KR102576204B1

KR102576204B1 - Touch display apparatus and touch-performance maintaining method

Info

Publication number: KR102576204B1
Application number: KR1020160125364A
Authority: KR
Inventors: 김태훈; 서정길; 정진수; 이동훈; 유준욱
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2023-09-08
Also published as: KR20180035965A

Abstract

본 실시예들은 디스플레이 패널의 후면 지지구조인 커버버텀(Cover Bottom)의 일부영역을 커팅하는 방식의 포스 터치형 디스플레이 장치에서, 디스플레이 모듈의 커버버텀 외면과 세트장치의 미드 프레임 내면 사이에 간극 유지용 접착부재를 배치하고, 터치 디스플레이 장치의 충격/진동 테스트 이후에 포스 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정하는 기능을 제공함으로써, 양 전극 사이의 간극인 에어갭을 균일하게 유지하고, 균일한 포스 터치 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.These embodiments are used to maintain a gap between the outer surface of the cover bottom of the display module and the inner surface of the mid frame of the set device in a force touch type display device that cuts a partial area of the cover bottom, which is the rear support structure of the display panel. By arranging the adhesive member and providing a function to correct the force calibration data after the shock/vibration test of the touch display device, the air gap, which is the gap between the two electrodes, is maintained uniformly and a uniform force touch is achieved. It has the effect of securing performance.

Description

Touch display device and method of maintaining touch performance {TOUCH DISPLAY APPARATUS AND TOUCH-PERFORMANCE MAINTAINING METHOD}

본 실시예들은 터치 디스플레이 장치 및 그의 터치 성능 유지 방법에 관한 것이다.The present embodiments relate to a touch display device and a method of maintaining touch performance thereof.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 유기발광 디스플레이 장치 등의 다양한 타입의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices for displaying images is increasing in various forms, and various types of display devices such as liquid crystal display devices, plasma display devices, and organic light emitting display devices are being used.

이러한 디스플레이 장치들 중에서, 스마트 폰, 태블릿 등과 같은 모바일 디바이스와, 스마트 텔레비전 등의 중대형 디바이스 등은 사용자 편의와 디바이스 특성 등에 따라 터치 방식의 입력 처리를 제공하고 있다.Among these display devices, mobile devices such as smart phones and tablets, and medium to large devices such as smart televisions provide touch-based input processing according to user convenience and device characteristics.

이러한 터치 방식의 입력 처리가 가능한 디스플레이 장치는 더욱 다양하고 많은 기능을 제공할 수 있도록 발전되고 있으며, 사용자의 요구 또한 다양해지고 있다.Display devices capable of such touch-type input processing are being developed to provide more and more diverse functions, and user demands are also becoming more diverse.

하지만, 현재 적용되고 있는 터치 방식의 입력 처리는, 사용자의 터치 위치(터치 좌표)만을 센싱하고 센싱된 터치 위치에서의 관련 입력 처리를 수행하는 방식으로서, 다양한 종류의 많은 기능들을 다양한 형태로 제공하고 다양한 사용자의 요구를 충족시켜 주어야 하는 현재 상황에는 한계가 있는 실정이다.However, the currently applied touch input processing is a method that only senses the user's touch position (touch coordinates) and performs related input processing at the sensed touch position, providing many different types of functions in various forms. There are limitations in the current situation where the needs of various users must be met.

본 실시예들의 목적은, 사용자가 터치 시 화면을 누르는 힘에 해당하는 터치 포스(Touch Force)를 센싱하여 터치위치를 감지할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다..The purpose of the present embodiments is to provide a touch display device that can detect the touch position by sensing the touch force corresponding to the force with which the user presses the screen when touching.

본 실시예들의 다른 목적은, 사용자가 터치 시 화면을 누르는 힘에 해당하는 터치 포스(Touch Force)를 센싱하는 디스플레이 장치에서, 양 전극 사이의 간극인 에어갭을 균일하게 유지하여 균일한 포스 터치 성능을 확보할 수 있는 포스 터치 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.Another purpose of the present embodiments is to maintain uniform force touch performance by maintaining the air gap, which is the gap between the two electrodes, in a display device that senses touch force corresponding to the force with which the user presses the screen when touching. The aim is to provide a force touch display device that can secure.

본 실시예들의 다른 목적은, 포스 터치형 디스플레이 장치에서 디스플레이 모듈의 커버버텀 외면과 세트장치의 미드 프레임 사이에 간극 유지용 접착부재를 배치함으로써, 포스 터치 감지를 위한 2개 전극 사이의 간극을 일정하게 유지할 수 있는 포스 터치 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.Another purpose of the present embodiments is to keep the gap between the two electrodes for force touch detection constant by disposing a gap-maintaining adhesive member between the outer surface of the cover bottom of the display module and the mid frame of the set device in the force touch type display device. The aim is to provide a force touch display device that can be maintained properly.

본 실시예들의 또다른 목적은, 터치 디스플레이 장치의 충격/진동 테스트 이후에 포스 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정함으로써, 진동/충격 시험 전후에 동일한 포스 터치 성능을 유지할 수 있는 터치 성능 유지방법을 제공하는 것이다.Another purpose of the present embodiments is to provide a touch performance maintenance method that can maintain the same force touch performance before and after the vibration/impact test by correcting force calibration data after the shock/vibration test of the touch display device. It is provided.

일 측면에서, 본 실시예들은, 터치 감지를 위한 제1전극을 포함하는 디스플레이 패널의 가장자리 영역만을 지지하는 커팅된 커버버텀(제1지지부)과, 디스플레이 패널 후면 전체를 커버하는 미드 프레임(제2지지부)를 포함하는 포스 터치형 디스플레이 장치에서, 커팅된 커버버텀 및 미드 프레임 사이에 간극 유지용 접착부재가 배치되는 구성을 포함한다.In one aspect, the present embodiments include a cut cover bottom (first support portion) that supports only the edge area of the display panel including the first electrode for touch sensing, and a mid frame (second support portion) that covers the entire back of the display panel. A force touch type display device including a support portion) includes a configuration in which an adhesive member for maintaining a gap is disposed between the cut cover bottom and the mid frame.

간극 유지용 접착부재는 커팅된 커버버텀 외면에 접착되는 제1접착면과, 미드프레임 내면에 접착되는 제2접착면을 포함하는 비전도성 재료로 구성될 수 있으며, 그 두께는 약0.5mm이하일 수 있다.The adhesive member for maintaining the gap may be composed of a non-conductive material including a first adhesive surface bonded to the outer surface of the cut cover bottom and a second adhesive surface bonded to the inner surface of the midframe, and the thickness may be about 0.5 mm or less. there is.

또한, 터치 구동부가 포스 터치 감지 위치에 따라서 커팅된 커버버텀 및 미드 프레임 중 하나를 제2전극으로 선택하여 제2전극 구동신호(GND)를 인가하는 구성을 포함하며, 더 구체적으로, 터치 구동부는 커팅된 커버버텀이 중첩되지 않는 제1전극의 중앙영역 A1에서의 터치 압력을 감지하는 경우에는 미드 프레임을 제2전극으로 선택하고, 커팅된 커버버텀과 일부 중첩되는 제1전극의 가장자리 영역 A2의 터치 압력을 감지하는 경우에는 커팅된 커버버텀을 제2전극으로 선택하여 그라운드 신호를 인가할 수 있다.In addition, the touch driver includes a configuration in which the touch driver selects one of the cut cover bottom and mid frame as the second electrode according to the force touch detection position and applies a second electrode drive signal (GND). More specifically, the touch driver includes a configuration for applying a second electrode drive signal (GND). When touch pressure is detected in the central area A1 of the first electrode that does not overlap the cut cover bottom, the mid frame is selected as the second electrode, and the edge area A2 of the first electrode that partially overlaps the cut cover bottom is detected. When detecting touch pressure, the cut cover bottom can be selected as the second electrode and a ground signal can be applied.

또한, 위와 같은 간극 유지용 접착부재를 포함하는 디스플레이 장치에서의 터치 디스플레이 장치의 터치 성능 유지 방법으로서, 제2전극에 터치 구동 신호(Touch Driving Signal)를 인가하고, 제2전극에 인가된 터치 구동신호에 의하여 상기 제1전극에서 유도되는 유도 신호를 측정하며, 측정된 유도 신호를 기저장된 다수의 표준 값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 제1전극에 대한 포스 터치 캘리브레이션 데이터를 보상하는 기능을 제공할 수 있다.In addition, as a method of maintaining touch performance of a touch display device in a display device including the adhesive member for maintaining the gap as described above, a touch driving signal (Touch Driving Signal) is applied to the second electrode, and the touch driving signal applied to the second electrode is applied. A function of measuring the inductive signal induced from the first electrode by a signal, comparing the measured inductive signal with a plurality of previously stored standard values, and compensating the force touch calibration data for the first electrode according to the comparison result. can be provided.

이 때, 터치 구동신호를 인가하기 전에, 일정한 압력으로 상기 제1전극을 구성하는 다수의 터치 전극 블록을 가압한 후 각 터치 전극 블록별로 캐패시턴스값을 측정하고, 측정된 터치 전극 블록별 캐패시턴스값을 표준화하는 포스 터치 캘리브레이션 과정을 더 수행할 수 있다.At this time, before applying the touch driving signal, a plurality of touch electrode blocks constituting the first electrode are pressed with a constant pressure, and then the capacitance value is measured for each touch electrode block, and the measured capacitance value for each touch electrode block is A standardizing force touch calibration process can be further performed.

한편, 유도신호를 측정하는 단계 및 포스 터치 캘리브레이션 데이터를 보상하는 단계는, 제1전극을 구성하는 다수의 터치 전극 블록별로 수행될 수 있다.Meanwhile, the step of measuring the induction signal and the step of compensating the force touch calibration data may be performed for each of the plurality of touch electrode blocks constituting the first electrode.

또한, 전술한 표준값은 진동/충격 시험 이전에 디스플레이 장치별로 마련되는 룩업 테이블로서, 커버버텀(제1지지부)과 제2지지부(미드 프레임) 사이의 간극의 변화량에 따른 유도신호의 기준값을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the above-mentioned standard value is a look-up table prepared for each display device before the vibration/impact test, and includes the reference value of the inductive signal according to the amount of change in the gap between the cover bottom (first support) and the second support (mid frame). It can be configured.

본 실시예들에 의하면, 사용자가 터치 시 화면을 누르는 힘에 해당하는 터치 포스(Touch Force)를 센싱하여 터치위치를 감지할 수 있는 포스 터치형 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.According to the present embodiments, it is possible to provide a force touch type display device capable of detecting a touch position by sensing a touch force corresponding to the force with which a user presses the screen when touching.

특히, 디스플레이 모듈을 구성하는 커버버텀이 디스플레이 장치의 후면 전체를 커버하지 않고 가장자리 영역만 커버하도록 커팅되어 있는 구조를 이용하여, 포스 터치형 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In particular, there is an effect of reducing the thickness of the force touch type display device by using a structure in which the cover bottom constituting the display module is cut to cover only the edge area rather than the entire rear of the display device.

또한, 사용자가 터치 시 화면을 누르는 힘에 해당하는 터치 포스(Touch Force)를 센싱하는 디스플레이 장치에서, 디스플레이 모듈의 커버버텀 외면과 세트장치의 미드 프레임 내면 사이에 간극 유지용 접착부재를 배치함으로써, 양 전극 사이의 간극인 에어갭을 균일하게 유지하고, 그에 따라 균일한 포스 터치 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, in a display device that senses the touch force corresponding to the force with which the user presses the screen when touching, an adhesive member for maintaining the gap is placed between the outer surface of the cover bottom of the display module and the inner surface of the mid frame of the set device, This has the effect of maintaining the air gap, which is the gap between the two electrodes, uniformly, thereby ensuring uniform force touch performance.

또한, 터치 디스플레이 장치의 충격/진동 테스트 이후에 포스 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정함으로써, 진동/충격 시험 전후에 동일한 포스 터치 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.Additionally, by correcting the force calibration data after the shock/vibration test of the touch display device, there is an effect of maintaining the same force touch performance before and after the vibration/impact test.

도 1과 도 2는 포스 터치 방식의 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 포스 터치형 디스플레이 장치의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 포스 터치형 디스플레이 장치에서 갭이 변하는 상황과 그에 따라 포스 터치를 감지하는 원리를 나타낸 도면이다.
도 5와 도 6은 포스 터치형 디스플레이 장치에서 포스 터치 감지를 위한 제1전극과 제2전극을 구성하는 여러 방식을 도시한다.
도 7은 본 실시예가 적용될 수 있는 커버버텀 커팅 구조의 포스 터치형 디스플레이 장치의 단면구조를 도시한다.
도 8은 본 실시예에 의한 포스 터치형 디스플레이 장치의 제1전극의 배치를 도시하는 평면도로서, 제1전극이 커버버텀과 중첩되지 않는 중앙영역과 제1전극이 커버버텀과 중첩되는 가장자리 영역을 포함한다.
도 9는 본 실시예에 의한 포스 터치형 디스플레이 장치의 단면도로서, 터치 제어부가 중앙영역과 가장자리 영역의 포스 터치 감지시 제2전극을 전환하는 구성과, 커팅된 커버버텀 및 미드 프레임 사이에 간극 유지용 접착부재가 배치되는 구성을 도시한다.
도 10은 본 실시예에 의한 포스 터치형 디스플레이 장치의 제1전극의 배치의 일 예를 도시하는 것으로서, 2개의 터치전극 그룹이 대칭적으로 배치되고, 각각의 터치전극 그룹은 k(k=9)개의 터치전극 블록을 포함하는 구조를 도시한다.
도 11은 본 실시예에 의한 터치 디스플레이 장치의 포스 터치 성능 검사 방법의 흐름을 도시한다.
도 12는 진동/충격 시험 이후에 포스 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정하는 자동 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking) 과정이 포함된 터치 성능 유지 방법의 전체 흐름을 도시한다.
도 13은 진동/충격 시험 이후에 포스 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정하는 자동 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking) 과정의 세부 흐름을 도시한다.1 and 2 are diagrams showing the schematic configuration of a force touch display device.
Figure 3 is a cross-sectional view of a force touch display device.
Figure 4 is a diagram showing a situation in which a gap changes in a force touch type display device and the principle of detecting force touch accordingly.
Figures 5 and 6 show various ways of configuring the first electrode and the second electrode for force touch detection in a force touch display device.
Figure 7 shows a cross-sectional structure of a force touch type display device with a cover-bottom cutting structure to which this embodiment can be applied.
Figure 8 is a plan view showing the arrangement of the first electrode of the force touch display device according to this embodiment, showing a central area where the first electrode does not overlap the cover bottom and an edge area where the first electrode overlaps the cover bottom. Includes.
Figure 9 is a cross-sectional view of the force touch type display device according to this embodiment, in which the touch control unit switches the second electrode when detecting force touch in the center area and the edge area, and maintains a gap between the cut cover bottom and mid frame. It shows the configuration in which the adhesive member is disposed.
Figure 10 shows an example of the arrangement of the first electrode of the force touch type display device according to this embodiment, in which two touch electrode groups are arranged symmetrically, and each touch electrode group has k (k = 9). ) shows a structure including touch electrode blocks.
Figure 11 shows the flow of a method for testing force touch performance of a touch display device according to this embodiment.
Figure 12 shows the overall flow of a method for maintaining touch performance including an automatic baseline tracking process for correcting force calibration data after a vibration/impact test.
Figure 13 shows the detailed flow of the Auto Baseline Tracking process for correcting Force Calibration Data after vibration/shock testing.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the exemplary drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, identical components may have the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Additionally, when describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the essence, sequence, order, or number of the components are not limited by the term. When a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there are no other components between each component. It should be understood that may be “interposed” or that each component may be “connected,” “combined,” or “connected” through other components.

