KR102043850B1 - 양방향 터치 센싱 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양방향 터치 센싱 시스템에 관한 것으로, 표시패널의 캐소드를 사이에 두고 분리 배치된 제1 및 제2 터치 스크린, 상기 표시패널에 영상 데이터를 기입하기 위한 표시패널 구동부, 및 상기 제1 및 제2 터치 스크린에 구동신호를 공급하고 상기 제1 및 제2 터치 스크린 각각에서 감지된 터치 센서들의 정전 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 감지하는 터치 스크린 구동부를 포함한다.

Description

양방향 터치 센싱 시스템{BIDIRECTIONAL TOUCH SENSING SYSTEM}

본 발명은 양방향 터치 센싱 시스템에 관한 것이다.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.

터치 UI는 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있는 추세에 있으며, 가전 제품에도 확대 적용되고 있다. 정전 용량 방식의 터치 센싱 시스템은 터치 스크린의 구조가 기존의 저항막 방식에 비하여 내구성과 선명도가 높고, 멀티 터치 인식과 근접 터치 인식이 가능하여 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있는 장점이 있다.

액정표시장치의 뒤를 이을 차세대 표시장치로 주목받고 있는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device)에 터치 스크린을 접목하기 위한 다양한 방법이 소개되고 있다. 유기발광 표시장치의 픽셀들은 자발광 소자인 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함한다. 유기발광 표시장치는 액정표시장치에 비하여 응답속도가 빠르고 백라이트가 없기 때문에 전력 효율이 좋고 더 얇게 구현될 수 있는 등의 장점이 있다. 이러한 유기발광 표시장치는 모바일 기기에 적용되기 시작하여 머지않아 텔레비젼(Television)의 표시소자로 적용될 것으로 보인다.

유기발광 표시장치는 투명 디스플레이나 플렉서블 디스플레이로도 개발되고 있다. 투명 디스플레이에는 표시패널의 전방과 후방에서 투명한 이미지를 동시에 보기 때문에 터치 UI를 구현하는 경우에 양방향 터치 UI가 효과적이다. 그런데, 투명 디스플레이로 구현된 유기발광 표시장치(이하, "투명 유기발광 표시장치"라 함)는 그 구조적 문제로 인하여 양방향 터치 UI를 구현할 수 없기 때문에 투명 디스플레이로 구현될 때 양방향 터치 UI를 구현하기가 쉽지 않다.

도 1은 투명 유기발광 표시장치의 표시패널 상에 형성된 터치 스크린을 개략적으로 보여 주는 도면이다. 투명 유기발광 표시장치의 표시패널(100)에는 OLED의 캐소드(101)와 애노드가 형성된다. 캐소드(101)는 픽셀 어레이 전체에 하나의 막으로 형성되고, 그라운드 전압원에 연결되어 그라운드 전압(GND)이 공급된다. 터치 스크린(200)이 정전 용량(capacitance) 방식의 터치 센서들로 구현될 수 있다. 이러한 터치 스크린은 터치 전후의 용량 변화가 큰 터치 센서들을 터치 입력이 발생된 터치 센서로 판단한다. 표시패널(100)의 후방에서 터치 스크린(200)을 바라 볼 때 표시패널(100)의 캐소드(101)는 터치 스크린(100)의 앞에서 그라운드 면을 형성한다. 이 그라운드 면으로 인하여, 표시패널(100)의 후방에서 손가락이나 다른 도전체가 터치되면 터치 센서들의 용량 변화를 일으킬 수 없다. 따라서, 도 1과 같은 투명 유기발광 표시장치는 표시패널(100)의 후방 쪽에서 입력되는 터치 입력 인식이 불가능하기 때문에 양방향 터치 UI를 구현할 수 없다.

본 발명은 투명 유기발광 다이오드 표시장치에서 양방향 터치 UI를 구현할 수 있는 양방향 터치 센싱 시스템을 제공한다.

