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KR101158300B1 - 멀티터치 감지를 위한 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치 - Google Patents

멀티터치 감지를 위한 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치 Download PDF

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KR101158300B1
KR101158300B1 KR1020100065868A KR20100065868A KR101158300B1 KR 101158300 B1 KR101158300 B1 KR 101158300B1 KR 1020100065868 A KR1020100065868 A KR 1020100065868A KR 20100065868 A KR20100065868 A KR 20100065868A KR 101158300 B1 KR101158300 B1 KR 101158300B1
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electrode
conductive trace
conductive traces
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민동진
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(주)멜파스
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Priority to US13/808,647 priority patent/US20130285945A1/en
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Abstract

본 발명은 멀티터치 감지를 위한 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치에 관한 것으로서, 제1 축 방향을 따라 형성되는 제1 전도성 트레이스, 상기 제1 축과 교차하는 제2 축 방향을 따라 형성되는 제2 전도성 트레이스, 및 상기 제2 전도성 트레이스와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 축 방향으로 형성되는 보조 전도성 트레이스를 포함하여 가로 방향으로 이동하는 접촉입력의 interpolation 효과를 기대할 수 있고, 접촉입력에 대한 데드 영역이 발생하지 않도록 감지 신호를 생성하는 보조 전도성 트레이스를 통해, 접촉 입력의 정확도와 선형성을 향상시킬 수 있다.

Description

멀티터치 감지를 위한 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치{TOUCH SENSING PANEL AND TOUCH SENSING DEVICE FOR DETECTING MULTI-TOUCH SIGNAL}
본 발명은 멀티터치를 감지하는 접촉 감지 기술에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 적어도 하나 이상의 터치에 대한 절대 위치를 감지하는 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치에 관한 것이다.
사용자의 손가락 또는 다른 기구의 접촉을 감지하고 이를 적합한 전기 신호로 변환하여 출력하는 접촉 감지 기술은 다양한 전자기기에 적용되어 다양한 입력 수단으로 사용되고 있다.
접촉 감지 기술은 랩 탑 컴퓨터에 적용되어 마우스를 대체하여 커서의 이동을 제어하는 수단에 사용될 수 있다. 또한, 접촉 감지 기술은 디스플레이 장치와 결합하여 화면에 표시된 아이콘이나 메뉴를 직접 선택하여 실행하도록 하는 입력 수단으로 사용될 수도 있다.
최근에는 전자 기기의 화면이 대형화되고 기기가 소형화되는 추세에 따라, 키패드 등의 입력 장치를 배제하고, 디스플레이와 결합된 터치스크린을 유일한 입력수단으로 사용하는 경우가 늘어나고 있다.
이와 같은 접촉 감지 장치의 적용 확대는 입력 방식의 변화를 수반하는데, 일 예가 2 이상의 접촉 입력을 감지하는 방식이다.
종래의 접촉 감지 장치는 하나의 접촉 입력만을 감지하였으며, 입력의 종류가 제한적이었다.
예를 들어, 마우스를 대체하는 접촉 감지 기술에 있어서, 접촉 입력에 의해 커서의 위치를 제어할 뿐 클릭에 대응하는 입력은 부설된 버튼을 이용하여야 했다. 그러나, 최근의 접촉 감지 기술은 부설된 버튼 없이도 2 이상의 접촉 입력을 동시에 인식할 수가 있다.
2 이상의 접촉 입력을 동시에 인식하기 위해서는 2개 이상 터치 입력의 상대적인 움직임을 감지하거나, 2개 이상 터치 입력의 절대 좌표를 독립적으로 감지해야 한다.
상대적인 움직임을 감지하는 기능은 1-layer, 2-layer(다이아몬드 패턴) 등 다양한 ITO 전극 패턴에서 구현될 수 있으나, 복수 터치 입력의 절대 좌표를 계산할 수 없는 고스트 현상이 발생할 수 있다.
