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WO2013039358A1 - User input detection device and electronic device comprising same - Google Patents

User input detection device and electronic device comprising same Download PDF

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WO2013039358A1
WO2013039358A1 PCT/KR2012/007390 KR2012007390W WO2013039358A1 WO 2013039358 A1 WO2013039358 A1 WO 2013039358A1 KR 2012007390 W KR2012007390 W KR 2012007390W WO 2013039358 A1 WO2013039358 A1 WO 2013039358A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
touch
area
electrode pad
voltage
touch area
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/KR2012/007390
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
박지현
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IP CITY CO Ltd
Original Assignee
IP CITY CO Ltd
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
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Definitions

  • the present invention relates to a user input sensing device and an electronic device including the same. More particularly, the present invention relates to a touch sensing device and an electronic device including the same.
  • the touch panel is an input device that allows a user's command to be input by touching with a human hand or other contact means based on the content displayed by the image display device.
  • the touch panel is provided on the front face of the image display device to convert a contact position directly contacted by a human hand or other contact means into an electrical signal. Accordingly, the instruction selected at the contact position is received as an input signal.
  • Such a touch panel can replace an input device such as a keyboard and a mouse, its use range is gradually being expanded.
  • the capacitive touch panel converts a contact position into an electrical signal by detecting a change in capacitance that a conductive sensing pattern forms with other surrounding sensing patterns or ground electrodes when a human hand or an object comes in contact.
  • the sensing pattern includes a first sensing pattern (X pattern) formed to be connected along the first direction and a second sensing pattern (Y pattern) formed to be connected along the second direction to determine a contact position on the contact surface. .
  • 1 is an exploded plan view of a conventional touch panel.
  • the conventional touch panel 10 includes a transparent substrate 11, a first sensing pattern 12, a first insulating layer 13, a second sensing pattern 14, and a metal pattern 15 sequentially formed on the transparent substrate 11. And a second insulating film 16.
  • the first sensing pattern 12 is formed to be connected in a first direction on one surface of the transparent substrate 11.
  • the first sensing pattern 12 may be formed in a regular pattern in which a plurality of diamond shapes are lined up on the transparent substrate 11.
  • the first sensing pattern 12 may be formed of a plurality of X patterns formed such that the first sensing patterns 12 positioned in one column having the same X coordinate are connected to each other.
  • the first sensing pattern 12 includes a pad 12a to be electrically connected to the metal pattern 15 in units of columns.
  • the pads 12a of the first sensing pattern 12 may be formed in units of columns.
  • the second sensing pattern 14 is formed to be connected in a second direction on the first insulating layer 13, and is alternately disposed with the first sensing pattern 12 so as not to overlap the first sensing pattern 12.
  • the second sensing pattern 14 may be formed of the same diamond pattern as the first sensing pattern 12, and the second sensing patterns 14 positioned in one row having the same Y coordinate are connected to each other. .
  • the second sensing pattern 14 includes a pad 14a to be electrically connected to the metal pattern 15 in a row unit.
  • the pad 14a of the second sensing pattern 14 may be formed in a row unit.
  • the first and second sensing patterns 12 and 14 are made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO), and the first insulating layer 13 is made of a transparent insulating material.
  • ITO indium tin oxide
  • Each of the sensing patterns 12 and 14 of the unit is electrically connected to a position detection line (not shown) to supply a contact position signal to a driving circuit (not shown) or the like.
  • the conventional touch panel 10 should have an ITO pattern in each layer for X and Y, and an insulation layer must be provided between the X and Y layers, the thickness increases.
  • touch detection is required to detect capacitive changes at a high frequency. This requires complex computational and statistical processing.
  • the touch panel 10 detects a touch by using a minute change in capacitance accumulated several times through a complicated calculation, the touch panel 10 cannot calculate an accurate touch area. Thus, it was practically impossible for a user to use the touch area as one means of user input.
  • a user input sensing device includes a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form;
  • a driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch.
  • a detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch;
  • a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area.
  • the signal processor may calculate the touch area by extracting a touch cell group corresponding to touched adjacent electrode pads and summing touch detection values of the touched touch cell group.
  • the signal processor may calculate multi-touch coordinates by using touch areas of a plurality of touch cell groups.
  • the signal processor may calculate the touch coordinates based on the position of the electrode pad on the matrix and the touch area occupying the electrode pad.
  • the signal processor may calculate the touch coordinates based on the position of the electrode pad on the matrix and the distribution of the touch area in the X-axis and Y-axis directions.
  • the signal processor may calculate touch coordinates by using a center point of the touch area in the X and Y axis directions.
  • a user input sensing method includes driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material disposed in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; Calculating a touch area based on the touch detection value; And calculating touch coordinates by using the calculated touch area and position information of the touched electrode pad.
  • the driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad using a switch electrically connected to the electrode pad, and applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. And outputting the touch detection value, and detecting the difference in the output voltage change before and after the touch as the touch detection value.
  • the method may further include extracting a touch cell group including an adjacent cell in which a touch is detected, based on the touch detection value.
  • the calculating of the touch coordinates may include calculating touch coordinates based on the coordinates of the center point of the touch area.
  • the center point coordinates of the touch area may be calculated based on the distribution of the touch area occupying the electrode pad.
  • the center point coordinates of the touch area may be calculated using an area center point in the X axis direction and an area center point in the Y axis direction of the touch area.
  • An integrated circuit (IC) used in a user input sensing device includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix form.
  • a driving unit configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating an electrode pad;
  • a detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch;
  • a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area.
  • the signal processor may calculate the touch area by extracting a touch cell group corresponding to touched adjacent electrode pads and summing touch detection values of the touched touch cell group.
  • the signal processor may calculate the touch coordinates based on the position of the electrode pad and the touch area occupying the electrode pad.
  • the signal processor may calculate touch coordinates by using the position of the electrode pad and the center point of the touch area in the X and Y axis directions of the touch panel.
  • a user input sensing device includes: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form with a uniform area; A drive unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch; A detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output a touch detection value; And a signal processor configured to calculate a touch area by using the touch detection value and to calculate touch coordinates by using the touch area, wherein the detector comprises an amplifier, wherein the saturation voltage of the amplifier is an area of the electrode pad. All of these are greater than or equal to the difference voltage when touched.
  • the amplifier may be a differential amplifier.
  • the detector may further include an analog-to-digital converter (ADC) for digitally converting the amplified difference voltage.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the amplifier may perform substantially linear amplification on an input smaller than the saturation voltage.
  • the signal processor may calculate the touch coordinates based on the position of the electrode pad on the matrix and the distribution of the touch area in the X-axis and Y-axis directions.
  • the signal processor may calculate touch coordinates by using a center point of the touch area in the X and Y axis directions.
  • an integrated circuit (IC) used in a user input sensing device includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix with a uniform area.
  • a driving unit configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using a switch;
  • a detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output a touch detection value;
  • a signal processor configured to calculate a touch area by using the touch detection value and to calculate touch coordinates by using the touch area, wherein the detector comprises an amplifier, wherein the saturation voltage of the amplifier is an area of the electrode pad. All of these are greater than or equal to the difference voltage when touched.
  • the amplifier may be a differential amplifier.
  • the detector may further include an analog-to-digital converter (ADC) for digitally converting the amplified difference voltage.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the amplifier may perform substantially linear amplification on an input smaller than the saturation voltage.
  • the signal processor may calculate touch coordinates based on a position of the electrode pad on the matrix and a distribution of touch areas in the X and Y axis directions.
  • the signal processor may calculate touch coordinates by using a center point of the touch area in the X and Y axis directions.
  • a user input sensing device includes a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form with a uniform area;
  • a drive unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch;
  • a detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output a touch detection value;
  • a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area, wherein the detector processes the touch detection value to be substantially linearly proportional to the touch area.
  • the difference voltage may range from 0 to a value (maximum value) when all regions of the electrode pad are touched.
  • the detector may perform the processing using a linear function within the range of the difference voltage.
  • the detector may perform the processing by using a function of the difference voltage and the touch area.
  • the detector may correct the function of the difference voltage and the touch area by using an inverse function of the difference voltage and the touch area.
  • the detector may further include an analog-to-digital converter (ADC), and may convert an analog value corresponding to the difference voltage into a digital value.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the detector may perform the processing by using a table in which the difference voltage converted into the digital value and the touch area are matched.
  • the detection unit may include a differential amplifier, and the differential amplifier may output an amplified value of the difference voltage to provide the analog-to-digital converter.
  • the user input sensing device may further include a memory, and the touch detection value for each touch cell corresponding to the electrode pad may be recorded in the memory.
  • the signal processor may calculate a touch area by using touch detection values recorded for each touch cell of the memory.
  • a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material formed in a uniform area and arranged in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference voltage between the driven touch cell and a reference cell; Calculating a touch area and touch coordinates based on the touch detection value, wherein the touch detection value is substantially linearly proportional to the touch area.
  • the driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.
  • the outputting of the touch detection value may include processing the touch detection value and the touch area to be substantially linearly proportional to each other using a linear function within a range of a difference voltage when all of the electrode pad areas are touched from zero. can do.
  • the outputting of the touch detection value may include processing the touch detection value and the touch area to be substantially linearly proportional to each other by using a function of the difference voltage and the touch area.
  • the outputting of the touch detection value may further include correcting a function of the difference voltage and the touch area by using an inverse function of the difference voltage and the touch area.
  • the outputting of the touch detection value may include converting the difference voltage into a digital value and using the table matching the difference voltage and the touch area converted into the digital value, the touch detection value and the touch area may be substantially linearly proportional to each other. Processing may be included.
  • an integrated circuit (IC) used in a user input sensing device includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads of a transparent material arranged in a matrix in a uniform area.
  • a driving unit configured to output a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch;
  • a detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output a touch detection value;
  • a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area, wherein the detector processes the touch detection value to be substantially linearly proportional to the touch area.
  • the difference voltage may range from 0 to a value (maximum value) when all regions of the electrode pad are touched.
  • the detector may perform the processing using a linear function within the range of the difference voltage.
  • the detector may perform the processing by using a function of the difference voltage and the touch area.
  • the detector may further include an analog-to-digital converter (ADC), and may convert an analog value corresponding to the difference voltage into a digital value.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the detector may perform the processing by using a table in which the difference voltage converted into the digital value and the touch area are matched.
  • a user input sensing device including: a plurality of electrode pads of a transparent material corresponding to a plurality of touch cells, respectively;
  • a drive unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch;
  • a detector configured to receive a difference voltage between a voltage output from each of the touch cells and a voltage of a reference cell, and output a touch detection value;
  • a signal processing unit configured to calculate a touch area using the touch detection value and to calculate touch coordinates using the touch area, wherein the signal processing unit includes a first touch having a touch detection value larger than a first threshold value.
  • a touch cell group belonging to a multi-touch is generated by using touch detection values of neighboring touch cells of the cell.
  • the signal processor may compare a sum of touch detection values of the first touch cell and the peripheral touch cells with a second threshold value.
  • the signal processor may compare the touch detection value of the first touch cell with the touch detection value of the peripheral touch cells, respectively.
  • the signal processor may update the second touch cell to the center cell when the touch detection value of the second touch cell, which is one of the peripheral touch cells, is greater than the touch detection value of the first touch cell.
  • a method for detecting a user input comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material formed in a uniform area and arranged in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference voltage between the driven touch cell and a reference cell; Extracting a first touch cell whose touch detection value is larger than a first threshold value, and generating a touch cell group belonging to a multi-touch using touch detection values of peripheral touch cells of the first touch cell; And mapping a finger ID to the touch cell group.
  • the generating of the touch cell group may include comparing a sum of touch detection values of the first touch cell and the peripheral touch cells with a second threshold value.
  • the generating of the touch cell group may include comparing the touch detection value of the first touch cell with the touch detection value of the peripheral touch cells when the sum of the touch detection values is larger than a second threshold value.
  • the generating of the touch cell group may include updating the second touch cell to the center cell when the touch detection value of the second touch cell, which is one of the peripheral touch cells, is larger than the touch detection value of the first touch cell.
  • An electronic device includes a touch panel; And a display device including a liquid crystal layer, a thin film transistor array layer, and a color filter layer between the first substrate and the second substrate, wherein the touch panel includes: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area.
  • the plurality of electrode pads may be formed in a single layer.
  • the plurality of electrode pads may be directly patterned on the second substrate.
  • the plurality of electrode pads may be directly patterned on the lower portion of the second substrate.
  • the driver, the detector, and the signal processor may be integrated with the driving integrated circuit (IC) of the display device.
  • An electronic device includes a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form;
  • a driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch.
  • a detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch;
  • a signal processing unit calculating a touch area using the touch detection value and calculating touch coordinates using the touch area; And a switch for adjusting the touch sensitivity by adjusting the size of the touch detection value.
  • the switch may be a switch for changing the magnitude of the voltage signal applied to the first capacitor.
  • the switch may be a switch for changing the magnitude of the capacitance of the first capacitor.
  • the switch may be controlled by an application program.
  • a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material disposed in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; Calculating a touch area based on the touch detection value; And calculating touch coordinates using the calculated touch area and position information of the touched electrode pad, and adjusting touch sensitivity by adjusting the size of the touch touch detection value.
  • the adjusting of the touch sensitivity may include changing a magnitude of the voltage signal applied to the first capacitor.
  • the adjusting of the touch sensitivity may include changing a magnitude of the capacitance of the first capacitor.
  • the touch sensitivity adjustment step may be performed by an application program.
  • the adjusting of the touch sensitivity may include selecting one of a first mode and a second mode having different touch sensitivity.
  • An electronic device a touch panel that can be touched by the user and generates an output signal of a different size according to the touch area;
  • An input sensing unit calculating a touch area using the output signal and calculating touch coordinates using the touch area;
  • an application processor configured to compare the touch area and the reference area with respect to the same graphic interface and perform different operations according to the comparison result.
  • the application processor may compare the touch time and the reference time of the user with respect to the same graphical interface and perform different operations according to the comparison result.
  • the reference area and / or the reference time may be provided to be set by the user.
  • the electronic device may provide a touch input mode operating according to the touch area and a touch input mode operating regardless of the touch area.
  • the touch panel may include a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form.
  • the input sensing unit includes a switch and a first capacitor electrically connected to the electrode pad, and changes a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch.
  • the touch area can be calculated based on the difference of.
  • a method of operating an electronic device including generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area by using the output signal and calculating touch coordinates by using the touch area; And comparing the touch area with the reference area with respect to the same graphic interface and performing different operations according to the comparison result.
  • the performing of the operation may include comparing a touch time and a reference time of the user with respect to the same graphic interface and performing different operations according to a comparison result.
  • the method may further include providing the reference area and / or the reference time to be set by the user.
  • the method may further include providing a user with a touch input mode operating according to the touch area and a touch input mode operating regardless of the touch area.
  • the generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.
  • the calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.
  • the driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.
  • a method of operating an electronic device comprising: generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area by using the output signal and calculating touch coordinates by using the touch area; And comparing the touch area with the reference area in a predetermined touch input mode and performing different operations according to the comparison result.
  • the performing of the operation may include comparing a touch time and a reference time of the user in the predetermined touch input mode and performing different operations according to a comparison result.
  • the method may further include providing the reference area and / or the reference time to be set by the user.
  • the generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.
  • the calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.
  • the driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.
  • An electronic device a touch panel that can be touched by the user and generates an output signal of a different size according to the touch area;
  • An input sensing unit calculating a touch area using the output signal and calculating touch coordinates using the touch area;
  • an application processing unit configured to perform a predetermined operation as the touch area is changed while the user's touch state is maintained with respect to the graphical user interface.
  • the application processing unit may determine that the touch state is maintained when the touch coordinates are activated for a predetermined time or more within a predetermined range and a touch is continuously detected in the touch cell and the adjacent touch cell.
  • the reference value of the increase amount of the touch area and / or the decrease amount of the touch area for performing the predetermined operation may be provided to be set by the user.
  • the touch input mode operating according to the change of the touch area and the touch input mode operating regardless of the change in the touch area may be provided.
  • the touch panel may include a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form.
  • the input sensing unit includes a switch and a first capacitor electrically connected to the electrode pad, and changes a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch.
  • the touch area may be calculated based on the difference of.
  • An operation method of an electronic device includes generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area by using the output signal and calculating touch coordinates by using the touch area; And performing a predetermined operation as the touch area is changed while the user's touch state is maintained with respect to the graphical user interface.
  • the performing of the operation may include determining that the touch state is maintained when the touch coordinates are activated for a predetermined time or more within a predetermined range and a touch is continuously detected on the touch cell and the adjacent touch cell. .
  • the method may further include providing a reference value of the increase amount of the touch area and / or the decrease amount of the touch area for performing the predetermined operation to be set by the user.
  • the method may further include providing a user with a touch input mode operating according to the change of the touch area and a touch input mode operating regardless of the change of the touch area.
  • the generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.
  • the calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.
  • the driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.
  • An operating method of an electronic device includes generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area by using the output signal and calculating touch coordinates by using the touch area; And performing a predetermined operation as the touch area is changed while the user's touch state is maintained in a predetermined touch input mode.
  • the performing of the operation may include determining that the touch state is maintained when the touch coordinates are activated for a predetermined time or more within a predetermined range and a touch is continuously detected on the touch cell and the adjacent touch cell. .
  • the method may further include providing a reference value of the increase amount of the touch area and / or the decrease amount of the touch area for performing the predetermined operation to be set by the user.
  • the generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.
  • the calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.
  • the driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.
  • An electronic device includes a touch panel that can be touched by a user and generates an output signal having a different size according to a touch area; An input detector configured to calculate a touch area using the output signal; And an application processor configured to change the viewpoint of the content that can be displayed in three dimensions in response to the change of the touch area when the touch area is changed while the user's touch state is maintained with respect to the content that can be displayed in three dimensions.
  • the change direction of the viewpoint may be determined by the change direction of the touch coordinates generated with the change of the touch area.
  • the change of the viewpoint may be performed by rotating the content by an angle corresponding to the change of the touch area with respect to a specific axis or point.
  • the touch panel may include a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form.
  • the input sensing unit includes a switch and a first capacitor electrically connected to the electrode pad, and changes a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch.
  • the touch area may be calculated based on the difference of.
  • a method of operating an electronic device including generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area using the output signal; And changing the viewpoint of content that can be displayed in three dimensions according to the change of the touch area when the touch area is changed while the user's touch state is maintained.
  • the viewpoint change step includes changing the viewpoint of the content that can be displayed in the three-dimensional direction in the change direction of the touch coordinates generated when the touch area is changed.
  • the method may further include setting a touch input mode that operates according to the change direction of the touch coordinates and a touch input mode that operates regardless of the change direction of the touch coordinates.
  • the generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.
  • the calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.
  • the driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.
  • the change of the viewpoint may be performed by rotating the content by an angle corresponding to the change of the touch area with respect to a specific axis or point.
  • a user input sensing device comprising: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form;
  • a driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch.
  • a detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch;
  • a signal processor configured to generate shape information of the touch area using the touch detection values detected by the plurality of electrode pads.
  • the signal processor may calculate a touch area based on the touch detection value, and generate shape information of the touch area based on the touch area.
  • the signal processor may extract a touch cell group corresponding to the touched electrode pads, and generate shape information of the touch area based on the touch area of each touch cell belonging to the touch cell group.
  • the signal processor may generate shape information of the touch area based on distribution of touch areas in the X-axis and Y-axis directions of the touch cell group.
  • the signal processor may extract a touch cell group corresponding to the touched electrode pads and generate a ratio of the first axis length and the second axis length of the touch cell group as the shape information.
  • the signal processor may extract a touch cell group corresponding to the touched electrode pads, and generate a ratio of the first axis length and the second axis length of the touched area in the touch cell group as the shape information. have.
  • first axis and the second axis may be perpendicular to each other.
  • first axis and the second axis may be a long axis and a short axis, respectively.
  • the signal processor may generate, as the shape information, an angle formed between the first axis or the second axis and the X axis or the Y axis.
  • a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material disposed in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; And generating shape information of the touch area based on the touch detection values detected by the plurality of electrode pads.
  • the driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad using a switch electrically connected to the electrode pad, and applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. And outputting the touch detection value, and detecting the difference in the output voltage change before and after the touch as the touch detection value.
  • the generating of the shape information may include: calculating a touch area based on the touch detection value; And generating shape information of the touch area based on the calculated touch area.
  • the generating of the shape information may include extracting a touch cell group corresponding to the touched electrode pads and generating a ratio of the first axis length and the second axis length of the touch cell group as the shape information. It may include.
  • An electronic device including an input sensing device includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix, and charges the electrode pad using the switch. And an input sensing device that floats and outputs a voltage change in response to the voltage signal applied to the first capacitor as a touch detection value. And a central processing unit (CPU) configured to calculate shape information of the touch area by using the touch detection values of the touch cell groups corresponding to the plurality of electrode pads, wherein the central processing unit includes the touch cell group of the touch cell group in which the touch is detected. The shape information is calculated by receiving first axis length data and second axis length data from the input sensing device.
  • CPU central processing unit
  • an electronic device including an input sensing device includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix, and the electrode pad is connected using the switch.
  • An input sensing device that outputs a voltage change in response to the voltage signal applied to the first capacitor as a touch detection value after charging and floating;
  • a central processing unit configured to calculate shape information of the touch area by using touch detection values of the touch cell groups corresponding to the plurality of electrode pads, wherein the central processing unit includes a touch cell in the touch cell group where the touch is detected. The shape information is calculated based on the touch area value of each touch cell.
  • a user input sensing device may include: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to generate shape information of the touch area by using the touch detection value and to generate a control signal corresponding to the change when the generated shape information of the touch area is changed.
  • the signal processor may generate a control signal corresponding to the change.
  • the shape information of the generated touch area may include slope information of a central axis passing through the center of the shape.
  • a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material disposed in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; Generating shape information of a touch area based on the touch detection value; And generating a control signal corresponding to the change when the shape information of the generated touch area is changed.
  • the driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad using a switch electrically connected to the electrode pad, and applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. And outputting the touch detection value, and detecting the difference in the output voltage change before and after the touch as the touch detection value.
  • the shape information of the generated touch area may include slope information of a central axis passing through the center of the shape.
  • An electronic device including an input sensing device includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix, and charges the electrode pad using the switch. And an input sensing device that floats and outputs a voltage change in response to the voltage signal applied to the first capacitor as a touch detection value. And a central processing unit (CPU) to generate shape information of the touch area based on the information transmitted from the input sensing device, wherein the shape information of the touch area includes a touch of a touch cell group corresponding to a plurality of electrode pads. It is calculated using the detected value.
  • CPU central processing unit
  • the shape information of the generated touch area includes inclination information of a central axis passing through the center of the shape, and the central processing unit generates a control signal corresponding to the change when the inclination of the central axis changes by more than a threshold value. can do.
  • the CPU may calculate the shape information by receiving the first axis length data and the second axis length data of the touch cell group from which the touch is detected, from the touch sensing device.
  • a user input sensing device includes: a plurality of electrode pads disposed in a matrix form on a substrate made of a transparent material; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to calculate a touch area and touch coordinates using the touch output value and to control a pointing cursor on the screen to be moved based on the calculated movement of the touch coordinates.
  • some of the plurality of electrode pads may be allocated to a track pad area for moving the pointing cursor.
  • the track pad area may include an external display area allocated for displaying a track pad area to a user and an extended area for assisting in calculating coordinate movement in the external display area.
  • the signal processor may control the pointing cursor to move in a free moving manner based on a direction in which the contact means touches and moves to the track pad area.
  • the signal processor may control the pointing cursor to move in one of up, down, left, and right directions based on a direction in which the contact means touches and moves the track pad area.
  • the touch resolution of the track pad area may be different from the touch resolution of an area outside the track pad area.
  • the signal processor may control the pointing cursor to be clicked when the touch area corresponding to the track pad is equal to or larger than a threshold.
  • the threshold may be a touch area where all of the external display area is touched.
  • a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to a plurality of electrode pads of a transparent material arranged in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; Calculating a touch area and touch coordinates based on the touch detection value; And moving the pointing cursor on the screen based on the calculated movement of the touch coordinates.
  • the moving of the pointing cursor may further include clicking the pointing cursor on a screen when the touch area corresponding to the track pad is greater than or equal to a threshold.
  • An interface device includes a first area for displaying a virtual keyboard having one or more keys arranged on a touch screen, and a second area for controlling an operation of a pointing cursor in the touch screen adjacent to the virtual keyboard.
  • Output unit for displaying;
  • a controller configured to generate a control signal for controlling an operation of the pointing cursor in response to movement of touch coordinates of the second area.
  • the interface device a plurality of electrode pads of a transparent material arranged in a matrix form;
  • a driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch.
  • a detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch;
  • a signal processor configured to calculate touch coordinates using the calculated touch area and position information of the touched electrode pad.
  • the interface device may further include a setting unit for allocating an electrode pad corresponding to the first area of the touch screen and an electrode pad corresponding to the second area of the touch screen.
  • the setting unit may store at least one of information about an electrode pad corresponding to a first area of the touch screen and information about an electrode pad corresponding to a second area of the touch screen.
  • the second area may be disposed at the upper center portion of the virtual keyboard.
  • the second area may be reset in response to the movement of the virtual keyboard.
  • the display unit may further display a third area displaying a special function key for providing a specific function on one side of the second area.
  • An interface method includes: displaying a virtual keyboard having one or more keys arranged in a first area of a touch screen;
  • the second area may be located at the upper center portion of the virtual keyboard.
  • the interface method in which the pointing cursor is moved intermittently or continuously in response to the movement of the touch coordinates in the second area.
  • a user input sensing device comprising: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix on a single layer; An integrated circuit (IC) for detecting touch on the plurality of electrode pads; And signal wires connecting the integrated circuit IC and the plurality of electrode pads to each other, wherein the signal wires are formed of the same material on the same layer as the electrode pads, and the signal wires are an area where the touch is detected.
  • the integrated circuit Connected to the integrated circuit IC, the integrated circuit detects that a touch is generated on the electrode pad when the touch detection value of the specific electrode pad is greater than or equal to a threshold.
  • the integrated circuit includes a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and responds to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch.
  • a driver for outputting a voltage;
  • a detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output the touch voltage as the touch detection value;
  • a signal processing unit calculating a touch area using the touch detection value and calculating touch coordinates using the touch area.
  • the electrode pad and the signal line may be implemented by indium-tin-oxide (ITO).
  • ITO indium-tin-oxide
  • the electrode pad and the signal wiring may be formed on the substrate by the same process.
  • the substrate on which the electrode pad and the signal line are formed may be a cover glass of the electronic device on which the user input sensing device is mounted.
  • the substrate on which the electrode pad and the signal line are formed may be a film or a glass substrate in a display device that is integrally implemented with a user input sensing device.
  • a true one-layer touch panel made of only a transparent conductive material may be implemented.
  • the implemented touch panel may be easily integrated into an electronic device such as a display device.
  • an accurate touch area and touch coordinates can be detected using independent touch cells.
  • Various new user input methods may be provided using the detected touch area and touch coordinates.
  • 1 is an exploded plan view of a conventional touch panel.
  • FIG. 2 is a block diagram of a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 3A is an equivalent circuit diagram of a touch cell according to one embodiment of the present invention.
  • 3B is an equivalent circuit diagram of a touch cell according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a waveform diagram of a touch cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic block diagram of a touch cell and a detector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph for explaining an operation of a detector according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing the voltage difference between a touch cell and a reference cell as a function of touch capacitance in accordance with one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a correspondence relationship between a touch cell and a memory in a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of calculating touch area and touch coordinates according to an embodiment of the present invention.
  • 10 to 13 are diagrams illustrating in detail a method of calculating a touch area and touch coordinates according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a method of detecting a multi-touch according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a block diagram of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 16 is a diagram illustrating a touch panel integrated display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a touch panel integrated display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 18 illustrates an electronic device capable of switching modes according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a flowchart illustrating a mode switching method according to an embodiment of the present invention.
  • 20 to 22 are diagrams illustrating a user input method using the size of a touch area according to an embodiment of the present invention.
  • 23 to 24 illustrate a user input method using touch area and touch coordinate movement according to an embodiment of the present invention.
  • 25 to 29 are diagrams illustrating a user input method using a change in size of a touch area according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a flowchart illustrating a method of performing a user input according to a touch area size according to an embodiment of the present invention.
  • 31 is a flowchart illustrating a method of performing a user input according to a change in the size of a touch area according to an embodiment of the present invention.
  • 32 is a flowchart illustrating a method of generating touch shape information and performing a user input using the generated touch shape information according to an embodiment of the present invention.
  • 33 is a diagram illustrating a relationship between touch shape information and a touch cell.
  • 34 is a diagram illustrating generation of touch shape information by using a touch detection value.
  • FIG. 35 illustrates a user input method of rotating content by using touch shape information generated according to an embodiment of the present invention.
  • 36 illustrates a track pad controlling a pointing cursor according to an embodiment of the present invention.
  • 38 is a diagram illustrating a method of controlling a pointing cursor according to an embodiment of the present invention.
  • 39 is a diagram illustrating an interface device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 40 is a flowchart illustrating a method of providing a pointing cursor on a virtual keyboard according to an embodiment of the present invention.
  • 41 is a diagram illustrating a virtual keyboard interface according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating a relationship between areas of a virtual keyboard and touch cells according to an embodiment of the present invention.
  • ... unit ... unit
  • module etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.
  • FIG. 2 is a block diagram of a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the touch sensing device includes a touch panel and a driving device.
  • the touch panel includes a plurality of electrode pads 110 formed on a substrate 100 such as glass or plastic film made of transparent material and a plurality of signal wires 120 connected thereto.
  • the plurality of electrode pads 110 may be, for example, rectangular or rhombic, but is not limited thereto.
  • the electrode pad 110 may be implemented in a polygonal shape.
  • the electrode pads 110 may be arranged in the form of a matrix of substantially adjacent polygons.
  • Each signal line 120 has one end connected to the electrode pad 110 and the other end extending to the bottom edge of the substrate 100.
  • the signal wire 120 may be formed of the same material on the same layer as the electrode pad 110. That is, it may be formed of a transparent conductive material.
  • the line width of the signal wire 120 may be designed to be considerably narrow, on the order of several tens to several tens of micrometers. According to the exemplary embodiment of the present invention, although the signal wiring 120 is formed across the touch screen area, no malfunction due to the signal wiring 120 occurs. A detailed description will be given later in this section.
  • the electrode pad 110 and the signal wire 120 may be made of a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO), indium-zinc-oxide (IZO), carbon nanotube (CNT), graphene, or graphene. .
  • ITO indium-tin-oxide
  • IZO indium-zinc-oxide
  • CNT carbon nanotube
  • graphene or graphene.
  • the electrode pad 110 and the signal wiring 120 can be formed at the same time by, for example, laminating an ITO film on the substrate 100 by sputtering or the like and then patterning the same using an etching method such as photolithography.
  • the substrate 100 may be a film or a glass substrate.
  • the substrate 100 may be a cover glass of the electronic device in which the touch panel is mounted.
  • the substrate 100 may be a film or a glass substrate in the display device.
  • the electrode pad 110 and the signal wire 120 may be covered with a transparent insulating protective film (not shown).
  • the driving device for driving the touch panel may be directly mounted on a part of the substrate 100 or may be formed on a circuit board 200 such as a printed circuit board or a flexible circuit film.
  • the driving device may include a driver 210, a detector 220, a signal processor 230, a memory 240, and the like, and may be implemented as one or more integrated circuit (IC) chips.
  • IC integrated circuit
  • the driver 210 is connected to the signal wire 120, receives a signal from the signal processor 230, drives circuits for touch detection, and outputs a voltage corresponding to the determination result of the touch detection.
  • the driving unit 210 may include a plurality of switches and a capacitor connected to the electrode pad 110.
  • the detector 220 is connected to the driver 210 and converts, amplifies, or digitizes the difference in the voltage change of the electrode pad 110 received from the driver 210 to be stored in the memory 240.
  • the detector 220 may include an amplifier and an analog-digital converter.
  • the signal processor 230 applies a signal for controlling the driver 210 or processes the digital voltage stored in the memory 240 to generate necessary information.
  • the signal processor 230 may be implemented by being separated into an analog signal processor and a digital signal processor.
  • the analog signal processor may control the driver 210, and the digital signal processor may calculate the touch area and the touch coordinates based on the difference in the voltage change detected by the detector 220.
  • the signal processor 230 may include a micro controller unit (MCU), and may perform signal processing determined by the firmware.
  • MCU micro controller unit
  • the memory 240 stores predetermined data used for touch detection, area calculation, touch calculation, or data received in real time according to a command of the signal processor 230.
  • the driver 210, the detector 220, the signal processor 230, and the memory 240 may be separately implemented or two or more components may be integrated.
  • FIG. 2 A detailed embodiment of the touch panel and the driver shown in FIG. 2 and its operation will be described in detail with reference to FIGS. 3A, 3B, and 4.
  • 3A and 3B are equivalent circuit diagrams of a touch cell according to an embodiment of the present invention.
  • the driving unit 210 may include a plurality of transistors Q and a plurality of first capacitors C1 that perform switching operations, and may further include a plurality of pad capacitors Cp.
  • the transistor Q, the first capacitor C1 and the pad capacitor Cp may be grouped one by one for the electrode pad 110 and the signal wire 120, and in the future, the electrode pad 110, the signal wire 120,
  • the transistor Q, the first capacitor C1 and the pad capacitor Cp are collectively referred to as a "touch cell".
  • the touch cell is a concept including a case where each component is electrically connected by a multiplexer. Components performing the same functions in FIGS. 3A and 3B have the same reference numerals.
  • the transistor Q is a field effect transistor, for example, a control voltage Vc may be applied to a gate, a data voltage Vd may be applied to a source (or a drain), and a drain (or source) may be a signal wire ( 120).
  • the control voltage Vc and the data voltage Vd may be applied by the control of the signal processor 230.
  • the transistor Q other devices capable of switching may be used.
  • the first capacitor C1 may be formed between the gate and the drain of the transistor Q.
  • the first capacitor C1 may be formed separately from the transistor Q.
  • the voltage signal applied to the first capacitor C1 may be the same signal as the voltage signal VC applied to the gate of the transistor Q, as shown in FIG. 3A, but as shown in FIG. 3B, If the first capacitor C1 is formed separately from the transistor Q, a separate first voltage signal Vex may be applied. As shown in FIG. 3B, the first voltage signal Vex applied to the first capacitor C1 is preferably a square wave signal, and may be applied after the transistor Q is turned off.
  • the pad capacitor Cp is a kind of parasitic capacitance formed by the electrode pad 110, the signal wiring 120, or the like.
  • the pad capacitor Cp may include any parasitic capacitance generated by the driver 210, the touch panel, and the image display device.
  • reference numeral Ct denotes a capacitance formed between the electrode pad 110 and the user's finger when the user touches the electrode pad 110.
  • the cell can be arranged in a position that the user can not touch, or a cell having an electrical characteristic that is not always touched, which will be referred to as a "reference cell".
  • the "reference cell” may exist physically, but may be a virtual cell having only data values.
  • FIG. 4 illustrates a waveform diagram of a touch cell according to the embodiment of FIG. 3A.
  • the signal processor 230 may apply the data voltage Vd and the control voltage Vc to the source and gate of the transistor Q, respectively.
  • the transistor Q After the data voltage Vd rises, the transistor Q is turned on when the control voltage Vc applied to the gate rises from the low voltage VL to the high voltage VH. Accordingly, the electrode pad is charged with the data voltage Vd, and the output voltage Vo will be the data voltage Vd.
  • the transistor Q is turned off, and the electrode pad 110 is in a floating state.
  • the voltage level of the output voltage Vo of the electrode pad 110 may drop instantaneously due to the level drop of the square wave applied to the first capacitor C1. This voltage drop is sometimes called "kick-back.”
  • V1 ⁇ C1 / (C1 + Cp) ⁇ ⁇ (VH-VL)
  • Equation 1 is easily derived from equations for calculating the total charge amount before and after voltage drop.
  • a capacitor Ct is formed between the electrode pad 110 and the user's finger or the contact means.
  • a touch capacitor Ct is added in addition to the first capacitor C1 and the pad capacitor Cp.
  • the voltage drop V2 of the electrode pad 110 by these three capacitors C1, Cp, and Ct becomes as follows.
  • V2 ⁇ C1 / (C1 + Cp + Ct) ⁇ ⁇ (VH-VL)
  • the voltage drop V2 when there is a touch (Case 2) is smaller than the voltage drop V1 when there is no touch (Case 1).
  • the difference between the voltage drop V2 and the voltage drop V1 depends on the touch capacitance Ct.
  • the touch area may be calculated using the difference in voltage drop of the electrode pads 110 before and after the touch. A detailed description of the touch area calculation will be described later.
  • the touch may be detected from the difference in the variation value of the output voltage Vo before and after the touch (that is, the difference between the voltage drop V2 and the voltage drop V1).
  • Equation 1 and Equation 2 Since the embodiment shown in FIG. 3B responds to the first voltage signal Vex after the transistor Q is turned off, only the change time of the output voltage Vo is different from Equation 1 and Equation 2. The same voltage drop occurs. In this case, VH and VL will be the voltage levels of the first voltage signal Vex. When the applied first voltage signal Vex rises from the low voltage VL to the high voltage VH, the output voltage Vo level rises. In this case, since the total capacitance when there is a touch (Case 2) is larger than the total capacitance when there is no touch (Case 1), a small increase in voltage will occur (see Equations 1 and 2).
  • FIG. 5 is a schematic block diagram of a touch cell and a detector according to an embodiment of the present invention.
  • the detector may include an amplifier 222 and an analog-digital converter (ADC) 224.
  • ADC analog-digital converter
  • the two inputs of the amplifier 222 may be an output voltage Vo of the touch cell 250 and an output voltage Vr of the reference cell 260, and the amplifier 222 may have a difference between the two output voltages Vo and Vr. It may be a differential amplifier for amplifying and outputting.
  • Va represents the output voltage of the amplifier 222
  • VaD represents the digitization of the output voltage of the amplifier 222.
  • the touch cell 250 includes the electrode pad 110, the signal wire 120, the transistor Q, the first capacitor C1, and the pad capacitor Cp shown in FIG. 3, and there is a touch.
  • the reference cell 260 refers to a touch cell that does not include a touch capacitor Ct because a user's touch does not occur as mentioned above.
  • Equation 3 The voltage difference ⁇ V between the touch cell Vo and the reference cell Vr when the voltage applied to the first capacitor C1 falls from the high voltage VH to the low voltage VL is expressed by Equation 3 below. .
  • the electrode pad and the signal wiring may be implemented together on a single layer of a transparent material.
  • FIG. 6 is a graph illustrating the output of an amplifier in an embodiment of the present invention.
  • the amplifier 222 is a differential amplifier
  • the difference voltage ⁇ V is linearly amplified, but is saturated and outputs a constant value above a specific value.
  • the output voltage Va of the amplifier 222 may be Vas when the difference voltage ⁇ V is greater than or equal to the saturation voltage ⁇ Vs, and when it is smaller than this, the output voltage Va may have a magnitude proportional to the difference voltage ⁇ V. have. For example, if the difference voltage ⁇ V is 0, the output voltage Va is also 0, if the difference voltage ⁇ V is ⁇ V1, the output voltage Va is Va1, and if the difference voltage ⁇ V is ⁇ V2, the output voltage Va is When Va2 and the difference voltage ⁇ V are ⁇ V3, the output voltage Va may be Va3.
  • the difference voltage ⁇ V has a maximum value. It will not increase anymore.
  • linearity may be imparted to the amplifier.
  • the linearity can be used to calculate an accurate touch area.
  • the output voltage Va of the amplifier 222 is input to the ADC 224, and the ADC 224 may convert the input analog voltage Va into a digital signal VaD and output the digital signal VaD.
  • the ADC 224 may divide the output voltage Va of the amplifier 222 into four sections and give a two-bit digital value in order of magnitude to each section.
  • the amplifier 222 output voltage Va is about 0 to Va1, 00 for Va1 to Va2, 01 for Va2 to Va3, 10 for Va2 to Va3, and 11 for Va3 or more. Can be given.
  • setting the digital value to 2 bits is just one example. Other examples are 4 bits, 8 bits, and 10 bits.
  • FIG. 7 is a graph illustrating a relationship between a difference voltage and a touch capacitance in an embodiment of the present invention.
  • the touch capacitance Ct of Equation 3 is rearranged as a function of the difference voltage ⁇ V as follows.
  • K1 C1 (VH-VL)
  • K2 C1 + Cp
  • K1 and K2 are constants and greater than zero
  • the touch area A cannot be larger than the area of the electrode pad 110, as described above, when the entire area of the electrode pad 110 is completely covered by a touch such as a finger, the difference voltage ⁇ V is a maximum value.
  • the touch area A also becomes the maximum value.
  • the graph of FIG. 7 shows that the difference voltage ⁇ V is effective in a range between 0 and the maximum value ⁇ V_max, and the linearity between the difference voltage ⁇ V and the touch area A may be given using this characteristic. have.
  • a linear function may be generated in the valid period and the output value of the generated linear function may be matched for each difference voltage ⁇ V.
  • a table in which the touch area A corresponding to each difference voltage ⁇ V (or its digital value) is matched may be used.
  • linearity can be imparted between the difference voltage ⁇ V and the touch area A by applying a predetermined weight to the output of each difference voltage ⁇ V.
  • linearity may be imparted by using an inverse function of the difference voltage ⁇ V and the touch area A, such as gamma correction.
  • This correction for linearity can reduce the amount of computation since the number of samples to be processed is limited if processed after or simultaneously with the analog-to-digital conversion.
  • the amplification value Va of the difference voltage ⁇ V is also the touch area A.
  • the digitized value VaD of the amplification value Va also has a linearity with the touch area A.
  • the relationship between the difference voltage ⁇ V defined by the various embodiments described above, its amplification value Va or VaD, and the touch area A is referred to as "substantially linear proportionality".
  • the touch sensing apparatus can detect a very accurate touch area and coordinates.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a correspondence relationship between a touch cell and a memory in a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the memory 240 illustrated in FIG. 2 may be, for example, a plurality of memories having addresses corresponding to the touch cells 250 (strictly speaking, the electrode pads 110 should be used as the touch cells 250 for convenience of description). Cells, each memory cell may store amplified and digitized difference voltage VaD through the amplifier 222 and the ADC 224.
  • the amplified and digitized difference voltage VaD is substantially linearly proportional to the touch area for the electrode pad 110.
  • the amplified and digitized difference voltage VaD is treated the same as the touched digital area value.
  • the amplified and digitized difference voltage VaD is a value related to touch detection and is referred to as " touch detection value VaD " for convenience.
  • the touch detection value VaD may have four values of 00, 01, 10, and 11.
  • 00 means no touch
  • 11 means that the entire electrode pad is touched and covered.
  • the size of the touch detection value VaD corresponds to the size of the touch area for one electrode pad.
  • FIG. 8 illustrates a touch cell of C1 to C16 and a memory cell of M1 to M16, and M1 to M16 correspond to C1 to C16, respectively.
  • Touch occurs in touch cells C6, C7, C10, C11, C14, and C15, C6 is about 2/5 of the total area, C7 is about 3/5, C10 and C11 are all, C14 and C15 are about 1 Suppose that / 10 or less touched your finger.
  • 00 is stored in the memory cells C1 to C5, C8, C9, and C12 to C16 corresponding to the touch cells C1 to C5, C8, C9, and C12 to C16 having little or no touch, and 01 and M7 to M6.
  • 11 may be stored in 10, M10, and M11.
  • the signal processor 230 may read the digital area values of the touch cells C1 to C16 from the memory 240 to determine the touch area and the touch position. This will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 13.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of calculating touch area and touch coordinates according to an embodiment of the present invention.
  • the touch sensing apparatus first measures the touch detection value VaD of each touch cell (S10).
  • each electrode pad 110 is scanned in a predetermined frequency and order.
  • a touch cell in which the touch detection value VaD is not 0 is determined to have a touch, and the touch detection value VaD is recorded in the memory 240 corresponding to each touch cell.
  • a touch cell group consisting of adjacent touch cells whose touch detection value VaD is larger than a threshold value is extracted (S20).
