WO2018101585A1 - Touch input method and apparatus for providing user interface - Google Patents

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WO2018101585A1
WO2018101585A1 PCT/KR2017/010118 KR2017010118W WO2018101585A1 WO 2018101585 A1 WO2018101585 A1 WO 2018101585A1 KR 2017010118 W KR2017010118 W KR 2017010118W WO 2018101585 A1 WO2018101585 A1 WO 2018101585A1
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sensor
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전재범
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주식회사 하이딥
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Definitions

  • the present invention relates to a touch input device, and more particularly, to a touch input device for improving visibility by expressing an interface resulting from a user's touch operation on a touch screen.
  • 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. Such a touch sensor panel may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible side of the display screen. By simply touching the touch screen with a finger or the like, the user can operate the computing system. In general, a computing system may recognize a touch and a touch location on a touch screen and interpret the touch to perform the calculation accordingly.
  • An object of the present invention is to provide a touch input device including a display module capable of detecting the position of the touch on the touch screen as well as the magnitude of the touch pressure.
  • Another object of the present invention is to improve the visibility of the display module (visibility) to the user's desired touch screen representation, in particular, the purpose of the operation of the icon more easily.
  • Still another object of the present invention is to make a procedure for transmitting a message simple because a user input message can be transmitted even without an additional touch input for message transmission in addition to the message input.
  • the touch input device includes a touch screen, a pressure sensor for detecting a pressure touch by an object, and a processor for generating a user input message, wherein the processor receives the pressure touch sensing information and The generated user input message may be transmitted, and the user input message may be generated by input of key values through a keypad or touch drawing input through a memo pad.
  • the processor may receive the pressure touch sensing information at a time point of receiving a final key value among the key values or at a time of receiving a final touch input among touches for the touch drawing input.
  • the touch screen may include a first area for inputting the user input message and a second area for outputting the user input message, and the pressure touch may be performed in the first area or the second area.
  • the touch input device includes a touch screen, a pressure sensor for detecting a pressure touch by an object, and a processor for generating a user input message, wherein the processor receives the pressure touch detection information.
  • the user input message may be generated, and the touch screen may display predetermined content, and the processor may determine the selected content corresponding to the selected portion generated by capturing a predetermined area of the content as the user input message. .
  • the touch input device may further include a memory for storing the selected content.
  • Capture of a predetermined area may be performed by a drag input.
  • the processor may transmit the selected content when the pressure touch is released.
  • the processor controls the touch screen to display a user interface including a predetermined icon when the pressure touch is released, and transmits the selected content based on a user command for the icon, wherein the user command is used to determine the selected content of the selected content.
  • the icon selection command for transmission.
  • the predetermined content may include at least one of a text, a still image, and a video.
  • the selection portion may be generated by automatically capturing a part of the plurality of frames during the duration of the pressure touch.
  • a touch input device including a display module capable of detecting a magnitude of touch pressure as well as a position of a touch on a touch screen.
  • the visibility of the display module can be improved by the user's desired touch screen representation, and in particular, the icon can be easily operated when the icon is executed.
  • a user input message may be transmitted even without an additional touch input for message transmission in addition to the message input, thereby simplifying the procedure for message transmission.
  • FIG. 1 is a block diagram of a touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams of a capacitive touch sensor according to an embodiment and a configuration for an operation thereof.
  • 2C illustrates a control block for controlling touch position, touch pressure, and display operation in a touch input device including a display panel.
  • 3A to 3F are conceptual views illustrating relative positions of a touch sensor and a pressure sensor with respect to a display panel in a touch input device according to an embodiment.
  • FIG. 4A to 4F illustrate an example in which a pressure sensor configured in the form of an electrode sheet is attached to a touch input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates a cross section of an electrode sheet according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 6A to 6C illustrate an example in which a pressure sensor is directly formed in a touch input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A to 7D are views illustrating shapes of electrodes included in a touch input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart of a touch input method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an interface displayed on the touch screen 1001 for describing the flow of a touch input method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart for describing a touch input method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an interface displayed on a touch screen 1001 for describing a touch input method according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12 to 13 are diagrams for describing touch pressure detection using a pressure sensor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a block diagram of a touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • the touch input device 1000 may include a touch screen 1001, a communication unit 1002, a processor 1500, other units 1004, an interface 1006-1, 1006-2) and a memory 1005.
  • the touch input device 1000 may be a portable electronic device such as a notebook computer, a personal digital assistant (PDA), and a smart phone.
  • the touch input device 100 may be a non-mobile electronic device such as a desktop computer or a smart television.
  • Touch screen 1001 allows a user to manipulate a computing system by touching (touching) the screen with an object such as a finger.
  • the touch screen 1001 recognizes the contacts on the panel and the computing system can interpret these contacts and perform calculations accordingly.
  • the touch screen 1001 includes at least one area for receiving a touch input from a user, and the touch input received through the touch screen 1001 is a processor through the communication unit 1002. It may be input to 1500.
  • the processor 1500 receives the touch input, performs a command according to the touch input, and outputs a command execution result to the touch screen 1002 through the communication unit 1002.
  • the touch screen 1001 may be used as a concept including the display panel 200A.
  • the pressure sensors 450 and 460 may sense touch pressure by using a capacitance change amount based on a touch input of an object such as a finger through the touch screen 1001, or detect pressure or force by using a resistance value change. Specifically, the touch pressure according to the capacitance change amount using the pressure sensor of FIG. 3 or the pressure sensors 450 and 460 of FIGS. 4 to 6 may be detected or the resistance value of the pressure sensor 450 of FIG. 12 or less may be used. Touch pressure or touch force can be detected. The touch information according to the detected touch pressure may be output through the display panel 200A.
  • the processor 1500 may control a process for transmitting and receiving commands from the memory 1005, the communication unit 1002, and the touch screen 1001, and executing the corresponding command. Further, according to an embodiment of the present invention, the processor 1500 may receive pressure touch sensing information and transmit a user input message based on the pressure touch sensing information. Meanwhile, the processor 1500 may be driven by applying all the examples of the pressure detection method described in FIGS. 3 to 7.
  • the communication unit 1002 receives a touch input from the touch screen 1001 and transmits the touch input to the processor 1500, and the interfaces 1006-1 and 2 are between the processor 1500, the guitar unit 1004, and the memory 1005. It mediates data transmission and reception.
  • the memory 1005 stores instructions through data transmission and reception with the process 1003.
  • the other unit 1004 performs a basic function of the touch input device 1000 according to the present invention and maintains its performance.
  • a sensor unit including an audio unit 1004-2, a gyro sensor, an acceleration sensor, a vibration sensor, a proximity sensor, a magnetic sensor, etc. involved in input / output, and a timer 1004-4 for checking talk time or touch duration, and the like. And the like.
  • 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 may be 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 plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on an upper surface of the display module 200, and the other may be formed on a lower surface of a cover to be described later. It may be formed inside the (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 (for example, indium tin oxide (ITO) or ATO made of tin oxide (SnO 2) and indium oxide (In 2 O 3)). (Antimony Tin Oxide)) and the like.
  • ITO indium tin oxide
  • ATO tin oxide
  • In 2 O 3 indium 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 driving unit 12 and the sensing unit 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. 2B, the touch position may be sensed based on the amount of change in the self capacitance.
  • FIG. 2B is a schematic diagram illustrating another capacitive touch sensor 10 included in the touch input device according to another embodiment of the present invention, and an operation thereof.
  • the touch sensor 10 illustrated in FIG. 2B 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 control block includes a touch sensor controller 1100 for detecting the aforementioned touch position and a display controller for driving the display panel. 1200 and a pressure sensor controller 1300 for detecting pressure.
  • the display controller 1200 receives input from a central processing unit (CPU), an application processor (AP), or the like, which is a central processing unit on a main board for operating the touch input device 1000, to the display panel 200A. It may include a control circuit to display the desired content.
  • Such control circuits may include display panel control ICs, graphic controller ICs, and other circuits necessary for operating the display panel 200A.
  • the pressure sensor controller 1300 for detecting pressure through the pressure sensor may be configured similar to the configuration of the touch sensor controller 1100 to operate similarly to the touch sensor controller 1100.
  • the touch sensor controller 1100, the display controller 1200, and the pressure sensor controller 1300 may be included in the touch input device 1000 as different components.
  • the touch sensor controller 1100, the display controller 1200, and the pressure sensor controller 1300 may be configured with different chips.
  • the processor 1500 of the touch input device 1000 may function as a host processor for the touch sensor controller 1100, the display controller 1200, and the pressure sensor controller 1300.
  • the touch input device 1000 may be a cell phone, a personal data assistant (PDA), a smartphone, a tablet PC, an MP3 player, a notebook, or the like. It may include an electronic device including the same display screen and / or a touch screen.
  • PDA personal data assistant
  • smartphone a tablet PC
  • MP3 player a notebook
  • notebook or the like. It may include an electronic device including the same display screen and / or a touch screen.
  • the touch sensor controller 1100, the display controller 1200, and the pressure sensor controller 1300 which are separately configured as described above, are manufactured. Can be integrated into one or more configurations, depending on the embodiment. In addition, each of these controllers may be integrated into the processor 1500. In addition, the touch sensor 10 and / or the pressure sensor may be integrated in the display panel 200A according to an exemplary embodiment.
  • the touch sensor 10 for detecting a touch position may be located outside or inside the display panel 200A.
  • the display panel 200A of the touch input device 1000 according to the embodiment is included in a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED), and the like. It may be a display panel. 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.
  • 3A to 3F are conceptual views illustrating a relative position of a display electrode with respect to the display panel 200A in the touch input device 1000 according to the embodiment.
  • the LCD panel includes a liquid crystal layer 250 including a liquid crystal cell, a first substrate layer 261 including electrodes at both ends of the liquid crystal layer 250, and a liquid crystal layer 250.
  • a liquid crystal layer 250 including a liquid crystal cell
  • a first substrate layer 261 including electrodes at both ends of the liquid crystal layer 250
  • a liquid crystal layer 250 On one surface of the first polarizing layer 271 and the second substrate layer 262 on one surface of the first substrate layer 261 in a direction facing the second substrate layer 262 and the liquid crystal layer 250.
  • the second polarizing layer 272 may be included.
  • the first substrate layer 261 may be a color filter glass
  • the second substrate layer 262 may be a 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.
  • the second substrate layer 262 may include a data line, a gate line, a TFT, a common electrode (Vcom), a pixel electrode, and the like. It may consist of various layers. These electrical components can operate to produce a controlled electric field to orient the liquid crystals located in the liquid crystal layer 250.
  • the OLED panel includes an organic material layer 280 including an organic light-emitting diode (OLED), a first substrate layer 281 including electrodes on both ends of the organic material layer 280, and a second substrate.
  • the first polarizing layer 282 may be included on one surface of the first substrate layer 281 in the direction opposite to the second substrate layer 283 and the liquid crystal layer 280.
  • the first substrate layer 281 may be encapsulation glass
  • the second substrate layer 283 may be TFT glass.
  • at least one of the first substrate layer 281 and the second substrate layer 283 may be formed of a bendable material such as plastic.
  • an electrode used to drive the display panel 200A such as a gate line, a data line, a first power line ELVDD, and a second power line ELVSS, may be included.
  • OLED (Organic Light-Emitting Diode) panel is a self-luminous display panel using the principle that light is generated when electrons and holes combine in the organic material layer when electric current flows through the fluorescent or phosphorescent organic thin film. Determine the color
  • OLED uses a principle that the organic material emits light when the organic material is applied to glass or plastic to flow electricity.
  • the organic material emits light when the organic material is applied to glass or plastic to flow electricity.
  • excitons are formed in a high energy state. Is to use the generated principle.
  • the color of light varies according to the organic material of the light emitting layer.
  • OLED is composed of line-driven passive-matrix organic light-emitting diode (PM-OLED) and individual-driven active-matrix organic light-emitting diode (AM-OLED) depending on the operating characteristics of the pixels constituting the pixel matrix.
  • PM-OLED passive-matrix organic light-emitting diode
  • AM-OLED active-matrix organic light-emitting diode
  • the PM-OLED emits light only during a scanning time at a high current
  • the AM-OLED maintains light emission during a frame time at a low current. Therefore, the AM-OLED has the advantages of better resolution, greater area display panel driving, and lower power consumption than PM-OLED.
  • each device can be individually controlled by embedding a thin film transistor (TFT), so it is easy to realize a sophisticated screen.
  • TFT thin film transistor
  • the LCD panel or OLED panel may further include other configurations and may be modified to perform display functions.
  • 3A and 3D illustrate that the touch sensor 10 is disposed outside the display panel 200A in the touch input device 1000.
  • a touch sensor may be disposed on the display panel 200A, and the third electrode 610 and the fourth electrode 611 may be included in the touch sensor.
  • the touch surface for the touch input device 1000 may be a surface of the touch sensor.
  • the first electrode 620 and the second electrode 621 may be disposed on the second substrate layers 262 and 283.
  • 3B, 3C, 3E, and 3F illustrate that the touch sensor 10 is disposed inside the display panel 200A in the touch input device 1000.
  • the third electrode 610 and the fourth electrode 611 are disposed between the first substrate layers 261 and 281 and the first polarization layers 271 and 282.
  • the touch surface of the touch input device 1000 may be an upper surface or a lower surface of FIGS. 3B and 3E as an outer surface of the display panel 200A.
  • the first electrode 620 and the second electrode 621 may be disposed on the second substrate layers 262 and 283.
  • the first electrode 620 and the second electrode 621 may be disposed on the second substrate layers 262 and 283.
  • the touch surface for the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A to 3F may be an outer surface of the display panel 200A and may be an upper surface or a lower surface of the display panel 200A.
  • the upper or lower surface of the display panel 200A which may be a touch surface, may be covered with a cover layer (not shown) to protect the display panel 200A.
  • At least one of the first electrode 620 and the second electrode 621 may be an electrode used to drive the display panel 200A, and specifically, when the display panel 200A is an LCD panel, At least one of the electrode 620 and the second electrode 621 may be at least one of a data line, a gate line, a TFT, a common electrode (Vcom), and a pixel electrode.
  • the display panel 200A is an OLED panel
  • at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621 may include a data line, a gate line, At least one of the first power line ELVDD and the second power line ELVSS may be included.
  • the first electrode 620 and the second electrode 621 may be a second substrate.
  • first electrode 620 and the second electrode 621 may be formed.
  • the first substrate layer 261 and 281 may be disposed below, and either one of the first electrode 620 and the second electrode 621 may be disposed on the second substrate layer 262 and 283 and the other may be the first.
  • the substrate layers 261 and 281 may also be disposed below the substrate layers 261 and 281.
  • the touch sensors 10 may be configured to be positioned in the display panel 200A, and at least some of the touch sensors may be configured to be positioned outside the display panel 200A.
  • any one of the driving electrode TX and the receiving electrode RX constituting the touch sensor may be configured to be positioned outside the display panel 200A, and the remaining electrodes are positioned inside the display panel 200A. It may be configured.
  • an electrode for operating the touch sensor may be additionally disposed, but various configurations and / or electrodes positioned inside the display panel 200A may perform touch sensing. It may be used as a touch sensor 10 for.
  • At least some of the touch sensors 10 may be configured to be positioned between the first substrate layers 261 and 281 and the second substrate layers 262 and 283 included in the display panel 200A.
  • the rest of the touch sensors other than the at least part of the touch sensor may be disposed inside the display panel 200A and not positioned between the first substrate layers 261 and 281 and the second substrate layers 262 and 283.
  • the touch sensor 10 of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A, 3B, 3D, and 3E may include a third electrode 610 and a fourth electrode 611.
  • the third electrode 610 and the fourth electrode 611 operate as the driving electrode and the receiving electrode described with reference to FIG. 2A, and according to the mutual capacitance between the third electrode 610 and the fourth electrode 611.
  • the touch position can be detected.
  • the third electrode 610 and the fourth electrode 611 operate as the single electrode 30 described with reference to FIG. 2B, and according to the self capacitance of each of the third electrode 610 and the fourth electrode 611. The position can be detected.
  • the touch sensor 10 of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3B and 3E may include a third electrode 610 and a first electrode 620.
  • the third electrode 610 and the first electrode 620 operate as the driving electrode and the receiving electrode described with reference to FIG. 2A, and according to the mutual capacitance between the third electrode 610 and the first electrode 620.
  • the touch position can be detected.
  • the first electrode 620 is an electrode used to drive the display panel 200A
  • the display panel 200A is driven in the first time interval, and the touch is performed in a second time interval different from the first time interval.
  • the position can be detected.
  • the touch sensor 10 of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3C and 3F may include a first electrode 620 and a second electrode 621.
  • the first electrode 620 and the second electrode 621 operate as the driving electrode and the receiving electrode described with reference to FIG. 2A, and according to the mutual capacitance between the first electrode 620 and the second electrode 621.
  • the touch position can be detected.
  • the first electrode 620 and the second electrode 621 operate as the single electrode 30 described in FIG. 2B, and according to the self capacitance of each of the first electrode 620 and the second electrode 621. The position can be detected.
  • the display panel 200A is driven during the first time interval, and the first time is performed.
  • the touch position may be detected in a second time section different from the section.
  • the pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A, 3B, 3D, and 3E may include a third electrode 610 and a fourth electrode 611.
  • the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A is changed, and the pressure sensor and the reference are changed.
  • the mutual capacitance between the third electrode 610 and the fourth electrode 611 may change.
  • the touch pressure may be detected according to the mutual capacitance between the third electrode 610 and the fourth electrode 611.
  • the touch sensor 10 includes the third electrode 610 and the fourth electrode 611
  • the touch pressure may be detected while the touch position is detected.
  • the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval.
  • the first electrode 620 and / or the second electrode 621 used to drive the display panel 200A may be disposed between the third electrode 610 and the fourth electrode 611, which are pressure sensors, and the reference potential layer. When disposed, the first electrode 620 and / or the second electrode 621 may be floated during the time period for detecting the touch pressure in order to detect a change in capacitance according to a change in distance between the pressure sensor and the reference potential layer. .
  • the pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A, 3B, 3D, and 3E may be configured as at least one of the third electrode 610 and the fourth electrode 611.
  • the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A changes, and the pressure sensor is separated from the pressure sensor.
  • the capacitance between the third electrode 610 and the reference potential layer that is, the self capacitance of the third electrode 610 and / or the fourth electrode 611 and the reference potential layer
  • the capacitance between the magnetic capacitance of the fourth electrode 611 may change.
  • the touch pressure may be detected according to the magnetic capacitance of the third electrode 610 and / or the fourth electrode 611.
  • the touch pressure may be detected while the touch position is detected.
  • the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval.
  • the first electrode 620 and / or the second electrode 621 used to drive the display panel 200A may be the third electrode 610 and / or the fourth electrode 611 and the reference potential layer which are pressure sensors.
  • the first electrode 620 and / or the second electrode 621 may be floated during the time period for detecting the touch pressure in order to detect a change in capacitance according to a change in distance between the pressure sensor and the reference potential layer. Can be.
  • the pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3B and 3E may include a third electrode 610 and a first electrode 620.
  • the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A is changed, and the pressure sensor and the reference are changed.
  • the mutual capacitance between the third electrode 610 and the first electrode 620 may change.
  • the touch pressure may be detected according to the mutual capacitance between the third electrode 610 and the first electrode 620.
  • the touch sensor 10 includes at least one of the third electrode 610 and the fourth electrode 611, the touch pressure may be detected while detecting the touch position.
  • the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval.
  • the electrode used to drive the display panel 200A includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621
  • the display panel 200A is driven and simultaneously touched.
  • the pressure can be detected.
  • the display panel 200A may be driven in the first time section, and the touch pressure may be detected in a second time section different from the first time section.
  • the touch sensor 10 includes at least one of the third electrode 610 and the fourth electrode 611, and the electrode used to drive the display panel 200A is the first electrode 620.
  • the touch position and the touch pressure may be detected while driving the display panel 200A.
  • the touch position is detected in the first time interval
  • the touch pressure is detected in the second time interval different from the first time interval
  • the display panel 200A is detected in the third time interval different from the first time interval and the second time interval.
  • the second electrode 621 used to drive the display panel 200A is disposed between the third electrode 610, which is a pressure sensor, and the reference potential layer, an electrostatic power according to a change in distance between the pressure sensor and the reference potential layer.
  • the second electrode 621 may be floated during the time interval for detecting the touch pressure.
  • the pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A to 3F may include a first electrode 620 and a second electrode 621.
  • the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A changes, and the pressure sensor is separated from the pressure sensor.
  • the mutual capacitance between the first electrode 620 and the second electrode 621 may change.
  • the touch pressure may be detected according to the mutual capacitance between the first electrode 620 and the second electrode 621.
  • the electrode used to drive the display panel 200A includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, the display panel 200A is driven and simultaneously touched.
  • the pressure can be detected.
  • the display panel 200A may be driven in the first time section, and the touch pressure may be detected in a second time section different from the first time section.
  • the touch sensor 10 includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, the touch pressure may be detected while the touch position is detected.
  • the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval.
  • the touch sensor 10 includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, and an electrode used to drive the display panel 200A is the first electrode 620.
  • the touch position and the touch pressure may be detected while driving the display panel 200A.
  • the touch position is detected in the first time interval
  • the touch pressure is detected in the second time interval different from the first time interval
  • the display panel 200A is detected in the third time interval different from the first time interval and the second time interval.
  • the pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A to 3F may be configured of at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621.
  • the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A is changed, and the pressure sensor and the reference are changed.
  • the capacitance between the first electrode 620 and the reference potential layer that is, the self capacitance of the first electrode 620 and / or between the second electrode 621 and the reference potential layer
  • the capacitance of the second electrode that is, the magnetic capacitance of the second electrode 621 may vary.
  • the touch pressure may be detected according to the magnetic capacitance of the first electrode 620 and / or the second electrode 621.
  • the electrode used to drive the display panel 200A includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621
  • the display panel 200A is driven and simultaneously touched.
  • the pressure can be detected.
  • the display panel 200A may be driven in the first time section, and the touch pressure may be detected in a second time section different from the first time section.
  • the touch sensor 10 includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621
  • the touch pressure may be detected while the touch position is detected.
  • the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval.
  • the touch sensor 10 includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, and an electrode used to drive the display panel 200A is the first electrode 620.
  • the touch position and the touch pressure may be detected while driving the display panel 200A.
  • the touch position is detected in the first time interval
  • the touch pressure is detected in the second time interval different from the first time interval
  • the display panel 200A is detected in the third time interval different from the first time interval and the second time interval. ) Can be driven.
  • the reference potential layer may be disposed above the display panel 200A.
  • the reference potential layer may be disposed between the display panel 200A and the cover layer disposed on the display panel 200A and performing a function of protecting the display panel 200A. More specifically, the reference potential layer may be formed on the bottom surface of the cover layer.
  • a spacer layer may be disposed between the reference potential layer and the pressure sensor. In the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A and 3D, when the pressure sensor does not include the first electrode 620 or the second electrode 621, the reference potential layer is between the pressure sensor and the display panel 200A.
  • the pressure sensor may be disposed at or above the pressure sensor.
  • the spacer layer may be implemented with an air gap.
  • the spacer layer may be made of an impact absorbing material according to an embodiment.
  • the spacer layer may be filled with a dielectric material in accordance with an embodiment.
  • the spacer layer may be formed of a material having a recovery force that contracts upon application of pressure and returns to its original form upon release of pressure.
  • the spacer layer may be formed of an elastic foam.
  • the spacer layer since the spacer layer is disposed on the display panel 200A, the spacer layer may be a transparent material.
  • the reference potential layer may be disposed under the display panel 200A.
  • the reference potential layer may be formed on a substrate to be described below disposed below the display panel 200A, or the substrate itself may serve as a reference potential layer.
  • the reference potential layer may be disposed on the substrate and beneath the display panel 200A, and may be formed in a cover that protects the display panel 200A, or the cover itself may serve as a reference potential layer. .
  • the display panel 200A is bent when the pressure is applied to the touch input device 1000 and the display panel 200A is bent, the distance between the reference potential layer and the pressure sensor may be changed.
  • a spacer layer may be disposed between the reference potential layer and the pressure sensor.
  • a spacer layer may be disposed between the display panel 200A and the substrate on which the reference potential layer is disposed or between the display panel 200A and the cover on which the reference potential layer is disposed. 3A and 3D, when the pressure sensor does not include the first electrode 620 or the second electrode 621, the spacer layer is disposed on the display panel 200A. May be
  • the spacer layer may be implemented with an air gap.
  • the spacer layer may be made of an impact absorbing material according to an embodiment.
  • the spacer layer may be filled with a dielectric material in accordance with an embodiment.
  • the spacer layer may be formed of a material having a recovery force that contracts upon application of pressure and returns to its original form upon release of pressure.
  • the spacer layer may be formed of an elastic foam.
  • the spacer layer since the spacer layer is disposed under the display panel 200A, the spacer layer may be a transparent or opaque material.
  • the reference potential layer may be disposed in the display panel 200A.
  • the reference potential layer may be disposed on the top or bottom surface of the first substrate layers 261 and 281 of the display panel 200A or the top or bottom surface of the second substrate layers 262 and 283. More specifically, the reference potential layer may include at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621.
  • a spacer layer may be disposed between the reference potential layer and the pressure sensor. In the touch input device 1000 illustrated in FIGS.
  • a spacer layer may be disposed on or inside the display panel 200A.
  • a spacer layer may be disposed in the display panel 200A.
  • the spacer layer may be implemented with an air gap.
  • the spacer layer may be made of an impact absorbing material according to an embodiment.
  • the spacer layer may be filled with a dielectric material in accordance with an embodiment.
  • the spacer layer may be formed of a material having a recovery force that contracts upon application of pressure and returns to its original form upon release of pressure.
  • the spacer layer may be formed of an elastic foam.
  • the spacer layer since the spacer layer is disposed on or inside the display panel 200A, the spacer layer may be a transparent material.
  • the spacer layer when the spacer layer is disposed inside the display panel 200A, the spacer layer may be an air gap included in manufacturing the display panel 200A and / or the backlight unit.
  • the air gap When the display panel 200A and / or the backlight unit includes one air gap, the air gap may function as a spacer layer, and when the display panel 200A and / or the backlight unit includes the air gap, the plurality of air gaps may be integrated. As a result, the spacer layer may function.