근래에는 고스트 현상을 극복하기 위해, 많은 업체에서 복수 터치 입력의 절대 좌표를 계산하는 drive-sensing 원리를 많이 적용하는 추세이다.
본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널은 제1 축 방향을 따라 형성되는 복수의 제1 전도성 트레이스, 상기 제1 축과 교차하는 제2 축 방향을 따라 형성되는 복수의 제2 전도성 트레이스, 및 상기 제2 전도성 트레이스와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 축 방향으로 형성되는 복수의 보조 전도성 트레이스를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 장치는 적어도 하나 이상의 제1 전극과 적어도 하나 이상의 제2 전극에 의해 정의되는 복수의 감지 영역들, 상기 복수의 감지 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 감지 영역에서 발생하는 상호정전용량 변화에 기초하여 접촉 정보를 생성하는 터치센서 칩, 및 상기 복수의 감지 영역들과 상기 터치센서 칩을 전기적으로 연결하는 배선 패턴을 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극 사이에 형성되는 보조 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 보조 전극은 상기 제1 전극의 길이 방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, Driving-sensing 원리에 따라서 감지되는 상호정전용량의 감도를 향상시켜, 결과적으로 터치 감도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 세로 방향으로 연장되는 센싱을 위한 전도성 트레이스에 가로로 연장되는 가지 형태의 보조 전도성 트레이스를 배치함으로써, 가로 방향으로 이동하는 접촉입력의 interpolation 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 접촉입력에 대한 데드 영역이 발생하지 않도록 감지 신호를 생성하는 보조 전도성 트레이스를 통해, 접촉 입력의 정확도와 선형성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 보조 전도성 트레이스를 구동을 위한 전도성 트레이스 사이에 배치 함으로써, 접촉 감지 패널의 해상도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널이 사용되는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 칩의 내부 구성을 설명하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널의 전도성 트레이스들을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전도성 트레이스들 중에서 센싱을 위한 전도성 트레이스를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전도성 트레이스들 중에서 구동 신호(driving signal)의 인가를 위한 전도성 트레이스를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 전도성 트레이스, 제2 전도성 트레이스, 및 보조 전도성 트레이스의 구성을 구체적으로 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 터치 패널 상에 형성되는 제1 전도성 트레이스, 제2 전도성 트레이스, 및 보조 전도성 트레이스의 구성을 구체적으로 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 전도성 트레이스와 전극은 동일한 의미로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널이 사용되는 전자 기기(100)의 일례를 도시한 도면이다.
본 명세서 상에서 설명하는 전자 기기(100)는 이동통신 단말기, PMP(Portable Media Player), PDA(Personal Digital Assistants), 네비게이션, MP3 플레이어, 휴대용 게임기기, 노트북 등의 휴대용 전자 기기뿐 아니라 텔레비전, DVD 플레이어, 냉장고, 노트북, 세탁기, 데스크톱 컴퓨터, 액정 표시 장치 등과 같은 가전 기기로 해석될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기(100)는 접촉 감지 패널이 형성되는 위치의 디스플레이(110), 외관을 이루는 하우징(120), 및 접촉 감지 패널과 별도로 구비되는 입력키(130) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력키(130)는 전자 기기(100)를 동작시키기 위해, 사용 빈도가 높은 키를 접촉 감지 패널과 별도로 구비할 수 있으며, 기계식 입력 키 또는 터치센서를 포함하는 터치키 등으로 해석될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 입력키(130)를 제거하고 모든 입력을 접촉 감지 패널을 이용할 수도 있다.
디스플레이(110)는 전자 기기(100)의 동작과 관련한 화상을 사용자에게 출력하는 모듈로서, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 또는 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Device) 등으로 구현될 수 있다.
