KR101444533B1 - 터치스크린 패널 및 터치스크린 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치스크린 패널 및 터치스크린 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 제1 축 방향으로 연장되는 베이스부와 상기 베이스부에 적어도 하나 이상 형성된 가지부를 포함하는 복수의 제1 전극; 및 상기 제1 축과 교차하는 제2 축 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극;을 포함하고, 상기 가지부는 상기 제1 전극의 베이스부과 상기 제2 전극이 교차하는 지점으로 연장되어 형성된 터치스크린 패널을 제안한다.

Description

터치스크린 패널 및 터치스크린 장치{TOUCH SCREEN PANEL AND TOUCH SCREEN APPARATUS}
본 발명은 터치스크린 패널 및 터치스크린 장치에 관한 것이다.
터치스크린, 터치패드 등과 같은 접촉 감지 장치는 디스플레이 장치에 부착되어 사용자에게 직관적인 입력 방법을 제공할 수 있는 입력 장치로서, 최근 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 네비게이션 등과 같은 다양한 전자 기기에 널리 적용되고 있다. 특히 최근 스마트폰에 대한 수요가 증가하면서, 제한된 폼팩터에서 다양한 입력 방법을 제공할 수 있는 접촉 감지 장치로 터치스크린의 채용 비율이 날로 증가하고 있다.
휴대용 기기에 적용되는 터치스크린은 터치 입력을 감지하는 방법에 따라 크게 저항막 방식과 정전용량 방식으로 구분할 수 있으며, 이 중 정전용량 방식은 상대적으로 수명이 길고 다양한 입력 방법과 제스처를 손쉽게 구현할 수 있는 장점으로 인해 그 적용 비율이 갈수록 높아지고 있다. 특히 정전용량 방식은 저항막 방식에 비해 멀티 터치 인터페이스를 구현하기가 용이하여 스마트폰 등의 기기에 폭넓게 적용된다.
정전용량 방식의 터치스크린은 일정한 패턴을 갖는 복수의 전극을 포함하며, 디스플레이 장치의 유효 표시 영역에 해당하는 터치스크린의 영역 대부분에 전극이 형성되어야 하며, 터치 입력 감지를 위하여 복수의 전극이 일정한 패턴을 가져야 한다. 정전용량 방식의 터치스크린 패널의 대표적 예 중 하나로 Bar & Stripe 2층 구조가 있으며, 상부 스트라입(Stripe) 전극은 강한 터치 세기를 확보하기 위해 저항 한계를 기준으로 가능한 좁은 폭을 유지하며, 하부 바(Bar) 전극은 하판에 형성되는 엘씨디(LCD) 에서 생성되는 노이즈로부터 상부 스트라입(Stripe) 전극을 보호하기 위해 최대한 광폭으로 구성된다.
다만, 하부 바 전극이 광폭인 경우 하부 바 전극 자체에 대한 노이즈와 그로 인헤 상부 스트라입 전극에 미치는 영향이 커지며, 상, 하부 전극 간의 갭(Gap)이 일정 기준 이하가 되면 교차전극 간 정전용량이 증가하여 정전용량 변화율이 감소하여 터치스크린 패널의 슬림(Slim)화에 한계가 있다.
한국특허공개공보 2011-0113035 한국특허공개공보 2011-0120056
본 발명의 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 보완하기 위한 것으로서, 정전용량 방식의 터치스크린 장치 또는 터치스크린 패널에 있어서, 기판에 마련되는 제1 전극의 폭을 제2 전극의 폭과 같거나 작게 하여 슬림화에 유리하며, 제1 전극에 가지부를 형성하여 제1 전극의 폭이 작음에도 정전용량 변화율이 큰 터치스크린 패널 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 제1 축 방향으로 연장되는 베이스부와 상기 베이스부에 적어도 하나 이상 형성된 가지부를 포함하는 복수의 제1 전극; 및 상기 제1 축과 교차하는 제2 축 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극;을 포함하고, 상기 가지부는 상기 베이스부과 상기 제2 전극이 교차하는 지점으로 연장되어 형성된 터치스크린 패널을 제안한다.
또한, 상기 복수의 제1 전극 중 어느 하나와, 상기 제1 전극과 인접한 다른 제1 전극 사이에 형성된 제3 전극; 을 더 포함하고, 상기 제3 전극은 접지되는 터치스크린 패널을 제안한다.