  • the electrode pads 110 are each implemented in an isolated matrix form, the electrode pads 110 provide a multi-touch sensing function. Therefore, when multi-touch occurs, it is necessary to group touch cells in which touch occurs in order to calculate respective touch areas and coordinates. A detailed method of detecting a multi-touch according to an embodiment of the present invention will be described later.
  • the area of the touch area is calculated based on the touch detection value VaD of the touch cell group (S30). As described above, since the touch detection value VaD and the touch area are proportional to each other, the touch area may be calculated by summing the touch detection values VaD in the touch cell group.
  • the coordinates of the touch area are calculated from the calculated area of the touch area (S40).
  • the electrode pad 110 has a polygonal shape having a uniform size, and is densely arranged in a matrix form. Therefore, the image display device is covered in a state in which each of the electrode pads 110 has a predetermined area and address. Therefore, the occupation area of the electrode pad 110 may be matched with the coordinates of the image display device.
  • the touch area distribution of the X-axis and Y-axis of the electrode pad matrix can be obtained.
  • the touch coordinates can be calculated very accurately using the structure of the touch panel and the calculated touch area.
  • the process illustrated in FIG. 9 may be performed by a signal processor disposed inside and outside the touch sensing apparatus.
  • 10 to 13 are diagrams illustrating a process of calculating a touch area and a touch position according to an embodiment of the present invention.
  • the touch position of FIG. 8 When the touch position of FIG. 8 is displayed as an area, it becomes a hatched area of FIG. 10.
  • a group consisting of four adjacent touch cells having a digital area value larger than the threshold 00, for example, 2 ⁇ 2 cells is taken, and the digital area values of the touch cells belonging to this group, that is, 01, 10, 11, and 11 are summed together.
  • the area value can be calculated because the touch detection value VaD and the touch area have a substantially linear proportional relationship.
  • a 2 ⁇ 2 cell group has been described as an example, a group consisting of more or fewer cells may be selected according to the size of the electrode pad and the size of the touch area.
  • the value of the touch cell is displayed as a 2-bit digitized touch detection value VaD, a total of four area values may be obtained for one cell, and 16 area values may be obtained in a 2 ⁇ 2 cell group.
  • the calculated area value can be more accurate, and the size of the adjacent touch cell group having a digital area value larger than the threshold value can be larger.
  • FIG. 11 illustrates a method of calculating touch coordinates according to an embodiment of the present invention.
  • the center position of the touch area illustrated in FIG. 10 may be a point indicated by X.
  • FIG. If the X coordinate of each cell is X1, X2, X3, X4 and the Y coordinate is Y1, Y2, Y3, Y4, the digital area values are detected as 01, 10, 11, 11 as shown in FIG. If so, the coordinates of the touch area center can be obtained as follows using interpolation.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of calculating touch coordinates according to another embodiment of the present invention.
  • the digital area values of the touch cells are summed and graphed for each row X axis and each column Y axis of the touch cell group in the form of a 2 ⁇ 2 matrix.
  • FIG. 12 shows graphs at the bottom and the right, respectively.
  • the sum of the digital area values corresponding to the first column is 01 + 11, and likewise, the sum of the digital area values corresponding to the second column is 10 + 11.
  • the graph finds the X coordinate that bisects the value integrated on the X axis (that is, the area of the area between the horizontal axes).
  • the digital area value for the first row is 01 + 10 and 11 + 11, the sum of the digital area values for the second row.
  • the Y coordinate is found to be bisected by the value integrated on the Y axis (that is, the area of the area lying between the vertical axes).
  • the touch coordinates can be calculated by obtaining the x coordinates and the y coordinates as the centers of the touch areas.
  • the coordinates in the electrode pad matrix may match the coordinates of the image display device. Therefore, by using the coordinates of the center position of the area distribution of the X-axis and the Y-axis in the touch cell group in which the touch has occurred, the center position of the entire touch area may be calculated in the image display device.
  • the signal processor 230 may determine the touch position by using the touch area occupying each cell in this manner. Even when the value of the touch cell is displayed as 2 bits, a total of 256 positions can be obtained for one block, and thus a touch coordinate resolution higher than the number of touch cells can be obtained.
  • the resolution of the touch coordinates will be much higher. That is, if the digitized area value is provided with a higher bit, it is possible to detect a change in the fine touch area distribution and use it to detect a change in the fine touch coordinates.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating touch coordinates and a touch area together based on an embodiment of the present invention.
  • an accurate touch area is calculated by adding digital area values of touch cells belonging to a touch cell group, which is a set of touch cells having a digital area value greater than or equal to a threshold. By properly processing the distribution of area values, the exact center position of the contact can be found.
  • shape information of a region in which a touch occurs may be provided using coordinate information of a touch cell in which a touch occurs. For example, in FIG. 13, since a touch occurs in a 2 ⁇ 2 touch cell group, a circular touch area having a detected area may be calculated. However, if a touch occurs in a 2 ⁇ 3 touch cell group, an elliptical touch area having a long vertical axis may be calculated. Therefore, according to an embodiment of the present invention, the shape of the touch area may also be used as one of user inputs.
  • the touch area value in the touch cell of the touch cell group is considered, a more precise shape of the touch area may be calculated.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a method of sensing a multi-touch according to an embodiment of the present invention.
  • step S21 the signal processing unit scans all or part of the touch cells (electrode pads) in the touch screen for one frame. As a result of the scan, a touch detection value, that is, a digital area value, is calculated for each touch cell.
  • the touch cells that are touched that is, the cells whose digital area value is greater than or equal to the first threshold value are extracted.
  • the signal area of the electrode pad may be touched instead of the touched position, thereby generating a digital area value.
  • this digital area value is extremely small, malfunction can be sufficiently prevented by setting an appropriate first threshold value and comparing it with the detected digital area value. Since the line width of the signal wiring is several micrometers to several tens of micrometers, the digital area value which is not exceeded even if the signal wiring is touched is set smaller than the first threshold value.
  • the first threshold value is set to be larger than the digital area value generated due to noise or disturbance in consideration of the digital area value when the actual touch occurs. For example, if the digital area value when all the electrode pads are touched is 200, the first threshold value may be set to about 10 to 50.
  • a touch cell group is generated to detect a multi-touch from touched touch cells.
  • one of the touch cells having a larger digital area than the first threshold value is set as the center cell, and the sum of the digital area values of the center cell and the neighboring cells is greater than the second threshold value. That is, the sum of the digital area values of all nine cells including the center cell is compared with the second threshold value.
  • the number of cells compared with the second threshold is not limited to nine but may vary according to the number of electrode pads.
  • the sum of the digital area values of the entire cell is smaller than the second threshold value, it may be determined that only the center cell is touched, or that the digital area value is generated in the center cell due to noise or disturbance. This determination can be selected by the designer according to the size of the electrode pad and the size of the digital area value of the center cell.
  • the digital area value of the entire cell is larger than the second threshold value, it is determined whether the digital area value of each of the peripheral cells is larger than the digital area value of the center cell. If the digital area value of one of the peripheral cells is larger than the digital area value of the center cell, the center cell is updated to the peripheral cell having the large digital area value and the above-described comparison process is repeated.
  • the touch cell group may be generated through the above-described process.
  • the above-described touch cell group generation method is just one example, and since the touch cells according to the embodiment of the present invention each output a digital area value, the touch cell group may be generated by various methods using the digital area value. will be.
  • each touch cell group and a finger ID are mapped (S24). If a finger ID already exists in the previous frame, it is mapped to an existing finger ID based on touch coordinates. If there is no existing finger ID, a new finger ID is assigned to the corresponding touch cell group.
  • independent touch cells can receive digital area values and form a plurality of touch cell groups therefrom, no ghost problem occurs and theoretically detect as many multi-touches as the number of touch cells. There is an advantage to this.
  • the above-mentioned multi-touch, touch area and touch position may include electronic devices including display devices associated with the touch sensing device, for example, smart phones, tablet PCs, mobile phones, electronic notebooks, personal digital assistants (PDAs). ), A web pad, a portable multimedia player (PMP), an MP3 player, or the like may be used as an input gesture.
  • display devices associated with the touch sensing device, for example, smart phones, tablet PCs, mobile phones, electronic notebooks, personal digital assistants (PDAs).
  • PDAs personal digital assistants
  • a web pad, a portable multimedia player (PMP), an MP3 player, or the like may be used as an input gesture.
  • 15 is a block diagram of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • an electronic device 300 may include a touch panel 150, an input detector 270, an application processor 310, a display 320, and a memory 330. Include.
  • the touch panel 150 includes the substrate 100 shown in FIG. 2, a plurality of electrode pads 110, and a plurality of signal wires 120, and is combined with the display unit 320 to be integrated with the display unit 320. It may be, but is not limited to such. Since the touch panel 150 is the same as described in the above embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
  • the input detector 270 includes the driver 210, the detector 220, the signal processor 230, and the memory 240 illustrated in FIG. 2, and touches a touch area and touch coordinates with respect to a user's touch input. The information is calculated and transmitted to the application processor 310. Since the input detector 270 is the same as described in the foregoing embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
  • the application processor 310 executes an instruction and generates or uses data. For example, the application processor 310 may process input and output data between the components of the electronic device 300, and interpret the touch information received from the input detector 270 to display the image accordingly. ) Can be displayed.
  • the application processor 310 may be implemented on a single chip, a plurality of chips, or a plurality of electrical components, and may include, for example, a dedicated or embedded processor, a single purpose processor, a controller, or an application specific semiconductor (ASIC). .
  • the display unit 320 outputs various types of information to a screen and provides the information to a user.
  • the display unit 320 may include a liquid crystal display, an organic light emitting diode, and the like.
  • the display unit 320 may display a graphical user interface (GUI).
  • GUI graphical user interface
  • the graphical user interface provides an interface that allows a user to easily use an application running on the electronic device 300.
  • the graphical user interface may, for example, represent a program, function, file, and operation options in a graphical image.
  • Graphical images may include, for example, windows, dialogs, menus, icons, buttons, cursors, scroll bars, and the like. These images can be arranged in a predefined layout or dynamically generated to help the user do what they want.
  • the user can select and activate an image or perform a preset action on the image to initiate functions and tasks associated with the various graphical images.
  • the memory 330 provides a place for storing executable code and data used by the electronic device 300.
  • the memory 330 stores data according to a request from the application processor 310, and provides instructions and / or data to the application processor 310.
  • the memory 330 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, or the like.
  • FIG. 16 illustrates a display device in which a touch panel is integrated according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 100 including a touch function includes a first substrate 10, a second substrate 12, a liquid crystal layer 14, a thin film transistor array layer 16, and a color filter layer ( 18), the conductive film 20 and the touch panel 50.
  • the first substrate 10 and the second substrate 12 are opposed to each other.
  • the liquid crystal layer 14, the thin film transistor array layer 16, and the color filter layer 18 are positioned between the first substrate 10 and the second substrate 12.
  • the thin film transistor array layer 16 and the color filter layer 18 are positioned with the liquid crystal layer 14 therebetween.
  • the thin film transistor array layer 16 includes a plurality of thin film transistors (TFTs).
  • a gate line is connected to the gate electrode of the thin film transistor, a data line crossing the gate line is connected to the source electrode, and a pixel electrode is connected to the drain electrode.
  • the pixel electrode is formed at the intersection of the gate line and the data line, and forms a vertical or horizontal electric field with the common electrode of the color filter layer 18 to control the liquid crystal movement of the liquid crystal layer 14.
  • the color filter layer 18 includes a color filter for implementing R, G, and B images, and a black matrix formed between the color filters and for increasing contrast and absorbing external light.
  • the sealing member 22 is disposed along the edges of the first substrate 10 and the second substrate 12 to bond the first substrate 10 and the second substrate 12 to each other.
  • the conductive film 20 is formed on the second substrate 12.
  • the conductive film 20 blocks an external electric field that may affect the driving of the liquid crystal layer 14.
  • the conductive film 20 serves to block an external electric field that may affect the operation of the liquid crystal layer 14 as described above.
  • the conductive film 20 may be made of ITO.
  • the touch panel 50 is formed on the conductive film 20 with the insulating layer 24 interposed therebetween.
  • the insulating layer 24 may include SiO 2 or SiN X.
  • the first polarizing plate 26 is formed on the lower side of the first substrate 10 and the opposite side of the thin film transistor array layer 16 with respect to the first substrate 10, and the upper side and the touch of the touch panel 50.
  • the second polarizing plate 28 is positioned on the opposite side of the insulating layer 24 with respect to the panel 50.
  • the first polarizer 26 and the second polarizer 28 control the polarization of light to display an image.
  • FIG. 17 illustrates a display device in which a touch panel is integrated according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the conductive layer 20 ′ may cover the inner surface of the second substrate 12, that is, the liquid crystal layer 14. It is formed on one surface of the second substrate 12 facing.
  • the touch panel 50 is formed on the other surface of the second substrate 12.
  • the second substrate 12 also serves as the insulating layer 24 shown in FIG. 17, the configuration of the display device can be simplified.
  • the touch panel according to the exemplary embodiment of the present invention can be implemented using only a single layer of the transparent conductive material, the touch panel can be implemented on the upper or lower portion of the upper substrate of the display device as shown in FIG. 16 or 17. Therefore, the thickness of the electronic device including the touch panel can be reduced, and the production cost can be significantly lowered by patterning the pattern of the touch panel during the manufacturing process of the display device.
  • the IC of the user input sensing device can be manufactured integrally with the driving IC of the display device.
  • the driving device in which the display device driver and the touch panel driver are integrated may be manufactured in the form of an IC and attached to the glass of the display device or attached to the flexible PCB to supply driving signals to the display device and the touch panel, respectively.
  • the touch panel integrated display device illustrated in FIGS. 16 and 17 may be driven more efficiently.
  • FIG 18 illustrates an electronic device capable of switching modes according to an embodiment of the present invention.
  • the appearance of the electronic device 300 may be implemented in the form of a smart phone provided with a touch input.
  • Smartphones provide a variety of applications using their own operating system (OS) based on hardware that provides a processor, memory, GPS, Bluetooth, and mobile communications.
  • OS operating system
  • the switch 310 is a hardware switch that adjusts the touch sensitivity outside the touch input device 300. When the touch sensitivity is provided in the first mode and the second mode, the switch 310 toggles between the two modes in one operation.
  • the switch 320 may switch between the first mode and the second mode in software.
  • the switch 320 may be provided in the form of an application manufactured using the API when the operating system provides an API that allows the smartphone to adjust the control voltage or the magnitude (VH, VL) of the voltage applied to the first capacitor. .
  • the user may be set to automatically switch between the first mode and the second mode according to the season or temperature change using the application.
  • the electronic device 300 further includes a mode control unit (not shown) and a mode switching unit (not shown), and receive a mode switching command from an external hardware or software so that the touch modes have different touch sensitivitys. Can switch between and the second mode.
  • a mode control unit not shown
  • a mode switching unit not shown
  • a first mode providing bare touch recognition sensitivity and a second mode providing touch recognition sensitivity of a gloved hand will be described as an example.
  • the mode controller adjusts the levels VH and VL of the high signal and the low signal applied to the first capacitor in the floating state in response to the mode switch signal received through the mode switch.
  • a touch input may be received by sensing a capacitance Ct generated by a gloved hand.
  • the first mode may receive a touch input by detecting a capacitance Ct generated by a bare hand as usual.
  • Maintaining high sensitivity at all times, such as the second mode, can detect touch input of both bare and gloved hands, but requires a higher voltage than the first mode, and malfunctions due to friction in the pocket or rubs on other parts of the body. Because of the possibility of malfunction, it is possible to set such that the first mode is normally maintained.
  • the mode switch may be switched by an external switch operation, but may be automatically driven by sensing a season or an external temperature.
  • the first mode for detecting the touch of the bare hand and the second mode for detecting the touch of the gloved hand have been described as an example, an embodiment for switching more modes than this is possible.
  • a mode may be set that provides touch sensitivity for a stylus pen provided on a capacitive touch screen.
  • the sensitivity may be adjusted by changing other variables of Equations 1 and 2.
  • the sensitivity may be adjusted by varying the value of the first capacitor C1 or by changing the amplification factor of the differential amplifier or the buffer.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating a touch sensitivity control method according to an embodiment of the present invention.
  • the touch input device is set to a first predetermined sensitivity.
  • the mode switching may be performed by a switch means external to the touch input device or a switch means of software interoperating with the touch input device.
  • the sensitivity parameter is corrected in step S120. For example, if the difference between the high signal and the low signal of the voltage applied to the first capacitor C1 is increased, the sensitivity can be increased.
  • the touch input device is set to the second sensitivity.
  • the sensitivity of touch recognition may be set as the second sensitivity even with a gloved hand.
  • the first sensitivity and the second sensitivity may be set respectively by determining sensitivity parameters based on data obtained from actual use.
  • the second sensitivity may be displayed on the screen of the touch input device (S140).
  • the display allows the user to confirm the sensitivity currently set in his or her touch input device, and maintain or change the sensitivity according to the result of the confirmation.
  • 20 is a schematic diagram illustrating a user input method according to an embodiment of the present invention.
  • a user may lightly tap a specific graphic user interface displayed on the touch panel 150 (hereinafter, the touch operation may be referred to as a “tab”) or press firmly to press (hereinafter, tightly). Press and touch operations are called “presses".
  • the touch area of the touch panel 150 and the finger may be smaller than the reference area, and in the case of the press operation, the touch area may be larger than the reference area, and thus the user's touch intention may be different.
  • the electronic device 300 may perform operation A, but when the touch area is large, operation B may be performed instead of A. This operation is due to the fact that the user input sensing device according to the exemplary embodiment of the present invention accurately calculates the touch area.
  • FIG. 21 illustrates that a user touches a specific icon 322 by changing a touch area.
  • the electronic device 300 on the left side has a smaller touch area RA1 than the reference area RA.
  • the device 300 is a case where the touch area RA2 is larger than the reference area RA.
  • the electronic device 300 may perform an operation in which a specific icon 322 is selected and executed.
  • the electronic device 300 may pop up a menu related to the specific icon 322. You can perform the floating operation.
  • Operations performed in each case are not limited thereto, and may include various operations such as moving, deleting, and copying icons.
  • the user may predetermine an operation to be performed differently according to the touch area by setting options.
  • an application program such as a map is executed and displayed on the display unit 320 of the electronic device 300.
  • the electronic device 300 may display, for example, information about the touched location.
  • the electronic device 300 may move the touched position to the center of the screen and change the position.
  • An operation of enlarging the map may be performed as a reference.
  • FIG. 22 illustrates that two different points are touched, different operations may be performed according to the touch area even if the same points are touched.
  • the electronic device 300 may use, as user input information, the touch time when the finger touches the touch panel 150 together with the touch area. This allows for more user input for the same graphical user interface. That is, when the touch area is compared with the reference area and the touch time is compared with the reference time, the touch area is smaller than the reference area and the touch time is shorter than the reference time, and the touch area is smaller than the reference area and the touch time is longer than the reference time. For example, if the touch area is larger than the reference area and the touch time is shorter than the reference time, four different users for a specific graphic user interface or one touch position may be used, such as the touch area is larger than the reference area and the touch time is longer than the reference time. An input may be accepted, and accordingly, the electronic device 300 may perform different operations in each case.
  • the electronic device 300 may provide a general touch input mode for receiving a touch input regardless of the touch area of the user and a special touch input mode for performing different operations according to the touch area or the touch time of the user.
  • the user may set which touch input mode the specific application program or graphic user interface operates in.
  • the reference area and the reference time may be set by the user. For example, a user with a small hand may set a small reference area, and a user with a large hand may set a large reference area.
  • the user may input various touch commands to the electronic device 300 by touching the same graphic user interface by changing the touch area or the touch time, so that the electronic device 300 may receive the same graphic user interface. Different actions can be performed.
  • the input may be controlled to perform a different operation by comparing the absolute value of the touch area with a reference value.
  • the user may scroll left and right or up and down while being in contact with the touch panel, and the electronic device 300 may perform an operation different from that of FIG. 20.
  • different operations may be performed according to the touch area. For example, when the area of the touch panel is large, the scroll speed may be slowed or touch-slided with a stronger force.
  • a new operation may be performed. For example, if a touch area is greater than a certain area on the document or picture and the contact surface moves, the operation of deleting a part of the document or picture may be performed.
  • the user may drive the electronic device 300 by using a change in the touch angle.
  • the angle change of the finger joint occurs while raising the finger tip to reduce the touch area.
  • an angle change of the finger joint occurs while the finger tip is laid down.
  • a plurality of messages are displayed on the display unit 320 of the electronic device 300.
  • Messages displayed on the left electronic device 300 of FIG. 27 are arranged side by side on a two-dimensional plane for each message, and messages displayed on the right electronic device 300 are three-dimensionally arranged on a three-dimensional space.
  • the electronic device 300 displays a message type displayed on the display unit 320 as shown in FIG. 27. It can be changed from 3D message to 3D message.
  • the electronic device 300 may change the message form from 3D to 2D message.
  • two-dimensional and three-dimensional shapes may be reversed.
  • a map is displayed on the display unit 320 of the electronic device 300.
  • the map is displayed in a two-dimensional plane, and on the right side, the map is displayed in three dimensions.
  • the electronic device 300 may display the map in two or three dimensions.
  • the electronic device 300 may perform a predetermined operation as the touch area increases or decreases while the user's touch is maintained.
  • the electronic device 300 determines that the touch of the user is maintained when the touch coordinates are activated for a predetermined time or more within a predetermined range and a touch is continuously detected in the touch cell and the adjacent touch cell.
  • the electronic device 300 may perform such an operation even if the user touches any position of the screen on which the application is executed.
  • the electronic device 300 Such an operation may be performed.
  • the reference value of the increase amount and / or decrease amount of the touch area for performing an operation may be predetermined or set by a user.
  • the electronic device 300 may provide a touch input mode for performing a predetermined operation according to the increase or decrease of the touch area of the user, and the user may set a specific application program or a graphic user interface to operate in the touch input mode. Since this is similar to the special touch input mode according to the touch area and the touch time of the user, the detailed description is omitted.
  • the change direction of the touch coordinates together with the change of the touch coordinates and the change of the touch area can provide a more various touch input method. That is, as shown in FIG. 26, the user can change the touch coordinates not only in the up-down direction as in P1 and P2 and between P3 and P4 but also in the diagonal direction P21 or P22 indicated by the dotted line in P1, or in the dotted line in P3. It can be moved to P41 or P42 in the diagonal direction indicated.
  • the electronic device 300 may perform operations such as changing the viewpoint of the 2D object and the 3D object, and change the viewpoint of the object by the corresponding angle according to the change angle of the touch coordinates. Can be. In this case, since the change of the touch coordinate is generated when only the angle of the finger is changed while the touch state is maintained, the change of the touch coordinate may be set to a smaller value below the threshold.
  • the two-dimensional map shown on the left side of FIG. 29A is shown on the right side of FIG. 29.
  • the view is changed to a three-dimensional map with the viewpoint changed in the P22 direction.
  • the three-dimensional map shown on the left side of FIG. 29 is shown on the right side of FIG. 29B.
  • the view is changed to a two-dimensional map in which the viewpoint is changed in a direction opposite to the P41 direction.
  • the viewpoint of the 3D object may be detected and changed by changing the touch area.
  • the change in the viewpoint may be implemented by rotating the 3D object by a specific angle with respect to a specific axis or a specific point.
  • the rotation angle may be determined by the touch area value or the amount of change thereof.
  • the change in touch coordinates accompanying the change in touch area may or may not be reflected in the change in viewpoint.
  • the viewpoint change may be performed by detecting only a change in the touch area.
  • the viewpoint change may be performed in consideration of a change in touch area and a change in coordinates.
  • the electronic device 300 may provide a touch input mode in which a predetermined operation is performed according to the direction of changing the touch coordinates of the user, and the user may set a specific application program or a graphic user interface to operate in the touch input mode. Since this is similar to the special touch input mode according to the touch area and the touch time of the user, the detailed description is omitted.
  • FIG. 30 is a flowchart illustrating a method of performing another operation according to the size of a contact area according to an embodiment of the present invention.
  • the operation illustrated in FIG. 30 is an example in which the touch area is divided into three types of large, medium, and small, and accordingly, three different operations are performed, and the operation occurring in the electronic device including the touch sensing device and the display device is illustrated.
  • the touch is detected according to the above-described process (S210), the touch area is calculated (S220), and it is determined whether the touch area is larger than the set value A1 (S230). If the touch area is larger than the set value A1, it is determined whether the touch area is larger than the set value A2 (S230). If not, the command corresponding to the small area contact is executed (S250). If the touch area is larger than the set value A2 in step S230, a command corresponding to the large area contact is executed (S270). Otherwise, a command corresponding to the medium area contact is executed (S260).
  • steps S210 and S220 may be performed by the input detector 270, and the remaining operations may be performed by the application processor 310.
  • the content that can be displayed in three dimensions performs a predetermined operation based on the absolute amount of the touched area touched.
  • 31 is a flowchart illustrating a method of performing another operation according to a change in size of a contact area according to an embodiment of the present invention.
  • the touch is detected according to the above-described process (S310), the touch area is calculated (S320), and it is determined whether the touch area is changed (S330).
  • a command corresponding to the change of the touch area may be executed (S350), otherwise, another operation may be performed.
  • the viewpoint may be changed by rotating the content by an angle corresponding to the change of the touch area.
  • a virtual image corresponding to the touch area may be generated at a touch position, and a corresponding operation may be performed or displayed on the display device.
  • the virtual image may also be operated depending on whether the virtual image is stationary or moved. This may vary.
  • FIG. 32 is a flowchart illustrating a method of generating touch shape information according to an embodiment of the present invention.
  • an input sensing device drives a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form (s2010).
  • each electrode pad 110 is scanned in a predetermined frequency and order to measure the touch detection value VaD.
  • a touch cell in which the touch detection value VaD is not 0 is determined to have a touch, and the touch detection value VaD is recorded in the memory 240 corresponding to each touch cell.
  • the touch cell group consisting of adjacent touch cells of which the touch detection value VaD is not 0 is extracted, and the shape information of the touch area is generated based on the touch detection value VaD of the touch cell group.
  • the touch area is generated based on the touch detection value VaD of the touch cell group.
  • the touch detection value VaD and the touch area are Since it is mutually proportional, the touch area can be calculated by summing the touch detection values VaD in the touch cell group.
  • shape information of the touch area is generated based on the touch area (s2040).
  • the method of generating shape information of the touch area may vary.
  • shape information of the touch area may be generated using the X-axis and Y-axis area distributions of the touched area. Specifically, the touch cell group corresponding to the touched electrode pads is extracted and the touch area for each touch cell belonging to the extracted touch cell group is calculated, or the first axis (for example, the X axis) for the touch cell group is extracted. ) And the distribution of the touch area in the second axis (for example, Y-axis) direction, and shape information of the touch area may be generated based on the calculated distribution of the touch area.
  • shape information of the touch area may be generated using touch coordinates and location information of the touch cell group. Specifically, the center point of the touch area is calculated based on the position of the electrode pad on the matrix and the distribution of the touch area in the first axis (for example, X axis) and the second axis (for example, Y axis) directions, The shape information of the touch area may be generated based on the calculated center point and the position of the electrode pad on the matrix.
  • shape information of the touch area may be generated using only location information of the touch cell group. Specifically, the touch cell group corresponding to the touched electrode pads is extracted, and at least one of a ratio between the first axis length and the second axis length of the touch cell group, and the angle formed by the first axis and the second axis, is used for shape information.
  • the shape information may be generated as the shape information, or at least one of a ratio between the first axis length and the second axis length of the touched area in the touch cell group and the angle between the first axis and the second axis.
  • the first axis and the second axis may be any axis perpendicular to the touch cell group.
  • the touch panel has an electrode pad 110 having a polygonal shape having a uniform size and is arranged in a matrix, and the image is displayed while each of the electrode pads 110 has a predetermined area and address. It is implemented in a form arranged on top of the device. Accordingly, the address and area of the electrode pad 110 may be matched to the touched coordinates and the touch area of the image display device, and the coordinates and touch area touched by the image display device using the address and area of the electrode pad 110 may be matched. Can be calculated.
  • the shape information of the touch area generated in operation s2040 may include any information indicating the shape of the touch area, such as the location of the touch area, the center point of the touch area, and the reference axis of the touch area.
  • the shape of the touch area is an ellipse
  • At least one of an angle of the liver, a length ratio of the long axis and the short axis, and a coordinate of the focal point may be generated.
  • the shape of the touch area is the cause
  • at least one of the coordinates of the center of the circle and the diameter of the circle may be generated.
  • the input sensing device may transmit at least one of the shape information of the touch area generated in operation s2040 to one or more modules.
  • the input sensing device may transmit only an address of a touch cell in which a touch is detected, touch area information for each touch cell, an aspect ratio of a shape of the touch area, and an axis tilt to one or more modules.
  • One or more modules receiving the shape information of the touch area may process the shape information to display the shape of the touch on a screen in the image display device, or use the shape information as one input signal.
  • the input sensing device may determine whether the shape of the touch area is changed and generate a control signal corresponding to the change (S2050). A detailed process of step s2050 will be described based on steps s2052 to s2056.
  • the input sensing device determines whether the shape of the touch area is changed (S2052). Criteria for determining whether the shape of the touch area is changed may vary. In one embodiment, when the inclination of the central axis passing through the center of the shape of the touch area is changed by more than the threshold angle, it is determined that the shape of the touch area is changed. If it is determined that the shape of the touch area is changed, it is determined whether the touch is maintained while the shape of the touch area is changed (s2054). If the touch is not maintained, it is determined that the touch is received as a new input and proceeds with another operation. If is maintained, the process goes to step s2056.
  • the control signal according to the change of the shape of the touch area is generated (s2056). For example, if the shape of the previous touch area has a slope of the central axis of 0 degrees and the shape of the changed touch area has a slope of the center axis of 30 degrees, a rotation signal for rotating the data displayed on the screen by 30 degrees in the counterclockwise direction may be generated. Can be. In this case, at least one of the rotation direction, the rotation speed, and the rotation angle with respect to the data displayed on the screen may be determined based on the inclination of the changed central axis.
  • 33 is a diagram illustrating an example of generating shape information of a touch area in an input sensing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 illustrates a case where shape information of a touch area is generated based on touch coordinates and position information of a touch cell that has been touched.
  • a touch is detected in the 4X2 touch cell group 2112 among the 6X6 touch cells 2110, and the touch coordinate 2111 is adjusted based on the distribution of the touch area in the touch cell group 2112. Calculated.
  • the shape corresponding to the outline of the touched touch cell group 2112 may be calculated as the shape of the touch area. Assuming that the horizontal length and the vertical length of the touch cell are 1, a rectangle having a horizontal length of 2 and a vertical length of 4 is calculated as a touch shape. According to this method, as the arrangement density of the touch cells increases, the shape of the touch area can be accurately calculated.
  • the characteristics of the figure may be selected according to the outline of the touched cell group 2112. For example, suppose that you use the shape of a circle (ie, including circles and ellipses) as the shape of the touch area.
  • the outline of the touch cell group 2112 is a rectangle having a horizontal length of 2 and a vertical length of 4, the length of the long axis inscribed to the outline of the touch cell group 2112 is 4 and the length of the short axis is An ellipse 2113 of 2 is calculated in a touch shape. In this case, the shape of the ellipse 2113 may be calculated using the entire area of the touch area if only the long axis and the short length are provided.
  • a touch is detected in the 2X2 touch cell group 2122 among the 6X6 touch cells 2120, and the touch coordinate 2121 is adjusted based on the distribution of the touch area in the touch cell group 2122. Calculated.
  • a square having a horizontal length of 2 and a vertical length of 2 is calculated as a touch shape.
  • a circle 2123 having a diameter of 2 inscribed to the outline of the touch cell group 2122 is calculated as a touch shape. At this time, the center of the circle 2123 is determined by the touch coordinate 2121.
  • a touch is detected in the touch cell group 2132 consisting of 10 touch cells among the 6X6 touch cells 2130, and the touch coordinates (based on the touch area distribution in the touch cell group 2132) are determined. 2131) was calculated.
  • the shape corresponding to the outline of the touched cell group 2132 is calculated as a touch shape
  • the shape is calculated as a touch area including ten touch cells.
  • a circle or ellipse
  • an ellipse 2133 whose long axis is inclined with respect to the x axis or the y axis is calculated as a touch shape.
  • the long axis of the ellipse 2133 is a straight line connecting the touch coordinates 2131, the first vertex 2134, and the second vertex 2135.
  • the first vertex 2134 corresponds to the outer edge of the coordinate (1,5) cell and the coordinate (4) of the second vertex. 1 corresponds to the outer edge of the cell.
  • tan -1 (-3/4) can be calculated from the slope of the reference axis.
  • the electronic device when the touch input device transmits the length ratio between the vertical axis and the horizontal axis in addition to the touch coordinates and the touch area to the electronic device, the electronic device can easily reconstruct the shape of the elliptical touch area with a small data transmission amount. Can be displayed on the screen.
  • the electronic device when additionally transmitting tilt information of the vertical axis or the horizontal axis, the electronic device may display a more accurate shape of the touch area.
  • 34 is a diagram illustrating another example of generating shape information of a touch area in an input sensing device according to an embodiment of the present invention.
  • 34 illustrates a case where shape information of a touch area is generated in consideration of touch area information of each touched cell.
  • FIG. 34 (a) a touch is detected in a 3X3 touch cell group among 5X5 touch cells, and a graph obtained by adding touch area values to the X axis and each column Y axis of each row of the touch cell group is shown at the right and the bottom, respectively. It was.
  • the sum of the area values for each row of the 3X3 touch cell group is calculated.
  • the sum of the digital area values for the first row is 01 + 10 + 01
  • the sum of the digital area values for the second row is 01 + 11 + 10
  • the sum of the digital area values for the third row is 01 + 10. +01.
  • the touch shape is a circle
  • the touch shape is a circle symmetric up and down about the second row.
  • the sum of the area values for each column of the 3 ⁇ 3 touch cell group is calculated.
  • the sum of the digital area values for the first column is 01 + 10 + 01
  • the sum of the digital area values for the second column is 01 + 10 + 01
  • the sum of the digital area values for the third column is 01 + 10 + 01. .
  • a touch shape as a circle, it can be seen that the touch shape is a circle in which left and right are symmetrical.
  • the touch shape has a distance from the center as shown in FIG. It can be seen that the same circle.
  • a touch is detected in the 4X2 touch cell group among the 4X4 touch cells, and a graph obtained by adding touch area values to the X axis and each column Y axis of each row of the touch cell group is shown at the right and the bottom, respectively. It was.
  • the touch cell group in which the touch is detected is a rectangle of 4 ⁇ 2, it can be estimated that the touch area is approximately elliptical.
  • the sum of the area values for each row of the 4 ⁇ 2 touch cell group is calculated.
  • the sum of the digital area values for the first row is 01 + 01
  • the sum of the digital area values for the second row is 10 + 10
  • the sum of the digital area values for the third row is 10 + 10
  • the fourth The sum of the digital area values for a row is 01 + 01.
  • the touch shape is a circle
  • the touch shape is an ellipse having a symmetrical up / down center between the second row and the third row.
  • the sum of the area values for each column of the 4 ⁇ 2 touch cell group is calculated.
  • the sum of the digital area values for the first column is 01 + 10 + 10 + 01
  • the sum of the digital area values for the second column is also 01 + 10 + 10 + 01.
  • the touch shape is a circle, it can be seen that the touch shape is an ellipse in which left and right are symmetrical.
  • the touch shape is an ellipse whose long axis is parallel to the Y axis as shown in FIG.
  • the ratio of the touched area to the total area of the 4 ⁇ 2 touch cell group may be calculated, and the length of the major and minor axes of the ellipse may be determined based on the ratio. For example, when about 50% of the total area of the 4X2 touch cell group is touched, the lengths of the long axis and the short axis may be calculated such that the area of the ellipse is 50% of the area of the 4X2 touch cell group.
  • the shape of the touch area may be calculated by combining the touch occupation area of each touch cell. For example, if an adjacent touch cell in which a part of the area is touched is detected around the touch cell where the touch is touched in the entire area, the shape of the touch area is changed by using a touch detection value corresponding to each touch cell radially from the center. Can be estimated. In the center, the aforementioned touch coordinates, that is, the area of the touch area may be replaced with the center point. The operation of the touch area may be performed by the MCU of the touch input device or the CPU of the electronic device on which the touch input device is mounted.
  • the shape of the touch area may be accurately calculated.
  • the shape of the touch area when the user draws letters using the side surface of the index finger and the shape of the touch area when drawing letters using the lower surface of the index finger are different.
  • the thickness of the touch region is thin, and when the character is input using the lower surface of the index finger, the thickness of the touch region is thick.
  • the shape information of the touch area is reflected in the touch input, the line thickness of letters or pictures may be expressed differently according to the difference in the shape of the touch area.
  • the shape of the touch area can be accurately calculated in the input sensing device according to an embodiment of the present invention, the input desired by the user can be provided according to the difference of the touch tool or the difference in the touch method.
  • 35 is a view illustrating an operation performed according to a change of a touch area in an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the user touches the screen in the electronic device with the index finger.
  • Rotatable objects exist in the area touched by the user.
  • the user rotates the index finger 30 degrees counterclockwise while keeping the touch.
  • the shape of the touch area displayed as an ellipse is changed.
  • the central axis (ie, long axis) of the ellipse is rotated.
  • the signal processor 230 determines that the user wants to rotate the object, and the signal processor 230 generates a rotation signal for the object. After this, the object will rotate according to the rotation signal.
  • at least one of the rotation direction, the rotation angle, and the rotation speed of the object may be determined based on the change of the central axis.
  • the touch area value of the independent touch cell may be obtained, and the shape of the touch area may be obtained therefrom.
  • Various user input gestures may be provided using the change of the shape of the touch area.
  • coordinates may be acquired according to a change in the touch area.
  • the touch area value can be precisely divided into 8 to 12 bits in the area of the unit electrode pad. Since the actual touch is made on four to nine electrode pads, the change in touch area value can be detected more precisely. If the precise change in the touch area value is detectable, since the precise change in the touch coordinates is also detectable, the user input sensing device according to the exemplary embodiment of the present invention may read a very fine touch coordinate change in a narrow touch area.
  • FIG. 36 is an enlarged view of a front view and a portion of a track pad that is a part of an input sensing device according to another embodiment of the present invention.
  • the user input sensing device may include a screen on which the pointing cursor 350 is displayed and moved and a track pad 300 for performing a touch for this purpose.
  • the track pad 300 recognizes whether the external display area 330 that recognizes touch and the touch direction and whether the external display area 330 touches. It may include an extension area 310 to assist.
  • the external display area 330 is a part where the user can visually recognize the track pad 300, such as is formed by protruding from the input sensing device, and the extended area 310 is not visually recognizable by the user. Part.
  • the extended area 310 is further formed to generate touch coordinates in the external display area 330.
  • the coordinates near the edge of the external display area 330 may be detected when the extension area 310 is simultaneously touched. Therefore, the touch detection value in the extended area 310 is used to calculate touch coordinates adjacent to the edge of the external display area 330.
  • the track pad 300 may be manufactured integrally with the electrode pad 110 or may be manufactured separately from the electrode pad 110.
  • the track pad 300 may be disposed on the substrate 100 at a first density, and the rest of the plurality of electrode pads 110 may be disposed on the substrate 100 at a second density.
  • the first density and the second density may be manufactured to the same density.
  • the resolution of the touch coordinates is higher, since a change in the minute touch area distribution can be detected, a fine touch change can be detected by increasing the density of the electrode pad 110.
  • FIG. 37 is a schematic diagram for explaining a movement operation of a pointing cursor.
  • the signal processor 230 recognizes a four-way or eight-way mode that scrolls in one of up, down, left, and right directions based on a direction in which the track pad 300 is touched.
  • the pointing cursor 350 on the screen may be moved.
  • the signal processor 230 may move the pointing cursor 350 on the screen in a movement direction of the track pad 300 in an arbitrary direction in the same manner as in the general method of moving the pointing cursor of a display device.
  • the pointing cursor 350 may be treated as being clicked. For example, when the entire area of the track pad 300 is touched, the track pad 300 recognizes that the content of the location of the pointing cursor 350 is clicked.
  • an operation relating to a method of detecting a user touch may be performed in the same order as illustrated.
  • a step (S410) of driving a touch cell corresponding to a plurality of electrode pads 110 of a transparent material arranged in a matrix form is performed.
  • a touch detection value is output based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.
  • a touch area is calculated based on the touch detection value.
  • the step S470 of moving the pointing cursor 350 on the screen is performed based on the calculated touch area.
  • the same pointing cursor control method may be applied to a virtual keyboard.
  • 39 is a block diagram of an interface device 2000 according to an embodiment of the present invention.
  • the interface device 2000 may include an output unit 2010, a setting unit 2020, and a control unit 2030.
  • the output unit 2010 configures a screen and outputs it to the display panel.
  • the output unit 2010 may configure a screen corresponding to a user input or a preset condition. In particular, when a situation in which the user requests to display the virtual keyboard or the virtual keyboard occurs, a screen including the virtual keyboard may be generated and displayed.
  • the setting unit 2020 sets first to fourth areas on the touch screen.
  • the first area is an area where the virtual keyboard is displayed when the virtual keyboard is displayed
  • the second area is an area for controlling the operation of the pointing cursor (for example, the movement of the pointing cursor or the click of the pointing cursor)
  • the third area is an area in which a function key for providing a specific function is arranged
  • the fourth area is an area not included in the first to third areas and provides a general touch function.
  • the setting unit 2020 stores information about the first area, the second area, and the third area in a memory. According to an exemplary embodiment, when the setting unit 2020 sets at least one of the first area, the second area, and the third area, the first area, the second area, and the third area are divided in the above-described output unit 2010.
  • the generated screen can also be created and displayed.
  • the controller 2030 generates a control signal according to the touch input. Even in the same touch input, different control signals may be generated depending on in which area.
  • a virtual keyboard is displayed in the first area.
  • the controller 2030 When the user touches a specific coordinate in the first area, the controller 2030 generates an input signal for a key (that is, a letter key, a numeric key, and a special key) disposed at the corresponding coordinate. Since only a tap input is possible in the first area, when the multi-tap or drag input is received in the first area, the controller 2030 may generate an error signal or no signal.
  • a key that is, a letter key, a numeric key, and a special key
  • the second area is an area for controlling the operation of the pointing cursor. Therefore, when a drag input is received in the second area, the controller 2030 generates a control signal for moving the pointing cursor according to the direction and length of the drag input. When the tap input is received in the second area, the controller 2030 Generates a control signal corresponding to the click of the pointing cursor.
  • the third area is an area where a function key providing a specific function is arranged.
  • the controller 2030 When the user touches a specific coordinate in the third area, the controller 2030 generates a control signal for controlling the operation of the function key disposed at the coordinate. Since only a tap input is possible in the third area, when the multi-tap or drag input is received in the third area, the controller 2030 may generate an error signal or no signal.
  • the interface device 2000 may include an input sensing device 200.
  • the input sensing device 200 may include a driver 210, a detector 220, a signal processor 230, and a memory 240, and the driver 210, the detector 220, the signal processor 230, and the memory may be provided. Since the description of 240 is the same as described above with reference to FIGS. 2 to 19, a description thereof will be omitted.
  • FIG. 20 although it is assumed that the interface device 2000 includes the input sensing device 200 shown in FIG. 2, the present invention is not limited thereto, and the interface device 2000 may detect a touch. If it is a device, the form or method is irrelevant. Accordingly, the interface device 2000 may include the touch panel or other input sensing device illustrated in FIG. 1 instead of the input sensing device 200 illustrated in FIG. 2.
  • 40 is a flowchart illustrating a method of providing an interface according to an embodiment of the present invention.
  • a virtual keyboard is displayed on a first area of the touch screen (s2110).
  • the location of the first area may be designated by a user or default.
  • the virtual keyboard may be disposed at the bottom of the screen.
  • the virtual keyboard may be displayed when requested by the user or when a specific situation (eg, when a specific application such as writing an email is operated) is satisfied.
  • the second area is an area for controlling the operation of the pointing cursor and may be referred to as a track pad area or a finger mouse area.
  • the second area may be set in the touch screen when a user requests or a virtual keyboard is displayed.
  • the location of the second area may be specified by the user or may be designated by default.
  • the second area may be located directly above the virtual keyboard or directly below the virtual keyboard.
  • the position of the second area may also move together.
  • the second area when the second area is located directly above the virtual keyboard, when the user moves the location of the virtual keyboard or enlarges or reduces the virtual keyboard, the location of the second area may be moved.
  • a third area may be further set in the touch screen.
  • a function key for performing a specific function is arranged in the third area so that when a user selects a function key, an operation corresponding to the selected function key can be quickly performed.
  • the interlace device sets the first area, the second area, and the third area, and simultaneously obtains and stores the address (or identification information) of the area corresponding to the first area, the second area, and the third area in the touch sensor.
  • the electronic device stores information (eg, location information or identification information) about electrode pads corresponding to the first area, the second area, and the third area, so that the touched electrode pad corresponds to which area. Make sure you can identify it.
  • the electronic device may store only information on whether the first area, the second area, and the third area are set. Areas other than the first area, the second area, and the third area may be set as the fourth area.
  • the precision of touch detection in the first area, the second area, the third area, and the fourth area may be set differently.
  • the precision of touch detection can be designed to make the electrode pad size smaller or to increase the number of bits of the analog-to-digital converter.
  • a corresponding control signal is generated according to a touch input to the first area, the second area, the third area, or the fourth area (S2130).
  • the same touch input may be interpreted differently according to the region where the touch is generated. For example, when a drag input is received to the fourth area, a control signal corresponding to a general drag operation (moving an object at the touched position or panning the screen) is generated. Generates a control signal corresponding to the movement of the cursor.
  • 41 illustrates an interface screen according to an embodiment of the present invention.
  • the bottom of the screen on which the virtual keyboard is displayed is set as the first area 2210.
  • the second area 2220 and the third area 2230 are set directly above the virtual keyboard, and included in the first area 2210, the second area 2220, and the third area 2230.
  • An area not to be set is set as the fourth area.
  • the user may move the position of the virtual keyboard or enlarge or reduce the size of the virtual keyboard, and accordingly, the first area 2210, the second area 2220, the third area 2230, and the fourth area may be adjusted.
  • the location can be changed.
  • the user may remove the virtual keyboard, and when the virtual keyboard is removed, the settings for the first area 2210, the second area 2220, and the third area 2230 are canceled, and all areas of the screen are the fourth. It may be set to an area (ie, a general touch space).
  • the pointing cursor 2240 moves based on the direction or length of the drag.
  • the cursor located on the text input by the virtual keyboard may be moved up, down, left, and right by one letter in response to dragging of the second area 2220.
  • FIG. 42 illustrates an example of an electrode pad corresponding to each region when the region of the touch screen is set as illustrated in FIG. 41.
  • the voltage values of the plurality of electrode pads illustrated in FIG. 42 change before and after the touch, and the touch coordinates and the touch area are calculated according to the change of the voltage value.
  • the ten electrode pads 2310 disposed at the bottom thereof are electrode pads corresponding to the first region 2210 of FIG. 40, and the three electrode pads 2320 disposed at the center thereof immediately above the same.
  • each of the electrode pads may be allocated to the first to fourth regions to perform a touch or pointing function. It will be fully understood that the number and size of electrode pads belonging to each region are not limited to the example shown in FIG. 41 and can be variously changed.
  • the pointing cursor can be efficiently controlled by setting a predetermined area of the touch screen as an area for moving the pointing cursor only when a predetermined condition is satisfied, such as when a virtual keyboard is displayed. do.
  • the resolution and accuracy of the touch sensing may be increased, and the accurate touch area and the touch coordinate may be calculated.
  • a new user input method can be provided by using an accurate touch area and touch coordinates.

