KR101540452B1 - 복수의 접촉 입력을 감지할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치 - Google Patents

복수의 접촉 입력을 감지할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101540452B1
KR101540452B1 KR1020090034904A KR20090034904A KR101540452B1 KR 101540452 B1 KR101540452 B1 KR 101540452B1 KR 1020090034904 A KR1020090034904 A KR 1020090034904A KR 20090034904 A KR20090034904 A KR 20090034904A KR 101540452 B1 KR101540452 B1 KR 101540452B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing
electrode
sensing electrode
electrodes
touch
Prior art date
Application number
KR1020090034904A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100116281A (ko
Inventor
류시원
남성일
민동진
Original Assignee
(주)멜파스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)멜파스 filed Critical (주)멜파스
Priority to KR1020090034904A priority Critical patent/KR101540452B1/ko
Publication of KR20100116281A publication Critical patent/KR20100116281A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101540452B1 publication Critical patent/KR101540452B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448—Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/048—Indexing scheme relating to G06F3/048
    • G06F2203/04808—Several contacts: gestures triggering a specific function, e.g. scrolling, zooming, right-click, when the user establishes several contacts with the surface simultaneously; e.g. using several fingers or a combination of fingers and pen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본 발명은 접촉 감지 패널 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 접촉 감지 패널은 제1축 방향으로 연장되는 제1감지 전극, 및 상기 제1축과 교차하는 제2축 방향으로 연장되며, 상기 제1감지 전극과 전기적으로 분리되는 제2감지 전극을 포함하고, 상기 제1감지 전극은 상기 제1축 방향을 따라 그 폭이 다르게 형성된다. 본 발명에 다르면, 서로 교차하는 방향으로 제1감지 전극과 제2감지 전극을 배치하고, 제1감지 전극의 폭을 그 길이 방향에 따라 달라지도록 형성함으로써, 다수의 접촉 입력(MULTI-TOUCH)의 위치를 정확하게 판단할 수 있다.
멀티 터치, 감지 전극, 감지 신호, 독립 센싱, 조합 센싱

Description

복수의 접촉 입력을 감지할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치{DEVICE AND PANEL FOR SENSING TOUCH CAPABLE OF DETECTING MULTI-TOUCH}
본 발명은 접촉 감지 패널 및 장치에 관한 것으로서, 다수의 접촉 입력을 정확하게 판단할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치에 관한 내용을 개시한다.
접촉 감지 패널은 동작 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분할 수 있으며, 이 중에서 특히 정전용량 방식은 접촉 감지 패널의 두께가 얇고, 내구성이 높으며, 멀티 터치가 가능하다는 고유의 장점을 갖는다.
도 1은 종래의 정전용량 방식의 접촉 감지 패널을 도시한 평면도이다. 도 1을 참고하면, 접촉 감지 패널(10)은 Y축 방향으로 연장되고 X1~X8 센싱 채널에 각각 연결되는 복수의 X 전극(11)과, X축 방향으로 연장되고 Y1~Y8 센싱 채널에 각각 연결되는 복수의 Y 전극(12)을 포함한다. 도 1의 1번과 2번 지점에 동시에 접촉 입력이 인가되면, 센싱 채널 X3, X6, Y3, Y5로부터 다른 센싱 채널에 비해 상대적으로 강도가 높은 감지 신호를 얻을 수 있다.
그러나 도 1의 3번과 4번 지점에 동시에 접촉 입력이 인가된 경우에도, 센싱 채널 X3, X6, Y3, Y5로부터 도1의 1번과 2번 지점에 동시에 접촉 입력이 인가된 경우와 비슷한 감지 신호 분포를 얻을 수 있어, 1번과 2번 또는 3번과 4번 지점 중 어느 조합이 접촉 입력이 인가된 진정한 접촉 지점인지 판단할 수 없다.
