(19) 대한민국특허청 (KR) (12) 공개특허공보 (A) (11) 공개번호 10-2016-0112071 (43) 공개일자 2016년09월28일 (51) 국제특허분류 (Int. Cl.) G06F 3/041 (2006.01) H04N 13/04 (2006.01) (52) CPC 특허분류 G06F 3/0416 (2013.01) H04N 13/0404 (2013.01) (21) 출원번호 10-2015-0036801 (22) 출원일자 2015 년 03 월 17 일 심사청구일자 없음 전체청구항수 : 총 1 항 (71) 출원인 크루셜텍 ( 주 ) 경기도성남시분당구판교로 255 번길 62 ( 삼평동, 크루셜텍빌딩 ) (72) 발명자 정익찬 경기도화성시동탄지성로 310 305 호 ( 반월동, 행복프라자 ) (74) 대리인 특허법인하나 (54) 발명의명칭터치검출정확성이향상된터치검출장치를갖는입체영상표시장치 (57) 요약 본발명의일실시예에따르면, 좌안용영상과우안용영상으로이루어지는입체영상을출력하는디스플레이패널과, 상기입체영상이줌인될때, 광투과영역및광차단영역을형성하는패럴렉스배리어를포함하며, 상기패럴렉스배리어를구성하는요소들은두개이상의층으로형성되는, 입체영상표시장치에있어서, 적어도 ( 뒷면에계속 ) 대표도 - 도 6b - 1 -
일측이일방향으로연장되는복수개의바형스트립으로이루어져, 열방향으로다른센서패드들과서로맞물리도록배치되는복수의센서패드들및각각이일이상의상기센서패드의일부분이배치되는복수의센서노드들을포함하는터치검출장치를갖는, 입체영상표시장치가제공된다. 본터치입체영상표시장치내검출장치는제1 페이즈동안제1 센서패드에대해셀프구동방식으로제1 센싱노드에대한터치를검출하고, 제2 페이즈동안상기제1 센서패드는수신전극으로, 상기제1 센서패드에맞물린제2 센서패드는구동전극으로기동한다. 이발명을지원한국가연구개발사업 과제고유번호 A004600022 부처명 지식경제부 연구관리전문기관 한국산업기술진흥원 연구사업명 충청광역경제권선도산업육성사업 연구과제명 3D 영상구현이가능한초박형 TSP Module 개발 기여율 1/1 주관기관 크루셜텍 연구기간 2014.05.01 ~ 2015.04.30-2 -
명세서청구범위청구항 1 좌안용영상과우안용영상으로이루어지는입체영상을출력하는디스플레이패널과, 상기입체영상이줌인될때, 광투과영역및광차단영역을형성하는패럴렉스배리어를포함하며, 상기패럴렉스배리어를구성하는요소들은두개이상의층으로형성되는, 입체영상표시장치에있어서, 적어도일측이일방향으로연장되는복수개의바형스트립으로이루어져, 열방향으로다른센서패드들과서로맞물리도록배치되는복수의센서패드들 ; 각각이적어도하나의상기센서패드의일부분이배치되는복수의센서노드들을포함하며, 제1 페이즈동안제1 센서패드에대해셀프구동방식으로제1 센싱노드에대한터치를검출하고, 제2 페이즈동안상기제1 센서패드는수신전극으로, 상기제1 센서패드에맞물린제2 센서패드는구동전극으로기동하는것인, 터치검출장치를갖는입체영상표시장치. 발명의설명 [0001] 기술분야본발명은입체영상표시장치에관한것으로, 보다상세하게는, 입체영상표시장치내의터치검출장치에있어서, 단면적이좁은터치발생수단에의한터치일지라도정확한터치발생지점을검출해낼수있도록하는것이다. [0002] [0003] [0004] [0005] 배경기술최근디스플레이기술의발달로인해시청자로하여금장면속에있는것과같이느낄수있도록하는입체감실현기술또한개발되고있다. 즉, 2D 디스플레이에서의높은화질구현에중점을두었던상황에서 3D 디스플레이의개발로그패러다임이바뀌고있다. 현재개발된 3D 디스플레이방식은안경방식과무안경방식으로나눌수있다. 안경방식은편광안경방식 (Passive Glasses Type) 과셔터글라스방식 (Shutter Glasses Type) 이대표적이다. 편광안경방식은디스플레이장치가좌안용영상및우안용영상을동시에출력해주고, 사용자는편광안경을이용하여좌안용영상은좌안을통해서, 우안용영상은우안을통해서볼수있도록하는방식이다. 이러한방식은디스플레이가깜빡거리지않기때문에눈에피로감을덜줄수있다는장점이있으나, 편광안경을사용하여야하기때문에화질저하의문제가따르는단점이있다. 한편, 셔터글라스방식은좌안용영상과우안용영상을순차적으로재생하고, 사용자는좌 / 우의셔터가번갈아가며개폐되는안경을통해상기재생되는영상을볼수있도록하는방식이다. 이방식은화질저하문제가상대적으로덜하다는장점이있으나, 디스플레이가깜빡이기때문에눈에피로감을많이줄수있다는단점을갖는다. 무안경방식의 3D 디스플레이구현방법에는대표적으로렌티큘러렌즈 (Lenticular Lens) 방식과패럴렉스배리어 (Parallax Barrier) 방식이있다. 도 1은렌티큘러렌즈방식의원리를설명하기위한도면이다. 도 1에도시되는바와같이, 렌티큘러렌즈방식은디스플레이패널 (11) 전면에단면이반원형태인렌즈가배열된스크린 (12) 을배치하여, 디스플레이패널 (11) 에서나오는좌안용영상과우안용영상이각각스크린 (12) 을통해굴절되어시청자의좌안과우안으로향하게끔하는방식이다. 그러나, 렌티큘러렌즈방식은제조가어렵고그단가가비싸며렌즈의배치로인해시청자의입장에서는물결무늬를느끼게되는단점이있다. 이로인해무안경방식의 3D 디스플레이에있어서는패럴렉스배리어방식이상대적으로많이활용되고있다. 도 2a는패럴렉스배리어방식의 3D 디스플레이장치를설명하기위한도면이다. 도 2a를참조하면, 디스플레이패널 (21) 전면에패럴렉스배리어 (22) 가배치된다. 패럴렉스배리어 (22) 는복수의라인패턴을갖는다. 예를들어, 홀수라인 (a) 은디스플레이패널 (21) 에서나오는광을차단하는역할을하는슬릿으로서기능하고, 짝수라인 (b) 은디스플레이패널 (21) 에서나오는광을그대로투과시키는역할을하는슬릿으로서기능할수 - 3 -