디스플레이(110) 상에는 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널이 형성되어, 사용자의 신체 또는 스타일러스 펜 등을 통한 접촉 입력을 수용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널은 디스플레이(110) 상에 부착되어 접촉에 따라 입력을 판단할 수 있다. 이러한, 접촉 감지 패널은 기판, 기판 상에 배치되는 전도성 트레이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널에 포함되는 전도성 트레이스는, 터치의 감지(sensing)를 위한 제1 전도성 트레이스와, 구동 신호(driving-signal)를 인가받아 상기 제1 전도성 트레이스와의 상호정전용량이 형성되도록 하는 제2 전도성 트레이스를 포함할 수 있다.
이와 더불어, 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널은 상기 제2 전도성 트레이스와 전기적으로 연결되면서 형성되는 상호정전용량의 변화를 향상시킬 수 있는 보조 전도성 트레이스를 더 포함할 수 있다.
전도성 트레이스 상에는 투명 윈도우가 부착되어 사용자로부터의 접촉을 수용할 수 있다. 이러한, 투명 윈도우는 강화 유리, 아크릴 등과 같이 스크래치나 충격에 강한 재료로 형성될 수 있다.
투명 윈도우에 접촉이 가해지면, 상호정전용량의 변화가 발생하는데, 이러한 상호정전용량의 변화를 터치센서 칩에서 검출할 수 있다.
상기 터치센서 칩은 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)에 실장되거나 접촉 감지 패널의 기판 상에 COG(Chip-On-Glass) 형태로 실장되어 상기 제1 전도성 트레이스 및 상기 제2 전도성 트레이스 중에서 적어도 하나의 전도성 트레이스와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 터치센서 칩은 접촉 물체에 의해 상기 제1 전도성 트레이스와 상기 제2 전도성 트레이스 사이에서 생성되는 상호정전용량의 변화를 감지하고, 상기 상호정전용량 변화에 기초하여 접촉 정보를 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 칩(200)의 내부 구성을 설명하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 칩(200)은 구동을 위한 전도성 트레이스에 구동 신호를 인가하는 구동부(210), 구동 신호에 의해 선정된 전도성 트레이스로부터 감지 신호를 수신하고, 상기 수신된 감지 신호에 기초하여 접촉 정보를 생성하는 센싱부(220), 및 상기 생성된 접촉 정보에 기초하여 발생한 터치에 상응하는 위치를 검출하는 위치 검출부(230)를 포함할 수 있다.
센싱부(220)는 수신한 감지 신호를 이용하여 접촉 발생 여부 또는 발생한 접촉의 개수 등을 감지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 칩(200)은 상기 검출된 위치를 보정하는 보정부(240)를 더 포함할 수 있다.
위치 검출부(230)는 접촉 감지 패널 상에서의 접촉 좌표를 산출하고, 산출된 접촉 좌표는 보정부(240)를 통해서 오차가 보정될 수 있다.
보정부(240)는 소정의 테이블에 기록된 값을 이용하여 접촉 위치를 보정할 수 있다.
전기 저항에 의해서, 접촉 위치 판단 시 오차가 발생할 수 있는데, 상기 테이블에 저항성분을 보정할 수 있는 값을 미리 기록하고, 필요 시 상기 테이블에 기록된 값으로 접촉 위치를 계산함으로써, 접촉 위치 계산에서 발생할 수 있는 오차를 보정할 수 있다.
다른 예로, 보정부(240)는 저항성분이 아닌 좌표를 보정하기 위한 값을 테이블로 유지하고, 상기 테이블에 기록된 값을 이용하여 좌표 자체를 보정함으로써, 접촉 위치 판단의 정확도를 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널(300)을 구체적으로 설명하는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널(300)은 복수의 제1 전도성 트레이스(310), 복수의 제2 전도성 트레이스(320), 및 복수의 보조 전도성 트레이스(330)를 포함할 수 있다.