도 1과 도 2는 포스 터치 방식의 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다..Figures 1 and 2 are diagrams showing the schematic configuration of a force touch display device.

도 1을 참조하면, 포스 터치형 터치 디스플레이 장치(100)는, 사용자의 터치 유무와 터치 위치(터치 좌표)를 센싱하기 위한 다수의 제1전극(E1)과, 사용자의 터치 포스(Touch Force)를 센싱하기 위한 제2전극(E2)과, 다수의 제1전극(E1)이 내장된 디스플레이 패널(110)과, 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2)을 구동하는 구동 회로(120)와, 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이에 갭을 유지하기 위한 갭 구조 유닛(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the force touch type touch display device 100 includes a plurality of first electrodes (E1) for sensing the user's touch presence and touch location (touch coordinates), and a user's touch force (Touch Force). A display panel 110 with a built-in second electrode (E2) for sensing, a plurality of first electrodes (E1), and a driving circuit that drives the plurality of first electrodes (E1) and second electrodes (E2) It may include 120 and a gap structure unit 130 for maintaining a gap between the plurality of first electrodes E1 and second electrodes E2.

포스 터치형 터치 디스플레이 장치(100)는, 영상을 표시하기 위한 디스플레이 모드로 동작할 수도 있고, 사용자의 터치(터치 유무, 터치 위치, 터치 포스)를 센싱하기 위한 터치 모드로 동작할 수도 있다.The force touch type touch display device 100 may operate in a display mode to display an image or in a touch mode to sense a user's touch (presence of touch, touch location, touch force).

터치 디스플레이 장치(100)가 디스플레이 모드로 동작하는 경우에는, 디스플레이 패널(110)에 배치된 데이터 라인들과 게이트 라인들을 구동하여 영상을 표시한다.When the touch display device 100 operates in the display mode, data lines and gate lines arranged on the display panel 110 are driven to display an image.

이때, 디스플레이 패널(110)에 내장된 다수의 제1전극(E1)에는 영상 표시를 위한 디스플레이 구동 전압이 인가된다. 즉, 다수의 제1전극(E1)은 디스플레이 모드 구간에서 디스플레이 구동을 위한 전극으로 동작한다.At this time, a display driving voltage for image display is applied to the plurality of first electrodes E1 built into the display panel 110. That is, the plurality of first electrodes E1 operate as electrodes for display driving in the display mode section.

구체적으로는, 제1전극(E1)은 화소에 공통전압(Vcom)을 인가하기 위한 공통전극 기능과, 터치 인식을 위한 터치 전극으로 동시에 사용된다.Specifically, the first electrode E1 is used simultaneously as a common electrode for applying a common voltage (Vcom) to the pixel and as a touch electrode for touch recognition.

터치 디스플레이 장치(100)가 터치 모드로 동작하는 경우에는, 사용자의 터치 위치(터치 좌표)를 센싱할 수도 있고, 사용자의 터치 포스(Touch Force)를 센싱할 수도 있다.When the touch display device 100 operates in a touch mode, it may sense the user's touch location (touch coordinates) or the user's touch force.

즉, 터치 센싱은 2가지 모드를 포함할 수 있으며, 그 첫번째로는 제1전극에 터치 구동신호(DS)을 인가한 후 제1전극에서의 셀프 캐패시턴스를 측정하여 터치 위치를 감지하는 모드이며, 편의상 이러한 첫번째 터치 센싱을 인셀 터치 모드(In-cell Touch) 또는 인셀 터치 동작이라 표현한다.That is, touch sensing may include two modes, the first of which is a mode in which the touch position is detected by applying a touch driving signal (DS) to the first electrode and then measuring the self-capacitance at the first electrode, For convenience, this first touch sensing is referred to as in-cell touch mode (In-cell Touch) or in-cell touch operation.

두번째 터치 방식은 제1전극 및 제2전극에 각각 제1전극 구동신호(DS1) 및 제2전극 구동신호(DS2)를 인가한 후, 터치 조작에 의하여 제1전극 및 제2전극 사이의 간극(갭)이 변화될 때 발생되는 양 전극 사이의 캐패시턴스 변화를 측정함으로써 터치 위치를 인식한다. 편의상, 두번째 터치 방식을 포스 터치 모드 또는 포스 터치 동작이라 표현한다. The second touch method applies the first electrode drive signal (DS1) and the second electrode drive signal (DS2) to the first electrode and the second electrode, respectively, and then adjusts the gap between the first and second electrodes by touch operation. The touch position is recognized by measuring the change in capacitance between both electrodes that occurs when the gap changes. For convenience, the second touch method is referred to as force touch mode or force touch operation.

즉, 인셀 터치 모드에서는, 일정한 인셀 터치 구동 주기동안, 구동 회로(120)가 다수의 제1전극(E1)으로 제1전극 구동 신호(DS1)를 순차적으로 인가하고, 제1전극에서의 셀프 캐패시턴스를 측정하여 사용자의 터치 위치(터치 좌표)를 센싱한다.That is, in the in-cell touch mode, during a certain in-cell touch driving cycle, the driving circuit 120 sequentially applies the first electrode driving signal DS1 to the plurality of first electrodes E1, and the self-capacitance at the first electrode Measures and senses the user's touch location (touch coordinates).

또한, 일정한 포스 터치 구동 주기동안에는, 구동 회로(120)가 다수의 제1전극(E1)으로 제1전극 구동 신호(DS1)를 인가하고 제2전극(E2)으로 제2전극 구동 신호를 인가하여 사용자의 터치 포스(Touch Force)를 센싱한다.Additionally, during a certain force touch driving cycle, the driving circuit 120 applies the first electrode driving signal DS1 to the plurality of first electrodes E1 and the second electrode driving signal to the second electrode E2. Senses the user's touch force.

이러한 포스 터치형 터치 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 수직 하중 발생 시 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 갭의 변화를 이용하여 사용자의 터치 포스(Touch Force)를 센싱한다.This force touch type touch display device 100 uses the change in the gap between the plurality of first electrodes E1 and second electrodes E2 when the user generates vertical load on the display panel 110 to touch the user's touch. Sensing touch force.

즉, 제1전극와 제2전극에 각각 상이한 구동신호(DS1, DS2)를 인가한 상태에서 양 전극 사이의 커패시턴스를 측정하며, 사용자의 터치가 있는 경우 터치 위치에서의 양 전극 사이의 간극(갭)이 변화하기 때문에 캐패시턴스의 변화가 발생하며, 이러한 캐패시턴스의 변화를 감지함으로써 터치 위치를 판정한다.That is, the capacitance between the two electrodes is measured while different driving signals (DS1 and DS2) are applied to the first and second electrodes, and when there is a user's touch, the gap (gap) between the two electrodes at the touch position is measured. Because of this change, a change in capacitance occurs, and the touch position is determined by detecting this change in capacitance.

따라서, 디스플레이 패널(110)에 내장된 다수의 제1전극(E1)과 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 제2전극(E2) 사이에는 갭이 존재해야 하며, 이러한 갭을 유지하기 위해 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이에 갭 구조 유닛(130)이 배치될 수 있다.Therefore, a gap must exist between the plurality of first electrodes (E1) built into the display panel 110 and the second electrode (E2) located outside the display panel 110, and in order to maintain this gap, a plurality of A gap structure unit 130 may be disposed between the first electrode E1 and the second electrode E2.

즉, 이러한 갭 구조 유닛(130)을 통해, 사용자의 터치 발생 시 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 갭의 크기 변화가 가능하도록 하며, 갭의 크기 변화를 이용하여 사용자의 터치 위치(터치 좌표)뿐만 아니라 터치 포스(Touch Force)도 센싱할 수 있도록 한다.That is, through this gap structure unit 130, it is possible to change the size of the gap between the plurality of first electrodes (E1) and the second electrode (E2) when the user touches, and by using the change in the size of the gap, It allows sensing not only the user's touch location (touch coordinates) but also touch force.

이하에서는, 도 2를 참조하여 본 실시예가 적용될 수 있는 포스 터치형 터치 디스플레이 장치(100)의 좀 더 상세한 구조를 설명한다.Below, a more detailed structure of the force touch type touch display device 100 to which this embodiment can be applied will be described with reference to FIG. 2 .

도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 디스플레이 패널(110)은, 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) 등이 배치된 제1기판(111)과 컬러 필터(CF: Color Filter) 등이 배치된 제2기판(112)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the touch display panel 110 of the touch display device 100 according to the present embodiments includes a first substrate 111 on which a thin film transistor (TFT), etc. is disposed, and a color filter ( It may be composed of a second substrate 112 on which a CF: Color Filter (CF), etc. are placed.

그리고, 제1기판(111)의 테두리 부분(Non-Active Area; N/A)에는 구동 칩(140)이 실장되거나 본딩 또는 연결될 수 있다.Additionally, the driving chip 140 may be mounted, bonded, or connected to the edge portion (Non-Active Area; N/A) of the first substrate 111.

여기서, 구동 칩(140)은 구동 회로(120)의 전체 또는 일부를 구현한 칩일 수도 있고, 데이터 구동 칩일 수도 있으며, 구동 회로(120)와 데이터 구동 칩의 전체 또는 일부를 포함하는 디스플레이 구동 칩일 수도 있다.Here, the driving chip 140 may be a chip that implements all or part of the driving circuit 120, may be a data driving chip, or may be a display driving chip including all or part of the driving circuit 120 and the data driving chip. there is.

이러한 데이터 구동칩은 D-IC로 표현될 수 있으며, 데이터 구동칩 내부에는 디스플레이 패널의 데이터 라인으로 데이터 신호를 인가하여 디스플레이를 제어하는 데이터 구동부와, 터치 전극으로 터치 구동신호를 인가하여 터치 동작을 인식하는 터치 구동부를 포함할 수 있다.This data driving chip can be expressed as a D-IC. Inside the data driving chip, there is a data driving part that controls the display by applying a data signal to the data line of the display panel, and a touch operation by applying a touch driving signal to the touch electrode. It may include a touch driver that recognizes.

그러나, 터치 구동부가 데이터 구동칩 내부에 포함될 필요는 없으며, 데이터 구동부와 별도로 구비될 수도 있다.However, the touch driver does not need to be included within the data driver chip, and may be provided separately from the data driver.

디스플레이 패널(110)의 하부에는 하부 구조물(131)이 위치할 수 있으며, 제2전극(E2)은 하부 구조물(131)의 하부 또는 내부에 위치할 수 있다.The lower structure 131 may be located below the display panel 110, and the second electrode E2 may be located below or inside the lower structure 131.

하부 구조물(131)은, 일 예로, 액정 디스플레이 장치의 백 라이트 유닛(Back Light Unit)일 수 있다.The lower structure 131 may be, for example, a back light unit of a liquid crystal display device.

이 경우, 제2전극(E2)은 백 라이트 유닛(Back Light Unit)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 백 라이트 유닛(Back Light Unit)의 광 조사 기능을 방해하지 않고 제2전극(E2)을 배치할 수 있다.In this case, the second electrode E2 may be located below the back light unit. Accordingly, the second electrode E2 can be disposed without interfering with the light irradiation function of the back light unit.

갭 구조 유닛(130)은 하부 구조물(131)의 하부 또는 내부 또는 측면에 위치할 수 있다. 또한, 제2전극(E2)은 갭 구조 유닛(130)의 하부 또는 내부에 위치할 수 있다.The gap structure unit 130 may be located below, inside, or on the side of the lower structure 131. Additionally, the second electrode E2 may be located below or inside the gap structure unit 130.

전술한 바와 같이, 제2전극(E2)의 위치 또는 갭 구조 유닛(130)의 위치 등을 다양하게 설계함으로써, 디스플레이 패널(110) 및 터치 디스플레이 장치(100)의 설계 구조에 적합한 터치 포스(Touch Force) 센싱 구조를 구현할 수 있으며, 이에 대해서는 도 5 및 도 6을 참고로 아래에서 더 상세하게 설명한다.As described above, by designing the position of the second electrode E2 or the position of the gap structure unit 130 in various ways, a touch force suitable for the design structure of the display panel 110 and the touch display device 100 can be achieved. Force) sensing structure can be implemented, which will be described in more detail below with reference to FIGS. 5 and 6.

이하에서는, 도 3과 도 4를 참조하여 포스 터치형 디스플레이 장치(100)가 사용자의 터치 위치(터치 좌표) 및 터치 포스(Touch Force)를 센싱하는 방식을 설명하며, 설명의 편의를 위해, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우를 예로 들어 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 3 and 4, the method by which the force touch display device 100 senses the user's touch position (touch coordinates) and touch force will be described. For convenience of explanation, this The description will be made by taking the case where the touch display device 100 according to the embodiments is a liquid crystal display device as an example.

도 3은 포스 터치형 터치 디스플레이 장치(100)의 단면을 나타낸 것이고, 도 4는 포스 터치형 터치 디스플레이 장치(100)에 대한 사용자의 터치에 의해 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 갭이 변하는 상황을 나타낸 것이다.Figure 3 shows a cross-section of the force touch type touch display device 100, and Figure 4 shows a plurality of first electrodes (E1) and second electrodes (E1) by the user's touch on the force touch type touch display device 100. E2) This shows a situation where the gap between them changes.