또한, 상기 복수의 제1 전극 중 일부와 상기 복수의 제2 전극 중 일부는 사각형의 형상을 갖는 하나의 단위 감지 셀에 포함되고, 상기 단위 감지 셀에 포함되는 가지부는 상기 단위 감지 셀의 대각선 방향으로 연장되는 터치스크린 패널을 제안한다.
또한, 상기 단위 감지 셀에 포함되는 가지부는, 상기 단위 감지 셀과 인접한 다른 단위 감지 셀에 포함된 가지부와 이격하여 형성된 터치스크린 패널을 제안한다.
또한, 상기 가지부는 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극 각각의 교차점을 중심으로, 상기 제 1축 및 상기 제2축에 대하여 대칭이 되도록 형성된 터치스크린 패널을 제안한다.
또한, 상기 단위 감지 셀의 대각선 방향으로 형성된 가지부의 일단은 제1축 및 제2축과 평행하도록 형성된 터치스크린 패널을 제안한다.
또한, 상기 복수의 제1 전극의 베이스부의 폭은 상기 복수의 제2 전극의 폭 이하인 터치스크린 패널을 제안한다.
또한, 상기 복수의 제1 전극 각각에 순차적으로 소정의 구동 신호를 인가하고, 상기 구동 신호가 인가된 제1 전극과 교차하는 상기 복수의 제2 전극으로부터 정전용량 변화를 검출하여 터치 입력을 판단하는 회로부; 를 더 포함하는 터치스크린 패널을 제안한다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 제1 축 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극과 상기 제1축과 교차하는 제2축 방향으로 연장되는 복수의 제2전극을 포함하는 패널부; 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극과 전기적으로 연결되어 터치 입력을 판단하는 회로부;를 포함하고, 상기 제1 전극 제1축 방향으로 연장되는 베이스부와 상기 베이스부에 연결된 가지부를 포함하며, 상기 가지부는 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 지점으로부터 연장되도록 형성되는 터치스크친 장치를 제안한다.
또한, 상기 패널부는 사각형 형상을 갖는 복수의 단위 감지 셀을 포함하며, 상기 복수의 단위 감지 셀 각각은 상기 사각형 형상의 중심에서 서로 교차하는 상기 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 복수의 단위 감지 셀 각각에 포함된 제1 전극과 제2 전극은, 인접한 다른 단위 감지 셀에 포함된 제1 전극 및 제2 전극과 연결되는 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 단위 감지 셀에 포함된 제1 전극의 가지부는 상기 사각형 형상의 중심에서 대각선 방향으로 연장되도록 형성된 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 가지부는 상기 사각형 형상의 중심을 기준으로 상기 제1축 및 제2축에 서로 대칭되도록 형성되는 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 사각형 형상의 중심에서 대각선 방향으로 연장되어 형성된 가지부의 일단은 상기 제2 전극과 평행하도록 형성된 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 회로부는, 상기 제1 전극에 소정의 구동 신호를 인가하고, 상기 제2 전극으로부터 정전용량 변화를 검출하여 터치 입력을 판단하는 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 회로부는, 상기 터치 입력의 좌표, 상기 터치 입력에 의한 제스처 동작 및 상기 터치 입력의 개수 중 적어도 어느 하나를 판단하는 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 패널부는 상기 복수의 제1 전극 중 어느 하나와, 상기 제1 전극과 인접한 다른 제1 전극 사이에 형성된 제3 전극; 을 더 포함하고, 상기 제3 전극은 접지되는 터치스크린 장치를 제안한다.
본 발명에 따르면, 장치의 슬림화에 유리하면서도 정전용량 변화율을 크게 하여 지름이 낮은 터치 입력에 따른 인식율을 높이기 위하여, 일정한 반복 패턴을 갖는 제1 전극의 폭을 제2 전극의 폭과 같거나 더 작게 하고, 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 지점으로부터 대각선 방향으로 연장되어 형성된 가지부를 형성한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치를 구비한 전자 기기의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 단위 감지 셀을 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 동작을 설명하는 데에 제공되는 도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치를 나타낸 도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치를 구비한 전자 기기의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접촉 감지 장치가 적용될 수 있는 전자 기기를 나타낸 도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 기기(100)는 화면을 출력하기 위한 디스플레이 장치(110), 입력부(120), 음성 출력을 위한 오디오부(130) 등을 포함하며, 디스플레이 장치(110)와 일체화되어 접촉 감지 장치를 구비할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 모바일 기기 같은 경우 접촉 감지 장치가 디스플레이 장치에 일체화되어 구비되는 것이 일반적이며, 접촉 감지 장치는 디스플레이 장치가 표시하는 화면이 투과할 수 있을 정도로 높은 빛 투과율을 가져야 한다. 따라서 접촉 감지 장치는 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide) 등과 같이 투명한 필름 재질의 베이스 기판에 투명하고 전기 전도성을 갖는 ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 전도성 폴리머, 또는 그라핀(Graphene)과 같은 물질로 감지 전극을 형성함으로써 구현될 수 있다. 또한, 매우 얇은 선폭을 갖는 금속이 빽빽하게 배치되는 메쉬(mesh) 구조로 감지 전극을 형성하는 실시예 또한 적용될 수 있다. 디스플레이 장치의 베젤 영역에는 투명 전도성 물질로 형성된 감지 전극과 연결되는 배선 패턴이 배치되며, 배선 패턴은 베젤 영역에 의해 시각적으로 차폐되므로 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 금속 물질로도 형성이 가능하다.