복수의 제1 전도성 트레이스(310)는 제1 축 방향으로 형성되고, 복수의 제2 전도성 트레이스(320)는 상기 제1 축과 교차하는 제2 축 방향을 따라 형성되며, 복수의 보조 전도성 트레이스(330)는 복수의 제2 전도성 트레이스(320)와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 축 방향으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1 축 방향과 상기 제2 축 방향은 서로 직교하는 방향으로 해석될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 제1 전도성 트레이스(310)는 가로방향(제1 축 방향)으로 형성되고, 복수의 제2 전도성 트레이스(320)는 세로 방향(제2 축 방향)으로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 복수의 제1 전도성 트레이스(310)는, 상기 제2 축 방향을 따라 소정의 간격만큼 분리되도록 형성되며, 복수의 보조 전도성 트레이스(330)는 복수의 제1 전도성 트레이스(310) 사이의 간격에 배치될 수 있다.
복수의 제2 전도성 트레이스(320) 각각은 서로 인접한 위치에 형성되고, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 보조 전도성 트레이스(330)는 서로 인접한 제2 전도성 트레이스들 각각에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 축 방향 상의 동일한 위치에 형성되며, 상기 제1 축 방향에서 서로 인접할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널은 터치센서 칩을 더 포함할 수 있다.
상기 터치센서 칩은 접촉 물체에 의해 복수의 제1 전도성 트레이스(310), 복수의 제2 전도성 트레이스(320), 및 보조 전도성 트레이스(330) 중 적어도 하나에서 생성되는 정전용량의 변화에 기초하여 접촉 정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수의 제1 전도성 트레이스(310)는 구동 신호의 인가를 위한 구동 채널로 해석될 수 있고, 복수의 제2 전도성 트레이스(320)와 복수의 보조 전도성 트레이스(330)는 상기 구동 신호에 기초하여, 접촉 물체에 의한 상호정전용량의 변화를 감지하는 센싱 채널로 해석될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 구동 신호는 터치센서 칩으로부터 생성될 수 있고, 상기 터치센서 칩은 상기 구동 신호에 기초하고 복수의 제2 전도성 트레이스(320) 및 복수의 보조 전도성 트레이스(330) 중에서 적어도 어느 하나를 통해서 감지되는 접촉 정보를 수신하여 선정된 응답을 출력할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수의 보조 전도성 트레이스(330)는 복수의 제1 전도성 트레이스(310)와 같은 가로 방향(제1 축 방향)으로 형성될 수 있다.
복수의 제1 전도성 트레이스(310)는 가로 방향(제1 축 방향)에서 일정 공간으로 분리되어 형성되는 적어도 하나 이상의 제1 라인 세트를 포함할 수 있다.
다시 말해, 복수의 제1 전도성 트레이스(310)는 복수의 제1 라인들을 포함하는 제1 라인 세트로 형성되고, 각각의 제1 라인들은 일정 공간을 떨어져 형성됨으로써 통해서 상호 전기적으로 절연될 수 있다.
마찬가지로, 복수의 제2 전도성 트레이스(320)는 세로 방향(제2 축 방향)에서 일정 공간으로 분리되어 형성되는 적어도 하나 이상의 제2 라인 세트를 포함할 수 있다.
본 명세서 상에서 사용되는 라인이라 함은, 전도성의 도선(conductive trace) 형태로 해석될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 제1 전도성 트레이스(310), 복수의 제2 전도성 트레이스(320), 및 복수의 보조 전도성 트레이스(330) 중에서 적어도 하나는 유리 기판 상의 인듐 주석 산화 물(ITO)로 해석될 수 있다.
만약, 접촉 감지 패널이 투명할 필요가 없이 입력만을 위한 수단으로 사용되는 경우, 상기 적어도 하나의 전도성 트레이스는 FR4 기판 상의 구리로 해석될 수도 있다.
복수의 제1 전도성 트레이스(310)와 마찬가지로 복수의 제2 전도성 트레이스(320)는 복수의 제2 라인들을 포함하는 제2 라인 세트로 형성될 수 있고, 각각의 제2 라인들은 일정 공간을 떨어져 형성됨으로써 상호 전기적으로 절연될 수 있다.