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Abstract

The present invention relates to a user input detection device, wherein a touch detection value is outputted based on a difference in voltage changes occurring by driving a touch cell corresponding to an electrode pad and a precise touch area and touch coordinates are calculated using the outputted touch detection value. Various user input methods are provided using the calculated precise touch area and touch coordinates.

Description

사용자 입력 감지 장치 및 이를 포함하는 전자 장치User input sensing device and electronic device including the same

본 발명은 사용자 입력 감지 장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 터치 감지 장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a user input sensing device and an electronic device including the same. More particularly, the present invention relates to a touch sensing device and an electronic device including the same.

터치 패널은 영상 표시 장치에 의해 표시된 내용에 기초하여 사람의 손 또는 다른 접촉 수단으로 터치하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력 장치이다.The touch panel is an input device that allows a user's command to be input by touching with a human hand or other contact means based on the content displayed by the image display device.

이를 위하여 터치 패널은 영상 표시 장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 다른 접촉 수단으로 직접 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라 접촉 위치에서 선택된 지시 내용이 입력 신호로 받아들여진다.To this end, the touch panel is provided on the front face of the image display device to convert a contact position directly contacted by a human hand or other contact means into an electrical signal. Accordingly, the instruction selected at the contact position is received as an input signal.

이와 같은 터치 패널은 키보드 및 마우스와 같은 입력 장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용 범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.Since such a touch panel can replace an input device such as a keyboard and a mouse, its use range is gradually being expanded.

터치 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전 용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전 용량 방식의 터치 패널은 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지 패턴이 주변의 다른 감지 패턴 또는 접지 전극 등과 형성하는 정전 용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.As a method of implementing a touch panel, a resistive film method, a light sensing method, and a capacitive method are known. The capacitive touch panel converts a contact position into an electrical signal by detecting a change in capacitance that a conductive sensing pattern forms with other surrounding sensing patterns or ground electrodes when a human hand or an object comes in contact.

여기서 접촉면에서의 접촉 위치를 판단하기 위하여 감지 패턴은 제1 방향을 따라 연결되도록 형성된 제1 감지 패턴(X 패턴)과 제2 방향을 따라 연결되도록 형성된 제2 감지 패턴(Y 패턴)을 포함하여 이루어진다.In this case, the sensing pattern includes a first sensing pattern (X pattern) formed to be connected along the first direction and a second sensing pattern (Y pattern) formed to be connected along the second direction to determine a contact position on the contact surface. .

도 1은 종래의 터치 패널의 분해 평면도이다.1 is an exploded plan view of a conventional touch panel.

종래의 터치 패널(10)은 투명 기판(11), 투명 기판(11) 위에 차례로 형성된 제1 감지 패턴(12), 제1 절연막(13), 제2 감지 패턴(14), 금속 패턴(15) 및 제2 절연막(16)을 포함한다.The conventional touch panel 10 includes a transparent substrate 11, a first sensing pattern 12, a first insulating layer 13, a second sensing pattern 14, and a metal pattern 15 sequentially formed on the transparent substrate 11. And a second insulating film 16.

제1 감지 패턴(12)은 투명 기판(11)의 일면 위에 제1 방향을 따라 연결되도록 형성된다. 예를 들면, 제1 감지 패턴(12)은 투명 기판(11) 위에 복수의 다이아몬드 모양이 일렬로 연결된 규칙적인 패턴으로 형성될 수 있다.The first sensing pattern 12 is formed to be connected in a first direction on one surface of the transparent substrate 11. For example, the first sensing pattern 12 may be formed in a regular pattern in which a plurality of diamond shapes are lined up on the transparent substrate 11.

이와 같은 제1 감지 패턴(12)은 X 좌표가 동일한 하나의 열에 위치하는 제1 감지 패턴(12)끼리 서로 연결되도록 형성된 복수의 X 패턴으로 이루어질 수 있다.The first sensing pattern 12 may be formed of a plurality of X patterns formed such that the first sensing patterns 12 positioned in one column having the same X coordinate are connected to each other.

제1 감지 패턴(12)은 열 단위로 금속 패턴(15)과 전기적으로 연결될 수 있도록 패드(12a)를 구비한다. 제1 감지 패턴(12)의 패드(12a)는 열 단위로 형성될 수 있다.The first sensing pattern 12 includes a pad 12a to be electrically connected to the metal pattern 15 in units of columns. The pads 12a of the first sensing pattern 12 may be formed in units of columns.

제2 감지 패턴(14)은 제1 절연막(13) 위에 제2 방향을 따라 연결되도록 형성되며, 제1 감지 패턴(12)과 중첩되지 않도록 제1 감지 패턴(12)과 교호로 배치된다. 예를 들면, 제2 감지 패턴(14)은 제1 감지 패턴(12)과 동일한 다이아몬드 패턴으로 형성될 수 있으며, Y 좌표가 동일한 하나의 행에 위치하는 제2 감지 패턴(14)끼리 서로 연결된다.The second sensing pattern 14 is formed to be connected in a second direction on the first insulating layer 13, and is alternately disposed with the first sensing pattern 12 so as not to overlap the first sensing pattern 12. For example, the second sensing pattern 14 may be formed of the same diamond pattern as the first sensing pattern 12, and the second sensing patterns 14 positioned in one row having the same Y coordinate are connected to each other. .

제2 감지 패턴(14)은 행 단위로 금속 패턴(15)과 전기적으로 연결될 수 있도록 패드(14a)를 구비한다. 제2 감지 패턴(14)의 패드(14a)는 행 단위로 형성될 수 있다.The second sensing pattern 14 includes a pad 14a to be electrically connected to the metal pattern 15 in a row unit. The pad 14a of the second sensing pattern 14 may be formed in a row unit.

한편 제1 및 제2 감지 패턴(12, 14)은 인듐-틴 옥사이드(이하, ITO)와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어지고, 제1 절연막(13)은 투명한 절연 물질로 이루어진다.Meanwhile, the first and second sensing patterns 12 and 14 are made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO), and the first insulating layer 13 is made of a transparent insulating material.

단위의 감지 패턴(12, 14)은 각각 위치 검출 라인(도시하지 않음)과 전기적으로 연결되어 구동 회로(도시하지 않음) 등으로 접촉 위치 신호를 공급한다.Each of the sensing patterns 12 and 14 of the unit is electrically connected to a position detection line (not shown) to supply a contact position signal to a driving circuit (not shown) or the like.

도 1에 도시된 터치 패널(10)에 손 또는 물체가 접촉되면 제1 및 제2 감지 패턴(12, 14), 금속 패턴(15) 및 위치 검출 라인을 경유하여 구동 회로 측으로 접촉 위치에 따른 정전 용량의 변화가 전달된다. 그리고 X 및 Y 입력 처리 회로(도시하지 않음) 등에 의하여 정전 용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 따라 접촉 위치가 파악된다.When a hand or an object comes into contact with the touch panel 10 illustrated in FIG. 1, a power failure according to the contact position toward the driving circuit via the first and second sensing patterns 12 and 14, the metal pattern 15, and the position detection line. The change in dose is communicated. And the contact position is grasped | ascertained as the change of capacitance is converted into an electrical signal by X and Y input processing circuits (not shown) etc.

그러나 종래의 터치 패널(10)은 X 및 Y에 대한 각각의 레이어에 ITO 패턴을 구비하여야 하고, X 레이어와 Y 레이어 사이에 절연층을 구비하여야 하므로 두께가 증가한다. 더불어 터치에 의해 미세하게 발생하는 정전 용량의 변화를 수차례 축적하여야 터치 검출이 가능하기 때문에 높은 주파수로 정전 용량 변화를 감지하여야 한다. 이를 위해서 복잡한 연산 및 통계 처리 과정이 필요하다.However, since the conventional touch panel 10 should have an ITO pattern in each layer for X and Y, and an insulation layer must be provided between the X and Y layers, the thickness increases. In addition, since capacitive changes generated by touch are accumulated several times, touch detection is required to detect capacitive changes at a high frequency. This requires complex computational and statistical processing.

또한 터치 전후의 전기적 신호의 차이가 극히 미세하므로, 터치 감지는 배선 저항의 영향을 받으며 이 때문에 낮은 저항을 유지하기 위하여 금속 패턴(15)과 같은 금속 배선을 필요로 한다. 이러한 금속 패턴(15)을 형성하기 위해 추가의 마스크 공정이 필요하다.In addition, since the difference between the electrical signals before and after the touch is extremely minute, touch sensing is affected by the wiring resistance, and therefore, a metal wiring such as the metal pattern 15 is required to maintain the low resistance. An additional mask process is needed to form this metal pattern 15.

또한 종래의 터치 패널(10)의 터치 검출은 저항 값에 크게 의존하며 노이즈에 민감하기 때문에 터치 검출 감도를 증가시키는 데 많은 어려움이 존재한다.In addition, since touch detection of the conventional touch panel 10 is highly dependent on the resistance value and sensitive to noise, there are many difficulties in increasing the touch detection sensitivity.

더욱이 종래의 터치 패널(10)은 복잡한 연산을 통해 수차례 축적된 정전용량의 미세한 변화를 이용하여 터치를 검출하므로 정확한 터치 면적을 산출할 수 없었다. 따라서, 사용자는 상기 터치 면적을 사용자 입력의 하나의 수단으로 이용하는 것이 현실적으로 불가능하였다.Furthermore, since the touch panel 10 detects a touch by using a minute change in capacitance accumulated several times through a complicated calculation, the touch panel 10 cannot calculate an accurate touch area. Thus, it was practically impossible for a user to use the touch area as one means of user input.

* 1. 터치 면적과 좌표의 검출 * 1. Detection of touch area and coordinates

본 발명의 제 1 측면에 따른 사용자 입력 감지 장치는, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 포함한다. A user input sensing device according to the first aspect of the present invention includes a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area.

여기서, 상기 신호 처리부는 터치된 인접한 전극 패드들에 대응하는 터치 셀 그룹을 추출하고 상기 터치된 터치 셀 그룹의 터치 검출값을 합산함에 의해 상기 터치 면적을 산출할 수 있다.The signal processor may calculate the touch area by extracting a touch cell group corresponding to touched adjacent electrode pads and summing touch detection values of the touched touch cell group.

여기서, 상기 신호 처리부는 복수의 터치 셀 그룹의 터치 면적들을 이용하여, 멀티 터치 좌표를 산출할 수 있다.Here, the signal processor may calculate multi-touch coordinates by using touch areas of a plurality of touch cell groups.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 매트릭스상의 전극 패드의 위치와 상기 전극 패드를 점유하는 터치 면적에 기초하여 상기 터치 좌표를 산출할 수 있다.Here, the signal processor may calculate the touch coordinates based on the position of the electrode pad on the matrix and the touch area occupying the electrode pad.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 매트릭스상의 전극 패드의 위치와 X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 좌표를 산출할 수 있다.Here, the signal processor may calculate the touch coordinates based on the position of the electrode pad on the matrix and the distribution of the touch area in the X-axis and Y-axis directions.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 중심점을 이용하여 터치 좌표를 산출할 수 있다.Here, the signal processor may calculate touch coordinates by using a center point of the touch area in the X and Y axis directions.

본 발명의 제2측면에 따른, 사용자 입력 감지 방법은, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계; 터치 전후에 상기 구동된 터치 셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 단계; 상기 터치 검출값에 기초하여 터치 면적을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 터치 면적과 터치된 전극 패드의 위치 정보를 이용하여 터치 좌표를 산출하는 단계를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, a user input sensing method includes driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material disposed in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; Calculating a touch area based on the touch detection value; And calculating touch coordinates by using the calculated touch area and position information of the touched electrode pad.

여기서, 상기 터치 셀 구동 단계는, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1 축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 터치 검출값 출력 단계는, 터치 전후에 상기 출력된 전압 변화의 차이를 터치 검출값으로서 검출하는 단계를 포함할 수 있다.The driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad using a switch electrically connected to the electrode pad, and applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. And outputting the touch detection value, and detecting the difference in the output voltage change before and after the touch as the touch detection value.

여기서, 상기 터치 검출값에 기초하여 터치가 검출된 인접셀을 포함하는 터치 셀 그룹을 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include extracting a touch cell group including an adjacent cell in which a touch is detected, based on the touch detection value.

여기서, 상기 터치 좌표 산출 단계는 터치 면적의 중심점 좌표에 기초하여 터치 좌표를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the touch coordinates may include calculating touch coordinates based on the coordinates of the center point of the touch area.

여기서, 상기 터치 면적의 중심점 좌표는 상기 전극 패드를 점유하는 터치 면적의 분포에 기초하여 산출될 수 있다.Here, the center point coordinates of the touch area may be calculated based on the distribution of the touch area occupying the electrode pad.

여기서, 상기 터치 면적의 중심점 좌표는 상기 터치 영역의 X 축 방향의 면적 중심점과 Y축 방향의 면적 중심점을 이용하여 산출될 수 있다.Here, the center point coordinates of the touch area may be calculated using an area center point in the X axis direction and an area center point in the Y axis direction of the touch area.

본 발명의 제3측면에 따른 사용자 입력 감지 장치에 이용되는 집적 회로(IC)는, 매트릭스 형태로 배치된 복수의 전극 패드에 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 포함한다.An integrated circuit (IC) used in a user input sensing device according to a third aspect of the present invention includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix form. A driving unit configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating an electrode pad; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area.

여기서, 상기 신호 처리부는 터치된 인접한 전극패드들에 대응하는 터치 셀 그룹을 추출하고 상기 터치된 터치 셀 그룹의 터치 검출값을 합산함에 의해 상기 터치 면적을 산출한다.The signal processor may calculate the touch area by extracting a touch cell group corresponding to touched adjacent electrode pads and summing touch detection values of the touched touch cell group.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 전극 패드의 위치와 상기 전극 패드를 점유하는 터치 면적에 기초하여 상기 터치 좌표를 산출할 수 있다.The signal processor may calculate the touch coordinates based on the position of the electrode pad and the touch area occupying the electrode pad.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 전극 패드의 위치와 터치 패널의X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 중심점을 이용하여 터치 좌표를 산출할 수 있다.Here, the signal processor may calculate touch coordinates by using the position of the electrode pad and the center point of the touch area in the X and Y axis directions of the touch panel.

* 2. 증폭기의 선형성* 2. Linearity of the amplifier

본 발명의 제4측면에 따른, 사용자 입력 감지 장치는, 균일한 면적으로 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압을 출력하는 구동부; 상기 출력된 전압과 기준 셀의 전압의 차 전압을 입력받아 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 검출부는 증폭기를 포함하며, 상기 증폭기의 포화 전압은 상기 전극 패드의 면적이 전부 터치 되었을 때의 차 전압보다 크거나 같다.According to a fourth aspect of the present invention, a user input sensing device includes: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form with a uniform area; A drive unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch; A detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output a touch detection value; And a signal processor configured to calculate a touch area by using the touch detection value and to calculate touch coordinates by using the touch area, wherein the detector comprises an amplifier, wherein the saturation voltage of the amplifier is an area of the electrode pad. All of these are greater than or equal to the difference voltage when touched.

여기서, 상기 증폭기는 차동 증폭기일 수 있다.Here, the amplifier may be a differential amplifier.

여기서, 상기 검출부는 상기 증폭된 차전압을 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 더 포함할 수 있다.The detector may further include an analog-to-digital converter (ADC) for digitally converting the amplified difference voltage.

여기서, 상기 증폭기는 상기 포화 전압보다 작은 입력에 대해 실질적으로 선형 증폭을 수행할 수 있다.Here, the amplifier may perform substantially linear amplification on an input smaller than the saturation voltage.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 매트릭스상의 전극 패드의 위치와 X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 좌표를 산출할 수 있다.Here, the signal processor may calculate the touch coordinates based on the position of the electrode pad on the matrix and the distribution of the touch area in the X-axis and Y-axis directions.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 중심점을 이용하여 터치 좌표를 산출할 수 있다.Here, the signal processor may calculate touch coordinates by using a center point of the touch area in the X and Y axis directions.

본 발명의 제5측면에 따른, 사용자 입력 감지 장치에 이용되는 집적 회로(IC)는, 균일한 면적으로 매트릭스 형태로 배치된 복수의 전극 패드에 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부; 상기 출력된 전압과 기준 셀의 전압의 차 전압을 입력받아 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 검출부는 증폭기를 포함하며, 상기 증폭기의 포화 전압은 상기 전극 패드의 면적이 전부 터치 되었을 때의 차 전압보다 크거나 같다. In accordance with a fifth aspect of the present invention, an integrated circuit (IC) used in a user input sensing device includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix with a uniform area. A driving unit configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using a switch; A detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output a touch detection value; And a signal processor configured to calculate a touch area by using the touch detection value and to calculate touch coordinates by using the touch area, wherein the detector comprises an amplifier, wherein the saturation voltage of the amplifier is an area of the electrode pad. All of these are greater than or equal to the difference voltage when touched.

여기서, 상기 증폭기는 차동 증폭기일 수 있다.Here, the amplifier may be a differential amplifier.

여기서, 상기 검출부는 상기 증폭된 차전압을 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 더 포함할 수 있다.The detector may further include an analog-to-digital converter (ADC) for digitally converting the amplified difference voltage.

여기서, 상기 증폭기는 상기 포화 전압보다 작은 입력에 대해 실질적으로 선형 증폭을 수행할 수 있다.Here, the amplifier may perform substantially linear amplification on an input smaller than the saturation voltage.

여가서, 상기 신호 처리부는 상기 매트릭스상의 전극 패드의 위치와 X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 좌표를 산출할 수 있다.For example, the signal processor may calculate touch coordinates based on a position of the electrode pad on the matrix and a distribution of touch areas in the X and Y axis directions.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 중심점을 이용하여 터치 좌표를 산출할 수 있다.Here, the signal processor may calculate touch coordinates by using a center point of the touch area in the X and Y axis directions.

*3. 터치 검출값과 터치 면적의 선형성* 3. Linearity of touch detection value and touch area

본 발명의 제6측면에 따른, 사용자 입력 감지 장치는, 균일한 면적으로 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압을 출력하는 구동부; 상기 출력된 전압과 기준 셀의 전압의 차 전압을 입력받아 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 검출부는 상기 터치 검출값을 터치 면적과 실질적으로 선형 비례하도록 처리한다.According to a sixth aspect of the present invention, a user input sensing device includes a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form with a uniform area; A drive unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch; A detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output a touch detection value; And a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area, wherein the detector processes the touch detection value to be substantially linearly proportional to the touch area.

여기서, 상기 차 전압은 0부터 상기 전극 패드의 영역이 전부 터치되었을 때의 값(최대값) 사이의 범위를 가질 수 있다.Here, the difference voltage may range from 0 to a value (maximum value) when all regions of the electrode pad are touched.

여기서, 상기 검출부는 상기 차전압의 범위 내에서의 선형 함수를 이용하여 상기 처리를 수행할 수 있다.Here, the detector may perform the processing using a linear function within the range of the difference voltage.

여기서, 상기 검출부는 상기 차전압과 터치 면적과의 함수를 이용하여 상기 처리를 수행할 수 있다.Here, the detector may perform the processing by using a function of the difference voltage and the touch area.

여기서, 상기 검출부는 상기 차전압과 터치 면적과의 역함수를 이용하여 상기 차전압과 터치 면적과의 함수를 보정 처리할 수 있다.Here, the detector may correct the function of the difference voltage and the touch area by using an inverse function of the difference voltage and the touch area.

여기서, 상기 검출부는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 더 포함하고, 상기 차 전압에 대응하는 아날로그 값을 디지털 값으로 변환할 수 있다.The detector may further include an analog-to-digital converter (ADC), and may convert an analog value corresponding to the difference voltage into a digital value.

여기서, 상기 검출부는 상기 디지털 값으로 변환된 차전압과 터치 면적을 매칭 시킨 테이블을 이용하여 상기 처리를 수행할 수 있다.The detector may perform the processing by using a table in which the difference voltage converted into the digital value and the touch area are matched.

여기서, 상기 검출부는 차동 증폭기를 포함하고, 상기 차동 증폭기는 상기 차전압의 증폭값을 출력하여 상기 아날로그-디지털 변환기에 제공할 수 있다.The detection unit may include a differential amplifier, and the differential amplifier may output an amplified value of the difference voltage to provide the analog-to-digital converter.

여기서, 상기 사용자 입력 감지 장치는, 메모리를 더 포함하고, 상기 메모리에 전극 패드에 대응하는 터치 셀 마다의 상기 터치 검출값이 기록될 수 있다.The user input sensing device may further include a memory, and the touch detection value for each touch cell corresponding to the electrode pad may be recorded in the memory.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 메모리의 터치 셀마다 기록된 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출할 수 있다.The signal processor may calculate a touch area by using touch detection values recorded for each touch cell of the memory.

본 발명의 제7측면에 따른 사용자 입력 감지 방법은, 균일한 면적으로 형성되며 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계; 상기 구동된 터치 셀과 기준셀과의 차 전압에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 단계; 상기 터치 검출값에 기초하여 터치 면적 및 터치 좌표를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 터치 검출값은 상기 터치 면적과 실질적으로 선형 비례한다.According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material formed in a uniform area and arranged in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference voltage between the driven touch cell and a reference cell; Calculating a touch area and touch coordinates based on the touch detection value, wherein the touch detection value is substantially linearly proportional to the touch area.

여기서, 상기 터치 셀 구동 단계는, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1 축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.

여기서, 상기 터치 검출값 출력 단계는 0부터 상기 전극 패드 영역이 모두 터치된 경우의 차 전압의 범위 내의 선형 함수를 이용하여 상기 터치 검출값과 상기 터치 면적이 실질적으로 선형 비례하도록 처리하는 단계를 포함할 수 있다.The outputting of the touch detection value may include processing the touch detection value and the touch area to be substantially linearly proportional to each other using a linear function within a range of a difference voltage when all of the electrode pad areas are touched from zero. can do.

여기서, 상기 터치 검출값 출력 단계는 상기 차전압과 터치 면적과의 함수를 이용하여 상기 터치 검출값과 상기 터치 면적이 실질적으로 선형 비례하도록 처리하는 단계를 포함할 수 있다.The outputting of the touch detection value may include processing the touch detection value and the touch area to be substantially linearly proportional to each other by using a function of the difference voltage and the touch area.

여기서, 상기 터치 검출값 출력 단계는 상기 차전압과 터치 면적과의 역함수를 이용하여 상기 차전압과 터치 면적과의 함수를 보정 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.The outputting of the touch detection value may further include correcting a function of the difference voltage and the touch area by using an inverse function of the difference voltage and the touch area.

여기서, 상기 터치 검출값 출력단계는 상기 차전압을 디지털 값으로 변환하고, 상기 디지털 값으로 변환된 차전압과 터치 면적을 매칭 시킨 테이블을 이용하여 상기 터치 검출값과 상기 터치 면적이 실질적으로 선형 비례하도록 처리하는 단계를 포함할 수 있다. The outputting of the touch detection value may include converting the difference voltage into a digital value and using the table matching the difference voltage and the touch area converted into the digital value, the touch detection value and the touch area may be substantially linearly proportional to each other. Processing may be included.

본 발명의 제8측면에 따른, 사용자 입력 감지 장치에 이용되는 집적 회로(IC)는, 균일한 면적으로 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압을 출력하는 구동부; 상기 출력된 전압과 기준 셀의 전압의 차 전압을 입력받아 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 검출부는 상기 터치 검출값을 터치 면적과 실질적으로 선형 비례하도록 처리한다. According to an eighth aspect of the present invention, an integrated circuit (IC) used in a user input sensing device includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads of a transparent material arranged in a matrix in a uniform area. A driving unit configured to output a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch; A detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output a touch detection value; And a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area, wherein the detector processes the touch detection value to be substantially linearly proportional to the touch area.

여기서, 상기 차 전압은 0부터 상기 전극 패드의 영역이 전부 터치되었을 때의 값(최대값) 사이의 범위를 가질 수있다.Here, the difference voltage may range from 0 to a value (maximum value) when all regions of the electrode pad are touched.

여기서, 상기 검출부는 상기 차전압의 범위 내에서의 선형 함수를 이용하여 상기 처리를 수행할 수 있다.Here, the detector may perform the processing using a linear function within the range of the difference voltage.

여기서, 상기 검출부는 상기 차전압과 터치 면적과의 함수를 이용하여 상기 처리를 수행할 수 있다.Here, the detector may perform the processing by using a function of the difference voltage and the touch area.

여기서, 상기 검출부는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 더 포함하고, 상기 차 전압에 대응하는 아날로그 값을 디지털 값으로 변환할 수 있다.The detector may further include an analog-to-digital converter (ADC), and may convert an analog value corresponding to the difference voltage into a digital value.

여기서, 상기 검출부는 상기 디지털 값으로 변환된 차전압과 터치 면적을 매칭 시킨 테이블을 이용하여 상기 처리를 수행할 수 있다.The detector may perform the processing by using a table in which the difference voltage converted into the digital value and the touch area are matched.

*4. 멀티 터치 검출*4. Multi-touch detection

본 발명의 제9측면에 따른 사용자 입력 감지 장치는, 복수의 터치 셀에 각각 대응하는 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압을 출력하는 구동부; 상기 터치 셀 각각으로부터 출력된 전압과 기준 셀의 전압의 차 전압을 입력받아 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 신호 처리부는, 제 1 임계값보다 큰 터치 검출값을 가지는 제 1 터치 셀의 주변 터치 셀들의 터치 검출값을 이용하여 멀티 터치에 속하는 터치 셀 그룹을 생성한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a user input sensing device including: a plurality of electrode pads of a transparent material corresponding to a plurality of touch cells, respectively; A drive unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch; A detector configured to receive a difference voltage between a voltage output from each of the touch cells and a voltage of a reference cell, and output a touch detection value; And a signal processing unit configured to calculate a touch area using the touch detection value and to calculate touch coordinates using the touch area, wherein the signal processing unit includes a first touch having a touch detection value larger than a first threshold value. A touch cell group belonging to a multi-touch is generated by using touch detection values of neighboring touch cells of the cell.

여기서, 상기 신호 처리부는 상기 제1터치 셀과 상기 주변 터치 셀들의 터치 검출값의 합을 제2 임계값과 비교할 수 있다.The signal processor may compare a sum of touch detection values of the first touch cell and the peripheral touch cells with a second threshold value.

여기서, 신호 처리부는 상기 터치 검출값의 합이 제2임계값보다 큰 경우 상기 제 1 터치 셀의 터치 검출값과 상기 주변 터치 셀들의 터치 검출값을 각각 비교할 수 있다.Here, when the sum of the touch detection values is greater than the second threshold value, the signal processor may compare the touch detection value of the first touch cell with the touch detection value of the peripheral touch cells, respectively.

여기서, 신호 처리부는 상기 주변 터치 셀들 중 하나인 제2 터치 셀의 터치 검출값이 제1터치 셀의 터치 검출값보다 큰 경우에는 상기 제2터치 셀을 중심셀로 갱신할 수 있다. The signal processor may update the second touch cell to the center cell when the touch detection value of the second touch cell, which is one of the peripheral touch cells, is greater than the touch detection value of the first touch cell.

본 발명의 제10측면에 따른 사용자 입력 감지 방법은, 균일한 면적으로 형성되며 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계; 상기 구동된 터치 셀과 기준셀과의 차 전압에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 단계; 상기 터치 검출값이 제 1 임계값 보다 큰 제 1 터치 셀을 추출하고, 상기 제 1 터치셀의 주변 터치 셀의 터치 검출 값을 이용하여 멀티 터치에 속하는 터치 셀 그룹을 생성하는 단계; 및 상기 터치 셀 그룹에 핑거 아이디를 매핑하는 단계를 포함한다.According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a user input, comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material formed in a uniform area and arranged in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference voltage between the driven touch cell and a reference cell; Extracting a first touch cell whose touch detection value is larger than a first threshold value, and generating a touch cell group belonging to a multi-touch using touch detection values of peripheral touch cells of the first touch cell; And mapping a finger ID to the touch cell group.

여기서, 터치 셀 그룹 생성 단계는, 상기 제1터치 셀과 상기 주변 터치 셀들의 터치 검출값의 합을 제2 임계값과 비교하는 단계를 포함한다.The generating of the touch cell group may include comparing a sum of touch detection values of the first touch cell and the peripheral touch cells with a second threshold value.

여기서, 터치 셀 그룹 생성 단계는, 상기 터치 검출값의 합이 제2임계값보다 큰 경우 상기 제 1 터치 셀의 터치 검출값과 상기 주변 터치 셀들의 터치 검출값을 각각 비교하는 단계를 포함한다.Here, the generating of the touch cell group may include comparing the touch detection value of the first touch cell with the touch detection value of the peripheral touch cells when the sum of the touch detection values is larger than a second threshold value.

여기서, 터치 셀 그룹 생성 단계는, 상기 주변 터치 셀들 중 하나인 제2 터치 셀의 터치 검출값이 제1터치 셀의 터치 검출값보다 큰 경우에는 상기 제2터치 셀을 중심셀로 갱신하는 단계를 포함한다.The generating of the touch cell group may include updating the second touch cell to the center cell when the touch detection value of the second touch cell, which is one of the peripheral touch cells, is larger than the touch detection value of the first touch cell. Include.

*5. 표시 장치 일체형 사용자 입력 감지 장치* 5. Display unit integrated user input sensing device

본 발명의 제 11 측면에 따른 전자 장치는,터치 패널; 및 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층, 박막 트랜지스터 어레이층, 컬러필터 층을 포함하는 표시 장치를 포함하고, 상기 터치 패널은, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 포함한다. An electronic device according to an eleventh aspect of the present invention includes a touch panel; And a display device including a liquid crystal layer, a thin film transistor array layer, and a color filter layer between the first substrate and the second substrate, wherein the touch panel includes: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to calculate a touch area using the touch detection value and calculate touch coordinates using the touch area.

여기서, 상기 복수의 전극 패드는 단일층으로 형성될 수 있다.Here, the plurality of electrode pads may be formed in a single layer.

여기서, 상기 복수의 전극 패드는 상기 제 2 기판의 상부에 직접 패터닝 될 수 있다.The plurality of electrode pads may be directly patterned on the second substrate.

여기서, 상기 복수의 전극 패드는 상기 제 2 기판의 하부에 직접 패터닝 될 수 있다.Here, the plurality of electrode pads may be directly patterned on the lower portion of the second substrate.

여기서, 상기 구동부, 검출부, 신호 처리부는 상기 표시 장치의 구동 집적 회로(IC)와 일체형으로 구현될 수 있다.The driver, the detector, and the signal processor may be integrated with the driving integrated circuit (IC) of the display device.

*6 감도 조정이 가능한 전자 장치 장치* 6 Electronic device device with adjustable sensitivity

본 발명의 제 12 측면에 따른 전자 장치는, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부; 및 상기 터치 검출값의 크기를 조절함에 의해 터치 감도를 조절할 수 있는 스위치를 포함한다. An electronic device according to a twelfth aspect of the present invention includes a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; A signal processing unit calculating a touch area using the touch detection value and calculating touch coordinates using the touch area; And a switch for adjusting the touch sensitivity by adjusting the size of the touch detection value.

여기서, 상기 스위치는 제1축전기에 인가된 전압 신호의 크기를 변경시키는 스위치일 수 있다.Here, the switch may be a switch for changing the magnitude of the voltage signal applied to the first capacitor.

여기서, 상기 스위치는 제 1 축전기의 정전 용량의 크기를 변경시키는 스위치일 수 있다.Here, the switch may be a switch for changing the magnitude of the capacitance of the first capacitor.

여기서, 상기 스위치는 어플리케이션 프로그램에 의해 제어될 수 있다.Herein, the switch may be controlled by an application program.

본 발명의 제13 측면에 따른 사용자 입력 감지 방법은, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계; 터치 전후에 상기 구동된 터치 셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 단계; 상기 터치 검출값에 기초하여 터치 면적을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 터치 면적과 터치된 전극 패드의 위치 정보를 이용하여 터치 좌표를 산출하는 단계 및 상기 터치 터치 검출값의 크기를 조절함으로써 터치 감도를 조절하는 단계를 포함한다.According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material disposed in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; Calculating a touch area based on the touch detection value; And calculating touch coordinates using the calculated touch area and position information of the touched electrode pad, and adjusting touch sensitivity by adjusting the size of the touch touch detection value.

여기서, 상기 터치 감도 조절 단계는, 상기 제1축전기에 인가된 전압 신호의 크기를 변경시키는 단계를 포함할 수 있다.The adjusting of the touch sensitivity may include changing a magnitude of the voltage signal applied to the first capacitor.

여기서, 상기 터치 감도 조절 단계는, 제 1 축전기의 정전 용량의 크기를 변경시키는 단계를 포함할 수 있다.Here, the adjusting of the touch sensitivity may include changing a magnitude of the capacitance of the first capacitor.

여기서, 상기 터치 감도 조절 단계는 어플리케이션 프로그램에 의해 수행될 수 있다.Here, the touch sensitivity adjustment step may be performed by an application program.

여기서, 상기 터치 감도 조절 단계는 터치 감도가 상이한 제1모드 및 제2모드중 하나를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.The adjusting of the touch sensitivity may include selecting one of a first mode and a second mode having different touch sensitivity.

*7. 면적 크기를 이용한 사용자 입력* 7. User input using area size

본 발명의 제14측면에 따른 전자장치는, 사용자에 의하여 터치될 수 있으며 터치 면적에 따라 다른 크기의 출력 신호를 생성하는 터치 패널; 상기 출력 신호를 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 입력 감지부; 및 동일한 그래픽 인터페이스에 대하여 상기 터치 면적과 기준 면적을 비교하고 비교 결과에 따라 서로 다른 동작을 수행하는 응용 처리부를 포함한다. An electronic device according to a fourteenth aspect of the present invention, a touch panel that can be touched by the user and generates an output signal of a different size according to the touch area; An input sensing unit calculating a touch area using the output signal and calculating touch coordinates using the touch area; And an application processor configured to compare the touch area and the reference area with respect to the same graphic interface and perform different operations according to the comparison result.

여기서, 상기 응용 처리부는 상기 동일한 그래픽 인터페이스에 대하여 사용자의 터치 시간과 기준 시간을 비교하고 비교 결과에 따라 서로 다른 동작을 수행할 수 있다.Here, the application processor may compare the touch time and the reference time of the user with respect to the same graphical interface and perform different operations according to the comparison result.

여기서, 상기 기준 면적 및/또는 상기 기준 시간은 상기 사용자에 의하여 설정 가능하도록 제공될 수 있다.Here, the reference area and / or the reference time may be provided to be set by the user.

여기서, 상기 전자 장치는 상기 터치 면적에 따라 동작하는 터치 입력 모드와 상기 터치 면적에 관계 없이 동작하는 터치 입력 모드를 제공할 수 있다.Here, the electronic device may provide a touch input mode operating according to the touch area and a touch input mode operating regardless of the touch area.

여기서, 상기 터치 패널은 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드를 포함할 수 있다.Here, the touch panel may include a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form.

여기서, 상기 입력 감지부는 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압 신호에 응답하는 전압 변화의 차이에 기초하여 상기 터치 면적을 산출 할 수 있다.Here, the input sensing unit includes a switch and a first capacitor electrically connected to the electrode pad, and changes a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. The touch area can be calculated based on the difference of.

본 발명의 제15측면에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 사용자의 터치 면적에 따라 다른 크기의 출력 신호를 생성하는 단계; 상기 출력 신호를 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 단계; 및 동일한 그래픽 인터페이스에 대하여 상기 터치 면적과 기준 면적을 비교하고 비교 결과에 따라 서로 다른 동작을 수행하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating an electronic device, the method including generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area by using the output signal and calculating touch coordinates by using the touch area; And comparing the touch area with the reference area with respect to the same graphic interface and performing different operations according to the comparison result.

여기서, 상기 동작 수행 단계는 상기 동일한 그래픽 인터페이스에 대하여 사용자의 터치 시간과 기준 시간을 비교하고 비교 결과에 따라 서로 다른 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The performing of the operation may include comparing a touch time and a reference time of the user with respect to the same graphic interface and performing different operations according to a comparison result.

여기서, 상기 기준 면적 및/또는 상기 기준 시간이 상기 사용자에 의하여 설정 가능하도록 제공되는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include providing the reference area and / or the reference time to be set by the user.

여기서, 상기 터치 면적에 따라 동작하는 터치 입력 모드와 상기 터치 면적에 관계 없이 동작하는 터치 입력 모드를 사용자에게 선택 가능하도록 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include providing a user with a touch input mode operating according to the touch area and a touch input mode operating regardless of the touch area.

여기서, 상기 출력 신호 생성 단계는 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.

여기서, 상기 터치 면적 산출 단계는 터치 전후에 상기 구동된 터치 셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 상기 터치 면적을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.

여기서, 상기 터치 셀 구동 단계는 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.

본 발명의 제16 측면에 따른 전자 장치의 동작 방법에 있어서, 사용자의 터치 면적에 따라 다른 크기의 출력 신호를 생성하는 단계; 상기 출력 신호를 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 단계; 및 미리 정해진 터치 입력 모드에서 상기 터치 면적과 기준 면적을 비교하고 비교 결과에 따라 서로 다른 동작을 수행하는 단계를 포함한다.A method of operating an electronic device according to a sixteenth aspect of the present invention, the method comprising: generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area by using the output signal and calculating touch coordinates by using the touch area; And comparing the touch area with the reference area in a predetermined touch input mode and performing different operations according to the comparison result.

여기서, 상기 동작 수행 단계는 상기 미리 정해진 터치 입력 모드에서 대하여 사용자의 터치 시간과 기준 시간을 비교하고 비교 결과에 따라 서로 다른 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The performing of the operation may include comparing a touch time and a reference time of the user in the predetermined touch input mode and performing different operations according to a comparison result.

여기서, 상기 기준 면적 및/또는 상기 기준 시간이 상기 사용자에 의하여 설정 가능하도록 제공되는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include providing the reference area and / or the reference time to be set by the user.

여기서, 상기 출력 신호 생성 단계는 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.

여기서, 상기 터치 면적 산출 단계는 터치 전후에 상기 구동된 터치 셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 상기 터치 면적을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.

여기서, 상기 터치 셀 구동 단계는 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.

*8 면적 크기 변화를 이용한 사용자 입력* 8 User input using area size change

본 발명의 제17측면에 따른 전자장치는, 사용자에 의하여 터치될 수 있으며 터치 면적에 따라 다른 크기의 출력 신호를 생성하는 터치 패널; 상기 출력 신호를 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 입력 감지부; 및 그래픽 유저 인터페이스에 대하여 사용자의 터치 상태가 유지된 채로 상기 터치 면적이 변화함에 따라 미리 정해진 동작을 수행하는 응용 처리부를 포함한다. An electronic device according to a seventeenth aspect of the present invention, a touch panel that can be touched by the user and generates an output signal of a different size according to the touch area; An input sensing unit calculating a touch area using the output signal and calculating touch coordinates using the touch area; And an application processing unit configured to perform a predetermined operation as the touch area is changed while the user's touch state is maintained with respect to the graphical user interface.

여기서, 상기 응용 처리부는 상기 터치 좌표가 미리 정해진 범위 내에서 일정 시간 이상 활성화되고, 터치 셀 및 인접 터치 셀에 연속적으로 터치가 검출되면 상기 터치 상태가 유지된 것으로 판단할 수 있다.Here, the application processing unit may determine that the touch state is maintained when the touch coordinates are activated for a predetermined time or more within a predetermined range and a touch is continuously detected in the touch cell and the adjacent touch cell.

여기서, 상기 미리 정해진 동작을 수행하기 위한 상기 터치 면적의 증가량 및/또는 상기 터치 면적의 감소량의 기준값은 상기 사용자에 의하여 설정 가능하도록 제공될 수 있다.Here, the reference value of the increase amount of the touch area and / or the decrease amount of the touch area for performing the predetermined operation may be provided to be set by the user.