있다. 디스플레이패널 (21) 은좌안용영상 (L) 과우안용영상 (R) 이세로열방향으로교번적으로배치된프레임을디스플레이한다. 이때, 패럴렉스배리어 (22) 에의해좌안용영상 (L) 과우안용영상 (R) 각각시청자의좌안및우안으로입사된다. 이에따라시청자는영상으로부터입체감을느낄수있는데이렇게양안시차에의한입체감을제공하는것이패럴렉스배리어방식이다. [0006] [0007] [0008] [0009] [0010] [0011] [0012] [0013] [0014] [0015] [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] 그러나, 이러한패럴렉스배리어방식에있어서는배리어를구성하는슬릿간의격차가고정되어있기때문에, 고정된해상도를가지는영상에대해서만입체효과를구현할수있다. 즉, 동일한영상에대해확대또는축소를하면배리어에의해좌안용영상과우안용영상이제대로차단되지않게되며, 이에따라입체효과가나타나지않는문제점이수반된다. 예를들어, 디스플레이패널 (21) 에서출사되는영상프레임이줌인 (Zoom In) 되는경우에문제가발생하게된다. 본명세서에서, 줌인이란원본영상에서단위픽셀이표현하던정보를복수개의픽셀이표현하도록확대하는것을의미한다. 도 2b는디스플레이패널 (21) 에서출사되는영상이 2배줌인된경우를나타낸다. 원본영상은하나의픽셀씩번갈아가며좌안용영상과우안용영상으로구성되었었으나, 도 2b를참조하면, 2배줌인된경우에는연속되는 2개의픽셀에좌안용영상이표시되고그다음 2개의픽셀에우안용영상이표시된다. 영상은줌인되어확대되었으나, 패럴렉스배리어 (22) 에서의광차단영역과광투과영역의너비는변화가없기때문에좌안용영상중일부가제대로차단또는투과되지못하고시청자의우안으로입사되고, 우안용영상중일부가제대로차단또는투과되지못하고시청자의좌안으로입사되는현상이발생하게된다. 이에따라사용자는제대로된입체감을느낄수없게된다. 한편, 터치스크린패널은영상표시장치의화면에표시된문자나도형을사람의손가락이나다른접촉수단으로접촉하여사용자의명령을입력하는장치로서, 영상표시장치위에부착되어사용된다. 터치스크린패널은사람의손가락등으로접촉된접촉위치를전기적신호로변환하고, 변환된전기적신호는입력신호로서이용된다. 터치스크린패널을구현하는방식으로는저항막방식, 광감지방식및정전용량방식등이알려져있다. 이중정전용량방식의터치패널은사람의손또는물체가접촉될때도전성감지패턴이주변의다른감지패턴또는접지전극등과형성하는정전용량의변화를감지함으로써접촉위치를전기적신호로변환한다. 상기전기적신호는입력신호로서이용된다. 도 8은통상적인터치검출장치의구성을나타내는사시도이다. 도 8에도시되는터치검출장치는터치패널 (20) 과구동장치 (30) 및이둘을연결하는회로기판 (40) 을포함한다. 터치패널 (20) 은기판 (21) 위에형성되며다각형의매트릭스형태로배열되는복수의센서패드 (22) 및센서패드 (22) 에연결되어있는복수의신호배선 (23) 을포함한다. 각신호배선 (23) 은한쪽끝이센서패드 (22) 에연결되어있으며다른쪽끝은기판 (21) 의아래가장자리까지뻗어있다. 센서패드 (22) 와신호배선 (23) 은커버유리 (50) 에패터닝될수있다. 구동장치 (30) 는복수의센서패드 (22) 를순차적으로하나씩선택하여해당센서패드 (22) 의정전용량을측정하고, 이를통해터치발생여부를검출해낸다. 신호배선 (23) 은센서패드 (22) 와구동장치 (30) 를연결하는데, 이러한신호배선 (23) 은 ITO 로패터닝될수있다. 도 9는도 8에도시되는터치검출장치의구성을나타내는평면도이다. 도 9를참조하면, 터치패널 (20) 에는센서패드 (22) 가복수의행과열을이루도록배치되며, 구동장치 (30) 는센서패드 (22) 들로부터의출력신호에기초하여터치발생지점을판단해낸다. 도 9에서는센서패드 (22) 각각으로부터의출력신호를구동장치 (30) 로전달하기위한신호배선 (23) 을생략하여도시하였다. 터치발생수단은센서패드 (22) 와의관계에서터치정전용량을형성하기때문에, 터치가발생한센서패드 (22) 로부터의출력신호가터치미발생인경우와차이를보이게된다. 터치정전용량은터치발생수단이센서패드 (22) 에닿는면적에따라달라지게되며, 그면적이넓을수록터치정전용량이크게형성되므로, 터치전후센 - 4 -
서패드 (22) 로부터출력되는신호의크기차이가커지게된다. [0021] [0022] [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] 터치발생수단이하나의센서패드 (22) 에대해서만터치를발생시키는경우에는문제가되지않지만, 센서패드 (22) 가일정크기의사각형구조로이루어지고, 행과열을이루어배치되기때문에터치발생영역은복수의센서패드 (22) 를덮도록형성될수있다. 일예로도 9에도시되는바와같이, 터치발생수단에의해형성된터치영역 (T) 이 4개의센서패드 (22_1, 22_2, 22_3, 22_4) 를덮도록형성되는경우를가정하면, 4개의센서패드 (22_1, 22_2, 22_3, 22_4) 각각으로부터의출력신호가터치미발생인경우와차이를보이게된다. 터치발생수단과닿는면적이제2 센서패드 (22_2) 에서가장크다고가정하면, 터치전후출력신호의차이를가장많이보이는센서패드는제2 센서패드 (22_2) 가될것이다. 따라서, 구동장치 (30) 는제2 센서패드 (22_2) 에서터치가발생한것으로판단하게된다. 이와같이종래터치검출방법은터치발생수단이접촉되는면적을기초로하여어느센서패드에터치가발생하였는지를판단한다. 이처럼터치발생수단의단면적이넓어터치발생영역 (T) 이큰경우에는그정확도에있어서큰문제가없으나, 터치발생수단의단면적이센서패드 (22) 의면적보다작은경우에는다음과같은문제가발생하게된다. 터치발생수단에의해제5 센서패드 (22_5) 영역에터치가발생하는경우를가정하면, 제5 센서패드 (22_5) 의영역중좌측상단에터치가발생할수도있고 (Ta), 중심부근처에터치가발생할수도있으며 (Tb), 우측가장자리에터치가발생할수도있다 (Tc). 그러나, 이세가지경우모두터치발생수단과센서패드 (22_5) 간에형성되는정전용량은동일하기때문에, 구동장치 (30) 는어느경우에나제5 센서패드 (22_5) 의영역에터치가발생한것으로판단할수밖에없게된다. 이에따르면, 3가지의경우모두터치지점이상이함에도불구하고, 제5 센서패드 (22_5) 의무게중심인중앙부에터치가발생한것으로판단되기때문에터치정확성에문제가발생하게된다. 따라서, 손가락외단면적이좁은터치발생도구의신규개발등의추세에맞추어, 미세터치동작에도그터치검출의정확성을향상시킬수있도록하는기술이요구된다. 발명의내용 [0029] [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] 해결하려는과제본발명은상술한종래기술의문제점을해결하기위한것이다. 또한, 본발명의목적은, 입체영상표시장치내의터치검출장치의센서패드의열방향길이를길게형성하되, 열방향으로의양단영역을바형스트립으로구성하여인접센서패드와맞물리도록함으로써, 해당영역에서의터치검출정확성을향상시키는것을그목적으로한다. 또한, 본발명의다른목적은기존방식과채널수를동일하게하면서도행방향의터치여부검출해상도를향상시키는것이다. 또한, 본발명의다른목적은인접센서패드와맞물리는영역의기생정전용량의형성을방지하여, 터치검출의정확성을더욱향상시키는것이다. 한편, 본발명의또다른목적은, 센서패드가형성된영역과신호배선이형성된영역간의패턴을유사하게하여영역별광투과특성차이를제거하는것이다. 또한, 본발명의다른목적은, 터치검출장치가디스플레이장치상에적층될때단위영역별색온도차이및색감차가발생하지않도록하는것이다. 또한, 본발명의다른목적은근접터치된복수의터치들을구분하여, 터치검출의정확성을더욱향상시키는것이다. [0036] 과제의해결수단 상술한목적을달성하기위한본발명의일실시예에따르면, 좌안용영상과우안용영상으로이루어지는입체 영상을출력하는디스플레이패널과, 상기입체영상이줌인될때, 광투과영역및광차단영역을형성하는 - 5 -