물론, 본 발명에 따른 접촉 감지 장치가 노트북의 터치 패드 등과 같이 디스플레이 장치와 일체로 구비되지 않아도 되는 경우에는, 단순하게 회로기판에 금속으로 감지 전극을 패터닝하여 제조하는 것도 가능하다. 다만 설명의 편의를 위하여, 이하 터치스크린의 경우를 전제로 본 발명에 따른 접촉 감지 장치 및 접촉 감지 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널을 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치스크린 패널(200)은 기판(210), 기판(210) 상에 마련되는 복수의 제1 전극(220), 제2 전극(230) 및 제3 전극(미도시)을 포함한다. 도 2에는 도시되지 않았으나, 복수의 제1 및 제2 전극(220, 230) 각각은 배선 및 본딩 패드를 통해 기판(210)의 일단에 부착되는 회로 기판의 배선 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판에는 컨트롤러 집적회로가 실장되어 복수의 제1 및 제2 전극(220, 230)에서 생성되는 감지 신호를 검출하고, 그로부터 터치 입력을 판단할 수 있다.
터치스크린 장치의 경우, 기판(210)은 제1 및 제2 전극(220, 230)이 형성되기 위한 투명한 기판일 수 있으며, PI(Polyimide), PMMA(Polymethylmethacrylate), PET(Polyethyleneterephthalate), PC(Polycarbonate)과 같은 플라스틱 재료, 또는 강화 글라스(tempered glass)로 마련될 수 있다. 또한, 복수의 제1 및 제2 전극(220, 230)이 형성되는 영역 이외에, 복수의 제1 및 제2 전극(220, 230)과 연결되는 배선이 마련되는 영역에 대해서는 통상 불투명한 금속 물질로 형성되는 배선을 시각적으로 차폐하기 위한 소정의 인쇄 영역이 기판(210)에 형성될 수 있다.
복수의 제1 및 제2 전극(220, 230)은 기판(210)의 일면 또는 양면에 마련될 수 있으며, 터치스크린 장치의 경우 투명하고 전도성을 갖는 ITO(Indium Tin-Oxide), IZO(Indium Zinc-Oxide), ZnO(Zinc Oxide), CNT(Carbon Nano Tube), 그라핀 계열 물질 등으로 형성될 수 있다.
복수의 제1 전극(220)은 X 축 방향으로 연장되어 형성되고, 복수의 제2 전극(230)은 Y 축 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 제1 전극(220)과 제2 전극(230)은 기판(210)의 양면에 마련되거나, 또는 서로 다른 기판(210)에 마련되어 교차될 수 있으며, 기판(210)의 일면에 모두 마련되는 경우에는 제1 전극(220)과 제2 전극(230)의 교차 지점에 부분적으로 소정의 절연층을 형성할 수 있다.
복수의 제1 및 제2 전극(220, 230)과 전기적으로 연결되어 터치 입력을 감지하는 컨트롤러 집적 회로는, 터치 입력에 의해 복수의 제1 및 제2 전극(220, 230)에서 생성되는 정전용량 변화를 검출하고 그로부터 터치 입력을 감지한다. 제1 전극(220)은 컨트롤러 집적 회로에서 D1~D8로 정의되는 채널에 연결되어 소정의 구동 신호를 인가받을 수 있으며, 제2 전극(230)은 S1~S8로 정의되는 채널에 연결되어 접촉 감지 장치가 감지 신호를 검출하는 데에 이용될 수 있다. 이때, 컨트롤러 집적 회로는 제1 전극(220)과 제2 전극 사이(230)에서 생성되는 결합 정전용량(mutual-capacitance) 변화를 감지 신호로 검출할 수 있으며, 제1 전극(220) 각각에 순차적으로 구동 신호를 인가하고, 제2 전극(230)에서 동시에 정전용량 변화를 검출하는 방식으로 동작할 수 있다.
