KR101473187B1 - 정전기 보호 기능을 가진 터치 검출 장치 - Google Patents

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김준윤
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크루셜텍 (주)
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Abstract

본 발명의 일실시예는 복수의 행과 열을 이루도록 배치되어, 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서 패드를 포함하며, 상기 복수의 센서 패드 각각에는, 일정 간격으로 이격되는 복수 개의 슬릿이 형성되되, 상기 슬릿 각각은, 상기 슬릿의 길이 방향이 상기 복수의 센서 패드가 이루는 행 방향 또는 열 방향과 일정 각도를 형성하며 연장되는, 터치 검출 장치를 제공한다.

Description

정전기 보호 기능을 가진 터치 검출 장치{TOUCH DETECTING APPARATUS FOR PROTECTING ELECTROSTATIC DISCHARGE}
본 발명은 정전기 보호 기능을 가진 터치 검출 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 센서 패드에 일정 각도를 갖는 복수 개의 슬릿이 형성되어 정전기로부터 보호하는 터치 검출 장치에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상 표시 장치의 화면에 표시된 문자나 도형을 사람의 손가락이나 다른 접촉 수단으로 접촉하여 사용자의 명령을 입력하는 장치로서, 영상 표시 장치 위에 부착되어 사용된다. 터치 스크린 패널은 사람의 손가락 등으로 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기적 신호는 입력 신호로서 이용된다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전 용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널은 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지 패턴이 주변의 다른 감지 패턴 또는 접지 전극 등과 형성하는 정전 용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.
도 1은 종래 기술에 따른 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.
도 1을 참고하면, 터치 스크린 패널(10)은 투명 기판(12)과 투명 기판(12) 위에 차례로 형성된 제1 센서 패턴층(13), 제1 절연막층(14), 제2 센서 패턴층(15) 및 제2 절연막층(16)과 금속 배선(17)으로 이루어진다.
제1 센서 패턴층(13)은 투명 기판(12) 위에 횡방향을 따라 연결될 수 있으며, 행 단위로 금속 배선(17)과 연결된다.
제2 센서 패턴층(15)은 제1 절연막층(14) 위에 열방향을 따라 연결될 수 있으며, 제1 센서 패턴층(13)과 중첩되지 않도록 제1 센서 패턴층(13)과 교호로 배치된다. 또한, 제2 센서 패턴층(15)은 열 단위로 금속 배선(17)과 연결된다.
터치 스크린 패널(10)에 사람의 손가락이나 접촉 수단이 접촉되면 제1 및 제2 센서 패턴층(13, 15) 및 금속 배선(17)을 통하여 구동 회로 측으로 접촉 위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고 이렇게 전달된 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 따라 접촉 위치가 파악된다.
그러나 이러한 터치 스크린 패널(10)은 각 센서 패턴층(13, 15)에 인듐-틴 옥사이드(ITO)와 같은 투명한 전도성 물질로 이루어진 패턴을 별도로 구비하여야 하고, 센서 패턴층(13, 15) 사이에 절연막층(14)을 구비하여야 하므로 두께가 증가한다.
또한, 터치에 의해 미세하게 발생하는 정전용량의 변화를 수 차례 축적하여야 터치 검출이 가능하기 때문에 높은 주파수로 정전용량 변화를 감지하여야 한다. 그리고, 정전용량의 변화를 정해진 시간 내에 충분히 축적하기 위해서는 낮은 저항을 유지하기 위한 금속 배선을 필요로 하는데, 이러한 금속 배선은 터치 스크린의 테두리에 베젤을 두껍게 하고 추가의 마스크 공정을 발생시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 2에 도시되는 바와 같은 터치 검출 장치가 제안되었다.
도 2에 도시되는 터치 검출 장치는 터치 스크린 패널(20)과 구동 장치(30) 및 이 둘을 연결하는 회로 기판(40)을 포함한다.
