(137)의 코일은 전극부의 전극과 같이 터치 신호를 감지할 수 있으며, 전술한 자기 캐패시터 방식 및 상호 캐패시터 방식 중 하나의 방식에 의하여 터치 신호를 감지할 수 있다.

도 6(a)는 전극부를 일 예로 자기 캐패시터 방식에 따른 터치 신호 감지방법의 일 예를 도시하였다. 도 6(a) 및 도 6(b)는 제1 전극부(X0, X1, X2, X3) 및 제2 전극부(Y0, Y1, Y2, Y3)가 마련되는 것을 일 예로 도시하였다.

자기 캐패시터 방식에 의하는 경우 전극의 캐패시터값 변화를 감지하기 위하여 전체 열과 행에 해당하는 총 전극(X0, X1, X2, X3, Y0, Y1, Y2, Y3)을 측정한다. 즉, 도 7과 같이 소정 패턴으로 이루어진 터치 감지부(135)에서 사용자의 손 또는 펜 등에 의하여 터치 신호가 발생하면, 터치 신호가 발생한 위치에 대응하는 전극의 캐패시터 값이 변화한다. 각 전극은 전송(Tx) 및 수신(Rx) 기능을 모두 포함하므로, 제1 전극부(X0, X1, X2, X3)에서의 터치 감지신호와 제2 전극부(Y0, Y1, Y2, Y3)에서의 터치 감지는 서로 독립적이다.

자기 캐패시터 방식의 경우 사용자가 (X2, Y0) 및 (X1, Y3)을 다중 터치하는 경우, 터치 컨트롤러(185)는 X1, X2, Y0, Y3에 해당하는 전극이 터치된 것으로 판단한다. 사용자가 터치 하지 않은 (X2, Y3) 및 (X1, Y0)가 터치된 것으로 터치 컨트롤러(185)가 인식하는 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 자기 커패시터 방식에 따르는 경우 다중 터치신호는 인식하지 않을 수 있다. 다만, 다중 터치가 소정 방향을 향해 움직이는 경우, 터치 컨트롤러(185)는 터치의 방향을 인식하여 복수의 터치신호 및 제스쳐를 인식할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 경우, 자기장 생성부(137)는 자기 캐패시터 방식과 같이, 루프 코일에서 전송(Tx) 및 수신(Rx) 기능을 모두 포함할 수 있다. 즉, 자기장 생성부(137)로부터 터치 신호를 감지하기 위하여, 터치 컨트롤러(185)는 자기장 생성부(137)의 루프 코일에 전송신호(Tx)를 전송하고 루프 코일로부터 수신신호(Rx)를 수신할 수 있다. 그러면 루프 코일로부터 소정 거리 내에서 터치 입력이 수행되는 경우, 루프 코일에는 소정 레벨을 갖는 자기장이 발생하고, 자기장 생성부(137)와 전기적으로 연결된 터치 컨트롤러(185)는 발생된 자기장의 레벨을 기초로 자기장 생성부(137)로부터 소정 거리 내에서 터치 입력이 수행되는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 루프 코일에 입력되는 전송신호(Tx)의 전압레벨을 높여주는 면, 루프 코일에서 발생하는 자기장의 레벨도 높아지므로 터치 컨트롤러(185)가 인식할 수 있는 터치 거리도 길어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 자기장 생성부(137)는 전극부가 존재하지 않는 제2 감지영역 하단, 즉 베젤 영역에 마련될 수 있다. 이 경우, 베젤 영역에 별도의 전극부를 마련하지 않아도, 베젤 영역에 소정의 터치 입력이 있는 경우, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)는 이를 인식할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(130)의 배젤이 터치 패널(130)의 4면, 즉 윗면(Top Side), 아랫면(Bottom Side) 좌측면(Left Side) 및 우측면(Right Side)에 마련되고, 자기장 생성부(137)가 해당 배젤영역에 위치하는 경우, 베젤의 어느 부분이라도 터치가 발생하면, 터치 컨트롤러(185)는 이를 인식할 수 있다. 또한, 터치 컨트롤러(185)는 베젤 영역에 대한 접촉 터치 뿐 아니라 근접 터치 역시 인식할 수 있다.