패럴렉스배리어를포함하며, 상기패럴렉스배리어를구성하는요소들은두개이상의층으로형성되는, 입체영상표시장치내의터치검출장치는적어도일측이일방향으로연장되는복수개의바형스트립으로이루어져, 열방향으로다른센서패드들과서로맞물리도록배치되는복수의센서패드들및각각이일이상의상기센서패드의일부분이배치되는복수의센서노드들을포함한다. [0037] 본입체영상표시장치내터치검출장치는제 1 페이즈동안제 1 센서패드에대해셀프구동방식으로제 1 센 싱노드에대한터치를검출하고, 제 2 페이즈동안상기제 1 센서패드는수신전극으로, 상기제 1 센서패드에 맞물린제 2 센서패드는구동전극으로기동한다. [0038] [0039] [0040] [0041] 발명의효과본발명의일실시예에따르면, 페럴랙스배리어방식의입체영상구현을하는입체영상표시장치내의터치검출장치의센서패드의열방향길이를길게형성하되, 열방향으로의양단영역을바형스트립으로구성하여인접센서패드와맞물리도록하고, 해당영역에서의터치발생시각센서패드로부터출력되는터치검출신호의크기를비교함으로써, 터치발생지점을정확하게판단할수있다. 또한, 본발명에따르면, 열방향으로배치되는센서패드의개수를줄이되그해상도를유지하고, 열방향에서줄어든센서패드의개수로열의개수를늘려전체적으로는동일한채널수를사용하면서도해상도가향상된터치검출장치를얻을수있다. 한편, 본발명에따르면, 적어도 2 이상의센서패턴들이혼재되어있는구간에복수의터치객체들이가까운거리내에서접촉되어도, 각터치지점의좌표를별도로취득할수있어실제사용한채널수에비해멀티터치에대한더욱향상된해상도를얻을수있다. 본발명의효과는상기한효과로한정되는것은아니며, 본발명의상세한설명또는특허청구범위에기재된발명의구성으로부터추론가능한모든효과를포함하는것으로이해되어야한다. [0042] 도면의간단한설명 도 1 은렌티큘러렌즈방식의 3D 디스플레이방식을설명하기위한도면이다. 도 2a 및도 2b는패럴렉스배리어방식의 3D 디스플레이방식을설명하기위한도면이다. 도 3a 내지도 3b는일실시예에따른입체영상구현방식을설명하기위한도면이다. 도 4a, 도 4b, 도 5a 및도 5b는일실시예에따른입체영상구현방식을설명하기위한도면이다. 도 6a 및도 6b는일실시예에패럴렉스배리어의구성을나타내는도면이다. 도 7은일실시예에따른디스플레이패널에서출력되는입체영상의확대방식을설명하기위한도면이다. 도 8은종래의터치검출장치의구성을나타내는분해사시도이다. 도 9는도 1의터치검출장치의구성을나타내는평면도이다. 도 10은본발명의일실시예에따른터치검출장치의구성을나타내는도면이다. 도 11은본발명의일실시예에따른터치검출장치의센서패드구성을나타내는도면이다. 도 12는본발명의다른실시예에따른터치검출장치의센서패드구성을나타내는도면이다. 도 13은본발명의실시예들에따른터치검출장치에서멀티터치검출동작을설명하기위한도면이다. [0043] [0044] 발명을실시하기위한구체적인내용본명세서에서사용되는용어에대해간략히설명하고, 본발명에대해구체적으로설명하기로한다. 본발명에서사용되는용어는본발명에서의기능을고려하면서가능한현재널리사용되는일반적인용어들을선택하였으나, 이는당분야에종사하는기술자의의도또는판례, 새로운기술의출현등에따라달라질수있다. 또한, 특정한경우는출원인이임의로선정한용어도있으며, 이경우해당되는발명의설명부분에서상세히그의미를기재할것이다. 따라서본발명에서사용되는용어는단순한용어의명칭이아닌, 그용어가가지는의미와본발명의전반에걸친내용을토대로정의되어야한다. - 6 -
[0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] [0051] [0052] [0053] [0054] [0055] 명세서전체에서어떤부분이어떤구성요소를 " 포함 " 한다고할때, 이는특별히반대되는기재가없는한다른구성요소를제외하는것이아니라다른구성요소를더포함할수있음을의미한다. 또한, 명세서에기재된 "... 부 ", " 모듈 " 등의용어는적어도하나의기능이나동작을처리하는단위를의미하며, 이는하드웨어또는소프트웨어로구현되거나하드웨어와소프트웨어의결합으로구현될수있다. 그리고어떤부분이다른부분과 " 연결 " 되어있다고할때, 이는직접적으로연결되어있는경우뿐아니라, 그중간에다른시스템을두고연결되어있는경우도포함한다. 아래에서는첨부한도면을참고로하여본발명의실시예에대하여본발명이속하는기술분야에서통상의지식을가진자가용이하게실시할수있도록상세히설명한다. 그러나본발명은여러가지상이한형태로구현될수있으며여기에서설명하는실시예에한정되지않는다. 그리고도면에서본발명을명확하게설명하기위해서설명과관계없는부분은생략하였으며, 명세서전체를통하여유사한부분에대해서는유사한도면부호를붙였다. 이하에서는첨부된도면을참조하여본발명의실시예를상세히설명하기로한다. 도 3a 및도 3b는본발명의일실시예에따른입체영상표시장치를설명하기위한도면으로, 도 3a는입체영상표시장치의단면도이다. 도 3a 및도 3b를참조하면, 본발명의실시예에따른입체영상표지장치는디스플레이패널 (310) 과그일측 ( 예를들면, 전면 ) 에배치되는패럴렉스배리어 (320) 로구성된다. 디스플레이패널 (310) 에서는입체영상용다시점영상이출력된다. 다시점영상은영상을입체적으로표시하기위하여다양한시점으로부터획득한오브젝트에대한영상을의미한다. 구체적으로, 디스플레이패널 (310) 은좌안용영상 (L) 과우안용영상 (R) 이제1 열방향 ( 예를들면, 세로열방향 ) 으로교번적으로배치된프레임을출력한다. 일실시예에따른디스플레이패널 (310) 은액정표시장치 (Liquid Crystal Display), 전계발광표시장치 (Field Emission Display), 플라즈마표시장치 (Plasma Display Panel) 또는전기발광표시장치 (Electroluminescent Display) 등으로구성될수있다. 패럴렉스배리어 (320) 는디스플레이패널 (310) 에서출력되는다시점영상의일방향빛은투과시키면서, 타방향빛은차단하기위한구성이다. 구체적으로입체영상을구성하는픽셀에투사되는빛중좌안으로시청할수있는방향의빛을투과시키면서, 우안으로시청할수있는방향의빛은차단시킨다. 반대로좌안으로시청할수있는방향의빛을차단시키면서, 우안으로시청할수있는방향의빛은투과시킬수도있다. 결국하나의픽셀에대해서시청자는좌안또는우안중하나로만시청할수있게된다. 이를위해패럴렉스배리어 (320) 는서로평행하게배치된복수의전극 (321) 을포함한다. 각각의전극 (321) 은디스플레이패널 (310) 에서좌안용영상 (L) 과우안용영상 (R) 의길이방향, 즉, 영상의상하방향과평행하게배치될수있다. 각전극 (321) 의너비 (W1) 는디스플레이패널 (310) 에서기본적으로출력되는좌안용영상 (L) 및우안용영상 (R) 의너비 (W2), 즉, 단위픽셀의너비와동일할수있으나그렇지않을수도있다. 또한, 도면에서는각전극 (321) 간의간격이없는것으로도시되었으나, 각전극 (321) 간에미세한간격이형성될수도있다. 각전극 (321) 에해당하는영역은액정셀 (Liquid Crystal Cell) 로구현될수있다. 즉, 일실시예에따른패럴렉스배리어 (320) 는복수의상부전극 (321), 상기상부전극 (321) 들과대향하는하부전극 ( 미도시됨 ), 상부전극 (321) 과하부전극사이의액정층으로구성될수있다. 상부전극 (321) 과하부전극에는제어회로 (330) 로부터의신호가입력될수있다. 제어회로 (330) 는상부전극 (321) 에대해선택적으로구동신호를인가하거나접지시킨다. 상부전극 (321) 에구동신호가입력되면대향하는하부전극과의관계에서전위차가형성되고, 그영역의액정층은턴온되어광투과영역을형성한다. 반대로, 상부전극 (321) 이접지되면그영역의액정층이턴오프되어광차단영역을형성한다. 전극 (321) 들은투명전극 ( 예를들면, ITO 등 ) 으로형성될수있다. 디스플레이패널 (310) 에서출사되는영상프레임은도 3a에도시되는것처럼픽셀별로좌안용영상 (L) 과우안용영상 (R) 이교대로배열되어구성된다. 이때, 패럴렉스배리어 (320) 의홀수번째전극 (321a) 이접지되면, 홀수번째전극 (321a) 에해당하는영역은광차단영역이되고, 접지되지않은짝수번째전극 (321b) 에해당하는영역은모두광투과영역이된다. 좌안용영상 (L) 및우안용영상 (R) 은각각패럴렉스배리어 (320) 에의해투과또는차단되어시청자의좌안및우안에만입사된다. 본발명은원본영상의줌인또는줌아웃에따라패럴렉스배리어의광차단영역과광투과영역도변화되도 - 7 -
록한다. [0056] [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] [0062] [0063] [0064] [0065] [0066] [0067] 도 4a 및도 4b는본발명의실시예에따른입체영상표시장치의동작을설명하기위한도면이다. 도 4a는도 3a의원본영상이 2배줌인된상태를나타낸것이며, 도 4b는이때패럴렉스배리어의상태를나타내는도면이다. 도 4a를참조하면, 디스플레이패널 (310) 에표시되는원본영상이 2배줌인됨에따라좌안용영상 (L) 과우안용영상 (R) 의너비가 2배가되었다는것을알수있다. 예를들어, 원본영상에서의좌안용영상 (L) 과우안용영상 (R) 의너비가한픽셀의너비와동일했다면, 2배줌인되었을때각영상 (L, R) 의너비는두픽셀의너비와같아진다. 예를들어, 800 480 픽셀사이즈의영상을 2배줌인한경우에는해당영상이 1600 960 픽셀사이즈가된다. 이때, 패럴렉스배리어 (320) 의전극 (321) 에인가되는신호가바뀌게된다. 구체적으로, 영상이줌인된정도에따라각각의전극 (321) 에구동신호및접지신호가인가되는주기가가변된다. 영상이 N배줌인된경우, N개의전극 (321) 에연속하여구동신호또는접지신호가인가되게된다. 즉, N개의전극 (321) 에연속으로구동신호가인가되고, 그다음 N개의전극 (321) 에는접지신호가인가되어, N개씩의전극 (321) 이번갈아가며광투과영역및광차단영역을형성한다. 도 4a에도시된예를들어설명하면, 영상이원본영상대비 2배줌인된경우에는패럴렉스배리어 (320) 의첫번째전극 (321a) 과두번째전극 (321b) 에는접지신호가입력되어광차단영역을형성하게되고, 세번째전극 (321c) 과네번째전극 (321d) 에는구동신호가입력되어광투과영역을형성하게된다. 즉, 디스플레이패널 (310) 에서출사되는영상이 N배줌인됨에따라패럴렉스배리어 (320) 의광투과영역및광차단영역의너비또한 N배가되며, 이에따라, N배확대된좌안용영상은패럴렉스배리어 (320) 에의해정확히차단또는투과되어시청자의좌안에입사되고, N배확대된우안용영상은패럴렉스배리어 (320) 에의해정확히차단또는투과되어시청자의우안에입사된다. 이러한동작을위해영상이원본영상대비 N배줌인되었다는사실을인지하여야하는데, 그동작은제어회로 (330) 또는이와는다른컨트롤러 ( 미도시됨 ) 에의해행해질수있다. 예를들어, 1024 768 픽셀의해상도를갖는원본영상이 2048 1536 픽셀사이즈로확대되어표시되는경우라면, 영상이 2배확대되었다는것을인지하여패럴렉스배리어 (320) 의전극 (321) 에구동신호또는접지신호를적절하게인가해준다. 도 5a 및도 5b는도 3a에도시되는원본영상이 4배줌인된상태에서의패럴렉스배리어상태를나타내는도면이다. 원본영상대비 4배줌인된다면, 좌안용영상 (L) 과우안용영상 (R) 의너비가각각 4배로증가하게된다. 이에따라, 패럴렉스배리어 (320) 의전극 (321) 에있어서는 4개씩의전극 (321) 들에번갈아가면서접지신호와구동신호가인가되게된다. 예를들면, 도 5a 및도 5b에도시되는바와같이, 첫번째전극 (321a) 으로부터네번째전극 (321d) 까지모두접지신호가공급되고, 다섯번째전극 (321e) 으로부터연속해서여덟번째전극 (321h) 까지구동신호가공급될수있다. 즉, 영상이 4배줌인될때각각의광투과영역및광차단영역또한적응적으로 4배로확대되어입체감저하가방지될수있다. 한편, 도 4 및도 5에서는패럴렉스베리어 (320) 의전극 (321) 이일층으로형성되는경우만을도시하였으나, 전극 (321) 간의간격을최소화하기위해, 각각의전극은 2개이상의층으로형성되는형태, 즉, 적층형태로형성될수도있다. 도 6a 및도 6b는패럴렉스베리어 (320) 의전극 (321) 이 2개의층으로구현된예를나타내는도면이다. 도 6a는도 3a의원본영상이 2배줌인된경우의전극상태를나타내는도면이며, 도 6b는도 3a의원본영상이 4배줌인된경우의전극상태를나타내는도면이다. 도 6a 및도 6b를참조하면, 전극 (321) 중일부전극, 예를들면, 홀수번째전극 (321a, 321c) 이제1 층에형성되고, 짝수번째전극 (321b, 321d) 들은제2 층에형성될수있다. 도 6a 및도 6b는 2개의층으로형성되는경우만을예로들었으나, 3개이상의층으로형성될수도있음은물론이다. 전극 (321) 이다층으로형성되는경우에도영상줌인에따른전극 (321) 에의신호인가는동일하게동작한다. 영상이 2배줌인된경우에는도 6a 에도시되는바와같이두개씩의전극에번갈아가면서접지신호와구동신호가인가될수있다. 또한, 영상이 4배줌인된경우에는도 6b에도시되는바와같이연속하여네개씩의전극에번갈아가면서접지신호와 - 8 -
구동신호가인가될수있다. 이는도 4 및도 5 를참조하여설명한바와동일하다. 이러한신호인가에따라 서, 전극 (321) 이적층형으로형성되는경우에도전체패럴렉스베리어 (320) 는단층형으로형성되는경우와동일 하게광차단영역및광투과영역을형성할수있게된다. [0068] [0069] [0070] [0071] [0072] [0073] [0074] [0075] [0076] [0077] [0078] [0079] [0080] [0081] 한편, 원본영상이줌인될때그기준점의위치에따라패럴렉스배리어 (320) 에서도기준이되는전극 (321) 이특정될수있다. 도 7은원본영상이동일한배율로줌인되는경우일지라도그기준점이각각상이할수있다는것을보여준다. 예를들어, 도 7의 (a) 에도시되는바와같이, 원본영상이확대되되디스플레이패널 (310) 의좌측상단을기준점으로확대되는경우를가정해보자. 디스플레이패널 (310) 에원본영상이표시될때패널최좌측영상이좌안용영상이었다면, 확대된영상에서도디스플레이패널 (310) 의최좌측에서출사되는영상은좌안용영상일것이다. 따라서, 패럴렉스배리어에서도최좌측전극이기준전극이되어야할것이며, 이전극에인가되는신호는확대에따라바뀌지않아야할것이다. 예를들어, 영상이 N배줌인되는경우, 패럴렉스배리어를구성하는전극들에는 N개씩연속하여구동신호또는접지신호중어느하나가인가되어야할것인데, 기준전극에인가되는신호는영상이 N배줌인되기전과후에변함이없어야한다. 기준전극은해당전극을포함하며동일한신호가인가되는연속되는전극들의그룹중중간지점의전극또는이와최근접위치에존재하는전극이되는것이바람직하다. 이러한동작에따라, 디스플레이패널 (310) 에서출력되는영상이확대되는기준점과, 패럴렉스배리어가형성하는광투과영역및광차단영역의너비가확대되는기준점이일치하게된다. 마찬가지로, 도 6의 (b) 에도시되는바와같이, 디스플레이패널 (310) 의우측상단을기준점으로영상이확대되는경우에는, 패럴렉스배리어를구성하는전극중 N번째전극을특정하기위한시작점이되는전극이최우측전극이되어야할것이다. 도 6의 (c), (d) 에도시되는경우도동일한이유에의해각각최좌측전극및최우측전극이 N번째전극특정을위한시작점이되는기준전극이되어야한다. 한편, 도 6의 (e) 는디스플레이패널 (310) 의특정지점 ( 예를들면, 중앙지점 ) 을기준으로원본영상이확대되는경우를나타내고있는데, 이때에도역시해당지점과가장인접해있는전극이기준전극이될것이다. 이하, 본발명의실시예에따른입체영상표시장치에포함되는터치검출장치를첨부된도면을참고하여상세히설명하기로한다. 도 10은본발명의일실시예에따른터치검출장치의구성을설명하는도면이다. 도 10을참조하면, 실시예에따른터치검출장치는터치패널 (100) 과구동부 (200) 를포함한다. 터치패널 (100) 은복수개의행과열을이루며배치되는복수개의센서패드 (110) 를포함한다. 복수개의센서패드 (110) 각각은하나씩의신호배선 (120) 을통해구동부 (200) 와연결된다. 구동부 (200) 는터치검출부 (210), 터치정보처리부 (220), 메모리 (230), 제어부 (240) 등을포함할수있으며, 하나이상의직접회로 (IC) 칩으로구현될수있다. 터치검출부 (210), 터치정보처리부 (220), 메모리 (230), 제어부 (240) 는각각분리되거나, 둘이상의구성요소들이통합되어구현될수있다. 터치검출부 (210) 는신호배선 (120) 과연결된복수의스위치, 복수의커패시터및복수의임피던스소자들을포함할수있으며, 터치검출을위해센서패드 (110) 를선택하기위한멀티플렉서를더포함할수있다. 일실시예에따르면, 터치검출부 (210) 는멀티플렉서를통해특정센서패드 (110) 를선택하고, 해당센서패드 (110) 로부터출력되는신호를통해터치여부를검출할수있다. 센서패드 (110) 는터치발생수단과의관계에서터치정전용량을형성하는데, 이러한터치정전용량에따라센서패드 (110) 로부터출력되는신호가상이하므로, 그출력신호검출을통해해당센서패드 (110) 에대한터치여부를검출할수있게된다. 이러한터치검출부 (210) 는제어부 (240) 로부터신호를받아터치검출을위한회로들을구동하고, 터치검출결과에대응하는전압을출력한다. 또한, 터치검출부 (210) 는증폭기및아날로그-디지털변환기를포함할수있으며, 센서패드 (110) 의출력신호차이를변환및증폭또는디지털화하여메모리 (230) 에기억시킬수있다. - 9 -
[0082] [0083] [0084] [0085] [0086] [0087] [0088] [0089] [0090] [0091] [0092] [0093] [0094] [0095] [0096] [0097] 터치정보처리부 (220) 는메모리 (230) 에기억된디지털전압을처리하여터치여부, 터치면적및터치좌표등의필요한정보를생성한다. 제어부 (240) 는터치검출부 (210) 및터치정보처리부 (220) 를제어하며, 마이크로컨트롤유닛 (micro control unit, MCU) 을포함할수있으며, 펌웨어를통해정해진신호처리를수행할수있다. 메모리 (230) 는터치검출부 (210) 로부터검출된전압변화의차이에기초한디지털전압과터치검출, 면적산출, 터치좌표산출에이용되는미리정해진데이터또는실시간수신되는데이터를기억한다. 본발명의실시예에따른터치패널 (100) 의센서패드 (110) 는상부서브패드 (110_1), 중부서브패드 (110_2), 하부서브패드 (110_3), 총세부분으로나뉜다. 중부서브패드 (110_2) 는사각형형상으로형성되며, 사각형형상으로형성된중부서브패드 (110_2) 를기준으로하였을때열방향으로상하방향에상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 가각각전기적으로연결되어배치된다. 상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 는길이방향이열방향과평행한복수개의바를포함하는형태로형성된다. 즉, 센서패드 (110) 의적어도일측은열방향으로연장되는복수개의바형스트립으로이루어질수있다. 도 10에서는상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 가각각 3개씩의바를포함하는것으로예시되었으나, 2개또는 4개이상의바형태로형성될수도있다. 상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 가바형태로형성됨에따라열방향으로이웃한다른센서패드 (110) 와해당영역에서전기적으로절연된상태로중첩될수있다. 환언하면, 열방향으로이웃한센서패드 (110) 들은바형스트립 (strip) 들이서로절연된상태로맞물리도록배치될수있다. 구체적으로, 상부서브패드 (110_1) 의바형스트립들은해당센서패드 (110) 와열방향으로상부에인접해있는다른센서패드의하부서브패드를이루는바형스트립들과상호절연된상태로동일평면에서맞물릴수있고, 하부서브패드 (110_3) 의바형스트립들은해당센서패드 (110) 와열방향으로하부에인접해있는다른센서패드의상부서브패드를이루는바형스트립들과상호절연된상태로동일평면에서맞물릴수있다. 제1 서브패드와제2 서브패드가맞물린다는것은제1 서브패드를이루는바형스트립들사이의간격에제2 서브패드를이루는바형스트립들이배치된다는의미로이해되어야할것이다. 일실시예에따르면, 센서패드 (110) 가커버하는열방향길이, 즉, 상부서브패드 (110_1), 중부서브패드 (110_2) 및하부서브패드 (110_3) 의열방향길이의합은센서패드 (110) 의행방향폭에비해상대적으로크게형성된다. 열방향길이가길더라도, 상하로인접한센서패드 (110) 의일부영역이중첩되며, 터치발생시에는각센서패드 (110) 를통해검출되는터치발생신호의크기들간에차이가발생하기때문에, 이를이용하여터치발생지점을정확히검출해낼수있게된다. 예를들어, 도 10에서 'A' 지점에터치가발생한경우에는 a 센서패드 (110a) 에서출력되는터치발생신호 ( 예를들면, 터치미발생시와터치발생시간의출력신호차이값 ) 가모든센서패드 (110) 를통틀어월등히클것이며, 이에따라, 터치지점은 a 센서패드 (110a) 로판단되게된다. 만약, 도 10에서 'B' 지점에터치가발생한경우에는 a 센서패드 (110a) 와 b 센서패드 (110b) 에서터치발생신호가출력되겠지만, 상대적으로 a 센서패드 (110a) 에서조금더큰터치발생신호가출력될것이다. 이러한점을기초로, a 센서패드 (110a) 와 b 센서패드 (110b) 사이의영역중 a 센서패드 (110a) 와조금더가까운지점이터치발생지점으로인식될수있다. 다음으로, 도 10에서 'C' 지점에터치가발생한경우에는동일한원리로서 b 센서패드 (110b) 의하부영역에터치가발생한것으로판단될수있다. 본발명의실시예에서는센서패드 (110) 의열방향길이를길게하되, 일부영역을열방향으로인접한다른센서패드 (110) 와중첩되도록함으로써, 그중첩영역에서터치발생시터치발생지점이열방향으로어느센서패드 (110) 에어느정도가까운지를판단할수있게된다. 또한, 센서패드 (110) 의행방향폭을기존형태보다좁게함으로써, 행방향의터치여부감지해상도 (resolution) 를향상시킬수있고, 결과적으로는전체터치패널 (100) 에걸쳐서터치발생여부및터치지점에 - 10 -
대한판단정확도가향상될수있다. [0098] [0099] [0100] [0101] [0102] [0103] [0104] [0105] [0106] [0107] [0108] [0109] [0110] [0111] [0112] [0113] 행방향폭을기존형태보다좁게하여열의개수를늘리더라도이하에서설명하는바와같이, 하나의열에배치되는센서패드 (110) 의개수가기존형태보다줄어들기때문에종래터치패널과동일한수의센서패드 (110) 로동일한면적의터치패널 (100) 을구현할수있게된다. 따라서, 기존형태와동일한수의채널을유지하면서도터치여부감지에대한해상도및터치검출의정확도를향상시킬수있다. 다시도 10을참조하면, 하나의열에는 m개 (m은자연수 ) 의센서노드 (N1, N2) 가형성될수있다. 센서노드 (N1, N2) 는터치여부검출의단위라고할수있는데, 이러한센서노드 (N1, N2) 는그내부에하나의센서패드 (110) 가단독으로배치되는단독영역노드 (N1) 및그내부에적어도 2개의센서패드 (110) 가함께배치되는공유영역노드 (N2) 로나뉜다. 구체적으로, 단독영역노드 (N1) 에는 a 센서패드 (110a) 의일부가단독으로배치되고, 그와열방향으로인접한공유영역노드 (N2) 에는 a 센서패드 (110a) 의일부와 b 센서패드 (110b) 의일부가함께배치된다. 구체적으로는일방향으로연장되는복수개의바형스트립이서로맞물리도록배치된다. 이에따라단독영역노드 (N1) 는스트립이배치되지않는노드라고정의할수도있다. 하나의열내에서단독영역노드 (N1) 와공유영역노드 (N2) 는열방향으로서로번갈아가며형성된다. 도 10의예에서하나의센서패드 (110) 는하나의단독영역노드 (N1) 와상기단독영역노드 (N1) 와열방향으로인접한두개의공유영역노드 (N2) 에배치된다. 이러한패턴으로배치됨에따라, 하나의열에존재하는센서노드 (N1, N2) 의수보다하나의열에배치되는센서패드 (110) 의수가더적어질수있다. 도 10의예에서하나의열에배치된센서패드 (110) 의개수는 5개이지만, 5개의센서패드 (110) 가형성하는센서노드 (N1, N2) 는총 9개가된다. 일반화시키면, 하나의열에 n개의센서패드 (110) 가배치되는경우, n개의센서패드 (110) 에의해형성되는센서노드 (N1, N2) 는총 2(n-1)+1 개가된다. 이에따라, 기존형태의방식과비교하였을때더적은수의센서패드 (110) 로동일한길이의열을구성할수있고, 줄어든숫자의센서패드 (110) 로열의개수를더늘릴수있다. 즉, 기존방식과동일한개수의센서패드 (110) 로동일한면적의터치패널을구현하되, 그열의수를더늘릴수있게된다. 환언하면, 기존방식과동일한채널수로동일한면적의터치패널을구현하되, 그열의수를더늘릴수있게된다. 이렇게함으로써, 행방향터치여부판단에있어서의해상도를증가시킬수있다. 또한, 단독영역노드 (N1) 와공유영역노드 (N2) 각각에서의터치여부판단이가능하므로, 열방향터치여부판단의해상도도그대로유지할수있게된다. 도 11은본발명의실시예에따른터치검출장치에서센서패드의상세한구조를설명하기위한도면이다. 도 11을참조하면, 전술한바와같이하나의센서패드 (110) 는상부서브패드 (110_1), 중부서브패드 (110_2), 하부서브패드 (110_3) 로구성될수있다. 중부서브패드 (110_2) 는사각형형태로형성된다. 중부서브패드 (110_2) 의일방향 ( 바람직하게는, 열방향 ) 상하가장자리영역중상부서브패드 (110_1) 또는하부서브패드 (110_3) 와접속되지않는영역에는내측방향으로복수개의홈 (h) 이형성된다. 복수개의홈 (h) 은길이방향이센서패드 (110) 가배치된열방향과평행한형태로서로평행하게형성될수있다. 복수개의홈 (h) 의깊이는서로다르게형성될수있다. 일실시예에따르면, 도 11에도시되는바와같이, 센서패드 (110) 의중부서브패드 (110_2) 의행방향으로일정간격을두고복수개의홈 (h) 이평행하게형성되는경우, 홈 (h) 의깊이는행방향을기준으로주기적으로증가또는감소를반복할수있다. 한편, 상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 는길이방향이센서패드 (110) 가배치된열방향과평행한복수개의바형스트립으로형성되며, 이바형스트립들은모두사각형형태로형성되는중부서브패드 (110_ 2) 의상부가장자리와하부가장자리에전기적으로연결된다. 설명의편의를위해상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 가중부서브패드 (110_2) 에전기적으로접속되는것으로설명하였으나, 중부서브패드 (110_2), 상부서브패드 (110_1), 하부서브패드 (110_3) 는일체로제조되는것이바람직하다. - 11 -
[0114] [0115] [0116] [0117] [0118] [0119] [0120] [0121] [0122] [0123] [0124] [0125] [0126] 상부서브패드 (110_1) 를이루는바형스트립들의상부가장자리 ( 즉, 일단부 ), 하부서브패드 (110_3) 를이루는바형스트립들의하부가장자리 ( 즉, 일단부 ) 에도역시중부서브패드 (110_2) 에형성된것과동일한홈 (h) 이형성된다. 상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 에형성된복수개의홈 (h) 들또한그길이방향이센서패드 (110) 가배치된열방향과평행할수있다. 홈 (h) 들의깊이도센서패드 (110) 가배치된행방향을따라주기적인증가또는감소를반복하도록형성될수있다. 종합적으로, 센서패드 (110) 의가장자리의적어도일부에는길이방향이센서패드 (110) 가배치된열방향과평행한복수개의홈 (h) 이형성될수있다. 한편, 상부서브패드 (110_1), 중부서브패드 (110_2), 하부서브패드 (110_3) 의영역중홈 (h) 이형성되지않은영역에는길이방향이센서패드 (110) 가배치된열방향과평행한복수개의슬릿 (l) 이형성된다. 슬릿 (l) 의폭은홈 (h) 의폭과동일하게형성될수있고, 그양단이각각서로다른홈 (h) 의말단부와인접하도록형성될수있다. 슬릿 (l) 의일단부와홈 (h) 의말단부가맞닿는부분을브릿지 (b) 로정의한다면, 센서패드 (110) 는슬릿 (l) 과홈 (h) 에의해분리되되, 서로브릿지 (b) 를통해전기적으로연결되는복수개의스트립패드로구성되는것으로묘사할수도있다. 각각의센서패드 (110) 들은전술한바와같이하나씩의신호배선 (120) 을통해구동부 (200; 도 10 참조 ) 와연결되는데, 만약센서패드 (110) 에홈 (h) 과슬릿 (l) 이형성되어있지않다면, 신호배선 (120) 들이나란하게배열되어있는영역과센서패드 (110) 가배치된영역간에는패턴면에서차이가발생하게된다. 구체적으로, 복수개의신호배선 (120) 이나란히배열된영역은보수개의스트립들이일정간격으로나란히배치된형상을갖게되지만, 센서패드 (110) 가배치된영역은하나의도전판이넓게배치된형상을갖게된다. 또한, 터치패널 (100; 도 10 참조 ) 은통상적으로디스플레이장치상에배치되는데, 신호배선 (120) 이배치된영역과센서패드 (110) 가배치된영역간광투과성차이로인해디스플레이장치로부터방출되는광또한양영역에있어서서로다른광투과특성을보이게된다. 본발명의실시예에서는센서패드 (110) 에홈 (h) 과슬릿 (l) 을형성하고, 홈 (h) 과슬릿 (l) 의폭을신호배선 (120) 들간의간격과동일하게형성하며, 서로평행한홈 (h) 들간의간격및슬릿 (l) 들간의간격을신호배선 (120) 의폭과동일하게함으로써, 센서패드 (110) 가배치된영역과신호배선 (120) 이배치된영역간의외관상패턴을동일하게할수있다. 또한, 이에따라, 터치패널 (100) 을디스플레이장치상에적층시켰을경우에도센서패드 (110) 가배치된영역과신호배선 (120) 이배치된영역간의광투과성차이가제거될수있다. 한편, 센서패드 (110) 는제조공정또는동작시발생하는정전기등에의해그일부가파손될수있는데, 일부가파손이되더라도서로브릿지 (b) 를통해연결되어있는복수개의스트립들이형성되어있는것과동일해지므로, 전체단일센서패드 (110) 관점에있어서는정상적으로동작할수있게된다. 본발명의일실시예에따르면, 센서패드 (110) 의상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 를이루는바형스트립의측면가장자리에는더미패드 (110_D) 가더형성될수있다. 더미패드 (110_D) 는센서패드 (110) 의바형스트립과일정간격이격되어형성되며, 그이격된거리는홈 (h) 및슬릿 (l) 의폭과동일하게형성되는것이바람직하다. 더미패드 (110_D) 의길이방향은센서패드 (110) 의열방향과평행하게배치된다. 전술한바와같이, 상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 의영역에서는바형스트립들이다른센서패드의바형스트립들과중첩되게되는데, 더미패드 (110_D) 는이렇게다른센서패드의바형스트립들과중첩될시, 센서패드간기생정전용량의형성및신호간섭을최대한막기위해형성된다. 이로인해, 더미패드 (110_D) 는센서패드 (110) 의상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 를이루는바형스트립의측면가장자리중다른센서패드의바형스트립들과인접하는가장자리에배치될수있다. 즉, 제1 센서패드 (110) 의바형스트립과제2 센서패드 (110) 의바형스트립이서로인접하게배치될때그사이영역에더미패드 (110_D) 가배치될수있다. 도 12는본발명의다른실시예에따른센서패드의형태를나타내는도면이다. 도 12를참조하면, 본발명의센서패드 (110) 에있어서, 열방향과평행한선분들이모두톱날 (saw) 패턴으로형성될수있다. 즉, 센서패드 (110) 의상부서브패드 (110_1) 와하부서브패드 (110_3) 를이루는바형스트립의측면가장자리, 중부서브패드 (110_2) 의측면가장자리가톱날패턴으로형성될수있으며, 전체센서패드 (11-12 -
0) 에있어서홈 (h) 의내측벽면을이루는선분및슬릿 (l) 을이루는선분중길이방향과평행한선분이톱날패턴으로형성될수있다. 환언하면, 전술한바와같이센서패드 (110) 는홈 (h) 과슬릿 (l) 에의해서로분리된복수개의스트립패드로이루어지는것으로설명할수있는데, 이러한복수개의스트립패드에있어서길이방향의선분들이모두톱날패턴으로형성될수있다. [0127] [0128] [0129] [0130] [0131] [0132] [0133] [0134] [0135] [0136] [0137] 한편, 이에따라, 더미패드 (110_D) 역시그길이방향선분이톱날패턴으로형성될수있으며, 신호배선 (120) 또한톱날패턴으로형성될수있다. 터치패널은디스플레이장치위에적층되거나내부에내장될수있으며, 디스플레이장치는백라이트, 편광판, 기판, 액정층, 픽셀층등을포함할수있는데, 픽셀층은화상을표시하기위한액정층의면 ( 상면또는하면 ) 에형성되는컬러필터를의미하며, 적색, 녹색, 청색 ( 이하, R, G, B이라함 ) 의화소단위로액정표시장치에서컬러를구현할수있도록한다. 픽셀층은 R, G, B의서브픽셀을포함하는복수의픽셀을포함하는데, 상부터치패널에배치된센서패드 (110) 및신호배선 (120) 의선분들이직선형태로형성되면, 각센서패드 (110) 및신호배선 (120) 들이 R, G, B 서브픽셀과중첩되는면적이각영역에따라차이를보이게된다. 이로인해, 픽셀각각은, 각픽셀위에중첩된센서패드 (110) 및신호배선 (120) 의광투과율에따라각픽셀이발생시키는색온도에차이를보이게되고, 색감차가발생하게되는데, 도 5에도시되는실시예에따르면, R, G, B 서브픽셀의행또는열방향과센서패드 (110) 의선분및신호배선 (120) 이일정각도를형성하게되며, 그각도가주기적으로반복되며바뀜에따라터치패널 (100) 을복수개의단위영역으로나누었을경우, 단위영역별로 R, G, B 서브픽셀과센서패드 (110) 또는신호배선 (120) 이중첩되는면적에큰차이가없게된다. 따라서, 터치패널 (100) 전체에걸쳐서영역에따른색온도차이및색감차가최소화될수있다. 도 13은본발명의실시예들에따른터치검출장치에서멀티터치검출동작을설명하기위한도면이다. 일반적으로, 채널감소및터치객체의최소화를위해사용되는도 3에도시된바와같은혼재형패턴에있어, 두개혹은그이상의패턴이혼재되어있는구간에터치객체가접촉되면해당센싱노드에포함되어있는채널에데이터가취득된다. 따라서, 2개이상의물체가접촉된경우, 데이터를통해두터치객체들의접촉점을분리하여인식하기위해서는기본적으로긴중심거리를요구하게된다. 보다구체적으로설명하면, 도 13의 (1) 내지 (4) 각각에도시된바와같이 A+B, B+C, C+D의채널혼재구간에각 50% 의비율구성으로패턴이구성되어있다고가정하자. (1) A+B, B+C에두개의객체가같은크기로제1 거리만큼이격되어각원으로도시된지점에접촉되는경우각물체가접촉된지점의면적을합치면 A=50% B=100% C=50% 이다. 이는 B구간을중심으로두개의원을합친면적에해당하는큰물체가접촉된것과구분할수가없다, (2) 같은원리로 A+B, C에두개의객체가같은크기로제2 거리만큼이격되어각원으로도시된지점에접촉되는경우각물체가접촉된지점의면적을합치면 A=50%, B=50%, C=100% 이다. 이는 C를중심으로물 (water) 과같은물체가길게 A,B까지끌려있는형상과유사하여멀티터치검출처리가곤란하다, 실제로물 (water) 을이용하여 A= 50%, B=200%, C=100% 로취득되어야 C에서 A+B까지물체가이어진하나의물체가연결된것이지만, 터치검출알고리즘만으로보상한다고하면최소도시된제2 거리이상의중심거리가필요하다. 이경우는좌표처리를위해 C의일부분에접촉된물체의중심점을추적하기위해 B의데이터에어느정도의존해야하는가하는부분이불분명하므로상측의 A+B구간은 C의데이터를무시하고처리하면되지만 C측의좌표는정확한중심점의위치추적이곤란하다. (3) (2) 의경우와마찬가지로두개의객체가같은크기로제3 거리만큼이격되어각원으로도시된지점에접촉되는경우 A=B=C=D=50% 를형성하지만, B와 C의데이터는각각반드시 200% 가필요하므로알고리즘으로보상하여비교적정확한두개의위치를알아낼수있다. (4) 두개의객체가같은크기로제4 거리만큼이격되어각원으로도시된지점에접촉되는경우 A=B=50%, C=0%, D=100% 이므로 C에의해형성된경계구간으로인해별도의알고리즘보상이없어도 2개의터치객체를각각인지할수있다. 이때만약 A+B, B+C,C+D와같이혼재된구간의터치데이터를별도로취득할수있어 A+B=A',B+C=B',C+D=D' 의별개의노드로인지할수있다면, 노드의터치해상도는실제사용한채널수대비 2배에달하는향상효과를이끌어내어 (1) 의경우와같은제1 거리를두고접촉된물체에대해서도검출이가능하게된다. - 13 -
[0138] [0139] [0140] [0141] [0142] [0143] [0144] 상기와같이두개이상의패턴이혼재한영역에대해서별개의노드처럼터치데이터를취득하는방법으로셀프커패시턴스구동방식과상호커패시턴스구동방식을교번시킴에따라혼재영역의상호커패시턴스변화를감지하여혼재부분을별개의노드와같이취급할수있다. 일예로, 첫번째페이즈에서는 A 채널에대해서셀프구동방식으로데이터를취득하고, 이어지는두번째페이즈에서는 A 채널을수신전극으로 B 채널을구동전극으로기동하여 A+B구간의상호커패시턴스변화를감지한다. 그리고세번째페이즈에서는 B 채널에대해서셀프구동방식으로데이터를취득하고, 이어지는네번째페이즈에서는 B 채널을수신전극으로 C 채널을구동전극으로기동하여 B+C구간의상호커패시턴스변화를감지한다. 일반적인방법으로 2개의터치객체를정확하게분하기위해서는 (4) 의경우와같은중심거리가필요하지만, 상기예와같이셀프커패시턴스구동방식과상호커패시턴스구동방식을교번시킴에따라혼재영역의상호커패시턴스변화를감지하여터치데이터를취득하게되면, (2) 경우에서 B'= 0% 이므로 B' 를통해두개의터치객체에대한경계가분명해진다. 여기에 (1) 의경우에서도 A'=100%, B'=100% 이라면, A' 와 B' 에접촉된물체가하나로이어지기위해서는셀프구동방식으로취득한 B의 Data는 200% 가취득되어야한다. 만약 100% 혹은특정문턱값이하로 B가취득되면이는두개의터치객체가접촉한것으로판단할수있으므로, B/2과 C 채널의터치데이터로보간 (Interpolation) 을위한그룹데이터를치환적용하여실제물체가접촉한중심점의정확한좌표를추적할수있다. 그결과, 예시의경우에서 Normal한경우보다접촉물체의구분감지가가능한거리를 75% 단축시키는효과를볼수있다. 전술한본발명의설명은예시를위한것이며, 본발명이속하는기술분야의통상의지식을가진자는본발명의기술적사상이나필수적인특징을변경하지않고서다른구체적인형태로쉽게변형이가능하다는것을이해할수있을것이다. 그러므로이상에서기술한실시예들은모든면에서예시적인것이며한정적이아닌것으로이해해야만한다. 예를들어, 단일형으로설명되어있는각구성요소는분산되어실시될수도있으며, 마찬가지로분산된것으로설명되어있는구성요소들도결합된형태로실시될수있다. 본발명의범위는후술하는특허청구범위에의하여나타내어지며, 특허청구범위의의미및범위그리고그균등개념으로부터도출되는모든변경또는변형된형태가본발명의범위에포함되는것으로해석되어야한다. [0145] 부호의설명 100: 터치패널 110: 센서패드 120: 신호배선 200: 구동부 210: 터치검출부 220: 터치정보처리부 230: 메모리 240: 제어부 310: 디스플레이패널 320: 패럴렉스배리어 321: 전극 - 14 -
도면 도면 1 도면 2a 도면 2b - 15 -
도면 3a 도면 3b - 16 -
도면 4a 도면 4b 도면 5a - 17 -
도면 5b 도면 6a - 18 -
도면 6b 도면 7-19 -
도면 8 도면 9-20 -
도면 10-21 -
도면 11-22 -
도면 12 도면 13-23 -