  • the touch sensor 10 and / or the pressure sensor includes the first electrode 620 or the second electrode 621
  • the display panel 200A is an LCD panel
  • at least one of the pixel electrodes may be used as the touch sensor 10 and / or the pressure sensor.
  • the display panel 200A is an OLED panel
  • at least one of the gate line, the data line, the first power line ELVDD, and the second power line ELVSS may be a touch sensor 10 and / or a pressure sensor. It can be configured to be used.
  • at least one of the electrodes included in the display in addition to the electrodes specified herein may be used as the touch sensor 10 and / or the pressure sensor.
  • the touch input device that detects the touch pressure by using the electrode used to detect the touch position and / or the electrode used to drive the display has been described.
  • an example of disposing a separate electrode different from an electrode used to detect a touch position and an electrode used to drive a display in order to detect touch pressure in the touch input device according to an embodiment of the present invention Take a look at it in detail.
  • the pressure sensors 450 and 460 for detecting the capacitance change amount are configured in the form of an electrode sheet, and include a display module 200 and a substrate 300. And may be attached to 1000.
  • the display module 200 of the touch input device 1000 according to the present invention may include a configuration for driving the display panel 200A and the display panel 200A.
  • the display module 200 may include an LCD panel and a backlight unit (not shown), and a display panel control IC for operating the LCD panel. And graphics control ICs and other circuitry.
  • FIG. 4A to 4F illustrate an example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.
  • the cover layer 100 on which the touch sensor for detecting a touch position is formed and the display module 200 may be laminated with an adhesive such as an optically clear adhesive (OCA). Accordingly, display color clarity, visibility, and light transmittance of the display module 200 which can be checked through the touch surface of the touch sensor may be improved.
  • OCA optically clear adhesive
  • the cover layer 100 in which the touch sensor is formed as the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention is the display module 200.
  • the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may have a case in which the touch sensor 10 is disposed inside the display module 200 as shown in FIGS. 3B and 3E. It may include. More specifically, in FIG. 4A and FIG. 4B, the cover layer 100 having the touch sensor formed thereon covers the display module 200, but the touch sensor 10 is located inside the display module 200 and the display module 200.
  • the touch input device 1000 covered with the cover layer 100 such as glass may be used as an embodiment of the present invention.
  • Touch input device 1000 to which the electrode sheet according to an embodiment of the present invention can be applied is a cell phone, a personal data assistant (PDA), a smartphone, a tablet PC, a MP3 player It may include an electronic device including a touch screen, such as a notebook (notebook).
  • PDA personal data assistant
  • smartphone a smartphone
  • tablet PC a tablet PC
  • MP3 player It may include an electronic device including a touch screen, such as a notebook (notebook).
  • the substrate 300 is, for example, the touch input device 1000 together with the housing 320 which is the outermost mechanism of the touch input device 1000.
  • the circuit board and / or the battery for the operation of the mounting space 310, which can be located may be performed.
  • a circuit board for operating the touch input device 1000 may be mounted with a central processing unit (CPU) or an application processor (AP) as a main board.
  • CPU central processing unit
  • AP application processor
  • a circuit board and / or a battery for operating the display module 200 and the touch input device 1000 may be separated through the substrate 300, and electrical noise generated in the display module 200 may be blocked.
  • the touch sensor 10 or the cover layer 100 may be formed wider than the display module 200, the substrate 300, and the mounting space 310, and thus the housing 320 may be formed.
  • the housing 320 may be formed to surround the display module 200, the substrate 300, and the circuit board together with the touch sensor 10.
  • the touch input device 1000 detects a touch position through the touch sensor 10, and arranges an electrode sheet 440 between the display module 200 and the substrate 300 to apply a touch pressure. Can be detected.
  • the touch sensor 10 may be located inside or outside the display module 200.
  • a configuration for pressure detection including the electrode sheet 440 will be collectively referred to as a pressure detection module 400.
  • the pressure detection module 400 may include an electrode sheet 440 and / or a spacer layer 420.
  • the pressure detection module 400 includes, for example, a spacer layer 420 formed of an air gap, which will be described in detail with reference to FIGS. 4B to 4F.
  • the spacer layer 420 may be made of an impact absorbing material according to an embodiment.
  • the spacer layer 420 may be filled with a dielectric material in some embodiments.
  • FIG. 4B is a perspective view of a touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • the electrode sheet 440 may be disposed between the display module 200 and the substrate 300 in the touch input device 1000.
  • the touch input device 1000 may include a spacer layer disposed between the display module 200 of the touch input device 1000 and the substrate 300 to arrange the electrode sheet 440.
  • the electrodes 450 and 460 for detecting pressure are referred to as pressure sensors 450 and 460 so as to be clearly distinguished from the electrodes included in the touch sensor 10.
  • the pressure sensors 450 and 460 are disposed on the rear side of the display panel instead of the front side, the pressure sensors 450 and 460 may be made of an opaque material as well as a transparent material.
  • a frame 330 having a predetermined height may be formed along the edge of the upper portion of the substrate 300.
  • the frame 330 may be attached to the cover layer 100 with an adhesive tape (not shown).
  • the frame 330 is formed on all edges of the substrate 300 (eg, four sides of a quadrilateral), but the frame 330 is formed of at least a portion of the edges of the substrate 300 (eg, a quadrilateral). Only on three sides).
  • the frame 330 may be integrally formed with the substrate 300 on the upper surface of the substrate 300.
  • the frame 330 may be made of a material having no elasticity.
  • the display module 200 when pressure is applied to the display module 200 through the cover layer 100, the display module 200 may be bent together with the cover layer 100. Even if there is no deformation of the body, the magnitude of the touch pressure can be detected.
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure sensor of an electrode sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the pressure sensors 450 and 460 are shown separately from the electrode sheet 440, but this is for convenience only and the pressure sensors 450 and 460 are included in the electrode sheet 440.
  • the electrode sheet 440 including the pressure sensors 450 and 460 according to the exemplary embodiment of the present invention may be disposed on the substrate 300 as the spacer layer 420.
  • the pressure sensor for detecting pressure may include a first electrode 450 and a second electrode 460.
  • any one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be a driving electrode and the other may be a receiving electrode.
  • the driving signal may be applied to the driving electrode and the sensing signal may be obtained through the receiving electrode.
  • mutual capacitance may be generated between the first electrode 450 and the second electrode 460.
  • FIG. 4D is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 4C.
  • the lower surface of the display module 200 may have a ground potential for noise shielding.
  • the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance d between the ground potential surface and the pressure sensors 450 and 460 may be reduced to d '.
  • the fringing capacitance is absorbed by the lower surface of the display module 200 as the distance d decreases, so that the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. have. Therefore, the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.
  • the reference potential layer may be disposed inside the display module 200.
  • the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance between the reference potential layer disposed inside the display module 200 and the pressure sensors 450 and 460 is changed, thereby obtaining the amount of capacitance change in the sensing signal obtained through the receiving electrode, thereby adjusting the magnitude of the touch pressure. Can be calculated.
  • the display module 200 may be bent or pressed in response to a touch applying pressure.
  • the display module 200 may be bent or pressed to indicate deformation according to the touch.
  • the position showing the greatest deformation when the display module 200 is bent or pressed may not coincide with the touch position, but the display module 200 may indicate bending at least in the touch position.
  • the touch position is close to the edge and the edge of the display module 200, the position where the display module 200 is bent or pressed the greatest may be different from the touch position, but the display module 200 is at least the touch position. It may indicate bending or pressing at.
  • the upper surface of the substrate 300 may also have a ground potential for noise shielding.
  • 5 illustrates a cross section of an electrode sheet according to an embodiment of the invention. Referring to FIG. 5A, a cross section of the case where the electrode sheet 440 including the pressure sensors 450 and 460 is attached to the substrate 300 or the display module 200 is illustrated. In this case, since the pressure sensors 450 and 460 are positioned between the first insulating layer 470 and the second insulating layer 471 in the electrode sheet 440, the pressure sensors 450 and 460 are disposed on the substrate 300 or the display. Short circuits with the module 200 can be prevented.
  • the substrate 300 or the display module 200 to which the pressure sensors 450 and 460 are attached may not exhibit a ground potential or may exhibit a weak ground potential.
  • the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may further include a ground electrode (not shown) between the substrate 300 or the display module 200 and the insulating layer 470.
  • another insulating layer may be further included between the ground electrode and the substrate 300 or the display module 200.
  • the ground electrode may prevent the size of the capacitance generated between the first electrode 450 and the second electrode 460, which are pressure sensors, from becoming too large.
  • FIG. 4E illustrates a case in which an electrode sheet 440 including pressure sensors 450 and 460 according to an exemplary embodiment of the present invention is formed on the bottom surface of the display module 200.
  • the substrate 300 may have a ground potential. Therefore, as the touch surface of the cover layer 100 is touched, the distance d between the substrate 300 and the pressure sensors 450 and 460 decreases, and consequently, the first electrode 450 and the second electrode 460. May cause a change in mutual capacitance between
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed on the same layer, and each of the first electrode 450 and the second electrode 460 shown in FIG. 5 is a lozenge as shown in FIG. 7A. It may be composed of a plurality of electrodes in the form.
  • the plurality of first electrodes 450 are connected to each other in the first axis direction
  • the plurality of second electrodes 460 are connected to each other in the second axis direction perpendicular to the first axis direction.
  • At least one of the 450 and the second electrode 460 may have a plurality of diamond-shaped electrodes connected to each other through a bridge such that the first electrode 450 and the second electrode 460 are insulated from each other.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 illustrated in FIG. 5 may be configured as electrodes of the type shown in FIG. 7B.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 may be implemented in different layers to form an electrode layer according to the embodiment.
  • FIG. 5B illustrates a cross section when the first electrode 450 and the second electrode 460 are implemented in different layers.
  • the first electrode 450 is formed on the first insulating layer 470
  • the second electrode 460 is disposed on the first electrode 450. May be formed on layer 471.
  • the second electrode 460 may be covered with a third insulating layer 472. That is, the electrode sheet 440 may include the first insulating layer 470 to the third insulating layer 472, the first electrode 450, and the second electrode 460.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 are positioned on different layers, they may be implemented to overlap each other.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed similar to the pattern of the driving electrode TX and the receiving electrode RX arranged in the structure of MXN. .
  • M and N may be one or more natural numbers.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 having a rhombic shape may be located on different layers.
  • the touch pressure is detected from a change in mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460.
  • the electrode sheet 440 may be configured to include only one pressure sensor of the first electrode 450 and the second electrode 460, in which case one pressure sensor and a ground layer (display module 200).
  • the magnitude of the touch pressure may be detected by detecting a change in the capacitance, that is, the self capacitance between the substrate 300 or the reference potential layer disposed inside the display module 200.
  • a driving signal may be applied to the one pressure sensor, and a change in magnetic capacitance between the pressure sensor and the ground layer may be detected from the pressure sensor.
  • the pressure sensor included in the electrode sheet 440 may include only the first electrode 450, which is caused by a change in the distance between the display module 200 and the first electrode 450.
  • the magnitude of the touch pressure may be detected from the capacitance change between the first electrode 450 and the display module 200. Since the distance d decreases as the touch pressure increases, the capacitance between the display module 200 and the first electrode 450 may increase as the touch pressure increases. The same may be applied to the embodiment related to FIG. 4E.
  • the pressure sensor does not have to have a comb-tooth shape or a trident shape, which is necessary to increase the accuracy of detecting mutual capacitance change
  • any one of the first electrode 450 and the second electrode 460 is one plate (eg, The rectangular plate may have a shape, and as shown in FIG. 7D, electrodes may be arranged in a lattice shape at regular intervals.
  • the electrode sheet 440 including the first electrode 450 may be disposed on the substrate 300 or the display module 200.
  • the electrode sheet may include a first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 and a second electrode sheet 440-2 including the second electrode 460.
  • one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed on the substrate 300, and the other may be formed on the lower surface of the display module 200.
  • the first electrode 450 is formed on the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200.
  • the cover layer 100 and the display module 200 When pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance d between the first electrode 450 and the second electrode 460 may be reduced. In this case, as the distance d decreases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may increase. Accordingly, the magnitude of the touch pressure may be calculated by acquiring an increase in mutual capacitance from the sensing signal acquired through the receiving electrode. In this case, since the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed in different layers in FIG. 4F, the first electrode 450 and the second electrode 460 do not have to have a comb shape or a trident shape.
  • Each plate may have a shape of a plate (eg, a square plate), and as illustrated in FIG. 7D, the plurality of first electrodes 450 and the plurality of second electrodes 460 may be arranged in a grid shape at regular intervals. Can be.
  • FIG. 5D illustrates a second electrode sheet 440-attached with a first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 on the substrate 300 and including a second electrode 460.
  • An example in which 2) is attached to the display module 200 is illustrated.
  • the first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 may be disposed on the substrate 300.
  • the second electrode sheet 440-2 including the second electrode 460 may be disposed on the bottom surface of the display module 200.
  • the electrode sheet 440 may further include a ground electrode (not shown) between the substrate 300 or the display module 200 and the first insulating layers 470, 470-1, and 470-2. It may include. In this case, the electrode sheet 440 may further include an additional insulating layer (not shown) between the ground electrode (not shown) and the substrate 300 or the display module 200.
  • the pressure sensors 450 and 460 for detecting the capacitance change amount may be directly formed on the display panel 200A.
  • 6A through 6C are cross-sectional views illustrating embodiments of pressure sensors 450 and 460 formed directly on various display panels 200A.
  • Fig. 6A shows pressure sensors 450 and 460 formed in display panel 200A using an LCD panel.
  • pressure sensors 450 and 460 may be formed on the bottom surface of the second substrate layer 262.
  • the second polarization layer 272 is omitted in FIG. 6A, between the pressure sensors 450 and 460 and the back light unit 275 or the pressure electrodes 450 and 460 and the second substrate layer 262.
  • the second polarization layer 272 may be disposed therebetween.
  • An electrical signal is received from the receiving electrode 460 including information about the capacitance that changes according to a distance change between the potential layer 300 and the pressure sensors 450 and 460.
  • a driving signal is applied to the pressure sensors 450 and 460, and the reference potential layer 300 and the pressure sensor 450 spaced apart from the pressure sensors 450 and 460.
  • 460 receives an electrical signal from the pressure sensors 450 and 460 including information about the capacitance that changes according to the distance from the pressure sensor 460.
  • FIG. 6B shows pressure sensors 450 and 460 formed on the bottom surface of the display panel 200A using an OLED panel (especially an AM-OLED panel).
  • the pressure sensors 450 and 460 may be formed on the bottom surface of the second substrate layer 283.
  • the method of detecting the pressure is the same as the method described in Fig. 6a.
  • FIG. 6C shows pressure sensors 450 and 460 formed in display panel 200A using an OLED panel.
  • the pressure sensors 450 and 460 may be formed on the upper surface of the second substrate layer 283.
  • the method of detecting the pressure is the same as the method described in Fig. 6a.
  • the display panel 200A using the OLED panel has been described as an example, but pressure sensors 450 and 460 are formed on the upper surface of the second substrate layer 272 of the display panel 200A using the LCD panel. It is also possible.
  • the pressure sensors 450 and 460 are formed on the upper or lower surfaces of the second substrate layers 272 and 283, but the pressure sensors 450 and 460 are formed on the first substrate layers 261 and 281. It may be formed on the upper or lower surface of the.
  • the pressure sensors 450 and 460 for detecting the capacitance change amount are configured in the form of a first electrode 450 and an electrode sheet formed directly on the display panel 200A. It may be composed of an electrode 460. Specifically, the first electrode 450 is formed directly on the display panel 200A as described with reference to FIGS. 6A to 6C, and the second electrode 460 is in the form of an electrode sheet as described with reference to FIGS. 4 to 5. It may be configured and attached to the touch input device 1000.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a touch input method according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 1500 receives a user input message (S810).
  • a user input message may be a key value input through the keypad 910a as shown in FIG. 9A or a touch drawing input through the memo pad 910b as shown in FIG. 9B. input).
  • the keypad 910a may include a key value such as a predetermined number / character
  • the memo pad 910b may be a message input window 910 for receiving a touch drawing input by an object.
  • the touch drawing input means that writing through an object is performed on the memo pad 910b, and the processor 1500 uses the object 9101 generated through the touch drawing input.
  • Such an object may be a text form or a shape having a shape such as a straight line, a curve, a triangle, a rectangle, a polygon, a circle, an ellipse, a star, and the like. It may have a variety of shapes corresponding thereto.
  • the processor 1500 may receive pressure touch sensing information (S820) and transmit a user input message based on the pressure touch sensing information. (S830). That is, when a pressure touch by an object is performed while the touch input device receives a user input message, the pressure sensors 450 and 460 detect the pressure touch, and the user input message is based on the pressure touch detection information. Can be sent.
  • the touch input device may input a key value through the keypad 910a or through the memo pad 910b.
  • the pressure sensors 450 and 460 are provided. The pressure touch may be sensed by this, and the processor 1500 may transmit a user input message based on the pressure touch sense information.
  • the pressure sensors 450 and 460 are input at the time when the 't', the last key value included in the phrase, is input.
  • the pressure touch can be sensed by).
  • the touch on the key values input before the last key value is input may be performed as a normal touch instead of a pressure touch.
  • the general touch according to the embodiment may mean a tap touch (TAB TOUCH) or a long touch (LONG TOUCH) before reaching the pressure touch shown in FIG. 14. It will be described later.
  • a pressure touch may be sensed at the last completion point of the touch drawing input.
  • a user input message may be transmitted by detecting a pressure touch by the pressure sensors 450 and 460 not from the last key value, but from an intermediate key value input or from an initial key value input. It may be.
  • the intermediate key value means any key except for the first key value and the last key value of the user input message.
  • the pressure touch detection information may include first pressure touch information and second pressure touch information, and the first pressure touch information and the second pressure touch information may include a touch pressure, a touch area, a time, and the like. Can be distinguished by.
  • the second pressure touch information may be higher pressure information than the first pressure touch information.
  • touch information corresponding to the magnitude of the first pressure reached after the predetermined time t1 shown in FIG. 14 may be defined as the first pressure touch information, and the predetermined time t2 has elapsed.
  • the touch information corresponding to the magnitude of the second pressure reached may be defined as the second pressure touch information.
  • the processor 1500 may be configured to transmit a user input message upon receiving the second pressure touch information. That is, when the general touch information or the first pressure touch information is received, the user input message may be received, and when the second pressure touch information is received, the user input message may be implemented. For example, when the phrase “keyboard test” is input on the keypad 910a by an object when inputting through the keypad 910a shown in FIG. 9A, the last key value included in the phrase is “t”. At the time of input, when the touch information corresponding to the magnitude of the second pressure or more is received, the user input message may be transmitted. When only the touch information corresponding to the magnitude of the first pressure is received, the user input may be performed. It can be implemented so that a message is not sent but only input.
  • the first pressure touch information and the second pressure touch information may be divided into a touch area or a time in addition to the size of the touch pressure.
  • the magnitude of the touch pressure may be kept the same, and the same / similarity may be applied even when the touch area (or time) is changed. That is, when touch pressure manipulation is performed using a touch object (ex / pen) whose shape does not change even when an arbitrary touch pressure manipulation is applied, the touch area / time is maintained while the same touch pressure is maintained.
  • the second pressure touch information may be touch area / time information that is further expanded / increased or reduced / decreased compared to the first pressure touch information.
  • the phrase is included in the phrase.
  • the user input message may be transmitted.
  • the user input message is not transmitted. It can be implemented to be input only.
  • the pressure touch according to the embodiment of the present invention may be performed in a predetermined area on the touch screen.
  • the touch screen 1001 may include a message input window 910 for inputting a user input message and a message output window 920 for outputting a user input message, as shown in FIGS. 9A and 9C.
  • the pressure touch may be performed in the message input window 910 or the message output window 920. That is, as described above, at the time when the last message is input, a pressure touch is performed through the message input window 910, or after the last message is input, a separate pressure touch is performed through the message output window 920.
  • User input messages can be sent.
  • the message input window 910 may include the keypad 910a and the memo pad 910b described above.
  • the last key value included in the phrase “t” is a message input window ( At the time of inputting through the keypad 910a at 910 (FIG. 9A), a pressure touch may be detected and a user input message may be transmitted. Alternatively, the last key value, 't', may be input from the message input window 910. After the input is completed through), a pressure touch may be detected and a user input message may be transmitted at the time when the pressure touch of the object through any point of the message output window 920 is performed (FIG. 9C). In this case, after the last message input, the user input message may be transmitted to the pressure touch of the object through any point of the message input window 910.
  • a user input message may be transmitted without having to touch a separate transmission button, thereby simplifying a procedure for transmitting a message.
  • FIG. 9C even when a pressure touch is performed on an arbitrary point other than the transmit button, a user input message is transmitted, which is convenient.
  • the touch input device may select one area of the displayed content and transmit it as a user input message, which will be described with reference to FIGS. 10 to 11.
  • the touch screen 1001 displays a predetermined content (S1010)
  • the processor 1500 detects a pressure touch of the object for the predetermined content (S1020).
  • the predetermined content may include at least one of a text, a still image, and a video. For example, it may include text as shown in FIG. 11A, a still image as shown in FIG. 11C, or a video as shown in FIG. 11D.
  • the processor 1500 may capture one region of predetermined content according to a user gesture to generate selection portions 1110a, 1110c, and 1110d (S1030), and store the selected content corresponding to the selection portion in the memory 1005. (S1040).
  • the capture for generating the selection part may be performed by a drag input G as shown in FIGS. 11A and 11D or a touch drawing input W as shown in FIG. 11C.
  • the processor 1500 may generate an object generated through the touch drawing input as the selection part 1110c, and the object may have a shape having a shape of a straight line, a curve, a triangle, a rectangle, a polygon, a circle, an ellipse, a star, or the like.
  • the selected content (image, etc.) corresponding to the object may be determined as a user input message.
  • the object is not limited to this form and may have various forms corresponding to the movement trajectory of the user's touch input.
  • the capture for generating the selection portion is a pinch out / pinch in touch, short (or Tap) short touch, long touch, multi touch, flick touch, and the like.
  • proximity, hovering, and swipe touches may be performed.
  • the selection may also be generated by being performed as an input.
  • the selection portion may be generated by a pressure touch on all of one region of the predetermined content, or the same selection portion may be generated by a pressure touch on a portion of the region.
  • the predetermined content according to an embodiment of the present invention is a video including a plurality of frames as shown in FIG. 11D
  • a portion of the plurality of frames is automatically captured during the pressure touch duration, so that the selected portion is automatically selected. Can be generated.
  • the processor 1500 may store the selected content corresponding to the selected portion in the memory 1005, and determine the selected content as a user input message.
  • the processor 1500 may determine whether the pressure touch on the touch screen 1001 is released (S1050), and if it is determined that the pressure touch is released (S1080), the processor 1500 may transmit the selected content (S1080). At this time, after the pressure touch is released, the processor 1500 controls the touch screen 1001 to display the user interface 1111a including the predetermined icon 1111b as shown in FIG. 11B (S1060). The selected content may be transmitted based on the icon 111b selection command (S1070 and S1080). If a separate user interface is not displayed after the pressure touch is released, step S1080 may be immediately performed without step S1070.
  • the processor 1500 may determine that the selection portion is less generated, and may further proceed to S1030 to S1040.
  • resistance change for example, strain gauge
  • the touch input device includes a display panel 200A having a pressure sensor for detecting a pressure, and detects a touch force based on a change in a resistance value of the pressure sensor. have.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the pressure sensor 450 according to the exemplary embodiment of the present invention may be formed on the bottom surface of the display panel 200A.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view when a force is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 12A.
  • the upper surface of the substrate 300 may have a ground potential for noise shielding.
  • the cover layer 100 and the display panel 200A may be bent or pressed.
  • the pressure sensor 450 formed on the display panel 200A may be deformed, and thus the resistance value of the pressure sensor 450 may change.
  • the magnitude of the touch force can be calculated from this change in resistance value.
  • the display panel 200A may be bent or pressed in response to a touch applying a force.
  • the display panel 200A may be bent or pressed to indicate deformation according to a touch.
  • the position showing the largest deformation when the display panel 200A is bent or pressed may not coincide with the touch position, but the display panel 200A may indicate bending at least at the touch position.
  • the touch position is close to the edge and the edge of the display panel 200A, the position where the display panel 200A is bent or pressed the most may be different from the touch position, but the display panel 200A may be at least the touch position. It may indicate bending or pressing at.
  • FIGS. 13A-13E are plan views of exemplary force sensors capable of sensing a force used in a touch input device in accordance with the present invention.
  • the force sensor may be a pressure gauge.
  • Pressure sensors are devices in which the electrical resistance varies in proportion to the amount of strain.
  • a metal-coupled pressure sensor may be used.
  • Materials that can be used in the pressure sensor are transparent materials, conductive polymers (PEDOT: polyethyleneioxythiophene), ITO (indium tin oxide), ATO (antimony tin oxide), carbon nanotubes (CNT), graphene (graphene) ), Gallium zinc oxide, indium gallium zinc oxide (IGZO), tin oxide (SnO2), indium oxide (In2O3), zinc oxide (ZnO), gallium oxide (Ga2O3), and oxidation Cadmium (CdO), other doped metal oxides, piezoresistive elements, piezoresistive semiconductor materials, piezoresistive metal materials, silver nanowires, platinum nanowires (platinum nanowire), nickel nanowire, other metallic nanowires, and the like may be used.
  • PEDOT polyethyleneioxythiophene
  • ITO indium tin oxide
  • ATO antimony tin oxide
  • carbon nanotubes CNT
  • graphene graphene
  • Gallium zinc oxide indium gallium zinc
  • Opaque materials include silver ink, copper, nano silver, carbon nanotube (CNT), constantan alloy, karma alloys, doped Polycrystalline silicon, doped amorphous silicon, doped single crystal silicon, doped other semiconductor materials, and the like can be used.
  • the metal pressure sensor may consist of metal foils arranged in a lattice manner.
  • the lattice approach can maximize the amount of deformation of the metal wire or foil that is susceptible to deformation in the parallel direction.
  • the vertical lattice cross section of the pressure sensor 450 shown in FIG. 13A may be minimized to reduce the effects of shear strain and Poisson strain.
  • pressure sensor 450 may include traces 451 that are not in contact but disposed close to each other while in an at rest state, that is, while not being strained or otherwise deformed. have.