도 6(b)과 같이, 상호 캐패시터 방식에 의하는 경우 전체 열과 행에 해당하는 전송전극(Tx)에 해당하는 제1 전극부(X0, X1, X2, X3)와 해당 전송전극(Tx)에 대응하는 수신전극(Rx)에 해당하는 제2 전극부(Y0, Y1, Y2, Y3)에서 전극의 캐패시터값 변화를 감지하게 된다. 즉, 자기 캐패시터 방식에 따르는 전극과 달리 상호 캐패시터 방식에 의하는 경우, 각 전극은 전송(Tx) 및 수신(Rx) 단 중 하나에 대응하며, 각 터치 신호는 (X, Y) 좌표과 같이 단일 좌표로 인식될 수 있다. 다시 말하자면, 상호 캐패시터 방식의 경우 사용자가 (X2, Y0) 및 (X1, Y3)을 다중 터치하는 경우, 터치 컨트롤러(185)는 전송전극(Tx)으로 X2를 인식하고, X2에 대응하는 수신전극(Rx)으로 Y0를 감지할 수 있다. 또한, 전송전극(Tx)으로 X1를 인식하고, X1에 대응하는 수신전극(Rx)으로 Y3를 감지할 수 있다. 따라서, 상호 커패시터 방식에 따르는 경우, 터치 컨트롤러(185)는 오류 없이 다중 터치신호를 인식할 수 있다. 또한, 다중 터치가 소정 방향을 향해 움직이는 경우, 터치 컨트롤러(185)는 터치의 방향을 인식하여 복수의 터치신호 및 제스쳐 역시 인식할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 경우, 자기장 생성부(137)는 상호 캐패시터 방식과 같이, 루프 코일을 전송전극(Tx)으로 사용할 수 있고, 제1 감지 영역에 마련된 복수의 전극 중 하나를 수신전극(Rx)으로 동작시킬 수 있다. 이 경우, 자기장 생성부(137)를 통해 터치 신호를 감지할 수 있는 영역이 넓어지므로, 터치 컨트롤러(185)는 터치 패널(130)의 전면에서 터치 신호의 감지여부를 판단할 수 있으며, 접촉 터치 뿐 아니라 근접 터치 역시 판단할 수 있다. 다시 말하면, 상호 캐패시터 방식의 경우 터치 패널(130)이 고분해능을 갖는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함하고, 제1 감지 영역의 센서를 수신전극(Rx)로 사용하고 루프 코일을 전송전극(Tx)로 사용하여, 터치 컨트롤러(185)가 루프 코일을 통해 자기장 변화값을 인식할 수 있는 범위가 넓어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 터치 컨트롤러(185)는 터치 패널(130)의 베젤 영역에 마련되는 자기장 생성부(137)를 통해 베젤의 소정 영역에 터치 신호가 입력되는지 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 터치 컨트롤러(185)는 단순히 루프 코일을 추가함으로써 터치 패널(130), 즉 이동 단말기(100) 내에서 터치 신호를 감지할 수 있는 영역을 넓힐 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의하는 경우, 자기장 생성부(137)가 전력공급부로 사용되는 일 예를 도시한 도면이다. 즉, 자기장 생성부(137)에서 자기장을 생성하기 위한 간략 회로도 및 생성된 자기장에 따른 전력을 수신하기는 전력 수신장치(200)의 간략 회로도이다.

자기장 생성부(137)는 루프 코일(

)을 가지며, 루프 코일(

)은 소정의 캐패시터(

)와 연결된다. 이 루프 코일과 캐패시터는 서로 공진 결합 (Resonance Coupling) 방식에 의해 공진전력을 생성할 수 있으며, 전원공급부(

)에 의해 루프 코일에 전원이 공급될 수 있다. 여기서, 공진 결합 방식에 따르면, 1차 루프코일(

)에 공진 주파수(Resonance Frequency)를 인가하여 발생한 자기장 변화량 중 일부가 동일한 공진 주파수를 갖는 2차 코일(

)에 인가되어 2차 코일(

)에서 유도 기전력이 발생하게 된다. 즉, 이 방식에 따르면, 자기장 생성부의 루프코일(

)은 1차 루프코일에 해당하며, 1차 루프코일(

) 및 2차 코일(

)이 서로 동일한 공진 주파수로 공진하게 되면, 1차 루프코일(

)에서 생성된 전력이 무선으로 2차 코일(

)에 전달되게 된다. 즉, 1차 루프코일(

)을 갖는 터치 패널(130)을 포함하는 이동 단말기(100) 및 2차 코일(

)을 갖는 전력 수신장치(200)가 각각 동일 주파수로 공진하는 경우 서로 전기적으로 직접 연결되어 있지 않아도 전력 수신장치(200)가 이동 단말기(100)로부터 소정 거리 내에 위치하면 전력 수신장치(200)에 전력이 공급될 수 있다.

특히, 아래 도시한 수학식 1과 같이, 공진 결합 방식에 따르면, 루프코일사이의 간격, 길이, 회전수에 의해 결정되는 인덕턴스(Inductance, L) 및 커패시턴스의 거리에 의해 결정되는 전력 용량(Capacitance, C) 값에 따라 공진 주파수(

)가 결정된다.

