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KR20110055168A - 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치, 그리고 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법 - Google Patents

터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치, 그리고 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법 Download PDF

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KR20110055168A
KR20110055168A KR1020090112082A KR20090112082A KR20110055168A KR 20110055168 A KR20110055168 A KR 20110055168A KR 1020090112082 A KR1020090112082 A KR 1020090112082A KR 20090112082 A KR20090112082 A KR 20090112082A KR 20110055168 A KR20110055168 A KR 20110055168A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transparent
voltage
films
signal lines
terminals
Prior art date
Application number
KR1020090112082A
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English (en)
Inventor
황성모
구남희
이병준
남승호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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Priority to US12/784,031 priority patent/US20110115725A1/en
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Abstract

본 발명은 본 발명은 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치, 그리고 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널은 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 제1 방향으로 뻗은 복수의 제1 투명 저항막, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 제2 방향으로 뻗은 복수의 제2 투명 저항막, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제1 단자와 각각 연결된 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제2 단자와 각각 연결된 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제2 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제3 단자와 각각 연결된 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 복수의 제2 투명 저항막 중 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제4 단자와 공통적으로 연결된 제4 신호선을 포함하고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 서로 교차하고, 상기 제4 신호선으로부터 상기 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압의 편차는 3% 이하다.
터치 패널, 저항막 방식, 멀티 터치, 공통 배선

Description

터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치, 그리고 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법{TOUCH PANEL AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME AND TOUCH POSITION DETECTION METHOD OF TOUCH PANEL}
본 발명은 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치, 그리고 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법에 관한 것으로서, 특히 멀티 터치 감지가 가능한 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치, 그리고 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등의 표시 장치, 휴대용 전송 장치, 그 밖의 정보 처리 장치 등은 다양한 입력 장치를 이용하여 기능을 수행한다. 최근, 이러한 입력 장치로서 터치 패널을 구비하는 입력 장치가 많이 사용되고 있다.
터치 패널 장치(touch panel device)는 터치 패널의 화면 위에 손가락 또는 터치 펜(touch pen, stylus) 등을 접촉해 문자나 그림을 쓰고 그리거나, 아이콘을 실행시켜 컴퓨터 등의 기계에 원하는 명령을 수행시키는 장치를 말한다. 터치 패널이 부착되거나 내부에 포함되어 있는 표시 장치는 사용자의 손가락 또는 터치 펜 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아내고 이에 따라 영상을 표시할 수 있다.
이와 같은 터치 패널은 터치를 감지하는 방법에 따라 크게 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 그리고 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM) 등으로 나뉠 수 있다.
이 중, 저항막 방식 터치 패널은 간격재에 의해 분리되어 있는 상부 및 하부 투명 저항막을 포함한다. 상부 투명 저항막이 형성되어 있는 상부판이 외부 접촉에 의해 눌려 상부 투명 저항막과 하부 투명 저항막이 물리적으로 접촉하게 되면, 눌린 지점의 저항값에 따라 변화된 전압을 측정하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단할 수 있다. 이러한 저항막 방식 터치 패널은 접촉 물체의 도전성에 무관하게 동작할 수 있으나 동시에 여러 지점이 터치될 경우 전압 변화의 값이 하나로 인식되기 때문에 여러 지점의 터치 정보를 얻기 힘들다.
또한 각 투명 저항막에 전압을 인가하거나 전압을 읽어 들이기 위한 신호선들이 연결되어 있는데 이러한 신호선들은 터치 패널의 가장자리로 모이게 되어 터치 패널의 가장자리 영역의 면적이 커지고 표시 영역이 줄어들게 된다. 특히 표시 장치가 대형화됨에 따라 터치 패널의 상부 투명 저항막 및 하부 투명 저항막의 개수가 많아질 필요가 생기게 되면 투명 저항막과 연결된 신호선의 개수 역시 많아져 표시 영역이 더욱 줄어들고 가장자리 영역이 커지게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 터치 패널의 복수 지점이 접촉되어도 각 위치의 접촉 정보를 얻을 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치, 그리고 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 터치 패널의 배선이 차지하는 영역을 줄여 표시 영역을 넓히는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널은 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 제1 방향으로 뻗은 복수의 제1 투명 저항막, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 제2 방향으로 뻗은 복수의 제2 투명 저항막, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제1 단자와 각각 연결된 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제2 단자와 각각 연결된 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제2 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제3 단자와 각각 연결된 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 복수의 제2 투명 저항막 중 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제4 단자와 공통적으로 연결된 제4 신호선을 포함하고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 서로 교차한다.
상기 제4 신호선으로부터 상기 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압의 편차는 3% 이하일 수 있다.
상기 제4 신호선은 상기 복수의 제2 투명 저항막 모두의 제4 단자와 연결되어 있을 수 있다.
상기 제4 신호선으로부터 상기 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압은 서로 동일할 수 있다.
상기 복수의 제1 신호선의 저항의 편차, 상기 복수의 제2 신호선의 저항의 편차, 상기 복수의 제3 신호선의 저항의 편차, 그리고 상기 제4 신호선의 저항의 편차 중 적어도 하나는 3% 이하일 수 있다.
상기 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 제4 신호선 중 적어도 하나의 선폭은 100㎛ 이하일 수 있다.
상기 복수의 제1 투명 저항막과 상기 복수의 제2 투명 저항막 사이에 위치하는 간격재를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 기판은 투명한 필름을 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 복수의 제4 신호선 중 적어도 하나는 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu)나, 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제2 신호선, 그리고 상기 복수의 제3 신호선 중 적어도 하나는 두 개의 그룹으로 나뉘어 각 그룹의 신호선은 두 개의 연결 회로부에 각각 연결되고, 상기 제4 신호선도 두 부분으로 나뉘어 상기 두 개의 연결 회로부에 각각 연결될 수 있다.
상기 두 개의 연결 회로부는 상기 터치 패널을 제어하는 터치 제어부에 연결되어 있을 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 서로 마주하는 하부 기판 및 상부 기판, 상기 하부 기판과 마주하지 않는 상기 상부 기판의 바깥쪽 면 위에 형성되어 있으며 제1 방향으로 뻗은 복수의 제1 투명 저항막, 상기 상부 기판의 바깥쪽 면과 마주하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗은 복수의 제2 투명 저항막, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제1 단자와 각각 연결된 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제2 단자와 각각 연결된 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제2 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제3 단자와 각각 연결된 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 복수의 제2 투명 저항막 중 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제4 단자와 공통적으로 연결된 제4 신호선을 포함한다.
상기 제4 신호선으로부터 상기 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압의 편차는 3% 이하일 수 있다.
상기 상부 기판과 마주하지 않는 상기 하부 기판의 바깥쪽 면 위에 위치하는 제1 편광판 및 상기 상부 기판의 바깥쪽 면과 마주하지 않는 상기 제2 투명 저항막의 바깥쪽 면 위에 위치하는 제2 편광판을 더 포함할 수 있다.