본 발명의 양방향 터치 센싱 시스템은 픽셀들에 애노드와 캐소드를 가지는 유기발광다이오드(OLED)가 배치된 표시패널; 상기 표시패널의 캐소드를 사이에 두고 분리 배치된 제1 및 제2 터치 스크린; 상기 표시패널에 영상 데이터를 기입하기 위한 표시패널 구동부; 및 상기 제1 및 제2 터치 스크린에 구동신호를 공급하고 상기 제1 및 제2 터치 스크린 각각에서 감지된 터치 센서들의 정전 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 감지하는 터치 스크린 구동부를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 터치 센싱 시스템은 서로의 배면이 맞댄 상태로 배치된 제1 및 2 표시패널; 상기 제1 표시패널에 배치된 제1 터치 스크린; 상기 제2 표시패널에 배치된 제2 터치 스크린; 제2 카메라에 의해 촬상된 상기 제1 표시패널의 배경 이미지를 제1 영상 데이터와 조합하여 상기 제1 표시패널에 기입하고, 제1 카메라에 의해 촬상된 상기 제2 표시패널의 배경 이미지를 제2 영상 데이터와 조합하여 상기 제2 표시패널에 기입하는 표시패널 구동부; 및 상기 제1 및 제2 터치 스크린에 구동신호를 공급하고 상기 제1 및 제2 터치 스크린 각각에서 감지된 터치 센서들의 정전 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 감지하는 터치 스크린 구동부를 포함한다. 상기 제1 및 제2 표시패널들 각각은 애노드와 캐소드를 가지는 유기발광다이오드(OLED)가 배치된 픽셀들을 포함한다. 상기 제1 터치 스크린은 상기 제1 표시패널의 전면 기판 상에 배치되거나, 상기 제1 표시패널의 전면 기판과 상기 제1 표시패널의 캐소드 사이에서 배치된다. 상기 제2 터치 스크린은 상기 제2 표시패널의 전면 기판 상에 형성되거나, 상기 제2 표시패널의 전면 기판과 상기 제2 표시패널의 캐소드 사이에 배치된다.

본 발명은 표시패널의 캐소드를 사이에 두고 제1 및 제2 터치 스크린을 분리 배치하여 투명 유기발광 다이오드 표시장치에서 양방향 터치 UI를 구현할 수 있다.

도 1은 유기발광 표시장치의 표시패널 상에 형성된 터치 스크린을 개략적으로 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양방향 터치 센싱 시스템을 보여 주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 표시패널의 단면 구조의 일 예를 보여 주는 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 표시패널과 터치 스크린의 구동부들을 보여 주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 터치 센싱 시스템을 보여 주는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 양방향 터치 센싱 시스템은 표시패널(DPNL)을 사이에 두고 분리 배치된 제1 및 제2 터치 스크린들(TSP1, TSP2)을 포함한다.

표시패널(DPNL)은 픽셀 어레이에 표시된 영상의 빛을 전방과 후방으로 발산하는 양방향 투명 표시패널이다. 표시패널(DPNL)에는 데이터라인들, 데이터라인들과 교차되는 스캔 라인들(또는 게이트 라인들), 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀들은 OLED, 데이터전압에 따라 OLED에 흐르는 전류를 조절하는 구동소자, 구동소자를 제어하는 픽셀 구동회로 등을 포함한다. OLED에서, 캐소드와 애노드 사이에는 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL) 등의 유기 화합물층이 적층된다. 픽셀 구동회로는 하나 이상의 스위치 TFT들(Thin Film Transistor)과 커패시터(Capacitor)를 포함하며, 공지된 어떠한 회로로도 구현될 수 있다. 표시패널(DPNL)에는 컬러 구현을 위하여 컬러 필터가 형성될 수 있다.

제1 터치 스크린(TSP1)은 표시패널(DPNL)의 전면에서 발생된 터치 입력을 감지하고, 제2 터치 스크린(TSP2)은 표시패널(DPNL)의 배면에서 발생된 터치 입력을 감지한다. 터치 스크린들(TSP1, TSP2)은 다수의 터치 센서들과, 그 터치 센서들에 구동신호를 인가하는 배선들을 포함한다. 터치 센서들은 정전 용량(capacitance)을 포함할 수 있다. 터치 스크린들(TSP1, TSP2)은 자기 용량(Self capacitance) 혹은 상호 용량(Mutual capacitance) 방식의 터치 스크린으로 구현될 수 있다.

제1 및 제2 터치 스크린들(TSP1, TSP2) 사이에 OLED의 캐소드가 배치된다. 제1 터치 스크린(TSP1)은 표시패널(DPNL)의 전면 기판(11) 상에 형성되거나, 전면 기판(11)과 캐소드(13) 사이에서 표시패널(DPNL)에 내장될 수 있다. 제2 터치 스크린(TSP2)은 표시패널(DPNL)의 배면 기판(19) 상에 형성되거나, 배면 기판(19)과 캐소드(13) 사이에서 표시패널(DPNL)에 내장될 수 있다. 표시패널(DPNL)의 전면 기판(11)과 배면 기판(19)은 투명한 유리 기판이나 투명 필름으로 제작될 수 있다. 투명 필름은 PET(poly ethylene terephthlate) 필름으로 제작될 수 있다.

도 3은 제1 터치 스크린(TSP1)이 전면 기판(11) 상에 형성되고, 제2 터치 스크린(TSP2)이 캐소드(13)와 배면 기판(19) 사이에서 표시패널(DPNL)에 내장된 예를 보여 주지만, 본 발명의 양방향 터치 스크린 구조는 도 3에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 터치 스크린(TSP1)이 전면 기판(11)과 캐소드(13) 사이에서 표시패널(DPNL)에 내장되고, 제2 터치 스크린(TSP2)이 배면 기판(19) 상에 형성될 수도 있다. 다만, 캐소드(13)로 인하여 양방향 터치 입력이 차단되지 않도록 캐소드(13)는 제1 및 제2 터치 스크린들(TSP1, TSP2) 사이에 배치되어야 한다.

도 3에서, 배면 기판(19) 상에 제1 투명 절연막(18)이 형성되고, 그 위에 제2 터치 스크린(TSP2)이 형성된다. 제2 터치 스크린(TSP2) 상에 제2 투명 절연막(17)이 형성되고, 그 위에 TFT 어레이(16)가 형성된다. 제1 및 제2 투명 절연막(17, 18)은 유기 투명 절연 물질이나 무기 투명 절연 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 투명 절연막(17, 18)은 폴리 이미드(polyimide)로 형성될 수 있다. TFT 어레이(16)는 데이터 라인들, 스캔 라인들, 픽셀들의 구동 소자 및 픽셀 구동회로를 포함한다. TFT 어레이(16) 상에는 애노드(15), OLED(14), 캐소드(13)가 적층되고, 캐소드(13) 위에 투명 보호막(passivation)(12)이 형성된다. 애노드(15)와 캐소드(13)는 빛이 투과될 수 있도록 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 전도성 물질이나 얇은 금속막으로 형성된 반투과 금속막으로 형성될 수 있다. 투명 보호막은 유기 절연 물질이나 무기 절연 물질로 형성된다. 투명 보호막(12) 상에는 전면 기판(11)이 형성되고, 그 위에 제1 터치 스크린(TSP1)이 접합된다.

OLED(14)의 발광으로 발생된 빛은 캐소드(13), 투명 보호막(12), 전면 기판(11) 및 제1 터치 스크린(TSP1)을 투과하여 표시패널(DPNL)의 전방으로 발산된다. 이와 동시에 OLED(14)의 발광으로 발생된 빛은 애노드(15), 투명 절연막(17), 제2 터치 스크린(TSP2), 투명 절연막(18) 및 배면 기판(19)을 투과하여 표시패널(DPNL)의 후방으로 발산된다. 따라서, 본 발명의 표시패널(DPNL)과 양방향 터치 스크린은 양방향 투명 유기발광 표시장치를 구현할 수 있다. 사용자는 표시패널(DPNL)의 전방과 후방에 배치된 터치 스크린들(TSP1, TSP2)에 손가락이나 도전성 물질을 터치하여 표시패널(DPNL)의 양방향에서 터치 입력할 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 표시패널(DPNL)과 터치 스크린(TSP1, TSP2)의 구동부들을 보여 주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 표시패널 구동부는 타이밍 콘트롤러(120)과 패널 구동회로(130)를 포함한다. 패널 구동회로(130)는 데이터 구동회로, 스캔 구동회로 등을 포함하여 입력 영상 데이터를 표시패널(DPNL)에 기입한다.