이를 해결하기 위해, Y축 방향으로 연장되는 X 전극(11)에 순차적으로 구동 신호를 인가하고, 구동 신호가 인가된 X 전극(11)과 교차하는 Y 전극으로부터 감지 신호를 센싱하는 이른바 조합 센싱 방식을 적용할 수 있다. 그러나 조합 센싱을 적용하는 경우, X 전극(11)과 Y 전극(12)을 각각 별도로 센싱하는 독립 센싱 방식에 비해 센싱 횟수가 늘어남에 따라 센싱 시간이 증가하며, 센싱 시간을 절약하기 위해 다수의 채널을 동시에 센싱하는 경우에는 동시에 센싱하는 채널 수만큼의 ADC가 필요하여 접촉 감지부가 포함된 칩의 면적과 비용이 상승할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 다수의 접촉 입력이 인가되는 경우, 독립 센싱 방식에 의해 다수의 접촉 입력의 위치를 정확하게 판단할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 접촉 감지 패널은, 제1축 방향으로 연장되는 제1감지 전극, 및 상기 제1축과 교차하는 제2축 방향으로 연장되며, 상기 제1감지 전극과 전기적으로 분리되는 제2감지 전극을 포함하고, 상기 제1감지 전극은 상기 제1축 방향을 따라 그 폭이 다르게 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 접촉 감지 패널은, 제1축 방향으로 연장되는 제1감지 전극, 및 상기 제1감지 전극 사이에 배치되는 제2감지 전극을 포함하고, 상기 제1감지 전극 중 일부는 서로 대응하여 하나의 전극 쌍을 형성하고, 상기 제2감지 전극은 상기 전극 쌍을 형성하는 제1감지 전극 사이에 배치된다.
한편, 본 발명에 따른 접촉 감지 장치는, 길이 방향을 따라 다른 폭을 갖는 분할 전극을 포함하며, 인접한 상기 분할 전극이 전극 쌍 형태로 배치되는 제1감지 전극, 상기 제1감지 전극과 교차하도록 배치되는 제2감지 전극, 및 상기 제1감지 전극 및 상기 제2감지 전극에서 생성되는 감지 신호를 획득하여 하나 이상의 접촉을 판단하는 접촉 감지부를 포함하고, 상기 접촉 감지부는, 상기 전극 쌍으로 배치되는 상기 분할 전극 사이의 감지 신호의 비율에 기초하여 상기 제1감지 전극의 길 이 방향 또는 폭 방향에 대응하는 다수 접촉의 위치를 판단한다.
본 발명에 따르면, 접촉 감지 패널에 인가된 멀티 터치를 판단함에 있어서, 독립 센싱 방식을 적용하면서도 멀티 터치가 인가된 각각의 위치를 정확하게 판단할 수 있다. 따라서, 멀티 터치에 따른 다양한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있으며, 조합 센싱 방식 적용을 위한 칩 면적 및 비용 증가를 방지하고 빠른 센싱 속도로 다수의 접촉 입력을 감지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참고하여 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 평면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 패널(200, 300)은 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)과 제2감지 전극(220, 320)을 포함하며, 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)과 제2감지 전극(320)은 서로 교차하는 제1축 및 제2축 방향으로 연장되도록 각각 배치된다. 이하 본 명세서 전반에 걸쳐서, 제1축은 가로 방향으로 연장되는 X축을, 제2축은 세로 방향으로 연장되는 Y축을 의미하는 것으로 가정하나, 이는 하나의 실시예일 뿐이며, 제1축과 제2축이 반드시 상기와 같은 방향으로 한정되는 것은 아님을 유념해야 할 것이다.
도 2에 도시한 접촉 감지 패널(200)은 절연층을 사이에 두고 제1감지 전극(210, 215)의 배면 측에 제2감지 전극(220)이 배치된다. 이 경우, 접촉 물체와 제2감지 전극(220) 사이에서 생성되는 정전용량 변화가 제1감지 전극(210, 215)에 의해 영향을 받지 않도록 제2감지 전극(220)은 그 폭이 제1감지 전극(210, 215)에 비해 상대적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다.
도 3에 도시한 접촉 감지 패널(300)은 도 2의 경우와 달리 제2감지 전극(320)이 절연층의 상면 측에 배치된다. 도 3의 경우, 도 2에 도시한 경우와는 반대로 접촉 물체와 제1감지 전극(310, 315) 사이에서 생성되는 정전용량 변화가 제2감지 전극(320)에 의해 영향을 받지 않도록 제2감지 전극(320)의 폭을 좁게 형성하는 것이 바람직하다. 이를 위해 도 3에 도시한 바와 같이 좁은 폭을 갖는 제2감지 전극(320) 중 일부를 하나의 그룹으로 연결하여 하나의 센싱 채널 X1~X5에 연결할 수 있다.
제1감지 전극(210, 215, 310, 315)은 제1축 방향으로 연장되는 삼각형 형상을 가지며, 제1축 방향의 양끝에서 센싱 채널 Y1~Y7 또는 Y1`~Y7`에 연결된다. 센싱 채널 Yn에 연결되는 제1감지 전극(210, 310)과 센싱 채널 Yn`에 연결되는 제1감지 전극(215, 315)은 서로 대응하는 삼각형 형상으로 형성된다. 도 2를 참조하면, 센싱 채널 Yn에 연결되는 제1감지 전극(210, 310)은 접촉 감지 패널(200, 300)의 좌측으로부터 우측 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 삼각형 형상을 가지며, 센싱 채널 Yn`에 연결되는 제1감지 전극(215, 315)은 우측으로부터 좌측 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 삼각형 형상을 가진다. 센싱 채널 Yn에 연결되는 제1감지 전극(210, 310)과 센싱 채널 Yn`에 연결되는 제1감지 전극(215, 315)은 서로 대응하여 실질적인 직사각형 형상을 이루는 전극 쌍 형태로 배치된다.