상기 상부 기판의 바깥쪽 면과 마주하는 제1 기판을 더 포함하고, 상기 복수의 제2 투명 저항막은 상기 제1 기판 위에 형성되어 있을 수 있다.
상기 복수의 제2 투명 저항막은 상기 제2 편광판 위에 직접 형성되어 있을 수 있다.
상기 하부 기판 및 상기 상부 기판 사이에 위치하는 액정층 또는 발광층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법은 제1 방향으로 뻗은 복수의 제1 투명 저항막, 그리고 상기 복수의 제1 투명 저항막과 마주하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗은 복수의 제2 투명 저항막을 포함하며, 상기 제1 투명 저항막은 각각 마주하는 두 끝 부분인 제1 단자 및 제2 단자를 포함하고, 상기 제2 투명 저항막은 각각 마주하는 두 끝 부분인 제3 단자 및 제4 단자를 포함하고, 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자는 공통적으로 제1 신호선에 연결되어 있는 터치 패널에서, 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 제1 전압을 인가하는 단계, 상기 복수의 제1 투명 저항막 중 접촉이 가해진 제1 부분에 대응하는 검출된 제1 투명 저항막을 검출하는 단계, 상기 복수의 제2 투명 저항막 중 상기 제1 부분에 대응하는 검출된 제2 투명 저항막을 검출하는 단계, 상기 제1 부분의 상기 제1 방향의 좌표를 찾는 단계, 그리고 상기 제1 부분의 상기 제2 방향의 좌표를 찾는 단계를 포함한다.
상기 검출된 제1 투명 저항막을 검출하는 단계는 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 제1 단자에 상기 제1 전압과 다른 제2 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 복수의 제1 투명 저항막의 제2 단자의 전압을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 검출된 제2 투명 저항막을 검출하는 단계는 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 제1 단자에 상기 제2 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제3 단자의 전압을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 부분의 상기 제2 방향의 좌표를 찾는 단계는 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 검출된 제2 투명 저항막의 제3 단자에 제3 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 검출된 제1 투명 저항막의 제1 단자 또는 상기 제1 투명 저항막의 제2 단자의 전압을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 부분의 상기 제1 방향의 좌표를 찾는 단계는 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 검출된 제1 투명 저항막의 제1 단자에 제4 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 검출된 제2 투명 저항막의 제3 단자의 전압을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 전압은 접지 전압일 수 있다.
상기 제3 전압 및 상기 제4 전압은 동일할 수 있다.
상기 제1 신호선으로부터 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압의 편차는 3% 이하일 수 있다.
상기 터치 패널은 상기 복수의 제1 투명 저항막의 제1 단자와 각각 연결되어 있는 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 제2 단자와 각각 연결되어 있는 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제3 단자와 각각 연결되어 있는 복수의 제4 신호선을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 신호선의 저항의 편차, 상기 복수의 제3 신호선의 저항의 편차, 그리고 상기 복수의 제4 신호선의 저항의 편차 중 적어도 하나는 3% 이하일 수 있다.
본 발명의 실시예와 같이 터치 패널의 하판 또는 상판에 형성된 복수의 투명 저항막의 한 쪽 단자와 연결된 신호선을 하나의 공통 배선으로 형성함으로써 터치 패널의 주변 영역의 면적을 줄이고 표시 영역을 늘릴 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 멀티 터치의 경우 접촉 위치를 간단하게 감지할 수 있다.
또한 터치 패널의 하부 투명 저항막을 표시 장치의 상부 기판에 직접 형성하거나 터치 패널의 상부 투명 저항막을 상부 편광판에 직접 형성하여 공정을 단순화하고 터치 패널을 포함하는 표시 장치의 두께를 줄일 수 있다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 하판의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 상판의 평면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널(300)은 서로 마주하는 하판(100) 및 상판(200)을 포함하며, 하판(100) 및 상판(200)은 표시 영역(50) 그 주변의 주변 영역(60)을 포함한다. 하판(100) 및 상판(200) 사이에는 하판(100) 및 상판(200) 사이의 간격을 유지하기 위한 간격재(도시하지 않음)가 위치할 수 있다. 또한 하판(100) 및 상판(200) 사이에는 공기 또는 유동성 절연층(도시하지 않음)이 위치할 수도 있다.
먼저 도 2를 참고하여 하판(100)에 대해 설명하면, 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어질 수 있는 하부 기판(도시하지 않음) 위에 복수의 하부 투명 저항막(150)이 표시 영역(50) 안에 형성되어 있다. 하부 기판은 폴리머(polymer) 등으로 이루어진 투명한 필름(도시하지 않음)을 포함할 수 있으며, 하부 기판은 광 등방성일 수 있다.
하부 투명 저항막(150)은 한 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 서로 일정 간격을 두고 떨어져 있다. 앞으로 도 2에서 하부 투명 저항막(150)이 뻗는 방향을 y 방향으로 정의하고 y 방향에 수직한 방향을 x 방향으로 정의하기로 한다. 그러나 이와 반대로 정의될 수도 있다.
각각의 하부 투명 저항막(150)은 두 단자를 포함하는데 도 2에서 각 하부 투명 저항막(150)의 위쪽 단자를 제1 단, 아래쪽 단을 제2 단이라 한다. 각 하부 투명 저항막(150)의 제1 단은 제1 신호선(170a)을 통해 터치 제어부(400)와 연결되어 있고, 각 하부 투명 저항막(150)의 제2 단은 제2 신호선(170b)을 통해 터치 제어부(400)와 연결되어 있다. 제1 신호선(170a) 및 제2 신호선(170b)은 대부분 주변 영역(60)에 형성되어 있다.
도 3을 참고하여 상판(100)에 대해 설명하면, 폴리머 등으로 이루어진 투명한 필름(도시하지 않음)을 포함하는 상부 기판(도시하지 않음) 위에 복수의 상부 투명 저항막(160)이 표시 영역(50) 안에 형성되어 있다. 상부 기판은 광 등방성일 수 있다.
상부 투명 저항막(160)은 하부 투명 저항막(150)이 뻗은 방향에 대략 수직인 방향, 즉 x 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 서로 일정 간격을 두고 떨어져 있다.
각각의 상부 투명 저항막(160)도 두 단자를 포함하는데 도 3에서 각 상부 투명 저항막(160)의 왼쪽 단자를 제3 단, 오른쪽 단자를 제4 단이라 한다. 각 상부 투명 저항막(160)의 제3 단은 제3 신호선(180a)을 통해 터치 제어부(400)와 연결되어 있고, 모든 상부 투명 저항막(160)의 제4 단은 공통적으로 하나의 제4 신호선(180b)을 통해 터치 제어부(400)와 연결되어 있다. 제3 신호선(180a) 및 제4 신호선(180b)은 대부분 주변 영역(60)에 형성되어 있다.