여기서, 상기 터치 면적의 변화에 따라 동작하는 터치 입력 모드와 상기 터치 면적의 변화에 관계 없이 동작하는 터치 입력 모드를 제공할 수 있다.Here, the touch input mode operating according to the change of the touch area and the touch input mode operating regardless of the change in the touch area may be provided.

여기서, 상기 터치 패널은 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드를 포함할 수 있다.Here, the touch panel may include a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form.

여기서, 상기 입력 감지부는 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압 신호에 응답하는 전압 변화의 차이에 기초하여 상기 터치 면적을 산출할 수 있다.Here, the input sensing unit includes a switch and a first capacitor electrically connected to the electrode pad, and changes a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. The touch area may be calculated based on the difference of.

본 발명의 제 18측면에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 사용자의 터치 면적에 따라 다른 크기의 출력 신호를 생성하는 단계; 상기 출력 신호를 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 단계; 및 그래픽 유저 인터페이스에 대하여 사용자의 터치 상태가 유지된 채로 상기 터치 면적이 변화함에 따라 미리 정해진 동작을 수행하는 단계를 포함한다.An operation method of an electronic device according to an eighteenth aspect of the present invention includes generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area by using the output signal and calculating touch coordinates by using the touch area; And performing a predetermined operation as the touch area is changed while the user's touch state is maintained with respect to the graphical user interface.

여기서, 상기 동작 수행 단계는 상기 터치 좌표가 미리 정해진 범위 내에서 일정 시간 이상 활성화되고, 터치 셀 및 인접 터치 셀에 연속적으로 터치가 검출되면 상기 터치 상태가 유지된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the performing of the operation may include determining that the touch state is maintained when the touch coordinates are activated for a predetermined time or more within a predetermined range and a touch is continuously detected on the touch cell and the adjacent touch cell. .

여기서, 상기 미리 정해진 동작을 수행하기 위한 상기 터치 면적의 증가량 및/또는 상기 터치 면적의 감소량의 기준값이 상기 사용자에 의하여 설정 가능하도록 제공되는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the method may further include providing a reference value of the increase amount of the touch area and / or the decrease amount of the touch area for performing the predetermined operation to be set by the user.

여기서, 상기 터치 면적의 변화에 따라 동작하는 터치 입력 모드와 상기 터치 면적의 변화에 관계 없이 동작하는 터치 입력 모드를 사용자에게 선택 가능하도록 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include providing a user with a touch input mode operating according to the change of the touch area and a touch input mode operating regardless of the change of the touch area.

여기서, 상기 출력 신호 생성 단계는 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.

여기서, 상기 터치 면적 산출 단계는 터치 전후에 상기 구동된 터치 셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 상기 터치 면적을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.

여기서, 상기 터치 셀 구동 단계는 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.

본 발명의 제19측면에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 사용자의 터치 면적에 따라 다른 크기의 출력 신호를 생성하는 단계; 상기 출력 신호를 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 단계; 및 미리 정해진 터치 입력 모드에서 사용자의 터치 상태가 유지된 채로 상기 터치 면적이 변화함에 따라 미리 정해진 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.An operating method of an electronic device according to a nineteenth aspect of the present invention includes generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area by using the output signal and calculating touch coordinates by using the touch area; And performing a predetermined operation as the touch area is changed while the user's touch state is maintained in a predetermined touch input mode.

여기서, 상기 동작 수행 단계는 상기 터치 좌표가 미리 정해진 범위 내에서 일정 시간 이상 활성화되고, 터치 셀 및 인접 터치 셀에 연속적으로 터치가 검출되면 상기 터치 상태가 유지된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the performing of the operation may include determining that the touch state is maintained when the touch coordinates are activated for a predetermined time or more within a predetermined range and a touch is continuously detected on the touch cell and the adjacent touch cell. .

여기서, 상기 미리 정해진 동작을 수행하기 위한 상기 터치 면적의 증가량 및/또는 상기 터치 면적의 감소량의 기준값이 상기 사용자에 의하여 설정 가능하도록 제공되는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the method may further include providing a reference value of the increase amount of the touch area and / or the decrease amount of the touch area for performing the predetermined operation to be set by the user.

여기서, 상기 출력 신호 생성 단계는 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.

여기서, 상기 터치 면적 산출 단계는 터치 전후에 상기 구동된 터치 셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 상기 터치 면적을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.

여기서, 상기 터치 셀 구동 단계는 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.

*9. 3차원 콘텐츠 시점 변화* 9. 3D content viewpoint change

본 발명의 제20측면에 따른 전자장치는, 사용자에 의하여 터치될 수 있으며 터치 면적에 따라 다른 크기의 출력 신호를 생성하는 터치 패널; 상기 출력 신호를 이용하여 터치 면적을 산출하는 입력 감지부; 및 3차원으로 표시 가능한 콘텐츠에 대하여 사용자의 터치 상태가 유지된 채로 상기 터치 면적이 변화할 때 상기 터치 면적의 변화에 응답하여 상기 3차원으로 표시 가능한 콘텐츠의 시점을 변화시키는 응용 처리부를 포함한다.An electronic device according to a twentieth aspect of the present invention includes a touch panel that can be touched by a user and generates an output signal having a different size according to a touch area; An input detector configured to calculate a touch area using the output signal; And an application processor configured to change the viewpoint of the content that can be displayed in three dimensions in response to the change of the touch area when the touch area is changed while the user's touch state is maintained with respect to the content that can be displayed in three dimensions.

여기서, 상기 시점의 변화 방향은 상기 터치 면적의 변화와 함께 발생한 터치 좌표의 변화 방향에 의해 결정될 수 있다.Here, the change direction of the viewpoint may be determined by the change direction of the touch coordinates generated with the change of the touch area.

여기서, 상기 시점의 변화는 상기 콘텐츠를 특정 축 또는 포인트를 기준으로 상기 터치 면적의 변화에 대응하는 각도만큼 회전시킴으로써 수행될 수 있다.Here, the change of the viewpoint may be performed by rotating the content by an angle corresponding to the change of the touch area with respect to a specific axis or point.

여기서, 상기 터치 패널은 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드를 포함할 수 있다.Here, the touch panel may include a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form.

여기서, 상기 입력 감지부는 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압 신호에 응답하는 전압 변화의 차이에 기초하여 상기 터치 면적을 산출할 수 있다.Here, the input sensing unit includes a switch and a first capacitor electrically connected to the electrode pad, and changes a voltage in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. The touch area may be calculated based on the difference of.

본 발명의 제 21측면에 따른, 전자 장치의 동작 방법은, 사용자의 터치 면적에 따라 다른 크기의 출력 신호를 생성하는 단계; 상기 출력 신호를 이용하여 터치 면적을 산출하는 단계; 및 사용자의 터치 상태가 유지된 채로 상기 터치 면적이 변화할 때 상기 터치 면적의 변화에 따라 3차원으로 표시 가능한 콘텐츠의 시점을 변화시키는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of operating an electronic device, the method including generating an output signal having a different size according to a touch area of a user; Calculating a touch area using the output signal; And changing the viewpoint of content that can be displayed in three dimensions according to the change of the touch area when the touch area is changed while the user's touch state is maintained.

여기서, 상기 시점 변화 단계는 상기 터치 면적 변화 시 발생한 터치 좌표의 변화 방향으로 상기 3차원으로 표시 가능한 콘텐츠의 시점을 변하게 하는 단계를 포함한다.Here, the viewpoint change step includes changing the viewpoint of the content that can be displayed in the three-dimensional direction in the change direction of the touch coordinates generated when the touch area is changed.

여기서, 상기 터치 좌표의 변화 방향에 따라 동작하는 터치 입력 모드와 상기 터치 좌표의 변화 방향에 관계 없이 동작하는 터치 입력 모드를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include setting a touch input mode that operates according to the change direction of the touch coordinates and a touch input mode that operates regardless of the change direction of the touch coordinates.

여기서, 상기 출력 신호 생성 단계는 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the output signal may include driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form.

여기서, 상기 터치 면적 산출 단계는 터치 전후에 상기 구동된 터치 셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 상기 터치 면적을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the touch area may include calculating the touch area based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch.

여기서, 상기 터치 셀 구동 단계는 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad by using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. It may include the step.

여기서, 상기 시점의 변화는 상기 콘텐츠를 특정 축 또는 포인트를 기준으로 상기 터치 면적의 변화에 대응하는 각도만큼 회전시킴으로써 수행될 수 있다.Here, the change of the viewpoint may be performed by rotating the content by an angle corresponding to the change of the touch area with respect to a specific axis or point.

*10 . 터치 형상 정보 생성* 10. Create Touch Geometry Information

본 발명의 제 22측면에 따른 사용자 입력 감지 장치에 있어서, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제 1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제 1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 복수의 전극 패드에서 검출된 상기 터치 검출 값을 이용하여 터치 영역의 형상 정보를 생성하는 신호 처리부를 포함한다. A user input sensing device according to a twenty-second aspect of the present invention, comprising: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to generate shape information of the touch area using the touch detection values detected by the plurality of electrode pads.

여기서, 상기 신호 처리부는, 상기 터치 검출 값에 기초하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성할 수 있다. The signal processor may calculate a touch area based on the touch detection value, and generate shape information of the touch area based on the touch area.

여기서, 상기 신호 처리부는, 터치된 전극 패드들에 대응하는 터치셀 그룹을 추출하고, 상기 터치셀 그룹에 속하는 터치셀 각각에 대한 터치 면적에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성할 수 있다.The signal processor may extract a touch cell group corresponding to the touched electrode pads, and generate shape information of the touch area based on the touch area of each touch cell belonging to the touch cell group.

여기서, 상기 신호 처리부는, 상기 터치셀 그룹에 대한 X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성할 수 있다.Here, the signal processor may generate shape information of the touch area based on distribution of touch areas in the X-axis and Y-axis directions of the touch cell group.

여기서, 상기 신호 처리부는, 터치된 전극 패드들에 대응하는 터치셀 그룹을 추출하고, 상기 터치셀 그룹의 제1축 길이와 제2축 길이의 비율을 상기 형상 정보로서 생성할 수 있다.The signal processor may extract a touch cell group corresponding to the touched electrode pads and generate a ratio of the first axis length and the second axis length of the touch cell group as the shape information.

여기서, 상기 신호 처리부는, 터치된 전극 패드들에 대응하는 터치셀 그룹을 추출하고, 상기 터치셀 그룹내의 터치된 영역의 제1축 길이와 제2축 길이의 비율을 상기 형상 정보로서 생성할 수 있다.Here, the signal processor may extract a touch cell group corresponding to the touched electrode pads, and generate a ratio of the first axis length and the second axis length of the touched area in the touch cell group as the shape information. have.

여기서, 상기 제1축과 제2축은 서로 수직일 수 있다.Here, the first axis and the second axis may be perpendicular to each other.

여기서, 상기 제1축과 제2축은 각각 장축과 단축일 수 있다. Here, the first axis and the second axis may be a long axis and a short axis, respectively.

여기서, 상기 신호 처리부는, 상기 제1축 또는 제2축과 X 축 또는 Y축이 이루는 각도를 상기 형상 정보로서 생성할 수 있다.Here, the signal processor may generate, as the shape information, an angle formed between the first axis or the second axis and the X axis or the Y axis.

본 발명의 제 23측면에 따른 사용자 입력 감지 방법은, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치셀을 구동시키는 단계; 터치 전후에 상기 구동된 터치셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 단계; 및 복수의 전극 패드에서 검출된 상기 터치 검출값에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성하는 단계를 포함한다.According to a twenty-third aspect of the present invention, there is provided a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material disposed in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; And generating shape information of the touch area based on the touch detection values detected by the plurality of electrode pads.

여기서, 상기 터치셀 구동 단계는, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 터치 검출값 출력 단계는, 터치 전후에 상기 출력된 전압 변화의 차이를 터치 검출값으로서 검출하는 단계를 포함할 수 있다.The driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad using a switch electrically connected to the electrode pad, and applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. And outputting the touch detection value, and detecting the difference in the output voltage change before and after the touch as the touch detection value.

여기서, 상기 형상 정보를 생성하는 단계는, 상기 터치 검출값에 기초하여 터치 면적을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 터치 면적에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the shape information may include: calculating a touch area based on the touch detection value; And generating shape information of the touch area based on the calculated touch area.

여기서, 상기 형상 정보를 생성하는 단계는, 터치된 전극 패드들에 대응하는 터치셀 그룹을 추출하고, 상기 터치셀 그룹의 제1축 길이와 제2축 길이의 비율을 상기 형상 정보로서 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the shape information may include extracting a touch cell group corresponding to the touched electrode pads and generating a ratio of the first axis length and the second axis length of the touch cell group as the shape information. It may include.

본 발명의 제24측면에 따른 입력 감지 장치를 포함하는 전자 장치는, 매트릭스 형태로 배치된 복수의 전극 패드에 전기적으로 연결된 스위치와 제1축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 터치 검출값으로서 출력하는 입력 감지 장치; 및 복수의 전극 패드들에 대응하는 터치 셀 그룹의 터치 검출값을 이용하여 터치 영역의 형상 정보를 산출하는 중앙 처리 장치(CPU)를 포함하며, 상기 중앙 처리 장치는 터치가 검출된 터치 셀 그룹의 제1축 길이 데이터 및 제2축 길이 데이터를 상기 입력 감지 장치로부터 수신하여 상기 형상 정보를 산출한다.An electronic device including an input sensing device according to a twenty-fourth aspect of the present invention includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix, and charges the electrode pad using the switch. And an input sensing device that floats and outputs a voltage change in response to the voltage signal applied to the first capacitor as a touch detection value. And a central processing unit (CPU) configured to calculate shape information of the touch area by using the touch detection values of the touch cell groups corresponding to the plurality of electrode pads, wherein the central processing unit includes the touch cell group of the touch cell group in which the touch is detected. The shape information is calculated by receiving first axis length data and second axis length data from the input sensing device.

본 발명의 제25측면에 따른, 입력 감지 장치를 포함하는 전자 장치는, 매트릭스 형태로 배치된 복수의 전극 패드에 전기적으로 연결된 스위치와 제1축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 터치 검출값으로서 출력하는 입력 감지 장치; 및 복수의 전극 패드들에 대응하는 터치 셀 그룹의 터치 검출값을 이용하여 터치 영역의 형상 정보를 산출하는 중앙 처리 장치(CPU)를 포함하며, 상기 중앙 처리 장치는 터치가 검출된 터치 셀 그룹내의 터치 셀별 터치 면적 값에 기초하여 상기 형상 정보를 산출한다.According to a twenty-fifth aspect of the present invention, an electronic device including an input sensing device includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix, and the electrode pad is connected using the switch. An input sensing device that outputs a voltage change in response to the voltage signal applied to the first capacitor as a touch detection value after charging and floating; And a central processing unit (CPU) configured to calculate shape information of the touch area by using touch detection values of the touch cell groups corresponding to the plurality of electrode pads, wherein the central processing unit includes a touch cell in the touch cell group where the touch is detected. The shape information is calculated based on the touch area value of each touch cell.

*11. 터치 형상 정보 제어* 11. Touch Geometry Information Control

본 발명의 제26 측면에 따른, 사용자 입력 감지 장치는, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제 1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제 1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출 값을 이용하여 터치 영역의 형상 정보를 생성하고, 상기 생성된 터치 영역의 형상 정보가 변경되면 상기 변경에 대응하는 제어 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함한다.According to a twenty sixth aspect of the present disclosure, a user input sensing device may include: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to generate shape information of the touch area by using the touch detection value and to generate a control signal corresponding to the change when the generated shape information of the touch area is changed.

여기서, 상기 신호 처리부는, 터치가 유지된 상태에서 상기 터치 영역의 형상 정보가 변경되면, 상기 변경에 대응하는 제어 신호를 생성할 수 있다.Here, when the shape information of the touch area is changed while the touch is maintained, the signal processor may generate a control signal corresponding to the change.

여기서, 상기 생성된 터치 영역의 형상 정보는, 상기 형상의 중심을 지나는 중심축의 기울기 정보를 포함할 수 있다.The shape information of the generated touch area may include slope information of a central axis passing through the center of the shape.

여기서, 상기 중심축의 기울기가 상기 임계치 이상 변경되면, 화면에 표시된 콘텐츠에 대한 회전 신호를 생성할 수 있다.Here, when the slope of the central axis is changed more than the threshold value, it is possible to generate a rotation signal for the content displayed on the screen.

본 발명의 제27측면에 따른, 사용자 입력 감지 방법은, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치셀을 구동시키는 단계; 터치 전후에 상기 구동된 터치셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 단계; 상기 터치 검출값에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 터치 영역의 형상 정보가 변경되면 상기 변경에 대응하는 제어 신호를 생성하는 단계를 포함한다.According to a twenty-seventh aspect of the present invention, there is provided a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material disposed in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; Generating shape information of a touch area based on the touch detection value; And generating a control signal corresponding to the change when the shape information of the generated touch area is changed.

여기서, 상기 터치셀 구동 단계는, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 터치 검출값 출력 단계는, 터치 전후에 상기 출력된 전압 변화의 차이를 터치 검출값으로서 검출하는 단계를 포함할 수 있다.The driving of the touch cell may include charging and floating the electrode pad using a switch electrically connected to the electrode pad, and applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad. And outputting the touch detection value, and detecting the difference in the output voltage change before and after the touch as the touch detection value.

여기서, 상기 생성된 터치 영역의 형상 정보는, 상기 형상의 중심을 지나는 중심축의 기울기 정보를 포함할 수 있다.The shape information of the generated touch area may include slope information of a central axis passing through the center of the shape.

여기서, 상기 중심축의 기울기가 상기 임계치 이상 변경되면, 화면에 표시된 콘텐츠에 대한 회전 신호를 생성할 수 있다.Here, when the slope of the central axis is changed more than the threshold value, it is possible to generate a rotation signal for the content displayed on the screen.

본 발명의 제28측면에 따른 입력 감지 장치를 포함하는 전자 장치는, 매트릭스 형태로 배치된 복수의 전극 패드에 전기적으로 연결된 스위치와 제1축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 터치 검출값으로서 출력하는 입력 감지 장치; 및 상기 입력 감지 장치로부터 전송된 정보에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성하는 중앙 처리 장치(CPU)를 포함하고, 상기 터치 영역의 형상 정보는 복수의 전극 패드들에 대응하는 터치 셀 그룹의 터치 검출 값을 이용하여 산출된다.An electronic device including an input sensing device according to a twenty-eighth aspect of the present invention includes a switch and a first capacitor electrically connected to a plurality of electrode pads arranged in a matrix, and charges the electrode pad using the switch. And an input sensing device that floats and outputs a voltage change in response to the voltage signal applied to the first capacitor as a touch detection value. And a central processing unit (CPU) to generate shape information of the touch area based on the information transmitted from the input sensing device, wherein the shape information of the touch area includes a touch of a touch cell group corresponding to a plurality of electrode pads. It is calculated using the detected value.

여기서, 상기 생성된 터치 영역의 형상 정보는, 상기 형상의 중심을 지나는 중심축의 기울기 정보를 포함하고, 상기 중앙 처리 장치는, 상기 중심축의 기울기가 임계치 이상 변경되면 상기 변경에 대응하는 제어 신호를 생성할 수 있다.Here, the shape information of the generated touch area includes inclination information of a central axis passing through the center of the shape, and the central processing unit generates a control signal corresponding to the change when the inclination of the central axis changes by more than a threshold value. can do.

여기서, 상기 중앙 처리 장치는, 터치가 검출된 터치 셀 그룹의 제1축 길이 데이터 및 제2축 길이 데이터를 상기 터치 감지 장치로부터 수신하여 상기 형상 정보를 산출할 수 있다.The CPU may calculate the shape information by receiving the first axis length data and the second axis length data of the touch cell group from which the touch is detected, from the touch sensing device.

*12. 포인팅 커서 제어* 12. Pointing Cursor Control

본 발명의 제29측면에 따른, 사용자 입력 감지 장치는, 투명 소재의 기판 위에 매트릭스 형태로 배치된 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 터치 출력값을 이용하여 터치 면적 및 터치 좌표를 산출하고 상기 산출된 터치 좌표의 이동에 기초하여 화면상의 포인팅 커서가 이동되도록 제어하는 신호 처리부를 포함한다.According to a twenty-ninth aspect of the present invention, a user input sensing device includes: a plurality of electrode pads disposed in a matrix form on a substrate made of a transparent material; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to calculate a touch area and touch coordinates using the touch output value and to control a pointing cursor on the screen to be moved based on the calculated movement of the touch coordinates.

여기서, 상기 사용자 입력 감지 장치는, 상기 복수의 전극 패드 중 일부는 상기 포인팅 커서를 이동시키기 위한 트랙 패드 영역에 할당될 수 있다.Here, in the user input sensing device, some of the plurality of electrode pads may be allocated to a track pad area for moving the pointing cursor.

여기서, 상기 트랙 패드 영역은, 사용자에게 트랙 패드 영역을 표시하는데 할당된 외부 표시 영역 및 상기 외부 표시 영역내의 좌표 이동을 산출하는 것을 보조하는 확장 영역을 포함할 수 있다.Here, the track pad area may include an external display area allocated for displaying a track pad area to a user and an extended area for assisting in calculating coordinate movement in the external display area.

여기서, 상기 신호 처리부는, 접촉 수단이 상기 트랙 패드 영역에 터치되어 이동되는 방향에 기초하여 포인팅 커서가 프리무빙 방식으로 이동되도록 제어할 수 있다.The signal processor may control the pointing cursor to move in a free moving manner based on a direction in which the contact means touches and moves to the track pad area.

여기서, 상기 신호 처리부는, 접촉 수단이 상기 트랙 패드 영역에 터치되어 이동되는 방향에 기초하여 상기 포인팅 커서가 상하좌우 중 하나의 방향으로 이동되도록 제어할 수 있다.The signal processor may control the pointing cursor to move in one of up, down, left, and right directions based on a direction in which the contact means touches and moves the track pad area.

여기서, 상기 트랙 패드 영역의 터치 해상도는 상기 트랙 패드 영역 외부의 영역의 터치 해상도와 상이할 수 있다.Here, the touch resolution of the track pad area may be different from the touch resolution of an area outside the track pad area.

여기서, 상기 신호 처리부는, 상기 트랙 패드에 대응되는 터치 면적이 임계치 이상이면 상기 포인팅 커서가 클릭되도록 제어할 수 있다.The signal processor may control the pointing cursor to be clicked when the touch area corresponding to the track pad is equal to or larger than a threshold.

여기서, 상기 임계치는,상기 외부 표시 영역이 전부 터치된 터치 면적일 수 있다.The threshold may be a touch area where all of the external display area is touched.

본 발명의 제30측면에 따른 사용자 입력 감지 방법은, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드에 대응하는 터치셀을 구동시키는 단계; 터치 전후에 상기 구동된 터치셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 단계; 상기 터치 검출값에 기초하여 터치 면적 및 터치 좌표를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 터치 좌표의 이동에 기초하여 화면상의 포인팅 커서를 이동시키는 단계를 포함한다.According to a thirtieth aspect of the present invention, there is provided a user input sensing method comprising: driving a touch cell corresponding to a plurality of electrode pads of a transparent material arranged in a matrix; Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; Calculating a touch area and touch coordinates based on the touch detection value; And moving the pointing cursor on the screen based on the calculated movement of the touch coordinates.

여기서, 상기 포인팅 커서를 이동시키는 단계는, 상기 트랙 패드에 대응되는 터치 면적이 임계치 이상이면 화면상의 상기 포인팅 커서를 클릭시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The moving of the pointing cursor may further include clicking the pointing cursor on a screen when the touch area corresponding to the track pad is greater than or equal to a threshold.

*13. 가상 키보드의 트랙패드 구현* 13. Trackpad implementation of virtual keyboard

본 발명의 제31측면에 따른 인터페이스 장치는, 터치 스크린에 하나 이상의 키가 배열된 가상 키보드를 표시하는 제 1 영역 및 상기 가상 키보드에 인접하여 상기 터치 스크린내의 포인팅 커서의 동작을 제어하는 제 2 영역을 표시하는 출력부; 및 상기 제 2 영역의 터치 좌표의 이동에 응답하여 상기 포인팅 커서의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함한다.An interface device according to a thirty-first aspect of the present invention includes a first area for displaying a virtual keyboard having one or more keys arranged on a touch screen, and a second area for controlling an operation of a pointing cursor in the touch screen adjacent to the virtual keyboard. Output unit for displaying; And a controller configured to generate a control signal for controlling an operation of the pointing cursor in response to movement of touch coordinates of the second area.

여기서, 상기 인터페이스 장치는, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및 상기 산출된 터치 면적과 터치된 전극 패드의 위치 정보를 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 더 포함할 수 있다.Here, the interface device, a plurality of electrode pads of a transparent material arranged in a matrix form; A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And a signal processor configured to calculate touch coordinates using the calculated touch area and position information of the touched electrode pad.

여기서, 상기 인터페이스 장치는, 상기 터치 스크린내의 제 1 영역에 대응하는 전극 패드 및 상기 터치 스크린내의 제 2 영역에 대응하는 전극 패드를 각각 할당하는 설정부를 더 포함할 수 있다.The interface device may further include a setting unit for allocating an electrode pad corresponding to the first area of the touch screen and an electrode pad corresponding to the second area of the touch screen.

여기서, 상기 설정부는, 상기 터치 스크린내의 제 1 영역에 대응하는 전극 패드에 관한 정보 및 상기 터치 스크린내의 제 2 영역에 대응하는 전극 패드에 관한 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.The setting unit may store at least one of information about an electrode pad corresponding to a first area of the touch screen and information about an electrode pad corresponding to a second area of the touch screen.

여기서, 상기 제 2 영역은 상기 가상 키보드 상단 중앙부에 배치될 수 있다.Here, the second area may be disposed at the upper center portion of the virtual keyboard.

여기서, 상기 가상 키보드가 이동하면, 상기 가상 키보드의 이동에 대응하여 상기 제 2 영역이 재설정될 수 있다.Here, when the virtual keyboard is moved, the second area may be reset in response to the movement of the virtual keyboard.

여기서, 상기 표시부는, 상기 제 2 영역의 일측에 특정 기능을 제공하는 특수 기능키를 표시하는 제 3 영역을 더 표시할 수 있다.Here, the display unit may further display a third area displaying a special function key for providing a specific function on one side of the second area.

본 발명의 제32측면에 따른 인터페이스 방법은, 터치 스크린내의 제 1 영역에 하나 이상의 키가 배열된 가상 키보드를 표시하는 단계;An interface method according to a thirty-second aspect of the present invention includes: displaying a virtual keyboard having one or more keys arranged in a first area of a touch screen;

상기 가상 키보드에 인접하여 상기 터치 스크린내에 포인팅 커서의 동작을 제어하기 위한 제 2 영역을 표시하는 단계; 및 상기 제 2 영역의 터치 좌표의 이동에 응답하여 상기 포인팅 커서의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계를 포함한다.Displaying a second area adjacent to the virtual keyboard for controlling the operation of a pointing cursor in the touch screen; And generating a control signal for controlling the operation of the pointing cursor in response to the movement of the touch coordinates of the second area.

여기서, 상기 제 2 영역은 상기 가상 키보드의 상단 중앙부에 위치할 수 있다.Here, the second area may be located at the upper center portion of the virtual keyboard.

여기서, 상기 제 2 영역에서의 터치 좌표의 이동에 응답하여 포인팅 커서가 단속적 또는 연속적으로 이동되는 것인 인터페이스 방법Here, the interface method in which the pointing cursor is moved intermittently or continuously in response to the movement of the touch coordinates in the second area.

..

*14. 신호 배선으로 인한 오동작 방지* 14. Prevents malfunction due to signal wiring

본 발명의 제33측면에 따른 사용자 입력 감지 장치는, 단일 층에 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드; 상기 복수의 전극 패드상의 터치를 검출하는 집적 회로(IC); 및 상기 집적 회로(IC)와 상기 복수의 전극 패드를 서로 연결하는 신호 배선을 포함하고, 상기 신호 배선은 상기 전극 패드와 동일한 층에 동일한 소재로 형성되며, 상기 신호 배선은 상기 터치가 검출되는 영역을 가로 질러 상기 집적 회로(IC)에 연결되며, 상기 집적 회로는 특정 전극 패드의 터치 검출값이 임계치 이상인 경우에 해당 전극 패드에 터치가 발생한 것으로 검출한다.According to a thirty-third aspect of the present invention, there is provided a user input sensing device comprising: a plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix on a single layer; An integrated circuit (IC) for detecting touch on the plurality of electrode pads; And signal wires connecting the integrated circuit IC and the plurality of electrode pads to each other, wherein the signal wires are formed of the same material on the same layer as the electrode pads, and the signal wires are an area where the touch is detected. Connected to the integrated circuit IC, the integrated circuit detects that a touch is generated on the electrode pad when the touch detection value of the specific electrode pad is greater than or equal to a threshold.

여기서, 상기 집적 회로는, 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압을 출력하는 구동부; 상기 출력된 전압과 기준 셀의 전압의 차 전압을 입력받아 상기 터치 검출값으로서 출력하는 검출부; 및 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부를 포함할 수 있다.Here, the integrated circuit includes a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and responds to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. A driver for outputting a voltage; A detector configured to receive a difference voltage between the output voltage and the voltage of the reference cell and output the touch voltage as the touch detection value; And a signal processing unit calculating a touch area using the touch detection value and calculating touch coordinates using the touch area.

여기서, 상기 전극 패드와 신호 배선은 ITO(indium-tin-oxide)로 구현될 수 있다.Here, the electrode pad and the signal line may be implemented by indium-tin-oxide (ITO).

여기서, 전극 패드와 신호 배선은 동일한 공정에 의해 기판위에 형성될 수 있다.Here, the electrode pad and the signal wiring may be formed on the substrate by the same process.

여기서, 상기 전극 패드와 신호 배선이 형성되는 기판은 사용자 입력 감지 장치가 실장되는 전자 장치의 커버 유리가 될 수 있다.The substrate on which the electrode pad and the signal line are formed may be a cover glass of the electronic device on which the user input sensing device is mounted.

여기서, 상기 전극 패드와 신호 배선이 형성되는 기판은 사용자 입력 감지 장치와 일체형으로 구현되는 표시 장치 내의 필름 또는 유리 기판이 될 수 있다.The substrate on which the electrode pad and the signal line are formed may be a film or a glass substrate in a display device that is integrally implemented with a user input sensing device.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 투명 도전 물질로만 이루어진 진정한 원 레이어 터치 패널 구현이 가능하다. 또한, 구현된 터치 패널은 디스플레이 장치와 같은 전자 장치에 용이하게 일체화될 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, a true one-layer touch panel made of only a transparent conductive material may be implemented. In addition, the implemented touch panel may be easily integrated into an electronic device such as a display device.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 독립적인 터치 셀을 이용하여 정확한 터치 면적과 터치 좌표를 검출할 수 있다. 검출된 터치 면적과 터치 좌표를 이용하여 다양한 새로운 사용자 입력 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to an exemplary embodiment of the present invention, an accurate touch area and touch coordinates can be detected using independent touch cells. Various new user input methods may be provided using the detected touch area and touch coordinates.

도 1은 종래의 터치 패널의 분해 평면도이다.1 is an exploded plan view of a conventional touch panel.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 감지 장치의 블록도이다.2 is a block diagram of a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3a은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 셀의 등가 회로도이다.3A is an equivalent circuit diagram of a touch cell according to one embodiment of the present invention.

도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 셀의 등가 회로도이다.3B is an equivalent circuit diagram of a touch cell according to one embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 셀의 파형도이다.4 is a waveform diagram of a touch cell according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 셀 및 검출부의 개략적인 블록도이다.5 is a schematic block diagram of a touch cell and a detector according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 검출부의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.6 is a graph for explaining an operation of a detector according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 셀과 기준셀의 전압 차를 터치 정전용량의 함수로 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the voltage difference between a touch cell and a reference cell as a function of touch capacitance in accordance with one embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 터치 셀과 메모리의 대응 관계를 설명하기 위한 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating a correspondence relationship between a touch cell and a memory in a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 면적 및 터치 좌표의 산출 방법을 도시한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of calculating touch area and touch coordinates according to an embodiment of the present invention.

도 10 내지 도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 면적 및 터치 좌표를 산출하는 방법을 구체적으로 도시한 도면이다.10 to 13 are diagrams illustrating in detail a method of calculating a touch area and touch coordinates according to an embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 한 실시예에 따라 멀티 터치를 검출하는 방법을 도시한 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating a method of detecting a multi-touch according to an embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.15 is a block diagram of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.

도 16는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널 일체형 표시 장치를 도시한 도면이다.16 is a diagram illustrating a touch panel integrated display device according to an exemplary embodiment.

도 17 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 일체형 표시 장치를 도시한 도면이다. 17 is a diagram illustrating a touch panel integrated display device according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 모드 전환이 가능한 전자 장치를 도시한 도면이다.18 illustrates an electronic device capable of switching modes according to an embodiment of the present invention.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 모드 전환 방법을 도시한 흐름도이다.19 is a flowchart illustrating a mode switching method according to an embodiment of the present invention.

도 20 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 면적의 크기를 이용한 사용자 입력 방법을 설명하는 도면이다. 20 to 22 are diagrams illustrating a user input method using the size of a touch area according to an embodiment of the present invention.

도 23 내지 도 24는 본 발명의 일 시예에 따라 터치 면적과 터치 좌표 이동을 이용한 사용자 입력 방법을 설명하는 도면이다.23 to 24 illustrate a user input method using touch area and touch coordinate movement according to an embodiment of the present invention.

도 25 내지 도 29은 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 면적의 크기 변화를 이용한 사용자 입력 방법을 설명하는 도면이다.25 to 29 are diagrams illustrating a user input method using a change in size of a touch area according to an embodiment of the present invention.

도 30은 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 면적 크기에 따라 사용자 입력을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.30 is a flowchart illustrating a method of performing a user input according to a touch area size according to an embodiment of the present invention.

도 31은 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 면적의 크기 변화에 따라 사용자 입력을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.31 is a flowchart illustrating a method of performing a user input according to a change in the size of a touch area according to an embodiment of the present invention.

도 32는 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 형상 정보를 생성하고 생성된 터치 형상 정보를 이용하여 사용자 입력을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.32 is a flowchart illustrating a method of generating touch shape information and performing a user input using the generated touch shape information according to an embodiment of the present invention.

도 33은 터치 형상 정보와 터치 셀과의 관계를 도시한 도면이다.33 is a diagram illustrating a relationship between touch shape information and a touch cell.

도 34는 터치 검출값을 이용하여 터치 형상 정보를 생성하는 것을 도시한 도면이다.34 is a diagram illustrating generation of touch shape information by using a touch detection value.

도 35는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 터치 형상 정보를 이용하여 콘텐츠를 회전시키는 사용자 입력 방법을 도시한 도면이다.FIG. 35 illustrates a user input method of rotating content by using touch shape information generated according to an embodiment of the present invention.

도 36은 본 발명의 일 실시예에 따라 포인팅 커서를 제어하는 트랙 패드를 설명하는 도면이다.36 illustrates a track pad controlling a pointing cursor according to an embodiment of the present invention.

도 37은 본 발명의 일 실시예에 따라 포인팅 커서를 제어하는 동작을 설명하는 도면이다.37 illustrates an operation of controlling a pointing cursor according to an embodiment of the present invention.

도 38은 본 발명의 일 실시예에 따라 포인팅 커서를 제어하는 방법를 도시하는 도면이다.38 is a diagram illustrating a method of controlling a pointing cursor according to an embodiment of the present invention.

도 39는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치를 도시한 도면이다.39 is a diagram illustrating an interface device according to an embodiment of the present invention.

도40은 본 발명의 일 실시예에 따라 가상 키보드에 포인팅 커서를 제공하는 방법을 도시한 흐름도이다.40 is a flowchart illustrating a method of providing a pointing cursor on a virtual keyboard according to an embodiment of the present invention.

도 41은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 키보드 인터페이스를 도시한 도면이다.41 is a diagram illustrating a virtual keyboard interface according to one embodiment of the present invention.

도 42는 본 발명의 일 실시예에 따라 가상 키보드의 영역과 터치 셀과의 관계를 도시한 도면이다.42 is a diagram illustrating a relationship between areas of a virtual keyboard and touch cells according to an embodiment of the present invention.

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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 시스템을 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only a case where the part is directly connected, but also a case where another system is connected in the middle.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 감지 장치에 대하여 상세하게 설명한다.First, a touch sensing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 감지 장치의 블록도이다.2 is a block diagram of a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 터치 감지 장치는 터치 패널과 구동 장치를 포함한다.Referring to FIG. 2, the touch sensing device according to the present embodiment includes a touch panel and a driving device.

터치 패널은 투명 소재의 유리 또는 플라스틱 필름 등의 기판(100) 위에 형성되어 있는 복수의 전극 패드(110)와 이에 연결되어 있는 복수의 신호 배선(120)을 포함한다.The touch panel includes a plurality of electrode pads 110 formed on a substrate 100 such as glass or plastic film made of transparent material and a plurality of signal wires 120 connected thereto.

복수의 전극 패드(110)는 예를 들어 사각형 또는 마름모꼴일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 전극 패드(110)는 다각형 형태로 구현될 수 있다. 전극 패드(110)는 실질적으로 인접한 다각형의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.The plurality of electrode pads 110 may be, for example, rectangular or rhombic, but is not limited thereto. The electrode pad 110 may be implemented in a polygonal shape. The electrode pads 110 may be arranged in the form of a matrix of substantially adjacent polygons.

각각의 신호 배선(120)은 한 쪽 끝이 전극 패드(110)에 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 기판(100)의 아래 가장자리까지 뻗어 있다. 신호 배선(120)은 전극 패드(110)과 동일한 레이어에 동일한 물질로써 형성될 수 있다. 즉, 투명 도전 물질로 형성될 수 있다. 신호 배선(120)의 선폭은 수∼수십 마이크로 미터 수준으로 상당히 좁게 설계될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 신호배선(120)이 터치 스크린 영역을 가로 질러 형성되어 있지만, 신호 배선(120)에 의한 오동작은 발생하지 않는다. 이 부분에 구체적인 설명은 후술한다.Each signal line 120 has one end connected to the electrode pad 110 and the other end extending to the bottom edge of the substrate 100. The signal wire 120 may be formed of the same material on the same layer as the electrode pad 110. That is, it may be formed of a transparent conductive material. The line width of the signal wire 120 may be designed to be considerably narrow, on the order of several tens to several tens of micrometers. According to the exemplary embodiment of the present invention, although the signal wiring 120 is formed across the touch screen area, no malfunction due to the signal wiring 120 occurs. A detailed description will be given later in this section.

전극 패드(110)와 신호 배선(120)은 ITO(indium-tin-oxide), IZO(indium-zinc-oxide), CNT(carbon nanotube), 그래핀(graphene) 등 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.The electrode pad 110 and the signal wire 120 may be made of a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO), indium-zinc-oxide (IZO), carbon nanotube (CNT), graphene, or graphene. .

전극 패드(110)와 신호 배선(120)은, 예를 들어 ITO막을 기판(100) 위에 스퍼터링 등의 방법으로 적층한 다음 포토리소그래피 등의 에칭 방법을 사용하여 패터닝함으로써 동시에 형성할 수 있다. 여기서, 기판(100)은 필름 또는 유리 기판이 될 수 있다. 또한, 기판(100)은 터치 패널이 실장되는 전자 장치의 커버 유리가 될 수 있다. 후술하는 표시 장치 일체형 터치 패널을 구현하는 경우에는, 기판(100) 표시 장치내의 필름 또는 유리 기판이 될 수 있다.The electrode pad 110 and the signal wiring 120 can be formed at the same time by, for example, laminating an ITO film on the substrate 100 by sputtering or the like and then patterning the same using an etching method such as photolithography. Here, the substrate 100 may be a film or a glass substrate. In addition, the substrate 100 may be a cover glass of the electronic device in which the touch panel is mounted. In the case of implementing the display panel integrated touch panel described below, the substrate 100 may be a film or a glass substrate in the display device.

전극 패드(110)와 신호 배선(120)은 투명한 절연 보호막(도시하지 않음)으로 덮일 수 있다.The electrode pad 110 and the signal wire 120 may be covered with a transparent insulating protective film (not shown).

터치 패널을 구동하기 위한 구동 장치는 기판(100)의 일부에 직접 실장되거나, 인쇄 회로 기판이나 가요성 회로 필름과 같은 회로 기판(200) 위에 형성될 수 있다. 상기 구동 장치는 구동부(210), 검출부(220), 신호 처리부(230), 메모리(240) 등을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 직접회로(IC) 칩으로 구현이 가능하다.The driving device for driving the touch panel may be directly mounted on a part of the substrate 100 or may be formed on a circuit board 200 such as a printed circuit board or a flexible circuit film. The driving device may include a driver 210, a detector 220, a signal processor 230, a memory 240, and the like, and may be implemented as one or more integrated circuit (IC) chips.

구동부(210)는 신호 배선(120)과 연결되어 있으며, 신호 처리부(230)로부터 신호를 받아 터치 검출을 위한 회로들을 구동하고, 터치 검출의 판단 결과에 대응하는 전압을 출력한다. 구동부(210)는 전극 패드(110)과 연결된 다수의 스위치와 축전기를 포함할 수 있다.The driver 210 is connected to the signal wire 120, receives a signal from the signal processor 230, drives circuits for touch detection, and outputs a voltage corresponding to the determination result of the touch detection. The driving unit 210 may include a plurality of switches and a capacitor connected to the electrode pad 110.

검출부(220)는 구동부(210)와 연결되어 있으며, 구동부(210)로부터 받은 전극 패드(110)의 전압 변화의 차이를 변환, 증폭 또는 디지털화하여 메모리(240)에 기억시킨다. 검출부(220)는 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있다.The detector 220 is connected to the driver 210 and converts, amplifies, or digitizes the difference in the voltage change of the electrode pad 110 received from the driver 210 to be stored in the memory 240. The detector 220 may include an amplifier and an analog-digital converter.

신호 처리부(230)는 구동부(210)를 제어하는 신호를 인가하거나, 메모리(240)에 기억된 디지털 전압을 처리하여 필요한 정보를 생성한다. 신호 처리부(230)는 아날로그 신호 처리부와 디지털 신호 처리부로 분리되어 구현될 수 있다. 여기서 아날로그 신호처리부는 구동부(210)를 제어하며, 디지털 신호 처리부는 검출부(220)로부터 검출된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 면적 및 터치 좌표를 산출할 수 있다. 신호 처리부(230)는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)를 포함할 수 있으며, 펌 웨어에 의해 정해진 신호 처리를 수행할 수 있다.The signal processor 230 applies a signal for controlling the driver 210 or processes the digital voltage stored in the memory 240 to generate necessary information. The signal processor 230 may be implemented by being separated into an analog signal processor and a digital signal processor. The analog signal processor may control the driver 210, and the digital signal processor may calculate the touch area and the touch coordinates based on the difference in the voltage change detected by the detector 220. The signal processor 230 may include a micro controller unit (MCU), and may perform signal processing determined by the firmware.

메모리(240)는 터치 검출, 면적 산출, 터치 산출에 이용되는 미리 정해진 데이터 또는 실시간 수신되는 데이터를 신호 처리부(230)의 명령에 따라 저장한다.The memory 240 stores predetermined data used for touch detection, area calculation, touch calculation, or data received in real time according to a command of the signal processor 230.

전술한 바와 같이, 구동부(210), 검출부(220), 신호 처리부(230), 메모리(240)는 각각 분리되어 구현되거나, 둘 이상의 구성 요소들이 통합되어 구현될 수 있다.As described above, the driver 210, the detector 220, the signal processor 230, and the memory 240 may be separately implemented or two or more components may be integrated.