  • the pressure sensor may have a nominal resistance such as 1.8 K ⁇ ⁇ 0.1% in the absence of strain or force.
  • the sensitivity to strain may be expressed as a gauge factor (GF).
  • the gauge coefficient can be defined as the ratio of the change in electrical resistance to the change in strain (strain), and can be expressed as a function of strain ⁇ as follows.
  • R is the change in pressure sensor resistance
  • R is the resistance of the undeformed pressure sensor
  • GF is the gauge factor
  • FIG. 13B and 13C illustrate exemplary pressure sensors that can be applied to a touch input device according to the present invention.
  • the pressure sensor is included in a Wheatstone bridge 3000 having four different resistors (shown as R1, R2, R3, R4) to indicate the applied force ( Change the resistance of the gauge relative to other resistors.
  • the bridge 3000 is coupled to a force sensor interface (not shown), receives a drive signal (voltage VEX) from a touch controller (not shown) to drive the pressure sensor, and sense signal (voltage VO) representing the force applied for processing. ) Can be sent to the touch controller.
  • the output voltage VO of the bridge 3000 may be expressed as follows.
  • the bridge of FIG. 13C includes only one pressure sensor 450, up to four pressure sensors may be used in the positions shown by R1, R2, R3, R4 included in the bridge of FIG. 13B, in which case of the gauges It will be appreciated that the resistance change can be used to sense the applied force.
  • the bridge 3000 may be integrated with the force sensor controller 1300, in which case at least one or more of the resistors R1, R2, R3 may be replaced by a resistance in the force sensor controller 1300. have.
  • resistors R2 and R3 may be replaced with resistors in force sensor controller 1300 and form bridge 3000 with pressure sensor 450 and resistor R1. As a result, the space occupied by the bridge 3000 may be reduced.
  • the pressure sensor 450 may include a plurality of subregions, and may configure different alignment directions of the traces 451 included in each subregion. By configuring the pressure sensor 450 including the traces 451 having different alignment directions, the sensitivity difference of the pressure sensor 450 with respect to the deformation direction can be reduced.
  • the touch input device 1000 may include a force sensor configured as a single channel by forming one pressure sensor 450 as shown in FIGS. 13A and 13D under the display panel 200A.
  • the touch input device 1000 according to the present invention may include a plurality of pressure sensors 450 formed under the display panel 200A by forming a plurality of pressure sensors 450 as illustrated in FIG. 13E.
  • the force sensor composed of a plurality of channels may be sensed at the same time the magnitude of each of the plurality of force for a plurality of touch.
  • a touch input device including a display module capable of detecting a magnitude of touch pressure as well as a position of a touch on a touch screen.
  • the visibility of the display module can be improved by the user's desired touch screen representation, and in particular, the icon can be easily operated when the icon is executed.
  • a user input message may be transmitted even without an additional touch input for message transmission in addition to the message input, thereby simplifying the procedure for message transmission.

Abstract

A touch input apparatus according to the present invention comprises: a touch screen; a pressure sensor for detecting a pressure touch of an object; and a processor for generating a user input image, wherein the processor receives detection information of the pressure touch so as to transmit the generated user input message, and the user input message can be generated through an input of key values by means of a keypad, or a touch drawing input by means of a memo pad.

Description

사용자 인터페이스 제공을 위한 터치 입력 방법 및 장치Touch input method and device for providing a user interface
본 발명은 터치 입력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 터치 동작으로 인한 인터페이스를 터치 스크린상에 표현하여 시인성을 향상시키기 위한 터치 입력 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch input device, and more particularly, to a touch input device for improving visibility by expressing an interface resulting from a user's touch operation on a touch screen.
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, 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.
터치 스크린은, 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널(touch sensor panel)을 포함하는 터치 입력 장치의 터치 표면을 구성할 수 있다. 이러한 터치 센서 패널은 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 스크린 상의 터치 및 터치 위치를 인식하고 이러한 터치를 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다. 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. Such a touch sensor panel may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible side of the display screen. By simply touching the touch screen with a finger or the like, the user can operate the computing system. In general, a computing system may recognize a touch and a touch location on a touch screen and interpret the touch to perform the calculation accordingly.
이때, 사용자의 터치 동작을 시각적으로 표현하여 사용자의 터치 동작으로 인한 인터페이스를 터치 스크린 상에 효율적으로 제공할 필요성이 야기되고 있다. In this case, the necessity of efficiently providing an interface due to the touch operation of the user on the touch screen by visually expressing the touch operation of the user is caused.
본 발명의 목적은 터치 스크린 상의 터치의 위치뿐 아니라 터치 압력의 크기를 검출할 수 있는 디스플레이 모듈을 포함하는 터치 입력 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a touch input device including a display module capable of detecting the position of the touch on the touch screen as well as the magnitude of the touch pressure.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자가 원하는 터치 스크린 표현으로 디스플레이 모듈의 시인성(visibility)을 향상 시킬 수 있으며, 특히, 아이콘 실행시 보다 용이하게 조작함을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to improve the visibility of the display module (visibility) to the user's desired touch screen representation, in particular, the purpose of the operation of the icon more easily.
본 발명의 또 다른 목적은 메시지 입력 이외에 메시지 전송을 위한 추가적인 터치 입력이 없어도 사용자 입력 메시지가 전송될 수 있어, 메시지 전송을 위한 절차가 간편해지도록 함을 목적으로 한다.Still another object of the present invention is to make a procedure for transmitting a message simple because a user input message can be transmitted even without an additional touch input for message transmission in addition to the message input.
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치는 터치 스크린, 객체에 의한 압력 터치를 감지하기 위한 압력 센서 및 사용자 입력 메시지를 생성하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 압력 터치 감지 정보를 수신하여 상기 생성된 사용자 입력 메시지를 전송하고, 상기 사용자 입력 메시지는 키패드를 통한 키 값(key value)들의 입력 또는 메모패드를 통한 터치 드로잉 입력(touch drawing input)으로 생성될 수 있다.The touch input device according to the embodiment of the present invention includes a touch screen, a pressure sensor for detecting a pressure touch by an object, and a processor for generating a user input message, wherein the processor receives the pressure touch sensing information and The generated user input message may be transmitted, and the user input message may be generated by input of key values through a keypad or touch drawing input through a memo pad.
프로세서는 상기 키 값들 중 최종 키 값을 수신하는 시점(time point) 또는 상기 터치 드로잉 입력을 위한 터치 중 최종 터치 입력을 수신하는 시점에 상기 압력 터치 감지 정보를 수신할 수 있다.The processor may receive the pressure touch sensing information at a time point of receiving a final key value among the key values or at a time of receiving a final touch input among touches for the touch drawing input.
터치 스크린은 상기 사용자 입력 메시지를 입력하기 위한 제 1 영역 및 상기 사용자 입력 메시지를 출력하기 위한 제 2 영역을 포함하며, 상기 압력 터치는 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에서 수행될 수 있다.The touch screen may include a first area for inputting the user input message and a second area for outputting the user input message, and the pressure touch may be performed in the first area or the second area.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 입력 장치는 터치 스크린, 객체에 의한 압력 터치를 감지하기 위한 압력 센서 및 사용자 입력 메시지를 생성하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 압력 터치 감지 정보를 수신하여 상기 사용자 입력 메시지를 생성하고, 상기 터치 스크린은 소정의 컨텐츠를 디스플레이하고, 상기 프로세서는, 상기 컨텐츠 중 소정의 영역을 캡쳐하여 생성된 선택 부분에 대응하는 선택된 컨텐츠를 상기 사용자 입력 메시지로 결정할 수 있다.The touch input device according to another embodiment of the present invention includes a touch screen, a pressure sensor for detecting a pressure touch by an object, and a processor for generating a user input message, wherein the processor receives the pressure touch detection information. The user input message may be generated, and the touch screen may display predetermined content, and the processor may determine the selected content corresponding to the selected portion generated by capturing a predetermined area of the content as the user input message. .
터치 입력 장치는 선택된 컨텐츠를 저장하기 위한 메모리를 더 포함할 수 있다.The touch input device may further include a memory for storing the selected content.
소정의 영역에 대한 캡쳐는 드래그 입력(drag input)으로 수행될 수 있다.Capture of a predetermined area may be performed by a drag input.
프로세서는 상기 압력 터치가 해제되면 상기 선택된 컨텐츠를 전송할 수 있다.The processor may transmit the selected content when the pressure touch is released.
프로세서는 상기 압력 터치가 해제되면 소정의 아이콘을 포함하는 사용자 인터페이스를 디스플레이하도록 상기 터치 스크린을 제어하고, 상기 아이콘에 대한 사용자 명령을 기초로 상기 선택된 컨텐츠를 전송하며, 상기 사용자 명령은 상기 선택된 컨텐츠의 전송을 위한 상기 아이콘 선택 명령일 수 있다.The processor controls the touch screen to display a user interface including a predetermined icon when the pressure touch is released, and transmits the selected content based on a user command for the icon, wherein the user command is used to determine the selected content of the selected content. The icon selection command for transmission.
소정의 컨텐츠는 텍스트, 정지 영상, 동영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The predetermined content may include at least one of a text, a still image, and a video.
소정의 컨텐츠가 복수의 프레임을 포함하는 동영상일 경우, 상기 압력 터치가 지속되는 기간 동안 상기 복수의 프레임 중 일부의 프레임에 대한 캡쳐가 자동 수행되어 상기 선택 부분이 생성될 수 있다.When the predetermined content is a moving picture including a plurality of frames, the selection portion may be generated by automatically capturing a part of the plurality of frames during the duration of the pressure touch.
본 발명에 따르면 터치 스크린 상의 터치의 위치뿐 아니라 터치 압력의 크기를 검출할 수 있는 디스플레이 모듈을 포함하는 터치 입력 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a touch input device including a display module capable of detecting a magnitude of touch pressure as well as a position of a touch on a touch screen.
본 발명에 따르면, 사용자가 원하는 터치 스크린 표현으로 디스플레이 모듈의 시인성(visibility)을 향상 시킬 수 있으며, 특히, 아이콘 실행시 보다 용이하게 조작할 수 있다.According to the present invention, the visibility of the display module can be improved by the user's desired touch screen representation, and in particular, the icon can be easily operated when the icon is executed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메시지 입력 이외에 메시지 전송을 위한 추가적인 터치 입력이 없어도 사용자 입력 메시지가 전송될 수 있어, 메시지 전송을 위한 절차가 간편해질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a user input message may be transmitted even without an additional touch input for message transmission in addition to the message input, thereby simplifying the procedure for message transmission.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에 대한 블록도이다.1 is a block diagram of a touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 실시예에 따른 정전 용량 방식의 터치 센서 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다.2A and 2B are schematic diagrams of a capacitive touch sensor according to an embodiment and a configuration for an operation thereof.
도 2c는 디스플레이 패널을 포함하는 터치 입력 장치에서 터치 위치, 터치 압력 및 디스플레이 동작을 제어하기 위한 제어 블록을 예시한다.2C illustrates a control block for controlling touch position, touch pressure, and display operation in a touch input device including a display panel.
도3a 내지 도3f는 실시예에 따른 터치 입력 장치에서 디스플레이 패널에 대한 터치 센서 및 압력 센서의 상대적인 위치를 예시하는 개념도이다.3A to 3F are conceptual views illustrating relative positions of a touch sensor and a pressure sensor with respect to a display panel in a touch input device according to an embodiment.
도4a 내지 도4f는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에 전극시트의 형태로 구성된 압력 센서가 부착되는 예를 예시한다.4A to 4F illustrate an example in which a pressure sensor configured in the form of an electrode sheet is attached to a touch input device according to an embodiment of the present invention.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트의 단면을 예시한다 5 illustrates a cross section of an electrode sheet according to an embodiment of the invention.
도6a 내지 도6c는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에 압력 센서가 직접 형성되는 예를 예시한다.6A to 6C illustrate an example in which a pressure sensor is directly formed in a touch input device according to an embodiment of the present invention.
도7a 내지 도7d는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에 포함되는 전극의 형태를 예시하는 도면이다.7A to 7D are views illustrating shapes of electrodes included in a touch input device according to an embodiment of the present invention.
도8은 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 방법의 흐름도이다.8 is a flowchart of a touch input method according to an embodiment of the present invention.
도9는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 방법의 흐름을 기술하기 위한 터치 스크린(1001)에 표시되는 인터페이스에 대한 도면이다.9 is a diagram illustrating an interface displayed on the touch screen 1001 for describing the flow of a touch input method according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 입력 방법을 기술하기 위한 흐름도이다.10 is a flowchart for describing a touch input method according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 입력 방법을 기술하기 위한 터치 스크린(1001)에 표시되는 인터페이스에 대한 도면이다.11 is a diagram illustrating an interface displayed on a touch screen 1001 for describing a touch input method according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 12 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 센서를 활용한 터치 압력 검출을 기술하기 위한 도면이다.12 to 13 are diagrams for describing touch pressure detection using a pressure sensor according to another 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.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, 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 shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치를 설명한다. 이하에서는 정전용량 방식의 터치 센서 패널(100) 및 압력 검출 모듈(400)을 예시하나 임의의 방식으로 터치 위치 및/또는 터치 압력을 검출할 수 있는 터치 센서 패널(100) 및 압력 검출 모듈(400)이 적용될 수 있다. Hereinafter, a touch input device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the capacitive touch sensor panel 100 and the pressure detection module 400 are illustrated, but the touch sensor panel 100 and the pressure detection module 400 capable of detecting a touch position and / or touch pressure in an arbitrary manner. ) May be applied.
도 1a은 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에 대한 블록도이다.1A is a block diagram of a touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention.
도 1a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 터치 스크린(1001), 통신부(1002), 프로세서(1500), 기타 유닛(1004), 인터페이스(1006-1, 1006-2), 메모리(1005)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1A, the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention may include a touch screen 1001, a communication unit 1002, a processor 1500, other units 1004, an interface 1006-1, 1006-2) and a memory 1005.
본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치(1000)는 노트북(notebook) 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant) 및 스마트폰(smart phone)과 같은 휴대용 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치(100)는 데스크탑(desktop) 컴퓨터, 스마트 텔레비전(smart television)과 같은 비이동식 전자 장치일 수 있다. The touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may be a portable electronic device such as a notebook computer, a personal digital assistant (PDA), and a smart phone. In addition, the touch input device 100 according to the embodiment of the present invention may be a non-mobile electronic device such as a desktop computer or a smart television.
본 발명의 실시형태에 따른 터치 스크린(1001)은 사용자가 손가락과 같은 객체로 스크린을 접촉(터치)함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 터치 스크린(1001)은 패널 상의 접촉을 인식하고 컴퓨팅 시스템은 이러한 접촉을 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다. Touch screen 1001 according to an embodiment of the present invention allows a user to manipulate a computing system by touching (touching) the screen with an object such as a finger. In general, the touch screen 1001 recognizes the contacts on the panel and the computing system can interpret these contacts and perform calculations accordingly.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 터치 스크린(1001)은 사용자로부터 터치 입력을 수신하기 위한 적어도 하나의 영역을 포함하고, 터치 스크린(1001)을 통해 수신된 터치 입력은 통신부(1002)를 통해 프로세서(1500)로 입력될 수 있다. 그리고, 프로세서(1500)는 상기 터치 입력을 수신하여, 터치 입력에 따른 명령을 수행하고, 명령 수행 결과를 통신부(1002)를 통해 터치 스크린(1002)에 출력한다.In addition, the touch screen 1001 according to the embodiment of the present invention includes at least one area for receiving a touch input from a user, and the touch input received through the touch screen 1001 is a processor through the communication unit 1002. It may be input to 1500. The processor 1500 receives the touch input, performs a command according to the touch input, and outputs a command execution result to the touch screen 1002 through the communication unit 1002.
본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린(1001)은 디스플레이 패널(200A)을 포함하는 개념으로 사용될 수 있다.The touch screen 1001 according to the embodiment of the present invention may be used as a concept including the display panel 200A.
압력 센서(450, 460)는 터치 스크린(1001)을 통한 손가락과 같은 객체의 터치 입력에 기반한 정전 용량 변화량을 이용해 터치 압력을 감지하거나, 저항값 변화를 이용해 압력 또는 힘을 감지할 수 있다. 구체적으로, 도 3의 압력 센서나 도 4 내지 도 6의 압력 센서(450, 460)를 이용한 정전 용량 변화량에 따른 터치 압력을 검출하거나, 도 12 이하의 압력 센서(450)의 저항값 변화를 이용해 터치 압력이나 터치 힘을 검출할 수 있다. 이러한 검출된 터치 압력에 따른 터치 정보는 디스플레이 패널(200A)을 통해 출력될 수 있다.The pressure sensors 450 and 460 may sense touch pressure by using a capacitance change amount based on a touch input of an object such as a finger through the touch screen 1001, or detect pressure or force by using a resistance value change. Specifically, the touch pressure according to the capacitance change amount using the pressure sensor of FIG. 3 or the pressure sensors 450 and 460 of FIGS. 4 to 6 may be detected or the resistance value of the pressure sensor 450 of FIG. 12 or less may be used. Touch pressure or touch force can be detected. The touch information according to the detected touch pressure may be output through the display panel 200A.
프로세서(1500)는 메모리(1005), 통신부(1002), 터치 스크린(1001)으로부터의 명령 송수신 및 해당 명령 실행을 위한 프로세스를 제어할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따라 프로세서(1500)는 압력 터치 감지 정보를 수신하고, 압력 터치 감지 정보에 기초해 사용자 입력 메시지를 전송할 수 있다. 한편, 도 3 내지 도 7에 기술된 압력 검출 방식의 모든 예를 적용하여 상기 프로세서(1500)가 구동될 수 있다. The processor 1500 may control a process for transmitting and receiving commands from the memory 1005, the communication unit 1002, and the touch screen 1001, and executing the corresponding command. Further, according to an embodiment of the present invention, the processor 1500 may receive pressure touch sensing information and transmit a user input message based on the pressure touch sensing information. Meanwhile, the processor 1500 may be driven by applying all the examples of the pressure detection method described in FIGS. 3 to 7.
통신부(1002)는 터치 스크린(1001)으로부터 터치 입력을 수신하여 이를 프로세서(1500)로 전송하며, 인터페이스(1006-1,2)는 프로세서(1500), 기타유닛(1004), 메모리(1005)간 데이터 송수신을 매개한다. The communication unit 1002 receives a touch input from the touch screen 1001 and transmits the touch input to the processor 1500, and the interfaces 1006-1 and 2 are between the processor 1500, the guitar unit 1004, and the memory 1005. It mediates data transmission and reception.
메모리(1005)는 프로세스(1003)와의 데이터 송수신을 통한 명령을 저장한다.The memory 1005 stores instructions through data transmission and reception with the process 1003.
기타 유닛(1004)은 본 발명에 따른 터치 입력 장치(1000)의 기본적인 기능을 수행하고 성능을 유지하기 위한, 각 구성을 동작시키기 위한 전원을 공급하는 전원 공급부(1004-1), 음성 및 사운드의 입출력에 관여하는 오디오부(1004-2), 자이로 센서, 가속 센서, 진동 센서, 근접 센서, 자석 센서 등을 포함하는 센서부 및 통화 시간이나 터치 지속 시간 등을 확인하기 위한 타이머(1004-4) 등을 포함할 수 있다.The other unit 1004 performs a basic function of the touch input device 1000 according to the present invention and maintains its performance. A sensor unit including an audio unit 1004-2, a gyro sensor, an acceleration sensor, a vibration sensor, a proximity sensor, a magnetic sensor, etc. involved in input / output, and a timer 1004-4 for checking talk time or touch duration, and the like. And the like.
다만, 상기 구성은 필요에 따라 생략되거나, 교체될 수 있고, 또 다른 구성이 더 부가될 수도 있다. However, the above configuration may be omitted or replaced as necessary, and another configuration may be further added.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에 포함되는 정전 용량 방식의 터치 센서(10) 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다. 도 2a를 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.2A is a schematic diagram of a capacitive touch sensor 10 included in a touch input device according to an embodiment of the present invention, and a configuration for its operation. Referring to FIG. 2A, 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.
도 2a에 도시된 바와 같이, 터치 센서(10)는 복수의 구동 전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신 전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다. 도 2a에서는 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.As shown in FIG. 2A, the touch sensor 10 may include a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm. In FIG. 2A, although 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. Here, n and m are positive integers and may have the same or different values, and may vary in size according to embodiments.
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.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, and the receiving electrode RX includes a plurality of receiving electrodes extending in the second axis direction crossing the first axis direction. RX1 to RXm).
도7a 및 도7b에 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.As shown in FIGS. 7A and 7B, in the touch sensor 10 according to the exemplary embodiment of the present invention, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on the same layer. Can be. For example, 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.
또한, 도7c에 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 커버의 하면에 형성되거나 디스플레이 모듈(200)의 내부에 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7C, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on different layers. For example, any one of 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, and the other may be formed on a lower surface of a cover to be described later. It may be formed inside the (200).
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.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 (for example, indium tin oxide (ITO) or ATO made of tin oxide (SnO 2) and indium oxide (In 2 O 3)). (Antimony Tin Oxide)) and the like. However, this is only an example and the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of another transparent conductive material or an opaque conductive material. For example, 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. In addition, the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh.
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.The driving unit 12 according to the exemplary embodiment of the present invention may apply a driving signal to the driving electrodes TX1 to TXn. In an embodiment of the present invention, 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.
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.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. By receiving a sensing signal that includes a touch can detect whether the touch position. For example, 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. As described above, 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.
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.For example, 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. In addition, 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. In addition to the receiver, the detector 11 may include an ADC and a processor.
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.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.
도 2a에서 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.In FIG. 2A, the driving unit 12 and the sensing unit 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. 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.
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. 도 2a에서 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.As described above, 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. In FIG. 2A, 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.
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.More specifically, when the touch on the touch sensor 10 occurs, 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. Similarly, 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.
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, 도 2b와 같이, 자기 정전용량(self capacitance)의 변화량에 기초하여 터치 위치를 감지하는 것도 가능하다.In the above, 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. 2B, the touch position may be sensed based on the amount of change in the self capacitance.
도 2b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 입력 장치에 포함되는 또 다른 정전용량 방식의 터치 센서(10) 및 이의 동작을 설명하기 위한 개략도이다. 도 2b에 도시된 터치 센서(10)에는 복수의 터치 전극(30)이 구비된다. 복수의 터치 전극(30)은 도7d에 도시된 바와 같이, 일정한 간격을 두고 격자 모양으로 배치될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.2B is a schematic diagram illustrating another capacitive touch sensor 10 included in the touch input device according to another embodiment of the present invention, and an operation thereof. The touch sensor 10 illustrated in FIG. 2B includes a plurality of touch electrodes 30. As illustrated in FIG. 7D, the plurality of touch electrodes 30 may be disposed in a lattice shape at regular intervals, but is not limited thereto.
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.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. In addition, 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.
이때, 감지부(11)가 감지한 감지신호에 의하여, 터치 센서(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.At this time, whether the touch on the touch sensor 10 and / or the touch position is detected by the sensing signal detected by the sensing unit 11. For example, since the coordinates of the touch electrode 30 are known in advance, it is possible to detect whether the object touches the surface of the touch sensor 10 and / or its position.
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.In the above description, for convenience, 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.
도 2c는 디스플레이 패널을 포함하는 터치 입력 장치에서 터치 위치, 터치 압력 및 디스플레이 동작을 제어하기 위한 제어 블록을 예시한다. 디스플레이 기능 및 터치 위치 검출에 더하여 터치 압력을 검출할 수 있도록 구성된 터치 입력 장치(1000)에서 제어 블록은 전술한 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 제어기(1100), 디스플레이 패널을 구동하기 위한 디스플레이 제어기(1200) 및 압력을 검출하기 위한 압력 센서 제어기(1300)를 포함하여 구성될 수 있다. 디스플레이 제어기(1200)는 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 메인보드(main board) 상의 중앙 처리 유닛인 CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor) 등으로부터 입력을 받아 디스플레이 패널(200A)에 원하는 내용을 디스플레이 하도록 하는 제어회로를 포함할 수 있다. 이러한 제어회로는 디스플레이 패널 제어 IC, 그래픽 제어 IC(graphic controller IC) 및 기타 디스플레이 패널(200A) 작동에 필요한 회로를 포함할 수 있다.2C illustrates a control block for controlling touch position, touch pressure, and display operation in a touch input device including a display panel. In addition to the display function and the touch position detection, in the touch input device 1000 configured to detect the touch pressure, the control block includes a touch sensor controller 1100 for detecting the aforementioned touch position and a display controller for driving the display panel. 1200 and a pressure sensor controller 1300 for detecting pressure. The display controller 1200 receives input from a central processing unit (CPU), an application processor (AP), or the like, which is a central processing unit on a main board for operating the touch input device 1000, to the display panel 200A. It may include a control circuit to display the desired content. Such control circuits may include display panel control ICs, graphic controller ICs, and other circuits necessary for operating the display panel 200A.
압력 센서를 통해 압력을 검출하기 위한 압력 센서 제어기(1300)는 터치 센서 제어기(1100)의 구성과 유사하게 구성되어 터치 센서 제어기(1100)와 유사하게 동작할 수 있다.The pressure sensor controller 1300 for detecting pressure through the pressure sensor may be configured similar to the configuration of the touch sensor controller 1100 to operate similarly to the touch sensor controller 1100.
실시예에 따라, 터치 센서 제어기(1100), 디스플레이 제어기(1200) 및 압력 센서 제어기(1300)는 서로 다른 구성요소로서 터치 입력 장치(1000)에 포함될 수 있다. 예컨대, 터치 센서 제어기(1100), 디스플레이 제어기(1200) 및 압력 센서 제어기(1300)는 각각 서로 다른 칩(chip)으로 구성될 수 있다. 이때, 터치 입력 장치(1000)의 프로세서(1500)는 터치 센서 제어기(1100), 디스플레이 제어기(1200) 및 압력 센서 제어기(1300)에 대한 호스트(host) 프로세서로서 기능할 수 있다.According to an embodiment, the touch sensor controller 1100, the display controller 1200, and the pressure sensor controller 1300 may be included in the touch input device 1000 as different components. For example, the touch sensor controller 1100, the display controller 1200, and the pressure sensor controller 1300 may be configured with different chips. In this case, the processor 1500 of the touch input device 1000 may function as a host processor for the touch sensor controller 1100, the display controller 1200, and the pressure sensor controller 1300.
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 셀폰(cell phone), PDA(Personal Data Assistant), 스마트폰(smartphone), 태블랫 PC(tablet Personal Computer), MP3 플레이어, 노트북(notebook) 등과 같은 디스플레이 화면 및/또는 터치 스크린을 포함하는 전자 장치를 포함할 수 있다.The touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may be a cell phone, a personal data assistant (PDA), a smartphone, a tablet PC, an MP3 player, a notebook, or the like. It may include an electronic device including the same display screen and / or a touch screen.
이와 같은 터치 입력 장치(1000)를 얇고(slim) 경량(light weight)으로 제작하기 위해, 전술한 바와 같이 별개로 구성되는 터치 센서 제어기(1100), 디스플레이 제어기(1200) 및 압력 센서 제어기(1300)가 실시예에 따라 하나 이상의 구성으로 통합될 수 있다. 이에 더하여 프로세서(1500)에 이들 각각의 제어기가 통합되는 것도 가능하다. 이와 더불어, 실시예에 따라 디스플레이 패널(200A)에 터치 센서(10) 및/또는 압력 센서가 통합될 수 있다.In order to manufacture such a touch input device 1000 in a slim and light weight, the touch sensor controller 1100, the display controller 1200, and the pressure sensor controller 1300, which are separately configured as described above, are manufactured. Can be integrated into one or more configurations, depending on the embodiment. In addition, each of these controllers may be integrated into the processor 1500. In addition, the touch sensor 10 and / or the pressure sensor may be integrated in the display panel 200A according to an exemplary embodiment.
실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서(10)가 디스플레이 패널(200A) 외부 또는 내부에 위치할 수 있다. 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)의 디스플레이 패널(200A)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.In the touch input device 1000 according to the exemplary embodiment, the touch sensor 10 for detecting a touch position may be located outside or inside the display panel 200A. The display panel 200A of the touch input device 1000 according to the embodiment is included in a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED), and the like. It may be a display panel. 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.
도3a 내지 도3f는 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 디스플레이 패널(200A)에 대한 디스플레이 전극의 상대적인 위치를 예시하는 개념도이다. 먼저, 도3a 내지 도3c를 참조하여, LCD 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)의 구성을 설명하기로 한다.3A to 3F are conceptual views illustrating a relative position of a display electrode with respect to the display panel 200A in the touch input device 1000 according to the embodiment. First, referring to Figures 3a to 3c, the configuration of the display panel 200A using the LCD panel will be described.
도3a 내지 도3c에 도시된 바와 같이, LCD 패널은 액정 셀(liquid crystal cell)을 포함하는 액정층(250), 액정층(250)의 양단에 전극을 포함하는 제1기판층(261)과 제2기판층(262), 그리고 상기 액정층(250)과 대향하는 방향으로서 상기 제1기판층(261)의 일면에 제1편광층(271) 및 상기 제2기판층(262)의 일면에 제2편광층(272)을 포함할 수 있다. 이때, 제1기판층(261)은 컬러필터 글라스(color filter glass)일 수 있고, 제2기판층(262)은 TFT 글라스(TFT glass)일 수 있다. 또한, 실시예에 따라 제1기판층(261) 및 제2기판층(262) 중 적어도 하나는 플라스틱과 같은 벤딩(bending) 가능한 물질로 형성될 수 있다. 도3a 내지 도3c에서 제2기판층(262)은, 데이터 라인(data line), 게이트 라인(gate line), TFT, 공통 전극(Vcom: common electrode) 및 픽셀 전극(pixel electrode) 등을 포함하는 다양한 층으로 이루어질 수 있다. 이들 전기적 구성요소들은, 제어된 전기장을 생성하여 액정층(250)에 위치한 액정들을 배향시키도록 작동할 수 있다.As shown in FIGS. 3A to 3C, the LCD panel includes a liquid crystal layer 250 including a liquid crystal cell, a first substrate layer 261 including electrodes at both ends of the liquid crystal layer 250, and a liquid crystal layer 250. On one surface of the first polarizing layer 271 and the second substrate layer 262 on one surface of the first substrate layer 261 in a direction facing the second substrate layer 262 and the liquid crystal layer 250. The second polarizing layer 272 may be included. In this case, the first substrate layer 261 may be a color filter glass, and the second substrate layer 262 may be a TFT glass. In some embodiments, 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. 3A to 3C, the second substrate layer 262 may include a data line, a gate line, a TFT, a common electrode (Vcom), a pixel electrode, and the like. It may consist of various layers. These electrical components can operate to produce a controlled electric field to orient the liquid crystals located in the liquid crystal layer 250.
다음으로, 도3d 내지 도3f를 참조하여, OLED 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)의 구성을 설명하기로 한다.Next, the configuration of the display panel 200A using the OLED panel will be described with reference to FIGS. 3D to 3F.
도3d 내지 도3f에 도시된 바와 같이, OLED 패널은 OLED(Organic Light-Emitting Diode)를 포함하는 유기물층(280), 유기물층(280)의 양단에 전극을 포함하는 제1기판층(281)과 제2기판층(283), 그리고 상기 액정층(280)과 대향하는 방향으로서 상기 제1기판층(281)의 일면에 제1편광층(282)을 포함할 수 있다. 이때, 제1기판층(281)은 인캡 글라스(Encapsulation glass)일 수 있고, 제2기판층(283)은 TFT 글라스(TFT glass)일 수 있다. 또한, 실시예에 따라 제1기판층(281) 및 제2기판층(283) 중 적어도 하나는 플라스틱과 같은 벤딩(bending) 가능한 물질로 형성될 수 있다. 도3d 내지 도3f에 도시된 OLED 패널의 경우, 게이트 라인, 데이터 라인, 제1전원라인(ELVDD), 제2전원라인(ELVSS) 등의 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극을 포함할 수 있다. OLED(Organic Light-Emitting Diode) 패널은 형광 또는 인광 유기물 박막에 전류를 흘리면 전자와 정공이 유기물층에서 결합하면서 빛이 발생하는 원리를 이용한 자체 발광형 디스플레이 패널로서, 발광층을 구성하는 유기물질이 빛의 색깔을 결정한다.As shown in FIGS. 3D to 3F, the OLED panel includes an organic material layer 280 including an organic light-emitting diode (OLED), a first substrate layer 281 including electrodes on both ends of the organic material layer 280, and a second substrate. The first polarizing layer 282 may be included on one surface of the first substrate layer 281 in the direction opposite to the second substrate layer 283 and the liquid crystal layer 280. In this case, the first substrate layer 281 may be encapsulation glass, and the second substrate layer 283 may be TFT glass. In some embodiments, at least one of the first substrate layer 281 and the second substrate layer 283 may be formed of a bendable material such as plastic. In the OLED panel illustrated in FIGS. 3D to 3F, an electrode used to drive the display panel 200A, such as a gate line, a data line, a first power line ELVDD, and a second power line ELVSS, may be included. Can be. OLED (Organic Light-Emitting Diode) panel is a self-luminous display panel using the principle that light is generated when electrons and holes combine in the organic material layer when electric current flows through the fluorescent or phosphorescent organic thin film. Determine the color
구체적으로, OLED는 유리나 플라스틱 위에 유기물을 도포해 전기를 흘리면, 유기물이 광을 발산하는 원리를 이용한다. 즉, 유기물의 양극과 음극에 각각 정공과 전자를 주입하여 발광층에 재결합시키면 에너지가 높은 상태인 여기자(excitation)를 형성하고, 여기자가 에너지가 낮은 상태로 떨어지면서 에너지가 방출되어 특정한 파장의 빛이 생성되는 원리를 이용하는 것이다. 이때, 발광층의 유기물에 따라 빛의 색깔이 달라진다.Specifically, OLED uses a principle that the organic material emits light when the organic material is applied to glass or plastic to flow electricity. In other words, when holes and electrons are injected into the anode and cathode of the organic material and recombined in the light emitting layer, excitons are formed in a high energy state. Is to use the generated principle. At this time, the color of light varies according to the organic material of the light emitting layer.
OLED는 픽셀 매트릭스를 구성하고 있는 픽셀의 동작특성에 따라 라인 구동 방식의 PM-OLED(Passive-matrix Organic Light-Emitting Diode)와 개별 구동 방식의 AM-OLED(Active-matrix Organic Light-Emitting Diode)가 존재한다. 양자 모두 백라이트를 필요로 하지 않기 때문에 디스플레이 모듈을 매우 얇게 구현할 수 있고, 각도에 따라 명암비가 일정하고, 온도에 따른 색 재현성이 좋다는 장점을 갖는다. 또한, 미구동 픽셀은 전력을 소모하지 않는다는 점에서 매우 경제적이다.OLED is composed of line-driven passive-matrix organic light-emitting diode (PM-OLED) and individual-driven active-matrix organic light-emitting diode (AM-OLED) depending on the operating characteristics of the pixels constituting the pixel matrix. exist. Since both require no backlight, the display module can be made very thin, the contrast ratio is constant according to the angle, and color reproducibility with temperature is good. In addition, undriven pixels are very economical in that they do not consume power.
동작 면에서 PM-OLED는 높은 전류로 스캐닝 시간(scanning time) 동안만 발광을 하고, AM-OLED는 낮은 전류로 프레임 시간(frame time)동안 계속 발광 상태를 유지한다. 따라서, AM-OLED는 PM-OLED에 비해서 해상도가 좋고, 대면적 디스플레이 패널 구동이 유리하며, 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 또한, 박막 트랜지스터(TFT)를 내장하여 각 소자를 개별적으로 제어할 수 있기 때문에 정교한 화면을 구현하기 쉽다.In operation, the PM-OLED emits light only during a scanning time at a high current, and the AM-OLED maintains light emission during a frame time at a low current. Therefore, the AM-OLED has the advantages of better resolution, greater area display panel driving, and lower power consumption than PM-OLED. In addition, each device can be individually controlled by embedding a thin film transistor (TFT), so it is easy to realize a sophisticated screen.
당해 기술분야의 당업자에게는, LCD 패널 또는 OLED 패널이 디스플레이 기능을 수행하기 위해 다른 구성을 더 포함할 수 있으며 변형이 가능함이 자명할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that the LCD panel or OLED panel may further include other configurations and may be modified to perform display functions.
도3a 및 도3d는, 터치 입력 장치(1000)에서 터치 센서(10)가 디스플레이 패널(200A)의 외부에 배치된 것을 도시한다. 디스플레이 패널(200A) 상부에는 터치 센서가 배치될 수 있고, 제3 전극(610) 및 제4 전극(611)이 터치 센서에 포함될 수 있다. 터치 입력 장치(1000)에 대한 터치 표면은 터치 센서의 표면일 수 있다. 또한, 제1 전극(620) 및 제2 전극(621)이 제2기판층(262, 283) 상부에 배치될 수 있다.3A and 3D illustrate that the touch sensor 10 is disposed outside the display panel 200A in the touch input device 1000. A touch sensor may be disposed on the display panel 200A, and the third electrode 610 and the fourth electrode 611 may be included in the touch sensor. The touch surface for the touch input device 1000 may be a surface of the touch sensor. In addition, the first electrode 620 and the second electrode 621 may be disposed on the second substrate layers 262 and 283.
도3b, 도3c, 도3e 및 도3f는, 터치 입력 장치(1000)에서 터치 센서(10)가 디스플레이 패널(200A)의 내부에 배치된 것을 도시한다.3B, 3C, 3E, and 3F illustrate that the touch sensor 10 is disposed inside the display panel 200A in the touch input device 1000.
도3b 및 도3e에서는 제3 전극(610) 및 제4 전극(611)이 제1기판층(261,281)과 제1편광층(271,282) 사이에 배치되어 있다. 이때, 터치 입력 장치(1000)에 대한 터치 표면은 디스플레이 패널(200A)의 외면으로서 도3b 및 도3e에서 상부면 또는 하부면이 될 수 있다. 또한, 제1 전극(620) 및 제2 전극(621)이 제2기판층(262, 283) 상부에 배치될 수 있다.3B and 3E, the third electrode 610 and the fourth electrode 611 are disposed between the first substrate layers 261 and 281 and the first polarization layers 271 and 282. In this case, the touch surface of the touch input device 1000 may be an upper surface or a lower surface of FIGS. 3B and 3E as an outer surface of the display panel 200A. In addition, the first electrode 620 and the second electrode 621 may be disposed on the second substrate layers 262 and 283.
도3c 및 도3f에서는 제1 전극(620) 및 제2 전극(621)이 제2기판층(262, 283) 상부에 배치될 수 있다.3C and 3F, the first electrode 620 and the second electrode 621 may be disposed on the second substrate layers 262 and 283.
도3a 내지 도3f에 도시된 터치 입력 장치(1000)에 대한 터치 표면은 디스플레이 패널(200A)의 외면으로서 디스플레이 패널(200A)의 상부면 또는 하부면이 될 수 있다. 이 때, 도3a 내지 도3f에서, 터치 표면이 될 수 있는 디스플레이 패널(200A)의 상부면 또는 하부면은 디스플레이 패널(200A)을 보호하기 위해서 커버층(미도시)으로 덮여있을 수 있다. The touch surface for the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A to 3F may be an outer surface of the display panel 200A and may be an upper surface or a lower surface of the display panel 200A. 3A to 3F, the upper or lower surface of the display panel 200A, which may be a touch surface, may be covered with a cover layer (not shown) to protect the display panel 200A.
또한, 제1 전극(620) 및 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나는 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극일 수 있으며, 구체적으로 디스플레이 패널(200A)이 LCD 패널인 경우, 제1 전극(620) 및 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나는 데이터 라인(data line), 게이트 라인(gate line), TFT, 공통 전극(Vcom: common electrode) 및 픽셀 전극(pixel electrode) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 디스플레이 패널(200A)이 OLED 패널인 경우, 제1 전극(620) 및 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나는 데이터 라인(data line), 게이트 라인(gate line), 제1전원라인(ELVDD) 및 제2전원라인(ELVSS) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.또한, 도3a 내지 도3f에서는 제1 전극(620) 및 제2 전극(621)이 제2기판층(262, 283) 상부에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정하지 않으며, 제1 전극(620) 및 제2 전극(621)이 제1기판층(261, 281) 하부에 배치될 수도 있고, 제1 전극(620) 및 제2 전극(621) 중 어느 하나는 제2기판층(262, 283) 상부에 배치되고 다른 하나는 제1기판층(261, 281) 하부에 배치될 수도 있다.In addition, at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621 may be an electrode used to drive the display panel 200A, and specifically, when the display panel 200A is an LCD panel, At least one of the electrode 620 and the second electrode 621 may be at least one of a data line, a gate line, a TFT, a common electrode (Vcom), and a pixel electrode. When the display panel 200A is an OLED panel, at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621 may include a data line, a gate line, At least one of the first power line ELVDD and the second power line ELVSS may be included. In addition, in FIGS. 3A to 3F, the first electrode 620 and the second electrode 621 may be a second substrate. Although illustrated as being disposed above the layers 262 and 283, the present invention is not limited thereto, and the first electrode 620 and the second electrode 621 may be formed. The first substrate layer 261 and 281 may be disposed below, and either one of the first electrode 620 and the second electrode 621 may be disposed on the second substrate layer 262 and 283 and the other may be the first. The substrate layers 261 and 281 may also be disposed below the substrate layers 261 and 281.
또한, 실시예에 따라 터치 센서(10) 중 적어도 일부는 디스플레이 패널(200A) 내에 위치하도록 구성되고 터치 센서 중 적어도 나머지 일부는 디스플레이 패널(200A) 외부에 위치하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 터치 센서를 구성하는 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 중 어느 하나의 전극은 디스플레이 패널(200A) 외부에 위치하도록 구성될 수 있으며, 나머지 전극은 디스플레이 패널(200A) 내부에 위치하도록 구성될 수도 있다. 디스플레이 패널(200A) 내부에 터치 센서(10)가 배치되는 경우, 터치 센서 동작을 위한 전극이 추가로 배치될 수도 있으나, 디스플레이 패널(200A) 내부에 위치하는 다양한 구성 및/또는 전극이 터치 센싱을 위한 터치 센서(10)로 이용될 수도 있다. 또한, 실시예에 따라 터치 센서(10) 중 적어도 일부는 디스플레이 패널(200A)에 포함된 제1기판층(261, 281)과 제2기판층(262, 283) 사이에 위치하도록 구성될 수 있다. 이때, 터치 센서 중 상기 적어도 일부를 제외한 나머지는 디스플레이 패널(200A) 내부로서 제1기판층(261, 281)과 제2기판층(262, 283) 사이가 아닌 위치에 배치될 수 있다. In some embodiments, at least some of the touch sensors 10 may be configured to be positioned in the display panel 200A, and at least some of the touch sensors may be configured to be positioned outside the display panel 200A. For example, any one of the driving electrode TX and the receiving electrode RX constituting the touch sensor may be configured to be positioned outside the display panel 200A, and the remaining electrodes are positioned inside the display panel 200A. It may be configured. When the touch sensor 10 is disposed inside the display panel 200A, an electrode for operating the touch sensor may be additionally disposed, but various configurations and / or electrodes positioned inside the display panel 200A may perform touch sensing. It may be used as a touch sensor 10 for. In some embodiments, at least some of the touch sensors 10 may be configured to be positioned between the first substrate layers 261 and 281 and the second substrate layers 262 and 283 included in the display panel 200A. . In this case, the rest of the touch sensors other than the at least part of the touch sensor may be disposed inside the display panel 200A and not positioned between the first substrate layers 261 and 281 and the second substrate layers 262 and 283.
다음은, 도3a 내지 도3f에 도시된 제1 전극(620), 제2 전극(621), 제3 전극(610) 및 제4 전극(611) 중 일부를 이용하여 터치 위치를 검출하는 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of detecting a touch position using some of the first electrode 620, the second electrode 621, the third electrode 610, and the fourth electrode 611 illustrated in FIGS. 3A to 3F is described. Explain.
도3a, 도3b, 도3d 및 도3e에 도시된 터치 입력 장치(1000)의 터치 센서(10)는 제3 전극(610)과 제4 전극(611)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제3 전극(610) 및 제4 전극(611)이 도 2a에서 설명된 구동전극 및 수신전극으로 동작하여 제3 전극(610)과 제4 전극(611) 사이의 상호정전용량에 따라 터치 위치를 검출할 수 있다. 또한, 제3 전극(610) 및 제4 전극(611)이 도 2b에서 설명된 단일 전극(30)으로 동작하여 제3 전극(610) 및 제4 전극(611) 각각의 자기정전용량에 따라 터치 위치를 검출할 수 있다.The touch sensor 10 of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A, 3B, 3D, and 3E may include a third electrode 610 and a fourth electrode 611. Specifically, the third electrode 610 and the fourth electrode 611 operate as the driving electrode and the receiving electrode described with reference to FIG. 2A, and according to the mutual capacitance between the third electrode 610 and the fourth electrode 611. The touch position can be detected. In addition, the third electrode 610 and the fourth electrode 611 operate as the single electrode 30 described with reference to FIG. 2B, and according to the self capacitance of each of the third electrode 610 and the fourth electrode 611. The position can be detected.
또한, 도3b 및 도3e에 도시된 터치 입력 장치(1000)의 터치 센서(10)는 제3 전극(610)과 제1 전극(620)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제3 전극(610) 및 제1 전극(620)이 도 2a에서 설명된 구동전극 및 수신전극으로 동작하여 제3 전극(610)과 제1 전극(620) 사이의 상호정전용량에 따라 터치 위치를 검출할 수 있다. 이 때, 제1 전극(620)이 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극일 경우, 제1 시간구간에 디스플레이 패널(200A)을 구동하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 위치를 검출할 수 있다.In addition, the touch sensor 10 of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3B and 3E may include a third electrode 610 and a first electrode 620. In detail, the third electrode 610 and the first electrode 620 operate as the driving electrode and the receiving electrode described with reference to FIG. 2A, and according to the mutual capacitance between the third electrode 610 and the first electrode 620. The touch position can be detected. In this case, when the first electrode 620 is an electrode used to drive the display panel 200A, the display panel 200A is driven in the first time interval, and the touch is performed in a second time interval different from the first time interval. The position can be detected.
도3c 및 도3f에 도시된 터치 입력 장치(1000)의 터치 센서(10)는 제1 전극(620)과 제2 전극(621)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(620) 및 제2 전극(621)이 도 2a에서 설명된 구동전극 및 수신전극으로 동작하여 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 사이의 상호정전용량에 따라 터치 위치를 검출할 수 있다. 또한, 제1 전극(620) 및 제2 전극(621)이 도 2b에서 설명된 단일 전극(30)으로 동작하여 제1 전극(620) 및 제2 전극(621) 각각의 자기정전용량에 따라 터치 위치를 검출할 수 있다. 이 때, 제1 전극(620) 및/또는 제2 전극(621)이 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극일 경우, 제1 시간구간에 디스플레이 패널(200A)을 구동하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 위치를 검출할 수 있다.The touch sensor 10 of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3C and 3F may include a first electrode 620 and a second electrode 621. In detail, the first electrode 620 and the second electrode 621 operate as the driving electrode and the receiving electrode described with reference to FIG. 2A, and according to the mutual capacitance between the first electrode 620 and the second electrode 621. The touch position can be detected. In addition, the first electrode 620 and the second electrode 621 operate as the single electrode 30 described in FIG. 2B, and according to the self capacitance of each of the first electrode 620 and the second electrode 621. The position can be detected. In this case, when the first electrode 620 and / or the second electrode 621 is an electrode used to drive the display panel 200A, the display panel 200A is driven during the first time interval, and the first time is performed. The touch position may be detected in a second time section different from the section.
다음은, 도3a 내지 도3f에 도시된 제1 전극(620), 제2 전극(621), 제3 전극(610) 및 제4 전극(611) 중 일부를 이용하여 터치 압력을 검출하는 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of detecting touch pressure using some of the first electrode 620, the second electrode 621, the third electrode 610, and the fourth electrode 611 illustrated in FIGS. 3A to 3F is described. Explain.
도3a, 도3b, 도3d 및 도3e에 도시된 터치 입력 장치(1000)의 압력 센서는 제3 전극(610)과 제4 전극(611)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 터치 표면에 압력이 인가되면, 압력 센서와 이격되고, 디스플레이 패널(200A)의 상부, 하부 또는 내부에 위치한 기준 전위층(미도시)과 압력 센서 사이의 거리가 변하고, 압력 센서와 기준 전위층 사이의 거리가 변함에 따라, 제3 전극(610)과 제4 전극(611) 사이의 상호 정전용량이 변할 수 있다. 이와 같이, 제3 전극(610)과 제4 전극(611) 사이의 상호 정전용량에 따라 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 터치 센서(10)가 제3 전극(610)과 제4 전극(611)으로 구성되는 경우, 터치 위치를 검출함과 동시에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 터치 위치를 검출하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 제1 전극(620) 및/또는 제2 전극(621)이 압력 센서인 제3 전극(610) 및 제4 전극(611)과 기준 전위층 사이에 배치되는 경우, 압력 센서와 기준 전위층 간의 거리 변화에 따른 정전용량 변화를 감지하기 위해서는 터치 압력을 검출하는 시간구간동안 제1 전극(620) 및/또는 제2 전극(621)이 floating될 수 있다.The pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A, 3B, 3D, and 3E may include a third electrode 610 and a fourth electrode 611. Specifically, when pressure is applied to the touch surface, the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A is changed, and the pressure sensor and the reference are changed. As the distance between the potential layers changes, the mutual capacitance between the third electrode 610 and the fourth electrode 611 may change. As such, the touch pressure may be detected according to the mutual capacitance between the third electrode 610 and the fourth electrode 611. In this case, when the touch sensor 10 includes the third electrode 610 and the fourth electrode 611, the touch pressure may be detected while the touch position is detected. In addition, the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval. In addition, the first electrode 620 and / or the second electrode 621 used to drive the display panel 200A may be disposed between the third electrode 610 and the fourth electrode 611, which are pressure sensors, and the reference potential layer. When disposed, the first electrode 620 and / or the second electrode 621 may be floated during the time period for detecting the touch pressure in order to detect a change in capacitance according to a change in distance between the pressure sensor and the reference potential layer. .
또한, 도3a, 도3b, 도3d 및 도3e에 도시된 터치 입력 장치(1000)의 압력 센서는 제3 전극(610)과 제4 전극(611) 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 구체적으로, 터치 표면에 압력이 인가되면, 압력 센서와 이격되고, 디스플레이 패널(200A)의 상부, 하부, 또는 내부에 위치한 기준 전위층(미도시)과 압력 센서 사이의 거리가 변하고, 압력 센서와 기준 전위층 사이의 거리가 변함에 따라, 제3 전극(610)과 기준 전위층 사이의 정전용량, 즉 제3 전극(610)의 자기 정전용량 및/또는 제4 전극(611)과 기준 전위층 사이의 정전용량, 즉 제4 전극(611)의 자기 정전용량이 변할 수 있다. 이와 같이, 제3 전극(610) 및/또는 제4 전극(611)의 자기 정전용량에 따라 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 터치 센서(10)가 제3 전극(610)과 제4 전극(611)으로 구성되는 경우, 터치 위치를 검출함과 동시에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 터치 위치를 검출하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 제1 전극(620) 및/또는 제2 전극(621)이 압력 센서인 제3 전극(610) 및/또는 제4 전극(611)과 기준 전위층 사이에 배치되는 경우, 압력 센서와 기준 전위층 간의 거리 변화에 따른 정전용량 변화를 감지하기 위해서는 터치 압력을 검출하는 시간구간동안 제1 전극(620) 및/또는 제2 전극(621)이 floating될 수 있다.In addition, the pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A, 3B, 3D, and 3E may be configured as at least one of the third electrode 610 and the fourth electrode 611. Specifically, when pressure is applied to the touch surface, the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A changes, and the pressure sensor is separated from the pressure sensor. As the distance between the reference potential layer changes, the capacitance between the third electrode 610 and the reference potential layer, that is, the self capacitance of the third electrode 610 and / or the fourth electrode 611 and the reference potential layer The capacitance between the magnetic capacitance of the fourth electrode 611 may change. As such, the touch pressure may be detected according to the magnetic capacitance of the third electrode 610 and / or the fourth electrode 611. In this case, when the touch sensor 10 includes the third electrode 610 and the fourth electrode 611, the touch pressure may be detected while the touch position is detected. In addition, the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval. In addition, the first electrode 620 and / or the second electrode 621 used to drive the display panel 200A may be the third electrode 610 and / or the fourth electrode 611 and the reference potential layer which are pressure sensors. When disposed between, the first electrode 620 and / or the second electrode 621 may be floated during the time period for detecting the touch pressure in order to detect a change in capacitance according to a change in distance between the pressure sensor and the reference potential layer. Can be.