터치 스크린 패널(20)은 기판(21) 위에 형성되며 다각형의 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 센서 패드(22) 및 센서 패드(22)에 연결되어 있는 복수의 신호 배선(23)을 포함한다.
각 신호 배선(23)은 한쪽 끝이 센서 패드(22)에 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 기판(21)의 아래 가장자리까지 뻗어 있다. 센서 패드(22)와 신호 배선(23)은 커버 유리(50)에 패터닝 될 수 있다.
구동 장치(30)는 복수의 센서 패드(22)를 순차적으로 하나씩 선택하여 해당 센서 패드(22)의 정전용량을 측정하고, 이를 통해 터치 발생 여부를 검출해낸다.
센서 패드(22)에 터치가 발생하는 경우, 사람의 손가락이나 접촉 수단이 접촉함에 따라 센서 패드(22) 사이에 형성되는 정전용량인 터치 정전용량(Ct)을 이용하여 터치를 검출하게 된다.
그러나, 도 1 내지 도 2에 도시된 터치 스크린 패널은 정전기(ESD, Electrostatic Discharge)에 의해 오작동이 발생될 수 있으며, 이로 인해 터치 스크린 패널에 실장된 부품이 훼손되는 등의 문제점이 있다.
즉, 터치 스크린 패널은 손가락을 대어 조작할 수 있도록 표면이 외부에 그대로 노출되어 있기 때문에 정전기에 취약하며, 전자 부품과 제품의 설계, 제조 등의 과정에서 발생하는 고장의 원인이 될 수 밖에 없다.
정전기는 물질에 대전된 전하들이 방전되면서 나타나는 현상으로, 물질의 접촉성 대전(Tribo-electric Charging)에 의해 높은 전압(예, 100V 내지 20kV)이 발생할 수 있으며, 대전량은 물질이나 습도 등에 따라 다르게 나타날 수 있다.
터치 스크린 패널에서의 정전기는 크게 다음과 같은 원인으로 발생할 수 있다.
첫 번째, 정전기는 사람의 신체 일부와의 접촉에 의한 것으로, 사람의 몸에는 최대 20kV의 전하가 쌓일 수 있다. 예컨대, 사람의 손가락 등이 터치 스크린 패널에 접촉됨에 따라 대전된 전하들이 방전되는데, 방전시 1 내지 10A의 전류가 매우 짧은 시간(예, 10ns~100ns)동안 흐르게 된다. 이로 인해, 발생하는 에너지의 양은 작으나 터치 스크린 패널의 각 소자들의 면적도 매우 작기 때문에, 고장이 발생할 수 있는 원인이 될 수 있다.
두 번째, 정전기는 대전된 물질과의 접촉에 의한 것으로, 예를 들어, 집적회로(IC) 칩으로 구현된 구동 장치가 대전된 표면 재료에 접촉하거나, 운송할 때 그라운드 전위에 접촉하는 경우, 대전된 전하들이 그라운드로 방전될 수 있다. 이때, 집적회로(IC)의 핀이나 내부 연결선으로 높은 전류가 유입되면, 내부에 높은 전압을 생성시켜 유전체와 절연체에 손상을 주게 된다. 특히, 도 2에 도시된 터치 스크린 패널은 하나의 기판 위에 센서 패드 등이 형성되어 있기 때문에, 그라운드로 방전되는 전류를 충분히 방출하지 못하게 되어, 센서 패드, 신호 배선 등에 손상을 입힐 수 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 센서 패드에 일정 각도를 갖는 복수 개의 슬릿이 형성되어, 정전기로부터 보호하는 터치 검출 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예는 복수의 행과 열을 이루도록 배치되어, 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서 패드를 포함하며, 상기 복수의 센서 패드 각각에는, 일정 간격으로 이격되는 복수 개의 슬릿이 형성되되, 상기 슬릿 각각은, 상기 슬릿의 길이 방향이 상기 복수의 센서 패드가 이루는 행 방향 또는 열 방향과 일정 각도를 형성하며 연장되는, 터치 검출 장치를 제공한다.
상기 슬릿 중 적어도 하나는, 센서 패드의 제1 가장자리에서 제2 가장자리로 연장되되, 적어도 일부분이 분리되어 2 이상의 서브 슬릿을 구성할 수 있다.
상기 서브 슬릿은, 상호 마주 보는 방향으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 센서 패드 각각은, 브릿지를 통해 상호 연결되는 복수 개의 서브 센서 패드로 이루어지며, 상기 브릿지를 사이에 두고 마주 보는 2개의 홈인 제1홈과 제2홈이 형성될 수 있다.
상기 제1홈과 상기 제2홈은, 상호 마주 보는 방향으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다.
상기 슬릿 각각은, 신호가 유입되는 방향과 상기 슬릿의 길이 방향이 수직을 이루도록 배치될 수 있다.
상기 복수의 센서 패드는 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 복수의 센서 패드 각각에 일정 각도를 갖는 복수 개의 슬릿이 형성되어, 정전기로부터 터치 검출 장치를 보호할 수 있다.
또한, 센서 패드 내에 서브 센서 패드를 가지도록 홈을 형성함으로써, 정전기에 의한 피해를 최소화할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.
도 2는 통상적인 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 패드의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 패드와 신호 배선의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 센서 패드의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 센서 패드의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 검출 장치는 터치 스크린 패널(100) 및 구동 장치(200)를 포함한다.
터치 스크린 패널(100)은 복수의 행과 열을 이루도록 배치된 복수의 센서 패드(110)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 센서 패드(110)는 사각형 또는 마름모꼴일 수 있으나 이와 다른 형태일 수도 있으며, 균일한 형태의 다각형 형태일 수도 있다. 센서 패드(110)는 인접한 다각형의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
센서 패드(110)는 터치 입력을 검출하기 위하여 기판 상에 패터닝된 전극으로서 손가락이나 도전체와 같은 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량(Ct)을 형성하여 터치를 감지할 수 있도록 한다. 이 때, 터치 정전용량(Ct)은 터치가 발생하는 경우, 센서 패드(110)와 터치입력도구 사이에서 형성되는 정전용량을 의미한다.
복수의 센서 패드(110)는 기판 위에 형성될 수 있으며, 센서 패드(110)에 연결되어 있는 복수의 신호 배선(120)을 통해 구동 장치(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 기판은 투명한 소재의 유리 또는 플라스틱 필름 등의 형태로 이루어질 수 있다.
복수의 센서 패드(110) 각각에는 일정 간격으로 이격되는 복수 개의 슬릿이 형성되며, 형성된 슬릿 각각은 슬릿의 길이 방향이 복수의 센서 패드(110)가 이루는 행 방향 또는 열 방향과 일정 각도를 형성하며 연장될 수 있다. 여기서, 슬릿 각각은 신호가 유입되는 방향과 슬릿의 길이 방향이 수직을 이루도록 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 4 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
또한, 슬릿 중 적어도 하나는, 센서 패드(110)의 제1 가장자리에서 제2 가장자리로 연장되며, 적어도 일부분이 분리되어 2 이상의 서브 슬릿을 구성할 수 있다. 이때, 서브 슬릿은, 상호 마주 보는 방향으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다.
한편, 복수의 센서 패드(110) 각각은 복수의 브릿지(112; 도 6 참조)를 통해 상호 연결되는 복수 개의 서브 센서 패드(111; 도 6 참조)로 이루어지며, 브릿지를 사이에 두고 2개의 홈이 마주 보도록 형성될 수 있다. 2개의 홈은 센서 패드(110)의 일측에서 연장되는 제1홈(151; 도 6 참조) 및, 일측과 평행한 센서 패드(110)의 타측에서 연장되는 제2홈(152; 도 6 참조)일 수 있다. 예컨대, 제1홈 및 제2홈은 복수의 센서 패드(110)가 이루는 열 방향(예, y축)으로 연장될 수 있다. 이때, 제1홈 및 제2홈은 상호 마주 보는 방향으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 이와 관련하여는, 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
한편, 센서 패드(110)와 신호 배선(120)은 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 센서 패드(110)가 ITO 등과 같은 투명 전도성 물질인 경우, 신호 배선(120) 또한 동일한 재질로 형성될 수 있다.
즉, 센서 패드(110)와 신호 배선(120)은 ITO(indium-tin-oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), IZO(indium-zinc-oxide), CNT(carbon nanotube), 그래핀(graphene) 등의 투명한 전도성 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 터치 검출 장치는 복수의 센서 패드(110)와 복수의 신호 배선(120) 사이에서 복수의 신호 배선(120)과 평행하게 배치되는 하나 이상의 더미 배선(도시 생략)을 더 포함할 수도 있다.
터치 스크린 패널(100)을 구동하기 위한 구동 장치(200)는 인쇄 회로 기판이나 가요성 회로 필름과 같은 회로 기판 위에 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 기판 또는 커버 유리의 일부에 직접 실장될 수도 있다.
구동 장치(200)는 터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230) 및 제어부(240) 등을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 집적회로(IC) 칩으로 구현될 수 있으며, 터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230), 제어부(240)는 각각 분리되거나, 둘 이상의 구성 요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
터치 검출부(210)는 센서 패드(110) 및 신호 배선(120)과 연결된 복수의 스위치와 복수의 커패시터를 포함할 수 있으며, 제어부(240)로부터 신호를 받아 터치 검출을 위한 회로들을 구동하고, 터치 검출 결과에 대응하는 전압을 출력한다. 또한 터치 검출부(210)는 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있으며, 센서 패드(110)의 전압 변화의 차이를 변환, 증폭 또는 디지털화하여 메모리(230)에 기억시킬 수 있다.
터치 정보 처리부(220)는 메모리(230)에 기억된 디지털 전압을 처리하여 터치 여부, 터치 면적 및 터치 좌표 등의 필요한 정보를 생성한다.
메모리(230)는 터치 검출부(210)로부터 검출된 전압 변화의 차이에 기초한 디지털 전압과 터치 검출, 면적 산출, 터치 좌표 산출에 이용되는 미리 정해진 데이터 또는 실시간 수신되는 데이터를 기억한다.
제어부(240)는 터치 검출부(210) 및 터치 정보 처리부(220)를 제어하며, 마이크로 컨트롤 유닛(micro control unit, MCU)을 포함할 수 있으며, 펌 웨어를 통해 정해진 신호 처리를 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 패드의 일 예를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 패드와 신호 배선의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 센서 패드(110)는 일정 간격으로 이격되며, 길이 방향이 복수의 센서 패드(110)가 이루는 행 방향 또는 열 방향과 일정 각도를 형성하며 연장되는 복수 개의 슬릿(140)이 형성될 수 있다. 이때, 복수의 센서 패드(110)와 복수의 신호 배선(120) 사이에서 복수의 신호 배선(120)과 평행하게 배치되는 하나 이상의 더미 배선(130)이 더 배치될 수 있다.
한편, 슬릿(140) 각각은, 신호가 유입되는 방향과 슬릿(140)의 길이 방향이 수직을 이루도록 배치될 수 있다. 즉, 신호 배선(120)을 따라 센서 패드(110)에 충전 신호가 유입되는데, 이러한 신호가 유입되는 방향과 슬릿의 길이 방향이 수직을 이룰 수 있다. 이때, 슬릿(140)은, 그 길이 방향이 신호가 유입되는 방향과 수직이 되도록 배치되어, 정전기가 유입되면 슬릿(140)에 의해 분산되도록 할 수 있다.
예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이, 신호가 유입되는 방향은 신호 배선(120)을 따라 신호 배선(120)이 절곡되는 지점에서 신호 배선(120)과 센서 패드(110)가 연결되는 지점으로 향하는 방향일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 슬릿(140)의 길이 방향이 신호가 유입되는 방향과 평행하지 않게 일정 각도로 형성하도록, 슬릿(140)이 배치될 수도 있다.
종래의 센서 패드(22; 도 2 참조)는 슬릿을 갖지 않는 사각형 형태로 형성되어 정전기가 유입되면, 일시적으로 형성된 높은 전류로 인한 높은 에너지가 센서 패드(22)의 내부에 짧은 시간 동안 유입되어 흐르게 되는데, 센서 패드(22) 내에 아무런 장애물도 없기 때문에, 높은 에너지가 짧은 시간 동안 집중되어 센서 패드(22)의 일부분(예, 모서리 부분)이 파손될 수 있었다.
그러나, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 정전기가 신호 배선(120)을 통해 슬릿(140)을 갖는 센서 패드(110)로 유입되면, 발생된 에너지가 센서 패드(110)의 내부에 형성된 복수 개의 슬릿(140)에 의해 분산된다. 즉, 발생된 에너지가 복수 개의 슬릿(140)에 의해 형성된 장애물을 회피하며 이동하는 시간동안 에너지가 분산되어, 정전기가 일시적으로 어느 한 부분에 집중되는 현상이 감소된다. 이로 인해, 센서 패드(110)가 파손되는 것이 최대한 방지될 수 있다. 만약 파손이 발생하는 경우에도 센서 패드(110)의 일부분(예, 센서 패드의 내부)이 파손되도록 하여, 센서 패드(110)의 파손되지 않은 부분이 터치를 검출하는 센서 패드(110)로써의 기능을 수행할 수 있기 때문에, 정전기에 의한 피해가 최소화될 수 있다.
또한, 본 발명은, 각각의 신호 배선(120), 더미 배선(130) 등이 일정 간격으로 이격된 것과 유사하게, 센서 패드(110)에 일정 간격으로 이격된 슬릿(140)이 형성됨에 따라 시인성 향상에 도움을 줄 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 슬릿(140) 중 적어도 하나는, 센서 패드(110)의 제1 가장자리에서 제2 가장자리로 연장되는데, 적어도 일부분이 분리되어 2 이상의 서브 슬릿(141)을 구성할 수 있다. 여기서, 센서 패드(110)의 제1 가장자리 및 제2 가장자리 각각은, 서로 이웃한 변의 어느 지점일 수 있다. 예를 들어, 센서 패드(110)의 제1 가장자리는 복수의 센서 패드(110)를 이루는 행 방향(x축)에 평행하는 변의 어느 지점인 경우, 제2 가장자리는 복수의 센서 패드(110)를 이루는 열 방향(y축)에 평행하는 변의 어느 지점일 수 있다.
이때, 서브 슬릿(141)은, 상호 마주 보는 방향으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 서브 슬릿(141)은 특정 지점(예, A지점)에서 꼭지점을 갖도록 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 이러한 경우, 만약 정전기가 유입되면, 서브 슬릿(141)이 돌출되는 지점에 집중되어 해당 지점이 파손될 수 있으나, 해당 센서 패드(110)의 파손되지 않은 부분이 여전히 터치를 검출하는 역할을 하게 된다. 즉, 서브 슬릿(141)이 상호 마주하는 영역에서 서브 슬릿(141)간 간격이 급격하게 좁아지도록 서브 슬릿(141)을 형성해주게 되면, 이동하던 높은 에너지가 상대적으로 좁은 공간인 특정 지점(예, A지점)을 지나면서 순간적으로 집중되고, 이를 통해 해당 영역에서의 파손을 의도적으로 유도할 수 있다. 따라서, 정전기가 센서 패드(110) 내부로 유입되더라도 해당 부분을 제외한 나머지 부분들에 대해서 정전기로 인한 센서 패드(110) 내부의 파손을 최소화할 수가 있고, 나머지 파손되지 않은 부분에 의해 터치 검출이 이루어질 수 있다.