도 3a, 도 3b 및 도 4를 참고하여 도 2에 도시한 터치 패널 및 구동부의 구체적인 실시예 및 그 동작에 대하여 상세하게 설명한다.A detailed embodiment of the touch panel and the driver shown in FIG. 2 and its operation will be described in detail with reference to FIGS. 3A, 3B, and 4.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 터치 셀의 등가 회로도이다.3A and 3B are equivalent circuit diagrams of a touch cell according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b을 참고하면, 구동부(210)는 스위칭 동작을 하는 복수의 트랜지스터(Q) 및 복수의 제1 축전기(C1)를 포함하며, 복수의 패드 축전기(Cp)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 트랜지스터(Q), 제1 축전기(C1) 및 패드 축전기(Cp)는 전극 패드(110) 및 신호 배선(120) 당 하나씩 그룹을 이룰 수 있으며, 앞으로 전극 패드(110), 신호 배선(120), 트랜지스터(Q), 제1 축전기(C1) 및 패드 축전기(Cp)를 합하여 "터치 셀"이라 한다. 상기 터치 셀은 각각의 구성요소가 멀티플렉서에 의해 전기적으로 연결된 경우를 포함하는 개념이다. 도 3a 및 도 3b에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하였다.Referring to FIGS. 3A and 3B, the driving unit 210 may include a plurality of transistors Q and a plurality of first capacitors C1 that perform switching operations, and may further include a plurality of pad capacitors Cp. Can be. The transistor Q, the first capacitor C1 and the pad capacitor Cp may be grouped one by one for the electrode pad 110 and the signal wire 120, and in the future, the electrode pad 110, the signal wire 120, The transistor Q, the first capacitor C1 and the pad capacitor Cp are collectively referred to as a "touch cell". The touch cell is a concept including a case where each component is electrically connected by a multiplexer. Components performing the same functions in FIGS. 3A and 3B have the same reference numerals.

트랜지스터(Q)는 예를 들어 전계 효과 트랜지스터로서, 게이트에는 제어 전압(Vc)이 인가되고, 소스(또는 드레인)에는 데이터 전압(Vd)이 인가될 수 있으며, 드레인(또는 소스)은 신호 배선(120)에 연결될 수 있다. 제어 전압(Vc)과 데이터 전압(Vd)은 신호 처리부(230)의 제어에 의해 인가될 수 있다. 여기에서 트랜지스터(Q) 대신 스위칭을 할 수 있는 다른 소자가 사용되어도 무방하다.The transistor Q is a field effect transistor, for example, a control voltage Vc may be applied to a gate, a data voltage Vd may be applied to a source (or a drain), and a drain (or source) may be a signal wire ( 120). The control voltage Vc and the data voltage Vd may be applied by the control of the signal processor 230. Instead of the transistor Q, other devices capable of switching may be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 축전기(C1)는 트랜지스터(Q)의 게이트와 드레인 사이에 형성될 수 있다. 또한 다른 실시예에 따르면 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1축전기(C1)를 트랜지스터(Q)와 분리하여 별도로 형성할 수도 있다. According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3A, the first capacitor C1 may be formed between the gate and the drain of the transistor Q. FIG. According to another embodiment, as shown in FIG. 3B, the first capacitor C1 may be formed separately from the transistor Q. FIG.

제1 축전기(C1)에 인가되는 전압 신호는 도 3a에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(Q)의 게이트에 인가되는 전압 신호(VC)와 동일한 신호가 될 수도 있지만, 도 3b에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(Q)와 분리되어 제1 축전기(C1)가 형성된다면 별도의 제1전압 신호(Vex)가 인가될 수도 있다. 도 3b와 같이 제1 축전기(C1)에 인가되는 제 1전압 신호(Vex)는 바람직하게는 구형파 신호이며, 트랜지스터(Q)가 Turn off 되고 난 후 인가될 수 있다. The voltage signal applied to the first capacitor C1 may be the same signal as the voltage signal VC applied to the gate of the transistor Q, as shown in FIG. 3A, but as shown in FIG. 3B, If the first capacitor C1 is formed separately from the transistor Q, a separate first voltage signal Vex may be applied. As shown in FIG. 3B, the first voltage signal Vex applied to the first capacitor C1 is preferably a square wave signal, and may be applied after the transistor Q is turned off.

패드 축전기(Cp)는 전극 패드(110) 또는 신호 배선(120) 등에 의해 형성되는 일종의 기생 용량이다. 패드 축전기(Cp)는 구동부(210), 터치패널, 영상 표시 장치에 의해 발생하는 임의의 기생 용량을 포함할 수 있다. 도 3에서 도면 부호 Ct는 사용자가 전극 패드(110)를 터치할 경우에 전극 패드(110)와 사용자의 손가락 사이에 형성되는 용량을 나타낸 것이다.The pad capacitor Cp is a kind of parasitic capacitance formed by the electrode pad 110, the signal wiring 120, or the like. The pad capacitor Cp may include any parasitic capacitance generated by the driver 210, the touch panel, and the image display device. In FIG. 3, reference numeral Ct denotes a capacitance formed between the electrode pad 110 and the user's finger when the user touches the electrode pad 110.

한편, 사용자가 터치할 수 없는 위치에 배치되거나, 항상 터치되지 않는 전기적 특성을 갖는 셀을 배치할 수 있는데, 앞으로 이를 "기준 셀"이라 한다. "기준 셀"은 물리적으로 존재할 수도 있지만, 데이터 값만 갖는 가상의 셀이 될 수도 있다.On the other hand, the cell can be arranged in a position that the user can not touch, or a cell having an electrical characteristic that is not always touched, which will be referred to as a "reference cell". The "reference cell" may exist physically, but may be a virtual cell having only data values.

도 4는 도 3a에 도시된 실시에에 따른 터치셀이 파형도를 도시하고 있다.4 illustrates a waveform diagram of a touch cell according to the embodiment of FIG. 3A.

도 4를 참고하면, 신호 처리부(230)는 데이터 전압(Vd)과 제어 전압(Vc)을 각각 트랜지스터(Q)의 소스와 게이트에 인가할 수 있다.Referring to FIG. 4, the signal processor 230 may apply the data voltage Vd and the control voltage Vc to the source and gate of the transistor Q, respectively.

데이터 전압(Vd)이 상승한 후에, 게이트에 인가되는 제어 전압(Vc)이 저전압(VL)에서 고전압(VH)으로 올라가면 트랜지스터(Q)가 턴온된다. 이에 따라 전극 패드는 데이터 전압(Vd)로 충전되며, 출력 전압(Vo)은 데이터 전압(Vd)이 될 것이다.After the data voltage Vd rises, the transistor Q is turned on when the control voltage Vc applied to the gate rises from the low voltage VL to the high voltage VH. Accordingly, the electrode pad is charged with the data voltage Vd, and the output voltage Vo will be the data voltage Vd.

다음, 제어 전압(Vc)이 고전압(VH)에서 저전압(VL)으로 내려가면 트랜지스터(Q)가 턴 오프되면서, 전극 패드(110)는 플로팅(floating) 상태가 된다. 이때, 제1 축전기(C1)에 인가된 구형파의 레벨 강하에 의하여 전극 패드(110)의 출력 전압(Vo)은 전압 레벨이 순간적으로 강하되는 현상이 발생한다. 이러한 전압 강하 현상은 "킥 백(kick-back)"이라고 불리기도 한다.Next, when the control voltage Vc falls from the high voltage VH to the low voltage VL, the transistor Q is turned off, and the electrode pad 110 is in a floating state. At this time, the voltage level of the output voltage Vo of the electrode pad 110 may drop instantaneously due to the level drop of the square wave applied to the first capacitor C1. This voltage drop is sometimes called "kick-back."

터치 셀에 터치가 없을 경우나 기준 셀의 경우(Case 1), 즉 전극 패드(110)에 연결된 축전기가 제1 축전기(C1)와 패드 축전기(Cp)밖에 없는 경우에는 이들 축전기(C1, Cp)에 의한 출력 전압(Vo)의 전압 강하(V1)는,When there is no touch in the touch cell or in the case of the reference cell (Case 1), that is, when the capacitor connected to the electrode pad 110 has only the first capacitor C1 and the pad capacitor Cp, these capacitors C1 and Cp The voltage drop V1 of the output voltage Vo by

수학식 1: V1 = {C1 / (C1 + Cp)} × (VH - VL)Equation 1: V1 = {C1 / (C1 + Cp)} × (VH-VL)

로 주어진다. 여기에서 편의상 축전기와 그 용량의 도면 부호는 동일하게 사용한다.Is given by For convenience, the reference numerals of the capacitor and its capacity are used the same.

수학식 1은 전압 강하 전, 후에 총 전하량을 구하는 수식들로부터 용이하게 도출된다.Equation 1 is easily derived from equations for calculating the total charge amount before and after voltage drop.

그러나 도 3a에 도시한 것처럼, 사용자가 전극 패드(110)를 터치하고 있는 경우(Case 2), 전극 패드(110)와 사용자의 손가락이나 접촉 수단 사이에 축전기(Ct)가 형성되며, 이에 따라 전극 패드(110)에 연결된 축전기는 제1 축전기(C1)와 패드 축전기(Cp) 외에도 터치 축전기(Ct)가 더해진다. 이들 세 축전기(C1, Cp, Ct)에 의한 전극 패드(110)의 전압 강하(V2)는 다음 [수학식 2]와 같아진다.However, as shown in FIG. 3A, when the user is touching the electrode pad 110 (Case 2), a capacitor Ct is formed between the electrode pad 110 and the user's finger or the contact means. In the capacitor connected to the pad 110, a touch capacitor Ct is added in addition to the first capacitor C1 and the pad capacitor Cp. The voltage drop V2 of the electrode pad 110 by these three capacitors C1, Cp, and Ct becomes as follows.

수학식 2: V2 = {C1 / (C1 + Cp + Ct)} × (VH - VL)Equation 2: V2 = {C1 / (C1 + Cp + Ct)} × (VH-VL)

결국, 터치가 있는 경우(Case 2)의 전압 강하(V2)는 터치가 없는 경우(Case 1)의 전압 강하(V1)에 비하여 작아진다. 전압 강하(V2)와 전압 강하 (V1)의 차이는 터치 용량(Ct)에 따라 달라진다. As a result, the voltage drop V2 when there is a touch (Case 2) is smaller than the voltage drop V1 when there is no touch (Case 1). The difference between the voltage drop V2 and the voltage drop V1 depends on the touch capacitance Ct.

일반적으로 축전기의 정전 용량(C)은 전극의 면적(A)에 비례하고 전극 사이의 거리(d)에 비례하므로, 즉 C=εA/d (ε은 유전 상수)이다. 따라서, 터치 면적이 커질수록 터치 용량(Ct)이 커진다. 이와 같은 관계를 이용하여, 터치 전후의 전극 패드(110)의 전압 강하의 차이를 이용하여 터치 면적을 산출할 수 있다. 터치 면적 산출에 관한 자세한 설명은 후술하기로 한다.In general, the capacitance C of the capacitor is proportional to the area A of the electrode and proportional to the distance d between the electrodes, that is, C = εA / d (ε is the dielectric constant). Therefore, the larger the touch area, the larger the touch capacitance Ct. Using this relationship, the touch area may be calculated using the difference in voltage drop of the electrode pads 110 before and after the touch. A detailed description of the touch area calculation will be described later.

도 4에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(Q)가 턴 오프 되었을 때 제1 축전기(C1)에 인가되는 제어 전압(Vc)의 변동이 발생하면, 출력 전압(Vo)의 전압 변화가 발생한다. 본 발명의 실시예에서는 터치 전후의 출력 전압(Vo)의 변동 값의 차이(즉, 전압 강하 (V2)와 전압 강하(V1)의 차이)로부터 터치를 검출할 수 있다.As shown in FIG. 4, when a variation of the control voltage Vc applied to the first capacitor C1 occurs when the transistor Q is turned off, a voltage change of the output voltage Vo occurs. In the exemplary embodiment of the present invention, the touch may be detected from the difference in the variation value of the output voltage Vo before and after the touch (that is, the difference between the voltage drop V2 and the voltage drop V1).

도 4에 도시되지는 않았지만, 도 3b와 같이 제1축전기(C1)에 제어전압(Vc)가 인가되는 것이 아니라 제1전압신호(Vex)가 인가되는 경우에는 상기 별도의 제1 전압 신호(Vex)는 트랜지스터(Q)가 턴오프 되고 전극 패드(110)가 플로팅 상태가 되고 나서 인가 된다. 이 때, 출력 전압(Vo)는 제1전압 신호(Vex)의 전압 상승 또는 하강에 응답하여 전압 레벨의 변화가 발생한다. Although not shown in FIG. 4, when the control voltage Vc is applied to the first capacitor C1 instead of the control voltage Vc as shown in FIG. 3B, the separate first voltage signal Vex is applied. ) Is applied after the transistor Q is turned off and the electrode pad 110 is in a floating state. At this time, the output voltage Vo changes in voltage level in response to the voltage rising or falling of the first voltage signal Vex.

도 3b에 도시된 실시예는 트랜지스터(Q)가 턴 오프되고 난 후에 제1전압 신호(Vex)에 응답하기 때문에, 출력 전압(Vo)의 변동 시점만 상이할 뿐 수학식 1 및 수학식 2와 동일한 전압 강하가 발생한다. 이 경우에는, VH 및 VL은 제1전압 신호(Vex)의 전압 레벨이 될 것이다. 만약, 인가되는 제1전압신호(Vex)가 저전압(VL)에서 고전압(VH)으로 상승할 때에는, 출력 전압(Vo) 레벨이 상승하는 현상이 발생한다. 이 경우 터치가 있는 경우(Case 2)의 전체 정전 용량이 터치가 없는 경우(Case 1)의 전체 정전 용량에 비하여 크기 때문에 전압 상승이 적게 발생될 것이다 (수학식 1및 2 참조). 따라서, 플로팅 상태에서 제 1 축전기(C1)에 인가되는 제1전압신호(Vex)가 상승하는 순간에도 앞서 설명한 실시예와 동일한 원리로 터치를 검출할 수 있다. 따라서, 도 3b에 도시된 실시예를 따를 경우, 전압 상승/하강 시점 중 어느 시점을 터치 검출에 사용할 것인지는 설계자가 선택 가능하다.Since the embodiment shown in FIG. 3B responds to the first voltage signal Vex after the transistor Q is turned off, only the change time of the output voltage Vo is different from Equation 1 and Equation 2. The same voltage drop occurs. In this case, VH and VL will be the voltage levels of the first voltage signal Vex. When the applied first voltage signal Vex rises from the low voltage VL to the high voltage VH, the output voltage Vo level rises. In this case, since the total capacitance when there is a touch (Case 2) is larger than the total capacitance when there is no touch (Case 1), a small increase in voltage will occur (see Equations 1 and 2). Therefore, even when the first voltage signal Vex applied to the first capacitor C1 in the floating state rises, the touch can be detected on the same principle as in the above-described embodiment. Therefore, according to the embodiment illustrated in FIG. 3B, a designer may select which time point of voltage rise / fall time is used for touch detection.

이하, 편의상 플로팅 상태에서 제 1 축전기(C1)에 인가되는 전압(Vc 또는 Vex)이 VH로부터 VL로 하강하는 순간에 터치를 검출하는 구성을 위주로 설명한다.Hereinafter, for convenience, a description will be mainly given of a configuration in which a touch is detected at the moment when the voltage Vc or Vex applied to the first capacitor C1 falls from VH to VL in a floating state.

다음 도 5 내지 도 7을 참고하여 도 2에 도시한 검출부의 구체적인 예 및 그 동작에 대하여 상세하게 설명한다.Next, a detailed example and operation of the detector shown in FIG. 2 will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 셀 및 검출부의 개략적인 블록도이다.5 is a schematic block diagram of a touch cell and a detector according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 검출부는 증폭기(222) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)(224)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the detector according to the present embodiment may include an amplifier 222 and an analog-digital converter (ADC) 224.

증폭기(222)의 두 입력은 터치 셀(250)의 출력 전압(Vo)과 기준 셀(260)의 출력 전압(Vr)일 수 있으며, 증폭기(222)는 두 출력 전압(Vo, Vr)의 차를 증폭하여 출력하는 차동 증폭기일 수 있다. 도 5에서 Va는 증폭기(222)의 출력 전압을 나타내며, VaD는 증폭기(222)의 출력 전압을 디지털화한 것을 나타낸다.The two inputs of the amplifier 222 may be an output voltage Vo of the touch cell 250 and an output voltage Vr of the reference cell 260, and the amplifier 222 may have a difference between the two output voltages Vo and Vr. It may be a differential amplifier for amplifying and outputting. In FIG. 5, Va represents the output voltage of the amplifier 222, and VaD represents the digitization of the output voltage of the amplifier 222.

여기에서 터치 셀(250)은 도 3에 도시한 전극 패드(110), 신호 배선(120), 트랜지스터(Q), 제1 축전기(C1) 및 패드 축전기(Cp)를 포함하고, 터치가 있는 경우에는 터치 축전기(Ct)를 더 포함하는 통상의 터치 셀을 의미하고, 기준 셀(260)은 앞서 언급한 것처럼 사용자의 터치가 발생하지 않아 터치 축전기(Ct)를 포함하지 않는 터치 셀을 의미한다.In this case, the touch cell 250 includes the electrode pad 110, the signal wire 120, the transistor Q, the first capacitor C1, and the pad capacitor Cp shown in FIG. 3, and there is a touch. Refers to a typical touch cell further including a touch capacitor Ct, and the reference cell 260 refers to a touch cell that does not include a touch capacitor Ct because a user's touch does not occur as mentioned above.

터치 셀(250)의 출력 전압(Vo)과 기준 셀(260)의 출력 전압(Vr)의 전압 차이(ΔV = Vo - Vr)는 제1축전기(C1)에 인가되는 전압이 고전압(VH)에서 저전압(VL)으로 떨어질 때의 전압 차이를 의미한다.The voltage difference (ΔV = Vo-Vr) between the output voltage Vo of the touch cell 250 and the output voltage Vr of the reference cell 260 is such that the voltage applied to the first capacitor C1 is at a high voltage VH. It means the voltage difference when it falls to the low voltage (VL).

제1축전기(C1)에 인가되는 전압이 고전압(VH)에서 저전압(VL)으로 떨어지는 시점에서의 터치 셀(Vo)과 기준 셀(Vr)의 전압 차이(ΔV)는 이하의 수학식 3과 같다.The voltage difference ΔV between the touch cell Vo and the reference cell Vr when the voltage applied to the first capacitor C1 falls from the high voltage VH to the low voltage VL is expressed by Equation 3 below. .

수학식 3: ΔV = V1 - V2 = V1 - {C1 / (C1 + Cp + Ct)} × (VH - VL)Equation 3: ΔV = V1-V2 = V1-{C1 / (C1 + Cp + Ct)} × (VH-VL)

수학식 3에 따르면 터치를 검출하는 차 전압(ΔV)은 터치 패널의 물질의 C1, Cp, Ct에만 영향을 받기 때문에 터치 패널의 신호 배선을 높은 저항의 가진ITO로 구현하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 전극 패드와 신호 배선이 투명 물질의 싱글 레이어 상에 함께 구현이 가능하다.According to Equation 3, since the difference voltage ΔV for detecting the touch is affected only by C1, Cp, and Ct of the material of the touch panel, it is possible to implement the signal wiring of the touch panel with ITO with high resistance. Accordingly, in the touch panel according to the embodiment of the present invention, the electrode pad and the signal wiring may be implemented together on a single layer of a transparent material.

도 6은 본 발명의 일 실시예에서 증폭기의 출력을 도시한 그래프이다.6 is a graph illustrating the output of an amplifier in an embodiment of the present invention.

증폭기(222)가 차동 증폭기인 경우 차 전압(ΔV)은 선형적으로 증폭되다가, 특정값 이상에서는 포화되어 일정한 값을 출력하게 된다.When the amplifier 222 is a differential amplifier, the difference voltage ΔV is linearly amplified, but is saturated and outputs a constant value above a specific value.

도 6을 참고하면, 증폭기(222)의 출력 전압(Va)은 차 전압(ΔV)이 포화 전압(ΔVs) 이상인 경우에는 Vas이고, 이보다 작은 경우에는 차 전압(ΔV)에 비례하는 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 차 전압(ΔV)이 0이면 출력 전압(Va)도 0, 차 전압(ΔV)이 ΔV1이면 출력 전압(Va)은 Va1, 차 전압(ΔV)이 ΔV2이면 출력 전압(Va)은 Va2, 차 전압(ΔV)이 ΔV3이면 출력 전압(Va)은 Va3일 수 있다.Referring to FIG. 6, the output voltage Va of the amplifier 222 may be Vas when the difference voltage ΔV is greater than or equal to the saturation voltage ΔVs, and when it is smaller than this, the output voltage Va may have a magnitude proportional to the difference voltage ΔV. have. For example, if the difference voltage ΔV is 0, the output voltage Va is also 0, if the difference voltage ΔV is ΔV1, the output voltage Va is Va1, and if the difference voltage ΔV is ΔV2, the output voltage Va is When Va2 and the difference voltage ΔV are ΔV3, the output voltage Va may be Va3.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 패드(110)가 충분히 작은 사이즈이며, 터치 발생시 손가락에 의해 전극 패드(110)이 전부 덮이는 경우에는 차 전압(ΔV)은 최대값을 가지며, 더 이상 증가하지 않게 된다. On the other hand, when the electrode pad 110 according to the embodiment of the present invention is sufficiently small in size and the electrode pad 110 is completely covered by a finger when a touch occurs, the difference voltage ΔV has a maximum value. It will not increase anymore.

따라서, 포화 전압 (ΔVs)이 차 전압(ΔV)의 최대값보다 크거나 같게 증폭기(222)를 설계함에 의해 증폭기에 선형성을 부여할 수 있다. 상기 선형성은 정확한 터치 면적의 산출에 이용될 수 있다.Thus, by designing the amplifier 222 such that the saturation voltage ΔVs is greater than or equal to the maximum value of the difference voltage ΔV, linearity may be imparted to the amplifier. The linearity can be used to calculate an accurate touch area.

증폭기(222)의 출력 전압(Va)은 ADC(224)로 입력되며, ADC(224)는 입력된 아날로그 전압(Va)을 디지털 신호(VaD)로 바꾸어 출력할 수 있다.The output voltage Va of the amplifier 222 is input to the ADC 224, and the ADC 224 may convert the input analog voltage Va into a digital signal VaD and output the digital signal VaD.

예를 들어, ADC(224)는 증폭기(222)의 출력 전압(Va)을 4 개의 구간으로 나누고 각 구간에 대하여 크기 순서대로 2 비트의 디지털 값을 부여할 수 있다. 도 6을 참고하면, 증폭기(222) 출력 전압(Va)이 약 0∼Va1인 경우에는 00, Va1∼Va2 인 경우에는 01, Va2∼Va3 인 경우에는 10, 그리고 Va3 이상인 경우에는 11의 디지털 값을 부여할 수 있다.For example, the ADC 224 may divide the output voltage Va of the amplifier 222 into four sections and give a two-bit digital value in order of magnitude to each section. Referring to FIG. 6, the amplifier 222 output voltage Va is about 0 to Va1, 00 for Va1 to Va2, 01 for Va2 to Va3, 10 for Va2 to Va3, and 11 for Va3 or more. Can be given.

그러나 디지털 값을 2 비트로 한다는 것은 하나의 예일 뿐 4 비트, 8 비트, 10 비트 등 다른 예로 가능하다However, setting the digital value to 2 bits is just one example. Other examples are 4 bits, 8 bits, and 10 bits.

도 7은 본 발명의 일 실시예에서 차 전압과 터치 용량과의 관계를 도시한 그래프이다.7 is a graph illustrating a relationship between a difference voltage and a touch capacitance in an embodiment of the present invention.

[수학식 3]의 터치 용량(Ct)을 차 전압(ΔV)의 함수로 다시 정리하면 이하와 같다.The touch capacitance Ct of Equation 3 is rearranged as a function of the difference voltage ΔV as follows.

수학식 4: Ct = -K2 - K1 / (ΔV - V1)Equation 4: Ct = -K2-K1 / (ΔV-V1)

(여기서, K1=C1(VH-VL), K2=C1+Cp, Where K1 = C1 (VH-VL), K2 = C1 + Cp,

따라서, K1 및 K2는 상수이며, 0보다 크다)Thus, K1 and K2 are constants and greater than zero)

도 7에 도시한 것처럼 차 전압(ΔV)이 0일 때 터치 용량(Ct)은 0이고 차 전압(ΔV )이 증가할수록 터치 용량(Ct)은 증가한다.As shown in FIG. 7, when the difference voltage ΔV is zero, the touch capacitance Ct is zero, and as the difference voltage ΔV increases, the touch capacitance Ct increases.

여기서, 터치 용량(Ct)은 터치 면적(A)에 비례하고 터치 수단과 전극 패드(110) 사이의 거리(d)에 반비례하므로, 즉 Ct=εA/d (ε은 유전 상수)이므로, 거리(d)가 일정한 경우 터치 면적(A)과 터치 용량(Ct)은 선형 비례 관계이다.Here, since the touch capacitance Ct is proportional to the touch area A and inversely proportional to the distance d between the touch means and the electrode pad 110, that is, since Ct = εA / d (ε is a dielectric constant), the distance ( When d) is constant, the touch area A and the touch capacitance Ct are linearly proportional.

결국 차 전압(ΔV )이 클수록 터치 면적(A)도 큰 것을 이해할 수 있다.As a result, it is understood that the larger the difference voltage ΔV is, the larger the touch area A is.

터치 면적(A)이 전극 패드(110)의 면적보다 클 수 없으므로, 앞서 설명한 바와 같이, 전극 패드(110)의 전체 면적이 손가락 등의 터치에 의해 완전히 덮인 경우에는 차 전압(ΔV)은 최대값이 되며, 터치 면적(A)도 최대값이 된다.Since the touch area A cannot be larger than the area of the electrode pad 110, as described above, when the entire area of the electrode pad 110 is completely covered by a touch such as a finger, the difference voltage ΔV is a maximum value. The touch area A also becomes the maximum value.

결국, 도 7의 그래프는 차 전압(ΔV)은 0에서 최대값 (ΔV_max) 사이의 구간에서 유효하며, 이러한 특성을 이용하여 차 전압(ΔV)과 터치 면적(A)과의 선형성을 부여할 수 있다.As a result, the graph of FIG. 7 shows that the difference voltage ΔV is effective in a range between 0 and the maximum value ΔV_max, and the linearity between the difference voltage ΔV and the touch area A may be given using this characteristic. have.

예를 들어, 상기 유효 구간에서 선형 함수를 생성하고 각각의 차 전압(ΔV)에 대해 상기 생성된 선형 함수의 출력 값을 매칭시킬 수 있다. 이 때는 각각의 차 전압(ΔV)(또는 그 디지털 값)에 대응하는 터치 면적(A)를 매칭시킨 테이블이 이용될 수 있다.For example, a linear function may be generated in the valid period and the output value of the generated linear function may be matched for each difference voltage ΔV. In this case, a table in which the touch area A corresponding to each difference voltage ΔV (or its digital value) is matched may be used.

또 다른 방법으로는, 각각의 차 전압(ΔV)의 출력에 미리 정해진 가중치를 부여하여 보정함으로써, 차 전압(ΔV)과 터치 면적(A) 사이에 선형성을 부여할 수 있다.As another method, linearity can be imparted between the difference voltage ΔV and the touch area A by applying a predetermined weight to the output of each difference voltage ΔV.

또는 감마보정과 같이, 차 전압(ΔV)과 터치 면적(A)의 역함수를 이용하여 선형성을 부여할 수 있다.Alternatively, linearity may be imparted by using an inverse function of the difference voltage ΔV and the touch area A, such as gamma correction.

이러한, 선형성 부여를 위한 보정은 아날로그-디지털 변환 후 또는 변환과 동시에 처리하면 처리해야 할 샘플 개수가 제한되므로 연산량을 감소 시킬 수 있다.This correction for linearity can reduce the amount of computation since the number of samples to be processed is limited if processed after or simultaneously with the analog-to-digital conversion.

또는, 차 전압과(ΔV)과의 터치 면적(A)의 관계가 완벽한 선형 비례가 아니더라도 기울기가 충분히 완만하여 면적 산출에 충분한 정확도를 제공하는 경우, 실질적으로 선형 비례하는 것으로 취급하고, 특별한 보정 처리 없이 차 전압(ΔV)을 터치 면적(A) 산출에 이용할 수 있다.Alternatively, even if the relationship between the touch area A and the difference voltage ΔV is not a perfect linear proportion, if the slope is sufficiently gentle to provide sufficient accuracy for calculating the area, it is treated as being substantially linear proportional, and special correction processing The difference voltage [Delta] V can be used to calculate the touch area A without any change.

도 6과 관련된 실시예에서 설명한 바와 같이, 증폭기(222)에 의해 차 전압(ΔV)과 증폭값(Va) 역시 선형성을 가지므로, 차 전압(ΔV)의 증폭값(Va) 역시 터치 면적(A)과 선형성을 갖는다. 당연히 증폭값(Va)의 디지털화된 값(VaD)도 터치 면적 (A)과 선형성을 갖는다.As described in the embodiment related to FIG. 6, since the difference voltage ΔV and the amplification value Va are also linear by the amplifier 222, the amplification value Va of the difference voltage ΔV is also the touch area A. ) And linearity. Naturally, the digitized value VaD of the amplification value Va also has a linearity with the touch area A.

이상 설명한 다양한 실시예에 의해 정의된 차 전압(ΔV), 그의 증폭값(Va 또는 VaD)과 터치 면적(A)의 관계를 "실질적 선형 비례"라고 칭한다. 이러한 "실질적 선형 비례" 관계를 이용하면 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 장치는 매우 정확한 터치 면적과 좌표를 검출할 수 있다.The relationship between the difference voltage ΔV defined by the various embodiments described above, its amplification value Va or VaD, and the touch area A is referred to as "substantially linear proportionality". Using such a "substantial linear proportional" relationship, the touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention can detect a very accurate touch area and coordinates.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 터치 셀과 메모리의 대응 관계를 설명하기 위한 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating a correspondence relationship between a touch cell and a memory in a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 메모리(240)는 예를 들어 터치 셀(250)[엄밀하게 말하면 전극 패드(110)라고 해야 하나 설명의 편의상 터치 셀(250)로 사용함]에 대응하는 주소를 가지는 복수의 메모리 셀을 포함할 수 있으며, 각 메모리 셀은 증폭기(222)와 ADC(224)를 통하여 증폭 및 디지털화된 차 전압(VaD)을 기억할 수 있다.The memory 240 illustrated in FIG. 2 may be, for example, a plurality of memories having addresses corresponding to the touch cells 250 (strictly speaking, the electrode pads 110 should be used as the touch cells 250 for convenience of description). Cells, each memory cell may store amplified and digitized difference voltage VaD through the amplifier 222 and the ADC 224.

앞서 설명한 바와 같이, 증폭되고 디지털화된 차 전압(VaD)는 전극 패드(110)에 대한 터치 면적과 실질적으로 선형 비례한다. 따라서, 증폭 및 디지털화된 차 전압(VaD)을 터치된 디지털 면적 값과 동일하게 취급하도록 한다.As described above, the amplified and digitized difference voltage VaD is substantially linearly proportional to the touch area for the electrode pad 110. Thus, the amplified and digitized difference voltage VaD is treated the same as the touched digital area value.

앞으로 본 명세서에, 증폭 및 디지털화된 차 전압(VaD)는 터치 검출과 관련된 값이므로 편의상 "터치 검출값(VaD)"이라고 칭한다. 터치 검출값(VaD)은 2bit로 디지털화되었을 때, 00, 01, 10, 11의 4개의 값을 가질 수 있다. 여기서, 00은 터치가 되지 않은 것을 의미하며, 11은 전극 패드 전체가 터치되어 덮인 것을 의미한다. 전술한 바와 같이, 터치 검출값(VaD)의 크기는 하나의 전극 패드에 대한 터치 면적의 크기와 대응한다.In the present specification, the amplified and digitized difference voltage VaD is a value related to touch detection and is referred to as " touch detection value VaD " for convenience. When the touch detection value VaD is digitized to 2 bits, the touch detection value VaD may have four values of 00, 01, 10, and 11. Here, 00 means no touch, and 11 means that the entire electrode pad is touched and covered. As described above, the size of the touch detection value VaD corresponds to the size of the touch area for one electrode pad.

도 8에는 C1 내지 C16의 터치 셀과 M1 내지 M16의 메모리 셀이 도시되어 있으며, M1 내지 M16은 각각 C1 내지 C16에 대응한다. 터치 셀(C6, C7, C10, C11, C14, C15)에 터치가 발생하고, C6은 전체 면적의 약 2/5, C7은 약 3/5, C10 및 C11은 전체, C14 및 C15는 약 1/10 이하가 손가락과 접촉했다고 하자.8 illustrates a touch cell of C1 to C16 and a memory cell of M1 to M16, and M1 to M16 correspond to C1 to C16, respectively. Touch occurs in touch cells C6, C7, C10, C11, C14, and C15, C6 is about 2/5 of the total area, C7 is about 3/5, C10 and C11 are all, C14 and C15 are about 1 Suppose that / 10 or less touched your finger.

그러면 터치가 없거나 거의 없는 터치 셀(C1∼C5, C8, C9, C12∼C16)에 대응하는 메모리 셀(C1∼C5, C8, C9, C12∼C16)에는 00이 기억되고, M6에는 01, M7에는 10, M10 및 M11에는 11이 기억될 수 있다.Then, 00 is stored in the memory cells C1 to C5, C8, C9, and C12 to C16 corresponding to the touch cells C1 to C5, C8, C9, and C12 to C16 having little or no touch, and 01 and M7 to M6. 11 may be stored in 10, M10, and M11.

신호 처리부(230)는 메모리(240)로부터 이러한 터치 셀(C1∼C16)의 디지털 면적값들을 읽어 와서 터치 면적과 터치 위치를 판단할 수 있다. 이에 대하여 도 9 내지 도 13을 참고하여 상세하게 설명한다.The signal processor 230 may read the digital area values of the touch cells C1 to C16 from the memory 240 to determine the touch area and the touch position. This will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 13.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 면적 및 터치 좌표의 산출 방법을 도시한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of calculating touch area and touch coordinates according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 터치 감지 장치는 먼저, 각각의 터치 셀의 터치 검출값(VaD)을 측정한다(S10). 터치 검출값(VaD)의 측정을 위하여 각각의 전극 패드(110)가 미리 정해진 주파수와 순서로 스캔된다. 터치 검출값(VaD)이 0이 아닌 터치 셀은 터치가 발생한 것으로 판단되고, 터치 검출값(VaD)은 메모리(240)에 각각의 터치 셀에 대응되어 기록된다.Referring to FIG. 9, the touch sensing apparatus according to the present embodiment first measures the touch detection value VaD of each touch cell (S10). In order to measure the touch detection value VaD, each electrode pad 110 is scanned in a predetermined frequency and order. A touch cell in which the touch detection value VaD is not 0 is determined to have a touch, and the touch detection value VaD is recorded in the memory 240 corresponding to each touch cell.

다음으로, 터치 검출값(VaD)이 임계값보다 큰 인접 터치 셀로 이루어진 터치 셀 그룹을 추출해낸다(S20). 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 패드(110)는 각각 고립된 매트릭스 형태로 구현되기 때문에 멀티 터치 감지 기능을 제공한다. 따라서, 멀티 터치가 발생했을 경우, 각각의 터치 면적과 좌표를 산출하기 위하여 터치가 발생한 터치 셀을 그룹핑하는 단계가 필요하다. 본 발명의 실시예에 따라 멀티 터치를 검출하는 상세한 방법은 후술하도록 한다.Next, a touch cell group consisting of adjacent touch cells whose touch detection value VaD is larger than a threshold value is extracted (S20). According to an embodiment of the present invention, since the electrode pads 110 are each implemented in an isolated matrix form, the electrode pads 110 provide a multi-touch sensing function. Therefore, when multi-touch occurs, it is necessary to group touch cells in which touch occurs in order to calculate respective touch areas and coordinates. A detailed method of detecting a multi-touch according to an embodiment of the present invention will be described later.

이어 터치 셀 그룹의 터치 검출값(VaD)을 기초로 하여, 터치 영역의 면적을 산출한다(S30). 전술한 바와 같이, 터치 검출값(VaD)과 터치 면적은 상호 비례하기 때문에 터치 셀 그룹 내의 터치 검출값(VaD)을 합산함으로써 터치 면적을 산출할 수 있다.Next, the area of the touch area is calculated based on the touch detection value VaD of the touch cell group (S30). As described above, since the touch detection value VaD and the touch area are proportional to each other, the touch area may be calculated by summing the touch detection values VaD in the touch cell group.

다음, 산출된 터치 영역의 면적으로부터 터치 영역의 좌표를 산출한다(S40). 본 발명의 일 실시예에서 따른 터치 패널은 전극 패드(110)가 크기가 균일한 다각형의 형태를 가지며, 촘촘하게 매트릭스 형태로 배치된다. 따라서, 전극 패드(110) 각각의 미리 정해진 면적과 주소를 가진 상태에서 영상 표시장치를 덮게 된다. 따라서, 전극 패드(110)의 점유 면적은 영상 표시 장치의 좌표와 매칭될 수 있다.Next, the coordinates of the touch area are calculated from the calculated area of the touch area (S40). In the touch panel according to the exemplary embodiment of the present invention, the electrode pad 110 has a polygonal shape having a uniform size, and is densely arranged in a matrix form. Therefore, the image display device is covered in a state in which each of the electrode pads 110 has a predetermined area and address. Therefore, the occupation area of the electrode pad 110 may be matched with the coordinates of the image display device.

단계(S30)에서 산출된 터치 면적으로부터 각각의 전극 패드에 대해 터치 점유 면적에 관한 정보가 산출되면, 전극 패드 매트릭스의 X축과 Y축의 터치 면적 분포를 구할 수 있다. 상기 면적 분포에 기초하여 X축 및 Y축의 면적 중심점을 구하면 전체 터치 면적의 중심점에 대응하는 터치 좌표의 산출이 가능하다.If information on the touch occupancy area is calculated for each electrode pad from the touch area calculated in step S30, the touch area distribution of the X-axis and Y-axis of the electrode pad matrix can be obtained. By calculating the area center points of the X and Y axes based on the area distribution, it is possible to calculate the touch coordinates corresponding to the center points of the entire touch areas.

이러한 터치 패널의 구조와 상기 산출된 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 매우 정확하게 산출할 수 있다.The touch coordinates can be calculated very accurately using the structure of the touch panel and the calculated touch area.

이상 도 9에 도시된 처리는 터치 감지 장치의 내, 외부에 배치된 신호 처리부에서 수행될 수 있다.The process illustrated in FIG. 9 may be performed by a signal processor disposed inside and outside the touch sensing apparatus.

도 10 내지 도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 면적 및 터치 위치의 산출하는 과정을 설명하는 도면이다.10 to 13 are diagrams illustrating a process of calculating a touch area and a touch position according to an embodiment of the present invention.

도 8의 터치 위치를 영역으로 표시하면 도 10의 빗금친 영역이 된다. 이때 임계값 00 보다 큰 디지털 면적값을 가지는 인접한 4 개의 터치 셀로 이루어진 그룹, 예를 들면 2×2 셀을 잡고, 이 그룹에 속하는 터치 셀의 디지털 면적값, 즉 01, 10, 11, 11을 합한 것을 이산화된 터치 면적으로 간주할 수 있다. When the touch position of FIG. 8 is displayed as an area, it becomes a hatched area of FIG. 10. In this case, a group consisting of four adjacent touch cells having a digital area value larger than the threshold 00, for example, 2 × 2 cells is taken, and the digital area values of the touch cells belonging to this group, that is, 01, 10, 11, and 11 are summed together. Can be regarded as a discrete touch area.

상기 면적값은 터치 검출값(VaD)과 터치 면적이 실질적으로 선형 비례 관계에 있기 때문에 산출 가능하다.The area value can be calculated because the touch detection value VaD and the touch area have a substantially linear proportional relationship.

여기서 2×2 셀 그룹을 예로 들어 설명하였지만, 전극 패드의 크기와 터치 면적의 크기에 따라 더 많거나 적은 셀로 이루어진 그룹이 선택될 수 있다. 터치 셀의 값을 디지털화된 터치 검출값(VaD)를 2비트로 표시하는 경우에는 하나의 셀에 대해서 총 4개의 면적값을 얻을 수 있으며, 2×2 셀 그룹에서 16개의 면적값을 얻을 수 있다.Although a 2 × 2 cell group has been described as an example, a group consisting of more or fewer cells may be selected according to the size of the electrode pad and the size of the touch area. In the case where the value of the touch cell is displayed as a 2-bit digitized touch detection value VaD, a total of four area values may be obtained for one cell, and 16 area values may be obtained in a 2 × 2 cell group.

디지털화된 전압 변화값의 차이를 더 높은 bit로 디지털화하면, 산출되는 면적값은 더욱 정확해질 수 있으며, 임계값보다 큰 디지털 면적값을 가지는 인접한 터치 셀 그룹의 사이즈는 더 커질 수 있다.By digitizing the difference in the digitized voltage change value into a higher bit, the calculated area value can be more accurate, and the size of the adjacent touch cell group having a digital area value larger than the threshold value can be larger.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 좌표를 산출하는 방법을 도시한 도면이다.11 illustrates a method of calculating touch coordinates according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참고하면, 도 10에 도시한 터치 영역의 중심 위치는 X로 표시한 지점이 될 수 있다. 각각의 셀에 대한 X좌표를 X1, X2, X3, X4라 하고 Y좌표를 Y1, Y2, Y3, Y4라고 하면, 도 11에 도시된 바와 같이 디지털 면적값이01, 10, 11,11로 검출된다면, 터치 영역 중심의 좌표는 보간법을 이용하여 이하 같이 구할 수 있다.Referring to FIG. 11, the center position of the touch area illustrated in FIG. 10 may be a point indicated by X. FIG. If the X coordinate of each cell is X1, X2, X3, X4 and the Y coordinate is Y1, Y2, Y3, Y4, the digital area values are detected as 01, 10, 11, 11 as shown in FIG. If so, the coordinates of the touch area center can be obtained as follows using interpolation.

X좌표: ((01+11)*X2+(10+11)*X3)/(01+11+10+11) =(4*X2+5*X3)/9X coordinate: ((01 + 11) * X2 + (10 + 11) * X3) / (01 + 11 + 10 + 11) = (4 * X2 + 5 * X3) / 9

Y좌표: ((01+10)*Y2 +(11+11)*Y3)/(01+11+10+11)=(3*Y2+6*Y3)/9Y coordinate: ((01 + 10) * Y2 + (11 + 11) * Y3) / (01 + 11 + 10 + 11) = (3 * Y2 + 6 * Y3) / 9

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 터치 좌표를 산출하는 방법을 도시한 도면이다.12 is a diagram illustrating a method of calculating touch coordinates according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참고하면, 2×2 행렬의 형태인 터치 셀 그룹의 각 행 X축과 각 열 Y축에 대해서 터치 셀의 디지털 면적값을 합하고 이를 그래프로 나타낸다. 예를 들어 도 12에는 아래쪽과 오른쪽에 각각 그래프가 도시되어 있다. Referring to FIG. 12, the digital area values of the touch cells are summed and graphed for each row X axis and each column Y axis of the touch cell group in the form of a 2 × 2 matrix. For example, FIG. 12 shows graphs at the bottom and the right, respectively.

아래쪽 그래프에서, 제1열에 대응하는 디지털 면적값의 합은 01+11이며, 마찬가지로, 제2열에 대응하는 디지털 면적값의 합인 10+11이다. 이어 이 그래프에서 X 축으로 적분한 값(즉,가로축 사이에 놓인 영역의 면적)을 이등분하는 X 좌표를 찾는다.In the lower graph, the sum of the digital area values corresponding to the first column is 01 + 11, and likewise, the sum of the digital area values corresponding to the second column is 10 + 11. The graph then finds the X coordinate that bisects the value integrated on the X axis (that is, the area of the area between the horizontal axes).

이와 마찬가지로 오른쪽 그래프에서 제1행에 대한 디지털 면적값은 01+10이며, 제2행에 대한 디지털 면적값의 합인 11+11이 된다. 이 경우에도 역시, Y 축으로 적분한 값(즉, 세로축 사이에 놓인 영역의 면적)을 이등분하는 Y 좌표를 찾는다.Similarly, in the graph on the right, the digital area value for the first row is 01 + 10 and 11 + 11, the sum of the digital area values for the second row. Again in this case, the Y coordinate is found to be bisected by the value integrated on the Y axis (that is, the area of the area lying between the vertical axes).

이와 같은 방법으로 터치 면적의 중심이 되는 x 좌표와 y 좌표를 구함으로써, 터치 좌표를 산출할 수 있다.In this way, the touch coordinates can be calculated by obtaining the x coordinates and the y coordinates as the centers of the touch areas.

전극 패드는 매트릭스 형태로 영상 표시 장치 위에 배치되기 때문에, 전극 패드 매트릭스에서의 좌표는 영상 표시 장치의 좌표와 매칭될 수 있다. 따라서, 터치가 발생한 터치 셀 그룹에서 X축과 Y축의 면적 분포의 중심 위치의 좌표를 이용하면, 영상 표시 장치에서 전체 터치 면적의 중심 위치를 산출할 수 있다. Since the electrode pads are disposed on the image display device in a matrix form, the coordinates in the electrode pad matrix may match the coordinates of the image display device. Therefore, by using the coordinates of the center position of the area distribution of the X-axis and the Y-axis in the touch cell group in which the touch has occurred, the center position of the entire touch area may be calculated in the image display device.

신호 처리부(230)는 이와 같은 방법으로 각각의 셀을 점유하는 터치 면적을 이용하여 터치 위치를 판단할 수 있다. 터치 셀의 값을 2비트로 표시하는 경우에도 하나의 블록에 대해서 총 256개의 위치를 얻을 수 있을 정도이므로 터치 셀의 개수 보다 더 높은 터치 좌표 해상도를 얻을 수 있다. The signal processor 230 may determine the touch position by using the touch area occupying each cell in this manner. Even when the value of the touch cell is displayed as 2 bits, a total of 256 positions can be obtained for one block, and thus a touch coordinate resolution higher than the number of touch cells can be obtained.

만약, 디지털화된 면적값이 더 높은 bit로 제공된다면, 터치 좌표의 해상도는 훨씬 더 높아지게 된다. 즉, 디지털화된 면적값이 더 높은 bit로 제공된다면, 미세한 터치 면적 분포의 변화를 감지할 수 있고, 이를 이용하여 미세한 터치 좌표의 변화를 감지할 수 있다. If the digitized area value is provided with higher bits, the resolution of the touch coordinates will be much higher. That is, if the digitized area value is provided with a higher bit, it is possible to detect a change in the fine touch area distribution and use it to detect a change in the fine touch coordinates.

도 12는 상당히 간단한 예시를 들어 설명한 것이며, 터치 셀 그룹 내에서 더 정확한 면적 분포를 산출하기 위하여 추가의 통계 처리가 더 수행될 수도 있다.12 has been described with a fairly simple example, further statistical processing may be further performed to yield a more accurate area distribution within the touch cell group.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 기초하여 터치 좌표와 터치 면적으로 함께 도시한 도면이다.FIG. 13 is a diagram illustrating touch coordinates and a touch area together based on an embodiment of the present invention.

도 13을 참고하여 정리하자면, 소정 영역에 터치가 발생한 경우 임계값 이상의 디지털 면적값을 가지는 터치 셀들의 집합인 터치 셀 그룹에 속하는 터치 셀들의 디지털 면적값들을 더하여 정확한 터치 면적을 산출하고, 이들 디지털 면적값들의 분포를 적절히 처리하여 접촉의 정확한 중심 위치를 찾아낼 수 있다.Referring to FIG. 13, when a touch occurs in a predetermined area, an accurate touch area is calculated by adding digital area values of touch cells belonging to a touch cell group, which is a set of touch cells having a digital area value greater than or equal to a threshold. By properly processing the distribution of area values, the exact center position of the contact can be found.

또한, 터치가 발생한 터치 셀의 좌표 정보를 이용하여 터치가 발생한 영역의 형상 정보를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 도 13에서는 2×2의 터치 셀 그룹에 터치가 발생하였으므로, 검출된 면적을 가지는 원형의 터치 영역이 산출될 수 있을 것이다. 그러나, 2×3의 터치 셀 그룹에서 터치가 발생하였다면 세로축이 긴 타원형의 터치 영역이 산출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 터치 영역의 형상도 사용자 입력의 하나로 이용할 수 있을 것이다.In addition, shape information of a region in which a touch occurs may be provided using coordinate information of a touch cell in which a touch occurs. For example, in FIG. 13, since a touch occurs in a 2 × 2 touch cell group, a circular touch area having a detected area may be calculated. However, if a touch occurs in a 2 × 3 touch cell group, an elliptical touch area having a long vertical axis may be calculated. Therefore, according to an embodiment of the present invention, the shape of the touch area may also be used as one of user inputs.

더불어, 터치 셀 그룹의 터치 셀 내의 터치 면적값까지 고려한다면 더 정밀한 터치 영역의 형상이 산출될 수 있다.In addition, if the touch area value in the touch cell of the touch cell group is considered, a more precise shape of the touch area may be calculated.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 멀티 터치를 감지하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating a method of sensing a multi-touch according to an embodiment of the present invention.

단계(S21)에서 신호 처리부에 의해 한 프레임 동안 터치 스크린내의 전체 또는 일부의 터치 셀(전극 패드)을 스캔한다. 스캔의 결과 각각의 터치 셀에 대해 터치 검출값, 즉, 디지털 면적값이 산출된다.In step S21, the signal processing unit scans all or part of the touch cells (electrode pads) in the touch screen for one frame. As a result of the scan, a touch detection value, that is, a digital area value, is calculated for each touch cell.

단계(S22)에서 터치된 터치셀, 즉, 디지털 면적값이 제1임계값이 이상인 셀들을 추출한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널은 신호 배선이 화면에 함께 형성되기 때문에 터치된 위치가 아닌 전극 패드의 신호 배선이 터치되어 디지털 면적값이 발생하는 경우가 있다. 하지만, 이 디지털 면적값은 극히 작기 때문에 적절한 제1임계값을 설정하고 검출된 디지털 면적값과 비교함으로써 충분히 오동작을 방지할 수 있다. 신호 배선의 선폭은 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터 수준이기 때문에 신호 배선이 터치된다 하여도 넘지 않는 디지털 면적값을 제 1 임계값 보다 작게 설정한다. 한편, 실제 터치가 발생하였을 때의 디지털 면적값을 고려하여 노이즈나 외란으로 인해 발생하는 디지털 면적값보다는 크게 제1임계값을 설정한다. 예를 들어, 전극 패드가 모두 터치되었을 때의 디지털 면적값이 200이라면, 제 1 임계값은 10~50정도로 설정이 가능하다.In operation S22, the touch cells that are touched, that is, the cells whose digital area value is greater than or equal to the first threshold value are extracted. In the touch panel according to the exemplary embodiment of the present invention, since the signal wires are formed together on the screen, the signal area of the electrode pad may be touched instead of the touched position, thereby generating a digital area value. However, since this digital area value is extremely small, malfunction can be sufficiently prevented by setting an appropriate first threshold value and comparing it with the detected digital area value. Since the line width of the signal wiring is several micrometers to several tens of micrometers, the digital area value which is not exceeded even if the signal wiring is touched is set smaller than the first threshold value. Meanwhile, the first threshold value is set to be larger than the digital area value generated due to noise or disturbance in consideration of the digital area value when the actual touch occurs. For example, if the digital area value when all the electrode pads are touched is 200, the first threshold value may be set to about 10 to 50.

단계(S23)에서는 터치된 터치셀들로부터 멀티 터치를 감지하기 위하여 터치 셀 그룹을 생성한다. 터치 셀 그룹을 형성하기 위해 상기 제 1임계값보다 디지털 면적이 큰 터치 셀 중의 하나를 중심 셀로 설정하고, 상기 중심셀과 주변 셀들의 디지털 면적값의 합이 제2임계값 보다 큰지 비교한다. 즉, 중심셀을 포함하는 9개의 셀 전체의 디지털 면적값의 합을 제 2임계값과 비교한다. 여기서, 제2임계값과 비교되는 셀의 개수는 9개로 한정되는 것이 아니라 전극 패드의 개수에 따라 가변될 수 있다. In operation S23, a touch cell group is generated to detect a multi-touch from touched touch cells. In order to form the touch cell group, one of the touch cells having a larger digital area than the first threshold value is set as the center cell, and the sum of the digital area values of the center cell and the neighboring cells is greater than the second threshold value. That is, the sum of the digital area values of all nine cells including the center cell is compared with the second threshold value. Here, the number of cells compared with the second threshold is not limited to nine but may vary according to the number of electrode pads.

만약 셀 전체의 디지털 면적값의 합이 제2임계값보다 작은 경우에는 중심 셀만 터치 된 것으로 판단하거나, 노이즈나 외란에 의해 중심셀에 디지털 면적값이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이 판단은 전극 패드의 크기 및 중심 셀의 디지털 면적값의 크기에 따라 설계자가 선택 가능하다.If the sum of the digital area values of the entire cell is smaller than the second threshold value, it may be determined that only the center cell is touched, or that the digital area value is generated in the center cell due to noise or disturbance. This determination can be selected by the designer according to the size of the electrode pad and the size of the digital area value of the center cell.

만약, 셀 전체의 디지털 면적값이 제2임계값보다 크면, 주변 셀 각각의 디지털 면적값이 중심셀의 디지털 면적값보다 큰지를 판단한다. 만약, 주변 셀 중 하나의 디지털 면적값이 중심셀의 디지털 면적값보다 크다면, 중심셀은 디지털 면적값이 큰 주변셀로 갱신되고 전술한 비교 처리가 반복되어 수행된다. If the digital area value of the entire cell is larger than the second threshold value, it is determined whether the digital area value of each of the peripheral cells is larger than the digital area value of the center cell. If the digital area value of one of the peripheral cells is larger than the digital area value of the center cell, the center cell is updated to the peripheral cell having the large digital area value and the above-described comparison process is repeated.

전술한 처리를 통해 터치 셀 그룹이 생성될 수 있다. 그러나, 전술한 터치 셀 그룹 생성 방법은 하나의 예시이며, 본 발명의 실시예에 따른 터치 셀들은 각각 디지털 면적값을 출력하므로 상기 디지털 면적값을 이용하여 다양한 방법으로 터치 셀 그룹을 생성할 수 있을 것이다.The touch cell group may be generated through the above-described process. However, the above-described touch cell group generation method is just one example, and since the touch cells according to the embodiment of the present invention each output a digital area value, the touch cell group may be generated by various methods using the digital area value. will be.

터치 셀 그룹이 생성되면 각각의 터치 셀 그룹과 핑거 아이디를 매핑 시킨다(S24). 이전 프레임에 이미 핑거 아이디가 존재하는 경우에는 터치 좌표에 기초하여 기 존재한 핑거 아이디와 매핑 시킨다. 만약 기 존재한 핑거 아이디가 없다면 새로운 핑거 아이디를 해당 터치 셀 그룹에 부여한다. When the touch cell group is generated, each touch cell group and a finger ID are mapped (S24). If a finger ID already exists in the previous frame, it is mapped to an existing finger ID based on touch coordinates. If there is no existing finger ID, a new finger ID is assigned to the corresponding touch cell group.

만약 생성된 터치 셀 그룹의 크기가 지나치게 큰 경우에는 손바닥 등이 닿은 것으로 간주하여 무효 처리하는 방법도 가능하다.If the size of the generated touch cell group is excessively large, a palm or the like is considered to be touched.

본 발명의 일 실시예에 따르면 독립된 터치 셀들이 각각 디지털 면적값을 수신하고 이로부터 복수의 터치 셀 그룹을 형성할 수 있기 때문에 고스트 문제가 전혀 발생하지 않으며 이론상 터치 셀 개수 만큼의 많은 멀티 터치도 감지할 수 있는 장점이 있다. According to an embodiment of the present invention, since independent touch cells can receive digital area values and form a plurality of touch cell groups therefrom, no ghost problem occurs and theoretically detect as many multi-touches as the number of touch cells. There is an advantage to this.

전술한 멀티 터치, 터치 면적과 터치 위치는 터치 감지 장치와 관련된 표시 장치를 포함하는 전자 장치, 예를 들면, 스마트 폰, 태블릿 PC, 휴대 전화, 전자 수첩, 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 웹 패드, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player, PMP), MP3 플레이어 등을 구동하는 입력 제스추어로 사용될 수 있다.The above-mentioned multi-touch, touch area and touch position may include electronic devices including display devices associated with the touch sensing device, for example, smart phones, tablet PCs, mobile phones, electronic notebooks, personal digital assistants (PDAs). ), A web pad, a portable multimedia player (PMP), an MP3 player, or the like may be used as an input gesture.

이러한 전자 장치에 대하여 도 15를 참고하여 설명한다.Such an electronic device will be described with reference to FIG. 15.

도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.15 is a block diagram of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.

도 15를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 터치 패널(150), 입력 감지부(270), 응용 처리부(310), 표시부(320), 그리고 메모리(330)를 포함한다.Referring to FIG. 15, an electronic device 300 according to an embodiment of the present invention may include a touch panel 150, an input detector 270, an application processor 310, a display 320, and a memory 330. Include.

터치 패널(150)은 도 2에 도시한 기판(100)과 복수의 전극 패드(110) 및 복수의 신호 배선(120)을 포함하며, 표시부(320)와 결합되어 표시부(320)와 일체로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 터치 패널(150)은 앞선 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The touch panel 150 includes the substrate 100 shown in FIG. 2, a plurality of electrode pads 110, and a plurality of signal wires 120, and is combined with the display unit 320 to be integrated with the display unit 320. It may be, but is not limited to such. Since the touch panel 150 is the same as described in the above embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

입력 감지부(270)는 도 2에 도시한 구동부(210), 검출부(220), 신호 처리부(230), 메모리(240)를 포함하며, 사용자의 터치 입력에 대하여 터치 면적 및 터치 좌표 등의 터치 정보를 산출하여 이를 응용 처리부(310)에 전송한다. 입력 감지부(270)는 앞선 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The input detector 270 includes the driver 210, the detector 220, the signal processor 230, and the memory 240 illustrated in FIG. 2, and touches a touch area and touch coordinates with respect to a user's touch input. The information is calculated and transmitted to the application processor 310. Since the input detector 270 is the same as described in the foregoing embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

응용 처리부(310)는 명령어를 실행하고 데이터를 생성하거나 사용하는 동작을 한다. 예를 들면, 응용 처리부(310)는 전자 장치(300)의 컴포넌트들 간의 입력 및 출력 데이터를 처리할 수 있으며, 입력 감지부(270)로부터 수신된 터치 정보를 해석하여 이에 따른 이미지를 표시부(320)에 표시할 수 있다. 응용 처리부(310)는 단일 칩, 다수의 칩 또는 다수의 전기 부품 상에 구현될 수 있으며, 예를 들어, 전용 또는 임베디드 프로세서, 단일 목적 프로세서, 컨트롤러, 또는 주문형 반도체(ASIC) 등으로 이루어질 수 있다.The application processor 310 executes an instruction and generates or uses data. For example, the application processor 310 may process input and output data between the components of the electronic device 300, and interpret the touch information received from the input detector 270 to display the image accordingly. ) Can be displayed. The application processor 310 may be implemented on a single chip, a plurality of chips, or a plurality of electrical components, and may include, for example, a dedicated or embedded processor, a single purpose processor, a controller, or an application specific semiconductor (ASIC). .

표시부(320)는 각종 정보를 화면에 출력하여 사용자에게 제공하며, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode) 등으로 이루어질 수 있다. 표시부(320)는 그래픽 유저 인터페이스(GUI)를 표시할 수 있다. 그래픽 유저 인터페이스는 사용자가 전자 장치(300)에서 실행 중인 애플리케이션을 쉽게 사용할 수 있도록 도와주는 인터페이스를 제공한다. 그래픽 유저 인터페이스는 예로서 프로그램, 기능, 파일 및 동작 옵션들을 그래픽 이미지로 표현할 수 있다. 그래픽 이미지는 예로서 윈도우, 대화상자, 메뉴, 아이콘, 버튼, 커서, 또는 스크롤 바 등을 포함할 수 있다. 이러한 이미지는 미리 정의된 레이아웃으로 정렬되거나, 사용자가 원하는 작업을 돕기 위해 동적으로 생성될 수 있다. 사용자는 여러 가지 그래픽 이미지와 연관된 기능 및 작업을 시작하기 위해 그 이미지를 선택하고 활성화하거나 그 이미지에 대하여 미리 설정된 동작을 할 수 있다.The display unit 320 outputs various types of information to a screen and provides the information to a user. For example, the display unit 320 may include a liquid crystal display, an organic light emitting diode, and the like. The display unit 320 may display a graphical user interface (GUI). The graphical user interface provides an interface that allows a user to easily use an application running on the electronic device 300. The graphical user interface may, for example, represent a program, function, file, and operation options in a graphical image. Graphical images may include, for example, windows, dialogs, menus, icons, buttons, cursors, scroll bars, and the like. These images can be arranged in a predefined layout or dynamically generated to help the user do what they want. The user can select and activate an image or perform a preset action on the image to initiate functions and tasks associated with the various graphical images.

메모리(330)는 전자 장치(300)에 의해 사용되는 실행 코드 및 데이터를 저장하는 장소를 제공한다. 메모리(330)는 응용 처리부(310)로부터의 요청에 따라 데이터를 기억하고, 명령어 및/또는 데이터를 응용 처리부(310)에 제공한다. 예로서, 메모리(330)는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 또는 플래시 메모리(flash memory) 등을 포함할 수 있다.The memory 330 provides a place for storing executable code and data used by the electronic device 300. The memory 330 stores data according to a request from the application processor 310, and provides instructions and / or data to the application processor 310. For example, the memory 330 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, or the like.

도 16는 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 패널이 일체화된 표시 장치를 도시하고 있다.16 illustrates a display device in which a touch panel is integrated according to an embodiment of the present invention.

도 16에 도시한 바와 같이, 터치 기능을 포함하는 표시장치(100)는 제1 기판(10), 제2 기판(12), 액정층(14), 박막 트랜지스터 어레이층(16), 컬러필터층(18), 도전막(20) 및 터치패널(50)을 포함한다.As illustrated in FIG. 16, the display device 100 including a touch function includes a first substrate 10, a second substrate 12, a liquid crystal layer 14, a thin film transistor array layer 16, and a color filter layer ( 18), the conductive film 20 and the touch panel 50.

제1 기판(10)과 제2 기판(12)은 서로 대향된다. 제1 기판(10)과 제2 기판(12)의 사이에는 액정층(14), 박막 트랜지스터 어레이층(16) 및 컬러필터층(18)이 위치한다. 박막 트랜지스터 어레이층(16)과 컬러필터층(18)은 액정층(14)을 사이에 두고 위치한다. 박막 트랜지스터 어레이층(16)은 복수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)들을 포함한다. 박막 트랜지스터의 게이트 전극에는 게이트 라인이 접속되고, 소스 전극에는 게이트 라인과 교차하는 테이터 라인이 접속되며, 드레인 전극에는 화소 전극이 접속된다. 화소전극은 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성되며, 컬러필터층(18)의 공통전극과 수직 또는 수평 전계를 형성하여 액정층(14)의 액정 움직임을 제어한다. 컬러필터층(18)은 R, G, B 화상을 구현하는 컬러 필터와, 이 컬러 필터들 사이에 형성되며 콘트라스트를 높이고 외부광을 흡수하기 위한 블랙 매트릭스를 포함한다. 그리고 제1 기판(10)과 제2 기판(12)의 가장자리를 따라 밀봉 부재(22)가 배치되어 제1 기판(10)과 제2 기판(12)을 합착시킨다.The first substrate 10 and the second substrate 12 are opposed to each other. The liquid crystal layer 14, the thin film transistor array layer 16, and the color filter layer 18 are positioned between the first substrate 10 and the second substrate 12. The thin film transistor array layer 16 and the color filter layer 18 are positioned with the liquid crystal layer 14 therebetween. The thin film transistor array layer 16 includes a plurality of thin film transistors (TFTs). A gate line is connected to the gate electrode of the thin film transistor, a data line crossing the gate line is connected to the source electrode, and a pixel electrode is connected to the drain electrode. The pixel electrode is formed at the intersection of the gate line and the data line, and forms a vertical or horizontal electric field with the common electrode of the color filter layer 18 to control the liquid crystal movement of the liquid crystal layer 14. The color filter layer 18 includes a color filter for implementing R, G, and B images, and a black matrix formed between the color filters and for increasing contrast and absorbing external light. The sealing member 22 is disposed along the edges of the first substrate 10 and the second substrate 12 to bond the first substrate 10 and the second substrate 12 to each other.

도전막(20)은 제2 기판(12) 위에 형성된다. 도전막(20)은 액정층(14)의 구동에 영향을 줄 수 있는 외부 전계를 차단한다. 상기 화소전극과 상기 공통전극이 액정을 제어하기 위해 수직 전계를 형성할 때 손가락 등에 의한 외부 전계의 간섭이 발생할 수 있고, 이로 인해 액정층(14)이 오작동할 수 있다. 도전막(20)은 이와 같이 액정층(14)의 동작에 영향을 줄 수 있는 외부 전계를 차단하는 역할을 한다. 도전막(20)은 ITO로 이루어질 수 있다.The conductive film 20 is formed on the second substrate 12. The conductive film 20 blocks an external electric field that may affect the driving of the liquid crystal layer 14. When the pixel electrode and the common electrode form a vertical electric field to control the liquid crystal, interference of an external electric field by a finger or the like may occur, which may cause the liquid crystal layer 14 to malfunction. The conductive film 20 serves to block an external electric field that may affect the operation of the liquid crystal layer 14 as described above. The conductive film 20 may be made of ITO.

터치패널(50)은 절연층(24)을 사이에 두고 도전막(20) 위에 형성된다. 절연층(24)은 SiO2 또는 SiNX를 포함할 수 있다.The touch panel 50 is formed on the conductive film 20 with the insulating layer 24 interposed therebetween. The insulating layer 24 may include SiO 2 or SiN X.

그리고 제1 기판(10)의 하부측, 제1 기판(10)을 기준으로 박막 트랜지스터 어레이층(16)의 반대측에는 제1 편광판(26)이 형성되고, 터치패널(50)의 상부측, 터치패널(50)을 기준으로 절연층(24)의 반대측에는 제2 편광판(28)이 위치한다. 제1 편광판(26) 및 제2 편광판(28)은 빛의 편광을 제어하여 영상을 표시한다The first polarizing plate 26 is formed on the lower side of the first substrate 10 and the opposite side of the thin film transistor array layer 16 with respect to the first substrate 10, and the upper side and the touch of the touch panel 50. The second polarizing plate 28 is positioned on the opposite side of the insulating layer 24 with respect to the panel 50. The first polarizer 26 and the second polarizer 28 control the polarization of light to display an image.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따라 터치 패널이 일체화된 표시 장치를 도시하고 있다.17 illustrates a display device in which a touch panel is integrated according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 17에 도시한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 기능을 포함하는 표시장치(110)는 도전막(20')이 제2 기판(12)의 내측면, 즉 액정층(14)을 향한 제2 기판(12)의 일면에 형성된다. 그리고 제2 기판(12)의 다른 일면으로 터치 패널(50)이 형성된다. 본 발명의 다른 실시예에서는 제2 기판(12)이 도 17에 도시한 절연층(24)의 역할도 수행하므로, 표시장치의 구성을 더 간단하게 할 수 있다.As shown in FIG. 17, in the display device 110 including the touch function according to another exemplary embodiment, the conductive layer 20 ′ may cover the inner surface of the second substrate 12, that is, the liquid crystal layer 14. It is formed on one surface of the second substrate 12 facing. The touch panel 50 is formed on the other surface of the second substrate 12. In another embodiment of the present invention, since the second substrate 12 also serves as the insulating layer 24 shown in FIG. 17, the configuration of the display device can be simplified.

본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 투명 전도 물질의 단일 레이어 만으로 구현이 가능하기 때문에, 도 16 또는 도 17과 같이 표시장치의 상부 기판의 상부 또는 하부에 구현이 가능하다. 따라서, 터치 패널을 포함하는 전자 장치의 두께를 줄일 수 있으며, 표시 장치의 제조 공정중에 터치 패널의 패턴을 패터닝함으로써 생산 비용을 대폭 낮출 수 있다. Since the touch panel according to the exemplary embodiment of the present invention can be implemented using only a single layer of the transparent conductive material, the touch panel can be implemented on the upper or lower portion of the upper substrate of the display device as shown in FIG. 16 or 17. Therefore, the thickness of the electronic device including the touch panel can be reduced, and the production cost can be significantly lowered by patterning the pattern of the touch panel during the manufacturing process of the display device.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 입력 감지 장치의 IC는 표시 장치의 구동 IC와 일체형으로 제조되는 것이 가능하다. 이와 같이 표시 장치 구동부와 터치 패널 구동부가 일체화된 구동 장치는 IC 형태로 제작되어 표시장치의 글래스 상에 부착되거나 플렉서블 PCB 상에 부착되어 구동 신호를 표시 장치와 터치 패널에 각각 공급할 수 있다.On the other hand, the IC of the user input sensing device according to an embodiment of the present invention can be manufactured integrally with the driving IC of the display device. As such, the driving device in which the display device driver and the touch panel driver are integrated may be manufactured in the form of an IC and attached to the glass of the display device or attached to the flexible PCB to supply driving signals to the display device and the touch panel, respectively.

이와 같이 표시 장치와 사용자 입력 감지 장치의 구동 장치를 하나의 IC 형태로 제작하는 경우에는 도 16 및 도 17에 도시된 터치패널 일체형 표시 장치를 더 효율적으로 구동시킬 수 있다.As such, when the driving device of the display device and the user input sensing device is manufactured in one IC type, the touch panel integrated display device illustrated in FIGS. 16 and 17 may be driven more efficiently.

도 18는 본 발명의 일 실시예에 따라 모드 전환이 가능한 전자 장치를 도시하고 있다.18 illustrates an electronic device capable of switching modes according to an embodiment of the present invention.

전자 장치(300)의 외관은 터치 입력이 제공되는 스마트폰과 같은 형태로 구현될 수 있다. 스마트폰은 프로세서, 메모리, GPS, 블루투스, 이동통신을 제공하는 하드웨어를 기반으로 고유의 운영체제(OS)를 이용하여 다양한 어플리케이션을 제공한다.The appearance of the electronic device 300 may be implemented in the form of a smart phone provided with a touch input. Smartphones provide a variety of applications using their own operating system (OS) based on hardware that provides a processor, memory, GPS, Bluetooth, and mobile communications.

여기서 스위치(310)는 터치 입력 장치(300) 외부에 터치 감도를 조절하는 하드웨어적 스위치이다. 터치 감도가 제1모드 및 제2모드로 제공되는 경우에는 스위치(310)는 한 번의 조작으로 상기 두 가지 모드 사이를 토글한다. The switch 310 is a hardware switch that adjusts the touch sensitivity outside the touch input device 300. When the touch sensitivity is provided in the first mode and the second mode, the switch 310 toggles between the two modes in one operation.

스위치(320)는 소프트웨어 상에서 제1모드와 제2모드를 전환할 수 있다. 스위치(320)는 스마트폰이 제어 전압 또는 제1축전기에 인가되는 전압의 크기(VH, VL)를 조절할 수 있는 API를 운영체제가 제공하는 경우 상기 API를 이용하여 제작된 어플리케이션 형태로 제공될 수 있다. 사용자는 상기 어플리케이션을 이용하여 계절이나 온도 변화에 따라 자동적으로 제1모드 및 제2모드를 전환할 수 있도록 설정할 수 있다.The switch 320 may switch between the first mode and the second mode in software. The switch 320 may be provided in the form of an application manufactured using the API when the operating system provides an API that allows the smartphone to adjust the control voltage or the magnitude (VH, VL) of the voltage applied to the first capacitor. . The user may be set to automatically switch between the first mode and the second mode according to the season or temperature change using the application.

보다 구체적으로, 전자 장치(300)는 모드 제어부(도시 생략)와 모드 전환부(도시 생략)를 더 포함하고, 외부의 하드웨어 또는 소프트웨어로부터의 모드 전환 명령을 수신하여 서로 터치 민감도가 다른 제1모드와 제2모드 사이를 스위칭할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서는 맨손 터치 인식 감도를 제공하는 제1모드와 장갑을 낀 손의 터치 인식 감도를 제공하는 제2모드를 예를 들어 설명한다.More specifically, the electronic device 300 further includes a mode control unit (not shown) and a mode switching unit (not shown), and receive a mode switching command from an external hardware or software so that the touch modes have different touch sensitivitys. Can switch between and the second mode. For example, in the embodiment of the present invention, a first mode providing bare touch recognition sensitivity and a second mode providing touch recognition sensitivity of a gloved hand will be described as an example.

모드 제어부는 모드 전환부를 통해 수신된 모드 전환 신호에 응답하여 플로팅 상태에서 제1축전기에 인가되는 하이 신호와 로우 신호의 레벨(VH, VL)을 조절한다. 수학식 1 및 수학식2로부터 용이하게 알 수 있듯이, VH와 VL의 차이값이 클수록 더 높은 감도를 제공할 수 있다.The mode controller adjusts the levels VH and VL of the high signal and the low signal applied to the first capacitor in the floating state in response to the mode switch signal received through the mode switch. As can be easily seen from Equations 1 and 2, the larger the difference between VH and VL, the higher the sensitivity can be provided.

높은 감도를 제공하는 제2모드에서는 장갑을 낀 손에 의해 발생하는 커패시턴스(Ct)를 감지하여 터치 입력을 수신할 수 있다. 제1모드는 통상과 같이 맨손에 의해 발생하는 커패시턴스(Ct)를 감지하여 터치 입력을 수신할 수 있다.In the second mode providing high sensitivity, a touch input may be received by sensing a capacitance Ct generated by a gloved hand. The first mode may receive a touch input by detecting a capacitance Ct generated by a bare hand as usual.

제2모드와 같이 항상 높은 감도를 유지하는 것은 맨손과 장갑 낀 손 모두의 터치 입력을 검출할 수 있으나, 제1모드에 비해 높은 전압이 필요하고, 주머니 속의 마찰로 오동작하거나 신체의 다른 부분에 마찰에 의해 오동작 할 우려가 있으므로 평상시에는 제1모드를 유지하도록 설정하는 것이 가능하다.Maintaining high sensitivity at all times, such as the second mode, can detect touch input of both bare and gloved hands, but requires a higher voltage than the first mode, and malfunctions due to friction in the pocket or rubs on other parts of the body. Because of the possibility of malfunction, it is possible to set such that the first mode is normally maintained.

모드 전환부는 외부의 스위치 조작에 의해 모드 전환이 가능하지만, 계절 또는 외부 온도를 감지하여 자동으로 구동될 수도 있다.The mode switch may be switched by an external switch operation, but may be automatically driven by sensing a season or an external temperature.

지금까지 맨손 터치를 감지하는 제1모드와 장갑을 낀 손의 터치를 감지하는 제2모드에 대해 예를 들어 설명하였지만, 이보다 더 많은 모드를 전환하는 실시예도 가능하다.Although the first mode for detecting the touch of the bare hand and the second mode for detecting the touch of the gloved hand have been described as an example, an embodiment for switching more modes than this is possible.

예를 들어, 정전 용량 방식 터치 스크린에 제공되는 스타일러스 펜을 위한 터치 감도를 제공하는 모드가 설정될 수도 있다.For example, a mode may be set that provides touch sensitivity for a stylus pen provided on a capacitive touch screen.

또한, 제1축전기에 인가되는 전압을 조절 하는 것 외에도 수학식 1 및 2의 다른 변수를 변경하여 감도를 조절할 수도 있다. 예를 들어, 제1축전기(C1)의 값을 가변 시키거나, 차동 증폭기나 버퍼의 증폭률을 변화시켜 감도를 조절할 수 있다.In addition to adjusting the voltage applied to the first capacitor, the sensitivity may be adjusted by changing other variables of Equations 1 and 2. For example, the sensitivity may be adjusted by varying the value of the first capacitor C1 or by changing the amplification factor of the differential amplifier or the buffer.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감도 제어 방법을 도시한 흐름도이다.19 is a flowchart illustrating a touch sensitivity control method according to an embodiment of the present invention.

단계(S100)에서 터치 입력 장치는 미리 정해진 제1감도로 설정되어 있다. In operation S100, the touch input device is set to a first predetermined sensitivity.

이후, 단계(S110)에서 감도 모드 전환이 이뤄졌는지 판단한다. 상기 모드 전환은 터치 입력 장치 외부의 스위치 수단 또는 터치 입력 장치와 연동하는 소프트웨어의 스위치 수단에 의해 이뤄질 수 있다.Thereafter, it is determined whether the sensitivity mode switch is made in step S110. The mode switching may be performed by a switch means external to the touch input device or a switch means of software interoperating with the touch input device.

만약 감도 모드 전환 명령이 있었다면, 단계(S120)에서 감도 변수를 수정한다. 예를 들어, 제1축전기(C1)에 인가되는 전압의 하이 신호와 로우 신호와 차이 값을 크게 하면, 감도를 상승시킬 수 있다. If there is a sensitivity mode switch command, the sensitivity parameter is corrected in step S120. For example, if the difference between the high signal and the low signal of the voltage applied to the first capacitor C1 is increased, the sensitivity can be increased.

감도 변수의 수정이 완료되면, 단계(S130)에서 터치 입력 장치는 제2감도로 설정된다. 예를 들어, 장갑을 낀 손으로도 터치 인식이 되는 감도를 제2감도로 설정할 수 있다. 제1감도와 제2감도는 실제 사용으로부터 얻어진 데이터를 기초로 하여 감도 변수를 결정하여 각각 설정될 수 있을 것이다. When the modification of the sensitivity parameter is completed, in step S130, the touch input device is set to the second sensitivity. For example, the sensitivity of touch recognition may be set as the second sensitivity even with a gloved hand. The first sensitivity and the second sensitivity may be set respectively by determining sensitivity parameters based on data obtained from actual use.

필요한 경우에는 터치 입력 장치의 화면에 제2감도를 표시할 수 있다(S140). 상기 표시에 의해 사용자는 현재 자신의 터치 입력 장치에 설정된 감도를 확인할 수 있고, 그 확인 결과에 따라 감도를 유지하거나 변경할 수 있다.If necessary, the second sensitivity may be displayed on the screen of the touch input device (S140). The display allows the user to confirm the sensitivity currently set in his or her touch input device, and maintain or change the sensitivity according to the result of the confirmation.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 전자장치를 이용한 다양한 사용자 입력 제스춰에 대해 설명한다.Hereinafter, various user input gestures using an electronic device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 20은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용자 입력 방법을 도시한 개략도이다.20 is a schematic diagram illustrating a user input method according to an embodiment of the present invention.

도 20을 참고하면, 사용자는 터치 패널(150)에 표시된 특정 그래픽 유저 인터페이스를 가볍게 터치하거나(tap)(이하, 가볍게 터치하는 동작을 "탭"이라 함) 꽉 눌러서 터치(press)(이하, 꽉 눌러서 터치하는 동작을 "프레스"라 함)할 수 있다. 탭 동작의 경우 터치 패널(150)과 손가락의 터치 면적이 기준 면적보다 작을 수 있고, 프레스 동작의 경우 터치 면적이 기준 면적보다 클 수 있으며 이에 따라 사용자의 터치 의도가 다를 수 있다. 이 경우, 동일한 그래픽 유저 인터페이스를 터치하는 경우에도 터치 면적이 작을 경우에는 전자 장치(300)가 A라는 동작을 수행하지만, 터치 면적이 큰 경우에는 A가 아니라 B라는 동작을 수행 할 수 있다. 이러한 동작은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 입력 감지 장치가 터치 면적을 정확하게 산출할 수 있는 것에 기인한다.Referring to FIG. 20, a user may lightly tap a specific graphic user interface displayed on the touch panel 150 (hereinafter, the touch operation may be referred to as a “tab”) or press firmly to press (hereinafter, tightly). Press and touch operations are called "presses". In the case of the tap operation, the touch area of the touch panel 150 and the finger may be smaller than the reference area, and in the case of the press operation, the touch area may be larger than the reference area, and thus the user's touch intention may be different. In this case, even when the same graphic user interface is touched, when the touch area is small, the electronic device 300 may perform operation A, but when the touch area is large, operation B may be performed instead of A. This operation is due to the fact that the user input sensing device according to the exemplary embodiment of the present invention accurately calculates the touch area.

한 예로서, 도 21을 참고하면, 전자 장치(300)의 표시부(320)에 다양한 응용 프로그램 아이콘들이 표시되어 있다. 도 21은 특정 아이콘(322)에 사용자가 터치 면적을 달리하여 터치한 것을 나타낸 도면으로서, 좌측의 전자 장치(300)는 기준 면적(RA)보다 터치 면적(RA1)이 작은 경우이고, 우측의 전자 장치(300)는 기준 면적(RA)보다 터치 면적(RA2)이 큰 경우이다. 전자의 경우, 예를 들면, 전자 장치(300)는 특정 아이콘(322)이 선택되어 실행되는 동작을 수행할 수 있고, 후자의 경우 전자 장치(300)는 특정 아이콘(322)과 관련된 메뉴가 팝업으로 뜨는 동작을 수행할 수 있다.As an example, referring to FIG. 21, various application program icons are displayed on the display unit 320 of the electronic device 300. FIG. 21 illustrates that a user touches a specific icon 322 by changing a touch area. The electronic device 300 on the left side has a smaller touch area RA1 than the reference area RA. The device 300 is a case where the touch area RA2 is larger than the reference area RA. In the former case, for example, the electronic device 300 may perform an operation in which a specific icon 322 is selected and executed. In the latter case, the electronic device 300 may pop up a menu related to the specific icon 322. You can perform the floating operation.

각 경우에 대응하여 수행되는 동작은 이에 한정되지 않으며, 아이콘 이동, 삭제, 복사 등 다양한 동작을 포함할 수 있다. 또한 사용자가 옵션 설정 등을 통하여 터치 면적에 따라 달리 수행될 동작을 미리 지정할 수 있다.Operations performed in each case are not limited thereto, and may include various operations such as moving, deleting, and copying icons. In addition, the user may predetermine an operation to be performed differently according to the touch area by setting options.

다른 예로서, 도 22를 참고하면, 전자 장치(300)의 표시부(320)에 지도와 같은 응용 프로그램이 실행되어 표시되어 있다. 사용자가 지도 위의 임의의 지점을 터치할 때 사용자의 터치 면적(RA1)이 기준 면적(RA)보다 작은 경우, 전자 장치(300)는, 예를 들면, 터치된 위치에 대한 정보를 표시부(320)에 표시하는 동작을 수행할 수 있으며, 사용자의 터치 면적(RA2)이 기준 면적(RA)보다 큰 경우, 전자 장치(300)는, 예를 들면, 터치된 위치를 화면 중심으로 옮기고 해당 위치를 기준으로 지도를 확대하는 동작을 수행할 수 있다. 도 22에는 서로 다른 두 지점에 터치되어 있는 것으로 도시하였으나 동일한 지점에 터치되더라도 터치 면적에 따라 서로 다른 동작이 수행될 수 있다.As another example, referring to FIG. 22, an application program such as a map is executed and displayed on the display unit 320 of the electronic device 300. When the user's touch area RA1 is smaller than the reference area RA when the user touches an arbitrary point on the map, the electronic device 300 may display, for example, information about the touched location. ), And when the user's touch area RA2 is larger than the reference area RA, the electronic device 300 may move the touched position to the center of the screen and change the position. An operation of enlarging the map may be performed as a reference. Although FIG. 22 illustrates that two different points are touched, different operations may be performed according to the touch area even if the same points are touched.

한편 전자 장치(300)는 터치 면적과 함께 손가락이 터치 패널(150)에 닿아 있는 터치 시간을 사용자 입력 정보로 이용할 수 있다. 이와 같이 하면 동일한 그래픽 유저 인터페이스에 대하여 더 많은 사용자 입력을 받아 들일 수 있다. 즉, 터치 면적과 기준 면적을 비교하고 터치 시간과 기준 시간을 비교하여, 터치 면적은 기준 면적보다 작고 터치 시간이 기준 시간보다 짧은 경우, 터치 면적은 기준 면적보다 작고 터치 시간이 기준 시간보다 긴 경우, 터치 면적은 기준 면적보다 크고 터치 시간이 기준 시간보다 짧은 경우, 터치 면적은 기준 면적보다 크고 터치 시간이 기준 시간보다 긴 경우와 같이 특정 그래픽 유저 인터페이스나 하나의 터치 위치에 대하여 4개의 서로 다른 사용자 입력을 받아 들일 수 있으며, 이에 따라 전자 장치(300)는 각 경우에 대하여 서로 다른 동작을 수행할 수 있다.Meanwhile, the electronic device 300 may use, as user input information, the touch time when the finger touches the touch panel 150 together with the touch area. This allows for more user input for the same graphical user interface. That is, when the touch area is compared with the reference area and the touch time is compared with the reference time, the touch area is smaller than the reference area and the touch time is shorter than the reference time, and the touch area is smaller than the reference area and the touch time is longer than the reference time. For example, if the touch area is larger than the reference area and the touch time is shorter than the reference time, four different users for a specific graphic user interface or one touch position may be used, such as the touch area is larger than the reference area and the touch time is longer than the reference time. An input may be accepted, and accordingly, the electronic device 300 may perform different operations in each case.

전자 장치(300)는 사용자의 터치 면적과 무관하게 터치 입력을 받는 일반 터치 입력 모드와 사용자의 터치 면적 또는 터치 시간에 따라 상이한 동작이 수행되도록 하는 특수 터치 입력 모드를 제공할 수 있으며, 사용자는 옵션 메뉴 등에서 특정 응용 프로그램 또는 그래픽 유저 인터페이스가 어느 터치 입력 모드로 동작할지 설정할 수 있다. 이와 같이 터치 입력 모드를 선택할 수 있도록 함으로써 터치 면적 또는 터치 시간에 따른 사용자 터치 입력과 일반적인 터치 입력이 혼동되지 않도록 할 수 있다. 또한 기준 면적 및 기준 시간은 사용자에 의하여 설정될 수 있다. 예를 들어 손이 작은 사용자는 기준 면적을 작게 설정할 수 있고, 손이 큰 사용자는 기준 면적을 크게 설정할 수 있다.The electronic device 300 may provide a general touch input mode for receiving a touch input regardless of the touch area of the user and a special touch input mode for performing different operations according to the touch area or the touch time of the user. In the menu, the user may set which touch input mode the specific application program or graphic user interface operates in. By allowing the user to select the touch input mode as described above, the user touch input according to the touch area or the touch time and the general touch input may not be confused. In addition, the reference area and the reference time may be set by the user. For example, a user with a small hand may set a small reference area, and a user with a large hand may set a large reference area.

이와 같이 동일한 그래픽 유저 인터페이스에 대하여 사용자가 터치 면적 또는 터치 시간을 달리 하여 터치를 함으로써 전자 장치(300)에 다양한 터치 명령을 입력할 수 있으며, 이에 따라 전자 장치(300)가 동일한 그래픽 유저 인터페이스에 대하여 상이한 동작을 수행할 수 있다.As such, the user may input various touch commands to the electronic device 300 by touching the same graphic user interface by changing the touch area or the touch time, so that the electronic device 300 may receive the same graphic user interface. Different actions can be performed.