도3b 및 도3e에 도시된 터치 입력 장치(1000)의 압력 센서는 제3 전극(610)과 제1 전극(620)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 터치 표면에 압력이 인가되면, 압력 센서와 이격되고, 디스플레이 패널(200A)의 상부, 하부 또는 내부에 위치한 기준 전위층(미도시)과 압력 센서 사이의 거리가 변하고, 압력 센서와 기준 전위층 사이의 거리가 변함에 따라, 제3 전극(610)과 제1 전극(620) 사이의 상호 정전용량이 변할 수 있다. 이와 같이, 제3 전극(610)과 제1 전극(620) 사이의 상호 정전용량에 따라 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 터치 센서(10)가 제3 전극(610)과 제4 전극(611) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 경우, 터치 위치를 검출함과 동시에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 터치 위치를 검출하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극이 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 경우, 디스플레이 패널(200A)을 구동함과 동시에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 디스플레이 패널(200A)을 구동하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 터치 센서(10)가 제3 전극(610)과 제4 전극(611) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되고, 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극이 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 경우, 디스플레이 패널(200A)을 구동함과 동시에 터치 위치 및 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 터치 위치를 검출하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출하고, 제1 시간구간 및 제2 시간구간과 다른 제3 시간구간에 디스플레이 패널(200A)을 구동할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 제2 전극(621)이 압력 센서인 제3 전극(610)과 기준 전위층 사이에 배치되는 경우, 압력 센서와 기준 전위층 간의 거리 변화에 따른 정전용량 변화를 감지하기 위해서는 터치 압력을 검출하는 시간구간동안 제2 전극(621)이 floating될 수 있다.The pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3B and 3E may include a third electrode 610 and a first electrode 620. Specifically, when pressure is applied to the touch surface, the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A is changed, and the pressure sensor and the reference are changed. As the distance between the potential layers changes, the mutual capacitance between the third electrode 610 and the first electrode 620 may change. As such, the touch pressure may be detected according to the mutual capacitance between the third electrode 610 and the first electrode 620. In this case, when the touch sensor 10 includes at least one of the third electrode 610 and the fourth electrode 611, the touch pressure may be detected while detecting the touch position. In addition, the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval. In this case, when the electrode used to drive the display panel 200A includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, the display panel 200A is driven and simultaneously touched. The pressure can be detected. In addition, the display panel 200A may be driven in the first time section, and the touch pressure may be detected in a second time section different from the first time section. In this case, the touch sensor 10 includes at least one of the third electrode 610 and the fourth electrode 611, and the electrode used to drive the display panel 200A is the first electrode 620. When at least one of the and second electrodes 621 is included, the touch position and the touch pressure may be detected while driving the display panel 200A. In addition, the touch position is detected in the first time interval, the touch pressure is detected in the second time interval different from the first time interval, and the display panel 200A is detected in the third time interval different from the first time interval and the second time interval. ) Can be driven. In addition, when the second electrode 621 used to drive the display panel 200A is disposed between the third electrode 610, which is a pressure sensor, and the reference potential layer, an electrostatic power according to a change in distance between the pressure sensor and the reference potential layer. In order to detect the change in capacitance, the second electrode 621 may be floated during the time interval for detecting the touch pressure.
도3a 내지 도3f에 도시된 터치 입력 장치(1000)의 압력 센서는 제1 전극(620)과 제2 전극(621)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 터치 표면에 압력이 인가되면, 압력 센서와 이격되고, 디스플레이 패널(200A)의 상부, 하부, 또는 내부에 위치한 기준 전위층(미도시)과 압력 센서 사이의 거리가 변하고, 압력 센서와 기준 전위층 사이의 거리가 변함에 따라, 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 사이의 상호 정전용량이 변할 수 있다. 이와 같이, 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 사이의 상호 정전용량에 따라 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극이 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 경우, 디스플레이 패널(200A)을 구동함과 동시에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 디스플레이 패널(200A)을 구동하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 터치 센서(10)가 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 경우, 터치 위치를 검출함과 동시에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 터치 위치를 검출하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 터치 센서(10)가 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되고, 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극이 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 경우, 디스플레이 패널(200A)을 구동함과 동시에 터치 위치 및 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 터치 위치를 검출하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출하고, 제1 시간구간 및 제2 시간구간과 다른 제3 시간구간에 디스플레이 패널(200A)을 구동할 수 있다.The pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A to 3F may include a first electrode 620 and a second electrode 621. Specifically, when pressure is applied to the touch surface, the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A changes, and the pressure sensor is separated from the pressure sensor. As the distance between the reference potential layers changes, the mutual capacitance between the first electrode 620 and the second electrode 621 may change. As such, the touch pressure may be detected according to the mutual capacitance between the first electrode 620 and the second electrode 621. In this case, when the electrode used to drive the display panel 200A includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, the display panel 200A is driven and simultaneously touched. The pressure can be detected. In addition, the display panel 200A may be driven in the first time section, and the touch pressure may be detected in a second time section different from the first time section. In this case, when the touch sensor 10 includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, the touch pressure may be detected while the touch position is detected. In addition, the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval. In this case, the touch sensor 10 includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, and an electrode used to drive the display panel 200A is the first electrode 620. When at least one of the and second electrodes 621 is included, the touch position and the touch pressure may be detected while driving the display panel 200A. In addition, the touch position is detected in the first time interval, the touch pressure is detected in the second time interval different from the first time interval, and the display panel 200A is detected in the third time interval different from the first time interval and the second time interval. ) Can be driven.
또한, 도3a 내지 도3f에 도시된 터치 입력 장치(1000)의 압력 센서는 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 구체적으로, 터치 표면에 압력이 인가되면, 압력 센서와 이격되고, 디스플레이 패널(200A)의 상부, 하부 또는 내부에 위치한 기준 전위층(미도시)과 압력 센서 사이의 거리가 변하고, 압력 센서와 기준 전위층 사이의 거리가 변함에 따라, 제1 전극(620)과 기준 전위층 사이의 정전용량, 즉 제1 전극(620)의 자기 정전용량 및/또는 제2 전극(621)과 기준 전위층 사이의 정전용량, 즉 제2 전극(621)의 자기 정전용량이 변할 수 있다. 이와 같이, 제1 전극(620) 및/또는 제2 전극(621)의 자기 정전용량에 따라 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극이 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 경우, 디스플레이 패널(200A)을 구동함과 동시에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 디스플레이 패널(200A)을 구동하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 터치 센서(10)가 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 경우, 터치 위치를 검출함과 동시에 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 터치 위치를 검출하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출할 수 있다. 이 때, 터치 센서(10)가 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되고, 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극이 제1 전극(620)과 제2 전극(621) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 경우, 디스플레이 패널(200A)을 구동함과 동시에 터치 위치 및 터치 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제1 시간구간에 터치 위치를 검출하고, 제1 시간구간과 다른 제2 시간구간에 터치 압력을 검출하고, 제1 시간구간 및 제2 시간구간과 다른 제3 시간구간에 디스플레이 패널(200A)을 구동할 수 있다.In addition, the pressure sensor of the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A to 3F may be configured of at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621. Specifically, when pressure is applied to the touch surface, the distance between the pressure sensor and the reference potential layer (not shown) positioned above, below, or inside the display panel 200A is changed, and the pressure sensor and the reference are changed. As the distance between the potential layers changes, the capacitance between the first electrode 620 and the reference potential layer, that is, the self capacitance of the first electrode 620 and / or between the second electrode 621 and the reference potential layer The capacitance of the second electrode, that is, the magnetic capacitance of the second electrode 621 may vary. As such, the touch pressure may be detected according to the magnetic capacitance of the first electrode 620 and / or the second electrode 621. In this case, when the electrode used to drive the display panel 200A includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, the display panel 200A is driven and simultaneously touched. The pressure can be detected. In addition, the display panel 200A may be driven in the first time section, and the touch pressure may be detected in a second time section different from the first time section. In this case, when the touch sensor 10 includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, the touch pressure may be detected while the touch position is detected. In addition, the touch position may be detected in the first time interval, and the touch pressure may be detected in a second time interval different from the first time interval. In this case, the touch sensor 10 includes at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621, and an electrode used to drive the display panel 200A is the first electrode 620. When at least one of the and second electrodes 621 is included, the touch position and the touch pressure may be detected while driving the display panel 200A. In addition, the touch position is detected in the first time interval, the touch pressure is detected in the second time interval different from the first time interval, and the display panel 200A is detected in the third time interval different from the first time interval and the second time interval. ) Can be driven.
이 때, 기준 전위층은 디스플레이 패널(200A)의 상부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 기준 전위층은 디스플레이 패널(200A)과 디스플레이 패널(200A)의 상부에 배치되고 디스플레이 패널(200A)을 보호하는 기능을 수행하는 커버층 사이에 배치될 수 있다. 더욱 구체적으로, 기준 전위층은 커버층 하면에 형성될 수 있다. 또한, 터치 입력 장치(1000)에 압력 인가시 기준 전위층과 압력 센서와의 거리가 변할 수 있어야하므로, 기준 전위층과 압력 센서 사이에는 스페이서층이 배치될 수 있다. 도 3a 및 도3d에 도시된 터치 입력 장치(1000)에서 압력 센서가 제1 전극(620) 또는 제2 전극(621)을 포함하지 않는 경우, 기준 전위층이 압력 센서와 디스플레이 패널(200A) 사이에 배치될 수도 있고, 압력 센서 상부에 배치될 수도 있다.In this case, the reference potential layer may be disposed above the display panel 200A. In detail, the reference potential layer may be disposed between the display panel 200A and the cover layer disposed on the display panel 200A and performing a function of protecting the display panel 200A. More specifically, the reference potential layer may be formed on the bottom surface of the cover layer. In addition, since the distance between the reference potential layer and the pressure sensor should be changed when the pressure is applied to the touch input device 1000, a spacer layer may be disposed between the reference potential layer and the pressure sensor. In the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A and 3D, when the pressure sensor does not include the first electrode 620 or the second electrode 621, the reference potential layer is between the pressure sensor and the display panel 200A. The pressure sensor may be disposed at or above the pressure sensor.
실시예에 따라 스페이서층은 에어갭(air gap)으로 구현될 수 있다. 스페이서층은 실시예에 따라 충격흡수물질로 이루어질 수 있다. 스페이서층은 실시예에 따라 유전 물질(dielectric material)로 채워질 수 있다. 실시예에 따라 스페이서층은 압력의 인가에 따라 수축하고 압력의 해제시에 원래의 형태로 복귀하는 회복력을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 실시예에 따라 스페이서층은 탄성폼(elastic foam)으로 형성될 수 있다. 또한, 스페이서층이 디스플레이 패널(200A) 상부에 배치되므로, 투명한 물질일 수 있다.In some embodiments, the spacer layer may be implemented with an air gap. The spacer layer may be made of an impact absorbing material according to an embodiment. The spacer layer may be filled with a dielectric material in accordance with an embodiment. According to an embodiment, the spacer layer may be formed of a material having a recovery force that contracts upon application of pressure and returns to its original form upon release of pressure. In some embodiments, the spacer layer may be formed of an elastic foam. In addition, since the spacer layer is disposed on the display panel 200A, the spacer layer may be a transparent material.
또한, 기준 전위층은 디스플레이 패널(200A)의 하부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 기준 전위층은 디스플레이 패널(200A) 하부에 배치되는 후술하게될 기판에 형성되거나 기판 자체가 기준 전위층 역할을 할 수 있다. 또한, 기준 전위층은 기판 상부에 배치되고 디스플레이 패널(200A)의 하부에 배치되며, 디스플레이 패널(200A)을 보호하는 기능을 수행하는 커버에 형성되거나, 커버 자체가 기준 전위층 역할을 할 수 있다. 터치 입력 장치(1000)에 압력 인가시 디스플레이 패널(200A)가 휘어지고, 디스플레이 패널(200A)가 휘어짐에 따라 기준 전위층과 압력 센서와의 거리가 변할 수 있다. 또한, 기준 전위층과 압력 센서 사이에는 스페이서층이 배치될 수도 있다. 구체적으로, 디스플레이 패널(200A)과 기준 전위층이 배치된 기판 사이 또는 디스플레이 패널(200A)과 기준 전위층이 배치된 커버 사이에 스페이서층이 배치될 수 있다. 또한, 도 3a 및 도3d에 도시된 터치 입력 장치(1000) 에서 압력 센서가 제1 전극(620) 또는 제2 전극(621)을 포함하지 않는 경우, 스페이서층이 디스플레이 패널(200A) 상부에 배치될 수도 있다.In addition, the reference potential layer may be disposed under the display panel 200A. Specifically, the reference potential layer may be formed on a substrate to be described below disposed below the display panel 200A, or the substrate itself may serve as a reference potential layer. In addition, the reference potential layer may be disposed on the substrate and beneath the display panel 200A, and may be formed in a cover that protects the display panel 200A, or the cover itself may serve as a reference potential layer. . As the display panel 200A is bent when the pressure is applied to the touch input device 1000 and the display panel 200A is bent, the distance between the reference potential layer and the pressure sensor may be changed. In addition, a spacer layer may be disposed between the reference potential layer and the pressure sensor. In detail, a spacer layer may be disposed between the display panel 200A and the substrate on which the reference potential layer is disposed or between the display panel 200A and the cover on which the reference potential layer is disposed. 3A and 3D, when the pressure sensor does not include the first electrode 620 or the second electrode 621, the spacer layer is disposed on the display panel 200A. May be
마찬가지로, 실시예에 따라 스페이서층은 에어갭(air gap)으로 구현될 수 있다. 스페이서층은 실시예에 따라 충격흡수물질로 이루어질 수 있다. 스페이서층은 실시예에 따라 유전 물질(dielectric material)로 채워질 수 있다. 실시예에 따라 스페이서층은 압력의 인가에 따라 수축하고 압력의 해제시에 원래의 형태로 복귀하는 회복력을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 실시예에 따라 스페이서층은 탄성폼(elastic foam)으로 형성될 수 있다. 또한, 스페이서층이 디스플레이 패널(200A) 하부에 배치되므로, 투명하거나 불투명한 물질일 수 있다.Similarly, in some embodiments, the spacer layer may be implemented with an air gap. The spacer layer may be made of an impact absorbing material according to an embodiment. The spacer layer may be filled with a dielectric material in accordance with an embodiment. According to an embodiment, the spacer layer may be formed of a material having a recovery force that contracts upon application of pressure and returns to its original form upon release of pressure. In some embodiments, the spacer layer may be formed of an elastic foam. In addition, since the spacer layer is disposed under the display panel 200A, the spacer layer may be a transparent or opaque material.
또한, 기준 전위층은 디스플레이 패널(200A)의 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 기준 전위층은 디스플레이 패널(200A)의 제1기판층(261,281)의 상면 또는 하면, 또는 제2기판층(262,283)의 상면 또는 하면에 배치될 수 있다. 더욱 구체적으로, 기준 전위층은 제1 전극(620) 및 제2 전극(621) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 터치 입력 장치(1000)에 압력 인가시 디스플레이 패널(200A)가 휘어지고, 디스플레이 패널(200A)가 휘어짐에 따라 기준 전위층과 압력 센서와의 거리가 변할 수 있다. 또한, 기준 전위층과 압력 센서 사이에는 스페이서층이 배치될 수도 있다. 도 3a 및 도3d에 도시된 터치 입력 장치(1000) 에서 압력 센서가 제1 전극(620) 또는 제2 전극(621)을 포함하지 않는 경우, 스페이서층이 디스플레이 패널(200A)의 상부 또는 내부에 배치될 수도 있고, 도 3b, 도 3c, 도3e, 도 3f에 도시된 터치 입력 장치(1000)의 경우, 스페이서층이 디스플레이 패널(200A)의 내부에 배치될 수 있다.In addition, the reference potential layer may be disposed in the display panel 200A. In detail, the reference potential layer may be disposed on the top or bottom surface of the first substrate layers 261 and 281 of the display panel 200A or the top or bottom surface of the second substrate layers 262 and 283. More specifically, the reference potential layer may include at least one of the first electrode 620 and the second electrode 621. As the display panel 200A is bent when the pressure is applied to the touch input device 1000 and the display panel 200A is bent, the distance between the reference potential layer and the pressure sensor may be changed. In addition, a spacer layer may be disposed between the reference potential layer and the pressure sensor. In the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3A and 3D, when the pressure sensor does not include the first electrode 620 or the second electrode 621, a spacer layer may be disposed on or inside the display panel 200A. In the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 3B, 3C, 3E, and 3F, a spacer layer may be disposed in the display panel 200A.
마찬가지로, 실시예에 따라 스페이서층은 에어갭(air gap)으로 구현될 수 있다. 스페이서층은 실시예에 따라 충격흡수물질로 이루어질 수 있다. 스페이서층은 실시예에 따라 유전 물질(dielectric material)로 채워질 수 있다. 실시예에 따라 스페이서층은 압력의 인가에 따라 수축하고 압력의 해제시에 원래의 형태로 복귀하는 회복력을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 실시예에 따라 스페이서층은 탄성폼(elastic foam)으로 형성될 수 있다. 또한, 스페이서층이 디스플레이 패널(200A) 상부 또는 내부에 배치되므로, 투명한 물질일 수 있다.Similarly, in some embodiments, the spacer layer may be implemented with an air gap. The spacer layer may be made of an impact absorbing material according to an embodiment. The spacer layer may be filled with a dielectric material in accordance with an embodiment. According to an embodiment, the spacer layer may be formed of a material having a recovery force that contracts upon application of pressure and returns to its original form upon release of pressure. In some embodiments, the spacer layer may be formed of an elastic foam. In addition, since the spacer layer is disposed on or inside the display panel 200A, the spacer layer may be a transparent material.
실시예에 따라, 스페이서층이 디스플레이 패널(200A) 내부에 배치되는 경우, 스페이서층은 디스플레이 패널(200A) 및/또는 백라이트 유닛의 제조시에 포함되는 에어갭(air gap)일 수 있다. 디스플레이 패널(200A) 및/또는 백라이트 유닛이 하나의 에어갭을 포함하는 경우 해당 하나의 에어갭이 스페이서층의 기능을 수행할 수 있으며, 복수 개의 에어갭을 포함하는 경우 해당 복수개의 에어갭이 통합적으로 스페이서층의 기능을 수행할 수 있다.  According to an embodiment, when the spacer layer is disposed inside the display panel 200A, the spacer layer may be an air gap included in manufacturing the display panel 200A and / or the backlight unit. When the display panel 200A and / or the backlight unit includes one air gap, the air gap may function as a spacer layer, and when the display panel 200A and / or the backlight unit includes the air gap, the plurality of air gaps may be integrated. As a result, the spacer layer may function.
터치 센서(10) 및/또는 압력 센서가 제1 전극(620) 또는 제2 전극(621)을 포함하여 구성되는 경우, 디스플레이 패널(200A)이 LCD 패널인 경우, 데이터 라인, 게이트 라인, 공통 전극 및 픽셀 전극 중 적어도 어느 하나가 터치 센서(10) 및/또는 압력 센서로 이용되도록 구성될 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(200A)이 OLED 패널인 경우, 게이트 라인, 데이터 라인, 제1전원라인(ELVDD), 제2전원라인(ELVSS) 중 적어도 어느 하나가 터치 센서(10) 및/또는 압력 센서로 이용되도록 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 여기서 명시된 전극 이외에 디스플레이에 포함되는 전극 중 적어도 어느 하나가 터치 센서(10) 및/또는 압력 센서로 이용될 수 있다.When the touch sensor 10 and / or the pressure sensor includes the first electrode 620 or the second electrode 621, when the display panel 200A is an LCD panel, the data line, the gate line, and the common electrode And at least one of the pixel electrodes may be used as the touch sensor 10 and / or the pressure sensor. In addition, when the display panel 200A is an OLED panel, at least one of the gate line, the data line, the first power line ELVDD, and the second power line ELVSS may be a touch sensor 10 and / or a pressure sensor. It can be configured to be used. In addition, according to the embodiment, at least one of the electrodes included in the display in addition to the electrodes specified herein may be used as the touch sensor 10 and / or the pressure sensor.
이상에서는 터치 위치를 검출하는데 사용되는 전극 및/또는 디스플레이를 구동하는데 사용되는 전극을 이용하여 터치 압력을 검출하는 터치 입력 장치에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에서 터치 압력을 검출하기 위하여, 터치 위치를 검출하는데 사용되는 전극 및 디스플레이를 구동하는데 사용되는 전극과는 다른, 별도의 전극을 배치하는 경우에 대해서 예를 들어 상세하게 살펴본다.In the above, the touch input device that detects the touch pressure by using the electrode used to detect the touch position and / or the electrode used to drive the display has been described. Hereinafter, an example of disposing a separate electrode different from an electrode used to detect a touch position and an electrode used to drive a display in order to detect touch pressure in the touch input device according to an embodiment of the present invention Take a look at it in detail.
본 발명에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 정전용량 변화량을 감지하기 위한 압력 센서(450, 460)은 전극시트의 형태로 구성되어, 디스플레이 모듈(200) 및 기판(300)을 포함하는 터치 입력 장치(1000)에 부착될 수 있다. 본 발명에 따른 터치 입력 장치(1000)의 디스플레이 모듈(200)은 디스플레이 패널(200A) 및 디스플레이 패널(200A)를 구동하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 패널(200A)이 LCD 패널인 경우, 디스플레이 모듈(200)은 LCD패널 및 백라이트 유닛(미도시: backlight unit)을 포함하여 구성될 수 있고, LCD패널의 작동을 위한 디스플레이 패널 제어 IC, 그래픽 제어 IC 및 기타 회로를 더 포함할 수 있다.In the touch input device 1000 according to the present invention, the pressure sensors 450 and 460 for detecting the capacitance change amount are configured in the form of an electrode sheet, and include a display module 200 and a substrate 300. And may be attached to 1000. The display module 200 of the touch input device 1000 according to the present invention may include a configuration for driving the display panel 200A and the display panel 200A. Specifically, when the display panel 200A is an LCD panel, the display module 200 may include an LCD panel and a backlight unit (not shown), and a display panel control IC for operating the LCD panel. And graphics control ICs and other circuitry.
도4a 내지 도4f는 터치 입력 장치에 본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 적용되는 예를 예시한다.4A to 4F illustrate an example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.
본 발명의 터치 입력 장치(1000)에서 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서가 형성된 커버층(100)과 디스플레이 모듈(200) 사이가 OCA(Optically Clear Adhesive)와 같은 접착제로 라미네이션되어 있을 수 있다. 이에 따라 터치 센서의 터치 표면을 통해 확인할 수 있는 디스플레이 모듈(200)의 디스플레이 색상 선명도, 시인성 및 빛 투과성이 향상될 수 있다.In the touch input device 1000 of the present invention, the cover layer 100 on which the touch sensor for detecting a touch position is formed and the display module 200 may be laminated with an adhesive such as an optically clear adhesive (OCA). Accordingly, display color clarity, visibility, and light transmittance of the display module 200 which can be checked through the touch surface of the touch sensor may be improved.
도4a 내지 도4f를 참조한 설명에서, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)로서 터치 센서가 형성된 커버층(100)이 도3a 및 도3d에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(200) 상에 접착제로 라미네이션되어 부착된 것을 예시하나, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 터치 센서(10)가 도3b 및 도3e와 같이 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치되는 경우도 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도4a 및 도4b에서 터치 센서가 형성된 커버층(100)이 디스플레이 모듈(200)을 덮는 것이 도시되나, 터치 센서 (10)는 디스플레이 모듈(200) 내부에 위치하고 디스플레이 모듈(200)이 유리와 같은 커버층(100)으로 덮인 터치 입력 장치(1000)가 본 발명의 실시예로 이용될 수 있다. 4A to 4F, as shown in FIGS. 3A and 3D, the cover layer 100 in which the touch sensor is formed as the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention is the display module 200. Although it is illustrated that it is laminated with an adhesive on it, the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may have a case in which the touch sensor 10 is disposed inside the display module 200 as shown in FIGS. 3B and 3E. It may include. More specifically, in FIG. 4A and FIG. 4B, the cover layer 100 having the touch sensor formed thereon covers the display module 200, but the touch sensor 10 is located inside the display module 200 and the display module 200. The touch input device 1000 covered with the cover layer 100 such as glass may be used as an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 적용될 수 있는 터치 입력 장치(1000)는 셀폰(cell phone), PDA(Personal Data Assistant), 스마트폰(smartphone), 태블랫 PC(tablet Personal Computer), MP3 플레이어, 노트북(notebook) 등과 같은 터치 스크린을 포함하는 전자 장치를 포함할 수 있다. Touch input device 1000 to which the electrode sheet according to an embodiment of the present invention can be applied is a cell phone, a personal data assistant (PDA), a smartphone, a tablet PC, a MP3 player It may include an electronic device including a touch screen, such as a notebook (notebook).
본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 적용될 수 있는 터치 입력 장치(1000)에서 기판(300)은, 예컨대 터치 입력 장치(1000)의 최외곽 기구인 하우징(320)과 함께 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판 및/또는 배터리가 위치할 수 있는 실장공간 (310) 등을 감싸는 기능을 수행할 수 있다. 이때, 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판에는 메인보드(main board)로서 중앙 처리 유닛인 CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor) 등이 실장되어 있을 수 있다. 기판(300)을 통해 디스플레이 모듈(200)과 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판 및/또는 배터리가 분리되고, 디스플레이 모듈(200)에서 발생하는 전기적 노이즈가 차단될 수 있다.In the touch input device 1000 to which the electrode sheet according to the embodiment of the present invention can be applied, the substrate 300 is, for example, the touch input device 1000 together with the housing 320 which is the outermost mechanism of the touch input device 1000. The circuit board and / or the battery for the operation of the mounting space 310, which can be located may be performed. In this case, a circuit board for operating the touch input device 1000 may be mounted with a central processing unit (CPU) or an application processor (AP) as a main board. A circuit board and / or a battery for operating the display module 200 and the touch input device 1000 may be separated through the substrate 300, and electrical noise generated in the display module 200 may be blocked.
터치 입력 장치(1000)에서 터치 센서(10) 또는 커버층(100)이 디스플레이 모듈(200), 기판(300), 및 실장공간(310)보다 넓게 형성될 수 있으며, 이에 따라 하우징(320)이 터치 센서(10)와 함께 디스플레이 모듈(200), 기판(300) 및 회로기판을 감싸도록, 하우징(320)이 형성될 수 있다.In the touch input device 1000, the touch sensor 10 or the cover layer 100 may be formed wider than the display module 200, the substrate 300, and the mounting space 310, and thus the housing 320 may be formed. The housing 320 may be formed to surround the display module 200, the substrate 300, and the circuit board together with the touch sensor 10.
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 터치 센서(10)를 통해 터치 위치를 검출하고, 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이에 전극시트(440)를 배치하여 터치 압력을 검출할 수 있다. 이때, 터치 센서(10)는 디스플레이 모듈(200)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.The touch input device 1000 according to the exemplary embodiment of the present invention detects a touch position through the touch sensor 10, and arranges an electrode sheet 440 between the display module 200 and the substrate 300 to apply a touch pressure. Can be detected. In this case, the touch sensor 10 may be located inside or outside the display module 200.
이하에서 전극시트(440)를 포함하는 압력 검출을 위한 구성을 총괄하여 압력 검출 모듈(400)로 지칭한다. 예컨대, 실시예에서 압력 검출 모듈(400)은 전극시트(440) 및/또는 스페이서층(420)을 포함할 수 있다.Hereinafter, a configuration for pressure detection including the electrode sheet 440 will be collectively referred to as a pressure detection module 400. For example, in an embodiment the pressure detection module 400 may include an electrode sheet 440 and / or a spacer layer 420.
전술한 바와 같이, 압력 검출 모듈(400)은 예컨대, 에어갭(airgap)으로 이루어진 스페이서층(420)을 포함하여 구성되며, 이에 대해서는 도4b 내지 도4f를 참조하여 상세하게 살펴본다. 스페이서층(420)은 실시예에 따라 충격흡수물질로 이루어질 수 있다. 스페이서층(420)은 실시예에 따라 유전 물질(dielectric material)로 채워질 수 있다.As described above, the pressure detection module 400 includes, for example, a spacer layer 420 formed of an air gap, which will be described in detail with reference to FIGS. 4B to 4F. The spacer layer 420 may be made of an impact absorbing material according to an embodiment. The spacer layer 420 may be filled with a dielectric material in some embodiments.
도4b는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)의 사시도이다. 도4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1예에서 전극시트(440)는 터치 입력 장치(1000)에서 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 터치 입력 장치(1000)은 전극시트(440)를 배치하기 위해서 터치 입력 장치(1000)의 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이에 배치되는 스페이서층을 포함할 수 있다.4B is a perspective view of a touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4B, in the first example of the present invention, the electrode sheet 440 may be disposed between the display module 200 and the substrate 300 in the touch input device 1000. In this case, the touch input device 1000 may include a spacer layer disposed between the display module 200 of the touch input device 1000 and the substrate 300 to arrange the electrode sheet 440.
이하에서, 터치 센서(10)에 포함된 전극과 구분이 명확하도록, 압력을 검출하기 위한 전극(450 및 460)을 압력 센서(450, 460)으로 지칭한다. 이때, 압력 센서(450, 460)은 디스플레이 패널의 전면이 아닌 후면에 배치되므로 투명 물질뿐 아니라 불투명 물질로 구성되는 것도 가능하다.Hereinafter, the electrodes 450 and 460 for detecting pressure are referred to as pressure sensors 450 and 460 so as to be clearly distinguished from the electrodes included in the touch sensor 10. In this case, since the pressure sensors 450 and 460 are disposed on the rear side of the display panel instead of the front side, the pressure sensors 450 and 460 may be made of an opaque material as well as a transparent material.
이때, 전극시트(440)가 배치되는 스페이서층(420)을 유지하기 위해서 기판(300) 상부의 테두리를 따라 소정 높이를 갖는 프레임(330)이 형성될 수 있다. 이 때, 프레임(330)은 접착 테이프(미도시)로 커버층(100)에 접착될 수 있다. 도4b에서 프레임(330)은 기판(300)의 모든 테두리(예컨대, 4각형의 4면)에 형성된 것이 도시되나, 프레임(330)은 기판(300)의 테두리 중 적어도 일부(예컨대, 4각형의 3면)에만 형성될 수도 있다. 실시예에 따라, 프레임(330)은 기판(300)의 상부면에 기판(300)과 일체형으로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 프레임(330)은 탄성이 없는 물질로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 커버층(100)을 통하여 디스플레이 모듈(200)에 압력이 인가되는 경우 커버층(100)과 함께 디스플레이 모듈(200)이 휘어질 수 있으므로 프레임(330)이 압력에 따라 형체의 변형이 없더라도 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다.In this case, in order to maintain the spacer layer 420 on which the electrode sheet 440 is disposed, a frame 330 having a predetermined height may be formed along the edge of the upper portion of the substrate 300. In this case, the frame 330 may be attached to the cover layer 100 with an adhesive tape (not shown). In FIG. 4B, the frame 330 is formed on all edges of the substrate 300 (eg, four sides of a quadrilateral), but the frame 330 is formed of at least a portion of the edges of the substrate 300 (eg, a quadrilateral). Only on three sides). According to an embodiment, the frame 330 may be integrally formed with the substrate 300 on the upper surface of the substrate 300. In an embodiment of the present invention, the frame 330 may be made of a material having no elasticity. In the exemplary embodiment of the present invention, when pressure is applied to the display module 200 through the cover layer 100, the display module 200 may be bent together with the cover layer 100. Even if there is no deformation of the body, the magnitude of the touch pressure can be detected.
도4c는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트의 압력 센서를 포함하는 터치 입력 장치의 단면도이다. 도4c 및 이하의 일부 도면에서 압력 센서(450, 460)가 전극시트(440)와 분리되어 도시되나, 이는 단지 설명의 편의를 위한 것이며 압력 센서(450, 460)은 전극시트(440)에 포함되어 구성될 수 있다. 도4c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 압력 센서(450, 460)를 포함하는 전극시트(440)는 스페이서층(420) 내로서 기판(300)상에 배치될 수 있다.4C is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure sensor of an electrode sheet according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4C and in some views below, the pressure sensors 450 and 460 are shown separately from the electrode sheet 440, but this is for convenience only and the pressure sensors 450 and 460 are included in the electrode sheet 440. Can be configured. As shown in FIG. 4C, the electrode sheet 440 including the pressure sensors 450 and 460 according to the exemplary embodiment of the present invention may be disposed on the substrate 300 as the spacer layer 420.
압력 검출을 위한 압력 센서는 제1전극(450)과 제2전극(460)을 포함할 수 있다. 이때, 제1전극(450)과 제2전극(460) 중 어느 하나는 구동전극일 수 있고 나머지 하나는 수신전극일 수 있다. 구동전극에 구동신호를 인가하고 수신전극을 통해 감지신호를 획득할 수 있다. 전압이 인가되면, 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이에 상호 정전용량이 생성될 수 있다.The pressure sensor for detecting pressure may include a first electrode 450 and a second electrode 460. At this time, any one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be a driving electrode and the other may be a receiving electrode. The driving signal may be applied to the driving electrode and the sensing signal may be obtained through the receiving electrode. When a voltage is applied, mutual capacitance may be generated between the first electrode 450 and the second electrode 460.
도4d는 도4c에 도시된 터치 입력 장치(1000)에 압력이 인가된 경우의 단면도이다. 디스플레이 모듈(200)의 하부면은 노이즈 차폐를 위해 그라운드(ground) 전위를 가질 수 있다. 객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 압력을 인가하는 경우 커버층(100) 및 디스플레이 모듈(200)은 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이에 따라 그라운드 전위면과 압력 센서(450, 460) 사이의 거리(d)가 d'로 감소할 수 있다. 이러한 경우, 상기 거리(d)의 감소에 따라 디스플레이 모듈(200)의 하부면으로 프린징 정전용량이 흡수되므로 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량은 감소할 수 있다. 따라서, 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 상호 정전용량의 감소량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.4D is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 4C. The lower surface of the display module 200 may have a ground potential for noise shielding. When pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance d between the ground potential surface and the pressure sensors 450 and 460 may be reduced to d '. In this case, the fringing capacitance is absorbed by the lower surface of the display module 200 as the distance d decreases, so that the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. have. Therefore, the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.
도4d에서는 디스플레이 모듈(200)의 하부면이 그라운드 전위, 즉 기준 전위층인 경우에 대하여 설명하였지만, 기준 전위층이 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치될 수 있다. 이 때, 객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 압력을 인가하는 경우 커버층(100) 및 디스플레이 모듈(200)은 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이에 따라 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치된 기준 전위층과 압력 센서(450, 460) 사이의 거리가 변하고, 이에 따라 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 정전용량 변화량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.In FIG. 4D, the case where the lower surface of the display module 200 is the ground potential, that is, the reference potential layer, has been described. However, the reference potential layer may be disposed inside the display module 200. In this case, when pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance between the reference potential layer disposed inside the display module 200 and the pressure sensors 450 and 460 is changed, thereby obtaining the amount of capacitance change in the sensing signal obtained through the receiving electrode, thereby adjusting the magnitude of the touch pressure. Can be calculated.
본 발명의 실시예에 따른 전극시트(440)가 적용되는 터치 입력 장치(1000)에서, 디스플레이 모듈(200)은 압력을 인가하는 터치에 따라 휘어지거나 눌릴 수 있다. 디스플레이 모듈(200)은 터치에 따라 변형을 나타내도록 휘어지거나 눌릴 수 있다. 실시예에 따라 디스플레이 모듈(200)이 휘어지거나 눌릴 때 가장 큰 변형을 나타내는 위치는 상기 터치 위치와 일치하지 않을 수 있으나, 디스플레이 모듈(200)은 적어도 상기 터치 위치에서 휘어짐을 나타낼 수 있다. 예컨대, 터치 위치가 디스플레이 모듈(200)의 테두리 및 가장자리 등에 근접하는 경우 디스플레이 모듈(200)이 휘어지거나 눌리는 정도가 가장 큰 위치는 터치 위치와 다를 수 있으나, 디스플레이 모듈(200)은 적어도 상기 터치 위치에서 휘어짐 또는 눌림을 나타낼 수 있다.In the touch input device 1000 to which the electrode sheet 440 is applied, the display module 200 may be bent or pressed in response to a touch applying pressure. The display module 200 may be bent or pressed to indicate deformation according to the touch. According to an exemplary embodiment, the position showing the greatest deformation when the display module 200 is bent or pressed may not coincide with the touch position, but the display module 200 may indicate bending at least in the touch position. For example, when the touch position is close to the edge and the edge of the display module 200, the position where the display module 200 is bent or pressed the greatest may be different from the touch position, but the display module 200 is at least the touch position. It may indicate bending or pressing at.
이때, 기판(300)의 상부면 또한 노이즈 차폐를 위해 그라운드 전위를 가질 수 있다. 도5는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트의 단면을 예시한다. 도5의 (a)를 참조하여 설명하면, 압력 센서(450, 460)를 포함하는 전극시트(440)가 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 상에 부착된 경우의 단면을 예시한다. 이때, 전극시트(440)에서 압력 센서(450, 460)은 제1절연층(470)과 제2절연층(471) 사이에 위치하므로, 압력 센서(450, 460)가 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)과 단락되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 터치 입력 장치(1000)의 종류 및/또는 구현 방식에 따라, 압력 센서(450, 460)가 부착되는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)이 그라운드 전위를 나타내지 않거나 약한 그라운드 전위를 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)과 절연층(470) 사이에 그라운드 전극(ground electrode: 미도시)을 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 그라운드 전극과 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 사이에는 또 다른 절연층(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 이때, 그라운드 전극(미도시)은 압력 센서인 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이에 생성되는 정전용량의 크기가 너무 커지는 것을 방지할 수 있다.In this case, the upper surface of the substrate 300 may also have a ground potential for noise shielding. 5 illustrates a cross section of an electrode sheet according to an embodiment of the invention. Referring to FIG. 5A, a cross section of the case where the electrode sheet 440 including the pressure sensors 450 and 460 is attached to the substrate 300 or the display module 200 is illustrated. In this case, since the pressure sensors 450 and 460 are positioned between the first insulating layer 470 and the second insulating layer 471 in the electrode sheet 440, the pressure sensors 450 and 460 are disposed on the substrate 300 or the display. Short circuits with the module 200 can be prevented. In addition, according to the type and / or implementation manner of the touch input device 1000, the substrate 300 or the display module 200 to which the pressure sensors 450 and 460 are attached may not exhibit a ground potential or may exhibit a weak ground potential. have. In this case, the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may further include a ground electrode (not shown) between the substrate 300 or the display module 200 and the insulating layer 470. . According to an embodiment, another insulating layer (not shown) may be further included between the ground electrode and the substrate 300 or the display module 200. In this case, the ground electrode (not shown) may prevent the size of the capacitance generated between the first electrode 450 and the second electrode 460, which are pressure sensors, from becoming too large.
도4e는 본 발명의 실시예에 따른 압력 센서(450, 460)를 포함하는 전극시트(440)가 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 형성되는 경우를 예시한다. 이때, 기판(300)은 그라운드 전위를 가질 수 있다. 따라서, 커버층(100)의 터치 표면을 터치함에 따라 기판(300)과 압력 센서(450, 460) 사이의 거리(d)가 감소하고, 결과적으로 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량의 변화를 야기할 수 있다.4E illustrates a case in which an electrode sheet 440 including pressure sensors 450 and 460 according to an exemplary embodiment of the present invention is formed on the bottom surface of the display module 200. In this case, the substrate 300 may have a ground potential. Therefore, as the touch surface of the cover layer 100 is touched, the distance d between the substrate 300 and the pressure sensors 450 and 460 decreases, and consequently, the first electrode 450 and the second electrode 460. May cause a change in mutual capacitance between
제1전극(450)과 제2전극(460)은 동일한 층에 형성된 형태에 있어서, 도5에 도시된 제1전극(450)과 제2전극(460) 각각은 도7a에 도시된 바와 같이 마름모꼴 형태의 복수의 전극으로 구성될 수 있다. 여기서 복수의 제1전극(450)은 제1축 방향으로 서로 이어진 형태이고, 복수의 제2전극(460)은 제1축 방향과 직교하는 제2축 방향으로 서로 이어진 형태이며, 제1전극(450) 및 제2전극(460) 중 적어도 하나는 각각의 복수의 마름모꼴 형태의 전극이 브릿지를 통해 연결되어 제1전극(450)과 제2전극(460)이 서로 절연된 형태일 수 있다. 또한, 이 때, 도5에 도시된 제1전극(450)과 제2전극(460)은 도7b에 도시된 형태의 전극으로 구성될 수 있다.The first electrode 450 and the second electrode 460 are formed on the same layer, and each of the first electrode 450 and the second electrode 460 shown in FIG. 5 is a lozenge as shown in FIG. 7A. It may be composed of a plurality of electrodes in the form. Here, the plurality of first electrodes 450 are connected to each other in the first axis direction, and the plurality of second electrodes 460 are connected to each other in the second axis direction perpendicular to the first axis direction. At least one of the 450 and the second electrode 460 may have a plurality of diamond-shaped electrodes connected to each other through a bridge such that the first electrode 450 and the second electrode 460 are insulated from each other. In this case, the first electrode 450 and the second electrode 460 illustrated in FIG. 5 may be configured as electrodes of the type shown in FIG. 7B.
제1전극(450)과 제2전극(460)은 실시예에 따라 서로 다른 층에 구현되어 전극층을 구성하여도 무방하다. 도5의 (b)는 제1전극(450)과 제2전극(460)이 서로 다른 층에 구현된 경우의 단면을 예시한다. 도5의 (b)에 예시된 바와 같이, 제1전극(450)은 제1절연층(470) 상에 형성되고 제2전극(460)은 제1전극(450) 상에 위치하는 제2절연층(471) 상에 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 제2전극(460)은 제3절연층(472)으로 덮일 수 있다. 즉, 전극시트(440)는 제1절연층(470) 내지 제3절연층(472), 제1전극(450) 및 제2전극(460)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 제1전극(450)과 제2전극(460)은 서로 다른 층에 위치하므로 서로 오버랩(overlap)되도록 구현될 수 있다. 예컨대, 제1전극(450)과 제2전극(460)은 도7c에 도시된 바와 같이, MXN의 구조로 배열된 구동전극(TX)과 수신전극(RX)의 패턴과 유사하게 형성될 수 있다. 이때, M 및 N은 1 이상의 자연수 일 수 있다. 또는, 도7a에 도시된 바와 같이 마름모꼴 형태의 제1전극(450)과 제2전극(460)이 각각 다른 층에 위치할 수도 있다.The first electrode 450 and the second electrode 460 may be implemented in different layers to form an electrode layer according to the embodiment. FIG. 5B illustrates a cross section when the first electrode 450 and the second electrode 460 are implemented in different layers. As illustrated in FIG. 5B, the first electrode 450 is formed on the first insulating layer 470, and the second electrode 460 is disposed on the first electrode 450. May be formed on layer 471. In some embodiments, the second electrode 460 may be covered with a third insulating layer 472. That is, the electrode sheet 440 may include the first insulating layer 470 to the third insulating layer 472, the first electrode 450, and the second electrode 460. In this case, since the first electrode 450 and the second electrode 460 are positioned on different layers, they may be implemented to overlap each other. For example, as illustrated in FIG. 7C, the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed similar to the pattern of the driving electrode TX and the receiving electrode RX arranged in the structure of MXN. . At this time, M and N may be one or more natural numbers. Alternatively, as shown in FIG. 7A, the first electrode 450 and the second electrode 460 having a rhombic shape may be located on different layers.
이상에서 터치 압력은 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량의 변화로부터 검출되는 것이 예시된다. 하지만, 전극시트(440)는 제1전극(450)과 제2전극(460) 중 어느 하나의 압력 센서만을 포함하도록 구성될 수 있으며, 이러한 경우 하나의 압력 센서와 그라운드층(디스플레이 모듈(200), 기판(300), 또는 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치되는 기준 전위층) 사이의 정전용량, 즉 자기 정전용량의 변화를 검출함으로써 터치 압력의 크기를 검출할 수도 있다. 이때, 구동신호는 상기 하나의 압력 센서에 인가되고, 압력 센서와 그라운드층 사이의 자기 정전용량 변화가 상기 압력 센서로부터 감지될 수 있다.In the above, it is exemplified that the touch pressure is detected from a change in mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460. However, the electrode sheet 440 may be configured to include only one pressure sensor of the first electrode 450 and the second electrode 460, in which case one pressure sensor and a ground layer (display module 200). , The magnitude of the touch pressure may be detected by detecting a change in the capacitance, that is, the self capacitance between the substrate 300 or the reference potential layer disposed inside the display module 200. In this case, a driving signal may be applied to the one pressure sensor, and a change in magnetic capacitance between the pressure sensor and the ground layer may be detected from the pressure sensor.
예컨대, 도4c에서 전극시트(440)에 포함되는 압력 센서는 제1전극(450)만을 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 디스플레이 모듈(200)과 제1전극(450) 사이의 거리 변화에 따라 야기되는 제1전극(450)과 디스플레이 모듈(200) 사이의 정전용량 변화로부터 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 터치 압력이 커짐에 따라 거리(d)가 감소하므로 디스플레이 모듈(200)과 제1전극(450) 사이의 정전용량은 터치 압력이 증가할수록 커질 수 있다. 이는 도4e와 관련된 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다. 이때, 압력 센서는, 상호 정전용량 변화량 검출 정밀도를 높이기 위해 필요한, 빗살 형태 또는 삼지창 형상을 가질 필요는 없으며, 제1전극(450) 및 제2전극(460) 중 어느 하나는 하나의 판(예컨대, 사각판) 형상을 가질 수도 있으며, 다른 하나는 도7d에 도시된 바와 같이 전극이이 일정한 간격을 두고 격자 모양으로 배치될 수 있다.For example, in FIG. 4C, the pressure sensor included in the electrode sheet 440 may include only the first electrode 450, which is caused by a change in the distance between the display module 200 and the first electrode 450. The magnitude of the touch pressure may be detected from the capacitance change between the first electrode 450 and the display module 200. Since the distance d decreases as the touch pressure increases, the capacitance between the display module 200 and the first electrode 450 may increase as the touch pressure increases. The same may be applied to the embodiment related to FIG. 4E. In this case, the pressure sensor does not have to have a comb-tooth shape or a trident shape, which is necessary to increase the accuracy of detecting mutual capacitance change, and any one of the first electrode 450 and the second electrode 460 is one plate (eg, The rectangular plate may have a shape, and as shown in FIG. 7D, electrodes may be arranged in a lattice shape at regular intervals.
도5의 (c)는 전극시트(440)가 제1전극(450)만을 포함하여 구현된 경우의 단면을 예시한다. 도5의 (c)에 예시된 바와 같이, 제1전극(450)을 포함하는 전극시트(440)는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 상에 배치될 수 있다.5C illustrates a cross section when the electrode sheet 440 includes only the first electrode 450. As illustrated in FIG. 5C, the electrode sheet 440 including the first electrode 450 may be disposed on the substrate 300 or the display module 200.
도4f는 압력 센서(450, 460)가 스페이서층(420) 내로서 기판(300)의 상부면 및 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 형성된 경우를 예시한다. 전극시트는 제1전극(450)을 포함하는 제1전극시트(440-1)와 제2전극(460)을 포함하는 제2전극시트(440-2)로 구성될 수 있다. 이때, 제1전극(450)과 제2전극(460) 중 어느 하나는 기판(300) 상에 형성되고 나머지 하나는 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 형성될 수 있다. 도4f에서는 제1전극(450)이 기판(300) 상에 형성되고 제2전극(460)이 디스플레이 모듈(200)의 하부면상에 형성된 것을 예시한다.4F illustrates the case where pressure sensors 450 and 460 are formed in the spacer layer 420 on the top surface of the substrate 300 and the bottom surface of the display module 200. The electrode sheet may include a first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 and a second electrode sheet 440-2 including the second electrode 460. In this case, one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed on the substrate 300, and the other may be formed on the lower surface of the display module 200. In FIG. 4F, the first electrode 450 is formed on the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200.
객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 압력을 인가하는 경우 커버층(100) 및 디스플레이 모듈(200)은 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이에 따라 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 거리(d)가 감소할 수 있다. 이러한 경우, 상기 거리(d)의 감소에 따라 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량은 증가할 수 있다. 따라서, 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 상호 정전용량의 증가량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다. 이때, 도4f에서 제1전극(450)과 제2전극(460)은 서로 다른 층에 형성되므로, 제1전극(450) 및 제2전극(460)은 빗살형상 또는 삼지창 형상을 가질 필요는 없으며 각각 하나의 판(예컨대, 사각판) 형상을 가질 수도 있으며, 도7d에 도시된 바와 같이 복수의 제1전극(450) 및 복수의 제2전극(460)이 일정한 간격을 두고 격자 모양으로 배치될 수 있다.When pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance d between the first electrode 450 and the second electrode 460 may be reduced. In this case, as the distance d decreases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may increase. Accordingly, the magnitude of the touch pressure may be calculated by acquiring an increase in mutual capacitance from the sensing signal acquired through the receiving electrode. In this case, since the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed in different layers in FIG. 4F, the first electrode 450 and the second electrode 460 do not have to have a comb shape or a trident shape. Each plate may have a shape of a plate (eg, a square plate), and as illustrated in FIG. 7D, the plurality of first electrodes 450 and the plurality of second electrodes 460 may be arranged in a grid shape at regular intervals. Can be.
도5의 (d)는 제1전극(450)을 포함하는 제1전극시트(440-1)가 기판(300) 상에 부착되고 제2전극(460)을 포함하는 제2전극시트(440-2)가 디스플레이 모듈(200)에 부착된 경우의 단면을 예시한다. 도5의 (d)에 예시된 바와 같이, 제1전극(450)을 포함하는 제1전극시트(440-1)은 기판(300) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2전극(460)을 포함하는 제2전극시트(440-2)는 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 배치될 수 있다.FIG. 5D illustrates a second electrode sheet 440-attached with a first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 on the substrate 300 and including a second electrode 460. An example in which 2) is attached to the display module 200 is illustrated. As illustrated in FIG. 5D, the first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 may be disposed on the substrate 300. In addition, the second electrode sheet 440-2 including the second electrode 460 may be disposed on the bottom surface of the display module 200.
도5의 (a)와 관련하여 설명된 바와 마찬가지로, 압력 센서(450, 460)가 부착되는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)이 그라운드 전위를 나타내지 않거나 약한 그라운드 전위를 나타내는 경우, 도5의 (a) 내지 (d)에서 전극시트(440)는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)과 제1절연층(470, 470-1, 470-2) 사이에 그라운드 전극(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이때, 전극시트(440)는 그라운드 전극(미도시)과 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 사이에 추가의 절연층(미도시)을 더 포함할 수 있다.As described in connection with FIG. 5A, when the substrate 300 or the display module 200 to which the pressure sensors 450 and 460 are attached does not exhibit a ground potential or exhibits a weak ground potential, FIG. In (a) to (d), the electrode sheet 440 may further include a ground electrode (not shown) between the substrate 300 or the display module 200 and the first insulating layers 470, 470-1, and 470-2. It may include. In this case, the electrode sheet 440 may further include an additional insulating layer (not shown) between the ground electrode (not shown) and the substrate 300 or the display module 200.
본 발명에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 정전용량 변화량을 감지하기 위한 압력 센서(450, 460)은 디스플레이 패널(200A)에 직접 형성될 수 있다. 도6a 내지 도6c는 다양한 디스플레이 패널(200A)에 직접 형성된 압력 센서(450, 460)의 실시예를 나타내는 단면도이다.In the touch input device 1000 according to the present invention, the pressure sensors 450 and 460 for detecting the capacitance change amount may be directly formed on the display panel 200A. 6A through 6C are cross-sectional views illustrating embodiments of pressure sensors 450 and 460 formed directly on various display panels 200A.