하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명 도전성 물질로 사진 식각 공정과 같은 패터닝을 통해 만들어질 수 있다. 하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)의 면저항은 100Ω/□ 이상 1kΩ/□ 이하, 더 구체적으로는 200Ω/□ 이상 600Ω/□ 이하일 수 있다. 하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)의 폭은 20mm 이하, 더 구체적으로는 10mm 이하일 수 있다.
제1 신호선(170a) 및 제2 신호선(170b)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu)나, 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 등의 금속 또는 이들의 합금 따위로 만들어질 수 있으며, 하판(100)을 이루는 하부 기판 위에 금속층의 적층 및 사진 시각 공정과 같은 패터닝 또는 스크린 프린팅(screen printing)과 같은 프린팅 공정을 통해 만들어 질 수 있다. 제1 신호선(170a) 및 제2 신호선(170b)의 선폭은 100㎛ 이하, 더 구체적으로는 20㎛ 이하일 수 있다. 또한 제1 신호선(170a) 및 제2 신호선(170b)은 그 길이에 상관 없이 실질적으로 동일한 저항값을 가지고 있어 제1 신호선(170a) 또는 제2 신호선(170b)에 동일한 전압이 인가되면 각 신호선을 따라 실질적으로 동일한 전압 강하가 일어나 제1 신호선(170a) 또는 제2 신호선(170b) 각각이 연결된 하부 투명 저항막(150)의 제1 단 또는 제2 단에 동일한 전압을 전달할 수 있다. 제1 신호선(170a)들의 저항 편차 및 제2 신호선(170b)들의 저항 편차는 3% 이하일 수 있다.
제3 신호선(180a) 및 제4 신호선(180b)도 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu)나, 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 등의 금속 또는 이들의 합 금 따위로 만들어질 수 있으며, 상판(200)을 이루는 상부 기판 위에 사진 식각을 통한 패터닝 공정 또는 스크린 프린팅과 같은 프린팅 공정을 통해 만들어질 수 있다. 제3 신호선(180a)의 선폭은 100㎛ 이하, 더 구체적으로는 20㎛ 이하일 수 있다. 또한 제3 신호선(180a)은 그 길이에 상관 없이 실질적으로 동일한 저항값을 가지고 있어 제3 신호선(180a)에 동일한 전압이 인가되면 각 신호선을 따라 실질적으로 동일한 전압 강하가 일어나 제3 신호선(180a) 각각이 연결된 상부 투명 저항막(160)의 제3 단에 동일한 전압을 전달할 수 있다. 제3 신호선(180a)들의 저항 편차는 3% 이하일 수 있다. 제4 신호선(180b)은 하나의 배선으로서 상부 투명 저항막(160)의 제4 단에 실질적으로 동일한 전압을 전달할 수 있으며, 전달되는 전압들의 편차는 3% 이하일 수 있다.
이러한 제1 신호선(170a), 제2 신호선(170b) 또는 제3 신호선(180a)의 저항을 각각 동일하게 하기 위해 길이가 긴 신호선일수록 그 폭을 넓게 형성할 수 있다.
제3 신호선(180a) 및 제4 신호선(180b)을 스크린 프린팅과 같은 프린팅 공정에 의해 형성할 경우 제3 신호선(180a) 및 제4 신호선(180b)의 선폭은 공정 조건에 따라 최소 선폭의 한계가 있을 수 있다.
본 발명의 실시예와 같이 상판(200)의 제4 신호선(180b)을 하나의 공통 배선으로 형성함으로써 주변 영역(60)의 면적을 줄이고 표시 영역(50)을 늘릴 수 있다. 특히 터치 패널이 대형화될 경우 하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)의 수효가 많아지게 되어도 제4 신호선(180b)은 증가할 필요 없이 하나의 공통 배 선으로서 모든 상부 투명 저항막(160)과 터치 제어부(400)를 연결할 수 있으므로 터치 패널(300)의 주변 영역(60)이 넓어지는 것을 막을 수 있고 제조 공정에서 모기판으로부터의 면취율 저하를 막을 수 있다.
한편 터치 제어부(400)는 신호선(170a, 170b, 180a, 180b)을 통해 하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)에 입력 신호를 전달하거나 출력 신호를 전달 받을 수 있다. 터치 제어부(400)는 전달 받은 출력 신호를 처리하여 터치 패널(300)의 접촉 위치에 대한 정보를 생성할 수 있다. 이와 같이 생성된 접촉 위치 정보는 표시 제어부(도시하지 않음)에 전송될 수 있다.
그러면, 앞에서 설명한 도 1 내지 도 3과 함께 도 4, 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4, 도 5 및 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 일부가 접촉되었을 때 접촉 위치를 감지하는 방법을 차례대로 보여주는 도면이고, 도 6은 도 5의 접촉된 위치의 x 좌표를 구하기 위한 등가 회로도이고, 도 8은 도 7의 접촉된 위치의 y 좌표를 구하기 위한 등가 회로도이다.
도 4를 참고하면, 모든 하부 투명 저항막(150)의 제1 신호선(170a)을 통해 제1 전압(V1)이 입력되고, 모든 상부 투명 저항막(160)의 제4 단에는 공통 배선인 제4 신호선(180b)을 통해 제2 전압(V2)이 입력된다. 이 때 제2 전압(V2)은 접지 전압(ground voltage)일 수 있다.
터치 패널의 한 접촉 위치(P)에 접촉(touch)에 의한 압력이 가해지면 접촉 위치(P)에서의 하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)이 접촉된다. 그러면 접촉 위치(P)의 하부 투명 저항막(150)과 연결된 제2 신호선(170b)을 통해 검출되는 전압은 제1 전압(V1)과 다른 제1 검출 전압(V1')이 되며, 제2 전압(V2)이 접지 전압인 경우 제1 검출 전압(V1')은 제1 전압(V1)보다 낮아진 전압이 될 수 있다. 또한 접촉 위치(P)의 상부 투명 저항막(160)과 연결된 제3 신호선(180a)을 통해 검출되는 전압은 제2 전압(V2)과 다른 제2 검출 전압(V2')이 되며, 제2 전압(V2)이 접지 전압인 경우 제2 검출 전압(V2')은 접지 전압보다 높은 전압이 될 수 있다.
이로써 접촉 위치(P)에 대응하는 하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)을 검출할 수 있으며, 이들을 검출된 하부 투명 저항막(150) 및 검출된 상부 투명 저항막(160)이라 한다. 본 발명의 실시예와 다르게 제1 신호선(170a) 및 제2 신호선(170b)의 역할이 서로 바뀔 수 있다.
다음 도 5를 참고하면, 검출된 상부 투명 저항막(160)에 연결된 제3 신호선(180a)에 제3 전압(V3)을 인가하고 제4 신호선(180b)에 제4 전압(V4)을 인가한다. 이때 제3 전압(V3)은 제1 전압(V1)과 동일하고, 제4 전압(V4)은 제2 전압(V2)과 동일하거나 접지 전압일 수 있다.
그러면 검출된 상부 투명 저항막(160)과 접촉한 검출된 하부 투명 저항막(150)과 연결된 제1 신호선(170a) 또는 제2 신호선(170b)을 통해 접촉 위치(P)의 x 좌표에 따른 x 출력 전압(Vx)이 출력된다.
도 6은 접촉 위치(P)에 대응하는 상부 투명 저항막(160)을 등가 회로로 나타 낸 것이다. x 출력 전압(Vx)은 저항(R_r, R_l)과 다음 수학식 1과 같은 관계를 가진다.
Vx=V4+|V3-V4|*R_r/(R_r+R_l)
Vx=V3*R_r/(R_r+R_l) (V4=0인 경우)
저항(R_r)은 접촉 위치(P)를 기준으로 상부 투명 저항막(160)의 오른쪽 부분의 저항이고 저항(R_l)은 접촉 위치(P)를 기준으로 상부 투명 저항막(160)의 왼쪽 부분의 저항이다. 이러한 접촉 위치(P)에 따른 하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)의 저항값들은 초기에 측정되어 룩업 테이블 등에 저장될 수 있다. 접촉 위치(P)의 x 좌표는 저항(R_l), 저항(R_r), x 출력 전압(Vx), 그리고 x 출력 전압(Vx)과 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)의 차 중 어느 하나에 대해 일대일 대응 관계를 가진다.
따라서 접촉 위치(P)의 x 좌표는 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)과 검출된 x 출력 전압(Vx)의 차 또는 상기 수학식 1로부터 구해진 R_l 등을 변환하여 구할 수 있다.
다음 도 7을 참고하면, 검출된 상부 투명 저항막(160)에 연결된 제4 신호선(180b)에 제4 전압(V4)의 인가를 유지하고, 검출된 하부 투명 저항막(150)에 연결된 제1 신호선(170a) 또는 제2 신호선(170b)에 제3 전압(V3)을 인가한다. 이때 제3 전압(V3)은 제1 전압(V1)과 동일하고, 제4 전압(V4)은 제2 전압(V2)과 동일하거나 접지 전압일 수 있다.
그러면 검출된 상부 투명 저항막(160)에 연결된 제3 신호선(180a)을 통해 접촉 위치(P)의 y 좌표에 따른 y 출력 전압(Vy)이 출력된다.
도 8은 접촉 위치(P)에 대응하는 하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)을 등가 회로로 나타낸 것이다. y 출력 전압(Vy)은 저항(R_r, R_u)과 다음 수학식 2와 같은 관계를 가진다.
Vy=V4+|V3-V4|*R_r/(R_r+R_u)
Vy=V3*R_r/(R_r+R_u) (V4=0인 경우)
저항(R_r)은 접촉 위치(P)를 기준으로 상부 투명 저항막(160)의 오른쪽 부분의 저항이고 저항(R_u)은 접촉 위치(P)를 기준으로 하부 투명 저항막(150)의 위쪽 부분의 저항이다. 따라서 y 출력 전압(Vy)은 저항(R_r), 즉 접촉 위치(P)의 x 좌표에 의존하며, 접촉 위치(P)의 y 좌표는 저항(R_r)이 정해진 상태에서 저항(R_u), y 출력 전압(Vy), 그리고 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)과 y 출력 전압(Vy)의 차 중 어느 하나에 대해 일대일 대응 관계를 가진다.
따라서 접촉 위치(P)의 y 좌표는 저항(R_r)이 정해진 상태에서 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)과 검출된 y 출력 전압(Vy)의 차 또는 상기 수학식 2에 의한 저항(R_u)을 변환하여 구할 수 있다.
다음, 도 9, 도 10 및 도 11을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 두 지점 이상이 접촉되었을 경우 접촉 위치 감지 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부 호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 두 부분이 접촉되었을 때 그 접촉 위치를 감지하는 방법을 차례대로 보여주는 도면이다.
도 9를 참고하면, 모든 하부 투명 저항막(150)의 제1 신호선(170a)을 통해 제1 전압(V1)이 입력되고, 모든 상부 투명 저항막(160)의 제4 단에는 공통 배선인 제4 신호선(180b)을 통해 제2 전압(V2)이 입력된다.
터치 패널의 두 접촉 위치(P1, P2)에 접촉이 가해지면 두 접촉 위치(P1, P2)에서의 하부 투명 저항막(150)과 연결된 제2 신호선(170b)을 통해 제1 검출 전압(V1')이 검출되며, 두 접촉 위치(P1, P2)의 상부 투명 저항막(160)과 연결된 제3 신호선(180a)을 통해 제2 검출 전압(V2')이 검출된다.
이로써 두 접촉 위치(P1, P2)에 대응하는 검출된 하부 투명 저항막(150) 및 검출된 상부 투명 저항막(160)을 찾을 수 있다.
다음 도 10을 참고하면, 검출된 상부 투명 저항막(160)에 연결된 제3 신호선(180a)에 제3 전압(V3)을 인가하고 제4 신호선(180b)에 제4 전압(V4)을 인가하면 검출된 하부 투명 저항막(150)과 연결된 제1 신호선(170a) 또는 제2 신호선(170b)을 통해 두 접촉 위치(P1, P2)의 x 좌표에 따른 제1 x 출력 전압(Vx1) 및 제2 x 출력 전압(Vx2)이 검출된다.
다음 도 11을 참고하면, 검출된 상부 투명 저항막(160)에 연결된 제4 신호선(180b)에 제4 전압(V4)의 인가를 유지하고, 검출된 하부 투명 저항막(150)에 연결된 제1 신호선(170a) 또는 제2 신호선(170b)에 제3 전압(V3)을 인가한다. 그러 면 검출된 상부 투명 저항막(160)에 연결된 제3 신호선(180a)을 통해 두 접촉 위치(P1, P2)의 y 좌표에 따른 제1 y 출력 전압(Vy1) 및 제2 y 출력 전압(Vy2)이 검출된다.
앞에서 설명한 도 4 내지 도 8에 도시한 실시예의 많은 특징이 도 9 내지 도 11에 도시한 실시예에도 적용될 수 있다. 또한 본 실시예와 달리 터치 패널의 세 지점 이상이 접촉되었을 경우에도 유사한 방법으로 접촉 위치의 x, y 좌표를 구할 수 있다.
다음, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16 및 도 17을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 두 지점 이상이 접촉되었을 경우 접촉 위치 감지 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 12, 도 13 및 도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 두 부분이 접촉되었을 때 그 접촉 위치를 감지하는 방법을 차례대로 보여주는 도면이고, 도 14 및 도 15는 각각 도 13의 접촉된 위치의 x 좌표를 구하기 위한 등가 회로도이고, 도 17은 도 16의 접촉된 위치의 y 좌표를 구하기 위한 등가 회로도이다. 앞에서 설명한 도 4 내지 도 8 및 도 9 내지 도 11에 도시한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
본 실시예에서는 터치 패널에 두 지점 이상이 접촉되며 두 접촉 위치 가 동시에 하나의 하부 투명 저항막(150) 또는 하나의 상부 투명 저항막(160)에 대응된다.
먼저 도 12를 참고하면, 모든 하부 투명 저항막(150)의 제1 신호선(170a)을 통해 제1 전압(V1)이 입력되고, 모든 상부 투명 저항막(160)의 제4 단에는 공통 배선인 제4 신호선(180b)을 통해 제2 전압(V2)이 입력된다.
터치 패널의 두 접촉 위치(P1, P2)에 접촉이 가해져 하부 투명 저항막(150) 및 상부 투명 저항막(160)이 서로 접촉되면 두 접촉 위치(P1, P2)가 동시에 대응하는 하부 투명 저항막(150)과 연결된 제2 신호선(170b)을 통해 제1 검출 전압(V1 )이 검출되고, 두 접촉 위치(P1, P2)에 각각 대응하는 상부 투명 저항막(160)과 연결된 제3 신호선(180a)을 통해 제2 검출 전압(V2')이 검출된다.
이로써 두 접촉 위치(P1, P2)에 대응하는 하나의 하부 투명 저항막(150) 및 두 개의 상부 투명 저항막(160)을 검출할 수 있다.
다음 도 13을 참고하면, 검출된 두 상부 투명 저항막(160)에 연결된 제3 신호선(180a)에 제3 전압(V3)을 순차적으로 인가하고 제4 신호선(180b)에 제4 전압(V4)을 인가한다. 그러면 검출된 하부 투명 저항막(150)과 연결된 제1 신호선(170a) 또는 제2 신호선(170b)을 통해 두 접촉 위치(P1, P2) 각각의 제1 x 출력 전압(Vx1) 및 제2 x 출력 전압(Vx2)이 순차적으로 검출된다.
도 14는 접촉 위치(P1)에 대응하는 상부 투명 저항막(160)을 등가 회로로 나타낸 것이다. 제1 x 출력 전압(Vx1)은 저항(R1_r, R1_l)과 다음 수학식 3과 같은 관계를 가진다.
Vx1=V4+|V3-V4|*R1_r/(R1_r+R1_l)
Vx1=V3*R1_r/(R1_r+R1_l) (V4=0인 경우)
저항(R1_r)은 접촉 위치(P1)를 기준으로 상부 투명 저항막(160)의 오른쪽 부분의 저항이고 저항(R1_l)은 접촉 위치(P1)를 기준으로 상부 투명 저항막(160)의 왼쪽 부분의 저항이다. 접촉 위치(P1)의 x 좌표는 저항(R1_l), 저항(R1_r), 제1 x 출력 전압(Vx1), 그리고 제1 x 출력 전압(Vx1)과 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)의 차 중 어느 하나에 대해 일대일 대응 관계를 가진다.
따라서 접촉 위치(P1)의 x 좌표는 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)과 검출된 제1 x 출력 전압(Vx1)의 차 또는 상기 수학식 3으로부터 구해진 저항(R1_l) 등을 변환하여 구할 수 있다.
다음, 도 15는 접촉 위치(P2)에 대응하는 상부 투명 저항막(160)을 등가 회로로 나타낸 것이다. 제2 x 출력 전압(Vx2)은 저항(R2_r, R2_l)과 다음 수학식 4와 같은 관계를 가진다.
Vx2=V4+|V3-V4|*R2_r/(R2_r+R2_l)
Vx2=V3*R2_r/(R2_r+R2_l) (V4=0인 경우)
저항(R2_r)은 접촉 위치(P2)를 기준으로 상부 투명 저항막(160)의 오른쪽 부분의 저항이고 저항(R2_l)은 접촉 위치(P2)를 기준으로 상부 투명 저항막(160)의 왼쪽 부분의 저항이다. 접촉 위치(P2)의 x 좌표는 저항(R2_l), 저항(R2_r), 제2 x 출력 전압(Vx2), 그리고 제2 x 출력 전압(Vx2)과 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)의 차 중 어느 하나에 대해 일대일 대응 관계를 가진다.
따라서 접촉 위치(P2)의 x 좌표는 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)과 검출된 제2 x 출력 전압(Vx2)의 차 또는 상기 수학식 4로부터 구해진 저항(R2_l) 등을 변환하여 구할 수 있다.
다음 도 16을 참고하면, 검출된 상부 투명 저항막(160)에 연결된 제4 신호선(180b)에 제4 전압(V4)의 인가를 유지하고, 검출된 하나의 하부 투명 저항막(150)에 연결된 제1 신호선(170a) 또는 제2 신호선(170b)에 제3 전압(V3)을 인가한다.
그러면 검출된 두 상부 투명 저항막(160)에 연결된 제3 신호선(180a)을 통해 접촉 위치(P1, P2)의 제1 y 출력 전압(Vy1) 및 제2 y 출력 전압(Vy2)이 검출된다.
도 17은 접촉 위치(P1, P2)에 대응하는 하나의 하부 투명 저항막(150) 및 두 상부 투명 저항막(160)을 등가 회로로 나타낸 것이다. 제1 y 출력 전압(Vy1) 및 제2 y 출력 전압(Vy2)은 다음 수학식 5와 같은 관계를 가진다.
Vy1=V4+|V3-V4|*R1_r(R12+R2_r)/{R1_u(R12+R1_r+R2_r)+R1_r(R12+R2_r)}
Vy1=V3*R1_r(R12+R2_r)/{R1_u(R12+R1_r+R2_r)+R1_r(R12+R2_r)} (V4=0인 경우)
Vy2=V4+|V3-V4|*R1_r*R2_r/{R1_u(R12+R1_r+R2_r)+R1_r(R12+R2_r)}
Vy2=V3*R1_r*R2_r/{R1_u(R12+R1_r+R2_r)+R1_r(R12+R2_r)} (V4=0인 경우)
저항(R1_r)은 접촉 위치(P1)를 기준으로 상부 투명 저항막(160)의 오른쪽 부분의 저항이고, 저항(R2_r)은 접촉 위치(P2)를 기준으로 상부 투명 저항막(160)의 오른쪽 부분의 저항이고, 저항(R1_u)은 접촉 위치(P1)를 기준으로 하부 투명 저항막(150)의 위쪽 부분의 저항이고, 저항(R2_d)은 접촉 위치(P2)를 기준으로 하부 투명 저항막(150)의 아래쪽 부분의 저항이고, 저항(R12)는 두 접촉 위치(P1, P2) 사이의 하부 투명 저항막(150)의 저항이다.