이때, 복수의 보조 전도성 트레이스(330)는 가로 방향(제1 축 방향)으로 형성되는 적어도 하나 이상의 보조 라인 세트를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 보조 라인 세트는 복수의 보조 라인들을 포함할 수 있다.
각각의 보조 라인들은 각각의 제2 라인과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 각각 다른 제2 라인들에 전기적으로 연결되는 각각 다른 보조 라인들은 전기적으로 절연될 수 있다.
복수의 보조 라인들은 서로 다른 두 개의 제1 라인 사이의 공간 상에 위치할 수 있다.
다시 말해, 복수의 제1 전도성 트레이스(310)를 구성하는 제1 라인들은 제1 축 방향에서 일정 공간으로 분리되어 형성될 수 있으며, 상기 복수의 보조 라인들 각각은 상기 제1 라인들을 분리하는 공간 상에 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 보조 라인 세트를 구성하는 복수의 보조 라인들은 상기 가로 방향(제1 축 방향)에서 서로 인접한 형태로 위치할 수 있다.
이에 따라서, 센싱 채널인 복수의 제2 전도성 트레이스(320)의 길이 방향과 직교하는 방향인 가로 방향(제1 축 방향)에서 접촉 물체가 A-B-C의 경로로 이동하더라도, 복수의 보조 전도성 트레이스(330)를 통해서 정확하고 신속한 접촉 감지가 가능하다.
접촉 물체가 D-E-F의 세로 방향으로 이동하는 것은, 세로 방향으로 형성되는 제2 전도성 트레이스(330)를 통해서 정확하고 신속하게 감지가 가능하다.
다시 말해, 본 발명의 일실시예에 따르면, 세로 방향으로 연장되는 센싱을 위한 전도성 트레이스에 가로로 연장되는 가지 형태의 보조 전극을 배치함으로써, 가로 방향으로 이동하는 접촉입력의 interpolation 효과를 기대할 수 있다
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 접촉입력에 대한 데드 영역이 발생하지 않도록 감지 신호를 생성하는 보조 전도성 트레이스를 통해, 접촉 입력의 정확도와 선형성을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 복수의 보조 전도성 트레이스(330)가 복수의 제1 전도성 트레이스(310)를 구성하는 제1 라인들 사이에 형성되는 공간 상에 배치되는 점에 따라서, 접촉 감지 패널의 해상도가 향상될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 보조 라인 세트를 구성하는 복수의 보조 라인들 중에서 상기 제1 축 방향의 양 끝단에 위치하는 일부 복수의 보조 라인들은 나머지 복수의 보조 라인들에 비해 길이가 짧게 형성될 수 있다.
다시 말해, 기판의 최외곽 열(좌우 끝열)에 위치하는 복수의 보조 라인들은 다른 보조 라인들에 비해서 가로 방향의 길이가 짧을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널은 사용자 인터페이스를 표시하는 디스플레이 장치, 터치 감응면상의 서로 다른 위치에서 발생하는 터치 이벤트를 인식하여 호스트 장치를 제어하는 제어 신호를 생성하는 회로와 함께 터치스크린 장치에 이용될 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널은 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 장치의 일부 구성에 대응될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 장치는 복수의 감지 영역들, 터치센서 칩, 및 배선 패턴을 포함할 수 있다.
감지 영역(340)은 적어도 하나 이상의 제1 전극과 적어도 하나 이상의 제2 전극에 의해 정의되고, 접촉 감지 기능을 구현하기 위해서, 복수개가 연결되는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 감지 영역들은 동일 평면 상에 모두 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 복수개가 연결되어 전도성 트레이스를 형성하는 감지 영역들은 동일 평면 상에 모두 배치될 수 있다.
상기 감지 영역들은 감지 영역(340)과 동일한 패턴으로 형성되며, 감지 영역(340)을 형성하는 상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 축 방향에서 상기 제1 전극과 중첩되지 않는 적어도 하나 이상의 영역에 형성되는 적어도 하나 이상의 보조 전극을 더 포함할 수 있다.
터치센서 칩은 제1 전극, 제2 전극, 및 보조 전극으로 형성되는 감지 영역에서 발생하는 상호정전용량의 변화에 기초하여 접촉 정보를 생성할 수 있다.
제1 전극은 서로 인접한 복수의 제2 전극에 의해 마련되는 공간 내에 배치되며, 제1 축 방향으로 인접한 다른 감지 영역에 포함되는 다른 제1 전극과 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 전극은 상기 제1 전극 사이에 형성되는 보조 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 보조 전극은 상기 제1 전극의 길이 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 칩은, 적어도 일부의 제1 전극에 소정의 구동 신호를 인가하고, 상기 구동 신호가 인가된 제1 전극과 같은 감지 영역에 포함되는 인접한 제2 전극(또는 제2 전극과 전기적으로 연결되는 보조 전극)으로부터 접촉 물체에 따른 감지 신호를 획득할 수 있다.
즉, 상기 터치센서 칩은 상기 구동 신호가 인가된 제1 전극과, 상기 인접한 제2 전극 또는 상기 보조 전극 사이에서 생성되는 상호정전용량 변화를 감지 신호로서 획득함으로써, 접촉물체의 터치를 감지할 수 있다.
배선 패턴은 감지 영역과 터치센서 칩을 전기적으로 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전도성 트레이스들 중에서 터치 패널(400) 상에 형성되어 센싱(sensing)을 위한 전도성 트레이스를 설명하는 도면이다.
터치 패널(400)은 기판(410)의 일측에 센싱을 위한 전도성 트레이스를 포함한다.
기판(410) 상에는 접촉 물체의 센싱을 위해, 제2 전도성 트레이스(420)와 보조 전도성 트레이스(430)를 포함할 수 있다.
제2 전도성 트레이스(420)는 세로 방향으로 형성되고 터치센서 칩(440)에 연결되며, 보조 전도성 트레이스(430)는 가로 방향으로 형성되고 보조 전도성 트레이스(430)를 형성하는 보조 라인들 각각은 제2 전도성 트레이스(420)를 형성하는 제2 라인들 중에서 대응되는 제2 라인들 각각에 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 말해, 세로 방향으로 연장되는 센싱 전극에 가로로 연장되는 가지 형태의 보조 전극을 배치함으로써, 가로 방향으로 이동하는 접촉 입력의 interpolation 효과를 기대할 수 있다. 즉, 접촉 입력이 A-B-C로 이동하는 과정에서, 보조 전극이 세로 방향의 센싱 전극 사이 사이에서 데드 영역이 발생하지 않도록 감지 신호를 생성하므로, 가로 방향으로 이동하는 접촉 입력의 선형성이 증가할 수 있다.
이는 세로 방향의 선형성 증가에도 그대로 적용될 수 있다.
즉, 접촉 입력이 D-E-F를 따라 이동하는 것을 가정하면, 각 구동 전극 사이 사이에 배치된 보조 전극에 의해 선형성이 증가될 수 있다.
기존에는 순차적으로 신호가 인가되는 구동 전극에 의해 세로 방향의 위치를 감지하였으나, 이에 추가적으로 구동 전극 사이의 보조 전극을 활용함으로써 정확도와 선형성을 모두 개선할 수 있다.
구동 전극에 대해서는 도 5를 통해서 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전도성 트레이스들 중에서 터치 패널(400) 상에 형성되어 구동 신호(driving signal)의 인가를 위한 전도성 트레이스를 설명하는 도면이다.
터치 패널(500)은 기판(510) 중에서 센싱을 위한 전도성 트레이스가 형성되지 않은 일측에 구동 신호의 인가를 위한 제1 전도성 트레이스(520)를 포함할 수 있다.
제1 전도성 트레이스(520)는 구동 신호의 인가를 제어하는 터치센서 칩과 연결될 수 있다.
제1 전도성 트레이스(520)를 구성하는 제1 라인들은 가로 방향으로 연장되는 전도성 트레이스의 형태로 형성될 수 있고, 세로 방향에서 일정 공간으로 구분되어 형성될 수 있다.
이때, 도 4의 보조 라인들은 상기 세로 방향에서 각각의 제1 라인들을 구분하는 일정 공간 상에 형성될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 위 아래 면에서 각각 다른 구동 전극과 인접하는 보조 전극들은, 구동 신호가 인가된 구동 전극과 인접한 면에서만 결합정전용량이 생성될 수 있다. 따라서, 구동 전극 사이의 간격에 관계없이 접촉 입력의 선형성을 높일 수 있다.
또한, ITO_GLASS를 이용하여 위와 같은 구조의 터치스크린을 제조하는 경우, 구동 전극의 패턴이 사용자의 눈에 보이는 현상이 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위해 구동 전극들 사이에 더미 패턴을 삽입하는 방식이 적용될 수 있으나, 그로 인해 기생 캐패시턴스가 증가함으로써 접촉 판단의 정확도가 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 센싱 전극에 연결된 보조 전극이 구동 전극의 사이에 배치됨으로써 구동 전극의 패턴 보임 현상을 해소하는 추가적인 효과를 기대할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널(600) 상에 형성되는 제1 전도성 트레이스(610), 제2 전도성 트레이스(620, 640), 및 보조 전도성 트레이스(630, 650)의 구성을 구체적으로 설명하는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 제1 전도성 트레이스(610), 상기 제2 전도성 트레이스(620, 640), 및 상기 보조 전도성 트레이스(630, 650)는 단일층(single-layer) 상에 위치할 수 있다.
이때, 제1 전도성 트레이스(610)는 제2 전도성 트레이스(620, 640)와 교차하는 지점에서 연결 브릿지(connecting bridge)를 통해서 절연 상태를 유지할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 패널이 단일층(Single-layer)으로 형성되는 경우, 제1 전도성 트레이스(610)의 연결선과 제2 전도성 트레이스(620, 640)가 서로 교차하는 지점은 연결 브릿지(connecting bridge) 패턴으로 형성될 수 있다.
이 경우, 제1 전도성 트레이스(610)와 제2 전도성 트레이스(620, 640)는 서로 다른 평면에 형성될 수 있으며, 전도성 트레이스의 재료로서 금속(metal)과 ITO를 모두 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 제1 전도성 트레이스(610), 상기 제2 전도성 트레이스(620, 640), 및 상기 보조 전도성 트레이스(630, 650)는 서로 다른 층(layer)에 형성되어 전기적으로 분리될 수도 있다.
제2 전도성 트레이스 중에서 제1 라인(620)에는 보조 전도성 트레이스 중에서 보조 라인(630)이 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 라인(640)에는 보조 라인(650)이 연결될 수 있다.
이때, 보조 라인(630)은 왼쪽 가장자리에 형성되는 제1 라인(620)에 대응되기 때문에, 제2 라인(640)에 대응되는 보조 라인(650) 보다 가로 방향의 길이가 짧게 형성될 수 있다.
즉, 상기 제1 축 방향의 양 끝에 위치하는 제2 전도성 트레이스(620)와 전기적으로 연결되는 보조 전도성 트레이스(630)는 다른 보조 전도성 트레이스보다 그 길이가 짧게 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 터치 패널(700) 상에 형성되는 제1 전도성 트레이스(710), 제2 전도성 트레이스(720), 및 보조 전도성 트레이스(730)의 구성을 구체적으로 설명하는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 제1 전도성 트레이스(710)와, 제2 전도성 트레이스(720) 및 보조 전도성 트레이스(730)는 서로 다른 층(multiple-layer) 상에 위치할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 전도성 트레이스(710)는 제1 층에 형성되고, 서로 전기적으로 연결된 제2 전도성 트레이스(720) 및 보조 전도성 트레이스(730)는 제1 전도성 트레이스(710)와 전기적으로 절연된 제2 층에 형성될 수 있다.
다만, 보조 전도성 트레이스(730)는 제1 전도성 트레이스(710)와 같은 위치 상에서 형성될 수 있고, 서로 다른 층에 위치하기 때문에 전기적으로 절연된 상태를 유지할 수 있다.
다시 말해, 보조 전도성 트레이스(730)는 제1 전도성 트레이스(710)는 제1 축 방향으로 연장되어 형성되고, 제2 전도성 트레이스(720)는 상기 제1 축과 교차하는 제2 축 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 제2 축 상의 동일한 위치에 마련되는 상기 보조 전도성 트레이스(730)는 상기 제1 축 방향에서 서로 인접하도록 배치될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
300: 접촉 감지 패널 310: 제1 전도성 트레이스
320: 제2 전도성 트레이스 330: 보조 전도성 트레이스

Claims (17)

  1. 제1 축 방향을 따라 형성되는 복수의 제1 전도성 트레이스;
    상기 제1 축 방향과 교차하는 제2 축 방향을 따라 형성되는 복수의 제2 전도성 트레이스;
    상기 제2 전도성 트레이스와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 축 방향으로 형성되는 복수의 보조 전도성 트레이스; 및
    상기 제1 전도성 트레이스 중 적어도 일부에 소정의 구동 신호를 인가하고,
    상기 구동 신호가 인가된 제1 전도성 트레이스와 인접한 제2 전도성 트레이스 및 상기 보조 전도성 트레이스 중에서 적어도 하나에서 발생하는 상호정전용량 변화에 기초하여 접촉 정보를 생성하는 터치센서 칩
    을 포함하고,
    상기 복수의 제1 전도성 트레이스는, 상기 제2 축 방향을 따라 소정의 간격만큼 분리되도록 형성되며,
    상기 보조 전도성 트레이스는 상기 복수의 제1 전도성 트레이스 사이의 간격에 대응하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 축 상의 동일한 위치에 형성되고 서로 인접한 다른 제2 전도성 트레이스에 연결되는 상기 보조 전도성 트레이스는 상기 제1 축 방향에서 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 축 방향의 양 끝에 위치하는 제2 전도성 트레이스와 전기적으로 연결되는 보조 전도성 트레이스는 다른 보조 전도성 트레이스보다 그 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 축 방향 및 상기 제2 축 방향은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전도성 트레이스, 및 상기 보조 전도성 트레이스는 단일층(single-layer) 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전도성 트레이스는 상기 제2 전도성 트레이스, 및 상기 보조 전도성 트레이스와 서로 다른 층(layer)에 형성되어 전기적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 접촉 감지 패널에 인가되는 접촉 입력을 감지하는 컨트롤러 칩.
  11. 적어도 하나 이상의 제1 전극과 적어도 하나 이상의 제2 전극에 의해 정의되는 복수의 감지 영역들;
    상기 제1 전극 중에서 적어도 하나에 소정의 구동 신호를 인가하고, 상기 구동 신호가 인가된 제1 전극과 인접하는 제2 전극 및, 상기 인접한 제2 전극과 전기적으로 연결되는 보조 전극으로부터 접촉 물체에 따른 상호정전용량 변화를 감지 신호로서 획득하는 터치센서 칩; 및
    상기 복수의 감지 영역들과 상기 터치센서 칩을 전기적으로 연결하는 배선 패턴
    을 포함하고,
    상기 제2전극은 상기 제1 전극 사이에 형성되는 보조 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 보조 전극은 상기 제1 전극의 길이 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 감지 영역들은 동일 평면 상에 모두 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전극은, 상기 제2 전극 및 상기 보조 전극과 서로 다른 층에 형성되어 전기적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 보조 전극은 제1 축 방향으로 연장되고, 상기 제2 전극은 상기 제1 축과 교차하는 제2 축 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 축 상의 동일한 위치에 마련되는 상기 보조 전극은 상기 제1 축 방향에서 서로 인접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 장치.
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