복수의 제1 전극(220)은 X 축 방향으로 연장되어 형성된 베이스부와 베이스부의 상부 또는 하부에 형성된 가지부를 포함한다. 가지부는 제1 전극(220)과 제2 전극(230)이 교차하는 지점으로부터 대각선 방향으로 연장되어 형성되나, 복수의 제1 전극(220) 중 하나에 형성된 가지와 인접한 제1 전극(220)에 형성된 가지가 서로 연결되지 않도록 형성될 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 접지단과 연결되는 제3 전극이 형성될 수 있다. 제3 전극은 복수의 제1 전극 중 어느 하나와 인접한 다른 제1 전극 사이에 형성되며, 제1 전극의 형상과 맞물리는 형상으로 형성될 수 있다. 이하, 제3 전극에 관하여 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 단위 감지 셀을 설명하기 위한 도이다.
도 3을 참조하면, 제1 전극(320, 325)과 제2 전극(330)의 일부를 포함하는 단위 감지 셀((Unit Sensing Cell, 310))을 정의할 수 있다. 단위 감지 셀(310)은 도 3에 도시된 바와 같이 사각형 형상을 가질 수 있으며, 제1 전극(320, 325)과 제2 전극(330)이 교차하는 지점이 사각형 형상의 중심이 되도록 제1 전극(320, 325)과 제2 전극(330)의 일부를 포함할 수 있다.
X 축 방향으로 연장되어 형성된 제1 전극의 베이스부(320)를 Y 축 방향으로 측정한 길이를 제1 전극의 폭이라 하고, Y 축 방향으로 연장되어 형성된 제2 전극(330)을 X 축 방향으로 측정한 길이를 제2 전극(330)의 폭이라 할 때, 제1 전극의 폭은 제2 전극의 폭과 같거나 더 작을 수 있다. 구동 전압이 인가되는 제1 전극의 폭이 작은 경우, 제1 전극과 제2 전극의 교차 면적이 작아짐에 따라 교차 전극 간 정전용량이 작아져 제1 전극과 제2 전극 사이의 갭(gap)을 낮출 수 있다. 따라서, 2층 구조의 터치스크린 패널의 슬림화에 유리하다.
터치스크린 패널은 복수의 단위 감지 셀(310)을 포함하며, 단위 감지 셀(310)에 포함된 제1 전극(320, 325)과 제2 전극(330)은, 인접한 다른 단위 감지 셀(310)에 포함된 제1 전극(320, 325) 및 제2 전극(330)과 연결될 수 있다.
단위 감지 셀(310)에 포함되는 가지부(325)는 제1 전극의 베이스부(320)와 제2 전극(330)이 교차하는 지점인 사각형 형상의 중심으로부터 대각선 방향으로 연장되어 형성되며, 제1 전극의 베이스부(320)와 제2 전극(330)이 교차하는 지점을 중심으로 X 축 및 Y 축에 대하여 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 단위 감지 셀(310)에 포함되는 가지부(325)는 인접한 단위 감지 셀(310)에 포함된 가지부(325)와 연결되지 않도록 형성될 수 있다.
단위 감지 셀(310)의 사각형 형상의 중심으로부터 대각선 방향으로 연장되도록 형성되는 가지부(325)에 있어서, 중심과 먼 쪽의 일단이 제2 전극(330)과 평행하도록 형성될 수 있다. 제1 전극의 베이스부(320)와 제2 전극(330) 사이뿐만 아니라, 제1 전극의 가지부(325)와 제2 전극(330) 사이에 전기장이 형성되어 터치 입력에 따른 정전용량 변화량을 크게 할 수 있다. 즉, 제1 전극의 폭을 작게 하여 터치 입력 전 정전용량이 작을 수 있으나, 가지부(325)를 형성함으로써 정전용량 변화량을 크게 하여 터치 입력 시 정전용량 변화율을 크게 할 수 있으며, 이에 따라 슬림화에 유리하면서 터치 입력 인식의 정확성이 높은 터치스크린 패널을 제공할 수 있다.