도 3을 참조하면, 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 패널(110)은, 제1편광판(310), 제1기판(111), 다수의 제1전극(E1), 제2기판(112) 및 제2편광판(320) 등을 포함한다.Referring to FIG. 3, in the touch display device 100, the display panel 110 includes a first polarizer 310, a first substrate 111, a plurality of first electrodes E1, a second substrate 112, and Includes a second polarizer 320, etc.

그리고, 디스플레이 패널(110) 상에는 본딩층(330)과 상부 커버(340)가 위치한다.Additionally, a bonding layer 330 and an upper cover 340 are positioned on the display panel 110.

터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 모드 중 제1전극만을 이용하는 인셀터치 동작 구간에서는, 다수의 제1전극(E1)으로 제1전극 구동 신호(DS1)를 인가한다.The touch display device 100 applies the first electrode driving signal DS1 to a plurality of first electrodes E1 in an in-cell touch operation section using only the first electrode in the touch mode.

그리고, 사용자의 터치 발생 시 사용자의 손가락 등과 같이 도체인 포인터와 다수의 제1전극(E1) 사이의 셀프 캐패시턴스(SC)의 크기 변화를 센싱하여, 사용자의 터치 위치(터치 좌표)를 센싱한다.Also, when a user's touch occurs, a change in the size of self-capacitance (SC) between a conductive pointer, such as a user's finger, and the plurality of first electrodes (E1) is sensed, and the user's touch position (touch coordinates) is sensed.

터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 모드 중 사용자의 터치 포스(Touch Force)를 센싱하기 위한 포스 터치 동작 구간에서는, 다수의 제1전극(E1)으로 제1전극 구동 신호(DS1)를 인가하고, 제2전극(E2)으로 제2전극 구동 신호(DS2)를 인가한다.The touch display device 100 applies a first electrode drive signal DS1 to a plurality of first electrodes E1 in a force touch operation section for sensing the user's touch force in the touch mode, The second electrode driving signal DS2 is applied to the second electrode E2.

이때, 제2전극(E2)으로 인가되는 제2전극 구동 신호(DS2)는 그라운드 전압의 신호일 수 있다.At this time, the second electrode driving signal DS2 applied to the second electrode E2 may be a ground voltage signal.

그리고, 사용자의 터치에 의한 수직 하중 발생 시 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 갭(G)의 변화에 따른 뮤추얼 캐패시턴스(Mutual Capacitance; MC)의 변화를 센싱하여, 사용자의 터치 포스(Touch Force)를 센싱한다.In addition, when a vertical load is generated by the user's touch, the change in mutual capacitance (MC) is sensed according to the change in the gap (G) between the plurality of first electrodes (E1) and the second electrode (E2), Senses the user's touch force.

즉, 인셀터치 동작시에는 사용자의 터치 발생 시 제1전극에서 발생되는 셀프 캐패시턴스(SC)의 변화 센싱을 통해 터치 위치(터치 좌표)를 센싱하고, 그와 별도로 포스 터치 동작시에는 제1전극과 제2전극 사이의 뮤추얼 캐패시턴스(MC)의 변화 센싱을 통해 터치 포스(Touch Force)를 센싱하는 것이다.That is, during in-cell touch operation, the touch position (touch coordinates) is sensed by sensing the change in self-capacitance (SC) generated at the first electrode when the user touches it, and separately, during force touch operation, the first electrode and Touch force is sensed by sensing the change in mutual capacitance (MC) between the second electrodes.

이를 위하여, 포스 터치가 동작하기 위해서는, 제1전극과 제2전극 사이의 뮤추얼 캐패시턴스(MC)의 변화가 발생될 수 있도록, 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이에 갭(G)이 형성되어야 한다.To this end, in order for force touch to operate, a gap is formed between a plurality of first electrodes (E1) and second electrodes (E2) so that a change in mutual capacitance (MC) between the first and second electrodes occurs. (G) must be formed.

도 4를 참조하면, 사용자의 터치에 의한 수직 하중이 발생하는 경우 상부 커버(340), 디스플레이 패널(110) 등이 아래로 미세하게 휘게 된다.Referring to FIG. 4, when a vertical load occurs due to a user's touch, the upper cover 340, display panel 110, etc. are slightly bent downward.

이에 따라, 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이에 존재하는 에어 갭 또는 유전체 갭 등과 같은 갭(G)의 크기가 변할 수 있다.Accordingly, the size of the gap G, such as an air gap or a dielectric gap, that exists between the plurality of first electrodes E1 and the second electrode E2 may change.

도 4의 예시와 같이, 사용자의 터치에 의한 수직 하중이 발생하기 전의 갭(G)은 G1이고, 사용자의 터치에 의한 수직 하중이 발생한 후의 갭(G)은 G2라고 할 때, 수직 하중에 의해 G2는 G1보다 작아지게 된다.As shown in the example of FIG. 4, the gap (G) before the vertical load due to the user's touch is G1, and the gap (G) after the vertical load is generated by the user's touch is G2. G2 becomes smaller than G1.

이와 같이, 사용자의 터치에 의한 수직 하중의 발생으로 인하여 다수의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 갭(G)이 G1에서 G2로 줄어들게 됨에 따라, 뮤추얼 캐패시턴스(MC)가 변하게 되어 사용자의 터치 포스(Touch Force)를 센싱할 수 있게 된다.In this way, as the gap (G) between the plurality of first electrodes (E1) and the second electrodes (E2) is reduced from G1 to G2 due to the vertical load caused by the user's touch, the mutual capacitance (MC) This changes, making it possible to sense the user's touch force.

한편, 사용자의 터치 포스(Touch Force)를 센싱하기 위한 제2전극(E2)은 터치 포스(Touch Force) 센싱을 위해 터치 디스플레이 장치(100)에 추가된 구성일 수도 있으나, 터치 디스플레이 장치(100)에 이미 포함된 구성을 이용하여 제2전극(E2)으로 사용할 수도 있다.Meanwhile, the second electrode (E2) for sensing the user's touch force may be a component added to the touch display device 100 for sensing the touch force. It can also be used as the second electrode (E2) using the configuration already included in .

예를 들어, 액정 디스플레이 장치에 포함되는 백 라이트 유닛(Back Light Unit)의 후면 커버를 제2전극(E2)으로 사용하여 사용자의 터치 포스(Touch Force)를 센싱할 수 있다.For example, the back cover of the back light unit included in the liquid crystal display device can be used as the second electrode (E2) to sense the user's touch force.

도 5와 도 6은 포스 터치형 디스플레이 장치에서 포스 터치 감지를 위한 제1전극과 제2전극을 구성하는 여러 방식을 도시한다.Figures 5 and 6 show various ways of configuring the first electrode and the second electrode for force touch detection in a force touch display device.

본 명세서에서 "디스플레이 장치"라는 용어는 디스플레이 패널과그 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동부를 포함하는 액정 모듈(Liquid Crystal Module; LCM)과 같은 협의의 디스플레이 장치는 물론, 그러한 LCM을 포함하는 완제품인 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 스마트폰 또는 전자패드와 같은 모바일 전자장치 등과 같은 세트 전자 장치 또는 세트 장치까지도 포함하는 개념으로 사용한다.In this specification, the term "display device" refers to a display device in the narrow sense, such as a liquid crystal module (LCM) that includes a display panel and a driver for driving the display panel, as well as a laptop, which is a finished product including such LCM. It is used as a concept to include set electronic devices or even set devices such as computers, televisions, computer monitors, mobile electronic devices such as smartphones or electronic pads.

특히, 본 명세서에서는 편의상, 디스플레이 패널과 그 디스플레이 패널의 터치 및 영상표시를 제어하는 구동부와 그를 지지하는 지지구조를 포함하는 협의의 디스플레이 장치를 '디스플레이 모듈'로 표현하고, 그러한 디스플레이 모듈을 포함하는 완제품으로서의 세트 전자 장치를 '세트장치' 또는 '디스플레이 장치'로 표현한다.In particular, in this specification, for convenience, a display device in the narrow sense including a display panel, a driver that controls the touch and image display of the display panel, and a support structure that supports the display device is expressed as a 'display module', and a display device including such a display module A set electronic device as a finished product is expressed as a ‘set device’ or a ‘display device’.

즉, 도 5 및 도 6에서 액정 디스플레이 패널(510)과, 그에 백라이트를 제공하기 위한 백라이트 유닛(520) 및 백라이트 유닛의 후면을 지지하는 지지구조로서의 커버버텀(530)를 '액정 디스플레이 모듈'로 표현할 수 있고, 액정 디스플레이 패널의 전면을 보호하는 커버 유리(540)와, 액정 디스플레이 모듈 후방을 지지하는 세트장치 전체의 지지구조인 미드 프레임(550)까지 포함하는 완제품 장치를 '세트 장치' 또는 '디스플레이 장치'로 표현할 수 있다.That is, in FIGS. 5 and 6, the liquid crystal display panel 510, the backlight unit 520 for providing backlight to the backlight unit, and the cover bottom 530 as a support structure for supporting the rear of the backlight unit are referred to as a 'liquid crystal display module'. A finished device that can be expressed and includes a cover glass 540 that protects the front of the liquid crystal display panel and a mid frame 550, which is the support structure of the entire set device that supports the rear of the liquid crystal display module, is called a 'set device' or 'set device'. It can be expressed as a ‘display device’.

도 5의 포스 터치형 디스플레이 장치에서는 액정 디스플레이 모듈(LCM)의 커버버텀(530)을 포스 터치를 위한 제2전극으로 사용한다.In the force touch display device of FIG. 5, the cover bottom 530 of the liquid crystal display module (LCM) is used as a second electrode for force touch.

즉, 액정 디스플레이 패널(510)의 내부에는 공통전극과 겸용으로 사용되는 터치전극인 제1전극(512)이 배치되고, 이러한 제1전극은 인셀 터치 동작에서의 터치전극으로 사용될 뿐 아니라, 포스 터치 동작시에는 제2전극과 대응되는 터치전극으로 사용된다.That is, a first electrode 512, which is a touch electrode used in combination with a common electrode, is disposed inside the liquid crystal display panel 510, and this first electrode is not only used as a touch electrode in an in-cell touch operation, but also as a force touch. During operation, it is used as a touch electrode corresponding to the second electrode.

또한, 도 5에서는 액정 디스플레이 모듈의 커버버텀(530)이 포스 터치를 위한 제2전극으로 사용되며, 커버버텀에는 제2전극 구동신호(DS2)인 그라운드 신호가 입력될 수 있다.Additionally, in Figure 5, the cover bottom 530 of the liquid crystal display module is used as a second electrode for force touch, and a ground signal, which is the second electrode driving signal DS2, can be input to the cover bottom.

즉, 도 5에 의한 포스 터치 구조에서는, 액정 디스플레이 패널 내부에 배치되는 제1전극(512)에 제1전극 구동신호(DS1)가 인가되고, 제2전극으로 사용되는 커버버텀(530)에 제2전극 구동신호로서 그라운드(GND) 신호가 인가된 상태에서, 포스 터치를 감지한다.That is, in the force touch structure shown in FIG. 5, the first electrode driving signal DS1 is applied to the first electrode 512 disposed inside the liquid crystal display panel, and the first electrode driving signal DS1 is applied to the cover bottom 530 used as the second electrode. When a ground (GND) signal is applied as a two-electrode driving signal, a force touch is detected.

한편, 이를 위하여 제1전극(512)과 제2전극인 커버버텀(530) 사이에는 포스 터치 센싱을 위한 공간인 갭이 형성되어야 하며, 제1전극을 포함하는 액정 디스플레이 패널(510)과 커버버텀(530) 사이의 간극이 이러한 갭으로 사용될 수 있다.Meanwhile, for this purpose, a gap, which is a space for force touch sensing, must be formed between the first electrode 512 and the cover bottom 530, which is the second electrode, and the liquid crystal display panel 510 including the first electrode and the cover bottom The gap between (530) can be used as this gap.

특히, 포스 터치 센싱을 위해서는 사용자의 누름 압력에 의하여 가변될 수 있는 갭이어야 하므로, 제1전극과 제2전극 사이에 배치되는 고정물로서의 백라이트 유닛은 갭구조로 사용될 수 없고, 결과적으로 액정 디스플레이 패널(510)의 후면과 백라이트 유닛(520) 사이에 가변 갭인 제1 에어갭(AG1)이 형성되어 있어야 한다.In particular, since force touch sensing requires a gap that can be varied by the user's pressing pressure, the backlight unit as a fixture disposed between the first electrode and the second electrode cannot be used as a gap structure, and as a result, the liquid crystal display panel ( A first air gap (AG1), which is a variable gap, must be formed between the rear of the backlight unit (510) and the backlight unit (520).

따라서, 도 5와 같은 포스 터치형 디스플레이 장치에서는, 디스플레이 패널 내부의 제1전극과 커버버텀인 제2전극을 이용하고, 액정 디스플레이 패널(510)의 후면과 백라이트 유닛(520) 사이에 가변 갭인 제1 에어갭(AG1)의 변화에 따른 양 전극 사이의 제1캐패시턴스(C1)의 변화를 측정함으로써, 포스 터치를 감지하게 되는 것이다.Therefore, in the force touch display device as shown in FIG. 5, a first electrode inside the display panel and a second electrode that is the cover bottom are used, and a second electrode that is a variable gap is used between the back of the liquid crystal display panel 510 and the backlight unit 520. 1 Force touch is detected by measuring the change in the first capacitance (C1) between the two electrodes according to the change in the air gap (AG1).

한편, 도 5와 같은 포스 터치형 디스플레이 장치는, 전술한 액정 디스플레이 모듈과 별도로 액정 디스플레이 패널의 전면을 보호하는 커버 유리(540)와, 액정 디스플레이 모듈 후방을 지지하는 세트장치 전체의 지지구조인 미드 프레임(550)을 더 포함할 수 있으나, 이러한 미드 프레임(550)은 포스 터치 센싱과 무관한 부품이 된다.Meanwhile, the force touch display device as shown in FIG. 5 includes a cover glass 540 that protects the front of the liquid crystal display panel, separately from the liquid crystal display module described above, and a mid panel that is a support structure for the entire set device that supports the rear of the liquid crystal display module. It may further include a frame 550, but this mid-frame 550 becomes a component unrelated to force touch sensing.

도 6은 다른 형태의 포스 터치형 디스플레이 장치의 단면도로서 별도의 커버버텀이 사용되지 않는 경우를 도시한다.Figure 6 is a cross-sectional view of another type of force touch display device, showing a case where a separate cover bottom is not used.