이때, 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)이 반드시 삼각형 형상으로 형성될 필요는 없으며, 테이퍼(taper) 형상, 경계면이 곡면으로 이루어지는 형상 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 즉, 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)은 제1축 방향을 따라 그 폭이 일정하지 않은 형태로 형성되고, 센싱 채널 Yn에 연결되는 제1감지 전극(210, 310)과 센싱 채널 Yn`에 연결되는 제1감지 전극(215, 315)이 서로 대응하여 실질적인 직사각형 형태의 전극 쌍을 형성한다.
한편, 각각의 센싱 채널과 연결되는 배선 패턴이 차지하는 폭을 최소화하기 위해 복수의 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)을 그룹화하여 하나의 센싱 채널에 연결할 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 서로 인접한 4개의 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)을 하나의 그룹으로 분류하여 하나의 센싱 채널에 연결한다.
제2감지 전극(220, 320)은 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)과 절연층으로 분리되어 배치된다. 본 실시예에서는 제2감지 전극(220, 320)이 막대 형상으로 형성되는 것을 가정하나, 제1축 방향 위치를 감지할 수 있도록 제2축 방향으로 연장되는 형상을 필요로 할 뿐, 굳이 막대 형상으로 한정되지는 않는다. 일실시예로, 센싱 채널 X1~X5와 연결되는 일단으로부터 반대쪽으로 갈수록 폭이 넓어지는 형상으로 제2감지 전극(320)을 형성할 수 있다. 센싱 채널과의 연결부에서 멀어질수록 폭이 넓어지게 제2감지 전극(320)을 형성함으로써 제2감지 전극(320)을 형성하는 전도성 물질의 저항치로 인한 감도 저하를 완화 내지는 방지할 수 있다.
감지 전극(210, 215, 220, 310, 315, 320)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 또는 탄소나노튜브 등과 같은 투명 전도성 물질로 형성되거나, 접촉 감지 패널(200, 300)이 노트북 컴퓨터 등에 구비되 는 터치 패드에 적용되는 경우에는 구리 등의 금속 물질로 형성되는 것도 가능하다. 접촉 감지 패널(200, 300)은 별도의 절연 물질, 예를 들면 윈도우 혹은 아크릴 등에 부착되며, 전도성을 갖는 물체가 접촉함에 따라 감지 전극(210, 215, 220, 310, 315, 320)과 접촉 물체 사이에서 정전용량 변화가 생성된다. 각 센싱 채널을 통해 감지 전극(210, 215, 220, 310, 315, 320)과 연결되는 접촉 감지부(미도시)는 상기 정전용량 변화를 획득하여 접촉을 판단한다.
본 실시예에서는, 접촉 감지 패널 상의 복수의 위치에 접촉 입력이 동시에 인가된다. 접촉 입력에 의해 형성되는 접촉 영역 A와 B에 포함되는 감지 전극(210, 215, 220, 310, 315, 320)에서는 정전용량 변화를 포함하는 감지 신호가 발생하며, 상기 정전용량 변화는 접촉 영역과 중첩되는 각 감지 전극(210, 215, 220, 310, 315, 320)의 면적에 비례한다. 접촉 감지부는 각 감지 전극(210, 215, 220, 310, 315, 320)에서 생성되는 감지 신호의 비율을 이용하여 접촉이 인가된 위치를 판단할 수 있다. 이하, 도 4a 및 도 4b을 참조하여 설명한다.
도 4a와 도 4b은 도 2 및 도 3에 도시한 접촉 감지 패널에 접촉 영역 A와 B가 형성됨에 따라 각 센싱 채널에서 감지되는 감지 신호의 세기를 나타낸 그래프이다. 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)의 경우, 센싱 채널 Y1 및 Y1`와 연결된 전극이 접촉 영역 A와 중첩되며, 센싱 채널 Y2, Y2`, Y3, 및 Y3`와 연결된 전극이 접촉 영역 B와 중첩되므로, 도 4a의 우측 그래프와 같은 감지 세기 분포를 나타낸다. 도 4a의 우측 그래프의 X축 값 Yn에 대응하는 Y축 값은 센싱 채널 Yn 및 Yn`에서 획득하는 감지 신호 세기의 합을 나타낸다.