따라서 제1 y 출력 전압(Vy1) 및 제2 y 출력 전압(Vy2)은 저항(R1_r, R2_r), 즉 접촉 위치(P1, P2)의 x 좌표들에 의존한다. 접촉 위치(P1)의 y 좌표는 저항(R1_r, R2_r)이 정해진 상태에서 저항(R1_u), 제1 y 출력 전압(Vy1), 그리고 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)과 제1 y 출력 전압(Vy1)의 차 중 어느 하나에 대해 일대일 대응 관계를 가지며, 접촉 위치(P2)의 y 좌표는 저항(R1_r, R2_r, R1_u)이 정해진 상태에서 저항(R12), 제2 y 출력 전압(Vy2), 그리고 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)과 제2 y 출력 전압(Vy2)의 차 중 어느 하나에 대해 일대일 대응 관계를 가진다.
따라서 접촉 위치(P1, P2)의 y 좌표는 저항(R1_r, R2_r)이 정해진 상태에서 제3 전압(V3) 또는 제4 전압(V4)과 검출된 제1 y 출력 전압(Vy1) 및 제2 y 출력 전압(Vy2)의 차 또는 상기 수학식 5에 의한 저항(R1_u) 및 저항(R12) 등을 변환하여 구할 수 있다.
앞에서 설명한 도 4 내지 도 8에 도시한 실시예의 많은 특징이 도 12 내지 도 17에 도시한 실시예에도 적용될 수 있다.
이제, 도 18을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호 를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 18은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 상판의 평면도이다.
도 18을 참고하면 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 상판(200)의 상부 투명 저항막(160)은 두 블록으로 나뉘어, 그 중 하나는 그 오른쪽 단이 하나로 연결된 상부 제4 신호선(180bu)을 통해 터치 제어부(400)와 연결되어 있고 나머지는 그 오른쪽 단이 하나로 연결된 하부 제4 신호선(180bd)을 통해 터치 제어부(400)와 연결되어 있다. 두 블록에 포함된 상부 투명 저항막(160)의 개수는 동일할 수 있다. 앞에서 설명한 여러 실시예의 특징들이 도 18에 도시한 실시예에도 적용될 수 있다.
이와 같이 하면 멀티 터치의 감지 속도가 증가할 수 있고 서로 다른 블록 간 멀티 터치가 발생할 경우 접촉 위치 감지 방법을 단순하게 할 수 있다.
다음 도 19 및 도 20을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 19는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 하판의 평면도이고, 도 20은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 상판의 평면도이다.
도 19를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 하판(100)에 형성된 하부 투명 저항막(150)은 앞에서 설명한 도 2에서와 달리, 두 블록으로 나뉘어 한 블록, 예를 들어 왼쪽의 블록에 속하는 하부 투명 저항막(150)의 위쪽 단인 제1 단은 각각 좌측 제1 신호선(170al)을 통해 제1 연결 회로부(410)에 연결되고 아래쪽 단인 제2 단은 각각 좌측 제2 신호선(170bl)을 통해 제1 연결 회로부(410)에 연결된다. 또한 나머지 한 블록, 예를 들어 오른쪽의 블록에 속하는 하부 투명 저항막(150)의 제1 단은 각각 우측 제1 신호선(170ar)을 통해 제2 연결 회로부(420)에 연결되고 제2 단은 각각 우측 제2 신호선(170br)을 통해 제2 연결 회로부(420)에 연결된다. 제1 연결 회로부(410) 및 제2 연결 회로부(420)는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film, FPC) 또는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB) 등의 다양한 형태일 수 있다. 제1 및 제2 연결 회로부(410, 420)는 다시 신호선(190l, 190r)을 통해 터치 제어부(400)와 연결된다.
도 20을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 상판(200)에 형성된 상부 투명 저항막(160)은 앞에서 설명한 도 3에서의 실시예와 동일하다. 그러나, 상부 투명 저항막(160)의 왼쪽 단인 제3 단에 각각 연결된 제3 신호선(180a)은 제1 연결 회로부(410)에 연결되고 상부 투명 저항막(160)의 오른쪽 단인 제4 단에 연결된 공통 배선인 제4 신호선(180b)은 제2 연결 회로부(420)에 연결된다. 제1 연결 회로부(410) 및 제2 연결 회로부(420)는 도 19에서와 같이 신호선(190l, 190r)을 통해 터치 제어부(400)와 연결된다.
이와 같이 하부 투명 저항막(150)을 연결 회로부(410, 420)를 통해 터치 제어부(400)와 연결하는 신호선(170al, 170ar, 170bl, 170br)을 한 곳으로 모으지 않고 두 부분으로 나누어 모은 다음 터치 제어부(400)에 연결하면 터치 패널의 표시 영역(50)을 더 키울 수 있고 표시 영역(50) 주변의 주변 영역을 더욱 줄일 수 있다.
다음 도 21, 도 22, 도 23 및 도 24를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널이 부착되거나 터치 패널을 포함하는 표시 장치에 대해 설명한다.
도 21은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널이 부착된 표시 패널의 단면도이고, 도 22, 도 23 및 도 24는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널이 내장된 표시 패널의 단면도이다.
먼저 도 21을 참고하면, 액정 표시 장치(liquid crystal display) 또는 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등과 같은 표시 장치(30) 위에 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널(300)이 접착 부재(4)에 의해 부착되어 있다. 이때 표시 장치(30)와 터치 패널(300) 사이에 공간(2)이 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면 터치 패널(300) 위의 접촉에 따른 접촉 위치 정보에 따라 표시 장치(30)의 표시를 제어할 수 있다.
도 22 및 도 23을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(30)는 서로 마주하는 두 기판(10, 20)을 포함한다. 두 기판(10, 20) 사이에는 액정층(도시하지 않음) 또는 발광층(도시하지 않음) 등이 위치할 수 있으며, 상부 기판(20)의 안쪽 면에는 영상을 표시하는데 필요한 소자, 예를 들어 색필터(도시하지 않음) 또는 공통 전압(Vcom)을 인가 받는 공통 전극(도시하지 않음)등이 형성되어 있다.
표시 장치(30)의 상부 기판(20)의 바깥쪽 면에 앞에서 설명한 여러 실시예의 터치 패널(300)의 하부 투명 저항막(150)이 형성되어 있고, 그 상부에 터치 패널(300)의 상판(200)이 위치한다. 따라서 표시 장치(30)의 상부 기판(20)이 터치 패널(300)의 하판(100)의 하부 기판 역할을 하게 된다.
터치 패널(300)의 상판(200)은 상부 필름(165) 위에 형성된 상부 투명 저항막(160)을 포함한다. 표시 장치(30)의 상부 기판(20)과 함께 터치 패널(300)의 상부 필름(165)은 광 등방성일 수 있다.
도 23을 참고하면, 표시 장치(30)의 하부 기판(10)의 바깥쪽에 하부 편광판(12)이 부착되어 있고 터치 패널(300)의 상판(200)의 바깥쪽에 상부 편광판(22)이 부착되어 있다. 이 경우 하부 및 상부 편광판(12, 22)은 표시 장치(30)가 액정 표시 장치와 같이 빛의 편광에 따라 영상을 표시하는 표시 장치인 경우 입사되는 빛과 출사되는 빛의 편광을 제어하는 역할을 한다.
터치 패널(300)의 상판(200) 및 하판(100) 중 어느 하나의 안 쪽 면에는 도 23에 도시한 바와 같이 상판(200) 및 하판(100) 사이의 간격을 유지하고 단락을 방지하기 위한 간격재(5)가 형성되어 있다.
도 22 및 도 23에 도시한 실시예에 따른 터치 패널은 도 21에 도시한 실시예에 따른 터치 패널보다 두께가 더 얇고 터치의 감도가 더 향상될 수 있다.
다음 도 24를 참고하면, 도 23에 도시한 실시예와 달리 터치 패널(300)의 상판(200)의 상부 투명 저항막(160)이 광 등방성인 상부 편광판(22) 위에 직접 형성되어 있다. 이와 같이 하면 고가의 광 등방성 필름인 상부 필름을 사용하지 않아도 되므로 터치 패널의 공정을 단순하게 하고 제조 원가를 줄일 수 있다.
도 23 및 도 24에 도시한 바와 달리 하부 편광판(12) 및 상부 편광판(22)이 표시 장치(30)를 이루는 구성 요소로 포함될 수도 있다.
이 밖에 앞에서 설명한 여러 실시예에 따른 터치 패널의 특징이 도 21, 도 22, 도 23 및 도 24의 실시예에도 적용될 수 있다.
본 발명의 여러 실시예와 달리 터치 패널의 하판(100) 및 상판(200)의 구조가 서로 바뀔 수도 있으며, 본 발명의 실시예와 다르게 하판(100)의 모든 하부 투명 저항막(150)의 한 쪽 단들이 하나의 공통 배선을 통해 터치 제어부(400)에 연결될 수도 있다.
본 발명의 여러 가지 특징은 여러 가지 다른 구조의 터치 패널에도 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 하판의 평면도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 상판의 평면도이고,
도 4, 도 5 및 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 일부가 접촉되었을 때 접촉 위치를 감지하는 방법을 차례대로 보여주는 도면이고,
도 6은 도 5의 접촉된 위치의 x 좌표를 구하기 위한 등가 회로도이고,
도 8은 도 7의 접촉된 위치의 y 좌표를 구하기 위한 등가 회로도이고,
도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 두 부분이 접촉되었을 때 그 접촉 위치를 감지하는 방법을 차례대로 보여주는 도면이고,
도 12, 도 13 및 도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 두 부분이 접촉되었을 때 그 접촉 위치를 감지하는 방법을 차례대로 보여주는 도면이고,
도 14 및 도 15는 각각 도 13의 접촉된 위치의 x 좌표를 구하기 위한 등가 회로도이고,
도 17은 도 16의 접촉된 위치의 y 좌표를 구하기 위한 등가 회로도이고,
도 18은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 상판의 평면도이고,
도 19는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 하판의 평면도이고,
도 20은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 상판의 평면도이고,
도 21은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널이 부착된 표시 패널의 단면도이고,
도 22, 도 23 및 도 24는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널이 내장된 표시 패널의 단면도이다.
<도면 부호의 설명>
2: 공간 4: 접착 부재
5: 간격재 10: 하부 표시판
12: 하부 편광판 20: 상부 표시판
22: 상부 편광판 30: 표시 패널
50: 표시 영역 60: 주변 영역
100: 터치 패널의 하판 165: 상부 필름
200: 터치 패널의 상판 300: 터치 패널
400: 터치 제어부 410, 420, 430, 440: 연결 회로부
150: 하부 투명 저항막
160: 상부 투명 저항막
170a, 170b, 170al, 170ar, 170bl, 170br, 180a, 180b, 180bu, 180bd, 190l, 190r: 신호선

Claims (38)

  1. 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 제1 방향으로 뻗은 복수의 제1 투명 저항막,
    상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 제2 방향으로 뻗은 복수의 제2 투명 저항막,
    상기 복수의 제1 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제1 단자와 각각 연결된 복수의 제1 신호선,
    상기 복수의 제1 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제2 단자와 각각 연결된 복수의 제2 신호선,
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제3 단자와 각각 연결된 복수의 제3 신호선, 그리고
    상기 복수의 제2 투명 저항막 중 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제4 단자와 공통적으로 연결된 제4 신호선
    을 포함하고,
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 서로 교차하는
    터치 패널.
  2. 제1항에서,
    상기 제4 신호선으로부터 상기 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압의 편차는 3% 이하인 터치 패널.
  3. 제2항에서,
    상기 제4 신호선은 상기 복수의 제2 투명 저항막 모두의 제4 단자와 연결되어 있는 터치 패널.
  4. 제3항에서,
    상기 제4 신호선으로부터 상기 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압은 서로 동일한 터치 패널.
  5. 제4항에서,
    상기 복수의 제1 신호선의 저항의 편차, 상기 복수의 제2 신호선의 저항의 편차, 상기 복수의 제3 신호선의 저항의 편차, 그리고 상기 제4 신호선의 저항의 편차 중 적어도 하나는 3% 이하인 터치 패널.
  6. 제5항에서,
    상기 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 제4 신호선 중 적어도 하나의 선폭은 100㎛ 이하인 터치 패널.
  7. 제6항에서,
    상기 복수의 제1 투명 저항막과 상기 복수의 제2 투명 저항막 사이에 위치하는 간격재를 더 포함하는 터치 패널.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 기판은 투명한 필름을 포함하는 터치 패널.
  9. 제8항에서,
    상기 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 복수의 제4 신호선 중 적어도 하나는 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu)나, 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti)을 포함하는 터치 패널.
  10. 제1항에서,
    상기 제4 신호선은 상기 복수의 제2 투명 저항막 모두의 제4 단자와 연결되어 있는 터치 패널.
  11. 제1항에서,
    상기 제4 신호선으로부터 상기 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압은 서로 동일한 터치 패널.
  12. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 신호선의 저항의 편차, 상기 복수의 제2 신호선의 저항의 편차, 상기 복수의 제3 신호선의 저항의 편차, 그리고 상기 제4 신호선의 저항의 편차 중 적어도 하나는 3% 이하인 터치 패널.
  13. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 제4 신호선 중 적어도 하나의 선폭은 100㎛ 이하인 터치 패널.
  14. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 투명 저항막과 상기 복수의 제2 투명 저항막 사이에 위치하는 간격재를 더 포함하는 터치 패널.