또한, 센서 패드(110)의 모서리 부분이 파손되면, 센서 패드(110)와 신호 배선(120)의 단선이 발생하거나, 파손으로 인한 파편들이 인접한 다른 센서 패드(110)에 영향을 미쳐 정전기에 의한 피해가 커지기 때문에, 이를 방지하기 위하여 돌출되는 형상을 갖는 서브 슬릿(141)을 이용하여 정전기로 인한 파손이 센서 패드(110) 내부에서 발생되도록 유도하는 것이다.
즉, 센서 패드(110)의 서브 슬릿(141) 각각이, 정전기에 의해 센서 패드(110)의 모서리 부분 등이 파손되지 않도록 방지하고, 센서 패드(110)의 모서리 부분 대신에 센서 패드(110)의 내부에서 파손이 발생하도록 함으로써, 정전기에 의한 피해가 최소화될 수 있다.
한편, 각각의 슬릿(140,141)에 대한 간격, 형태, 길이, 두께, 개수 등은 이에 한정되지 않으며 다양한 실시 예로 구현이 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 센서 패드의 일 예를 도시한 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 센서 패드의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
센서 패드(110) 내에는 일정 간격으로 이격되어 연장되는 복수 개의 슬릿(142)이 형성될 수 있다. 이때, 슬릿(142)의 길이 방향은, 예를 들어 복수의 센서 패드(110)가 이루는 열 방향(예, y축)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 신호 배선, 더미 배선 등이 일정 간격으로 이격된 것과 유사하게, 센서 패드(110)에 일정 간격으로 이격된 슬릿(142)이 신호 배선 또는 더미 배선과 평행하게 형성됨에 따라 시인성 향상에 도움을 줄 수 있다.
도 6을 참조하면, 센서 패드(110)는 복수 개의 서브 센서 패드(111) 및 브릿지(112)를 가질 수 있다. 이때, 서브 센서 패드(111)는 복수 개의 브릿지(112)를 통해 상호 연결될 수 있다.
센서 패드(110)는 브릿지(112)를 사이에 두고 2개의 홈이 마주 보도록 형성될 수 있는데, 센서 패드(110)의 일측에서 연장되는 제1홈(151), 상기 일측과 평행한 타측에서 연장되는 제2홈(152)이 상기 마주 보는 2개의 홈일 수 있다. 즉, 제1홈(151)과 제2홈(152) 사이의 영역이 인접 서브 센서 패드(111)를 연결하는 브릿지(112)로 기능할 수 있다.
예를 들어, 도 6에서의 센서 패드(110)는 4개의 서브 센서 패드(111)로 나뉘며, 서브 센서 패드(111)의 각각은 복수의 브릿지(112)를 통해 서로 연결될 수 있다.
정전기가 센서 패드(110)로 유입되는 경우, 정전기에 의해 발생된 에너지는 센서 패드(110)의 내부에 형성된 슬릿(142)을 회피하며 이동하는 동안 분산되고, 정전기가 일시적으로 어느 한 부분에 집중되는 현상이 감소된다. 따라서, 센서 패드(110)의 파손이 최대한 방지될 수 있다. 만약 파손이 발생하더라도 복수의 브릿지(112) 중 어느 하나가 파손되어, 파손되지 않은 브릿지(112)를 통해 연결된 서브 센서 패드(111)를 통해 터치를 검출하는 센서 패드(110)의 기능을 수행할 수 있다.
한편, 제1홈(151)과 제2홈(152)은, 브릿지(112)를 사이에 두고 상호 마주 보는 방향으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 제1홈(151)과 제2홈(152)은 브릿지(112)의 서로 마주 보는 변이 오목해지도록, 특정 지점에서 꼭지점을 갖는 형태로 돌출되는 형상을 가질 수 있다.
만약 도 7에 도시된 바와 같이 제1홈(151)과 제2홈(152)을 갖는 센서 패드(110)에 정전기가 유입되면, 제1홈(151)과 제2홈(152)이 상호 마주 보는 방향으로 돌출되는 지점에 에너지가 집중되어, 해당 지점이 파손될 수 있다. 이로 인해, 센서 패드(110) 내에 존재하는 브릿지(112) 하나가 파손되더라도, 해당 서브 센서 패드(111)들을 연결하는 다른 브릿지(112)에 의해 연결이 유지되고 있기 때문에 센서 패드(110)로써의 역할을 지속할 수 있게 되어, 정전기에 의한 피해가 최소화될 수 있다. 즉, 도 5를 통해 전술한 바와 같은 원리로, 제1홈(151)과 제2홈(151)이 상호 마주하는 영역에서 간격이 급격하게 좁아지도록 홈을 형성해주게 되면, 이동하던 높은 에너지가 상대적으로 좁은 공간인 특정 지점을 지나면서 순간적으로 집중되고, 이를 통해 해당 영역에서의 파손을 의도적으로 유도할 수 있다.
또한, 제1홈(151)과 제2홈(152)에 의해 정전기에 의한 파손이 센서 패드(110) 내부에서 발생되기 때문에, 센서 패드(110)의 모서리 부분이 파손됨에 따른 피해가 방지될 수 있다. 전술한 바와 같이, 센서 패드(110)의 모서리 부분이 파손되면 정전기에 의한 피해가 커지기 때문에, 이를 방지하기 위해 돌출되는 형상을 갖는 제1홈(151) 및 제2홈(152)을 이용하여 정전기가 센서 패드(110)의 내부로 유도되도록 할 수 있다.
한편, 각각의 제1홈(151) 및 제2홈(152)에 대한 간격, 형태, 길이, 두께, 개수 등은 이에 한정되지 않으며 다양한 실시 예로 구현이 가능하다.
본 발명의 실시예에 의한 터치 검출 장치는 센서 패드의 내부에 복수 개의 슬릿을 형성하여, 정전기가 유입되어 발생된 에너지가 센서 패드 내부에서 분산되도록 해줌으로써, 정전기에 의한 피해를 최소화할 수 있다. 또한, 터치 검출 장치는 센서 패드 내에 서브 슬릿이나, 서브 센서 패드 사이에 연결된 브릿지를 사이에 두고 형성된 홈이 돌출되는 형상을 갖도록 형성함으로써, 정전기가 유입되어 파손이 발생하더라도 센서 패드의 일부분만이 최소한으로 파손되도록 하여, 센서 패드의 파손되지 않은 다른 일부분이 터치를 검출하는 역할을 여전히 수행할 수 있도록 한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 복수의 행과 열을 이루도록 배치되어, 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서 패드 및 상기 복수의 센서 패드 사이에 배치되며 상기 복수의 센서 패드에 신호를 유입하는 복수의 신호 배선을 포함하며,
    상기 복수의 센서 패드 각각에는, 일정 간격으로 이격되는 복수 개의 슬릿이 형성되되,
    상기 슬릿 각각은, 상기 슬릿의 길이 방향이 상기 복수의 센서 패드가 이루는 행 방향 또는 열 방향과 평행하거나 일정 각도를 형성하며 연장되며, 상기 슬릿의 길이 방향이 상기 복수의 신호 배선의 길이 방향과 평행하게 형성되는, 터치 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬릿 중 적어도 하나는, 센서 패드의 제1 가장자리에서 제2 가장자리로 연장되되, 적어도 일부분이 분리되어 2 이상의 서브 슬릿을 구성하는, 터치 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 서브 슬릿은, 상호 마주 보는 방향으로 돌출되는 형상을 가지는, 터치 검출 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 센서 패드 각각은, 브릿지를 통해 상호 연결되는 복수 개의 서브 센서 패드로 이루어지며,
    상기 브릿지를 사이에 두고 마주 보는 2개의 홈인 제1홈과 제2홈이 형성되는, 터치 검출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1홈과 상기 제2홈은, 상호 마주 보는 방향으로 돌출되는 형상을 가지는, 터치 검출 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 센서 패드는 투명 전도성 물질로 형성되는 것인, 터치 검출 장치.
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