마찬가지로 제2감지 전극(320)의 경우, 센싱 채널 X1과 연결된 전극이 접촉 영역 A와 중첩되며, 센싱 채널 X2 및 X3과 연결된 전극이 접촉 영역 B와 중첩된다. 이때, 각각의 접촉 영역과 중첩되는 면적에 따라 센싱 채널 X1과 X3에서 감지 신호의 극대 값이 감지되며, 센싱 채널 X2에서 극소 값이 감지된다.
다수의 접촉이 인가된 경우, 각 접촉 위치를 계산하는 방법은 다음과 같다. 도 4a와 같이 감지 신호의 세기 분포가 복수의 극대 값을 가지거나, 혹은 넓은 분포를 가지는 경우, 감지 신호를 복수의 그룹으로 분리하고, 각 그룹에 포함되는 감지 신호에 채널 별로 가중치를 부여하여 평균을 계산함으로써 접촉 위치를 계산할 수 있다. 감지 신호의 세기 분포가 넓은 분포를 가진다는 의미는, 단일 접촉이 인가되는 경우와 달리 접촉 감지 패널(200, 300)에서 서로 멀리 이격되어 배치된 감지 전극(210, 215, 220, 310, 315, 320)과 연결되는 센싱 채널에서 동시에 감지 신호를 획득한다는 의미이다. 감지 신호의 세기 분포는, 감지 신호의 세기의 분산 또는 표준편차 등을 계산함으로써 산출할 수 있다.
Figure 112009024228663-pat00001
수학식 1은 본 발명의 일실시예에 의해 접촉의 Y 좌표를 계산하는 방법을 나 타낸다. 수학식 1에서 N은 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)이 이루는 전극 쌍의 수를 나타내며, DY는 Y축 방향으로의 전극 간의 간격을 의미한다. 도 2에서, ILn과 IRn은 좌측 센싱 채널 Y1~Y7 및 우측 센싱 채널 Y1`~Y7`을 통해 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)으로부터 획득할 수 있는 감지 신호의 강도를 의미하며, N=7, DY=Size(Y)/N으로 정의된다. 여기서 Size(Y)는 접촉 감지 패널(200, 300)의 Y축 방향의 길이를 나타낸다.
수학식 1과 같이 각 센싱 채널 별로 획득하는 감지 신호의 비율에 기초하여 접촉 위치를 계산하는 경우, 도 4a에 도시한 바와 같은 감지 신호 분포를 이용하는 방법으로는 접촉 위치를 정확하게 판단하기가 곤란할 수 있다. 도 4a를 참조하면, 접촉 영역이 제1축 방향에서 X1과 X3 채널에 많이 중첩되고, 제2축 방향에서 Y1과 Y3 채널에 많이 중첩된 것으로 판단한다. A`와 B` 위치에서 접촉이 발생하는 경우에도 A와 B 위치에서 접촉이 발생한 경우와 비슷하게 도 4a에 도시한 바와 같은 감지 신호 분포가 나타날 수 있으므로, 각 접촉 위치를 정확하게 판단하기 곤란하다. 이하, 상기와 같은 문제점의 해결방법을 도 4b를 참조하여 설명한다.
도 4b는 센싱 채널 Yn과 Yn`에서 각각 획득한 감지 신호의 세기 분포를 나타내는 그래프이다. 도 4b를 참조하면, 좌측의 센싱 채널 Yn에서 획득한 감지 신호는 붉은 색으로 표시되며, 우측의 센싱 채널 Yn`에서 획득한 감지 신호는 파란 색으로 표시된다.
도 4b의 좌측 그래프는 도 2 및 도 3에 도시한 접촉 영역 A와 B가 형성되는 경우의 감지 신호 세기 분포이며, 우측 그래프는 접촉 영역 A`와 B`가 형성되는 경우의 감지 신호 세기 분포이다. 먼저 좌측 그래프를 참조하면, 접촉 영역 A는 센싱 채널 Y1과 Y1`에서 획득한 감지 신호의 세기를 비교하였을 때, 상대적으로 넓은 전극 면적과 중첩되는 센싱 채널 Y1에서 강한 감지 신호를 획득할 수 있다. 또한, 센싱 채널 Y3와 Y3`로부터 거의 비슷한 세기의 감지 신호를 획득할 수 있으므로, 접촉 영역 B에서 접촉이 발생한 것으로 판단 가능하다.
반면, 우측 그래프를 참조하면, 센싱 채널 Y1과 Y1`으로부터 거의 비슷한 감지 신호를 획득하기 때문에, 접촉 영역이 접촉 감지 패널(200, 300)의 제1축(X축, 가로) 방향으로 가운데에서 생성된 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 접촉 영역 A`에서 접촉이 발생한 것으로 판단한다. 또한, 센싱 채널 Y3에서 획득한 감지 신호가 센싱 채널 Y3`에서 획득한 감지 신호보다 강한 세기를 나타내므로, 접촉 영역 B가 아닌 B`에서 접촉이 발생한 것으로 판단한다.