도 6의 구조에서는, 액정 디스플레이 모듈의 후면 지지구조인 커버버텀이 사용되지 않고, 세트장치의 후방 구조인 미드 프레임이 바로 백라이트 유닛 후면에 배치된다. In the structure of Figure 6, the cover bottom, which is the rear support structure of the liquid crystal display module, is not used, and the mid frame, which is the rear structure of the set device, is placed directly behind the backlight unit.

도 6과 같은 포스 터치형 디스플레이 장치에서는 미드 프레임(550)이 제2전극으로 기능하며, 백라이트 유닛(520)과 미드 프레임(550) 사이에 제2에어갭 (AG2)이 형성되고, 사용자의 터치 조작시 그러한 제2에어갭(AG2)의 크기가 변화됨으로써 포스 터치를 인식할 수 있게 된다.In the force touch display device as shown in FIG. 6, the mid frame 550 functions as a second electrode, a second air gap (AG2) is formed between the backlight unit 520 and the mid frame 550, and the user's touch When operating, the size of the second air gap AG2 changes, making it possible to recognize the force touch.

즉, 액정 디스플레이 패널(510)의 내부에 배치되는 제1전극(512)에 제1전극 구동신호가 인가되고, 제2전극인 미드 프레임(550)에 제2전극 구동신호인 그라운드 신호가 인가된 상태에서, 사용자의 터치 압력이 있는 경우 제2에어갭(AG2)의 크기 변화에 따라 제1전극 및 제2전극 사이의 제2캐패시턴스(C2) 가 변화하게 된다. 이러한 제2캐패시턴스(C2) 변화를 측정함으로써, 포스 터치의 위치를 인식할 수 있다.That is, the first electrode driving signal is applied to the first electrode 512 disposed inside the liquid crystal display panel 510, and the ground signal, which is the second electrode driving signal, is applied to the mid frame 550, which is the second electrode. In this state, when there is a user's touch pressure, the second capacitance (C2) between the first electrode and the second electrode changes according to a change in the size of the second air gap (AG2). By measuring this change in the second capacitance (C2), the position of the force touch can be recognized.

한편, 도 5 및 도 6과 같은 구조의 포스 터치형 디스플레이 장치에는 아래와 같은 단점이 존재한다.Meanwhile, the force touch display device having the structure shown in FIGS. 5 and 6 has the following disadvantages.

도 5와 같이 제2전극으로서 디스플레이 모듈의 커버버텀을 이용하는 구조에서는, 사용과정에서 커버버텀의 휨 또는 뒤틀림이 발생할 수 있어서 포스 터치의 성능이 저하될 우려가 있었다.In a structure that uses the cover bottom of the display module as the second electrode as shown in Figure 5, there was a risk that the performance of force touch would be degraded because the cover bottom could be bent or distorted during use.

또한, 액정 디스플레이 패널(510)과 백라이트 유닛(520) 사이에 제1에어갭(AG1)이 필수적으로 구비되어야 함으로써, 디스플레이 장치 전체의 두께가 증가하는 문제가 있었다.In addition, since the first air gap AG1 must be provided between the liquid crystal display panel 510 and the backlight unit 520, there was a problem that the overall thickness of the display device increased.

반면, 도 6과 같이 커세트장치의 미드 프레임(550)을 제2전극으로 사용하는 구조에서는, 커버버텀이 없는 디스플레이 장치에는 적용할 수 없다는 단점이 있었다.On the other hand, the structure using the mid frame 550 of the cassette device as the second electrode as shown in Figure 6 had the disadvantage of not being applicable to a display device without a cover bottom.

즉, 통상적으로 디스플레이 모듈이 별도로 제작되어 완제품 업체로 납품되기 때문에, 도 6과 같은 포스 터치형 디스플레이 장치를 적용하기 위해서는 디스플레이 모듈의 제작업체가 커버버텀이 없는 디스플레이 모듈을 제작하여 공급하여야 한다. That is, since display modules are usually manufactured separately and delivered to finished product manufacturers, in order to apply a force touch display device as shown in FIG. 6, the display module manufacturer must manufacture and supply a display module without a cover bottom.

하지만, 커버버텀이 없는 디스플레이 모듈은 제작 후 운반 과정에서 모듈의 손상 등이 있을 수 있어서, 많이 사용되지는 않는 구조이고, 따라서 도 6과 같은 포스 터치형 디스플레이 장치는 범용적으로 적용될 수 없다는 단점이 있다는 것이다.However, the display module without a cover bottom is not widely used because the module may be damaged during transportation after production, and therefore, the force touch display device as shown in Figure 6 has the disadvantage of not being universally applicable. That there is.

이러한 문제를 극복하기 위하여, 도 7과 같이 커버버텀의 일부를 제거하는 커버버텀 커팅 방식의 포스 터치형 디스플레이 장치가 제안될 수 있다.To overcome this problem, a force touch type display device using a cover bottom cutting method that removes part of the cover bottom as shown in FIG. 7 may be proposed.

도 7은 본 실시예가 적용될 수 있는 커버버텀 커팅 구조의 포스 터치형 디스플레이 장치의 단면구조를 도시한다.Figure 7 shows a cross-sectional structure of a force touch type display device with a cover-bottom cutting structure to which this embodiment can be applied.

또한, 도 8은 본 실시예에 의한 포스 터치형 디스플레이 장치의 제1전극의 배치를 도시하는 평면도이다. Additionally, Figure 8 is a plan view showing the arrangement of the first electrode of the force touch type display device according to this embodiment.

도 7과 같이, 커버버텀 커팅방식의 포스 터치형 디스플레이 장치는, 도 5 및 도 6의 구조의 장점을 취한 구조로서, 디스플레이 모듈이 커버버텀을 포함하되 커버버텀의 중앙영역이 제거되고 디스플레이 모듈의 가장자리 영역에만 존재하는 형태이고, 세트장치의 미드 프레임을 제2전극으로 사용한다.As shown in Figure 7, the cover bottom cutting type force touch type display device is a structure that takes advantage of the structure of Figures 5 and 6, in which the display module includes a cover bottom, the central area of the cover bottom is removed, and the display module's It exists only in the edge area, and the mid frame of the set device is used as the second electrode.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 포스 터치형 디스플레이 장치는 제1전극(712)이 내부에 포함된 디스플레이 패널(710)과, 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛(720)과, 중앙영역은 제거되고 백라이트 유닛의 가장자리 영역만을 지지하는 커팅 커버버텀(730)을 포함하는 디스플레이 모듈(700)과, 디스플레이 패널 전방에 배치되는 커버 글라스(740) 및 커버 글라스와 연결되어 디스플레이 장치(세트 장치)의 전체 후면 구조로 형성되는 미드 프레임(750)을 포함하여 구성된다.That is, as shown in FIG. 7, the force touch display device includes a display panel 710 containing a first electrode 712 therein, a backlight unit 720 that provides light to the display panel, and a central area. is removed and is connected to a display module 700 including a cut cover bottom 730 that supports only the edge area of the backlight unit, a cover glass 740 disposed in front of the display panel, and the cover glass to form a display device (set device) It is composed of a mid frame 750 formed as the entire rear structure of.

이 때, 미드 프레임(750)이 제2전극이 되어 그라운드 신호가 인가된다.At this time, the mid frame 750 becomes the second electrode and a ground signal is applied.

또한, 제거된 커버버텀의 중앙영역에는 백라이트 유닛의 후면과 미드 프레임 사이의 공간으로 정의되는 제2에어갭(AG2)이 정의된다.Additionally, a second air gap AG2 defined as the space between the rear of the backlight unit and the mid frame is defined in the central area of the removed cover bottom.

포스 터치 동작 구간동안, 제1전극(712)에는 제1전극 구동신호가 인가되고, 제2전극인 미드 프레임(750)에는 제2전극 구동신호인 그라운드 신호가 인가된다.During the force touch operation section, a first electrode driving signal is applied to the first electrode 712, and a ground signal, which is a second electrode driving signal, is applied to the mid frame 750, which is the second electrode.

그 상태에서 사용자의 터치 압력이 있게 되면, 그 위치에서 제2에어갭(AG2)의 간극이 변화되고, 그에 따라 제1전극 및 제2전극 사이의 제2커패시턴스(C2)가 변화되며, 그 제2커패시턴스(C2)의 변화량을 측정함으로써 포스 터치 위치를 감지할 수 있게 된다.In that state, when there is touch pressure from the user, the gap of the second air gap (AG2) changes at that position, and the second capacitance (C2) between the first and second electrodes changes accordingly, and the second capacitance (C2) changes. 2By measuring the change in capacitance (C2), the force touch position can be detected.

도 7과 같은 포스 터치형 디스플레이 장치는 도 5 및 도 6에 의한 구조의 단점을 극복할 수는 있지만, 커버버텀이 디스플레이 패널의 표시영역(Active Area; A/A)의 일부와 중첩되어 있고, 그 중첩영역에서는 커버버텀이 없는 중앙영역(A1)과 포스 터치 성능이 달라지는 문제가 있다.The force touch display device shown in FIG. 7 can overcome the disadvantages of the structure shown in FIGS. 5 and 6, but the cover bottom overlaps a portion of the active area (A/A) of the display panel. In that overlapping area, there is a problem that the force touch performance is different from the central area (A1) where there is no cover bottom.

한편, 본 실시예에 의한 포스 터치형 디스플레이 장치의 제1전극은 도 8에 도시된 바와 같이, 제1전극이 커버버텀과 중첩되지 않는 중앙영역(A1)과 제1전극이 커버버텀과 중첩되는 가장자리 영역(A2)을 포함한다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, the first electrode of the force touch display device according to this embodiment has a central area (A1) where the first electrode does not overlap the cover bottom and a central area (A1) where the first electrode overlaps the cover bottom. Includes the edge area (A2).

즉, 제1전극은 총 M*N개의 터치 전극들이 배치되되, 전체 터치영역의 가장자리에 배치되는 1개 라인의 터치 전극은 그 일부가 하부에 배치되는 커팅된 커버버텀의 일부와 중첩되도록 배치된다. 이 때, 커팅된 커버버텀은 가장 가장자리에 배치되는 1개 라인의 터치 전극(즉, 최외곽 터치전극 블록)의 일부와만 중첩될 수도 있고, 가장 가장자리에 배치되는 1개 라인의 터치 전극(즉, 최외곽 터치전극 블록)의 전체와 중첩될 수도 있을 것이다.That is, a total of M*N touch electrodes are disposed in the first electrode, and one line of touch electrodes disposed at the edge of the entire touch area is disposed so that a portion thereof overlaps a portion of the cut cover bottom disposed below. . At this time, the cut cover bottom may overlap only a portion of one line of touch electrodes (i.e., the outermost touch electrode block) placed at the very edge, or one line of touch electrodes (i.e., the outermost touch electrode block) placed at the very edge. , it may overlap with the entire outermost touch electrode block).

이러한 구조에서는, 도 7b의 확대도에 도시한 바와 같이, 커버버텀이 제거되는 중앙영역 A1에서는 원하는 대로의 포스 터치 감지가 가능하지만, 커팅된 커버버텀이 잔존하는 가장자리 영역 A1중 일부는 디스플레이 장치의 표시영역(A/A)의 일부와 중첩되는데 이러한 중첩영역에서는 제2전극인 미드 프레임(750)과 제1전극 사이에 금속재질의 커버버텀이 존재하게 되므로 원하는 포스 터치 성능을 확보할 수 없게 된다.In this structure, as shown in the enlarged view of FIG. 7b, desired force touch detection is possible in the central area A1 where the cover bottom is removed, but some of the edge area A1 where the cut cover bottom remains is exposed to the display device. It overlaps with part of the display area (A/A), and in this overlapping area, a cover bottom made of metal exists between the mid frame 750, which is the second electrode, and the first electrode, making it impossible to secure the desired force touch performance. .

즉, 가장자리 영역 A2에서는 제1전극과 제2전극(미드 프레임) 사이의 에어갭의 거리가 달라질 뿐 아니라, 양 전극 사이에 금속재질의 커팅 커버버텀이 배치되어 일종의 차폐층으로 기능함으로써 양 전극 사이의 커패시턴스 변화를 측정할 수 없게 된다.That is, in the edge area A2, not only is the distance of the air gap between the first electrode and the second electrode (mid frame) different, but a metal cutting cover bottom is placed between the two electrodes to function as a kind of shielding layer, thereby creating a gap between the two electrodes. It becomes impossible to measure the change in capacitance.

결과적으로 도 7과 같은 구조에서는, 커팅된 커버버텀이 표시영역(A/A)을 침범하는 영역에서는 포스 터치를 감지할 수 없다는 한계가 있게 된다.As a result, in the structure shown in FIG. 7, there is a limitation in that force touch cannot be detected in the area where the cut cover bottom invades the display area (A/A).

또한, 도 7과 같은 구조에서는 커팅 커버버텀(730)과 미드프레임(750) 사이가 일정 간극(G)을 가지도록 이격 배치되는데, 이 상태에서 진동/충격 시험을 하거나 디스플레이 장치가 장시간 사용되는 경우, 커팅 커버버텀과 미드 프레임 사이의 간극이 최초와 달라질 수 있고, 그에 따라 포스 터치 성능이 약화될 수 있다.In addition, in the structure shown in FIG. 7, the cutting cover bottom 730 and the midframe 750 are spaced apart to have a certain gap (G), and in this state, when a vibration/impact test is performed or the display device is used for a long time. , the gap between the cutting cover bottom and the mid frame may be different from the original, and force touch performance may be weakened accordingly.

즉, 도 7에서와 같이 미드 프레임(750)은 디스플레이 장치의 커버 글라스(740)의 가장자리 영역에만 접착되어 고정되는데, 이러한 접착영역이 좁기 때문에 떨어지기 쉽고, 미드 프레임(750)은 얇은 금속재질로 형성되기 때문에 오랜 사용 또는 충격에 의하여 휘어짐이 발생될 가능성이 크다.That is, as shown in FIG. 7, the mid frame 750 is fixed by adhesive only to the edge area of the cover glass 740 of the display device. However, because this adhesive area is narrow, it is easy to fall off, and the mid frame 750 is made of a thin metal material. Because it is formed, there is a high possibility that it will bend due to long-term use or impact.

따라서, 접착 불량 또는 충격 등에 의하여 커팅된 커버버텀(730)과 미드 프레임(750) 사이의 간극 G가 변화될 수 있으며, 그러한 간격 G의 변화는 결과적으로 포스 터치에 필요한 제2에어갭(AG2)의 변화를 가져와서 포스 터치의 성능이 유지될 수 없는 원인이 된다.Therefore, the gap G between the cut cover bottom 730 and the mid frame 750 may change due to poor adhesion or impact, and such change in the gap G results in the second air gap AG2 required for force touch. This causes changes in the force touch and makes the performance unmaintainable.

또한, 도 10에서 설명할 바와 같이, 디스플레이 장치는 제작 이후에 각 터치 전극 (블록)별로 측정되는 제2캐패시턴스를 표준화(Normalization)하는 과정, 즉 포스 터치 캘리브레이션 과정을 거치고, 그 이후 충격/진동 테스트를 진행한 후 다시 포스 터치 성능을 재평가하는 과정을 거친다.In addition, as will be explained in FIG. 10, after manufacturing, the display device goes through a process of normalizing the second capacitance measured for each touch electrode (block), that is, a force touch calibration process, and then shock/vibration testing. After proceeding, go through the process of reevaluating the force touch performance again.

이러한 포스 터치 캘리브레이션 과정 및 진동/충격 시험 과정에서, 전술한 커버버텀과 미드 프레임 사이의 간극 G의 변화량이 일정 임계치를 벗어나게 되면 포스 터치 재평가 과정이 원활하게 수행될 수 없다.In this force touch calibration process and vibration/impact test process, if the amount of change in the gap G between the above-described cover bottom and mid frame exceeds a certain threshold, the force touch reevaluation process cannot be performed smoothly.

따라서, 본 실시예에서는 비터치식 터치 성능 유지 방법인 오토 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking) 방법을 제안함으로써 포스 터치 성능의 유지를 가능하게 하는 한편, 그러한 터치 성능 유지 방법을 수행하기 위한 전제 조건으로서 커버버터과 미드 프레임 사이의 간극 변화량을 임계치 이하로 유지하기 위하여 커버커텀과 미드 프레임 사이에 간극 유지용 접착부재를 배치하는 방안을 제안한다.Therefore, in this embodiment, it is possible to maintain force touch performance by proposing an auto baseline tracking method, which is a non-touch touch performance maintenance method, and as a prerequisite for performing such a touch performance maintenance method. In order to maintain the amount of change in the gap between the cover cutter and the mid frame below the critical value, we propose a method of placing a gap maintenance adhesive member between the cover cutter and the mid frame.

도 9는 본 실시예에 의한 포스 터치형 디스플레이 장치의 단면도로서, 터치 제어부가 중앙영역과 가장자리 영역의 포스 터치 감지시 제2전극을 전환하는 구성과, 커팅된 커버버텀 및 미드 프레임 사이에 간극 유지용 접착부재가 배치되는 구성을 도시한다 Figure 9 is a cross-sectional view of the force touch type display device according to this embodiment, in which the touch control unit switches the second electrode when detecting force touch in the center area and the edge area, and maintains a gap between the cut cover bottom and mid frame. It shows the configuration in which the adhesive member is arranged.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 포스 터치형 디스플레이 장치는, 터치 감지를 위한 제1전극(712)을 포함하는 디스플레이 패널(710)과, 디스플레이 패널의 가장자리 영역의 후면을 커버하도록 배치되는 커팅된 제1지지부인 커팅 커버버텀(730)과, 커팅된 커버버텀의 후방에 배치되어 디스플레이 패널 후면 전체를 커버하는 제2지지부인 미드 프레임(750)과, 디스플레이 패널로의 터치 입력을 감지하는 터치 구동부(780)과, 커팅된 커버버텀(730)과 미드 프레임(750) 사이에 배치되는 간극 유지용 접착부재(770)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 9, the force touch display device according to this embodiment includes a display panel 710 including a first electrode 712 for touch detection, and a display panel 710 to cover the rear of the edge area of the display panel. A cutting cover bottom 730, which is a cut first support part, and a mid frame 750, a second support part located behind the cut cover bottom that covers the entire back of the display panel, and a touch input to the display panel. It may be configured to include a touch driver 780 for sensing and an adhesive member 770 for maintaining a gap disposed between the cut cover bottom 730 and the mid frame 750.

터치 구동부(780)는 디스플레이 패널의 영상 출력을 제어하는 데이터 구동회로(D-IC)에 포함되어 구현될 수 있으므로, 본 명세서에서는 편의상 터치 구동부를 데이터 구동회로로 표시하지만, 그에 한정되는 것은 아니다.Since the touch driver 780 can be implemented by being included in a data driving circuit (D-IC) that controls the image output of the display panel, in this specification, the touch driver is indicated as a data driving circuit for convenience, but is not limited thereto.

한편, 본 실시예에 의한 터치 구동부(780)는 디스플레이 패널에 인가되는 사용자의 터치 압력을 포스 터치로서 인식하는 포스 터치 동작을 수행하며, 이러한 포스 터치 동작은 제1전극에 제1전극 구동신호를 인가하고, 제2전극으로 기능하는 미드프레임(750)에 제2전극 구동신호(GND)를 인가하여 디스플레이 패널에 인가되는 사용자의 터치 압력을 감지하는 기능을 한다.Meanwhile, the touch driver 780 according to this embodiment performs a force touch operation that recognizes the user's touch pressure applied to the display panel as a force touch, and this force touch operation applies a first electrode drive signal to the first electrode. It functions to detect the user's touch pressure applied to the display panel by applying the second electrode driving signal (GND) to the midframe 750, which functions as the second electrode.

한편, 도 9의 확대도에 도시한 바와 같이, 간극 유지용 접착부재(770)는 커팅된 커버버텀의 하부 외면에 접착되는 제1접착면(772)과, 미드 프레임(750)의 내면에 접착되는 제2접착면(774)을 포함하며, 추가적으로 양 접착면 사이에 배치되는 탄성을 가지는 베이스 필름층(776)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in the enlarged view of FIG. 9, the gap-maintaining adhesive member 770 is attached to the first adhesive surface 772 attached to the lower outer surface of the cut cover bottom and the inner surface of the mid frame 750. It includes a second adhesive surface 774, and may further include an elastic base film layer 776 disposed between both adhesive surfaces.

또한, 간극 유지용 접착부재(770)는 비전도성 재료로 형성되는 것이 바람직하다.Additionally, the gap-maintaining adhesive member 770 is preferably made of a non-conductive material.

포스 터치 감지시에는 제2전극인 미드 프레임(750)에 그라운드 신호(제2전극 구동신호)가 인가된 후 제1전극 및 제2전극 사이의 제2캐패시턴스를 측정하기 때문에, 제2전극인 미드 프레임과 커팅된 커버버텀은 전기적으로 절연되어 있어야 한다.When detecting force touch, a ground signal (second electrode driving signal) is applied to the mid frame 750, which is the second electrode, and then the second capacitance between the first and second electrodes is measured, so the mid frame 750, which is the second electrode, is measured. The frame and the cut cover bottom must be electrically insulated.

왜냐하면, 미드프레임과 커버버텀이 전기적으로 연결되면, 미드프레임에 인가된 그라운드 신호(GND)가 커버버텀으로 전달되어 커버버텀까지도 그라운드 신호가 인가되는데, 그런 경우 제1전극과 제2전극(미드프레임) 사이의 제2캐패시턴스가 측정되지 않기 때문이다.This is because, when the midframe and the cover bottom are electrically connected, the ground signal (GND) applied to the midframe is transmitted to the cover bottom and the ground signal is applied to the cover bottom. In this case, the first electrode and the second electrode (midframe This is because the second capacitance between ) is not measured.

따라서, 간극 유지용 접착부재(770)는 비전도성 재료로 구성함으로써, 제2전극인 미드 프레임과 커팅된 커버버텀을 전기적으로 절연시켜, 포스 터치 성능이 유지될 수 있다.Accordingly, the gap-maintaining adhesive member 770 is made of a non-conductive material to electrically insulate the mid-frame, which is the second electrode, from the cut cover bottom, thereby maintaining force touch performance.

이러한 간극 유지용 접착부재(770)는 PET 등의 투명 재질의 이형 접착 필름이나, 양면 테이프 등으로 구성할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 커버버텀과 미드 프레임에 각각 접착되어 양 부재의 접착력을 증가시키는 동시에, 양 부재 사이의 간극 G을 일정하게 유지할 수 있는 한 다른 부재로 구성할 수도 있을 것이다.This gap-maintaining adhesive member 770 may be made of a release adhesive film made of a transparent material such as PET or a double-sided tape, but is not limited thereto, and is attached to the cover bottom and mid frame respectively to increase the adhesive strength of both members. At the same time, it may be composed of other members as long as the gap G between the two members can be kept constant.

이러한 간극 유지용 접착부재(770)는 커팅된 커버버텀와 미드 프레임 사이의 간극을 일정하게 유지시켜 충격/진동에 의한 포스 터치 성능의 약화를 방지할 뿐 아니라, 후술할 바와 같은 오토 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking)과 같은 포스 터치 성능 유지 방법이 원활하게 수행될 수 있도록 하는 효과를 가진다.This gap-maintaining adhesive member 770 not only maintains the gap between the cut cover bottom and the mid frame at a constant level to prevent force touch performance from being weakened due to shock/vibration, but also performs auto baseline tracking (as will be described later). It has the effect of ensuring that force touch performance maintenance methods such as Auto Baseline Tracking (Auto Baseline Tracking) are performed smoothly.

또한, 간극 유지용 접착부재(770)는 이물질이 디스플레이 장치의 표시영역 내부로 유입되는 것을 방지하는 효과도 가진다.Additionally, the gap maintenance adhesive member 770 also has the effect of preventing foreign substances from entering the display area of the display device.

후술할 바와 같이, 오토 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking)이 수행되기 위해서는 충격/진동에 의한 커버버텀과 미드 프레임 사이의 간극 변화량이 0.5mm 이하로 유지되어야 하므로, 간극 유지용 접착부재(770)의 두께는 0.5mm 이하가 될 수 있다.As will be described later, in order for Auto Baseline Tracking to be performed, the change in gap between the cover bottom and mid frame due to shock/vibration must be maintained at 0.5 mm or less, so the adhesive member 770 for gap maintenance must be maintained. The thickness can be less than 0.5mm.

한편, 도 7에 도시한 구조에서는 항상 미드 프레임(730)을 제2전극으로 사용함에 따라, 커팅된 커버버텀과 일부 중복되는 가장자리 영역에서의 포스 터치가 불가능한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에 의한 터치 구동부(780)는 포스 터치 동작에서 커버버텀(730) 및 미드프레임(750) 중 하나를 제2전극으로 선택하여 그라운드 신호를 인가하는 기능을 추가로 구비할 수 있다.Meanwhile, in the structure shown in FIG. 7, the mid frame 730 is always used as the second electrode, so in order to solve the problem that force touch is not possible in the edge area that partially overlaps with the cut cover bottom, in this embodiment, The touch driver 780 may additionally have a function of applying a ground signal by selecting one of the cover bottom 730 and the midframe 750 as the second electrode in a force touch operation.

즉, 본 실시예에 의하면, 도 7과 같이 커팅된 커버버텀(730)을 디스플레이 모듈의 제1지지부로 하고, 그 후방의 미드 프레임(750)을 디스플레이 장치(세트장치) 전체의 지지구조인 제2지지부로 하되, 포스 터치시에는 터치 감지 영역에 따라서 커팅된 커버버텀과 미드 프레임 중 하나를 제2전극으로 선택하는 것이다. 즉, 본 실시예에 의하면, 미드프레임(750) 이외에 커팅된 커버버텀(730)도 포스 터치를 위한 제2전극으로 사용될 수 있다.That is, according to this embodiment, the cover bottom 730 cut as shown in FIG. 7 is used as the first support part of the display module, and the mid frame 750 at the rear thereof is used as the first support structure for the entire display device (set device). It is used as 2 supports, but during force touch, one of the cut cover bottom and mid frame is selected as the second electrode according to the touch detection area. That is, according to this embodiment, in addition to the midframe 750, the cut cover bottom 730 can also be used as a second electrode for force touch.

이 때, 제2전극 구동신호는 그라운드 신호일 수 있으며, 터치 구동부는 선택된 제2전극으로 그라운드 신호인 제2전극 구동신호를 인가한 후 제1전극과 제2전극 사이의 캐패시턴스 변화를 측정하여 포스 터치의 위치를 판정할 수 있다.At this time, the second electrode driving signal may be a ground signal, and the touch driver applies the second electrode driving signal, which is a ground signal, to the selected second electrode and then measures the change in capacitance between the first electrode and the second electrode to enable force touch. The location can be determined.

더 구체적으로, 터치 구동부(780)는 커팅된 커버버텀(730)이 중첩되지 않는 제1전극의 중앙영역(A1)에서의 터치 압력을 감지하는 경우에는 미드 프레임(750)을 제2전극으로 선택하고, 커팅된 커버버텀과 일부 중첩되는 제1전극의 가장자리 영역(A2)의 터치 압력을 감지하는 경우에는 커팅된 커버버텀(730)을 제2전극으로 선택한다.More specifically, when the touch driver 780 detects touch pressure in the central area (A1) of the first electrode where the cut cover bottom 730 does not overlap, it selects the mid frame 750 as the second electrode. And, when the touch pressure of the edge area A2 of the first electrode partially overlapping with the cut cover bottom is detected, the cut cover bottom 730 is selected as the second electrode.

이 때, 터치 구동부는 중앙영역(A1)에서의 터치 입력 감지와 가장자리 영역(A2)에서의 터치 입력 감지를 시분할로 구동할 수 있다.At this time, the touch driver may drive touch input detection in the central area (A1) and touch input detection in the edge area (A2) in time division.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 터치 구동부(780)는 제1전극 영역 중에서 커팅된 커버버텀과 일부 중첩되는 가장자리 영역 A2에서의 포스 터치 감지를 위하여, 커팅된 커버버텀(730)에 그라운드 신호(제2전극 구동신호)를 인가한 후, 제1전극 구동신호가 인가된 제1전극(712)과 제2전극 사이에 형성되는 제1캐패시턴스(C1)의 변화를 측정함으로써 포스 터치를 감지한다.As shown in FIG. 9, the touch driver 780 according to this embodiment uses the cut cover bottom 730 to detect force touch in the edge area A2 that partially overlaps the cut cover bottom in the first electrode area. After applying a ground signal (second electrode driving signal), force touch is performed by measuring the change in the first capacitance (C1) formed between the first electrode 712 to which the first electrode driving signal is applied and the second electrode. detects.