한편, 제어부(180)는 소정 범위 내에 소정의 전력 수신장치(200)가 있는지 여부를 인식할 수 있으며, 상기 전력 수신장치(200)가 있다고 판단되면 상기 자기장 생성부(137)에 전원을 공급하여 소정의 무선 전력을 생성하고 전력 수신장치(200)에 전송하도록 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(180)는 소정 범위 내에 소정의 전력 수신장치(200)가 있다고 인식되는 경우, 전력 수신장치(200)에 충전 관련 정보를 요청할 수 있다. 그러면, 전력 수신장치(200)는 전력 잔여 상태, 충전에 필요한 공진전력의 전압, 전력, 공진주파수 등 충전에 필요한 정보인 충전 관련 정보를 이동 단말기(100)에 전송할 수 있다. 제어부(180)는 수신된 충전 관련 정보에 기초하여 자기장 생성부(137)을 통해 무선 전력을 전송할지 여부를 판단하고, 판단 결과, 충전이 필요한 경우, 소정 공진주파수를 갖는 무선 전력을 전송하도록 자기장 생성부(137)를 제어할 수 있다. 한편, 무선 전력이 전송되는 동안, 전력 수신장치(200)는 충전이 완료되는지 여부를 감지하고, 충전이 완료됐다고 판단되는 경우, 충전이 완료됐음을 알리는 충전완료신호를 이동 단말기(100)에 전송한다. 이를 수신한 제어부(180)는 무선 전력의 생성 및 전송을 중단하도록 자기장 생성부(137)을 제어할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)가 디지타이저(Digitiger: 300)이고 전력 수신장치(200)가 터치용 펜인 것을 일 예로 도시한 도면이다.

터치용 펜(200)에는 2차 코일(

)이 포함되어 있으면, 별도의 충전을 위한 소자 및 동작을 하지 않아도, 사용자가 터치 입력을 위하여 터치 펜을 사용하는 동안 터치용 펜이 충전될 수 있다.

한편, 디지타이저(300)는 전면케이스(310), 디스플레이(330), 터치 인식 유닛(350), 제어부(180) 등을 포함하는 마더보드(370) 및 후면 케이스(390)를 포함할 수 있다. 여기서, 전술한 1차 루프 코일(

)은 디지타이저의 베젤부분에 마련된다면 터치 인식 유닛(350) 후면부 뿐 아니라 다른 영역에 마련될 수도 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르는 경우, 디스플레이(330)는 EPD (Electronic Paper Display)를 포함할 수 있으며, 터치 인식 유닛(350)은 ERT (Electromagnetic Resonances Touch)를 포함할 수 있으며,

자기장 생성부(137)에 포함되는 루프 코일의 루프 모양, 크기 및 개수는 베젤의 두께는 물론 전술한 전력전송, 센싱감도를 고려하여 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 터치 패널은 디스플레이 역할을 포함하는 터치 스크린 패널을 포함한다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적인 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

터치 가능한 전면부 및 상기 전면부의 맞은편의 배면부를 갖는 커버부와;
상기 배면부의 하단에 위치하며, 소정의 터치 신호를 감지하기 위한 터치 감지부와;
상기 전도부의 하단에 위치하며 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 감지부는 전극부 및 트레이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 2 항에 있어서,
상기 자기장 생성부는 상기 트레이스부의 하단에 마련되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 3 항에 있어서,
상기 전극부는, 제 1 패턴의 전극을 포함하는 제 1 전극부 및 제 2 패턴의 전극을 포함하는 제 2 전극부를 포함하고,
상기 트레이스부는 상기 제 1 전극부와 연결된 제 1 트레이스부 및 상기 제 2 전극부와 연결된 제 2 트레이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부 사이에 위치하는 절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 커버부 및 상기 터치 감지부 사이에는 접착 성분을 포함하는 투명 접착 필름이 마련되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 6 항에 있어서,
상기 투명 접착 필름은 OCA (Optical Clear Adhesive)를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 자기장 생성부는 상기 터치 패널의 베젤 영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 8 항에 있어서,
상기 자기장 생성부는 자기장 생성을 위한 루프 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 9 항에 있어서,
상기 루프 코일과 함께 자기장을 생성하기 위한 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 8 항에 있어서,
상기 자기장 생성부는, 상기 캐패시터(C) 및 상기 루프 코일(L)에 기초하여 소정의 공진 주파수를 갖는 공진 전력을 생성하고, 생성된 상기 공진 전력을 외부의 전력 수신장치에 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 10 항에 있어서,
상기 자기장 생성부는, 외부 접촉 터치 및 외부 근접 터치 중 적어도 하나에 따라 변화된 크기의 자기장을 생성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 12 항에 있어서,
상기 자기장 생성부와 연결되어, 상기 변화된 크기의 자기장에 기초하여 터치 이벤트를 검출하는 터치 컨트롤러를 더 포함하며,
상기 터치 컨트롤러는 상기 트레이스부와 연결되며, 터치스크린 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 1 항 내지 제 13 항에 따른 터치 패널을 포함하는 이동 단말기.
제 14 항에 있어서,
상기 터치 패널의 상기 자기장 생성부에서 생성된 공진 주파수와 동일한 공진 주파수를 갖는 전력 수신부를 갖는 전력 수신장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 15 항에 있어서,
상기 터치 감지부는 상기 전력 수신장치에 의해 발생된 상기 터치 신호를 감지하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.