즉, 도 2에 도시한 바와 같이 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)의 폭이 제1축 방향에 따라 일정하지 않도록 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)을 형성하고, 일부의 제1감지 전극(210, 215, 310, 315)이 전극 쌍을 이루도록 함으로써, 도1에 도시한 경우와 달리 다수의 접촉이 발생하는 경우 각각의 접촉 위치를 독립적으로 정확하게 판단할 수 있다.
한편, 동일한 제2축 좌표에서 제1축 위치만 다른 다수의 접촉이 인가되는 경우에는 상기와 같은 판단 방법을 적용하여도 각 접촉 위치를 판단하기가 곤란할 수 있다. 이 경우에는, 제2축(Y축, 세로) 방향으로 배치된 제2감지 전극(320)에서 생 성되는 감지 신호 사이의 비율을 이용하여 접촉 위치를 판단함으로써 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 평면도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 패널(500)은 제1축 방향으로 연장되는 제1감지 전극(510, 515)과 제2축 방향으로 연장되는 제2감지 전극(520, 525)을 포함한다. 제1감지 전극(510, 515)과 제2감지 전극(520, 525)은 서로 다른 층에 배치되어 서로 전기적으로 절연된다.
제1감지 전극(510, 515)은 제1축 방향을 따라 그 폭이 다른 형상으로 배치되며, 도 5에 도시한 바와 같이 삼각형 형상을 가질 수 있다. 서로 인접한 일부의 제1감지 전극(510, 515)은 서로 대응하여 하나의 전극 쌍을 형성하며, 제1감지 전극(510, 515)이 삼각형 형상을 갖는 경우, 상기 전극 쌍은 삼각형 형상의 제1감지 전극(510, 515)이 서로 대응함에 따라 사각형 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에서는, 도 2 및 도 3에 도시한 경우와 달리 제2감지 전극(520, 525) 역시 제2축 방향을 따라 그 폭이 다르게 형성된다. 일실시예로, 제2축 방향으로 연장되는 삼각형 형상으로 제2감지 전극(520, 525)을 형성하고, 제1감지 전극(510, 515)과 마찬가지로 인접한 일부의 제2감지 전극(520, 525)이 서로 대응하여 전극 쌍을 형성할 수 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1감지 전극(510, 515)과 제2감지 전극(520, 525)은 그 연장되는 방향이 각각 제1축과 제2축으로 서로 다를 뿐, 전체적인 형상과 배치 구조는 서로 동일하다.
본 실시예에서의 좌표 계산 방법은 도 2, 도 3, 및 수학식 1에서 설명한 바 와 동일하다. 다만, 제2감지 전극(520, 525)이 제2축 방향에 따라 그 폭이 다른 삼각형, 테이퍼, 파도 형상 등을 가질 수 있으므로, 제1축 방향의 위치를 판단함에 있어서 제2감지 전극(520, 525)에서 접촉 입력에 의해 형성되는 감지 신호의 비율을 이용할 수 있다. 특히, 다수의 접촉 입력이 인가되는 경우, 접촉 영역 A와 B에 대응하는 각 접촉 입력의 고유한 위치를 계산하기 위해 제2감지 전극(520, 525)이 형성하는 전극 쌍에서의 감지 신호 비율을 이용함으로써, 다수의 접촉 입력의 고유한 위치를 정확하게 판단할 수 있다.
접촉 감지 패널(500)은 제1감지 전극(510, 515)과 제2감지 전극(520, 525)이 서로 다른 층에 배치되므로, 상층에 배치되는 각 감지 전극 사이의 간격을 일정 범위 이상으로 설계하여 접촉 영역과 하층에 배치되는 감지 전극 사이에서 중첩되는 면적을 확보하는 것이 바람직하다. 제1감지 전극(510, 515)이 상층에 배치되는 경우, 하나의 감지 전극 쌍에 포함되는 제1감지 전극(510, 515) 사이의 간격을 지나치게 좁게 형성하는 경우, 제2감지 전극(520, 525)과 접촉 영역 사이에서 충분한 정전용량 변화가 생성되지 않아 접촉 위치의 정확한 판단이 곤란할 수 있다.