먼저, 도6a는 LCD 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)에 형성된 압력 센서(450, 460)를 도시한다. 구체적으로, 도6a에 도시된 바와 같이, 압력 센서(450, 460)가 제2기판층(262) 하면에 형성될 수 있다. 이 때, 도6a에서는 제2편광층(272)이 생략되었으나, 압력 센서(450, 460)과 백라이트 유닛(back light unit)(275) 사이 또는 압력전극(450,460)과 제2기판층(262) 사이에 제2편광층(272)이 배치될 수 있다. 터치 입력 장치(1000)에 압력이 인가되면, 상호 정전용량 변화량에 기초하여 터치 압력을 검출하는 경우에는, 구동전극(450)에 구동신호가 인가되고, 압력 센서(450, 460)과 이격된 기준 전위층(300)과 압력 센서(450, 460)과의 거리 변화에 따라 변화하는 정전용량에 대한 정보를 포함하는 전기적 신호를 수신전극(460)으로부터 수신한다. 자기 정전용량 변화량에 기초하여 터치 압력을 검출하는 경우에는, 압력 센서(450, 460)에 구동신호가 인가되고, 압력 센서(450, 460)과 이격된 기준 전위층(300)과 압력 센서(450, 460)과의 거리 변화에 따라 변화하는 정전용량에 대한 정보를 포함하는 전기적 신호를 압력 센서(450, 460)으로부터 수신한다.First, Fig. 6A shows pressure sensors 450 and 460 formed in display panel 200A using an LCD panel. Specifically, as shown in FIG. 6A, pressure sensors 450 and 460 may be formed on the bottom surface of the second substrate layer 262. In this case, although the second polarization layer 272 is omitted in FIG. 6A, between the pressure sensors 450 and 460 and the back light unit 275 or the pressure electrodes 450 and 460 and the second substrate layer 262. The second polarization layer 272 may be disposed therebetween. When pressure is applied to the touch input device 1000, in the case where the touch pressure is detected based on the mutual capacitance change amount, a driving signal is applied to the driving electrode 450, and the reference is spaced apart from the pressure sensors 450 and 460. An electrical signal is received from the receiving electrode 460 including information about the capacitance that changes according to a distance change between the potential layer 300 and the pressure sensors 450 and 460. When the touch pressure is detected based on the amount of change in the self capacitance, a driving signal is applied to the pressure sensors 450 and 460, and the reference potential layer 300 and the pressure sensor 450 spaced apart from the pressure sensors 450 and 460. 460 receives an electrical signal from the pressure sensors 450 and 460 including information about the capacitance that changes according to the distance from the pressure sensor 460.
다음으로, 도6b는 OLED 패널(특히, AM-OLED 패널)을 이용하는 디스플레이 패널(200A)의 하부면에 형성된 압력 센서(450, 460)를 도시한다. 구체적으로, 압력 센서(450, 460)가 제2기판층(283) 하면에 형성될 수 있다. 이때, 압력을 검출하는 방법은 도6a에서 설명한 방법과 동일하다.Next, FIG. 6B shows pressure sensors 450 and 460 formed on the bottom surface of the display panel 200A using an OLED panel (especially an AM-OLED panel). Specifically, the pressure sensors 450 and 460 may be formed on the bottom surface of the second substrate layer 283. At this time, the method of detecting the pressure is the same as the method described in Fig. 6a.
다음으로, 도6c는 OLED 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A) 내에 형성된 압력 센서(450, 460)를 도시한다. 구체적으로, 압력 센서(450, 460)가 제2기판층(283) 상면에 형성될 수 있다. 이때, 압력을 검출하는 방법은 도6a에서 설명한 방법과 동일하다. Next, FIG. 6C shows pressure sensors 450 and 460 formed in display panel 200A using an OLED panel. Specifically, the pressure sensors 450 and 460 may be formed on the upper surface of the second substrate layer 283. At this time, the method of detecting the pressure is the same as the method described in Fig. 6a.
또한, 도6c에서는 OLED 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)에 대하여 예를 들어 설명하였지만, LCD 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)의 제2기판층(272) 상면에 압력 센서(450, 460)가 형성되는 것도 가능하다.6C, the display panel 200A using the OLED panel has been described as an example, but pressure sensors 450 and 460 are formed on the upper surface of the second substrate layer 272 of the display panel 200A using the LCD panel. It is also possible.
또한, 도6a 내지 도6에서는 압력 센서(450, 460)가 제2기판층(272,283)의 상면 또는 하면에 형성되는 것에 대하여 설명하였지만, 압력 센서(450, 460)가 제1기판층(261,281)의 상면 또는 하면에 형성되는 것도 가능하다.6A to 6, the pressure sensors 450 and 460 are formed on the upper or lower surfaces of the second substrate layers 272 and 283, but the pressure sensors 450 and 460 are formed on the first substrate layers 261 and 281. It may be formed on the upper or lower surface of the.
본 발명에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 정전용량 변화량을 감지하기 위한 압력 센서(450, 460)은 디스플레이 패널(200A)에 직접 형성되는 제1전극(450) 및 전극시트의 형태로 구성된 제2전극(460)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1전극(450)은 도6a 내지 도6c에 설명한 바와 같이 디스플레이 패널(200A)에 직접 형성되고, 제2전극(460)은 도4 내지 도5에서 설명한 바와 같이 전극시트의 형태로 구성되어 터치 입력 장치(1000)에 부착될 수 있다.In the touch input device 1000 according to the present invention, the pressure sensors 450 and 460 for detecting the capacitance change amount are configured in the form of a first electrode 450 and an electrode sheet formed directly on the display panel 200A. It may be composed of an electrode 460. Specifically, the first electrode 450 is formed directly on the display panel 200A as described with reference to FIGS. 6A to 6C, and the second electrode 460 is in the form of an electrode sheet as described with reference to FIGS. 4 to 5. It may be configured and attached to the touch input device 1000.
지금까지는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에 대한 하드웨어적인 구성 요소에 대해 기술하였으며, 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 방법에 대해 기술한다.Until now, the hardware components of the touch input device according to the embodiment of the present invention have been described, and the following describes the touch input method according to the embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 방법의 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a touch input method according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 방법에 따르면, 먼저, 프로세서(1500)는 사용자 입력 메시지를 수신한다(S810).As shown in FIG. 8, according to the touch input method according to the embodiment of the present invention, first, the processor 1500 receives a user input message (S810).
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 메시지는 도 9a와 같이 키패드(910a)를 통한 키 값(key value) 입력 또는 도 9b와 같이 메모패드(910b)를 통한 터치 드로잉 입력(drawing input)으로 생성될 수 있다. 여기서, 키패드(910a)는 소정의 숫자/문자 등의 키값을 포함하며, 메모패드(910b)는 객체에 의한 터치 드로잉 입력을 수신하기 위한 메시지 입력창(910)일 수 있다.For example, a user input message according to an embodiment of the present invention may be a key value input through the keypad 910a as shown in FIG. 9A or a touch drawing input through the memo pad 910b as shown in FIG. 9B. input). Here, the keypad 910a may include a key value such as a predetermined number / character, and the memo pad 910b may be a message input window 910 for receiving a touch drawing input by an object.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 드로잉 입력은 메모패드(910b)상에 객체를 통한 필기가 수행되는 것을 의미하고, 프로세서(1500)는 이러한 터치 드로잉 입력을 통해 생성된 오브젝트(9101)를 사용자 입력 메시지로 수신할 수 있다. 이러한 오브젝트는, 텍스트 형태 또는 직선, 곡선, 삼각형, 사각형, 다각형, 원형, 타원형, 별 모양 등의 형태를 갖는 도형일 수 있으며, 오브젝트는 이러한 형태에 한정되지 않고, 사용자의 터치 입력의 이동 궤적에 대응되는 다양한 형태를 가질 수 있다.In addition, the touch drawing input according to the embodiment of the present invention means that writing through an object is performed on the memo pad 910b, and the processor 1500 uses the object 9101 generated through the touch drawing input. Can be received as an input message. Such an object may be a text form or a shape having a shape such as a straight line, a curve, a triangle, a rectangle, a polygon, a circle, an ellipse, a star, and the like. It may have a variety of shapes corresponding thereto.
이어서, 압력 센서(450, 460)가 객체에 의한 압력 터치를 감지하면, 프로세서(1500)는 압력 터치 감지 정보를 수신하고(S820), 이러한 압력 터치 감지 정보에 기초해 사용자 입력 메시지를 전송할 수 있다(S830). 즉, 터치 입력 장치가 사용자 입력 메시지를 수신하는 과정에서 객체에 의한 압력 터치가 수행되는 경우, 압력 센서(450, 460)는 이러한 압력 터치를 감지하고, 압력 터치 감지 정보에 기초해 사용자 입력 메시지가 전송될 수 있다.Subsequently, when the pressure sensors 450 and 460 detect a pressure touch by the object, the processor 1500 may receive pressure touch sensing information (S820) and transmit a user input message based on the pressure touch sensing information. (S830). That is, when a pressure touch by an object is performed while the touch input device receives a user input message, the pressure sensors 450 and 460 detect the pressure touch, and the user input message is based on the pressure touch detection information. Can be sent.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따를 경우, 도 9a 또는 도 9b에 도시한 바와 같이, 터치 입력 장치가 키패드(910a)를 통한 키 값(key value) 입력 또는 메모패드(910b)를 통한 터치 드로잉 입력(touch drawing input)으로 사용자 입력 메시지를 수신하는 과정에서, 최종 키 값을 수신하는 시점 또는 터치 드로잉 입력을 위한 터치 중 최종 터치 입력을 수신하는 시점에, 압력 센서(450, 460)에 의해 압력 터치가 감지될 수 있고, 프로세서(1500)는 이러한 압력 터치 감지 정보에 기초해 사용자 입력 메시지를 전송할 수 있다. For example, according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9A or 9B, the touch input device may input a key value through the keypad 910a or through the memo pad 910b. In the process of receiving a user input message as a touch drawing input, at the time of receiving the final key value or at the time of receiving the final touch input among touches for the touch drawing input, the pressure sensors 450 and 460 are provided. The pressure touch may be sensed by this, and the processor 1500 may transmit a user input message based on the pressure touch sense information.
구체적으로 도 9a 에 도시한 바와 같이, 객체에 의해 키패드(910a)상에 "키보드 테스트"라는 문구가 입력되는 경우, 상기 문구에 포함되는 마지막 키 값인 '트'가 입력되는 시점에 압력 센서(450,460)에 의해 압력 터치가 감지될 수 있다. 이 경우, 마지막 키 값이 입력되기 전에 입력되는 키 값들에 대한 터치는 압력 터치가 아닌 일반 터치로 수행될 수 있다. 실시예에 따른 일반 터치는 도 14에 도시한 압력 터치에 도달하기 전의 탭 터치(TAB TOUCH) 또는 롱터치(LONG TOUCH)를 의미할 수 있으며, 일반 터치와 압력 터치의 구분은 도 14에서 예를 들어 후술한다. In detail, as shown in FIG. 9A, when the phrase “keyboard test” is input on the keypad 910a by the object, the pressure sensors 450 and 460 are input at the time when the 't', the last key value included in the phrase, is input. The pressure touch can be sensed by). In this case, the touch on the key values input before the last key value is input may be performed as a normal touch instead of a pressure touch. The general touch according to the embodiment may mean a tap touch (TAB TOUCH) or a long touch (LONG TOUCH) before reaching the pressure touch shown in FIG. 14. It will be described later.
또한, 도 9b에 도시한 바와 같이, 객체에 의해 메모패드(910b)상에 소정의 터치 드로잉 입력이 있는 경우(도형 또는 텍스트 등), 터치 드로잉 입력의 마지막 완성 시점에서 압력 터치가 감지될 수 있다. 그밖에, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 마지막 키 값이 아닌, 중간 키 값 입력시부터 또는 최초 키 값 입력시부터 압력 센서(450, 460)에 의한 압력 터치를 감지하여 사용자 입력 메시지가 전송될 수도 있다. 여기서 중간 키 값이란, 사용자 입력 메시지의 최초 키 값 및 마지막 키 값을 제외한 임의의 키를 의미한다.In addition, as shown in FIG. 9B, when there is a predetermined touch drawing input on the memo pad 910b by the object (such as a figure or text), a pressure touch may be sensed at the last completion point of the touch drawing input. . In addition, according to another exemplary embodiment of the present invention, a user input message may be transmitted by detecting a pressure touch by the pressure sensors 450 and 460 not from the last key value, but from an intermediate key value input or from an initial key value input. It may be. Here, the intermediate key value means any key except for the first key value and the last key value of the user input message.
한편, 실시예에 따른 압력 터치 감지 정보는 제 1 압력 터치 정보 및 제 2 압력 터치 정보를 포함할 수 있고, 제 1 압력 터치 정보 및 제 2 압력 터치 정보는 터치 압력의 크기, 터치 면적, 시간 등에 의해 구분될 수 있다.Meanwhile, the pressure touch detection information according to the embodiment may include first pressure touch information and second pressure touch information, and the first pressure touch information and the second pressure touch information may include a touch pressure, a touch area, a time, and the like. Can be distinguished by.
예를 들어, 제 2 압력 터치 정보는 제 1 압력 터치 정보에 비해 더 높은 크기의 압력 정보일 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시한 소정의 시간(t1)이 경과하여 도달한 제 1 압력의 크기에 대응하는 터치 정보를 제 1 압력 터치 정보로 정의할 수 있고, 소정의 시간(t2)이 경과하여 도달한 제 2 압력의 크기에 대응하는 터치 정보를 제 2 압력 터치 정보로 정의할 수 있다. For example, the second pressure touch information may be higher pressure information than the first pressure touch information. For example, touch information corresponding to the magnitude of the first pressure reached after the predetermined time t1 shown in FIG. 14 may be defined as the first pressure touch information, and the predetermined time t2 has elapsed. The touch information corresponding to the magnitude of the second pressure reached may be defined as the second pressure touch information.
도 14에서는 제 1 압력의 크기에 도달하기 전의 일반 터치 정보(탭 터치 또는 롱터치(a)), 제 1 압력의 크기 보다 크고 제 2 압력의 크기 보다 작은 제1 압력 터치 정보(b), 제 2 압력의 크기 이상의 크기에 대응하는 터치 정보를 제 2 압력 터치 정보(c)로 도시하였다. In FIG. 14, general touch information (tap touch or long touch a) before reaching the magnitude of the first pressure, first pressure touch information b larger than the magnitude of the first pressure and smaller than the magnitude of the second pressure, Touch information corresponding to the magnitude of the second pressure or more is shown as the second pressure touch information (c).
본 발명의 실시예의 경우, 프로세서(1500)는 제 2 압력 터치 정보를 수신시 사용자 입력 메시지를 전송하도록 구현할 수 있다. 즉, 일반 터치 정보나 제 1 압력 터치 정보를 수신하는 경우에는 사용자 입력 메시지를 수신하고, 제 2 압력 터치 정보를 수신시에 사용자 입력 메시지를 전송하도록 구현할 수 있다. 예를 들어, 도 9a에 도시한 키패드(910a)를 통한 입력시, 객체에 의해 키패드(910a)상에 "키보드 테스트"라는 문구가 입력되는 경우, 상기 문구에 포함되는 마지막 키 값인 '트'가 입력되는 시점에서, 제 2 압력의 크기 이상의 크기에 대응하는 터치 정보를 수신하는 경우에 사용자 입력 메시지를 전송하도록 구현할 수 있으며, 제 1 압력의 크기에 대응하는 터치 정보만을 수신하고 있는 경우에는 사용자 입력 메시지가 전송되지 않고 입력만 되도록 구현할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the processor 1500 may be configured to transmit a user input message upon receiving the second pressure touch information. That is, when the general touch information or the first pressure touch information is received, the user input message may be received, and when the second pressure touch information is received, the user input message may be implemented. For example, when the phrase “keyboard test” is input on the keypad 910a by an object when inputting through the keypad 910a shown in FIG. 9A, the last key value included in the phrase is “t”. At the time of input, when the touch information corresponding to the magnitude of the second pressure or more is received, the user input message may be transmitted. When only the touch information corresponding to the magnitude of the first pressure is received, the user input may be performed. It can be implemented so that a message is not sent but only input.
다른 실시예에 따라, 제 1 압력 터치 정보 및 제 2 압력 터치 정보를 터치 압력의 크기 이외에 터치 면적이나 시간으로 구분할 수 있다. 예를 들어, 터치 압력의 크기는 동일하게 유지하고, 터치 면적(or 시간)을 변경하는 경우에도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 즉, 임의의 터치 압력 조작을 가할 경우에도 형상(shape)이 변경되지 않는 터치 객체(ex/ 펜) 를 이용해 터치 압력 조작을 가할 경우, 동일한 터치 압력의 크기가 유지되는 상태에서, 터치 면적/시간을 확장/증가 또는 축소/감소시킴으로서, 이에 따른 사용자 입력 메시지가 전송되도록 구현할 수 있다. 이 경우, 제 2 압력 터치 정보는 제 1 압력 터치 정보에 비해 더 확장/증가되거나 축소/감소된 터치 면적/시간 정보일 수 있다.According to another exemplary embodiment, the first pressure touch information and the second pressure touch information may be divided into a touch area or a time in addition to the size of the touch pressure. For example, the magnitude of the touch pressure may be kept the same, and the same / similarity may be applied even when the touch area (or time) is changed. That is, when touch pressure manipulation is performed using a touch object (ex / pen) whose shape does not change even when an arbitrary touch pressure manipulation is applied, the touch area / time is maintained while the same touch pressure is maintained. By expanding / increasing or reducing / decreasing the value, the user input message may be transmitted accordingly. In this case, the second pressure touch information may be touch area / time information that is further expanded / increased or reduced / decreased compared to the first pressure touch information.
이 경우에도, 전술한 경우와 유사하게, 도 9a에 도시한 키패드(910a)를 통한 입력시, 객체에 의해 키패드(910a)상에 "키보드 테스트"라는 문구가 입력되는 경우, 상기 문구에 포함되는 마지막 키 값인 '트'가 입력되는 시점에서, 제 2 압력 터치 정보를 수신하는 경우에 사용자 입력 메시지를 전송하도록 구현할 수 있으며, 제 1 압력 터치 정보만을 수신하고 있는 경우에는 사용자 입력 메시지가 전송되지 않고 입력만 되도록 구현할 수 있다. In this case, similarly to the case described above, when the phrase "keyboard test" is input on the keypad 910a by the object during input through the keypad 910a shown in FIG. 9A, the phrase is included in the phrase. When the second key touch information is received at the time when the last key value 't' is input, the user input message may be transmitted. When only the first pressure touch information is received, the user input message is not transmitted. It can be implemented to be input only.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 압력 터치는 터치 스크린상의 소정의 영역에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린(1001)은 도 9a 및 도 9c와 같이 사용자 입력 메시지를 입력하기 위한 메시지 입력창(910) 및 사용자 입력 메시지를 출력하기 위한 메시지 출력창(920)을 포함할 수 있고, 압력 터치는 메시지 입력창(910) 또는 메시지 출력창(920)에서 수행될 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이, 마지막 메시지가 입력되는 시점에 메시지 입력창(910)을 통한 압력 터치가 수행되거나, 마지막 메시지가 입력된 후, 메시지 출력창(920)을 통한 별도의 압력 터치가 수행되어 사용자 입력 메시지가 전송될 수 있다.Meanwhile, the pressure touch according to the embodiment of the present invention may be performed in a predetermined area on the touch screen. For example, the touch screen 1001 may include a message input window 910 for inputting a user input message and a message output window 920 for outputting a user input message, as shown in FIGS. 9A and 9C. The pressure touch may be performed in the message input window 910 or the message output window 920. That is, as described above, at the time when the last message is input, a pressure touch is performed through the message input window 910, or after the last message is input, a separate pressure touch is performed through the message output window 920. User input messages can be sent.
여기서, 메시지 입력창(910)은 전술한 키패드(910a)와 메모패드(910b)를 포함할 수 있다.Here, the message input window 910 may include the keypad 910a and the memo pad 910b described above.
예를 들어, 도 9a 및 도 9c에 도시한 바와 같이 객체에 의해 키패드(910a)상에"키보드 테스트"라는 문구가 입력되는 경우, 상기 문구에 포함되는 마지막 키 값인 '트'가 메시지 입력창(910)에서 키패드(910a)를 통해 입력되는 시점에(도 9a) 압력 터치가 감지되어 사용자 입력 메시지가 전송될 수 있고, 또는, 마지막 키 값인 '트'가 메시지 입력창(910)에서 키패드(910a)를 통해 입력이 완료된 이후, 메시지 출력창(920)의 임의의 지점을 통한 객체의 압력 터치가 수행되는 시점에(도 9c) 압력 터치가 감지되어 사용자 입력 메시지가 전송될 수도 있다. 이 때, 마지막 메시지 입력 후, 메시지 입력창(910)의 임의의 지점을 통한 객체의 압력 터치로 사용자 입력 메시지가 전송될 수도 있다.For example, as shown in FIGS. 9A and 9C, when the phrase “keyboard test” is input on the keypad 910a by an object, the last key value included in the phrase “t” is a message input window ( At the time of inputting through the keypad 910a at 910 (FIG. 9A), a pressure touch may be detected and a user input message may be transmitted. Alternatively, the last key value, 't', may be input from the message input window 910. After the input is completed through), a pressure touch may be detected and a user input message may be transmitted at the time when the pressure touch of the object through any point of the message output window 920 is performed (FIG. 9C). In this case, after the last message input, the user input message may be transmitted to the pressure touch of the object through any point of the message input window 910.
즉, 본 발명의 실시예에 따를 경우, 도 9a와 같은 경우, 굳이 별도의 전송 버튼을 터치하지 않아도 사용자 입력 메시지가 전송되어 메시지 전송을 위한 절차가 간편해질 수 있다. 또한, 도 9c와 같은 경우, 전송 버튼이 아닌 임의의 지점에 대한 압력 터치가 수행된 경우에도 사용자 입력 메시지가 전송되어 편리하다는 이점이 있다.That is, according to the exemplary embodiment of the present invention, in the case of FIG. 9A, a user input message may be transmitted without having to touch a separate transmission button, thereby simplifying a procedure for transmitting a message. In addition, as shown in FIG. 9C, even when a pressure touch is performed on an arbitrary point other than the transmit button, a user input message is transmitted, which is convenient.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 입력 장치는, 디스플레이되는 컨텐츠의 일 영역을 선택하여 사용자 입력 메시지로 전송할 수 있으며, 이에 대해서 도 10 내지 11에서 기술하고자 한다.Meanwhile, the touch input device according to another embodiment of the present invention may select one area of the displayed content and transmit it as a user input message, which will be described with reference to FIGS. 10 to 11.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 방법으로, 터치 스크린(1001)은 소정의 컨텐츠를 디스플레이(S1010)하고, 프로세서(1500)는 소정의 컨텐츠에 대한 객체의 압력 터치를 감지한다(S1020). 본 발명의 실시예에 따른 소정의 컨텐츠는 텍스트, 정지 영상, 동영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11a와 같은 텍스트를 포함하거나, 도 11c와 같은 정지 영상일 수 있고, 또는 도 11d와 같은 동영상일 수 있다.10 is a touch input method according to an embodiment of the present invention, the touch screen 1001 displays a predetermined content (S1010), the processor 1500 detects a pressure touch of the object for the predetermined content (S1020). ). The predetermined content according to an embodiment of the present invention may include at least one of a text, a still image, and a video. For example, it may include text as shown in FIG. 11A, a still image as shown in FIG. 11C, or a video as shown in FIG. 11D.
프로세서(1500)는 사용자 제스쳐에 따라 소정의 컨텐츠 중 일 영역을 캡쳐하여 선택 부분(1110a, 1110c, 1110d)을 생성하며(S1030), 선택 부분에 대응하는 선택된 컨텐츠를 메모리(1005)에 저장할 수 있다(S1040). 여기서 선택 부분 생성을 위한 캡쳐는 도 11a 및 도 11d와 같은 드래그 입력(G, drag input)이나 도 11c에 도시한 바와 같은 터치 드로잉 입력(W, drawing input, 1110c)으로 수행될 수 있다. 프로세서(1500)는 터치 드로잉 입력을 통해 생성된 오브젝트를 선택 부분(1110c)으로 생성할 수 있고, 이러한 오브젝트는 직선, 곡선, 삼각형, 사각형, 다각형, 원형, 타원형, 별 모양 등의 형태를 갖는 도형일 수 있으며, 오브젝트에 대응하는 선택된 컨텐츠(이미지 등)를 사용자 입력 메시지로 결정할 수 있다. 한편, 오브젝트는 이러한 형태에 한정되지 않고, 사용자의 터치 입력의 이동 궤적에 대응되는 다양한 형태를 가질 수 있다. The processor 1500 may capture one region of predetermined content according to a user gesture to generate selection portions 1110a, 1110c, and 1110d (S1030), and store the selected content corresponding to the selection portion in the memory 1005. (S1040). In this case, the capture for generating the selection part may be performed by a drag input G as shown in FIGS. 11A and 11D or a touch drawing input W as shown in FIG. 11C. The processor 1500 may generate an object generated through the touch drawing input as the selection part 1110c, and the object may have a shape having a shape of a straight line, a curve, a triangle, a rectangle, a polygon, a circle, an ellipse, a star, or the like. The selected content (image, etc.) corresponding to the object may be determined as a user input message. The object is not limited to this form and may have various forms corresponding to the movement trajectory of the user's touch input.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 선택 부분 생성을 위한 캡쳐는 복수의 객체로 터치 지점들 사이의 간격을 넓히거나 줄이는 핀치 아웃/핀치 인 터치(pinch out/pinch in touch), 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 플리크 터치(flick touch) 등으로 수행될 수도 있으며, 전술한 터치 이외에 근접, 호버링, 스와이프(swype) 터치 입력으로 수행됨으로서 선택 부분을 생성할 수도 있다. 이 때, 소정의 컨텐츠 중 사용자가 선택하고자 하는 일 영역의 전부에 대한 압력 터치로 선택 부분이 생성될 수도 있고, 상기 일 영역의 일부에 대한 압력 터치로 동일한 선택 부분이 생성될 수도 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the capture for generating the selection portion is a pinch out / pinch in touch, short (or Tap) short touch, long touch, multi touch, flick touch, and the like. In addition to the touches described above, proximity, hovering, and swipe touches may be performed. The selection may also be generated by being performed as an input. In this case, the selection portion may be generated by a pressure touch on all of one region of the predetermined content, or the same selection portion may be generated by a pressure touch on a portion of the region.
본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 컨텐츠가 도 11d와 같은 복수의 프레임을 포함하는 동영상일 경우, 압력 터치가 지속되는 기간 동안 상기 복수의 프레임 중 일부의 프레임에 대한 캡쳐가 자동 수행되어 선택 부분이 생성될 수 있다.When the predetermined content according to an embodiment of the present invention is a video including a plurality of frames as shown in FIG. 11D, a portion of the plurality of frames is automatically captured during the pressure touch duration, so that the selected portion is automatically selected. Can be generated.
프로세서(1500)는 이러한 선택 부분에 대응하는 선택된 컨텐츠를 메모리(1005)에 저장할 수 있으며, 이러한 선택된 컨텐츠를 사용자 입력 메시지로 결정할 수 있다.The processor 1500 may store the selected content corresponding to the selected portion in the memory 1005, and determine the selected content as a user input message.
한편, 프로세서(1500)는 터치 스크린(1001)상의 압력 터치가 해제되었는지 여부를 판단하며(S1050), 압력 터치가 해제된 것으로 판단한 경우, 선택된 컨텐츠를 전송할 수 있다(S1080). 이 때, 압력 터치가 해제된 후, 프로세서(1500)는 도 11b에 도시한 바와 같이 소정의 아이콘(1111b)을 포함하는 사용자 인터페이스(1111a)를 디스플레이하도록 터치 스크린(1001)을 제어하고(S1060), 아이콘(111b) 선택 명령을 기초로 선택된 컨텐츠를 전송할 수 있다(S1070, S1080). 만일, 압력 터치가 해제된 후 별도의 사용자 인터페이스가 디스플레이되지 않은 경우, 상기 S1070 없이 바로 S1080 단계를 수행할 수 있다. Meanwhile, the processor 1500 may determine whether the pressure touch on the touch screen 1001 is released (S1050), and if it is determined that the pressure touch is released (S1080), the processor 1500 may transmit the selected content (S1080). At this time, after the pressure touch is released, the processor 1500 controls the touch screen 1001 to display the user interface 1111a including the predetermined icon 1111b as shown in FIG. 11B (S1060). The selected content may be transmitted based on the icon 111b selection command (S1070 and S1080). If a separate user interface is not displayed after the pressure touch is released, step S1080 may be immediately performed without step S1070.
반대로, 압력 터치가 해제되지 않은 것으로 판단한 경우, 프로세서(1500)는 선택 부분이 덜 생성된 것으로 판단하여, S1030 내지 S1040 과정을 더 진행할 수 있다.On the contrary, if it is determined that the pressure touch is not released, the processor 1500 may determine that the selection portion is less generated, and may further proceed to S1030 to S1040.
한편, 지금까지는 본 발명의 실시예에 따른 터치 압력을 검출하기 위해 정전용량 방식을 이용한 압력 센서를 이용한 실시예를 기술하였으나, 이하에서는 터치 압력이나 힘을 검출하기 위해 저항변화(예, 스트레인 게이지)를 이용한 압력 센서를 이용한 실시예에 대해 기술한다. On the other hand, so far described an embodiment using a pressure sensor using a capacitive method to detect the touch pressure according to an embodiment of the present invention, hereinafter resistance change (for example, strain gauge) to detect the touch pressure or force An embodiment using a pressure sensor using the above will be described.
일 실시예로, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치는, 압력 검출을 위한 압력 센서가 형성된 디스플레이 패널(200A)을 포함하며, 압력 센서의 저항값의 변화에 기초하여 터치 힘을 검출할 수 있다.In one embodiment, the touch input device according to an embodiment of the present invention includes a display panel 200A having a pressure sensor for detecting a pressure, and detects a touch force based on a change in a resistance value of the pressure sensor. have.
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 압력 센서를 포함하는 터치 입력 장치의 단면도이다. 도 12a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 압력 센서(450)는 디스플레이 패널(200A) 하면에 형성될 수 있다.12A is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12A, the pressure sensor 450 according to the exemplary embodiment of the present invention may be formed on the bottom surface of the display panel 200A.
도 12b는 도 12a에 도시된 터치 입력 장치(1000)에 힘이 인가된 경우의 단면도이다. 기판(300)의 상부면은 노이즈 차폐를 위해 그라운드(ground) 전위를 가질 수 있다. 객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 힘을 인가하는 경우 커버층(100) 및 디스플레이 패널(200A)은 휘어지거나 눌릴 수 있다. 디스플레이 패널(200A)이 휘어짐에 따라, 디스플레이 패널(200A)에 형성된 압력 센서(450)가 변형되고, 그에 따라 압력 센서(450)의 저항값이 변할 수 있다. 이러한 저항값의 변화로부터 터치 힘의 크기를 산출할 수 있다.FIG. 12B is a cross-sectional view when a force is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 12A. The upper surface of the substrate 300 may have a ground potential for noise shielding. When a force is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display panel 200A may be bent or pressed. As the display panel 200A is bent, the pressure sensor 450 formed on the display panel 200A may be deformed, and thus the resistance value of the pressure sensor 450 may change. The magnitude of the touch force can be calculated from this change in resistance value.
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서, 디스플레이 패널(200A)은 힘을 인가하는 터치에 따라 휘어지거나 눌릴 수 있다. 디스플레이 패널(200A)은 터치에 따라 변형을 나타내도록 휘어지거나 눌릴 수 있다. 실시예에 따라 디스플레이 패널(200A)이 휘어지거나 눌릴 때 가장 큰 변형을 나타내는 위치는 상기 터치 위치와 일치하지 않을 수 있으나, 디스플레이 패널(200A)은 적어도 상기 터치 위치에서 휘어짐을 나타낼 수 있다. 예컨대, 터치 위치가 디스플레이 패널(200A)의 테두리 및 가장자리 등에 근접하는 경우 디스플레이 패널(200A)이 휘어지거나 눌리는 정도가 가장 큰 위치는 터치 위치와 다를 수 있으나, 디스플레이 패널(200A)은 적어도 상기 터치 위치에서 휘어짐 또는 눌림을 나타낼 수 있다.In the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention, the display panel 200A may be bent or pressed in response to a touch applying a force. The display panel 200A may be bent or pressed to indicate deformation according to a touch. According to an exemplary embodiment, the position showing the largest deformation when the display panel 200A is bent or pressed may not coincide with the touch position, but the display panel 200A may indicate bending at least at the touch position. For example, when the touch position is close to the edge and the edge of the display panel 200A, the position where the display panel 200A is bent or pressed the most may be different from the touch position, but the display panel 200A may be at least the touch position. It may indicate bending or pressing at.
도 13a 내지 도 13e는 본 발명에 따른 터치 입력 장치에 사용되는 힘을 감지할 수 있는 예시적인 힘 센서의 평면도이다. 이 경우, 힘 센서는 압력 센서(strain gauge)일 수 있다. 압력 센서는 스트레인 양에 비례하여 전기 저항이 달라지는 장치로, 일반적으로 금속 결합된 압력 센서가 사용될 수 있다.13A-13E are plan views of exemplary force sensors capable of sensing a force used in a touch input device in accordance with the present invention. In this case, the force sensor may be a pressure gauge. Pressure sensors are devices in which the electrical resistance varies in proportion to the amount of strain. Generally, a metal-coupled pressure sensor may be used.
압력 센서에 사용될 수 있는 재료로는, 투명 물질로, 전도성 고분자(PEDOT: polyethyleneioxythiophene), ITO(indium tin oxide), ATO(Antimony tin oxide), 탄소나노튜브(CNT: carbon nanotubes), 그래핀(graphene), 산화갈륨아연(gallium zinc oxide), 인듐갈륨아연산화물(IGZO: indium gallium zinc oxide), 산화주석(SnO2), 산화인듐(In2O3), 산화아연(ZnO), 산화갈륨(Ga2O3), and 산화카드뮴(CdO), 기타 도핑된 금속 산화물, 압전 저항 소자(piezoresistive element), 압전 저항 반도체 물질(piezoresistive semiconductor materials), 압전 저항 금속 물질(piezoresistive metal material), 은 나노 와이어(silver nanowire), 백금 나노 와이어(platinum nanowire), 니켈 나노 와이어(nickel nanowire), 기타 금속 나노 와이어(metallic nanowires) 등이 사용될 수 있다. 불투명 물질로는, 은잉크(silver ink), 구리(copper), 은나노(nano silver), 탄소 나노튜브(CNT: carbon nanotube), 콘스탄탄 합금(Constantan alloy), 카르마 합금(Karma alloys), 도핑된 다결정질 실리콘(polycrystalline silicon), 도핑된 비결정질 실리콘(amorphous silicon), 도핑된 단결정 실리콘(single crystal silicon), 도핑된 기타 반도체 물질(semiconductor material) 등이 사용될 수 있다.Materials that can be used in the pressure sensor are transparent materials, conductive polymers (PEDOT: polyethyleneioxythiophene), ITO (indium tin oxide), ATO (antimony tin oxide), carbon nanotubes (CNT), graphene (graphene) ), Gallium zinc oxide, indium gallium zinc oxide (IGZO), tin oxide (SnO2), indium oxide (In2O3), zinc oxide (ZnO), gallium oxide (Ga2O3), and oxidation Cadmium (CdO), other doped metal oxides, piezoresistive elements, piezoresistive semiconductor materials, piezoresistive metal materials, silver nanowires, platinum nanowires (platinum nanowire), nickel nanowire, other metallic nanowires, and the like may be used. Opaque materials include silver ink, copper, nano silver, carbon nanotube (CNT), constantan alloy, karma alloys, doped Polycrystalline silicon, doped amorphous silicon, doped single crystal silicon, doped other semiconductor materials, and the like can be used.
도 13a에 도시된 바와 같이, 금속 압력 센서는 격자형 방식으로 정렬된 금속 호일로 구성될 수 있다. 격자형 방식은 평행 방향으로 변형되기 쉬운 금속 와이어 또는 호일의 변형량을 극대화시킬 수 있다. 이 때, 도 13a에 도시된 압력 센서(450)의 수직방향 격자 단면은 전단 변형률(shear strain)과 포아송 변형률(Poisson Strain)의 효과를 감소시키기 위해 최소화될 수 있다.As shown in FIG. 13A, the metal pressure sensor may consist of metal foils arranged in a lattice manner. The lattice approach can maximize the amount of deformation of the metal wire or foil that is susceptible to deformation in the parallel direction. At this time, the vertical lattice cross section of the pressure sensor 450 shown in FIG. 13A may be minimized to reduce the effects of shear strain and Poisson strain.
도 13a의 예에서, 압력 센서(450)은 휴지(at rest) 상태에 있는 동안, 즉, 스트레인되지 않거나 다르게 변형되지 않은 동안 접촉하지는 않지만 서로 가까이 배치된 트레이스(traces)(451)을 포함할 수 있다. 압력 센서는 스트레인 또는 힘의 부재시 1.8KΩ±0.1%와 같은 공칭 저항(nominal resistance)을 가질 수 있다. 압력 센서의 기본 파라미터로 변형률에 대한 민감도가 게이지 계수(GF)로 표현될 수 있다. 이 때, 게이지 계수는 길이의 변화(변형률)에 대한 전기 저항 변화의 비율로 정의될 수 있고, 다음과 같이 스트레인ε의 함수로서 표현할 수 있다.In the example of FIG. 13A, pressure sensor 450 may include traces 451 that are not in contact but disposed close to each other while in an at rest state, that is, while not being strained or otherwise deformed. have. The pressure sensor may have a nominal resistance such as 1.8 KΩ ± 0.1% in the absence of strain or force. As a basic parameter of the pressure sensor, the sensitivity to strain may be expressed as a gauge factor (GF). At this time, the gauge coefficient can be defined as the ratio of the change in electrical resistance to the change in strain (strain), and can be expressed as a function of strain ε as follows.
Figure PCTKR2017010118-appb-I000001
Figure PCTKR2017010118-appb-I000001
여기서 R은 압력 센서 저항의 변화량이고, R은 비변형(undeformed) 압력 센서의 저항이고, GF는 게이지 계수이다.Where R is the change in pressure sensor resistance, R is the resistance of the undeformed pressure sensor, and GF is the gauge factor.
이 때, 저항의 작은 변화를 측정하기 위해, 압력 센서는 대부분의 경우 전압 구동 소스가 있는 브리지 설정에서 사용된다. 도 13b 및 도 13c는 본 발명에 따른 터치 입력 장치에 적용될 수 있는 예시적인 압력 센서를 도시한다. 도 13b의 예에 도시된 바와 같이, 압력 센서는 네 개의 다른 저항(R1, R2, R3, R4로 도시됨)을 갖는 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)(3000)에 포함되어, 가해진 힘을 나타내는 (다른 저항기들에 대한) 게이지의 저항 변화를 감지할 수 있다. 브리지(3000)는 힘 센서 인터페이스(미도시)에 결합되어, 터치 제어기(미도시)로부터 구동 신호(전압 VEX)를 수신하여 압력 센서를 구동하고, 처리를 위해 가해진 힘을 나타내는 감지 신호(전압 VO)를 터치 제어기로 송신할 수 있다. 이 때, 브리지(3000)의 출력 전압(VO)은 다음과 같이 표현할 수 있다.At this time, to measure small changes in resistance, pressure sensors are most often used in bridge configurations with voltage driven sources. 13B and 13C illustrate exemplary pressure sensors that can be applied to a touch input device according to the present invention. As shown in the example of FIG. 13B, the pressure sensor is included in a Wheatstone bridge 3000 having four different resistors (shown as R1, R2, R3, R4) to indicate the applied force ( Change the resistance of the gauge relative to other resistors. The bridge 3000 is coupled to a force sensor interface (not shown), receives a drive signal (voltage VEX) from a touch controller (not shown) to drive the pressure sensor, and sense signal (voltage VO) representing the force applied for processing. ) Can be sent to the touch controller. In this case, the output voltage VO of the bridge 3000 may be expressed as follows.
Figure PCTKR2017010118-appb-I000002
Figure PCTKR2017010118-appb-I000002
상기 등식에서 R1/R2 = R4/R3인 경우, 출력 전압(VO)은 0이 된다. 이 조건하에서 브리지(3000)는 균형을 이룬 상태이다. 이 때, 브리지(3000)에 포함된 저항 중 어느 하나의 저항값이 변경되면 0이 아닌 출력 전압(VO)이 출력된다.In the above equation, when R1 / R2 = R4 / R3, the output voltage VO becomes zero. Under this condition, the bridge 3000 is in a balanced state. At this time, if the resistance value of any one of the resistors included in the bridge 3000 is changed, a non-zero output voltage VO is output.
이 때, 도 13c에 도시된 바와 같이, 압력 센서(450)가 RG이고, RG가 변화하는 경우, 압력 센서(450) 저항의 변화는 브리지에 불균형을 가져오며 0이 아닌 출력 전압(VO)을 생성한다. 압력 센서(450)의 공칭 저항이 RG일 때, 변형으로 유도된 저항의 변화 R은 상기 게이지 계수 등식을 통해 ΔR = RG x GF x ε로 표현할 수 있다. 이 때, R1 = R2이고 R3 = RG라고 가정할 때 상기 브리지 등식을 VO/VEX 의 스트레인ε에 대한 함수로 다시 쓰면, 다음과 같다. At this time, as shown in FIG. 13C, when the pressure sensor 450 is RG and RG changes, a change in the resistance of the pressure sensor 450 causes an unbalance in the bridge and produces a nonzero output voltage VO. Create When the nominal resistance of the pressure sensor 450 is RG, the change R of the resistance induced by the deformation may be expressed as ΔR = RG x GF x ε through the gauge coefficient equation. At this time, assuming that R1 = R2 and R3 = RG, the bridge equation is rewritten as a function of strain? Of VO / VEX.
Figure PCTKR2017010118-appb-I000003
Figure PCTKR2017010118-appb-I000003
비록 도 13c의 브리지가 단지 하나의 압력 센서(450)만 포함하지만, 도 13b의 브리지에 포함된 R1, R2, R3, R4로 도시된 위치에 네 개의 압력 센서까지 사용될 수 있고, 이 경우 게이지들의 저항 변화는 가해진 힘을 감지하는데 사용될 수 있음이 이해될 것이다.Although the bridge of FIG. 13C includes only one pressure sensor 450, up to four pressure sensors may be used in the positions shown by R1, R2, R3, R4 included in the bridge of FIG. 13B, in which case of the gauges It will be appreciated that the resistance change can be used to sense the applied force.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 압력 센서(450)가 형성된 디스플레이 패널(200A)에 힘이 가해지면, 디스플레이 패널(200A)은 휘어지고, 디스플레이 패널(200A)이 휘어짐에 따라 트레이스(451)가 늘어나고, 트레이스(451)가 더 길고 더 좁아지게 되어 압력 센서(450)의 저항이 증가하게 된다. 가해지는 힘이 증가함에 따라, 압력 센서(450)의 저항은 그에 대응하여 증가할 수 있다. 따라서, 힘 센서 제어기(1300)가 압력 센서(450)의 저항값의 상승을 검출하면, 그 상승은 디스플레이 패널(200A)에 가해진 힘으로 해석될 수 있다.12A and 12B, when a force is applied to the display panel 200A on which the pressure sensor 450 is formed, the display panel 200A is bent and the trace 451 as the display panel 200A is bent. ) And the trace 451 becomes longer and narrower, resulting in an increase in the resistance of the pressure sensor 450. As the force applied increases, the resistance of the pressure sensor 450 may increase correspondingly. Therefore, when the force sensor controller 1300 detects a rise in the resistance value of the pressure sensor 450, the rise may be interpreted as a force applied to the display panel 200A.
또 다른 실시예에서, 브리지(3000)는 힘 센서 제어기(1300)와 통합될 수 있고, 이 경우 저항(R1, R2, R3) 중 적어도 하나 이상은 힘 센서 제어기(1300) 내의 저항으로 대체될 수 있다. 예를 들어, 저항(R2, R3)은 힘 센서 제어기(1300) 내의 저항들로 대체되고, 압력 센서(450) 및 저항(R1)으로 브리지(3000)를 형성할 수 있다. 이로써 브리지(3000)가 차지하는 공간이 줄어들 수 있다.In another embodiment, the bridge 3000 may be integrated with the force sensor controller 1300, in which case at least one or more of the resistors R1, R2, R3 may be replaced by a resistance in the force sensor controller 1300. have. For example, resistors R2 and R3 may be replaced with resistors in force sensor controller 1300 and form bridge 3000 with pressure sensor 450 and resistor R1. As a result, the space occupied by the bridge 3000 may be reduced.
도 13a에 도시된 압력 센서(450)는 트레이스(451)이 수평방향으로 정렬되어 있으므로, 수평방향의 변형에 대하여 트레이스(451)의 길이 변화가 크므로 수평방향의 변형에 대한 감도는 높으나, 수직방향의 변형에 대하여는 트레이스(451)의 길이 변화가 상대적으로 작으므로, 수직방향의 변형에 대한 감도는 낮다. 도 13d에 도시된 바와 같이, 압력 센서(450)가 복수의 세부 영역을 포함하고, 각각의 세부영역에 포함된 트레이스(451)의 정렬 방향을 다르게 구성할 수 있다. 이렇게 정렬 방향이 다른 트레이스(451)들을 포함하는 압력 센서(450)를 구성함으로써, 변형 방향에 대한 압력 센서(450)의 감도 차이를 줄일 수 있다.In the pressure sensor 450 shown in FIG. 13A, since the traces 451 are aligned in the horizontal direction, since the length variation of the traces 451 is large with respect to the horizontal deformation, the sensitivity of the horizontal sensor is high but vertical. Since the change in the length of the trace 451 is relatively small with respect to the deformation in the direction, the sensitivity to the deformation in the vertical direction is low. As shown in FIG. 13D, the pressure sensor 450 may include a plurality of subregions, and may configure different alignment directions of the traces 451 included in each subregion. By configuring the pressure sensor 450 including the traces 451 having different alignment directions, the sensitivity difference of the pressure sensor 450 with respect to the deformation direction can be reduced.
본 발명에 따른 터치 입력 장치(1000)는 디스플레이 패널(200A) 하부에 도 13a 및 도 13d에 도시된 바와 같이 하나의 압력 센서(450)를 형성하여 단일 채널로 구성된 힘 센서를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치 입력 장치(1000)는 디스플레이 패널(200A) 하부에 도 13e에 도시된 바와 같이 복수의 압력 센서(450)를 형성하여 복수 채널로 구성된 힘 센서를 구비할 수도 있다. 이러한 복수 채널로 구성된 힘 센서를 이용하여 복수의 터치에 대한 복수의 힘 각각의 크기를 동시에 센싱할 수도 있다.The touch input device 1000 according to the present invention may include a force sensor configured as a single channel by forming one pressure sensor 450 as shown in FIGS. 13A and 13D under the display panel 200A. In addition, the touch input device 1000 according to the present invention may include a plurality of pressure sensors 450 formed under the display panel 200A by forming a plurality of pressure sensors 450 as illustrated in FIG. 13E. By using the force sensor composed of a plurality of channels may be sensed at the same time the magnitude of each of the plurality of force for a plurality of touch.
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.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.
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.In addition, the above description has been made with reference to the embodiment, which is merely an example, and is not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be illustrated as above without departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
본 발명에 따르면 터치 스크린 상의 터치의 위치뿐 아니라 터치 압력의 크기를 검출할 수 있는 디스플레이 모듈을 포함하는 터치 입력 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a touch input device including a display module capable of detecting a magnitude of touch pressure as well as a position of a touch on a touch screen.
본 발명에 따르면, 사용자가 원하는 터치 스크린 표현으로 디스플레이 모듈의 시인성(visibility)을 향상 시킬 수 있으며, 특히, 아이콘 실행시 보다 용이하게 조작할 수 있다.According to the present invention, the visibility of the display module can be improved by the user's desired touch screen representation, and in particular, the icon can be easily operated when the icon is executed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메시지 입력 이외에 메시지 전송을 위한 추가적인 터치 입력이 없어도 사용자 입력 메시지가 전송될 수 있어, 메시지 전송을 위한 절차가 간편해질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a user input message may be transmitted even without an additional touch input for message transmission in addition to the message input, thereby simplifying the procedure for message transmission.

Claims (10)

  1. 터치 스크린;touch screen;
    객체에 의한 압력 터치를 감지하기 위한 압력 센서; 및A pressure sensor for detecting a pressure touch by the object; And
    사용자 입력 메시지를 생성하기 위한 프로세서;를 포함하고,A processor for generating a user input message;
    상기 프로세서는 상기 압력 터치 감지 정보를 수신하여 상기 생성된 사용자 입력 메시지를 전송하고, The processor receives the pressure touch sensing information and transmits the generated user input message,
    상기 사용자 입력 메시지는 키패드를 통한 키 값(key value)들의 입력 또는 메모패드를 통한 터치 드로잉 입력(touch drawing input)으로 생성되는 터치 입력 장치.And the user input message is generated by input of key values through a keypad or touch drawing input through a memo pad.
  2. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 프로세서는,The processor,
    상기 키 값들 중 최종 키 값을 수신하는 시점(time point) 또는 상기 터치 드로잉 입력을 위한 터치 중 최종 터치 입력을 수신하는 시점에 상기 압력 터치 감지 정보를 수신하는 터치 입력 장치.And receiving the pressure touch sensing information at a time point of receiving a final key value among the key values or at a time of receiving a final touch input among touches for the touch drawing input.
  3. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 터치 스크린은 상기 사용자 입력 메시지를 입력하기 위한 제 1 영역 및 상기 사용자 입력 메시지를 출력하기 위한 제 2 영역을 포함하며,The touch screen includes a first area for inputting the user input message and a second area for outputting the user input message.
    상기 압력 터치는 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에서 수행되는 터치 입력 장치.And the pressure touch is performed in the first area or the second area.
  4. 터치 스크린;touch screen;
    객체에 의한 압력 터치를 감지하기 위한 압력 센서; 및A pressure sensor for detecting a pressure touch by the object; And
    사용자 입력 메시지를 생성하기 위한 프로세서;를 포함하고,A processor for generating a user input message;
    상기 프로세서는 상기 압력 터치 감지 정보를 수신하여 상기 사용자 입력 메시지를 생성하고, The processor receives the pressure touch sensing information to generate the user input message,
    상기 터치 스크린은 소정의 컨텐츠를 디스플레이하고,The touch screen displays a predetermined content,
    상기 프로세서는,The processor,
    상기 컨텐츠 중 소정의 영역을 캡쳐하여 생성된 선택 부분에 대응하는 선택된 컨텐츠를 상기 사용자 입력 메시지로 결정하는 터치 입력 장치.And determining the selected content corresponding to the selected portion generated by capturing a predetermined area of the content as the user input message.
  5. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 선택된 컨텐츠를 저장하기 위한 메모리;를 더 포함하는 터치 입력 장치.And a memory for storing the selected content.
  6. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 소정의 영역에 대한 캡쳐는 드래그 입력(drag input)으로 수행되는 터치 입력 장치.And capturing the predetermined area by a drag input.
  7. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 프로세서는 상기 압력 터치가 해제되면 상기 선택된 컨텐츠를 전송하는 터치 입력 장치.And the processor transmits the selected content when the pressure touch is released.
  8. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 프로세서는 상기 압력 터치가 해제되면 소정의 아이콘을 포함하는 사용자 인터페이스를 디스플레이하도록 상기 터치 스크린을 제어하고, 상기 아이콘에 대한 사용자 명령을 기초로 상기 선택된 컨텐츠를 전송하며,The processor controls the touch screen to display a user interface including a predetermined icon when the pressure touch is released, transmits the selected content based on a user command for the icon,
    상기 사용자 명령은 상기 선택된 컨텐츠의 전송을 위한 상기 아이콘 선택 명령인 터치 입력 장치.And the user command is the icon selection command for transmitting the selected content.
  9. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 소정의 컨텐츠는 텍스트, 정지 영상, 동영상 중 적어도 하나를 포함하는 터치 입력 장치.The predetermined content may include at least one of a text, a still image, and a video.
  10. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 소정의 컨텐츠가 복수의 프레임을 포함하는 동영상일 경우,When the predetermined content is a video including a plurality of frames,
    상기 압력 터치가 지속되는 기간 동안 상기 복수의 프레임 중 일부의 프레임에 대한 캡쳐가 자동 수행되어 상기 선택 부분이 생성되는 터치 입력 장치.And capturing a portion of the plurality of frames automatically during the pressure touch period to generate the selected portion.
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