또한, 터치 구동부(780)는 제1전극 영역 중에서 커팅된 커버버텀과 중첩되지 않는 중앙영역 A1에서의 포스 터치 감지를 위하여, 세트장치의 후방 지지구조인 미드 프레임(750)에 그라운드 신호(제2전극 구동신호)를 인가한 후, 제1전극 구동신호가 인가된 제1전극(712)과 제2전극 사이에 형성되는 제2캐패시턴스(C2)의 변화를 측정함으로써 포스 터치를 감지한다.In addition, the touch driver 780 sends a ground signal (second After applying the electrode driving signal), force touch is detected by measuring the change in the second capacitance (C2) formed between the first electrode 712 to which the first electrode driving signal is applied and the second electrode.

이로써, 도 7에서 설명한 것과 다르게, 표시영역으로 침범하는 커팅 커버버텀이 존재하는 가장자리 영역 A2에서도 포스 터치를 감지할 수 있는 효과를 가진다. 따라서, 커팅된 커버버텀이 가장 가장자리에 배치되는 1개 라인의 터치 전극(즉, 최외곽 터치전극 블록)의 일부와만 중첩되는 경우와, 가장 가장자리에 배치되는 1개 라인의 터치 전극(즉, 최외곽 터치전극 블록)의 전체와 중첩되는 경우 모두에서 최외곽 터치전극 블록에서의 포스 터치 성능이 향상될 수 있게 된다.Accordingly, unlike what is explained in FIG. 7, it is possible to detect a force touch even in the edge area A2 where the cutting cover bottom that invades the display area exists. Therefore, there is a case where the cut cover bottom overlaps only a portion of one line of touch electrodes (i.e., the outermost touch electrode block) placed at the very edge, and a case where the one line of touch electrodes (i.e., the outermost touch electrode block) placed at the very edge. Force touch performance in the outermost touch electrode block can be improved in all cases where it overlaps with the entire outermost touch electrode block.

한편, 커팅된 커버버텀과 미드 프레임 중에서 제2전극으로 선택되지 않은 것은 항상 플로팅(Floating) 되어 고임피던스 상태(Hi-Z) 상태로 유지되어야 한다.Meanwhile, among the cut cover bottom and mid frame, those that are not selected as the second electrode must always be floating and maintained in a high impedance state (Hi-Z).

본 실시예에 의하면, 디스플레이 패널(710)과 커팅된 커버버텀(730) 사이에 배치되어 디스플레이 패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛(720)을 더 포함할 수 있다.According to this embodiment, a backlight unit 720 disposed between the display panel 710 and the cut cover bottom 730 to supply light to the display panel may be further included.

특히, 가장자리 영역 A2에서의 포스 터치 감지를 위하여, 백라이트 유닛(720)과 디스플레이 패널(710) 사이에는 제1에어갭(AG1)이 형성되어야 한다.In particular, for force touch detection in the edge area A2, a first air gap AG1 must be formed between the backlight unit 720 and the display panel 710.

이를 위하여, 도 9에 도시한 바와 같이, 디스플레이 패널(710)의 가장자리와 커팅 커버버텀(730) 사이에 일정한 두께를 가지는 접착부재(714) 등을 배치하여, 양 부재를 접착하면서도 백라이트 유닛과 디스플레이 사이에 제1에어갭(AG1)을 형성할 수 있다. To this end, as shown in FIG. 9, an adhesive member 714 having a certain thickness is placed between the edge of the display panel 710 and the cutting cover bottom 730, so that the backlight unit and the display are bonded to each other while adhering both members. A first air gap AG1 may be formed between them.

따라서, 가장자리 영역(A2)에서 터치 조작이 있는 경우 제1에어갭의 간격이 변화되고, 그에 따라 제1캐패시턴스(C1)의 변화를 감지하여 터치 입력 위치를 판정할 수 있다.Accordingly, when there is a touch manipulation in the edge area A2, the spacing of the first air gap changes, and the touch input position can be determined by detecting a change in the first capacitance C1 accordingly.

한편, 커버버텀이 제거된 중앙영역 A1에서는 전술한 제1에어갭 이외에 백라이트 유닛(720)과 미드 프레임(750) 사이에 제2에어갭(AG2)이 형성된다.Meanwhile, in the central area A1 where the cover bottom is removed, a second air gap AG2 is formed between the backlight unit 720 and the mid frame 750 in addition to the first air gap described above.

따라서, 중앙영역 A1에서의 포스 터치 감지시에는 사용자의 터치 압력에 따라 제1에어갭(AG1) 및 제2에어갭(AG2)의 크기가 모두 변화되며, 그에 따른 제2캐패시턴스(C2)의 변화량을 측정함으로써 포스 터치 위치를 판정할 수 있다.Therefore, when detecting a force touch in the central area A1, the sizes of both the first air gap (AG1) and the second air gap (AG2) change depending on the user's touch pressure, and the amount of change in the second capacitance (C2) accordingly The force touch position can be determined by measuring .

이 때, 중앙영역 A1에서의 양전극 사이의 변화가능한 간극은 제1에어갭과 제2에어갭의 합이 되고, 가장자리 영역 A2에서의 양전극 사이의 변화가능한 간극은 제1에어갭이 된다.At this time, the changeable gap between the positive electrodes in the central area A1 becomes the sum of the first air gap and the second air gap, and the changeable gap between the positive electrodes in the edge area A2 becomes the first air gap.

한편, 터치 구동부(780)는 중앙영역 A1에서의 포스 터치 입력 감지와 가장자리 영역 A2에서의 터치 입력 감지를 시분할로 구동할 수 있으며, 이를 통하여 디스플레이 패널 전체에서의 포스 터치 동작을 원활하게 수행할 수 있다.Meanwhile, the touch driver 780 can detect force touch input in the central area A1 and detect touch input in the edge area A2 in time division, and through this, force touch operations on the entire display panel can be performed smoothly. there is.

본 명세서에서 커팅된 커버 버텀(730)은 그 용어에 한정되는 것은 아니고, 플레이트 버텀(Plate Bottom), 베이스 프레임(Base Frame), 메탈 프레임(Metal Frame), 메탈 샤시(Metal Chassis), 샤시 베이스(Chassis Base), m-샤시 등 다른 표현으로 사용될 수 있으며, 디스플레이 패널 및 백라이트 유닛 중 1 이상의 가장자리 후방을 지지하는 모든 형태의 프레임 또는 판상 구조물을 포함하는 개념으로 이해되어야 할 것이다.The cover bottom 730 cut in this specification is not limited to that term, but includes plate bottom, base frame, metal frame, metal chassis, and chassis base ( Chassis Base), m-chassis, etc. may be used in other expressions, and should be understood as a concept that includes any form of frame or plate-shaped structure that supports the rear edge of one or more of the display panel and backlight unit.

다만, 본 실시예에 사용되는 커팅된 커버버텀(730)은 일반적인 커버버텀과 달리 디스플레이 장치의 중앙영역에는 배치되지 않고, 디스플레이 장치의 가장자리만을 지지하는 형태이다. However, unlike a typical cover bottom, the cut cover bottom 730 used in this embodiment is not disposed in the central area of the display device, but supports only the edges of the display device.

또한, 본 명세서에서의 미드 프레임(750)는 그 용어에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 패널을 포함하는 완제품으로서의 세트장치의 최후방을 지지하는 모든 형태의 지지구조를 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 백커버(Back Cover), 세트커버(Set Cover) 등 다른 용어로 대체될 수 있을 것이다.In addition, the mid frame 750 in this specification is not limited to that term, and should be understood to include all types of support structures that support the rearmost part of the set device as a finished product including the display panel, and the back cover. It may be replaced with other terms such as (Back Cover) or Set Cover.

또한, 본 실시예에 사용되는 디스플레이 패널(710)은 액정 표시패널인 경우에는 다수의 게이트 라인과 데이터 라인 및 그 교차 영역에 정의되는 픽셀(Pixel)과, 각 픽셀에서의 광투과도를 조절하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정물질층을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, when the display panel 710 used in this embodiment is a liquid crystal display panel, it includes a plurality of gate lines, data lines, and pixels defined in the intersection areas thereof, and a device for controlling light transmittance in each pixel. It may be comprised of an array substrate including a thin film transistor, which is a switching element, an upper substrate including a color filter and/or a black matrix, and a liquid crystal material layer formed between them.

물론, 본 실시예는 반드시 액정 디스플레이 장치에 한정되는 것은 아니며, 내부에 터치 감지를 위한 제1전극이 포함되고, 그와 별도인 제2전극 사이에서 갭 변화에 따른 포스 터치를 감지할 수 있는 한 모든 형태의 디스플레이 방식에 적용될 수 있을 것이다.Of course, this embodiment is not necessarily limited to the liquid crystal display device, as long as it includes a first electrode for touch detection inside and can detect force touch due to a change in the gap between the second electrode, which is separate from the first electrode. It can be applied to all types of display methods.

본 실시예에 의한 제1전극(712)은 디스플레이 패널에 포함된 화소에 공통전극을 공급하는 공통전극으로도 기능하는 것으로서, 1개의 제1전극이 다수개의 화소를 커버하도록 배치될 수 있다.The first electrode 712 according to this embodiment also functions as a common electrode that supplies a common electrode to pixels included in the display panel, and one first electrode can be arranged to cover a plurality of pixels.

도 10은 본 실시예에 의한 포스 터치형 디스플레이 장치의 제1전극의 배치의 일 예를 도시하는 것으로서, 2개의 터치전극 그룹이 대칭적으로 배치되고, 각각의 터치전극 그룹은 k(k=9)개의 터치전극 블록을 포함하는 구조를 도시한다.Figure 10 shows an example of the arrangement of the first electrode of the force touch type display device according to this embodiment, in which two touch electrode groups are arranged symmetrically, and each touch electrode group has k (k = 9). ) shows a structure including touch electrode blocks.

도 10에 의한 포스 터치형 디스플레이 장치에서는 디스플레이 패널에 포함되는 터치전극인 제1전극이 디스플레이 패널에 배치되는 복수개의 터치전극 블록 그룹을 포함하며, 각각의 터치전극 블록그룹은 복수의 터치전극 블록으로 구성될 수 있다.In the force touch display device shown in FIG. 10, the first electrode, which is a touch electrode included in the display panel, includes a plurality of touch electrode block groups disposed on the display panel, and each touch electrode block group is composed of a plurality of touch electrode blocks. It can be configured.

그 예로서, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1전극은 디스플레이 패널의 좌측(제1측면)에 배치되는 k개의 제1터치전극 블록을 포함하는 제1터치전극 블록그룹과, 표시패널의 우측(제2측면)에 배치되는 k개의 제2터치전극 블록을 포함하는 제2터치전극 블록그룹이 대칭적으로 배치되는 구조이며, 제1터치전극 블록 및 제2터치전극 블록은 다시 m개의 터치 전극의 열로 구성될 수 있다.As an example, as shown in FIG. 10, the first electrode includes a first touch electrode block group including k first touch electrode blocks disposed on the left side (first side) of the display panel, and a first touch electrode block group on the right side of the display panel. It is a structure in which a second touch electrode block group including k second touch electrode blocks arranged on the (second side) is symmetrically arranged, and the first touch electrode block and the second touch electrode block are again m touch electrodes. It can be composed of columns.

즉, 디스플레이 패널 좌측의 제1터치전극 블록 그룹은 첫번째 제1터치전극 블록 내지 9번째 제1터치전극블록으로 구성되고, 디스플레이 패널 우측의 제2터치전극 블록 그룹 역시 첫번째 제2터치전극 블록 내지 9번째 제2터치전극 블록으로 구성되는 것이다.That is, the first touch electrode block group on the left side of the display panel is composed of the first to 9th first touch electrode blocks, and the second touch electrode block group on the right side of the display panel also consists of the first to 9th second touch electrode blocks. It is composed of a second touch electrode block.

다시 표현하면, 도 10과 같이, 디스플레이 패널의 좌측에는 총 9개의 제1터치전극 블록이 배치되고, 우측에는 대칭으로 총 9개의 제2터치전극 블록이 배치되며, 각 터치블록은 상하로 배치되는 총 32개의 터치 전극으로 구성된다.In other words, as shown in Figure 10, a total of 9 first touch electrode blocks are placed on the left side of the display panel, a total of 9 second touch electrode blocks are placed symmetrically on the right side, and each touch block is arranged up and down. It consists of a total of 32 touch electrodes.

결과적으로 디스플레이 패널에는 총 18*32개의 제1전극(터치 전극)이 배치된다. 물론, 각 터치전극 및 터치전극 블록은 반드시 동일한 크기 및 개수일 필요는 없으며, 예컨데 디스플레이 패널의 가장자리에 배치되는 터치전극 블록이 나머지보다 작은 수의 블록 또는 터치전극으로 구성됨으로써, 터치감도를 균일하게 유지할 수도 있다.As a result, a total of 18*32 first electrodes (touch electrodes) are placed on the display panel. Of course, each touch electrode and touch electrode block do not necessarily have to be the same size and number. For example, a touch electrode block placed at the edge of the display panel may be composed of a smaller number of blocks or touch electrodes than the rest, thereby ensuring uniform touch sensitivity. You can also keep it.

또한, 제1터치전극 블록 및 제2터치전극 블록 각각에 포함되는 다수의 터치 전극으로의 터치 구동신호 인가를 스위칭하기 위한 터치 멀티플렉서(T-MUX; 1190, 1190')를 더 포함하며, 터치 멀티블렉서(T-MUX)는 다시 좌측의 제1터치전극 블록을 담당하는 제1 T-MUX(1190)과 우측의 제2터치전극 블록을 담당하는 제2 T-MUX(1190')으로 구성된다.In addition, it further includes a touch multiplexer (T-MUX; 1190, 1190') for switching the application of a touch driving signal to a plurality of touch electrodes included in each of the first and second touch electrode blocks, and the touch multi The blocker (T-MUX) is again composed of a first T-MUX (1190) in charge of the first touch electrode block on the left and a second T-MUX (1190') in charge of the second touch electrode block on the right. .