또한, 단위 감지 셀은 제3 전극(340)의 일부를 포함한다. 제3 전극340은 제1 전극(320, 325)의 형상과 맞물리도록, 복수의 제1 전극 중 어느 하나와 상기 제1 전극에 인접한 다른 제1 전극 사이에 형성되는 것으로 접지단에 연결될 수 있다. 본 발명에 따르면, 복수의 제1 전극(320, 325) 사이에 제3 전극(340)을 형성함으로써, 터치스크린 장치에서 제1 전극(320, 325) 하부에 형성되는 LCD 에 노출되는 제2 전극(330)의 노출 면적을 감소시켜, 노이즈 차폐 효과를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면 터치 입력 판단의 정확성이 높으면서, 두께가 얇은 터치스크린 패널을 제공할 수 있다,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 동작을 설명하는 데에 제공되는 도이다.
도 4를 참조하면, 터치 입력으로 손가락이 아닌 도전봉 또는 스타일러스 펜 등을 사용하는 경우, 패널에 닿는 터치 입력 면적은 작아질 수 있다. 또한, 제1 전극의 폭이 작아짐에 따라 접지단에 연결되는 제3 전극에 터치 입력될 가능성이 높아질 수 있다.
예를 들어 지름이 작은 도전봉의 터치 입력 위치(440)가 제1 전극의 베이스부(420) 사이 및 제2 전극(430) 사이일 때, 제1 전극의 베이스부(420)로부터 연장된 가지부(425)로 인하여 터치 입력에 따른 정전용량 변화량을 크게 할 수 있으며, 인접한 단위 감지 셀과의 경계에서 발생하는 커플링 필드를 감소시킬 수 있다. 따라서, 지름이 작은 도전봉의 터치 입력의 인식율을 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치를 나타낸 도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 패널부(510), 구동 회로부(520), 감지 회로부(530), 신호 변환부(540), 및 연산부(550)를 포함한다. 패널부(510)는 제1축 - 도 5의 가로 방향 - 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극과, 제1축에 교차하는 제2축 - 도 5의 세로 방향 - 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극을 포함하며, 제1 전극과 제2 전극의 교차점에서 정전용량 변화 C11~Cmn가 발생한다. 제1 전극과 제2 전극의 교차점에서 발생하는 정전용량 변화 C11~Cmn은 구동 회로부(520)에 의해 제1 전극에 인가되는 구동 신호에 의해 생성되는 결합 정전용량(mutual-capacitance) 변화일 수 있다. 한편, 구동 회로부(520), 감지 회로부(530), 신호 변환부(540), 및 연산부(550)는 하나의 집적 회로(IC)로 구현될 수 있다.
구동 회로부(520)는 패널부(510)의 제1 전극에 소정의 구동 신호를 인가한다. 구동 신호는 소정 주기와 진폭을 갖는 구형파(Square Wave), 사인파(Sine Wave), 삼각파(Triangle Wave) 등일 수 있으며, 복수의 제1 전극 각각에 순차적으로 인가될 수 있다. 도 5에는 구동 신호를 생성 및 인가하기 위한 회로가 복수의 제1 전극 각각에 개별적으로 연결되는 것으로 도시하였으나, 하나의 구동 신호 생성 회로를 구비하고 스위칭 회로를 이용하여 복수의 제1 전극 각각에 구동 신호를 인가하는 구성 또한 가능함은 물론이다.
감지 회로부(530)는 제2 전극으로부터 정전용량 변화 C11~Cmn을 감지하기 위한 적분 회로를 포함할 수 있다. 적분 회로는 적어도 하나의 연산 증폭기와 소정 용량을 갖는 커패시터 C1을 포함할 수 있으며, 연산 증폭기의 반전 입력단이 제2 전극과 연결되어 정전용량 변화 C11~Cmn을 전압 신호 등와 같은 아날로그 신호로 변환, 출력한다. 복수의 제1 전극 각각에 순차적으로 구동 신호를 인가하는 경우, 복수의 제2 전극으로부터 정전용량 변화를 동시에 검출할 수 있으므로, 적분 회로는 제2 전극의 갯수 m개 만큼 구비될 수 있다.
신호 변환부(540)는 적분 회로가 생성하는 아날로그 신호로부터 디지털 신호 SD를 생성한다. 일례로, 신호 변환부(540)는 전압 형태로 감지 회로부(530)가 출력하는 아날로그 신호가 소정의 기준 전압 레벨까지 도달하는 시간을 측정하여 이를 디지털 신호 SD로 변환하는 TDC(Time-to-Digital Converter) 회로 또는 감지 회로부(530)가 출력하는 아날로그 신호의 레벨이 소정 시간 동안 변화하는 양을 측정하여 이를 디지털 신호 SD로 변환하는 ADC(Analog-to-Digital Converter) 회로를 포함할 수 있다. 연산부(550)는 디지털 신호 SD를 이용하여 패널부(510)에 인가된 터치 입력을 판단한다. 일실시예로, 연산부(550)는 패널부(510)에 인가된 터치 입력의 갯수, 좌표, 제스처 동작 등을 판단할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
220: 제1 전극
320, 420: 베이스부
325, 425: 가지부
230, 330, 430: 제2 전극

Claims (17)

  1. 제1 축 방향으로 연장되는 베이스부와 상기 베이스부에 적어도 하나 이상 형성된 가지부를 포함하는 복수의 제1 전극; 및
    상기 제1 축과 교차하는 제2 축 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극;을 포함하고,
    상기 가지부는 상기 제1 전극의 베이스부과 상기 제2 전극이 교차하는 지점으로부터 연장되어 형성된 터치스크린 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극 중 어느 하나와, 상기 제1 전극과 인접한 다른 제1 전극 사이에 형성된 제3 전극; 을 더 포함하고,
    상기 제3 전극은 접지되는 터치스크린 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극 중 일부와 상기 복수의 제2 전극 중 일부는 사각형의 형상을 갖는 하나의 단위 감지 셀에 포함되고, 상기 단위 감지 셀에 포함되는 가지부는 상기 단위 감지 셀의 대각선 방향으로 연장되는 터치스크린 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단위 감지 셀에 포함되는 가지부는, 상기 단위 감지 셀과 인접한 다른 단위 감지 셀에 포함된 가지부와 이격하여 형성된 터치스크린 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가지부는 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극 각각의 교차점을 중심으로, 상기 제 1축 및 상기 제2축에 대하여 대칭이 되도록 형성된 터치스크린 패널.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 단위 감지 셀의 대각선 방향으로 형성된 가지부의 일단은 제1축 및 제2축과 평행하도록 형성된 터치스크린 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극의 베이스부의 폭은 상기 복수의 제2 전극의 폭 이하인 터치스크린 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극 각각에 순차적으로 소정의 구동 신호를 인가하고, 상기 구동 신호가 인가된 제1 전극과 교차하는 상기 복수의 제2 전극으로부터 정전용량 변화를 검출하여 터치 입력을 판단하는 연산부; 를 더 포함하는 터치스크린 패널.
  9. 제1 축 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극과 상기 제1축과 교차하는 제2축 방향으로 연장되는 복수의 제2전극을 포함하는 패널부; 및
    상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극과 전기적으로 연결되어 터치 입력을 판단하는 연산부;를 포함하고,
    상기 제1 전극 제1축 방향으로 연장되는 베이스부와 상기 베이스부에 연결된 가지부를 포함하며,
    상기 가지부는 상기 제1 전극의 베이스부와 제2 전극이 교차하는 지점으로부터 연장되도록 형성되는 터치스크친 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 패널부는 사각형 형상을 갖는 복수의 단위 감지 셀을 포함하며, 상기 복수의 단위 감지 셀 각각은 상기 사각형 형상의 중심에서 서로 교차하는 상기 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 터치스크린 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 단위 감지 셀 각각에 포함된 제1 전극과 제2 전극은, 인접한 다른 단위 감지 셀에 포함된 제1 전극 및 제2 전극과 연결되는 터치스크린 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 단위 감지 셀에 포함된 제1 전극의 가지부는 상기 사각형 형상의 중심에서 대각선 방향으로 연장되도록 형성된 터치스크린 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 가지부는 상기 사각형 형상의 중심을 기준으로 상기 제1축 및 제2축에 서로 대칭되도록 형성되는 터치스크린 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 사각형 형상의 중심에서 대각선 방향으로 연장되어 형성된 가지부의 일단은 상기 제2 전극과 평행하도록 형성된 터치스크린 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 제1 전극에 소정의 구동 신호를 인가하고, 상기 제2 전극으로부터 정전용량 변화를 검출하여 터치 입력을 판단하는 터치스크린 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 터치 입력의 좌표, 상기 터치 입력에 의한 제스처 동작 및 상기 터치 입력의 개수 중 적어도 어느 하나를 판단하는 터치스크린 장치.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 패널부는 상기 복수의 제1 전극 중 어느 하나와, 상기 제1 전극과 인접한 다른 제1 전극 사이에 형성된 제3 전극; 을 더 포함하고,
    상기 제3 전극은 접지되는 터치스크린 장치.
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