  15. 제1항에서,
    상기 제2 기판은 투명한 필름을 포함하는 터치 패널.
  16. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제2 신호선, 상기 복수의 제3 신호선, 그리고 상기 복수의 제4 신호선 중 적어도 하나는 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu)나, 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti)을 포함하는 터치 패널.
  17. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 신호선, 상기 복수의 제2 신호선, 그리고 상기 복수의 제3 신호선 중 적어도 하나는 두 개의 그룹으로 나뉘어 각 그룹의 신호선은 두 개의 연결 회로부에 각각 연결되고,
    상기 제4 신호선도 두 부분으로 나뉘어 상기 두 개의 연결 회로부에 각각 연결되는
    터치 패널.
  18. 제17항에서,
    상기 두 개의 연결 회로부는 상기 터치 패널을 제어하는 터치 제어부에 연결되어 있는 터치 패널.
  19. 서로 마주하는 하부 기판 및 상부 기판,
    상기 하부 기판과 마주하지 않는 상기 상부 기판의 바깥쪽 면 위에 형성되어 있으며 제1 방향으로 뻗은 복수의 제1 투명 저항막,
    상기 상부 기판의 바깥쪽 면과 마주하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗은 복수의 제2 투명 저항막,
    상기 복수의 제1 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제1 단자와 각각 연결된 복수의 제1 신호선,
    상기 복수의 제1 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제2 단자와 각각 연결된 복수의 제2 신호선,
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 한 쪽 끝의 제3 단자와 각각 연결된 복수의 제3 신호선, 그리고
    상기 복수의 제2 투명 저항막 중 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 다른 한 쪽 끝의 제4 단자와 공통적으로 연결된 제4 신호선
    을 포함하는
    표시 장치.
  20. 제19항에서,
    상기 제4 신호선으로부터 상기 적어도 두 개의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압의 편차는 3% 이하인 표시 장치.
  21. 제19항에서,
    상기 상부 기판과 마주하지 않는 상기 하부 기판의 바깥쪽 면 위에 위치하는 제1 편광판 및 상기 상부 기판의 바깥쪽 면과 마주하지 않는 상기 제2 투명 저항막의 바깥쪽 면 위에 위치하는 제2 편광판을 더 포함하는 표시 장치.
  22. 제21항에서,
    상기 상부 기판의 바깥쪽 면과 마주하는 제1 기판을 더 포함하고,
    상기 복수의 제2 투명 저항막은 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는
    표시 장치.
  23. 제21항에서,
    상기 복수의 제2 투명 저항막은 상기 제2 편광판 위에 직접 형성되어 있는 표시 장치.
  24. 제19항에서,
    상기 하부 기판 및 상기 상부 기판 사이에 위치하는 액정층 또는 발광층을 더 포함하는 표시 장치.
  25. 제1 방향으로 뻗은 복수의 제1 투명 저항막, 그리고 상기 복수의 제1 투명 저항막과 마주하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗은 복수의 제2 투명 저항막을 포함하며, 상기 제1 투명 저항막은 각각 마주하는 두 끝 부분인 제1 단자 및 제2 단자를 포함하고, 상기 제2 투명 저항막은 각각 마주하는 두 끝 부분인 제3 단자 및 제4 단자를 포함하고, 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자는 공통적으로 제1 신호선에 연결되어 있는 터치 패널에서,
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 제1 전압을 인가하는 단계,
    상기 복수의 제1 투명 저항막 중 접촉이 가해진 제1 부분에 대응하는 검출된 제1 투명 저항막을 검출하는 단계,
    상기 복수의 제2 투명 저항막 중 상기 제1 부분에 대응하는 검출된 제2 투명 저항막을 검출하는 단계,
    상기 제1 부분의 상기 제1 방향의 좌표를 찾는 단계, 그리고
    상기 제1 부분의 상기 제2 방향의 좌표를 찾는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  26. 제25항에서,
    상기 검출된 제1 투명 저항막을 검출하는 단계는
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 제1 단자에 상기 제1 전압과 다른 제2 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 복수의 제1 투명 저항막의 제2 단자의 전압을 검출하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  27. 제26항에서,
    상기 검출된 제2 투명 저항막을 검출하는 단계는
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 복수의 제1 투명 저항막의 제1 단자에 상기 제2 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 제3 단자의 전압을 검출하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  28. 제27항에서,
    상기 제1 부분의 상기 제2 방향의 좌표를 찾는 단계는
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 검출된 제2 투명 저항막의 제3 단자에 제3 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 검출된 제1 투명 저항막의 제1 단자 또는 상기 제1 투명 저항막의 제2 단자의 전압을 검출하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  29. 제28항에서,
    상기 제1 부분의 상기 제1 방향의 좌표를 찾는 단계는
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 검출된 제1 투명 저항막의 제1 단자에 제4 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 검출된 제2 투명 저항막의 제3 단자의 전압을 검출하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  30. 제29항에서,
    상기 제1 전압은 접지 전압인 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  31. 제30항에서,
    상기 제3 전압 및 상기 제4 전압은 동일한 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  32. 제25항에서,
    상기 제1 부분의 상기 제2 방향의 좌표를 찾는 단계는
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 검출된 제2 투명 저항막의 제3 단자에 제3 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 검출된 제1 투명 저항막의 제1 단자 또는 상기 제1 투명 저항막의 제2 단자의 전압을 검출하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  33. 제32항에서,
    상기 제1 부분의 상기 제1 방향의 좌표를 찾는 단계는
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 상기 제1 신호선을 통해 공통적으로 상기 제1 전압을 인가하면서, 상기 검출된 제1 투명 저항막의 제1 단자에 제4 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 검출된 제2 투명 저항막의 제3 단자의 전압을 검출하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  34. 제33항에서,
    상기 제1 전압은 접지 전압인 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  35. 제34항에서,
    상기 제3 전압 및 상기 제4 전압은 동일한 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  36. 제25항에서,
    상기 제1 신호선으로부터 상기 복수의 제2 투명 저항막의 제4 단자에 인가되는 전압의 편차는 3% 이하인 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  37. 제25항에서,
    상기 터치 패널은
    상기 복수의 제1 투명 저항막의 제1 단자와 각각 연결되어 있는 복수의 제2 신호선,
    상기 복수의 제1 투명 저항막의 제2 단자와 각각 연결되어 있는 복수의 제3 신호선, 그리고
    상기 복수의 제2 투명 저항막의 제3 단자와 각각 연결되어 있는 복수의 제4 신호선
    을 더 포함하는 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
  38. 제37항에서,
    상기 복수의 제2 신호선의 저항의 편차, 상기 복수의 제3 신호선의 저항의 편차, 그리고 상기 복수의 제4 신호선의 저항의 편차 중 적어도 하나는 3% 이하인 터치 패널의 접촉 위치 감지 방법.
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