따라서 상기 언급한 바와 같이 상층에 배치되는 제1감지 전극(510, 515) 사이의 간격을 일정범위 이상 확보하는 것이 바람직하다. 다만, 제1감지 전극(510, 515) 사이의 간격이 넓어짐에 따라 접촉 영역이 제1감지 전극(510, 515) 중 어느 하나에만 중첩되는 현상을 방지하기 위하여, 다수의 제1감지 전극(510, 515)을 각각을 좌우측의 배선 패턴에서 서로 전기적으로 연결하고, 제1감지 전극(510, 515) 하나의 폭을 최소화하는 설계가 바람직할 것이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 도이다. 본 실시예에 따른 접촉 감지 패널(600)은 다수의 접촉 입력 각각의 고유한 위치를 결정할 수 있는 1층 구조의 접촉 감지 패널(600)을 제안한다. 접촉 감지 패널(600)은 제1감지 전극(610, 615)과 제2감지 전극(620)을 포함하며, 제2감지 전극(620)은 하나의 전극 쌍을 이루는 제1감지 전극(610, 615)의 사이에 배치된다.
제1감지 전극(610, 615)은 도 2, 도 3, 및 도 5에 도시한 경우와 유사하게 제1축 방향으로 연장되며, 제1축 방향을 따라 그 폭이 다른 형상을 갖는다. 일실시예로, 제1감지 전극(610, 615)은 삼각형, 테이퍼 또는 제1축 방향을 따라 곡선 형태로 연장되는 파도 형상 등을 가질 수 있으며, 적어도 일부의 제1감지 전극(610, 615)은 서로 대응하여 하나의 전극 쌍을 형성한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 직각 삼각형 형상으로 배치되는 제1감지 전극(610, 615) 두 개가 서로 대응하여 직사각형 형상의 전극 쌍을 형성할 수 있다.
제2감지 전극(620)은 하나의 전극 쌍을 이루는 제1감지 전극(610, 615) 사이에 배치된다. 제2감지 전극(620)은 제1감지 전극(610, 615)의 형상에 대응하여 전극 쌍 내부의 영역을 효율적으로 채울 수 있는 형상으로 배치되는 것이 바람직하며, 도 6에 도시한 바와 같이 사각형 형상을 가질 수 있다. 도 6에는 하나의 전극 쌍 사이의 영역에 네 개의 제2감지 전극(620)이 배치되는 것으로 도시하였으나, 하나의 전극 쌍 사이에 배치되는 제2감지 전극(620)이 반드시 네 개일 필요는 없다. 접촉 감지 패널(600)을 통해 제공하고자 하는 접촉 입력의 해상도에 따라 제2감지 전극(620)의 수를 조절하는 것이 바람직하다.
제2감지 전극(620)과 접촉 감지부(미도시)를 전기적으로 연결하기 위한 배선 패턴(630)은 접촉 감지 패널(600)의 좌우측에 배치된다. 이때, 접촉 감지 패널(600)의 내측 영역에 배치되는 제2감지 전극(620)은 별도로 연장되는 브릿지(Bridge)를 통해 접촉 감지 패널(600) 좌우측의 배선 패턴 X2, 또는 X3와 연결된다. 접촉 감지 패널(600)이 디스플레이와 부착되는 터치스크린 패널인 경우, 상기 브릿지는 사용자의 시야를 방해하지 않도록 투명한 전도성 물질로 형성된다.
제2감지 전극(620)은 다수의 접촉 입력의 고유한 위치를 결정하거나, 일반적인 단일 접촉 입력의 제1축 방향 위치를 결정하는데 필요한 감지 신호를 형성하므로, 제1축 상의 동일한 위치에 배치되는 제2감지 전극(620)은 배선 패턴(630)을 통해 서로 전기적으로 연결된다. 배선 패턴(630)은 제1감지 전극(610, 615) 각각에 연결되는 배선 및 제1축 상의 동일한 위치에 배치되는 제2감지 전극(620) 그룹 각각과 연결되는 배선을 포함하므로, 배선 패턴(630)은 소정의 절연층을 포함하는 다층 구조로 형성될 수 있다.
다수의 접촉 입력에 의해 접촉 영역 A와 B가 형성되면, 접촉 감지부는 감지 전극(610, 615, 620)에서 생성되는 감지 신호에 기초하여 각 접촉 입력의 고유한 위치를 판단한다. 본 실시예에서는 전극 쌍을 이루는 제1감지 전극(610, 615) 및 그 사이에 배치되는 제2감지 전극(620)의 구조를 바탕으로 하여 각 접촉 입력의 고유한 위치를 판단하는 것이 가능하다. 이하, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한다.
도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시한 접촉 감지 패널에서 형성되는 감지 신호의 분포를 나타낸 그래프이다. 도 7a는 도 6에 나타낸 접촉 영역 A와 B에 의한 감지 신호의 분포를 나타내며, 도 7b는 도 6에 나타낸 접촉 영역 A`와 B`에 의한 감지 신호의 분포를 나타낸다.