아래에서 설명할 바와 같이, 제1 T-MUX(1190)는 총9개의 제1터치전극 블록으로 제1전극 구동신호를 순차적으로 공급하여 터치 센싱을 수행하며, 제2 T-MUX(1190')는 총9개의 제2터치전극 블록으로 제1전극 구동신호를 순차적으로 공급하여 터치 센싱을 수행한다. As will be explained below, the first T-MUX (1190) performs touch sensing by sequentially supplying the first electrode driving signal to a total of nine first touch electrode blocks, and the second T-MUX (1190') performs touch sensing by sequentially supplying the first electrode driving signal to a total of nine second touch electrode blocks.

한편, 제1 T-MUX(13190) 및 제2 T-MUX(1190')는 동작 역시 대칭적으로 수행될 수 있다.Meanwhile, the first T-MUX 13190 and the second T-MUX 1190' may also perform operations symmetrically.

즉, 제1 T-MUX가 i번째 제1터치전극 블록에 제1전극 구동신호를 인가할 때 제2 T-MUX도 i번째 제2 터치전극 블록에 제1전극 구동신호를 인가하는 것이다.That is, when the first T-MUX applies the first electrode drive signal to the ith first touch electrode block, the second T-MUX also applies the first electrode drive signal to the ith second touch electrode block.

도 11은 본 실시예에 의한 터치 디스플레이 장치의 포스 터치 성능 검사 방법의 흐름을 도시한다.Figure 11 shows the flow of a method for testing force touch performance of a touch display device according to this embodiment.

도9와 같은 구조의 포스 터치형 디스플레이 장치는 제작된 이후에 포스 터치 성능의 균일화를 위하여 포스 캘리브레이션 과정 및 검사과정 등이 수행될 수 있다.After the force touch display device having the structure shown in Figure 9 is manufactured, a force calibration process and an inspection process may be performed to equalize force touch performance.

도 11은 이러한 디스플레이 장치의 성능 검사 방법의 전체 흐름도로서, 아래와 같이 수행될 수 있다.Figure 11 is an overall flowchart of the performance test method of such a display device, which can be performed as follows.

우선, 디스플레이 장치의 조립(S1110) 이후에, 포스 터치 캘리브레이션 과정(S1120)이 수행된다.First, after assembling the display device (S1110), a force touch calibration process (S1120) is performed.

이러한 포스 터치 캘리브레이션 과정(S1120)은 로봇 등을 이용하여 디스플레이 장치에 포함된 제1전극의 블록별로 일정한 압력으로 가압한 후 포스 터치 측정값을 산출하고, 그 측정값을 표준화(Normalization)하는 과정이다.This force touch calibration process (S1120) is a process of calculating a force touch measurement value after pressing each block of the first electrode included in the display device with a certain pressure using a robot, etc., and normalizing the measurement value. .

즉, 일반적인 포스 터치 센싱과 동일한 조건(제1전극에 제1전극 구동신호 인가, 제2전극인 미드 프레임에 그라운드 신호 인가) 하에서, 제1전극을 구성하는 각 터치전극 블록별로 동일한 압력을 가한 후, 양 전극 사이에서 야기되는 제2캐패시턴스를 측정한다.That is, under the same conditions as general force touch sensing (applying the first electrode driving signal to the first electrode, applying the ground signal to the mid frame, which is the second electrode), the same pressure is applied to each touch electrode block constituting the first electrode. , measure the second capacitance caused between both electrodes.

포스 터치 캘리브레이션 단계(S1120)를 세부적인 단계로 나누어 보면, 우선 일정한 압력으로 제1전극을 구성하는 다수의 제1터치 전극 블록을 각각 가압한 후 각 제1터치 전극 블록별로 캐패시턴스값을 측정하는 단계와, 측정된 제1터치 전극 블록별 캐패시턴스값을 표준화하는 단계를 포함할 수 있다.Dividing the force touch calibration step (S1120) into detailed steps, first pressurizing each of the plurality of first touch electrode blocks constituting the first electrode with a constant pressure and then measuring the capacitance value for each first touch electrode block. It may include the step of standardizing the measured capacitance value for each first touch electrode block.

이상적인 경우라면, 모든 터치 전극 블록별로 측정된 제2캐패시턴스값, 즉 포스 터치 측정값이 동일하거나 정규분포 등의 분포 특성을 가지겠지만, 조립공차나 부품 공차 등의 원인으로 인하여 각 터치전극 블록별로 측정된 포스 터치 측정값이 서로 상이하거나 정규분포 특성에서 벗어날 수 있다.In an ideal case, the second capacitance value, that is, the force touch measurement value, measured for each touch electrode block would be the same or have distribution characteristics such as a normal distribution, but due to reasons such as assembly tolerances or component tolerances, it is measured for each touch electrode block. The measured force touch values may differ from each other or deviate from normal distribution characteristics.

따라서, 포스 터치 측정값을 모든 영역에 균일하도록 보정하는 표준화(Normalization)을 수행한다. Therefore, normalization is performed to correct the force touch measurement values so that they are uniform in all areas.

즉, 포스 터치 측정값을 평활화하거나 정규분포 특성을 가지도록 각 터치전극 블록별로 가중치 또는 가감산값으로 보상하는 과정인 표준화 과정을 수행한다.In other words, a standardization process is performed, which is a process of smoothing the force touch measurement values or compensating them with weights or addition and subtraction values for each touch electrode block so that they have normal distribution characteristics.

이 때, 포스 터치 측정값에 가감산되는 데이터를 보상데이터 또는 포스 터치 캘리브레이션 데이터로 표현할 수 있으며, 이러한 포스 터치 캘리브레이션 데이터는 제1전극의 각 터치전극 블록별로 상이한 값을 가질 수 있다. At this time, the data added or subtracted from the force touch measurement value can be expressed as compensation data or force touch calibration data, and this force touch calibration data may have different values for each touch electrode block of the first electrode.

다음으로, 1차 포스 터치 검사 과정이 수행된다.(S1130)Next, the first force touch inspection process is performed (S1130).

1차 포스 터치 검사(Force Touch Inspection) 과정(S1130)은 모든 디스플레이 장치 또는 모든 터치전극 블록에 대하여 포스 터치 평가를 수행한 후, 정해진 스펙(Specification) 대비 오차 정도를 측정한다.The first Force Touch Inspection process (S1130) performs force touch evaluation on all display devices or all touch electrode blocks and then measures the degree of error compared to the specified specifications.

다음으로, 디스플레이 장치에 대한 충격/진동 시험(S1140)을 수행한 후, 2차 포스 터치 검사(Second Force Touch Inspection)를 수행한다(S1150)Next, after performing an impact/vibration test on the display device (S1140), a second force touch inspection is performed (S1150).

2차 포스 터치 검사(Second Force Touch Inspection)에서는 진동/시험 상황에 노출한 후, 1차 포스 터치 검사 과정과 동일하게 모든 디스플레이 장치 또는 모든 터치전극 블록에 대하여 포스 터치 재평가를 수행한 후, 정해진 스펙(Specification) 대비 오차 정도를 다시 측정한다,In the Second Force Touch Inspection, after exposure to vibration/test situations, force touch re-evaluation is performed on all display devices or all touch electrode blocks in the same manner as in the first force touch inspection process, and then the specified specifications are performed. (Specification) Measure the comparison error again.

도 11과 같은 디스플레이 장치의 성능 검사 방법에 의하면, 진동/충격 시험 이후에 커버버텀 및 미드 프레임 사이의 간극이 크게 변화한 경우, 2차 포스 터치 검사에 의한 포스 터치 측정값이 크게 변화할 수 있다.According to the performance test method of the display device as shown in FIG. 11, if the gap between the cover bottom and mid frame changes significantly after the vibration/impact test, the force touch measurement value by the secondary force touch test may change significantly. .

이 경우, 포스 터치 캘리브레이션을 다시 수행하더라도 간극 변화에 의한 오차를 해결할 수 없거나, 포스 터치 캘리브레이션의 재수행이 아예 불가능할 수도 있다.In this case, even if force touch calibration is performed again, the error caused by the gap change may not be resolved, or force touch calibration may not be performed again at all.

실험결과, 진동/충격 시험에 따른 커버버텀 및 미드 프레임 사이의 간극의 변화량이 0.5mm 이상인 경우, 포스 터치 캘리브레이션의 재수행이 불가능하거나, 포스 터치 캘리브레이션의 재수행 이후에도 그 오차를 충분히 보정할 수 없음이 확인되었다.As a result of the experiment, if the change in gap between the cover bottom and mid frame according to the vibration/impact test is more than 0.5mm, re-performing force touch calibration is not possible, or the error cannot be sufficiently corrected even after re-performing force touch calibration. This has been confirmed.

따라서, 본 실시예에서는 도 9와 같이, 커팅된 커버버텀과 미드 프레임 사이에 간극 유지용 접착부재를 배치함으로써, 위와 같은 불량을 방지하도록 하는 것이다.Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 9, an adhesive member for maintaining the gap is disposed between the cut cover bottom and the mid frame to prevent the above defect.

도 12는 진동/충격 시험 이후에 포스 터치 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정하는 자동 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking) 과정이 포함된 본 실시예에 의한 터치 성능 유지 방법의 전체 흐름을 도시한다.Figure 12 shows the overall flow of the touch performance maintenance method according to this embodiment, including an automatic baseline tracking process for correcting force touch calibration data after the vibration/impact test.

본 실시예에 의한 터치 성능 유지 방법은 도 11과 같은 과정과 유사하지만, 도 13에서 상세하게 설명할 바와 같은 포스 터치 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정하는 자동 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking) 단계(S1250)가 더 추가된다.The method of maintaining touch performance according to this embodiment is similar to the process shown in FIG. 11, but includes an automatic baseline tracking step of correcting force touch calibration data as will be described in detail in FIG. 13. (S1250) is further added.

세부적으로 설명하면, 본 실시예에 의한 터치 성능 유지 방법에서는, 우선, 디스플레이 장치의 조립(S1210) 이후에, 포스 터치 캘리브레이션 과정(S1220)이 수행된다.To explain in detail, in the method of maintaining touch performance according to this embodiment, first, after assembling the display device (S1210), a force touch calibration process (S1220) is performed.

다음으로, 1차 포스 터치 검사 과정이 수행되고(S1230), 디스플레이 장치에 대한 충격/진동 시험(S1240)을 수행한 후, 본 실시예에 의한 자동 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking) 단계(S1250)가 수행된다.Next, the first force touch inspection process is performed (S1230), and a shock/vibration test (S1240) is performed on the display device, followed by an automatic baseline tracking step (S1250) according to this embodiment. is performed.

자동 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking) 단계(S1250)에 이어서, 2차 포스 터치 검사(Second Force Touch Inspection)를 수행한다(S1260)Following the Auto Baseline Tracking step (S1250), a second force touch inspection is performed (S1260).

이러한 단계들 중에서 포스 터치 캘리브레이션 과정(S1220)과, 1, 2차 포스 터치 검사의 구성은 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 중복을 피하기 위하여 상세 설명은 생략한다.Among these steps, the force touch calibration process (S1220) and the configuration of the first and second force touch tests are the same as those described in FIG. 11, so detailed descriptions are omitted to avoid duplication.

한편, 자동 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking) 단계(S1250)는 진동/충격 시험 이후에 포스 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정하는 비터치 방식의 포스 터치 성능 유지 기능이다.Meanwhile, the Auto Baseline Tracking step (S1250) is a non-touch force touch performance maintenance function that corrects force calibration data after vibration/impact testing.

도 13은 진동/충격 시험 이후에 포스 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정하는 자동 베이스라인 트래킹(Auto Baseline Tracking) 과정의 세부 흐름을 도시한다.Figure 13 shows the detailed flow of the Auto Baseline Tracking process for correcting Force Calibration Data after vibration/shock testing.

우선, 본 실시예에 의한 자동 베이스라인 트래킹이 수행되는 디스플레이 장치는, 도 9와 같이, 터치 감지를 위한 제1전극(712)을 포함하는 디스플레이 패널(710)과, 디스플레이 패널의 가장자리 영역의 후면을 커버하도록 배치되는 커팅된 커버버텀(730; 제1지지부)와, 상기 커팅된 커버버텀(730)의 후방에 배치되어 디스플레이 패널 후면 전체를 커버하는 미드프레임(750, 제2지지부)와, 제1전극에 제1전극 구동신호를 인가하고, 제2전극으로 기능하는 미드프레임에 제2전극 구동신호를 인가하여 디스플레이 패널에 인가되는 사용자의 터치 압력을 감지하는 터치 구동부(780)와, 커팅된 커버버텀과 미드 프레임 사이에 배치되는 간극 유지용 접착부재(770)를 포함하여 구성된다.First, the display device on which automatic baseline tracking according to this embodiment is performed, as shown in FIG. 9, includes a display panel 710 including a first electrode 712 for touch detection, and a rear surface of the edge area of the display panel. A cut cover bottom (730; first support) disposed to cover the cut cover bottom (730), a midframe (750, second support) disposed behind the cut cover bottom (730) and covering the entire back of the display panel, A touch driver 780 that detects the user's touch pressure applied to the display panel by applying a first electrode driving signal to one electrode and applying a second electrode driving signal to a midframe that functions as a second electrode, and a cut It is configured to include an adhesive member 770 for maintaining the gap disposed between the cover bottom and the mid frame.

특히, 본 실시예에 의한 자동 베이스라인 트래킹이 원활하게 수행되기 위해서는, 진동/충격 시험에 의하여 커버버텀과 미드 프레임 사이의 간극의 변화량이 0.5mm 이하여야 하므로, 이를 위하여 커팅된 커버버텀과 미드 프레임 사이에 배치되는 간극 유지용 접착부재(770)를 구비하도록 한다.In particular, in order for the automatic baseline tracking according to this embodiment to be performed smoothly, the change in the gap between the cover bottom and mid frame must be less than 0.5 mm according to the vibration/impact test, so the cover bottom and mid frame cut for this purpose An adhesive member 770 for maintaining the gap is disposed between them.

도 13에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 자동 베이스라인 트래킹은 아래와 같은 과정으로 수행된다.As shown in FIG. 13, automatic baseline tracking according to this embodiment is performed through the following process.

우선, 제2전극에 오토 베이스라인 트래킹을 위한 터치 구동 신호를 인가한다(S1310) First, a touch driving signal for auto baseline tracking is applied to the second electrode (S1310).

이 때, 터치 구동신호는 로드 프리 구동 신호(Load Free Driving Signal; LFDS)로서, 일반적인 포스 터치 구동 구간동안 디스플레이 패널의 제1전극에 인가되는 제1전극 구동신호와 동일한 신호일 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.At this time, the touch driving signal is a Load Free Driving Signal (LFDS), which may be the same signal as the first electrode driving signal applied to the first electrode of the display panel during a general force touch driving section, but is not limited thereto. no.

터치 구동신호는 로드 프리 구동 신호(Load Free Driving Signal; LFDS)는 디스플레이 모드에서 제1전극에 인가되는 공통전압(Vcom) 신호와 동일한 신호일 수 있다.The touch driving signal (Load Free Driving Signal (LFDS)) may be the same signal as the common voltage (Vcom) signal applied to the first electrode in the display mode.

다만, 오토 베이스라인 트래킹을 위한 터치 구동신호는 단지 제2전극인 미드프레임에만 인가되어 대향전극인 제1전극에 유도 신호를 야기시킬 목적으로 제공되므로, 부하를 받지 않는 상태라는 의미로 로드 프리 구동신호로 표현될 수 있다.However, the touch driving signal for auto baseline tracking is applied only to the midframe, which is the second electrode, and is provided for the purpose of causing an inductive signal to the first electrode, which is the opposite electrode. Therefore, it is load-free driving in the sense that it is in a state of not receiving a load. It can be expressed as a signal.

다음으로, 제2전극에 인가된 로드 프리 구동신호에 의하여 제1전극에서 유도되는 유도 신호를 측정한다.(S1320)Next, the induced signal induced in the first electrode is measured by the load free driving signal applied to the second electrode (S1320).

이 때 제1전극에서 유도되는 유도신호는 제1전극에서 측정되는 유도 캐패시턴스값일 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 제2전극에 인가된 로드 프리 구동신호(오토 베이스라인 트래킹을 위한 터치전극 구동신호)에 따라 제1전극에서 유도되는 모든 전기적인 측정값을 포함할 수 있을 것이다.At this time, the inductive signal induced from the first electrode may be an inductive capacitance value measured at the first electrode, but is not limited thereto, and may be a load-free driving signal applied to the second electrode (touch electrode driving signal for automatic baseline tracking). Accordingly, it may include all electrical measurement values derived from the first electrode.

다음으로, 제1전극에서 측정된 유도신호를 기 저장된 표준값과 비교(S1330)하고, 그 비교결과에 따라 제1전극에 대한 포스 터치 캘리브레이션 데이터를 보상한다.(S1340) 즉, 표준값과의 차이값을 기초로 전술한 포스 터치 캘리브레이션 단계에서 생성된 포스 터치 캘리브레이션 데이터를 보정한다.Next, the induced signal measured at the first electrode is compared with the previously stored standard value (S1330), and the force touch calibration data for the first electrode is compensated according to the comparison result (S1340). That is, the difference value from the standard value Based on this, the force touch calibration data generated in the force touch calibration step described above is corrected.

이 때, 표준값은 커팅된 커버버텀과 미드 프레임 사이의 간극 변화량에 따라, 위의 S1310 및 S1320과 동일한 과정을 통해서 제1전극에서 유도되는 유도신호를 미리 측정하여 저장한 값을 의미한다.At this time, the standard value refers to a value previously measured and stored for the induction signal derived from the first electrode through the same process as S1310 and S1320 above, according to the amount of change in the gap between the cut cover bottom and the mid frame.

예를 들면, 디스플레이 장치 조립 후 간극 변화가 전혀 없는 상태에서 제1전극에서의 유도 신호 값과, 간극 변화량이 0.1mm인 경우 제1전극에서의 유도신호값 등을 모두 측정하여 저장한 값을 표준값으로 정의할 수 있다.For example, after assembling the display device, the induced signal value from the first electrode in a state where there is no change in gap at all and the induced signal value from the first electrode when the gap change amount is 0.1 mm are all measured and stored as the standard value. It can be defined as:

이러한 표준값은 진동/충격 시험 이전에 디스플레이 장치별로 마련되는 룩업 테이블로 구현될 수 있다.These standard values can be implemented as a look-up table prepared for each display device prior to vibration/shock testing.

또한, 도 10에서 설명한 바와 같이, 제1전극이 다수의 터치 전극 블록으로 이루어진 경우, 전술한 유도신호 측정 및 포트 터치 캘리브레이션 데이터 보상은 터치전극 블록별로 수행됨으로써, 더 정밀한 보상이 가능하다.In addition, as described in FIG. 10, when the first electrode is composed of a plurality of touch electrode blocks, the above-described induced signal measurement and port touch calibration data compensation are performed for each touch electrode block, thereby enabling more precise compensation.

즉, 표준값을 준비할 때에도, 간극 변화량에 따른 유도신호 기준값을 달리 준비하고, 표준값과의 차이값에 기초한 캘리브레이션 보상값 역시 터치 전극 블록별로 마련될 수 있다는 것이다.In other words, even when preparing the standard value, different reference values of the induced signal can be prepared according to the amount of gap change, and calibration compensation values based on the difference from the standard value can also be prepared for each touch electrode block.

이러한 표준값의 룩업 테이블은 아래와 같은 형식을 가질 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.The lookup table of these standard values may have the following format, but is not limited thereto.

상기 표와 같이, 표준값 룩업테이블은 디스플레이 장치별로 커버버텀과 미드프레임 사이의 간극G의 변화량인 ΔG에 따라, 제1전극에서 유도되는 유도신호값(캐패시턴스값)인 기준값과, 그때 필요한 포스 터치 캘리브레이션 보상값을 포함하는 형태일 수 있다.As shown in the table above, the standard value lookup table includes a reference value that is an inductive signal value (capacitance value) derived from the first electrode according to ΔG, which is the change in gap G between the cover bottom and midframe for each display device, and the force touch calibration required at that time. It may be in a form that includes a compensation value.

또한, 제1전극에서 유도되는 유도신호값(캐패시턴스값)인 기준값과, 그때 필요한 포스 터치 캘리브레이션 보상값은 제1전극의 각 터치전극 블록별(도 10에서와 같이 좌측의 9개의 제1터치전극 블록과 우측의 9개의 터치전극 블록별)로 제공될 수도 있다.In addition, the reference value, which is the induced signal value (capacitance value) derived from the first electrode, and the force touch calibration compensation value required at that time are for each touch electrode block of the first electrode (the nine first touch electrodes on the left as shown in FIG. 10). It can also be provided as a block and the 9 touch electrode blocks on the right).

따라서, 진동/시험후 S1320 단계에서 제1전극에서의 유도신호값을 측정한 후, 전술한 표준값 룩업테이블의 기준값(표준값)들과 비교하고, 해당되는 포스 터치 캘리브레이션 보상값을 추출하여 포스 터치 캘리브레이션 데이터를 보상하는 것이다.Therefore, after vibration/test, the induced signal value at the first electrode is measured in step S1320, then compared with the reference values (standard values) of the standard value lookup table described above, and the corresponding force touch calibration compensation value is extracted to perform force touch calibration. Compensating for data.

본 명세서에서 사용한 오토 베이스라인 트래킹이란 표현은 하나의 예시에 불과하며, 제2전극에 로드 프리 구동신호(터치 구동신호)를 인가한 후 제1전극에서 측정되는 유도신호를 기초로 포스 터치 캘리브레이션 데이터를 보상하는 모든 형태의 보상 기법을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The expression auto baseline tracking used in this specification is only an example, and force touch calibration data is generated based on the induction signal measured at the first electrode after applying the load-free drive signal (touch drive signal) to the second electrode. It should be understood as including all types of compensation techniques that compensate for.

한편, 전술한 바와 같이, 커버버텀과 미드프레임 사이의 간극 변화량이 0.5mm 이상이 되면, 위와 같은 오토 베이스라인 트래킹 기능 및 그를 통한 포스 터치 캘리브레이션 보상이 원천적으로 불가능하다.Meanwhile, as described above, if the change in gap between the cover bottom and midframe is more than 0.5 mm, the above auto baseline tracking function and force touch calibration compensation through it are fundamentally impossible.

따라서, 본 실시예에서는 커팅된 커버버텀과 미드프레임 사이에 간극 유지용 접착부재(770)를 배치함으로써, 간극 변화량(ΔG)을 최소화하는 것이다.Therefore, in this embodiment, the gap change amount (ΔG) is minimized by disposing the gap maintenance adhesive member 770 between the cut cover bottom and the midframe.

이와 같은 오토 베이스라인 트래킹 방법을 이용하면, 포스 터치 캘리브레이션의 정확도를 향상시켜, 결과적으로 포스 터치 성능을 개선시킬 수 있다.Using this auto baseline tracking method, the accuracy of force touch calibration can be improved and, as a result, force touch performance can be improved.

또한, 커팅된 커버버텀과 미드프레임 사이에 간극 유지용 접착부재(770)를 배치함으로써, 간극 변화량(ΔG)을 최소화하여 위와 같은 오토 베이스라인 트래킹 기능 및 그를 통한 포스 터치 캘리브레이션 보상이 가능하고, 결과적으로 포스 터치 정밀도를 향상시키는 효과를 가지는 것이다.In addition, by placing a gap-maintaining adhesive member 770 between the cut cover bottom and the midframe, the gap change amount (ΔG) is minimized, enabling the auto baseline tracking function as above and force touch calibration compensation through it, and the resulting This has the effect of improving force touch precision.

이상과 같이, 본 실시예에 의한 터치형 디스플레이 장치를 이용하면, 디스플레이 패널의 후면 지지구조인 커버버텀(Cover Bottom)의 일부영역을 커팅하는 방식의 포스 터치 방식에서, 디스플레이 장치의 전체 영역에서 균일한 터치 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.As described above, when using the touch-type display device according to this embodiment, the force touch method is a method of cutting a partial area of the cover bottom, which is the rear support structure of the display panel, and the display device is uniformly distributed over the entire area of the display device. This has the effect of securing one-touch performance.

더 구체적으로, 디스플레이 모듈의 커버버텀 외면과 세트장치의 미드 프레임 내면 사이에 간극 유지용 접착부재를 배치함으로써, 양 전극 사이의 간극인 에어갭을 균일하게 유지하고, 그에 따라 균일한 포스 터치 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.More specifically, by placing a gap-maintaining adhesive member between the outer surface of the cover bottom of the display module and the inner surface of the mid-frame of the set device, the air gap, which is the gap between the two electrodes, is maintained uniformly, thereby ensuring uniform force touch performance. There is an effect that can be secured.

또한, 오토 베이스라인 트래킹 기능을 이용하여 터치 디스플레이 장치의 충격/진동 테스트 이후에 포스 캘리브레이션 데이터(Force Calibration Data)를 보정함으로써, 진동/충격 시험 전후에 동일한 포스 터치 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, by correcting the force calibration data after the shock/vibration test of the touch display device using the auto baseline tracking function, there is an effect of maintaining the same force touch performance before and after the vibration/impact test.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description and attached drawings are merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art will be able to combine the components without departing from the essential characteristics of the present invention. , various modifications and transformations such as separation, substitution, and change will be possible. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

710 : 디스플레이 패널 712 : 제1전극(터치전극)
720 : 백라이트 유닛 730 : 커팅된 커버버텀(Cover Bottom)
740 : 커버 글래스 750 : 미드 프레임(Mid Frame)
770 : 간극 유지용 접착부재 780 : 터치 구동부 (D-IC) 710: Display panel 712: First electrode (touch electrode)
720: Backlight unit 730: Cut cover bottom
740: Cover Glass 750: Mid Frame
770: Adhesive member for gap maintenance 780: Touch driver (D-IC)

Claims

A display panel including a first electrode for touch detection;
a cut first support portion disposed to cover a rear side of an edge area of the display panel;
a second support part disposed behind the cut first support part and covering the entire rear surface of the display panel;
A first electrode driving signal is applied to the first electrode, the second support is selected as the second electrode, and a second electrode driving signal is applied to the second electrode to control the user's touch pressure applied to the display panel. A touch sensing unit;
an adhesive member for maintaining a gap disposed between the first support part and the second support part;
A touch display device comprising: and providing an air gap between the first electrode and the second electrode.

According to paragraph 1,
The gap-maintaining adhesive member is a touch display device made of a non-conductive material including a first adhesive surface adhered to the outer surface of the first support part and a second adhesive surface adhered to the inner surface of the second support part.

According to paragraph 2,
A touch display device wherein the gap-maintaining adhesive member has a thickness of 0.5 mm or less.

According to paragraph 1,
The cut first support portion is a cut cover bottom, the second support portion is a mid frame, and the touch driver detects touch pressure in the central area of the first electrode where the cut cover bottom does not overlap. A touch display device that selects the mid frame as the second electrode and selects the cut cover bottom as the second electrode when touch pressure is detected at an edge area of the first electrode that partially overlaps the cut cover bottom.

A display panel including a first electrode for touch sensing, a cut first support portion disposed to cover the back of an edge area of the display panel, and a cut first support portion disposed behind the cut first support portion to cover the entire back of the display panel. a second support part that covers the second support part, a touch driver that selects the second support part as a second electrode and detects the user's touch pressure applied to the display panel, and is disposed between the first support part and the second support part. A method of maintaining touch performance of a touch display device including an adhesive member for maintaining a gap and providing an air gap between the first electrode and the second electrode,
Applying a touch driving signal to the second electrode;
measuring an induction signal induced in the first electrode by a touch driving signal applied to the second electrode;
Comparing the measured guidance signal with a plurality of pre-stored standard values and compensating force touch calibration data according to the comparison result;
A method of maintaining touch performance of a touch display device including.

According to clause 5,
Before applying the touch driving signal,
Pressing a plurality of touch electrode blocks constituting the first electrode with a constant pressure and then measuring a capacitance value for each touch electrode block;
standardizing the measured capacitance values for each touch electrode block;
A method of maintaining touch performance of a touch display device further performing a force touch calibration process comprising:

According to clause 5,
In the step of measuring the induced signal, the induced induced signal is measured for each touch electrode block constituting the first electrode,
In the step of compensating the force touch calibration data, the method of maintaining touch performance of a touch display device compensates for the force touch calibration data for each touch electrode block according to the comparison result.

According to clause 5,
The standard value is a look-up table prepared for each display device before the vibration/impact test, and includes a reference value of the inductive signal according to the amount of change in the gap between the first support and the second support. Method for maintaining touch performance of a touch display device.

According to clause 5,
The gap maintenance adhesive member is made of a non-conductive material including a first adhesive surface adhered to the outer surface of the first support portion and a second adhesive surface adhered to the inner surface of the second support portion. Touch performance of the touch display device. How to maintain it.

According to clause 9,
A method of maintaining touch performance of a touch display device wherein the gap maintaining adhesive member has a thickness of 0.5 mm or less.