더불어, 특정 그래픽 유저 인터페이스 위에 터치가 이뤄지지 않았더라도 터치의 면적의 절대값과 기준값을 비교하여 상이한 동작을 수행하도록 입력을 제어할 수 있게 된다.In addition, even if a touch is not made on a specific graphic user interface, the input may be controlled to perform a different operation by comparing the absolute value of the touch area with a reference value.

한편, 도 23을 참고하면, 사용자는 터치 패널과 접촉한 채로 좌우 또는 상하로 이동(scroll)할 수 있으며, 전자 장치(300)는 도 20의 경우와 다른 동작을 수행할 수 있다. 이때에도 터치 면적에 따라 다른 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널의 면적이 큰 경우에는 이동(scroll)의 속도를 느리게 하거나, 더 강한 힘으로 터치 슬라이딩한 것으로 취급할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 23, the user may scroll left and right or up and down while being in contact with the touch panel, and the electronic device 300 may perform an operation different from that of FIG. 20. In this case, different operations may be performed according to the touch area. For example, when the area of the touch panel is large, the scroll speed may be slowed or touch-slided with a stronger force.

도 24에 도시된 실시예에서는, 터치 면적이 임계치 이상이면 새로운 동작을 수행하게 할 수 있다. 예를 들어, 문서 또는 그림 위에서 터치 면적이 특정 면적 이상이고 접촉면이 이동한다면 문서 또는 그림의 일부를 삭제하는 동작을 수행하게 할 수 있다.In the embodiment illustrated in FIG. 24, when the touch area is greater than or equal to the threshold, a new operation may be performed. For example, if a touch area is greater than a certain area on the document or picture and the contact surface moves, the operation of deleting a part of the document or picture may be performed.

도 25과 도 26을 참고하면, 사용자는 터치 각도의 변화를 이용하여 전자 장치(300)를 구동할 수도 있다.Referring to FIGS. 25 and 26, the user may drive the electronic device 300 by using a change in the touch angle.

통상 사용자가 터치 면적을 변화시킬 때는 터치하고 있는 터치중인 손가락의 각도가 변화하게 된다. 대부분의 핸드 헬드형 전자 장치는 전자 장치를 파지한 상태로 터치 구동되기 때문에 이러한 경향은 더욱 강하다.In general, when the user changes the touch area, the angle of the touched finger that is touching changes. This tendency is stronger because most handheld electronic devices are touch driven with the electronic device held.

예를 들어, 도 25의 상측 그림과 같이 터치 면적을 감소 시키기 위해서 손가락 끝을 세우면서 손가락 관절의 각도 변화가 발생한다. 반대로 도 25의 하측 그림과 같이 터치 면적을 증가시키기 위해서는 손가락 끝을 눕히면서 손가락 관절의 각도 변화가 발생한다.For example, as shown in the upper figure of FIG. 25, the angle change of the finger joint occurs while raising the finger tip to reduce the touch area. On the contrary, in order to increase the touch area as shown in the lower figure of FIG. 25, an angle change of the finger joint occurs while the finger tip is laid down.

이 경우 터치 좌표의 변화와 면적 변화가 수반된다. 따라서, 도 26의 상측 그림과 같이 터치가 유지된 상태에서 터치 좌표가 P1에서 P2로 위로 이동하며 터치 면적이 감소한 경우에는 손가락을 굽혀 세운 것으로 인식될 수 있다. 반대로, 도 26의 하측 그림과 같이 터치 좌표가 P3에서 P4로 아래로 이동하면서 터치 면적이 증가한다면 손가락이 펴진 것으로 인식하는 것이 가능하다. 즉, 도 25과 도 26의 상측 그림과 하측 그림은 각각 대응한다. 이를 이용하여, 사용자가 손가락의 각도를 직관적으로 인식할 수 있는 다양한 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.In this case, a change in touch coordinates and a change in area are accompanied. Therefore, as shown in the upper figure of FIG. 26, when the touch coordinate is moved upward from P1 to P2 while the touch area is reduced and the touch area is reduced, it may be recognized that the finger is bent up. Conversely, if the touch area increases as the touch coordinate moves from P3 to P4 downward as shown in the lower figure of FIG. 26, it is possible to recognize that the finger is extended. That is, the upper figure and the lower figure of FIGS. 25 and 26 correspond, respectively. By using this, various user interfaces for allowing the user to intuitively recognize the angle of the finger may be provided.

한 예로서, 도 27를 참고하면, 전자 장치(300)의 표시부(320)에 복수의 메시지가 표시되어 있다. 도 27의 좌측 전자 장치(300)에 표시되어 있는 메시지는 메시지별로 2차원 평면 상에 나란히 배열되어 있고, 우측 전자 장치(300)에 표시되어 있는 메시지는 3차원 공간 상에 입체적으로 배열되어 있다. 사용자가 도 25과 같이 표시부(320)의 임의의 위치 또는 미리 지정된 위치에서 손가락 끝을 세워 터치 면적을 감소시키면, 전자 장치(300)는 표시부(320)에 표시되는 메시지 형태를 도 27와 같이 2차원 메시지에서 3차원 메시지로 변하게 할 수 있다. 또한 손가락 끝을 눕혀 터치 면적이 증가하는 경우에는 전자 장치(300)는 메시지 형태를 3차원에서 2차원 메시지로 변하게 할 수 있다. 물론 터치 면적의 증감에 따라 2차원과 3차원의 형태를 이와 반대로 할 수도 있다.As an example, referring to FIG. 27, a plurality of messages are displayed on the display unit 320 of the electronic device 300. Messages displayed on the left electronic device 300 of FIG. 27 are arranged side by side on a two-dimensional plane for each message, and messages displayed on the right electronic device 300 are three-dimensionally arranged on a three-dimensional space. When the user reduces the touch area by raising a fingertip at an arbitrary position or a predetermined position of the display unit 320 as shown in FIG. 25, the electronic device 300 displays a message type displayed on the display unit 320 as shown in FIG. 27. It can be changed from 3D message to 3D message. Also, when the touch area is increased by lying down on the fingertip, the electronic device 300 may change the message form from 3D to 2D message. Of course, depending on the increase and decrease of the touch area, two-dimensional and three-dimensional shapes may be reversed.

다른 예로서, 도 28을 참고하면, 전자 장치(300)의 표시부(320)에 지도가 표시되어 있다. 도 28의 좌측에는 지도가 2차원 평면으로 표시되어 있고, 우측에는 지도가 입체적으로 표시되어 있다. 앞선 예에서와 마찬가지로 사용자가 손가락을 표시부(320)에 터치한 채로 터치 면적을 변화시킴에 따라 전자 장치(300)는 지도를 2차원 또는 3차원으로 표시할 수 있다.As another example, referring to FIG. 28, a map is displayed on the display unit 320 of the electronic device 300. On the left side of Fig. 28, the map is displayed in a two-dimensional plane, and on the right side, the map is displayed in three dimensions. As in the previous example, as the user changes the touch area while touching a finger on the display 320, the electronic device 300 may display the map in two or three dimensions.

이와 같이, 전자 장치(300)는 사용자의 터치가 유지된 채로 터치 면적이 증가 또는 감소함에 따라 미리 정해진 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치(300)는 터치 좌표가 미리 정해진 범위 내에서 일정 시간 이상 활성화되고, 터치 셀 및 인접 터치 셀에 연속적으로 터치가 검출되면 사용자의 터치가 유지된 것으로 판단한다. 사용자가 응용 프로그램이 실행되어 있는 화면의 어느 위치를 터치하더라도 전자 장치(300)는 이러한 동작을 수행할 수도 있으나, 응용 프로그램에서 미리 지정하는 일정한 영역을 사용자가 터치하는 경우에 전자 장치(300)가 이러한 동작을 수행할 수도 있다. 동작 수행을 위한 터치 면적의 증가량 및/또는 감소량의 기준값은 미리 정해질 수 있으며 사용자에 의하여 설정될 수도 있다.As such, the electronic device 300 may perform a predetermined operation as the touch area increases or decreases while the user's touch is maintained. The electronic device 300 determines that the touch of the user is maintained when the touch coordinates are activated for a predetermined time or more within a predetermined range and a touch is continuously detected in the touch cell and the adjacent touch cell. The electronic device 300 may perform such an operation even if the user touches any position of the screen on which the application is executed. However, when the user touches a predetermined area designated in advance by the application, the electronic device 300 Such an operation may be performed. The reference value of the increase amount and / or decrease amount of the touch area for performing an operation may be predetermined or set by a user.

전자 장치(300)는 사용자의 터치 면적 증감에 따라 미리 정해진 동작을 수행하는 터치 입력 모드를 제공할 수 있으며, 사용자는 특정 응용 프로그램 또는 그래픽 유저 인터페이스가 이러한 터치 입력 모드로 동작하도록 설정할 수 있다. 이는 앞서 설명한 사용자의 터치 면적과 터치 시간에 따른 특수 터치 입력 모드와 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.The electronic device 300 may provide a touch input mode for performing a predetermined operation according to the increase or decrease of the touch area of the user, and the user may set a specific application program or a graphic user interface to operate in the touch input mode. Since this is similar to the special touch input mode according to the touch area and the touch time of the user, the detailed description is omitted.

한편, 터치 좌표의 변화 및 터치 면적의 변화와 함께 터치 좌표의 변화 방향을 더 이용하면 더 다양한 터치 입력 방식을 제공할 수 있다. 즉, 도 26에 도시한 것처럼, 사용자는 터치 좌표를 P1과 P2사이와 P3과 P4 사이와 같이 상하 방향으로만이 아니라 P1에서 점선으로 표시되어 있는 사선 방향의 P21이나 P22로, 또는 P3에서 점선으로 표시되어 있는 사선 방향의 P41이나 P42로 이동시킬 수 있다. 이러한 사용자의 터치 의도에 따라 전자 장치(300)는 2차원 대상물 및 3차원 대상물의 시점을 변화시키는 등의 동작을 수행할 수 있으며, 터치 좌표의 변화 각도에 따라 해당 각도만큼 대상물의 시점을 변하게 할 수 있다. 이 때 터치 좌표의 변화는 터치 상태가 유지된 상태로 손가락의 각도만 변화될 때 발생하는 것이기 때문에 임계치 이하의 작은 값으로 설정될 수 있다. On the other hand, by using the change direction of the touch coordinates together with the change of the touch coordinates and the change of the touch area can provide a more various touch input method. That is, as shown in FIG. 26, the user can change the touch coordinates not only in the up-down direction as in P1 and P2 and between P3 and P4 but also in the diagonal direction P21 or P22 indicated by the dotted line in P1, or in the dotted line in P3. It can be moved to P41 or P42 in the diagonal direction indicated. According to the user's touch intention, the electronic device 300 may perform operations such as changing the viewpoint of the 2D object and the 3D object, and change the viewpoint of the object by the corresponding angle according to the change angle of the touch coordinates. Can be. In this case, since the change of the touch coordinate is generated when only the angle of the finger is changed while the touch state is maintained, the change of the touch coordinate may be set to a smaller value below the threshold.

한 예로서, 도 26의 상측에 도시한 것과 같이 터치 좌표가 P1에서 P22로 변하도록 사용자가 터치 면적을 변화시키면, 도 29A의 좌측에 도시되어 있는 2차원 지도가 도 29의 우측에 도시되어 있는 지도처럼 P22 방향으로 시점이 변한 3차원 지도로 변하여 표시된다. 이와 마찬가지로, 도 26의 하측에 도시한 것과 같이 터치 좌표가 P3에서 P41로 변하도록 사용자가 터치 면적을 변화시키면, 도 29의 좌측에 도시되어 있는 3차원 지도가 도 29B의 우측에 도시되어 있는 지도처럼 P41 방향과 반대 방향으로 시점이 변한 2차원 지도로 변하여 표시된다.As an example, when the user changes the touch area so that the touch coordinates change from P1 to P22 as shown in the upper side of FIG. 26, the two-dimensional map shown on the left side of FIG. 29A is shown on the right side of FIG. 29. Like a map, the view is changed to a three-dimensional map with the viewpoint changed in the P22 direction. Similarly, when the user changes the touch area so that the touch coordinates change from P3 to P41 as shown in the lower side of FIG. 26, the three-dimensional map shown on the left side of FIG. 29 is shown on the right side of FIG. 29B. As shown in the figure, the view is changed to a two-dimensional map in which the viewpoint is changed in a direction opposite to the P41 direction.

이와 같이 사용자가 터치를 유지한 채로 터치 좌표와 터치 면적을 변화시킬 때 터치 좌표의 변화 방향에 따라 화면에 표시되어 있는 대상물의 시점을 변하도록 표시하면 사용자의 간단한 터치 동작만으로도 복잡한 명령을 수행할 수 있게 된다. 이러한 그래픽 유저 인터페이스는 지도, 게임, 그래픽 프로그램 등과 같이 2차원과 3차원을 오가는 그래픽 처리에 유용하게 응용될 수 있다. 물론 터치 좌표의 변화 방향에 따라 그래픽 대상물의 시점을 변하게 하는 것 이외에도 다른 동작을 수행하도록 할 수도 있다.In this way, when the user changes the touch coordinates and the touch area while maintaining the touch, if the object is displayed to change the viewpoint of the object displayed on the screen according to the change direction of the touch coordinates, the user may perform a complicated command with a simple touch operation. Will be. Such a graphic user interface may be usefully applied to graphic processing between two and three dimensions such as maps, games, and graphic programs. Of course, in addition to changing the viewpoint of the graphic object according to the change direction of the touch coordinates, other operations may be performed.

도 27 내지 도 29는 2차원 콘텐츠가 3차원 콘텐츠로 변화되는 것을 위주로 설명하였으나, 결국 3차원으로 표시될 수 있는 콘텐츠의 시점이 터치 면적의 증감에 따라 변화된 것이라 할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따르면 3차원 객체의 시점을 터치 면적의 증감을 검출하여 변화시킬 수 있다.27 to 29 illustrate that the two-dimensional content is changed to the three-dimensional content, but it can be said that the viewpoint of the content that can be displayed in three dimensions is changed according to the increase or decrease of the touch area. Therefore, according to the exemplary embodiment of the present invention, the viewpoint of the 3D object may be detected and changed by changing the touch area.

상기 시점의 변화는 특정 축 또는 특정 포인트를 기준으로 3차원 객체를 특정 각도만큼 회전시킴에 의해 구현할 수 있다. 상기 회전 각도는 터치 면적값 또는 그 변화량에 의해 결정될 수 있다.The change in the viewpoint may be implemented by rotating the 3D object by a specific angle with respect to a specific axis or a specific point. The rotation angle may be determined by the touch area value or the amount of change thereof.

본 발명의 실시예에서는 터치 면적 변화와 함께 수반되는 터치 좌표의 변화를 상기 시점 변화에 반영하거나 반영하지 않을 수 있다.In an embodiment of the present invention, the change in touch coordinates accompanying the change in touch area may or may not be reflected in the change in viewpoint.

예를 들어, 상기 3차원으로 표시 가능한 콘텐츠가 특정 방향으로만 회전하도록 설정된 경우에는 터치 면적의 변화만 감지하여 시점 변화를 수행할 수 있다. 반면, 3차원으로 표시 가능한 콘텐츠가 다양한 방향으로 회전하도록 설정된 경우에는 터치 면적의 변화와 좌표 변화를 함께 고려하여 시점 변화를 수행할 수 있다.For example, when the content that can be displayed in three dimensions is set to rotate only in a specific direction, the viewpoint change may be performed by detecting only a change in the touch area. On the other hand, when the content that can be displayed in three dimensions is set to rotate in various directions, the viewpoint change may be performed in consideration of a change in touch area and a change in coordinates.

전자 장치(300)는 사용자의 터치 좌표 변화 방향에 따라 미리 정해진 동작을 수행하는 터치 입력 모드를 제공할 수 있으며, 사용자는 특정 응용 프로그램 또는 그래픽 유저 인터페이스가 이러한 터치 입력 모드로 동작하도록 설정할 수 있다. 이것 또한 앞서 설명한 사용자의 터치 면적과 터치 시간에 따른 특수 터치 입력 모드와 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.The electronic device 300 may provide a touch input mode in which a predetermined operation is performed according to the direction of changing the touch coordinates of the user, and the user may set a specific application program or a graphic user interface to operate in the touch input mode. Since this is similar to the special touch input mode according to the touch area and the touch time of the user, the detailed description is omitted.

도 30은 본 발명의 일 실시예에 따라 접촉 면적의 크기에 따라 다른 동작을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.30 is a flowchart illustrating a method of performing another operation according to the size of a contact area according to an embodiment of the present invention.

도 30에 나타낸 동작은 터치 면적을 대, 중, 소의 3 가지로 구분하고 이에 따라 다른 3가지 동작을 수행하는 예이며, 터치 감지 장치 및 표시 장치를 포함하는 전자 장치에서 일어나는 동작을 나타낸 것이다.The operation illustrated in FIG. 30 is an example in which the touch area is divided into three types of large, medium, and small, and accordingly, three different operations are performed, and the operation occurring in the electronic device including the touch sensing device and the display device is illustrated.

먼저, 앞서 설명한 과정에 따라 접촉을 검출하고(S210) 터치 면적을 연산한 다음(S220), 터치 면적이 설정값(A1)보다 큰지 판단한다(S230). 터치 면적이 설정값(A1)보다 큰 경우에는 터치 면적이 설정값(A2)보다 큰지 판단하고(S230), 그렇지 않은 경우에는 소면적 접촉에 대응하는 명령을 실행한다(S250). 단계 S230에서 터치 면적이 설정값(A2)보다 큰 경우에는 대면적 접촉에 대응하는 명령을 실행하고(S270), 그렇지 않은 경우에는 중면적 접촉에 대응하는 명령을 실행한다(S260).First, the touch is detected according to the above-described process (S210), the touch area is calculated (S220), and it is determined whether the touch area is larger than the set value A1 (S230). If the touch area is larger than the set value A1, it is determined whether the touch area is larger than the set value A2 (S230). If not, the command corresponding to the small area contact is executed (S250). If the touch area is larger than the set value A2 in step S230, a command corresponding to the large area contact is executed (S270). Otherwise, a command corresponding to the medium area contact is executed (S260).

이러한 동작 중에서 단계(S210, S220)는 입력 감지부(270)에서 수행할 수 있고 나머지 동작은 응용 처리부(310)에서 수행할 수 있다.Among the operations, steps S210 and S220 may be performed by the input detector 270, and the remaining operations may be performed by the application processor 310.

도 30에 도시된 실시예에 따를 경우에 3차원으로 표시 가능한 콘텐츠는 접촉된 터치 면적의 절대량을 기준으로 미리 정해진 동작을 수행한다. According to the embodiment shown in FIG. 30, the content that can be displayed in three dimensions performs a predetermined operation based on the absolute amount of the touched area touched.

도 31은 본 발명의 일 실시예에 따라 접촉 면적의 크기 변화에 따라 다른 동작을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.31 is a flowchart illustrating a method of performing another operation according to a change in size of a contact area according to an embodiment of the present invention.

먼저, 앞서 설명한 과정에 따라 접촉을 검출하고(S310) 터치 면적을 연산한 다음(S320), 터치 면적이 변화하는지 판단한다(S330).First, the touch is detected according to the above-described process (S310), the touch area is calculated (S320), and it is determined whether the touch area is changed (S330).

터치 면적이 변하는 경우에는 접촉이 유지되었는지를 판단하고(S340), 그렇지 않은 경우에는 미리 정해진 다른 동작을 수행한다.If the touch area changes, it is determined whether the contact is maintained (S340), otherwise, another predetermined operation is performed.

단계 S340에서 터치 면적이 유지된 경우에는 터치 면적 변화에 대응하는 명령을 실행하고(S350), 그렇지 않은 경우에는 다른 동작을 수행할 수 있다.If the touch area is maintained in step S340, a command corresponding to the change of the touch area may be executed (S350), otherwise, another operation may be performed.

만약 3차원으로 표시 가능한 콘텐츠가 특정 축 또는 포인트를 중심으로 회전하는 경우에는 상기 터치 면적 변화에 대응하는 각도만큼 상기 콘텐츠가 회전함에 의해 시점을 변화시킬 수 있다.If the content that can be displayed in three dimensions rotates about a specific axis or point, the viewpoint may be changed by rotating the content by an angle corresponding to the change of the touch area.

한편, 터치 면적에 따라 이에 대응하는 가상의 이미지를 터치 위치에 생성하고 이에 대응하는 동작을 수행하거나 이를 표시 장치에 표시할 수 있으며, 이러한 가상의 이미지가 정지 상태인지 아니면 이동하는지 여부에 따라서도 동작이 달라질 수 있다.Meanwhile, a virtual image corresponding to the touch area may be generated at a touch position, and a corresponding operation may be performed or displayed on the display device. The virtual image may also be operated depending on whether the virtual image is stationary or moved. This may vary.

도 32는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 형상 정보를 생성하는 방법을 도시한 흐름도이다. 32 is a flowchart illustrating a method of generating touch shape information according to an embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 한 실시예에 따른 입력 감지 장치는 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치셀을 구동시킨다.(s2010) First, an input sensing device according to an embodiment of the present invention drives a touch cell corresponding to an electrode pad of a transparent material arranged in a matrix form (s2010).

다음으로, 입력 감지 장치는 터치 셀의 전압 변동값을 측정한다.(s2020) 터치 검출값(VaD)의 측정을 위하여 각각의 전극 패드(110)가 미리 정해진 주파수와 순서로 스캔된다. 터치 검출값(VaD)이 0이 아닌 터치 셀은 터치가 발생한 것으로 판단되고, 터치 검출값(VaD)은 메모리(240)에 각각의 터치 셀에 대응되어 기록된다.Next, the input sensing device measures a voltage variation value of the touch cell. In operation S2020, each electrode pad 110 is scanned in a predetermined frequency and order to measure the touch detection value VaD. A touch cell in which the touch detection value VaD is not 0 is determined to have a touch, and the touch detection value VaD is recorded in the memory 240 corresponding to each touch cell.

터치 검출값이 기록되면, 터치 검출값(VaD)이 0이 아닌 인접 터치 셀로 이루어진 터치 셀 그룹을 추출하고, 터치 셀 그룹의 터치 검출값(VaD)을 기초로 하여, 터치 영역의 형상 정보를 생성한다.(s2030, s2040) 구체적으로, 먼저, 터치 셀 그룹의 터치 검출값(VaD)을 기초로 하여 터치 면적을 생성한다.(s2030) 전술한 바와 같이, 터치 검출값(VaD)과 터치 면적은 상호 비례하기 때문에 터치 셀 그룹 내의 터치 검출값(VaD)을 합산함으로써 터치 면적을 산출할 수 있다. 다음으로, 터치 면적에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성한다.(s2040) When the touch detection value is recorded, the touch cell group consisting of adjacent touch cells of which the touch detection value VaD is not 0 is extracted, and the shape information of the touch area is generated based on the touch detection value VaD of the touch cell group. Specifically, first, the touch area is generated based on the touch detection value VaD of the touch cell group. (S2030) As described above, the touch detection value VaD and the touch area are Since it is mutually proportional, the touch area can be calculated by summing the touch detection values VaD in the touch cell group. Next, shape information of the touch area is generated based on the touch area (s2040).

터치 영역의 형상 정보를 생성하는 방법은 다양할 수 있다. The method of generating shape information of the touch area may vary.

일 예로, 터치된 영역의 X축, Y축 면적 분포를 이용하여 터치 영역의 형상 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로, 터치된 전극 패드들에 대응하는 터치셀 그룹을 추출하고 추출된 터치 셀 그룹에 속하는 터치셀 각각에 대한 터치 면적을 산출하거나, 터치 셀 그룹에 대한 제 1 축(예를 들면, X축) 및 제 2 축(예를 들면, Y축)방향의 터치 면적의 분포를 산출하고, 산출된 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성할 수 있다. For example, shape information of the touch area may be generated using the X-axis and Y-axis area distributions of the touched area. Specifically, the touch cell group corresponding to the touched electrode pads is extracted and the touch area for each touch cell belonging to the extracted touch cell group is calculated, or the first axis (for example, the X axis) for the touch cell group is extracted. ) And the distribution of the touch area in the second axis (for example, Y-axis) direction, and shape information of the touch area may be generated based on the calculated distribution of the touch area.

다른 예로, 터치 좌표와 터치 셀 그룹의 위치 정보를 이용하여 터치 영역의 형상 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로, 매트릭스 상의 전극 패드의 위치와 제 1 축(예를 들면, X축) 및 제 2 축(예를 들면, Y축) 방향의 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 면적의 중심점을 산출하고, 산출된 중심점과 매트릭스 상의 전극 패드의 위치에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성할 수 있다. As another example, shape information of the touch area may be generated using touch coordinates and location information of the touch cell group. Specifically, the center point of the touch area is calculated based on the position of the electrode pad on the matrix and the distribution of the touch area in the first axis (for example, X axis) and the second axis (for example, Y axis) directions, The shape information of the touch area may be generated based on the calculated center point and the position of the electrode pad on the matrix.

또 다른 예로, 터치 셀 그룹의 위치 정보만을 이용하여 터치 영역의 형상 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로, 터치된 전극 패드들에 대응하는 터치셀 그룹을 추출하고, 터치셀 그룹의 제 1 축 길이와 제 2 축 길이의 비율 및 제 1 축과 제 2 축이 이루는 각도 중 적어도 하나를 형상 정보로써 생성하거나, 터치셀 그룹내의 터치된 영역의 제 1 축 길이와 제 2 축 길이의 비율 및 제 1 축과 제 2 축이 이루는 각도 중 적어도 하나를 형상 정보로써 생성할 수 있다. 이 때, 제 1 축과 제 2 축은 터치셀 그룹내에서 수직하는 임의의 축일 수 있다. 예를 들어, 터치셀 그룹을 타원으로 형상화한 경우 제 1 축은 타원의 장축에 해당하고 제 2 축은 타원의 단축에 해당할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에서 터치 패널은 크기가 균일한 다각형의 형태를 가지는 전극 패드(110)가 촘촘하게 매트릭스 형태로 배치되고, 전극 패드(110) 각각이 미리 정해진 면적과 주소를 가진 상태에서 영상 표시 장치의 위에 배치되는 형태로 구현된다. 따라서, 전극 패드(110)의 주소와 면적은 영상 표시 장치의 터치된 좌표와 터치 영역에 매칭시킬 수 있으며, 전극 패드(110)의 주소와 면적을 이용하여 영상 표시 장치에서 터치된 좌표와 터치 영역을 산출할 수 있다. As another example, shape information of the touch area may be generated using only location information of the touch cell group. Specifically, the touch cell group corresponding to the touched electrode pads is extracted, and at least one of a ratio between the first axis length and the second axis length of the touch cell group, and the angle formed by the first axis and the second axis, is used for shape information. The shape information may be generated as the shape information, or at least one of a ratio between the first axis length and the second axis length of the touched area in the touch cell group and the angle between the first axis and the second axis. In this case, the first axis and the second axis may be any axis perpendicular to the touch cell group. For example, when the touch cell group is formed into an ellipse, the first axis may correspond to the long axis of the ellipse and the second axis may correspond to the short axis of the ellipse. In one embodiment of the present invention, the touch panel has an electrode pad 110 having a polygonal shape having a uniform size and is arranged in a matrix, and the image is displayed while each of the electrode pads 110 has a predetermined area and address. It is implemented in a form arranged on top of the device. Accordingly, the address and area of the electrode pad 110 may be matched to the touched coordinates and the touch area of the image display device, and the coordinates and touch area touched by the image display device using the address and area of the electrode pad 110 may be matched. Can be calculated.

단계 s2040에서 생성되는 터치 영역의 형상 정보에는, 터치 영역의 위치, 터치 영역의 중심점, 터치 영역의 기준축과 같은 터치 영역의 형상을 나타내는 어떠한 정보도 포함될 수 있다. 일 예로 터치 영역의 형상이 타원인 경우, 단계 s2040에서는, 타원의 장축 길이, 타원의 단축 길이, 타원의 장축과 x축(또는 y축)간의 각도, 타원의 단축과 x축(또는 y축)간의 각도, 장축과 단축의 길이 비율, 초점의 좌표 중 적어도 하나를 생성할 수 있다. 다른 예로, 터치 영역의 형상이 원인 경우, 단계 s2040에서는, 원의 중심의 좌표, 원의 지름 중 적어도 하나를 생성할 수 있다. The shape information of the touch area generated in operation s2040 may include any information indicating the shape of the touch area, such as the location of the touch area, the center point of the touch area, and the reference axis of the touch area. For example, when the shape of the touch area is an ellipse, in step s2040, the long axis length of the ellipse, the short axis length of the ellipse, the angle between the long axis and the x axis (or y axis) of the ellipse, the short axis of the ellipse and the x axis (or y axis) At least one of an angle of the liver, a length ratio of the long axis and the short axis, and a coordinate of the focal point may be generated. As another example, when the shape of the touch area is the cause, in operation S2040, at least one of the coordinates of the center of the circle and the diameter of the circle may be generated.

본 발명의 한 실시예에 따른 입력 감지 장치는 단계 s2040에서 생성된 터치 영역의 형상 정보 중 적어도 하나를 하나 이상의 모듈에 전달할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 한 실시예에 따른 입력 감지 장치는 터치가 감지된 터치 셀의 주소, 터치 셀들 각각에 대한 터치 면적 정보, 터치 영역의 형상의 종횡비 및 축 기울기만을 하나 이상의 모듈에 전달할 수 있다. 터치 영역의 형상 정보를 전달받은 하나 이상의 모듈은 형상 정보를 가공하여 영상 표시 장치내의 화면에 터치의 형상을 표시하거나, 형상 정보를 하나의 입력 신호로써 사용할 수 있다. The input sensing device according to an embodiment of the present invention may transmit at least one of the shape information of the touch area generated in operation s2040 to one or more modules. For example, the input sensing device according to an embodiment of the present invention may transmit only an address of a touch cell in which a touch is detected, touch area information for each touch cell, an aspect ratio of a shape of the touch area, and an axis tilt to one or more modules. have. One or more modules receiving the shape information of the touch area may process the shape information to display the shape of the touch on a screen in the image display device, or use the shape information as one input signal.

본 발명의 한 실시예에 따른 입력 감지 장치는 터치 영역의 형상이 변경되었는지를 판단하고 변경에 대응하는 제어 신호를 생성할 수 있다(s2050). 단계 s2050의 구체적인 과정을 단계 s2052 내지 단계 s2056에 기초하여 설명하도록 한다. The input sensing device according to an embodiment of the present invention may determine whether the shape of the touch area is changed and generate a control signal corresponding to the change (S2050). A detailed process of step s2050 will be described based on steps s2052 to s2056.

입력 감지 장치는 터치 영역의 형상이 변경되었는지를 판단한다(s2052). 터치 영역의 형상이 변경되었는지를 판단하는 기준은 다양할 수 있다. 한 실시예에서는, 터치 영역의 형상의 중심을 지나는 중심축의 기울기가 임계 각도 이상 변경되면 터치 영역의 형상이 변경된 것으로 판단한다. 터치 영역의 형상이 변경되었다고 판단되면 터치 영역의 형상이 변경되는 동안 터치가 유지되었는지를 판단하며(s2054), 터치가 유지되지 않은 경우는 새로운 입력으로 수신된 것으로 판단하여 다른 동작을 진행하고, 터치가 유지된 경우에는 단계 s2056을 진행한다. 이 때, 터치 좌표가 변경되었는지를 판단하여 터치 좌표가 임계치 이상 변경되면 이는 터치 영역의 형상의 변화와는 무관한 입력(예를 들면, 드래그 입력)으로 판단하여 종료할 수 있다. 마지막으로, 터치 영역의 형상의 변경에 따른 제어 신호를 생성한다(s2056). 예를 들어, 이전 터치 영역의 형상은 중심축의 기울기가 0도이고, 변경된 터치 영역의 형상은 중심축의 기울기가 30도라면 화면에 표시된 데이터를 반 시계 방향으로 30도 회전시키기 위한 회전 신호가 생성될 수 있다. 이 때, 화면에 표시된 데이터에 대한 회전 방향, 회전 속도 및 회전 각도 중 적어도 하나는 변경된 중심축의 기울기에 기초하여 결정될 수 있다. The input sensing device determines whether the shape of the touch area is changed (S2052). Criteria for determining whether the shape of the touch area is changed may vary. In one embodiment, when the inclination of the central axis passing through the center of the shape of the touch area is changed by more than the threshold angle, it is determined that the shape of the touch area is changed. If it is determined that the shape of the touch area is changed, it is determined whether the touch is maintained while the shape of the touch area is changed (s2054). If the touch is not maintained, it is determined that the touch is received as a new input and proceeds with another operation. If is maintained, the process goes to step s2056. At this time, if it is determined whether the touch coordinate is changed and the touch coordinate is changed by more than a threshold value, this may be determined by an input (for example, a drag input) irrelevant to the change of the shape of the touch area. Finally, the control signal according to the change of the shape of the touch area is generated (s2056). For example, if the shape of the previous touch area has a slope of the central axis of 0 degrees and the shape of the changed touch area has a slope of the center axis of 30 degrees, a rotation signal for rotating the data displayed on the screen by 30 degrees in the counterclockwise direction may be generated. Can be. In this case, at least one of the rotation direction, the rotation speed, and the rotation angle with respect to the data displayed on the screen may be determined based on the inclination of the changed central axis.

도 33은 본 발명의 한 실시예에 따른 입력 감지 장치에서 터치 영역의 형상 정보를 생성하는 일 예를 나타내는 도면이다. 33 is a diagram illustrating an example of generating shape information of a touch area in an input sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 33에서는 터치 좌표와 터치된 터치 셀의 위치 정보에 기초하여 터치 영역의 형상 정보를 생성하는 경우를 나타낸다. FIG. 33 illustrates a case where shape information of a touch area is generated based on touch coordinates and position information of a touch cell that has been touched.

도 33의 (a)에서는 6X6의 터치 셀들(2110) 중에서 4X2의 터치 셀 그룹(2112)에서 터치가 검출되었으며, 터치 셀 그룹(2112)에서의 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 좌표(2111)를 산출하였다. In FIG. 33A, a touch is detected in the 4X2 touch cell group 2112 among the 6X6 touch cells 2110, and the touch coordinate 2111 is adjusted based on the distribution of the touch area in the touch cell group 2112. Calculated.

한 실시예에서는 터치된 터치 셀 그룹(2112)의 외곽선에 대응하는 형상을 터치 영역의 형상으로 산출할 수 있다. 터치 셀의 가로의 길이와 세로의 길이가 1이라고 가정하면, 가로의 길이가 2이고 세로의 길이가 4인 직사각형이 터치 형상으로 산출된다. 이 방법에 의할 경우, 터치 셀의 배치 밀도가 높아질수록 터치 영역의 형상을 정확하게 산출할 수 있다. According to an embodiment, the shape corresponding to the outline of the touched touch cell group 2112 may be calculated as the shape of the touch area. Assuming that the horizontal length and the vertical length of the touch cell are 1, a rectangle having a horizontal length of 2 and a vertical length of 4 is calculated as a touch shape. According to this method, as the arrangement density of the touch cells increases, the shape of the touch area can be accurately calculated.

다른 실시예에서는, 사전에 터치 영역의 형상으로 사용할 도형을 결정한 후 터치된 터치 셀 그룹(2112)의 외곽선에 따라 도형의 특성을 선택할 수 있다. 예를 들어, 원의 형태(즉, 원 및 타원을 포함)을 터치 영역의 형상으로 사용한다고 가정하자. 상술한 예에서, 터치 셀 그룹(2112)의 외곽선은 가로의 길이가 2이고 세로의 길이가 4인 직사각형이므로, 터치 셀 그룹(2112)의 외곽선에 내접하는 장축의 길이가 4이고 단축의 길이가 2인 타원(2113)이 터치 형상으로 산출된다. 이 때, 타원(2113)의 형상은 장축과 단축의 길이만 제공되면 터치 영역의 전체 면적을 이용하여 연산될 수 있다. In another embodiment, after determining a figure to be used as the shape of the touch area in advance, the characteristics of the figure may be selected according to the outline of the touched cell group 2112. For example, suppose that you use the shape of a circle (ie, including circles and ellipses) as the shape of the touch area. In the above example, since the outline of the touch cell group 2112 is a rectangle having a horizontal length of 2 and a vertical length of 4, the length of the long axis inscribed to the outline of the touch cell group 2112 is 4 and the length of the short axis is An ellipse 2113 of 2 is calculated in a touch shape. In this case, the shape of the ellipse 2113 may be calculated using the entire area of the touch area if only the long axis and the short length are provided.

도 33의 (b)에서는 6X6의 터치 셀들(2120) 중에서 2X2의 터치 셀 그룹(2122)에서 터치가 검출되었으며, 터치 셀 그룹(2122)에서의 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 좌표(2121)를 산출하였다. In FIG. 33B, a touch is detected in the 2X2 touch cell group 2122 among the 6X6 touch cells 2120, and the touch coordinate 2121 is adjusted based on the distribution of the touch area in the touch cell group 2122. Calculated.

터치된 터치 셀 그룹(2122)의 외곽선에 대응하는 형상을 터치 형상으로 산출할 경우, 가로의 길이가 2이고 세로의 길이가 2인 정사각형이 터치 형상으로 산출된다. 반면, 원을 터치 영역의 형상으로 사용하는 경우 터치 셀 그룹(2122)의 외곽선에 내접하는 지름이 2인 원(2123)이 터치 형상으로 산출된다. 이 때, 원(2123)의 중심은 터치 좌표(2121)로 결정된다. When the shape corresponding to the outline of the touched touch cell group 2122 is calculated as a touch shape, a square having a horizontal length of 2 and a vertical length of 2 is calculated as a touch shape. On the other hand, when the circle is used as the shape of the touch area, a circle 2123 having a diameter of 2 inscribed to the outline of the touch cell group 2122 is calculated as a touch shape. At this time, the center of the circle 2123 is determined by the touch coordinate 2121.

도 33의 (c)에서는 6X6의 터치 셀들(2130) 중에서 10개의 터치 셀로 구성된 터치 셀 그룹(2132)에서 터치가 검출되었으며, 터치 셀 그룹(2132)에서의 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 좌표(2131)를 산출하였다. In FIG. 33C, a touch is detected in the touch cell group 2132 consisting of 10 touch cells among the 6X6 touch cells 2130, and the touch coordinates (based on the touch area distribution in the touch cell group 2132) are determined. 2131) was calculated.

터치된 터치 셀 그룹(2132)의 외곽선에 대응하는 형상을 터치 형상으로 산출할 경우, 10개의 터치셀로 이루어진 터치 영역으로 산출된다. 반면, 원(또는 타원)을 터치 영역의 형상으로 사용하는 경우 x축 또는 y축에 대하여 장축이 기울어진 타원(2133)이 터치 형상으로 산출된다. 이 때, 타원(2133)의 장축은 터치 좌표(2131)와, 제 1 꼭지점(2134), 제 2 꼭지점(2135)을 연결하는 직선이 된다. When the shape corresponding to the outline of the touched cell group 2132 is calculated as a touch shape, the shape is calculated as a touch area including ten touch cells. On the other hand, when a circle (or ellipse) is used as the shape of the touch area, an ellipse 2133 whose long axis is inclined with respect to the x axis or the y axis is calculated as a touch shape. At this time, the long axis of the ellipse 2133 is a straight line connecting the touch coordinates 2131, the first vertex 2134, and the second vertex 2135.

6X6의 터치 셀들(2132)의 왼쪽 하단의 좌표를 (0,0)으로 가정하면, 제 1 꼭지점(2134)은좌표(1,5) 셀의 외곽 모서리에 대응하며, 제 2 꼭지점의 좌표(4,1) 셀의 외곽 모서리에 대응된다.. 결국, 터치 좌표(2131)와, 제 1 꼭지점(2134), 제 2 꼭지점(2135)을 연결하는 직선은 Y=-3/4X+2을 만족하게 되므로, 장축과 6X6의 터치 셀들(2130)의 하단선과의 각도는 tan-1(-3/4)가 되며, Y=-3/4X+2을 만족하는 직선을 터치 형상의 기준축으로 산출하고, tan-1(-3/4)을 기준축의 기울기로 산출할 수 있다. Assuming that the coordinates of the lower left corner of the 6X6 touch cells 2132 are (0,0), the first vertex 2134 corresponds to the outer edge of the coordinate (1,5) cell and the coordinate (4) of the second vertex. 1 corresponds to the outer edge of the cell. Finally, a straight line connecting the touch coordinate 2131 with the first vertex 2134 and the second vertex 2135 satisfies Y = -3 / 4X + 2. Therefore, the angle between the long axis and the bottom line of the 6X6 touch cells 2130 becomes tan -1 (-3/4), and a straight line satisfying Y = -3 / 4X + 2 is calculated as a reference axis of the touch shape. , tan -1 (-3/4) can be calculated from the slope of the reference axis.

전술한 실시예에서, 터치 입력 장치는 터치 좌표, 터치 면적에 더하여 종축과 횡축의 길이 비율을 함께 전자 장치로 전송하는 경우, 적은 데이터 전송량으로 전자 장치는 타원 형태의 터치 영역의 형상을 쉽게 재구성하여 화면에 표시할 수 있다. 더불어, 종축 또는 횡축의 기울기 정보를 추가로 전송하는 경우에는 상기 전자 장치는 더 정확한 터치 영역의 형상을 표시할 수 있다. In the above-described embodiment, when the touch input device transmits the length ratio between the vertical axis and the horizontal axis in addition to the touch coordinates and the touch area to the electronic device, the electronic device can easily reconstruct the shape of the elliptical touch area with a small data transmission amount. Can be displayed on the screen. In addition, when additionally transmitting tilt information of the vertical axis or the horizontal axis, the electronic device may display a more accurate shape of the touch area.

도 34는 본 발명의 한 실시예에 따른 입력 감지 장치에서 터치 영역의 형상 정보를 생성하는 다른 예를 나타내는 도면이다. 34 is a diagram illustrating another example of generating shape information of a touch area in an input sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 34에서는 터치된 터치 셀 각각에서의 터치 면적 정보을 고려하여 터치 영역의 형상 정보를 생성하는 경우를 나타낸다. 34 illustrates a case where shape information of a touch area is generated in consideration of touch area information of each touched cell.

도 34의 (a)에서는 5X5 터치 셀들 중에서 3X3 터치 셀 그룹에서 터치가 검출되었으며, 터치 셀 그룹의 각 행의 X축과 각 열 Y축에 대하여 터치 면적 값을 더한 그래프를 오른쪽 및 아래쪽에 각각 도시하였다. In FIG. 34 (a), a touch is detected in a 3X3 touch cell group among 5X5 touch cells, and a graph obtained by adding touch area values to the X axis and each column Y axis of each row of the touch cell group is shown at the right and the bottom, respectively. It was.

먼저, 3X3 터치 셀 그룹의 각 행에 대한 면적값의 합을 계산한다. 제 1 행에 대한 디지털 면적값의 합은 01+10+01이며, 제 2 행에 대한 디지털 면적값의 합은 01+11+10이고, 제 3 행에 대한 디지털 면적값의 합은 01+10+01이다. 터치 형상을 원으로 가정하면, 터치 형상은 두 번째 행을 중심으로 위/아래가 대칭인 원임을 알 수 있다. First, the sum of the area values for each row of the 3X3 touch cell group is calculated. The sum of the digital area values for the first row is 01 + 10 + 01, the sum of the digital area values for the second row is 01 + 11 + 10, and the sum of the digital area values for the third row is 01 + 10. +01. Assuming that the touch shape is a circle, it can be seen that the touch shape is a circle symmetric up and down about the second row.

다음으로, 3X3 터치 셀 그룹의 각 열에 대한 면적값의 합을 계산한다. 제 1 열에 대한 디지털 면적값의 합은 01+10+01이며, 제 2 열에 대한 디지털 면적값의 합은 01+10+01이고, 제 3 열에 대한 디지털 면적값의 합은 01+10+01이다. 터치 형상을 원으로 가정하면, 터치 형상은 좌/우가 대칭인 원임을 알 수 있다. Next, the sum of the area values for each column of the 3 × 3 touch cell group is calculated. The sum of the digital area values for the first column is 01 + 10 + 01, the sum of the digital area values for the second column is 01 + 10 + 01, and the sum of the digital area values for the third column is 01 + 10 + 01. . Assuming a touch shape as a circle, it can be seen that the touch shape is a circle in which left and right are symmetrical.

마지막으로, 3X3 터치 셀 그룹의 각 행에 대한 면적값의 합과 3X3 터치 셀 그룹의 각 열에 대한 면적값의 합이 동일하므로, 터치 형상은 도 34의 (b)에서와 같이 중심에서의 거리가 동일한 원임을 알 수 있다. 이 때, 3X3 터치 셀 그룹의 전체 면적에 대하여 터치된 면적의 비율을 계산할 수 있으며, 비율에 기초하여 원의 지름을 결정할 수 있다. 예를 들어, 터치셀 각각의 가로와 세로는 1이고, 3X3 터치 셀 그룹의 전체 면적의 약 50%가 터치된 경우 x2π=9*0.5에 기초하여 원의 반지름 x를 계산할 수 있다. Finally, since the sum of the area values for each row of the 3X3 touch cell group and the sum of the area values for each column of the 3X3 touch cell group are the same, the touch shape has a distance from the center as shown in FIG. It can be seen that the same circle. In this case, the ratio of the touched area to the total area of the 3 × 3 touch cell group may be calculated, and the diameter of the circle may be determined based on the ratio. For example, when the width and length of each touch cell are 1 and about 50% of the total area of the 3X3 touch cell group is touched, the radius x of the circle may be calculated based on x2π = 9 * 0.5.

도 34의 (c)에서는 4X4 터치 셀들 중에서 4X2 터치 셀 그룹에서 터치가 검출되었으며, 터치 셀 그룹의 각 행의 X축과 각 열 Y축에 대하여 터치 면적 값을 더한 그래프를 오른쪽 및 아래쪽에 각각 도시하였다. In FIG. 34C, a touch is detected in the 4X2 touch cell group among the 4X4 touch cells, and a graph obtained by adding touch area values to the X axis and each column Y axis of each row of the touch cell group is shown at the right and the bottom, respectively. It was.

우선 터치가 검출된 터치 셀 그룹이 4x2의 직사각형이므로, 터치 영역은 대략적으로 타원형을 이루는 것을 추정할 수 있다.First, since the touch cell group in which the touch is detected is a rectangle of 4 × 2, it can be estimated that the touch area is approximately elliptical.

다음, 4X2 터치 셀 그룹의 각 행에 대한 면적값의 합을 계산한다. 제 1 행에 대한 디지털 면적값의 합은 01+01이며, 제 2 행에 대한 디지털 면적값의 합은 10+10이고, 제 3 행에 대한 디지털 면적값의 합은 10+10이고, 제 4행에 대한 디지털 면적값의 합은 01+01이다. 터치 형상을 원으로 가정하면, 터치 형상은 두 번째 행과 세 번째 행의 사이를 중심으로 위/아래가 대칭인 타원임을 알 수 있다. Next, the sum of the area values for each row of the 4 × 2 touch cell group is calculated. The sum of the digital area values for the first row is 01 + 01, the sum of the digital area values for the second row is 10 + 10, the sum of the digital area values for the third row is 10 + 10, and the fourth The sum of the digital area values for a row is 01 + 01. Assuming that the touch shape is a circle, it can be seen that the touch shape is an ellipse having a symmetrical up / down center between the second row and the third row.

다음으로, 4X2 터치 셀 그룹의 각 열에 대한 면적값의 합을 계산한다. 제 1 열에 대한 디지털 면적값의 합은 01+10+10+01이며, 제 2 열에 대한 디지털 면적값의 합도 01+10+10+01이다. 터치 형상을 원으로 가정하면, 터치 형상은 좌/우가 대칭인 타원임을 알 수 있다. Next, the sum of the area values for each column of the 4 × 2 touch cell group is calculated. The sum of the digital area values for the first column is 01 + 10 + 10 + 01, and the sum of the digital area values for the second column is also 01 + 10 + 10 + 01. Assuming that the touch shape is a circle, it can be seen that the touch shape is an ellipse in which left and right are symmetrical.

마지막으로, 4X2 터치 셀 그룹의 위치를 고려하면, 터치 형상은 도 34의 (d)와 같이 장축이 Y축과 나란한 타원임을 알 수 있다. 이 때, 4X2 터치 셀 그룹의 전체 면적에 대하여 터치된 면적의 비율을 계산할 수 있으며, 비율에 기초하여 타원의 장축 및 단축의 길이를 결정할 수 있다. 예를 들어, 4X2 터치 셀 그룹의 전체 면적의 약 50%가 터치된 경우 타원의 면적이 4X2 터치 셀 그룹의 면적의 50%가 되도록 장축 및 단축의 길이를 계산할 수 있다. Finally, considering the position of the 4X2 touch cell group, it can be seen that the touch shape is an ellipse whose long axis is parallel to the Y axis as shown in FIG. In this case, the ratio of the touched area to the total area of the 4 × 2 touch cell group may be calculated, and the length of the major and minor axes of the ellipse may be determined based on the ratio. For example, when about 50% of the total area of the 4X2 touch cell group is touched, the lengths of the long axis and the short axis may be calculated such that the area of the ellipse is 50% of the area of the 4X2 touch cell group.

전술한 실시예와 유사하게, 각각의 터치 셀의 터치 점유 면적을 조합하여 터치 영역의 형상을 산출할 수도 있다. 예를 들어, 전 영역에 터치가 이루어진 터치 셀을 중심으로 일부 영역이 터치된 인접 터치 셀이 검출된다면, 상기 중심으로부터 방사형으로 각각의 터치 셀에 대응하는 터치 검출값을 이용하여 터치 영역의 형상이 추정될 수 있다. 상기 중심은 전술한 터치 좌표, 즉, 터치 영역의 면적이 중심점으로 대체될 수 있다. 상기 터치 영역의 연산은 터치 입력 장치의 MCU 또는 터치 입력 장치가 탑재된 전자 장치의 CPU에 의해 수행될 수 있다.Similar to the above-described embodiment, the shape of the touch area may be calculated by combining the touch occupation area of each touch cell. For example, if an adjacent touch cell in which a part of the area is touched is detected around the touch cell where the touch is touched in the entire area, the shape of the touch area is changed by using a touch detection value corresponding to each touch cell radially from the center. Can be estimated. In the center, the aforementioned touch coordinates, that is, the area of the touch area may be replaced with the center point. The operation of the touch area may be performed by the MCU of the touch input device or the CPU of the electronic device on which the touch input device is mounted.

도 32 내지 도 34에서 상술한 바와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 입력 감지 장치에서는 터치 영역의 형상을 정확하게 산출할 수 있다. 사용자가 검지 손가락의 옆면을 이용하여 글자를 드로잉하는 경우의 터치 영역의 형상과 검지 손가락의 아랫면을 이용하여 글자를 드로잉하는 경우의 터치 영역의 형상이 상이하다. 즉, 검지 손가락의 옆면을 이용하여 글자를 입력하는 경우는 터치 영역의 두께가 얇고, 검지 손가락의 아랫면을 이용하여 글자를 입력하는 경우는 터치 영역의 두께가 두껍다. 터치 영역의 형상 정보를 터치 입력에 반영할 경우, 터치 영역의 형상의 차이에 따라 글자나 그림의 선굵기를 달리 표현할 수 있다. As described above with reference to FIGS. 32 to 34, in the input sensing device according to the exemplary embodiment, the shape of the touch area may be accurately calculated. The shape of the touch area when the user draws letters using the side surface of the index finger and the shape of the touch area when drawing letters using the lower surface of the index finger are different. In other words, when a character is input using the side surface of the index finger, the thickness of the touch region is thin, and when the character is input using the lower surface of the index finger, the thickness of the touch region is thick. When the shape information of the touch area is reflected in the touch input, the line thickness of letters or pictures may be expressed differently according to the difference in the shape of the touch area.

종래에는 터치 영역의 형상을 산출하는 방법이 전무하였기 때문에 사용자가 터치 도구를 바꾸거나, 터치 방법을 변경한다고 하더라도 이를 인지할 수 없었다. 그러나, 본 발명의 한 실시예에 따른 입력 감지 장치에서는 터치 영역의 형상을 정확하게 산출할 수 있기 때문에 터치 도구의 차이나 터치 방법의 차이에 따라 사용자가 원하는 입력을 제공할 수 있다. Conventionally, since there is no method for calculating the shape of the touch area, even if the user changes the touch tool or changes the touch method, this cannot be recognized. However, since the shape of the touch area can be accurately calculated in the input sensing device according to an embodiment of the present invention, the input desired by the user can be provided according to the difference of the touch tool or the difference in the touch method.

도 35는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치에서 터치 영역의 변화에 따른 동작 수행에 관한 도면이다. 35 is a view illustrating an operation performed according to a change of a touch area in an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.

도 35의 (a)를 참고하면, 사용자는 검지로 전자 장치내의 화면을 터치하였다. 사용자가 터치한 영역에는 회전 가능한 오브젝트가 존재한다. Referring to FIG. 35A, the user touches the screen in the electronic device with the index finger. Rotatable objects exist in the area touched by the user.

도 35의 (b)를 참고하면, 사용자는 터치를 유지한 상태에서 검지를 반 시계방향으로 30도 회전시켰다. 사용자가 검지를 회전시키면 타원으로 표시된 터치 영역의 형상이 변경된다. 특히, 타원의 중심축(즉, 장축)이 회전하게 된다. 중심축이 임계 각도 이상 회전하면 사용자가 오브젝트를 회전시키고자 하는 것으로 판단하여, 신호 처리부(230)는 오브젝트에 대한 회전 신호를 생성한다. 이 후, 회전 신호에 따라 오브젝트가 회전할 것이다. 이 때, 오브젝트의 회전 방향, 회전 각도 및 회전 속도 중 적어도 하나는 중심축의 변화에 기초하여 결정될 수 있다. Referring to FIG. 35B, the user rotates the index finger 30 degrees counterclockwise while keeping the touch. When the user rotates the index finger, the shape of the touch area displayed as an ellipse is changed. In particular, the central axis (ie, long axis) of the ellipse is rotated. When the central axis rotates more than the threshold angle, it is determined that the user wants to rotate the object, and the signal processor 230 generates a rotation signal for the object. After this, the object will rotate according to the rotation signal. In this case, at least one of the rotation direction, the rotation angle, and the rotation speed of the object may be determined based on the change of the central axis.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 독립적인 터치셀의 터치 면적값을 획득할 수 있고 그로부터 터치 영역의 형상을 획득할 수 있다. 이러한 터치 영역의 형상의 변화를 이용하여 다양한 사용자 입력 제스처를 제공할 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the touch area value of the independent touch cell may be obtained, and the shape of the touch area may be obtained therefrom. Various user input gestures may be provided using the change of the shape of the touch area.

또한, 전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 면적의 변화에 따라 좌표를 획득할 수 있다. 이 때 터치 면적값은 단위 전극 패드의 넓이를 8~12비트로 정밀하게 분할할 수 있다. 실제 터치는 4개~9개 정도의 전극 패드들 상에서 이뤄지기 때문에 터치 면적값 변화는 더욱 정밀하게 감지하는 것이 가능하다. 정밀한 터치 면적값의 변화가 감지가능하면, 터치 좌표의 정밀한 변화 역시 감지가능하기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 감지 장치는 좁은 터치 영역에서 아주 미세한 터치 좌표 변화를 읽어 낼 수 있다.In addition, as described above, according to an embodiment of the present invention, coordinates may be acquired according to a change in the touch area. In this case, the touch area value can be precisely divided into 8 to 12 bits in the area of the unit electrode pad. Since the actual touch is made on four to nine electrode pads, the change in touch area value can be detected more precisely. If the precise change in the touch area value is detectable, since the precise change in the touch coordinates is also detectable, the user input sensing device according to the exemplary embodiment of the present invention may read a very fine touch coordinate change in a narrow touch area.

도 36은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력 감지 장치의 정면도와 그 일부인 트랙 패드 부분을 확대한 도면이다.FIG. 36 is an enlarged view of a front view and a portion of a track pad that is a part of an input sensing device according to another embodiment of the present invention.

도 36의 좌측 입력 감지 장치의 정면도를 참조하면, 사용자 입력 감지 장치는 상기 포인팅 커서(350)가 표시되고 이동하게 되는 화면과 이를 위해 터치를 수행하는 트랙 패드(300)를 포함할 수 있다. Referring to the front view of the left input sensing device of FIG. 36, the user input sensing device may include a screen on which the pointing cursor 350 is displayed and moved and a track pad 300 for performing a touch for this purpose.

도 36의 우측 트랙 패드(300) 부분의 확대도를 참조하면, 상기 트랙 패드(300)는 터치 여부 및 터치 방향을 인식하는 외부 표시 영역(330)과 상기 외부 표시 영역(330)의 터치 여부 인식을 보조하는 확장 영역(310)을 포함할 수 있다. Referring to an enlarged view of a portion of the right track pad 300 of FIG. 36, the track pad 300 recognizes whether the external display area 330 that recognizes touch and the touch direction and whether the external display area 330 touches. It may include an extension area 310 to assist.

상기 외부 표시 영역(330)는 입력 감지 장치에 돌출되어 형성되는 등 사용자가 상기 트랙 패드(300)를 시각적으로 인식할 수 있는 부분이며, 상기 확장 영역(310)은 사용자가 시각적으로 인식할 수 없는 부분이다.The external display area 330 is a part where the user can visually recognize the track pad 300, such as is formed by protruding from the input sensing device, and the extended area 310 is not visually recognizable by the user. Part.

상기 확장 영역(310)은 상기 외부 표시 영역(330) 내에서 터치 좌표를 생성시키기 위해 추가로 형성된다. 구체적으로, 상기 외부 표시 영역(330)의 모서리 근처의 좌표는 상기 확장 영역(310)이 동시에 터치되는 경우에 검출이 가능하다. 따라서, 확장 영역(310)에서의 터치 검출값은 외부 표시 영역(330)의 모서리에 인접한 터치 좌표를 산출하는데 이용된다.The extended area 310 is further formed to generate touch coordinates in the external display area 330. In detail, the coordinates near the edge of the external display area 330 may be detected when the extension area 310 is simultaneously touched. Therefore, the touch detection value in the extended area 310 is used to calculate touch coordinates adjacent to the edge of the external display area 330.

상기 트랙 패드(300)는 상기 전극 패드(110)와 일체형으로 제작될 수도 있고, 상기 전극 패드(110)와 별도로 제작될 수도 있다. The track pad 300 may be manufactured integrally with the electrode pad 110 or may be manufactured separately from the electrode pad 110.

또한, 상기 트랙 패드(300)는 제1 밀도로 상기 기판(100) 위에 배치될 수 있으며, 상기 복수의 전극 패드(110) 중 나머지 일부는 제2 밀도로 상기 기판(100) 위에 배치될 수 있다. 다만, 제1 밀도와 제2 밀도는 동일한 밀도로 제작될 수도 있다. 상기 전극 패드(110)의 밀도가 더 높아지게 되면 터치 좌표의 해상도(Resolution)는 더 높아지게 되고, 밀도가 더 낮아지게 되면 상기 터치 좌표의 해상도는 더 낮아지게 된다. 터치 좌표의 해상도(Resolution)가 더 높아지는 경우, 미세한 터치 면적 분포의 변화를 감지할 수 있다는 것이므로 상기 전극 패드(110)의 밀도를 높임으로서 미세한 터치 변화를 감지할 수 있다.In addition, the track pad 300 may be disposed on the substrate 100 at a first density, and the rest of the plurality of electrode pads 110 may be disposed on the substrate 100 at a second density. . However, the first density and the second density may be manufactured to the same density. The higher the density of the electrode pad 110, the higher the resolution of the touch coordinates, and the lower the density, the lower the resolution of the touch coordinates. When the resolution of the touch coordinates is higher, since a change in the minute touch area distribution can be detected, a fine touch change can be detected by increasing the density of the electrode pad 110.

도 37는 포인팅 커서의 이동 동작을 설명하기 위한 개략도이다.37 is a schematic diagram for explaining a movement operation of a pointing cursor.

도 37을 참조하면, 신호 처리부(230)는 상기 트랙 패드(300)가 터치되는 방향에 기초하여 상하좌우 중 하나의 방향으로 이동(scroll)하는 4방향 또는 8방향 모드를 인식하여 상기 트랙 패드(300)에서의 이동 방향으로 화면상의 포인팅 커서(350)를 이동시킬 수 있다. 또한 상기 신호 처리부(230)는 일반적인 표시 장치의 포인팅 커서의 이동 방법과 동일하게 임의의 방향으로 상기 트랙 패드(300)에서의 이동 방향으로 화면상의 포인팅 커서(350)를 이동시킬 수 있다. Referring to FIG. 37, the signal processor 230 recognizes a four-way or eight-way mode that scrolls in one of up, down, left, and right directions based on a direction in which the track pad 300 is touched. In operation 300, the pointing cursor 350 on the screen may be moved. In addition, the signal processor 230 may move the pointing cursor 350 on the screen in a movement direction of the track pad 300 in an arbitrary direction in the same manner as in the general method of moving the pointing cursor of a display device.

상기 트랙 패드(300)상에 터치된 터치 면적이 임계치 이상이면 상기 포인팅 커서(350)를 클릭한 것으로 취급할수 있다. 예를 들면, 상기 트랙 패드(300) 전체 면적이 터치되면 상기 포인팅 커서(350)의 위치의 콘텐츠를 클릭한 것으로 인식한다.If the touch area touched on the track pad 300 is greater than or equal to a threshold value, the pointing cursor 350 may be treated as being clicked. For example, when the entire area of the track pad 300 is touched, the track pad 300 recognizes that the content of the location of the pointing cursor 350 is clicked.

도 38은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력 감지 장치의 터치에 따른 동작 수행 시의 흐름도이다.38 is a flowchart of an operation performed by a touch of an input sensing device according to another embodiment of the present invention.

도 38을 참조하면, 도시한 것과 같은 순서에 따라 사용자 터치를 감지하는 방법에 관한 동작을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 38, an operation relating to a method of detecting a user touch may be performed in the same order as illustrated.

먼저, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드(110)에 대응하는 터치셀을 구동시키는 단계(S410)를 수행한다. 그 후, 터치 전후에 상기 구동된 터치셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 단계(S430)를 수행한다. 이어서, 상기 터치 검출값에 기초하여 터치 면적을 산출하는 단계(S450)를 수행한다. 마지막으로, 상기 산출된 터치 면적에 기초하여 화면상의 포인팅 커서(350)를 이동시키는 단계(S470)를 수행한다.First, a step (S410) of driving a touch cell corresponding to a plurality of electrode pads 110 of a transparent material arranged in a matrix form is performed. Thereafter, in operation S430, a touch detection value is output based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch. In operation S450, a touch area is calculated based on the touch detection value. Finally, the step S470 of moving the pointing cursor 350 on the screen is performed based on the calculated touch area.

본 발명의 실시예에 따르면 동일한 포인팅 커서 제어 방법을 가상 키보드에서도 적용 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the same pointing cursor control method may be applied to a virtual keyboard.

도 39는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치(2000)에 관한 블록도이다. 39 is a block diagram of an interface device 2000 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치(2000)는 출력부(2010), 설정부(2020) 및 제어부(2030)를 포함할 수 있다. The interface device 2000 according to an embodiment of the present invention may include an output unit 2010, a setting unit 2020, and a control unit 2030.

출력부(2010)는 화면을 구성하여 디스플레이 패널로 출력한다. 출력부(2010)는 사용자의 입력이나 기 설정된 조건에 대응하는 화면을 구성할 수 있다. 특히, 사용자가 가상 키보드의 표시를 요청하거나 가상 키보드를 표시하여야 하는 상황이 발생하면, 가상 키보드가 포함된 화면을 생성하여 표시할 수 있다. The output unit 2010 configures a screen and outputs it to the display panel. The output unit 2010 may configure a screen corresponding to a user input or a preset condition. In particular, when a situation in which the user requests to display the virtual keyboard or the virtual keyboard occurs, a screen including the virtual keyboard may be generated and displayed.

설정부(2020)는 터치 스크린에 제 1 영역 내지 제 4 영역을 설정한다. 제 1 영역은 가상 키보드가 표시될 때 가상 키보드가 표시되는 영역이며, 제 2 영역은 포인팅 커서의 동작(예를 들면, 포인팅 커서의 이동이나 포인팅 커서의 클릭)을 제어하기 위한 영역이고, 제 3 영역은 특정 기능을 제공하는 기능키가 배치된 영역이며, 제 4 영역은 제 1 영역 내지 제 3 영역에 포함되지 않는 영역으로써 일반적인 터치 기능을 제공하는 영역이다. 설정부(2020)는 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역에 관한 정보는 메모리에 저장된다. 실시 예에 따라서는 설정부(2020)가 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역 중 적어도 하나를 설정하면, 상술한 출력부(2010)에서 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역이 구분된 화면을 생성하여 표시할 수도 있다. The setting unit 2020 sets first to fourth areas on the touch screen. The first area is an area where the virtual keyboard is displayed when the virtual keyboard is displayed, the second area is an area for controlling the operation of the pointing cursor (for example, the movement of the pointing cursor or the click of the pointing cursor), and the third area. The area is an area in which a function key for providing a specific function is arranged, and the fourth area is an area not included in the first to third areas and provides a general touch function. The setting unit 2020 stores information about the first area, the second area, and the third area in a memory. According to an exemplary embodiment, when the setting unit 2020 sets at least one of the first area, the second area, and the third area, the first area, the second area, and the third area are divided in the above-described output unit 2010. The generated screen can also be created and displayed.

제어부(2030)는 터치 입력에 따라 제어 신호를 생성한다. 동일한 터치 입력이라 하더라도 어떠한 영역에서 발생하였는지에 따라 상이한 제어 신호가 발생할 수 있다. The controller 2030 generates a control signal according to the touch input. Even in the same touch input, different control signals may be generated depending on in which area.

예를 들어, 제 1 영역에는 가상 키보드가 표시된다. 사용자가 제 1 영역내의 특정 좌표를 터치하면, 제어부(2030)는 해당 좌표에 배치된 키(즉, 키보드의 문자키, 숫자키, 특수키)에 대한 입력신호를 생성한다. 제 1 영역에서는 탭 입력만이 가능하므로 제 1 영역에서 멀티 탭이나 드래그 입력이 수신되면 제어부(2030)는 오류 신호를 생성하거나 아무런 신호를 생성하지 않을 수 있다. For example, a virtual keyboard is displayed in the first area. When the user touches a specific coordinate in the first area, the controller 2030 generates an input signal for a key (that is, a letter key, a numeric key, and a special key) disposed at the corresponding coordinate. Since only a tap input is possible in the first area, when the multi-tap or drag input is received in the first area, the controller 2030 may generate an error signal or no signal.

제 2 영역은 포인팅 커서의 동작을 제어하기 위한 영역이다. 따라서, 제 2 영역으로 드래그 입력이 수신되면, 제어부(2030)는 드래그 입력의 방향 및 길이에 따라 포인팅 커서를 이동시키기 위한 제어 신호를 발생시키며, 제 2 영역으로 탭 입력이 수신되면 제어부(2030)는 포인팅 커서의 클릭에 해당하는 제어 신호를 발생시킨다. The second area is an area for controlling the operation of the pointing cursor. Therefore, when a drag input is received in the second area, the controller 2030 generates a control signal for moving the pointing cursor according to the direction and length of the drag input. When the tap input is received in the second area, the controller 2030 Generates a control signal corresponding to the click of the pointing cursor.

제 3 영역은 특정 기능을 제공하는 기능키가 배치되는 영역이다. 사용자가 제 3 영역내의 특정 좌표를 터치하면, 제어부(2030)는 해당 좌표에 배치된 기능키의 동작을 제어하는 제어 신호를 발생시킨다. 제 3 영역에서는 탭 입력만이 가능하므로 제 3 영역에서 멀티 탭이나 드래그 입력이 수신되면 제어부(2030)는 오류 신호를 생성하거나 아무런 신호를 생성하지 않을 수 있다. The third area is an area where a function key providing a specific function is arranged. When the user touches a specific coordinate in the third area, the controller 2030 generates a control signal for controlling the operation of the function key disposed at the coordinate. Since only a tap input is possible in the third area, when the multi-tap or drag input is received in the third area, the controller 2030 may generate an error signal or no signal.

인터페이스 장치(2000)는 입력 감지 장치(200)를 포함할 수 있다. 입력 감지 장치(200)는 구동부(210), 검출부(220), 신호 처리부(230) 및 메모리(240)를 포함할 수 있으며, 구동부(210), 검출부(220), 신호 처리부(230) 및 메모리(240)에 대한 설명은 도 2 내지 도 19에서 상술한 바와 동일하므로 이하 설명을 생략한다. 도 20에서는, 인터페이스 장치(2000)가 도 2에 도시된 입력 감지 장치(200)를 포함하는 것으로 가정하였으나, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니며, 인터페이스 장치(2000)는 터치를 감지할 수 있는 장치이면 형태나 방법은 무관하다. 따라서, 인터페이스 장치(2000)는 도 2에 도시된 입력 감지 장치(200) 대신에 도 1에 도시된 터치 패널이나 그 밖의 입력 감지 장치를 포함할 수 있다.The interface device 2000 may include an input sensing device 200. The input sensing device 200 may include a driver 210, a detector 220, a signal processor 230, and a memory 240, and the driver 210, the detector 220, the signal processor 230, and the memory may be provided. Since the description of 240 is the same as described above with reference to FIGS. 2 to 19, a description thereof will be omitted. In FIG. 20, although it is assumed that the interface device 2000 includes the input sensing device 200 shown in FIG. 2, the present invention is not limited thereto, and the interface device 2000 may detect a touch. If it is a device, the form or method is irrelevant. Accordingly, the interface device 2000 may include the touch panel or other input sensing device illustrated in FIG. 1 instead of the input sensing device 200 illustrated in FIG. 2.

도 40는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 제공 방법에 관한 흐름도를 나타낸다.  40 is a flowchart illustrating a method of providing an interface according to an embodiment of the present invention.

먼저, 터치 스크린내의 제 1 영역에 가상 키보드를 표시한다.(s2110) 제 1 영역의 위치는 사용자가 지정하거나, 디폴트로 지정될 수 있다. 예를 들어, 가상 키보드는 화면의 하단에 배치될 수 있다. 가상 키보드는 사용자가 요청한 경우에 표시되거나, 특정 상황(예를 들면, 이메일 쓰기와 같은 특정 어플리케이션이 동작할 경우)이 충족될 때 표시될 수 있다. First, a virtual keyboard is displayed on a first area of the touch screen (s2110). The location of the first area may be designated by a user or default. For example, the virtual keyboard may be disposed at the bottom of the screen. The virtual keyboard may be displayed when requested by the user or when a specific situation (eg, when a specific application such as writing an email is operated) is satisfied.

다음으로, 터치 스크린내에 제 2 영역이 설정된다(s2120). 제 2 영역은 포인팅 커서의 동작을 제어하기 위한 영역으로서 트랙 패드 영역 또는 핑거 마우스 영역 등으로 명명될 수 있다. 예를 들어, 제2영역은 사용자가 요청하거나 가상 키보드가 표시되는 경우에 터치 스크린내에 설정될 수 있다. Next, a second area is set in the touch screen (s2120). The second area is an area for controlling the operation of the pointing cursor and may be referred to as a track pad area or a finger mouse area. For example, the second area may be set in the touch screen when a user requests or a virtual keyboard is displayed.

제 2 영역의 위치는 사용자가 지정하거나, 디폴트로 지정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 영역은 가상 키보드의 바로 위에 위치하거나, 가상 키보드의 바로 아래에 위치할 수 있다. 이와 같이, 제 2 영역을 기준점에 대한 상대적인 위치로 결정할 경우 기준점이 이동하게 되면 제 2 영역의 위치도 함께 이동할 수 있다. 일 예로, 제 2 영역이 가상 키보드의 바로 위에 위치하는 경우 사용자가 가상 키보드의 위치를 이동시키거나 가상 키보드를 확대 또는 축소하는 경우 제 2 영역의 위치가 이동될 수 있다.. The location of the second area may be specified by the user or may be designated by default. For example, the second area may be located directly above the virtual keyboard or directly below the virtual keyboard. As such, when the second area is determined as a position relative to the reference point, when the reference point moves, the position of the second area may also move together. For example, when the second area is located directly above the virtual keyboard, when the user moves the location of the virtual keyboard or enlarges or reduces the virtual keyboard, the location of the second area may be moved.

또한, 터치 스크린내에 제 3 영역이 더 설정될 수 있다. 제 3 영역에는 특정 기능을 수행하는 기능키가 배치됨으로써 사용자가 기능키를 선택할 경우 선택된 기능키에 대응하는 동작이 신속히 수행될 수 있도록 한다. In addition, a third area may be further set in the touch screen. A function key for performing a specific function is arranged in the third area so that when a user selects a function key, an operation corresponding to the selected function key can be quickly performed.

인터체이스 장치는 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역을 설정함과 동시에 터치 센서 내에서 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역에 대응하는 영역의 주소(또는 식별 정보)를 획득하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역에 대응하는 전극 패드에 관한 정보(예를 들면, 위치 정보 또는 식별 정보)를 저장함으로써, 터치된 전극 패드가 어느 영역에 해당하는지를 식별할 수 있도록 한다. The interlace device sets the first area, the second area, and the third area, and simultaneously obtains and stores the address (or identification information) of the area corresponding to the first area, the second area, and the third area in the touch sensor. Can be. For example, the electronic device stores information (eg, location information or identification information) about electrode pads corresponding to the first area, the second area, and the third area, so that the touched electrode pad corresponds to which area. Make sure you can identify it.

다만, 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역의 위치가 고정된 경우에는 전자장치는 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역이 설정되었는지에 관한 정보만을 저장할 수도 있다. 제1영역, 제2영역 및 제3 영역외의 영역을 제4영역으로 설정할 수도 있다.However, when the positions of the first area, the second area, and the third area are fixed, the electronic device may store only information on whether the first area, the second area, and the third area are set. Areas other than the first area, the second area, and the third area may be set as the fourth area.

본 발명의 일 실시예에서는 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역, 제 4 영역에서의 터치 검출의 정밀도를 상이하게 설정할 수 있다. 터치 검출의 정밀도는 전극 패드 크기를 더 작게 설계하거나, 아날로그-디지털 컨버터의 비트수를 높이는 방법을 이용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the precision of touch detection in the first area, the second area, the third area, and the fourth area may be set differently. The precision of touch detection can be designed to make the electrode pad size smaller or to increase the number of bits of the analog-to-digital converter.

마지막으로, 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역 또는 제 4영역으로의 터치 입력에 따라 대응하는 제어 신호를 생성한다(S2130). 상술한 바와 같이, 터치가 발생한 영역에 따라서 동일한 터치 입력이 다르게 해석될 수 있다. 예를 들어, 제 4 영역으로 드래그 입력이 수신되면 일반적인 드래그 동작(터치된 위치의 오브젝트를 이동시키거나, 화면을 패닝)에 해당하는 제어 신호를 발생시키지만, 제 2 영역으로 드래그 입력이 수신되면 포인팅 커서의 이동에 해당하는 제어 신호를 발생시킨다. Finally, a corresponding control signal is generated according to a touch input to the first area, the second area, the third area, or the fourth area (S2130). As described above, the same touch input may be interpreted differently according to the region where the touch is generated. For example, when a drag input is received to the fourth area, a control signal corresponding to a general drag operation (moving an object at the touched position or panning the screen) is generated. Generates a control signal corresponding to the movement of the cursor.

도 41는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 화면을 나타낸다. 41 illustrates an interface screen according to an embodiment of the present invention.

도 41을 참고하면, 가상 키보드가 표시되는 화면의 하단이 제 1 영역(2210)으로 설정된다. 가상 키보드가 표시되면, 가상 키보드의 바로 위에 제 2 영역(2220) 및 제 3 영역(2230)이 설정되고, 제 1 영역(2210), 제 2 영역(2220), 제 3 영역(2230)에 포함되지 않는 영역이 제 4 영역으로 설정된다. Referring to FIG. 41, the bottom of the screen on which the virtual keyboard is displayed is set as the first area 2210. When the virtual keyboard is displayed, the second area 2220 and the third area 2230 are set directly above the virtual keyboard, and included in the first area 2210, the second area 2220, and the third area 2230. An area not to be set is set as the fourth area.

사용자는 가상 키보드의 위치를 이동시키거나, 가상 키보드의 크기를 확대 또는 축소할 수 있으며, 이에 따라 제 1 영역(2210), 제 2 영역(2220), 제 3 영역(2230) 및 제 4 영역의 위치가 변경될 수 있다. 또한, 사용자는 가상 키보드를 제거할 수 있으며, 가상 키보드가 제거되면 제 1 영역(2210), 제 2 영역(2220), 제 3 영역(2230)에 대한 설정이 취소되고 화면의 모든 영역은 제 4 영역(즉, 일반적인 터치 공간)으로 설정될 수 있다. The user may move the position of the virtual keyboard or enlarge or reduce the size of the virtual keyboard, and accordingly, the first area 2210, the second area 2220, the third area 2230, and the fourth area may be adjusted. The location can be changed. In addition, the user may remove the virtual keyboard, and when the virtual keyboard is removed, the settings for the first area 2210, the second area 2220, and the third area 2230 are canceled, and all areas of the screen are the fourth. It may be set to an area (ie, a general touch space).

가상 키보드가 표시된 후 사용자가 제 2 영역(2220)을 드래그하면, 드래그의 방향이나 길이에 기초하여 포인팅 커서(2240)가 이동한다. 또는 가상 키보드가 입력한 텍스트상에 위치한 커서가 제2영역(2220)의 드래그에 응답하여 상하좌우로 한 글자씩 이동될 수도 있다.If the user drags the second area 2220 after the virtual keyboard is displayed, the pointing cursor 2240 moves based on the direction or length of the drag. Alternatively, the cursor located on the text input by the virtual keyboard may be moved up, down, left, and right by one letter in response to dragging of the second area 2220.

도 42은 도 41과 같이 터치 스크린의 영역이 설정된 경우 각 영역에 대응하는 전극 패드에 관한 일 예를 나타낸다. FIG. 42 illustrates an example of an electrode pad corresponding to each region when the region of the touch screen is set as illustrated in FIG. 41.

도 42에 도시된 복수의 전극 패드들은 터치 전, 후에 전압값이 변화하며, 전압값의 변화에 따라 터치 좌표 및 터치 면적을 산출함은 상술한 바이다. The voltage values of the plurality of electrode pads illustrated in FIG. 42 change before and after the touch, and the touch coordinates and the touch area are calculated according to the change of the voltage value.

도 42을 참고하면, 하단에 배치된 10개의 전극 패드들(2310)은 도 40의 제 1 영역(2210)에 대응하는 전극패드들이며, 바로 위의 중앙에 배치된 3개의 전극 패드들(2320)은 도 40의 제 2 영역(2220)에 대응하는 전극 패드들이며, 오른쪽 끝과 왼쪽 끝에 배치된 2 개의 전극 패드들(2330)은 도 40의 제 3 영역(2230)에 대응하는 전극패드들이다. 즉, 사용자가 도 40의 제 1 영역(2210)을 터치하면 하단에 배치된 10개의 전극 패드들(2310) 중 하나가 터치를 감지하게 된다. Referring to FIG. 42, the ten electrode pads 2310 disposed at the bottom thereof are electrode pads corresponding to the first region 2210 of FIG. 40, and the three electrode pads 2320 disposed at the center thereof immediately above the same. Are electrode pads corresponding to the second region 2220 of FIG. 40, and the two electrode pads 2330 disposed at the right and left ends thereof are electrode pads corresponding to the third region 2230 of FIG. 40. That is, when the user touches the first area 2210 of FIG. 40, one of the ten electrode pads 2310 disposed at the bottom thereof detects the touch.

도 42는 각각의 전극 패드들이 제1영역 내지 제4영역에 할당되어 터치 또는 포인팅 기능을 수행할 수 있는 것으로 예시적으로 보여준다. 각각의 영역에 속하는 전극 패드의 개수와 크기는 도 41에 도시된 예시에 한정되지 않고 다양하게 변화될 수 있음은 충분히 이해될 것이다.42 exemplarily shows that each of the electrode pads may be allocated to the first to fourth regions to perform a touch or pointing function. It will be fully understood that the number and size of electrode pads belonging to each region are not limited to the example shown in FIG. 41 and can be variously changed.

이와 같이 본원 발명의 일 실시예에서는 가상 키보드가 표시되는 경우와 같이 소정의 조건이 만족되는 경우에만 터치 스크린의 일정 영역을 포인팅 커서를 이동시키기 위한 영역으로 설정함으로써 포인팅 커서를 효율적으로 제어할 수 있도록 한다. As described above, according to an exemplary embodiment of the present invention, the pointing cursor can be efficiently controlled by setting a predetermined area of the touch screen as an area for moving the pointing cursor only when a predetermined condition is satisfied, such as when a virtual keyboard is displayed. do.

전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the disclosure is provided by way of illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present disclosure may be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present disclosure. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 개시의 보호 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of protection of the present disclosure is indicated by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention. Should be.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 터치 감지의 해상도와 정확도를 높일 수 있으며, 정확한 터치 면적과 터치 좌표를 산출할 수 있다. 또한 정확한 터치 면적과 터치 좌표를 이용하여 새로운 사용자 입력 방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the resolution and accuracy of the touch sensing may be increased, and the accurate touch area and the touch coordinate may be calculated. In addition, a new user input method can be provided by using an accurate touch area and touch coordinates.

Claims (16)

사용자 입력 감지 장치에 있어서,A user input sensing device, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 전극 패드;A plurality of electrode pads of a transparent material disposed in a matrix form; 상기 복수의 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부;A driving unit including a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads, and configured to output a voltage change in response to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. ; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부A signal processor that calculates a touch area using the touch detection value and calculates touch coordinates using the touch area. 를 포함하는 사용자 입력 감지 장치.User input detection device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 신호 처리부는 터치된 인접한 전극 패드들에 대응하는 터치 셀 그룹을 추출하고 상기 터치된 터치 셀 그룹의 터치 검출값을 합산함에 의해 상기 터치 면적을 산출하는 것인 사용자 입력 감지 장치.And the signal processor is configured to calculate the touch area by extracting a touch cell group corresponding to touched adjacent electrode pads and summing touch detection values of the touched touch cell group. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 신호 처리부는 복수의 터치 셀 그룹의 터치 면적들을 이용하여, 멀티 터치 좌표를 산출하는 것인 사용자 입력 감지 장치.And the signal processor is configured to calculate multi-touch coordinates by using touch areas of a plurality of touch cell groups. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 신호 처리부는 상기 매트릭스상의 전극 패드의 위치와 상기 전극 패드를 점유하는 터치 면적에 기초하여 상기 터치 좌표를 산출하는 것인 사용자 입력 감지 장치.And the signal processor calculates the touch coordinates based on a position of the electrode pad on the matrix and a touch area occupying the electrode pad. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 신호 처리부는 상기 매트릭스상의 전극 패드의 위치와 X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 분포에 기초하여 터치 좌표를 산출하는 것인 사용자 입력 감지 장치.And the signal processor calculates touch coordinates based on a position of the electrode pads on the matrix and a distribution of touch areas in the X-axis and Y-axis directions. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 신호 처리부는 상기 X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 중심점을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 것인 사용자 입력 감지 장치.And the signal processor is configured to calculate touch coordinates by using a center point of touch areas in the X and Y axis directions. 사용자 입력 감지 방법에 있어서,In the user input detection method, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 전극 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시키는 단계;Driving touch cells corresponding to electrode pads of a transparent material arranged in a matrix; 터치 전후에 상기 구동된 터치 셀로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 단계;Outputting a touch detection value based on a difference in voltage change generated from the driven touch cell before and after the touch; 상기 터치 검출값에 기초하여 터치 면적을 산출하는 단계; 및Calculating a touch area based on the touch detection value; And 상기 산출된 터치 면적과 터치된 전극 패드의 위치 정보를 이용하여 터치 좌표를 산출하는 단계를 포함하는 사용자 입력 감지 방법.And calculating touch coordinates using the calculated touch area and position information of the touched electrode pad. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 터치 셀 구동 단계는, The touch cell driving step, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 전극 패드와 전기적으로 연결된 제1 축전기에 전압 신호를 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계를 포함하고,Charging and floating the electrode pad using a switch electrically connected to the electrode pad, and outputting a voltage change generated by applying a voltage signal to a first capacitor electrically connected to the electrode pad, 상기 터치 검출값 출력 단계는,The touch detection value output step, 터치 전후에 상기 출력된 전압 변화의 차이를 터치 검출값으로서 검출하는 단계를 포함하는 사용자 입력 감지 방법.Detecting the difference in the output voltage change before and after the touch as a touch detection value. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 터치 검출값에 기초하여 터치가 검출된 인접셀을 포함하는 터치 셀 그룹을 추출하는 단계를 더 포함하는 사용자 입력 감지 방법.And extracting a touch cell group including adjacent cells from which a touch is detected, based on the touch detection value. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 터치 좌표 산출 단계는 터치 면적의 중심점 좌표에 기초하여 터치 좌표를 산출하는 단계를 포함하는 사용자 입력 감지 방법.And calculating the touch coordinates based on the coordinates of the center point of the touch area. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 터치 면적의 중심점 좌표는 상기 전극 패드를 점유하는 터치 면적의 분포에 기초하여 산출되는 것인 사용자 입력 감지 방법.The center point coordinate of the touch area is calculated based on the distribution of the touch area occupying the electrode pad. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 터치 면적의 중심점 좌표는 상기 터치 영역의 X 축 방향의 면적 중심점과 Y축 방향의 면적 중심점을 이용하여 산출되는 것인 사용자 입력 감지 방법.And a center point coordinate of the touch area is calculated using an area center point in the X axis direction and an area center point in the Y axis direction of the touch area. 사용자 입력 감지 장치에 이용되는 집적 회로(IC)에 있어서,In the integrated circuit (IC) used in the user input sensing device, 매트릭스 형태로 배치된 복수의 전극 패드에 전기적으로 연결된 스위치와 제1 축전기를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 전극 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 제1 축전기에 인가된 전압신호에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부;And a switch and a first capacitor electrically connected to the plurality of electrode pads arranged in a matrix form, wherein the voltage change is responsive to a voltage signal applied to the first capacitor after charging and floating the electrode pad using the switch. A driving unit for outputting; 터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 터치 검출값을 출력하는 검출부; 및A detector configured to output a touch detection value based on a difference between the output voltage change before and after the touch; And 상기 터치 검출값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 신호 처리부A signal processor that calculates a touch area using the touch detection value and calculates touch coordinates using the touch area. 를 포함하는 집적 회로.Integrated circuit comprising a. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 신호 처리부는 터치된 인접한 전극패드들에 대응하는 터치 셀 그룹을 추출하고 상기 터치된 터치 셀 그룹의 터치 검출값을 합산함에 의해 상기 터치 면적을 산출하는 것인 집적 회로.And the signal processor is configured to calculate the touch area by extracting a touch cell group corresponding to touched adjacent electrode pads and summing touch detection values of the touched touch cell group. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 신호 처리부는 상기 전극 패드의 위치와 상기 전극 패드를 점유하는 터치 면적에 기초하여 상기 터치 좌표를 산출하는 것인 집적 회로.And the signal processing unit calculates the touch coordinates based on the position of the electrode pad and the touch area occupying the electrode pad. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 신호 처리부는 상기 전극 패드의 위치와 터치 패널의X축 및 Y축 방향의 터치 면적의 중심점을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 것인 집적 회로.And the signal processor calculates touch coordinates by using the position of the electrode pad and the center point of the touch area in the X and Y axis directions of the touch panel.
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