접촉 입력이 실제로 인가된 접촉 영역 A와 B에 의해 감지 신호의 분포는 도 7a와 같이 나타난다. 접촉 영역 A는 센싱 채널 Y1과 연결된 제1감지 전극(610) 및 센싱 채널 X1과 연결된 제2감지 전극(620)과 중첩되며, 접촉 영역 B는 센싱 채널 Y2`과 연결된 제1감지 전극(615), 센싱 채널 Y3와 연결된 제1감지 전극(610), 및 센싱 채널 X2, X3와 연결된 제2감지 전극(620)과 중첩된다. 따라서, 도 7a의 왼쪽 그래프에 도시한 바와 같이 센싱 채널 Y1, Y2`, 및 Y3에서 획득한 감지 신호에 기초하여 제2축 방향의 접촉 위치를 판단하고, 도 7b의 오른쪽 그래프에 도시한 바와 같이 센싱 채널 X1, X2, 및 X3로부터 획득한 감지 신호에 기초하여 제1축 방향의 접촉 위치를 판단한다. 이때, 제1감지 전극(610, 615)은 전극 쌍 형태로 배치되므로, 하나의 전극 쌍에 포함되는 제1감지 전극(610, 615)의 감지 신호 비율에 기초하여 제1축 방향의 접촉 위치를 판단하는데 참고할 수 있다.
도 7b를 참고하면, 접촉 영역 A`와 B`가 형성되는 경우에는, 감지 신호가 센싱 채널 Y1, Y3, X2에서 강하게 나타나며, Y1`, Y2`, X1 및 X3에서도 어느 정도 세기의 감지 신호를 획득할 수 있다. 즉, 도 7a와 도 7b에 나타낸 바와 같이 접촉 영역 A와 B, 및 A`와 B`가 나타내는 감지 신호의 분포가 서로 다르기 때문에, 다수의 접촉 입력이 인가된 경우 각각의 고유한 접촉 위치를 정확하게 판단할 수 있는 1층 구조의 접촉 감지 패널(600)을 제공할 수 있다.
이상 도면에 도시한 접촉 감지 패널(200, 300, 500, 600)을 이용하면 독립 센싱 방법에 의해서 다수 접촉 입력의 고유한 위치를 판단하는 것이 가능하다. 따라서 조합 센싱 방법의 적용에 따르는 칩 면적 증가 및 가격 상승 없이 다수의 접촉 입력의 고유한 위치를 판단할 수 있으며, 조합 센싱 적용시 소요되는 센싱 시간을 단축하여 효율적인 접촉 감지가 가능하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부한 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되어 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 할 것이며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1은 종래의 접촉 감지 패널을 도시한 평면도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 평면도,
도 4a 및 도 4b는 도 2 및 도 3에 도시한 접촉 감지 패널에서 형성되는 감지 신호의 분포를 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 평면도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 평면도, 및
도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시한 접촉 감지 패널에서 형성되는 감지 신호의 분포를 나타낸 그래프이다.

Claims (15)

  1. 제1축 방향으로 연장되는 제1감지 전극; 및
    상기 제1축과 교차하는 제2축 방향으로 연장되며, 상기 제1감지 전극과 전기적으로 분리되는 제2감지 전극; 을 포함하고,
    상기 제1감지 전극은 상기 제1축 방향을 따라 그 폭이 다르게 형성되며,
    상기 제2감지 전극은 상기 제2축 방향을 따라 그 폭이 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1감지 전극은,
    서로 인접한 일부의 전극이 서로 맞물려 상기 제1축 방향을 따라 일정한 폭을 갖는 전극 쌍의 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2감지 전극은 절연층을 사이에 두고 상기 제1감지 전극의 하측에 배치되며,
    상기 제2감지 전극은 상기 제1감지 전극보다 넓은 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2감지 전극은 절연층을 사이에 두고 상기 제1감지 전극의 상측에 배 치되며,
    상기 제2감지 전극은 상기 제1감지 전극보다 좁은 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2감지 전극은 배선과의 연결부에서 멀어질수록 폭이 넓어지는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2감지 전극 중 서로 인접한 일부의 전극은 서로 맞물려 상기 제2축 방향을 따라 일정한 폭을 갖는 전극 쌍을 형성하는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 패널.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 길이 방향을 따라 다른 폭을 갖는 분할 전극을 포함하며, 인접한 상기 분할 전극이 전극 쌍 형태로 배치되는 제1감지 전극;
    상기 제1감지 전극과 교차하도록 배치되는 제2감지 전극; 및
    상기 제1감지 전극 및 상기 제2감지 전극에서 생성되는 감지 신호를 획득하여 하나 이상의 접촉을 판단하는 접촉 감지부; 를 포함하고,
    상기 접촉 감지부는, 상기 전극 쌍으로 배치되는 상기 분할 전극 사이의 감지 신호의 비율에 기초하여 상기 제1감지 전극의 길이 방향 또는 폭 방향에 대응하는 다수 접촉의 위치를 판단하며,
    상기 제2감지 전극은,
    길이 방향을 따라 다른 폭을 가지며, 인접한 상기 제2감지 전극이 전극 쌍 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 접촉 감지부는,
    상기 제2감지 전극으로부터 획득한 감지 신호에 기초하여 상기 제2감지 전극의 폭 방향에 대응하는 상기 접촉의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 접촉 감지부는,
    상기 감지 신호를 획득하는 감지 전극 이외의 다른 감지 전극에 정전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 장치.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서, 상기 접촉 감지부는,
    하나의 전극 쌍을 이루는 상기 제2감지 전극 사이의 감지 신호의 비율에 기초하여 상기 다수의 접촉을 판단하는 것을 특징으로 하는 접촉 감지 장치.