데이터 구동회로는 타이밍 콘트롤러(120)로부터 입력되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동회로로부터 출력된 데이터전압은 표시패널(DPNL)의 데이터라인들을 통해 픽셀들에 공급된다. 스캔 구동회로는 게이트신호를 게이트라인들에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(DPNL)의 라인을 선택한다. 게이트 신호는 데이터전압에 동기되는 스캔신호, OLED의 발광 타이밍을 제어하는 발광제어신호, 및 픽셀들을 초기화하는 초기화신호 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

타이밍 콘트롤러(120)는 호스트 시스템(110)으로부터 입력되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(DPNL)의 픽셀 배치에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(120)는 호스트 시스템(110)으로부터 입력되는 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 메인 클럭 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로와 스캔 구동회로의 동작 타이밍을 제어한다.

호스트 시스템(110)은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들을 타이밍 콘트롤러(120)로 전송한다. 호스트 시스템(110)은 알고리즘 실행부(220)로부터 입력되는 터치 입력의 좌표 정보(XY)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

터치 스크린 구동부는 센싱회로(210)와 알고리즘 실행부(220)를 포함한다. 센싱회로(210)는 제1 및 제2 터치 스크린(TSP1, TSP2))에 구동신호를 동시에 공급하여 터치 센서들의 전압 변화를 센싱하고 터치 입력 위치의 좌표 정보를 알고리즘 실행부(220)로 전송한다. 센싱회로(210)는 구동신호에 동기하여 제1 및 제2 터치 스크린들(TSP1, TSP2)로부터 수신된 터치 센서의 전압을 아날로그-디지털 변환기(Analog to digital converter, 이하 "ADC"라 함)를 통해 디지털 데이터로 변환하여 터치 원시 데이터(Touch raw data)를 출력한다. 터치 전후에 터치 센서의 전압 변화를 보면, 터치 센서가 터치되면 Q(전하) = C(용량)×V(전압)에서 터치 센서의 용량값(C)이 작아진다. 따라서, 터치 입력이 발생된 터치 센서의 전하 변하량이 터치 입력이 없는 터치 센시의 그 것에 비하여 더 커지므로 이러한 전하 변하량의 차이를 바탕으로 터치 입력 유무가 판단될 수 있다. 센싱회로(210)는 ROIC(Read-out Integrated Circuit)로 집적될 수 있다.

알고리즘 실행부(220)는 미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 실행하여 센싱회로(210)로부터 수신된 터치 원시 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교한다. 터치 인식 알고리즘으로는 공지된 어떠한 알고리즘도 가능하다. 터치 인식 알고리즘은 문턱값 이상의 터치 원시 데이터를 검출한다. 문턱값 이상의 터치 원시 데이터는 터치 입력이 발생된 터치 센서들로부터 얻어진 터치 데이터로 판단된다. 알고리즘 실행부(220)는 터치 인식 알고리즘을 실행하여 문턱값 이상의 터치 데이터들 각각을 터치 입력으로 판단하고, 그 터치 입력들에 식별 번호를 부여하고 좌표를 계산한다. 그리고 알고리즘 실행부(220)는 어느 터치 스크린이 터치되었는지를 지시하는 터치 스크린 식별 부호와, 문턱값 이상의 터치 입력들 각각의 식별 번호와 좌표 정보를 호스트 시스템(110)으로 전송한다. 알고리즘 실행부(220)는 MCU(Micro Controller Unit, MCU)로 구현될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 터치 센싱 시스템을 보여 주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 양방향 터치 센싱 시스템은 배면을 맞댄 제1 및 제2 표시패널(DPNL1, DPNL2)과, 제1 표시패널(DPNL1)의 전면에 형성된 제1 터치 스크린(TSP1)과, 제2 표시패널(DPNL2)의 전면에 형성된 제2 터치 스크린(TSP2)을 포함한다.

제1 및 제2 표시패널들(DPNL1, DPNL2)은 유기발광 표시장치의 표시패널들이다. 제1 및 제2 표시패널들(DPNL1, DPNL2)의 배면 기판은 불투명 기판 또는 고반사율 기판으로 적용될 수 있다. 제1 및 제2 표시패널들(DPNL1, DPNL2)의 전면 기판은 투명한 유리 기판이나 투명 필름으로 제작될 수 있다. 제1 표시패널(DPNL1)로부터의 빛은 제1 터치 스크린(TSP1)을 투과하여 제1 표시패널(DPNL1)의 전방으로 발산된다. 제2 표시패널(DPNL2)로부터의 빛은 제2 터치 스크린(TSP2)을 투과하여 제2 표시패널(DPNL2)의 전방으로 발산된다. 제1 및 제2 표시패널(DPNL1, DPNL2)은 카메라들(CAM1, CAM2)에 의해 촬상된 배경 이미지를 표시한다. 따라서, 제1 및 제2 표시패널(DPNL1, DPNL2)과, 제1 및 제2 터치 스크린(TSP1, TSP2)은 양방향 투명 유기발광 표시장치를 구현한다.

제1 터치 스크린(TSP1)은 제1 표시패널(DPNL1)의 전면에 발생된 터치 입력을 감지하고, 제2 터치 스크린(TSP2)은 제2 표시패널(DPNL2)의 전면에 발생된 터치 입력을 감지한다. 터치 스크린들(TSP1, TSP2)은 다수의 터치 센서들과, 그 터치 센서들에 구동신호를 인가하는 배선들을 포함한다. 터치 센서들은 정전 용량을 포함할 수 있다.

제1 터치 스크린(TSP1)은 제1 표시패널(DPNL1)의 전면 기판 상에 형성되거나, 전면 기판과 캐소드 사이에서 제1 표시패널(DPNL1)에 내장될 수 있다. 제2 터치 스크린(TSP2)은 제2 표시패널(DPNL2)의 전면 기판 상에 형성되거나, 전면 기판과 캐소드 사이에서 제2 표시패널(DPNL2)에 내장될 수 있다.

표시패널 구동부는 제1 및 제2 타이밍 콘트롤러들(121, 122)과, 제1 및 제2 패널 구동회로들(131, 132)을 포함한다. 패널 구동회로들(131, 132) 각각은 데이터 구동회로, 스캔 구동회로 등을 포함한다. 제1 패널 구동회로(131)는 제1 타이밍 콘트롤러(121)의 제어 하에 제1 영상 데이터를 제1 표시패널(DPNL1)에 기입한다. 제2 패널 구동회로(132)는 제2 타이밍 콘트롤러(122)의 제어 하에 제2 영상 데이터를 제2 표시패널(DPNL2)에 기입한다.

제1 타이밍 콘트롤러(121)는 호스트 시스템(111)으로부터 입력되는 제1 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(DPNL)의 픽셀 배치에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로로 전송한다. 제1 타이밍 콘트롤러(121)는 호스트 시스템(111)으로부터 입력되는 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 메인 클럭 등의 타이밍신호를 입력받아 제1 패널 구동회로(131)의 데이터 구동회로와 스캔 구동회로의 동작 타이밍을 제어한다. 제2 타이밍 콘트롤러(122)는 호스트 시스템(111)으로부터 입력되는 제2 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(DPNL)의 픽셀 배치에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로로 전송한다. 제2 타이밍 콘트롤러(122)는 호스트 시스템(111)으로부터 입력되는 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 메인 클럭 등의 타이밍신호를 입력받아 제2 패널 구동회로(132)의 데이터 구동회로와 스캔 구동회로의 동작 타이밍을 제어한다.

호스트 시스템(111)은 카메라들(CAM1, CAM2)에 의해 촬상된 배경 이미지 데이터를 제1 및 제2 입력 영상 데이터에 조합하여 투명 효과를 얻을 수 있는 제1 및 제2 영상 데이터를 출력한다. 호스트 시스템(111)은 제1 영상 데이터와 함께, 그 영상 데이터와 동기되는 타이밍 신호들을 제1 타이밍 콘트롤러(121)로 전송한다. 호스트 시스템(111)은 제2 영상 데이터와 함께, 그 영상 데이터와 동기되는 타이밍 신호들을 제2 타이밍 콘트롤러(122)로 전송한다. 호스트 시스템(111)은 제1 및 제2 타이밍 콘트롤러(121, 122)를 동기시킨다. 또한, 호스트 시스템(111)은 터치 스크린 구동부의 좌표 변환부(231)로부터 입력되는 터치 입력의 좌표 정보(XY)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

제1 카메라(CAM1)는 제1 표시패널(DPNL1)의 전방 이미지 즉, 제2 표시패널(DPNL2)의 후방 배경 이미지를 촬상한다. 호스트 시스템(111)은 제1 카메라(CAM1)로부터 수신한 배경 이미지를 제2 영상 데이터와 조합하여 제2 타이밍 콘트롤러(122)로 전송한다. 따라서, 제2 표시패널(DPNL2)은 제1 카메라(CAM1)에 의해 얻어진 배경 이미지를 표시하므로 투명 표시패널과 같은 이미지를 표시할 수 있다.

제2 카메라(CAM2)는 제2 표시패널(DPNL2)의 전방 이미지 즉, 제1 표시패널(DPNL1)의 후방 배경 이미지를 촬상한다. 호스트 시스템(111)은 제2 카메라(CAM2)로부터 수신한 배경 이미지를 제1 영상 데이터와 조합하여 제1 타이밍 콘트롤러(121)로 전송한다. 따라서, 제1 표시패널(DPNL1)은 제2 카메라(CAM2)에 의해 얻어진 배경 이미지를 표시하므로 투명 표시패널과 같은 이미지를 표시할 수 있다.

터치 스크린 구동부는 센싱회로(211), 알고리즘 실행부(221) 및 좌표 변환부(231)를 포함한다. 센싱회로(211)는 제1 및 제2 터치 스크린(TSP1, TSP2))에 구동신호를 동시에 공급하여 터치 센서들의 전압 변화를 센싱하고 터치 입력 위치의 좌표 정보를 알고리즘 실행부(221)로 전송한다. 센싱회로(211)는 구동신호에 동기하여 제1 및 제2 터치 스크린들(TSP1, TSP2)로부터 수신된 터치 센서의 전압을 ADC를 통해 디지털 데이터로 변환하여 터치 원시 데이터를 출력한다.

알고리즘 실행부(221)는 미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 실행하여 센싱회로(211)로부터 수신된 터치 원시 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교한다. 터치 인식 알고리즘으로는 공지된 어떠한 알고리즘도 가능하다. 터치 인식 알고리즘은 문턱값 이상의 터치 원시 데이터를 검출한다. 문턱값 이상의 터치 원시 데이터는 터치 입력이 발생된 터치 센서들로부터 얻어진 터치 데이터로 판단된다. 알고리즘 실행부(221)는 터치 인식 알고리즘을 실행하여 문턱값 이상의 터치 데이터들 각각을 터치 입력으로 판단하고, 그 터치 입력들에 식별 번호를 부여하고 좌표를 계산한다. 그리고 알고리즘 실행부(221)는 어느 터치 스크린이 터치되었는지를 지시하는 터치 스크린 식별 부호와, 문턱값 이상의 터치 입력들 각각의 식별 번호와 좌표 정보를 좌표 변환부(231)로 전송한다.

제1 및 제2 표시패널들(DPNL1, DPNL2)은 배면을 맞댄 상태에서 그 표시면이 서로 반대 방향을 향한다. 따라서, 제1 및 제2 터치 스크린들(TSP1, TSP2) 중 어느 하나가 터치될 때 그 터치 입력 위치의 좌표를 그대로 반대층 터치 스크린에 반영하며 실제 터치 입력 위치와 반대측의 가상 터치 입력 위치가 다르기 때문에 좌표 변환 과정이 필요하다. 좌표 변환부(231)는 어느 하나의 터치 스크린이 터치될 때 얻어진 터치 입력 위치가 다른 터치 스크린에서 동일 위치로 보일 수 있도록 실제 터치 입력의 좌표를 반대측 터치 스크린의 좌표로 변환하여 가상 터치 입력의 좌표를 생성한다. 예를 들어, 도 5에서 제1 터치 스크린(TSP1)에서 발생된 실제 터치 입력의 좌표가 F(x,y)일 때 좌표 변환 과정이 없으면 제2 터치 스크린(TSP2)의 가상 터치 입력 위치가 제1 터치 스크린(TSP1)의 실제 터치 입력 위치와 다르게 된다. 좌표 변환부(231)는 실제 터치 입력의 좌표 F(x,y)에서 x 좌표를 변환하여 그 실제 터치 입력 좌표 F(x, y)와 일치하는 가상 터치 입력 좌표 B(x',y')를 발생한다. 호스트 시스템(111)은 실제 터치 입력와 좌표 정보와 가상 터치 입력이 좌표 정보와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

DPNL, DPNL1, DPNL2 : 표시패널 TSP1, TSP2 : 터치 스크린
120~122 : 타이밍 콘트롤러 130~132 : 패널 구동회로
210, 211 : 센싱 회로 220, 221 : 알고리즘 실행부
231 : 좌표 변환부

Claims (6)

1. 픽셀들에 애노드와 캐소드를 가지는 유기발광다이오드가 배치된 표시패널;
   상기 표시패널의 캐소드를 사이에 두고 분리 배치된 제1 및 제2 터치 스크린;
   상기 표시패널에 영상 데이터를 기입하기 위한 표시패널 구동부; 및
   상기 제1 및 제2 터치 스크린에 구동신호를 공급하고 상기 제1 및 제2 터치 스크린 각각에서 감지된 터치 센서들의 정전 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 감지하는 터치 스크린 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 터치 센싱 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 터치 스크린은 상기 표시패널의 전면 기판 상에 형성되거나, 상기 전면 기판과 상기 캐소드 사이에서 상기 표시패널에 내장되고,
   상기 제2 터치 스크린은 상기 표시패널의 배면 기판 상에 형성되거나, 상기 배면 기판과 상기 캐소드 사이에서 상기 표시패널에 내장되는 것을 특징으로 하는 양방향 터치 센싱 시스템.
3. 서로의 배면이 맞댄 상태로 배치된 제1 및 2 표시패널;
   상기 제1 표시패널에 배치된 제1 터치 스크린;
   상기 제2 표시패널에 배치된 제2 터치 스크린;
   제2 카메라에 의해 촬상된 상기 제1 표시패널의 배경 이미지를 제1 영상 데이터와 조합하여 상기 제1 표시패널에 기입하고, 제1 카메라에 의해 촬상된 상기 제2 표시패널의 배경 이미지를 제2 영상 데이터와 조합하여 상기 제2 표시패널에 기입하는 표시패널 구동부; 및
   상기 제1 및 제2 터치 스크린에 구동신호를 공급하고 상기 제1 및 제2 터치 스크린 각각에서 감지된 터치 센서들의 정전 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 감지하는 터치 스크린 구동부를 포함하고,
   상기 제1 및 제2 표시패널들 각각은 애노드와 캐소드를 가지는 유기발광다이오드가 배치된 픽셀들을 포함하고,
   상기 제1 터치 스크린은 상기 제1 표시패널의 전면 기판 상에 배치되거나, 상기 제1 표시패널의 전면 기판과 상기 제1 표시패널의 캐소드 사이에서 배치되고,
   상기 제2 터치 스크린은 상기 제2 표시패널의 전면 기판 상에 형성되거나, 상기 제2 표시패널의 전면 기판과 상기 제2 표시패널의 캐소드 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 양방향 터치 센싱 시스템.
4. 삭제
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 표시패널들 각각의 배면 기판은 불투명 기판 또는 고반사율 기판을 포함하고,
   상기 제1 및 제2 표시패널들 각각의 상기 전면 기판은 투명 기판을 포함하고,
   상기 제1 표시패널로부터의 빛은 상기 제1 터치 스크린과 상기 제1 표시패널의 전면 기판을 투과하여 상기 제1 표시패널의 전방으로 발산되고,
   상기 제2 표시패널로부터의 빛은 상기 제2 터치 스크린과 상기 제2 표시패널의 전면 기판을 투과하여 상기 제2 표시패널의 전방으로 발산되는 것을 특징으로 하는 양방향 터치 센싱 시스템.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 터치 스크린 구동부는,
   상기 제1 및 제2 터치 스크린들 중 어느 하나가 터치될 때 얻어진 터치 입력 의 위치가 다른 터치 스크린에서 동일 위치로 보일 수 있도록 상기 터치 입력의 좌표를 반대측 터치 스크린의 좌표로 변환하여 가상 터치 입력의 좌표를 생성하는 좌표 변환부를 포함하는 양방향 터치 센싱 시스템.

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