KR1020090034904A 2009-04-22 2009-04-22 복수의 접촉 입력을 감지할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치 KR101540452B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090034904A KR101540452B1 (ko) 2009-04-22 2009-04-22 복수의 접촉 입력을 감지할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090034904A KR101540452B1 (ko) 2009-04-22 2009-04-22 복수의 접촉 입력을 감지할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100116281A KR20100116281A (ko) 2010-11-01
KR101540452B1 true KR101540452B1 (ko) 2015-07-31

Family

ID=43403306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090034904A KR101540452B1 (ko) 2009-04-22 2009-04-22 복수의 접촉 입력을 감지할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101540452B1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9612265B1 (en) 2011-09-23 2017-04-04 Cypress Semiconductor Corporation Methods and apparatus to detect a conductive object
US8903679B2 (en) * 2011-09-23 2014-12-02 Cypress Semiconductor Corporation Accuracy in a capacitive sense array
CN102929445A (zh) * 2012-10-23 2013-02-13 北京凡达讯科技有限公司 鬼点确定方法及触摸屏
US9495050B1 (en) 2013-09-10 2016-11-15 Monterey Research, Llc Sensor pattern with signal-spreading electrodes
US8872526B1 (en) 2013-09-10 2014-10-28 Cypress Semiconductor Corporation Interleaving sense elements of a capacitive-sense array
CN107368213B (zh) * 2016-05-12 2020-07-31 敦泰电子有限公司 触控结构
KR102415662B1 (ko) * 2020-12-30 2022-07-01 고등기술연구원연구조합 측정 오차의 최소화가 가능한 압력검출매트

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090038863A (ko) * 2009-04-01 2009-04-21 주식회사 애트랩 접촉센서 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090038863A (ko) * 2009-04-01 2009-04-21 주식회사 애트랩 접촉센서 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100116281A (ko) 2010-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8558805B2 (en) Touch screen panel
KR101540452B1 (ko) 복수의 접촉 입력을 감지할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치
TWI441071B (zh) 電容式觸碰感測器面板、包含其之電容式觸碰感測器系統及資訊輸入輸出元件
TWI567616B (zh) 顯示裝置
US8698029B2 (en) Touch sensor and method of forming a touch sensor
TWI489356B (zh) 觸控顯示裝置與觸控裝置
US8913025B2 (en) Touch screen, touch panel, and display device including the same
KR101710552B1 (ko) 터치 스크린 패널
US8749514B2 (en) Touch screen panel
KR20170133567A (ko) 터치 스크린 패널
KR100944519B1 (ko) 터치패널센서
US8830186B2 (en) Touch screen panel
WO2013080638A1 (ja) タッチパネル
US9811230B2 (en) Touch panel and production method thereof
KR101472080B1 (ko) 터치 센싱 장치 및 방법
KR20130133381A (ko) 개선된 원 레이어 정전식 터치 패널
KR101502910B1 (ko) 터치 검출 및 시인성 개선을 위한 터치 검출 장치
KR101693698B1 (ko) 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치
JP2013254360A (ja) タッチパネル
TWM486811U (zh) 感應層電路結構
TWI596524B (zh) 觸控結構及觸控顯示面板
TWI658384B (zh) 觸控面板及觸控偵測電路
KR101687218B1 (ko) 시인성 개선을 위한 플렉서블 터치 검출 장치
KR101572990B1 (ko) 복수의 접촉 입력을 감지하는 방법 및 장치
JP2013134698A (ja) タッチパネル

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant