KR101748568B1

KR101748568B1 - 단층 감지 패턴을 이용한 터치 패널 및 상기 터치 패널을 포함하는 터치 감지 장치

Info

Publication number: KR101748568B1
Application number: KR1020140089859A
Authority: KR
Inventors: 남성식
Original assignee: (주)멜파스
Priority date: 2014-07-16
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2017-06-21
Also published as: KR20160009778A; CN105260066A; US9690436B2; US20160018926A1

Abstract

단층 감지 패턴을 이용한 터치 패널 및 상기 터치 패널을 포함하는 터치 감지 장치가 개시된다. 터치 패널은, 단일한 기판 위에 복수의 감지영역이 이차원으로 배열되는 접촉 검출영역; 상기 복수의 감지영역 각각에 기설정된 패턴의 형태로 형성되고, 상기 접촉 검출영역에 인가되는 접촉의 수직축에 따른 위치를 감지하는 복수의 제1 전극; 및 상기 복수의 감지영역 각각에서 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되어 상기 제1 전극을 상기 기설정된 패턴에 따라 감싸는 형태로 상기 수직축 방향으로 연장되도록 형성되어 수평축에 따른 위치를 감지하는 복수의 제2 전극을 포함하고, 상기 수직축을 따라 인접한 제1 전극들의 패턴들은, 상기 수직축의 적어도 일부의 위치를 상기 수평축상에서 서로 이격된 상태로 공유하는 블러(blur) 구간을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

단층 감지 패턴을 이용한 터치 패널 및 상기 터치 패널을 포함하는 터치 감지 장치{TOUCH PANEL USING SINGLE LAYER PATTERN AND TOUCH SENSING APPARATUS INCLUDING THE TOUCH PANEL}

본 발명의 실시예들은 단층 감지 패턴을 이용한 터치 패널 및 상기 터치 패널을 포함하는 터치 감지 장치에 관한 것이다.

터치 감지 장치는 각종 디스플레이를 이용하는 정보통신기기와 사용자 간의 인터페이스를 구성하는 입력 장치 중 하나로 사용자가 손이나 펜 등의 입력 도구를 이용하여 화면을 직접 접촉함으로써 보다 쉽게 입력을 수행할 수 있도록 해주는 장치를 말한다.

터치 감지 장치는 동작 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분할 수 있으며, 이 중 정전용량 방식 터치 감지 장치는 두께가 얇고 내구성이 뛰어나며, 멀티 터치가 가능한 장점으로 인해 최근 모바일 기기를 중심으로 다양하게 적용되고 있다.

정전용량 방식 터치 감지 장치는 별도의 구동 신호를 인가하지 않고, 접촉 물체와 전극 사이에서 생성되는 자체 정전용량(Self-Capacitance)을 이용하여 접촉 입력을 판단하는 방식과, 구동 전극과 센싱 전극의 두 전극층으로 구성되어 접촉 물체의 접촉에 의해 발생하는 구동 전극과 센싱 전극 사이의 상호 정전용량(Mutual-Capacitance)의 변화를 이용하여 접촉 입력을 판단하는 방식으로 구분할 수 있다.

자체 정전용량을 이용하는 방식은 회로 구성이 간단하고, 구현이 용이한 반면 멀티 터치 판단이 용이하지 않은 특징이 있으며, 상호 정전용량을 이용하는 방식은 멀티 터치 판단에 있어서 자체 정전용량을 이용하는 방식보다 이점을 갖지만 터치 위치 감지를 위한 감지 전극을 2층 구조로 구현해야 하는 특징이 있다.

최근에는 터치 감지 장치의 박형화 추세에 따라, 2층 구조로 구현해야 하는 상호 정전용량 방식 터치 센서의 전극을 1층으로 집약하여 형성하는 기술이 개발되고 있다. 이에 따라 터치 감지 장치에 기존의 전극 패턴 보다 더욱 복잡한 전극 패턴 형태가 적용되며, 전극 패턴과 연결되는 외부 배선 영역 또한 상대적으로 더욱 복잡한 배선 구조가 요구된다. 따라서, 터치 감지 장치의 외부 배선 영역의 제조 시 기존의 제조 방식보다 복잡한 공정이 요구되며 불량률도 높아지는 문제점이 있다.

단층 감지 패턴을 구성하는 복수의 제1 전극(일례로, 복수의 송신(Tx) 전극)과 복수의 제2 전극(일례로, 복수의 수신(Rx) 전극) 중 제1 축(일례로, 수직축)을 따라 인접한 제1 전극들을 구성하는 패턴들을 제1 축의 적어도 일부의 위치를 제2 축(일례로, 수평축)에서 서로 이격된 상태로 공유하는 블러(blur) 구간을 형성하도록 배치함으로써, 제1 전극의 수를 줄일 수 있는 터치 패널 및 터치 감지 장치를 제공한다. 이때, 제1 전극의 수를 줄임으로써, 단일 기판상에 형성되는 내부 배선의 수를 줄일 수 있다.

단층 감지 패턴을 구성하는 복수의 제1 전극(일례로, 복수의 송신(Tx) 전극)과 복수의 제2 전극(일례로, 복수의 수신(Rx) 전극) 중 제1 전극과 연결되는 내부 배선이, 제1 축(일례로, 수직축)을 따라 인접한 제1 전극들간에 서로 반대 방향으로 연결되도록 제1 전극을 구성하는 기설정된 패턴의 배치 방향을 서로 상이하게 형성함으로써, 제1 전극의 내부 배선과 제2 전극 라인이 나란히 배치되는 구간을 줄여 제1 전극의 내부 배선과 제2 전극 라인간의 간섭을 줄일 수 있는 터치 패널 및 터치 감지 장치를 제공한다.

단일한 기판 위에 복수의 감지영역이 이차원으로 배열되는 접촉 검출영역; 상기 복수의 감지영역 각각에 기설정된 패턴의 형태로 형성되고, 상기 접촉 검출영역에 인가되는 접촉의 수직축에 따른 위치를 감지하는 복수의 제1 전극; 및 상기 복수의 감지영역 각각에서 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되어 상기 제1 전극을 상기 기설정된 패턴에 따라 감싸는 형태로 상기 수직축 방향으로 연장되도록 형성되어 수평축에 따른 위치를 감지하는 복수의 수신(Rx) 전극을 포함하고, 상기 수직축을 따라 인접한 제1 전극들의 패턴들은, 상기 수직축의 적어도 일부의 위치를 상기 수평축상에서 서로 이격된 상태로 공유하는 블러(blur) 구간을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널이 제공된다.

일측에 따르면, 상기 기설정된 패턴은, 복수의 보조전극을 포함하고, 상기 복수의 보조전극은, 상기 수평축상에서 서로 이격되고, 상기 수직축상에서의 위치가 서로 상이하며 서로 전기적으로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

다른 측면에 따르면, 상기 블러 구간은, 하나의 제1 전극이 포함하는 복수의 보조전극 중 제1 보조전극 및 상기 하나의 제1 전극과 상기 수직축을 따라 인접한 다른 제1 전극이 포함하는 복수의 보조전극 중 제2 보조전극에 의해 형성되고, 상기 제1 보조전극 및 상기 제2 보조전극은, 상기 수직축의 적어도 일부의 위치를 상기 수평축상에서 서로 이격된 상태로 공유하도록 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 기설정된 패턴은, 상기 수평축상에서 서로 이격된 기설정된 길이의 두 개의 바(bar)를 포함하고, 상기 두 개의 바는, 상기 수직축상에서의 위치가 서로 상이하며 서로 전기적으로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 블러 구간은, 하나의 제1 전극이 포함하는 두 개의 바 중 제1 바 및 상기 하나의 제1 전극과 상기 수직축을 따라 인접한 다른 제1 전극이 포함하는 두 개의 바 중 제2 바에 의해 형성되고, 상기 제1 바 및 상기 제2 바는, 상기 수직축의 적어도 일부의 위치를 상기 수평축상에서 서로 이격된 상태로 공유하도록 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 터치 패널은, 상기 접촉 검출영역의 외곽 일측에 마련된 외부 배선영역; 및 상기 복수의 제1 전극 각각과 전기적으로 연결되고, 상기 수직축을 따라 상기 외부 배선영역까지 연장되는 복수의 내부 배선을 포함할 수 있다. 이때, 상기 내부 배선들은, 상기 수평축을 따라 인접한 제1 전극들 사이에 배치된 내부 배선들의 수가 줄어들수록, 상기 내부 배선들간의 간격이 넓어지도록 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 수평축을 따라 인접한 제1 전극들 사이에 배치된 내부 배선들은, 상기 수평 축을 따라 인접한 제1 전극들 사이의 공간을 등분하도록 내부 배선들간의 간격이 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

단일한 기판 위에 복수의 감지영역이 이차원으로 배열되는 접촉 검출영역; 상기 복수의 감지영역 각각에 기설정된 패턴의 형태로 형성되고, 상기 접촉 검출영역에 인가되는 접촉의 수직축에 따른 위치를 감지하는 복수의 제1 전극; 및 상기 복수의 감지영역 각각에서 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되어 상기 제1 전극을 상기 기설정된 패턴에 따라 감싸는 형태로 상기 수직축 방향으로 연장되도록 형성되어 수평축에 따른 위치를 감지하는 복수의 제2 전극을 포함하고, 상기 복수의 제1 전극 중 상기 수직축을 따라 인접한 제1 전극들은, 내부 배선과 연결되는 방향이 서로 반대 방향이 되도록 상기 기설정된 패턴의 배치 방향이 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널이 제공된다.

상기 터치 패널을 포함하는 터치 감지 장치가 제공된다.

단층 감지 패턴을 구성하는 복수의 제1 전극(일례로, 복수의 송신(Tx) 전극)과 복수의 제2 전극(일례로, 복수의 수신(Rx) 전극) 중 제1 축(일례로, 수직축)을 따라 인접한 제1 전극들을 구성하는 패턴들을 제1 축의 적어도 일부의 위치를 제2 축(일례로, 수평축)에서 서로 이격된 상태로 공유하는 블러(blur) 구간을 형성하도록 배치함으로써, 제1 전극의 수를 줄일 수 있다. 이때, 제1 전극의 수를 줄임으로써, 단일 기판상에 형성되는 내부 배선의 수를 줄일 수 있다.

단층 감지 패턴을 구성하는 복수의 제1 전극(일례로, 복수의 송신(Tx) 전극)과 복수의 제2 전극(일례로, 복수의 수신(Rx) 전극) 중 제1 전극과 연결되는 내부 배선이, 제1 축(일례로, 수직축)을 따라 인접한 제1 전극들간에 서로 반대 방향으로 연결되도록 제1 전극을 구성하는 기설정된 패턴의 배치 방향을 서로 상이하게 형성함으로써, 제1 전극의 내부 배선과 제2 전극 라인이 나란히 배치되는 구간을 줄여 제1 전극의 내부 배선과 제2 전극 라인간의 간섭을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 터치 패널상의 접촉위치를 감지하기 위한 터치 패널의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 블러 구간을 형성하는 송신 전극들의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 블러 구간을 포함하는 송신 전극에서의 감도 변화의 예와 블러 구간을 포함하지 않는 송신 전극에서의 감도 변화의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 내부 배선이 포함된 터치 패널의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이의 공간을 등분하는 내부 배선들을 도시한 일례이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 복수의 수신 전극의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 복수의 송신 전극 및 복수의 송신 전극 각각과 연결된 내부 배선의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 복수의 수신 전극, 복수의 송신 전극 및 복수의 송신 전극 각각과 연결된 내부 배선의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 터치 패널이 포함하는 송신 전극을 구현하는 패턴의 배치 예를 도시한 도면이다.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용할 수 있다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 각 구성의 크기 및 두께를 임의로 나타낸 것으로서, 이에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타낼 수 있다.

정전용량 방식 터치 스크린은 크게 자체 정전용량(selfcapacitance)를 이용하는 방식과, 상호 정전용량(mutual-capacitance)를 이용하는 방식으로 분류할 수 있다. 자체 정전용량을 이용하는 방식은 터치 입력 인식을 위해 별도의 구동 신호를 인가하지 않고 손가락과 같은 접촉 물체와 터치 패널 내의 감지 전극 사이에서 생성되는 정전용량을 감지하여 터치 입력 위치를 판단할 수 있다. 터치센서에 신체 일부가 접촉되면, 접촉된 신체와 감지 전극 사이에서 정전용량이 생성되며, 터치 센서와 전기적으로 연결된 센싱 회로는 터치 센서에 전하를 공급하고 그에 따른 전압 또는 전류 변화를 측정함으로써, 터치센서에서의 접촉 유무와 접촉 면적 등을 감지할 수 있다.

여기서 상호 정전용량을 이용하는 방식은 구동-감지(drivingsensing) 원리에 의해, 순차적으로 구동신호가 인가되는 구동 전극과, 구동신호 인가 타이밍에 대응하여 터치를 감지하는 센싱전극이 형성된 터치 패널을 통해 터치 입력을 감지할 수 있다. 이러한 터치 패널은 구동 신호에 따라 구동전극과 센싱전극간에 상호정전용량이 형성되고, 손가락과 같은 접촉 물체가 접촉 시 상호정전용량의 변화가 발생하며, 이러한 상호정전용량의 변화를 감지하여 터치 입력 위치를 판단할 수 있다.

일실시예에 따르면 상호정전용량을 이용하는 방식은, 터치 감지의 정확도를 높이기 위해서 두 전극의 교차 지점(이를테면, 노드)을 늘려서 터치 입력 판단의 해상도를 높이거나, 두 전극 간에 발생하는 상호 정전용량 변화량을 증가시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 터치 패널상의 접촉위치를 감지하기 위한 터치 패널의 예를 도시한 도면이다. 도 1은 터치 패널(100)의 일례를 나타내고 있으며, 점선박스(110)는 터치 패널(100)의 일부분을 확대하여 표시한 예를 나타내고 있다.

본 실시예에 따른 터치 패널(100)은, 접촉 검출영역(120), 검은 색 선으로 표시된 복수의 송신(Tx) 전극 및 회색 선으로 표시된 복수의 수신(Rx) 전극을 포함할 수 있다.

이후에서는 수신 전극이 송신 전극을 감싸는 형태로 구현된 실시예들을 설명하나, 수신 전극과 송신 전극은 역할이 서로 바뀔 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에서는 제2 전극이 제1 전극을 감싸는 형태를 가지며, 제1 전극이 송신 전극, 제2 전극이 수신 전극인 형태를 설명하고 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 터치 패널은 제1 전극이 수신 전극, 제2 전극이 송신 전극인 형태로 구현될 수도 있다.

접촉 검출영역(120)에는 단일한 기판 위에 복수의 감지영역이 이차원으로 배열되는 영역일 수 있다.

복수의 송신 전극은 복수의 감지영역 각각에 기설정된 패턴의 형태로 형성되고, 접촉 검출영역(120)에 인가되는 접촉의 제1 축에 따른 위치를 감지할 수 있다. 도 1에서 제1 축은 수직축을 의미할 수 있으며, 송신 전극(130)은 복수의 송신 전극 중 하나를 나타내고 있다.

복수의 수신 전극은 복수의 감지영역 각각에서 송신 전극과 전기적으로 분리되어 복수의 송신 전극을 기설정된 패턴에 따라 감싸는 형태로 제1 축 방향으로 연장되도록 형성되어 제2 축(수평축)에 따른 위치를 감지할 수 있다. 도 1의 예에서, 수신 전극(140)은 제1 축에 따른 송신 전극들의 열(송신 전극(130)을 포함하는)을 감싸는 형태로, 제1 축 방향으로 연장되도록 형성된 모습을 나타내고 있다.

이때, 제1 축을 따라 인접한 송신 전극들의 패턴들은, 제1 축의 적어도 일부의 위치를 제2 축상에서 서로 이격된 상태로 공유하는 블러(blur) 구간(150)을 형성할 수 있다.

송신 전극(130)을 살펴보면, 송신 전극을 형성하는 기설정된 패턴은, 제2 축에서 서로 이격된 기설정된 길이의 두 개의 바를 포함하고, 이러한 두 개의 바가 제1 축상에서의 위치가 서로 상이하며 서로 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다.

이때, 블러 구간(150)은, 송신 전극(130)과 제1 축을 따라 인접한 다른 송신 전극에서, 송신 전극(130)이 포함하는 하나의 바와 다른 송신 전극이 포함하는 하나의 바가, 제1 축의 일부의 위치를 제2 축상에서 서로 이격된 상태로 공유하도록 배치된 구간을 포함할 수 있다. 도 1의 실시예에서는 제1 축에 따라 서로 인접한 두 개의 송신 전극들이 포함하는 바들이 블러 구간(150)을 형성하는 실시예를 설명하고 있으나, 송신 전극들의 전체 패턴 모양이나 블러 구간(150)에 포함된 패턴 모양은 달라질 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 블러 구간을 형성하는 송신 전극들의 예를 도시한 도면이다. 도 2는 제1 송신 전극(210)과 제2 송신 전극(220)의 패턴들이, 제1 축의 적어도 일부의 위치를 제2 축상에서 서로 이격된 상태로 공유하는 블러 구간(230)을 형성하는 예를 나타내고 있다. 이러한 도 2에 따르면, 본 실시예들에 따른 제1 전극들이 형성하는 패턴이 '바(bar)' 형태에 한정되는 것이 아님을 알 수 있다. 패턴들은 도 2에 도시된 바와 같이 삼각형 구조를 포함하여 구현될 수도 있으며, 바 구조나 삼각형 구조뿐만 아니라, 다각형, 유선형, 원형 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 패턴들이 포함하는 바 구조나 삼각형 구조 등의 보조전극들은 그 수가 두 개 이상으로 확장될 수도 있다.

예를 들어, 본 발명의 실시예들에서 설명하는 제1 전극(제1 전극은 이미 설명한 바와 같이 송신 전극이 될 수도 있고, 수신 전극이 될 수도 있음)이 형성하는 패턴은, 복수의 보조전극을 포함할 수 있고, 이러한 복수의 보조전극이, 제2 축(수평축)상에서 서로 이격되고, 제1 축(수직축)상에서의 위치가 서로 상이하며, 서로 전기적으로 연결되도록 형성되는 구조를 가질 수 있다.

이때, 블러 구간은, 하나의 제1 전극이 포함하는 복수의 보조전극 중 제1 보조전극 및 상기 하나의 제1 전극과 제1 축(수직축)을 따라 인접한 다른 제1 전극이 포함하는 복수의 보조전극 중 제2 보조전극에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 보조전극과 제2 보조전극은, 제1 축(수직축)의 적어도 일부의 위치를 제2 축(수평축)상에서 서로 이격된 상태로 공유하도록 배치될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 블러 구간을 포함하는 송신 전극에서의 감도 변화의 예와 블러 구간을 포함하지 않는 송신 전극에서의 감도 변화의 예를 나타낸 도면이다.

도 3에서 일반 패턴(normal pattern, 310)은 제1 축에서 서로 이웃한 두 개의 송신 전극들(311 및 312)이 블러 구간을 형성하지 않는 패턴의 예를 나타내고 있다. 이러한 일반 패턴(310)에서는, 접촉된 객체가 위치 A에서 위치 D로 이동할 때, 두 개의 송신 전극들(311 및 312)을 통해 한번의 감도 변화(송신 전극(311)에서 송신 전극(312)로 이동하는 위치 C에서만 나타난다. 그래프에서 제1 바(330)는 객체의 위치가 B일 때, 송신 전극(311)에서의 감도를, 제2 바(330)는 객체의 위치가 B일 때, 송신 전극(312)에서의 감도를 각각 나타낼 수 있다. 화살표는 감도의 변화를 나타낸다.

반면, 도 3에서 블러 공간을 형성하는 패턴(320)은 제1 축에서 서로 이웃한 두 개의 송신 전극들(321 및 322)이 블러 구간을 형성하고, 이러한 블러 구간을 통해 접촉된 객체가 위치 A에서 위치 D로 이동할 때, 위치 A, 위치 B, 위치 C 및 위치 D 모두에서 감도가 변화함을 나타내고 있다.

예를 들어, 위치 B에서 접촉된 객체는 송신 전극(321)과 송신 전극(322) 모두에 영향을 미치게 된다. 이때, 제1 화살표(350)는 송신 전극(321)에서 감도가 감소하였음을, 제2 화살표(360)는 송신 전극(322)에서 감도가 증가하였음을 각각 나타내고 있다.

이와 같이, 터치 패널(100)은 제1 축에 따라 인접한 송신 전극들간에 블러 구간을 형성하도록 송신 전극들을 형성함으로써, 전도봉과 같은 객체의 이동 시 감도가 연속적으로 변화하도록 하여, 보다 세밀한 접촉의 인식이 가능해진다. 예를 들어, 이러한 세밀한 접촉의 인식이 가능해짐에 따라, 동일한 면적의 접촉을 커버하기 위한 송신 전극의 수를 줄일 수 있게 된다. 송신 전극의 수의 감소는 이후 설명될 내부 배선의 수의 감소를 의미할 수 있고, 따라서 내부 배선의 수의 감소에 따라 동일한 면적의 접촉 검출영역에서 더 세밀한 접촉이나 더 세밀한 전도봉의 이동을 감지할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 내부 배선이 포함된 터치 패널의 예를 도시한 도면이다. 도 4는 도 1을 통해 설명한 터치 패널(100)의 송신 전극들이 내부 배선들을 통해 전기적으로 연결되는 예를 나타내고 있다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 송신 전극들 중 제1 축을 따라 인접한 송신 전극들은, 내부 배선과 연결되는 방향이 서로 반대 방향이 되도록 송신 전극들을 형성하는 패턴의 배치 방향이 서로 상이하게 형성될 수 있다. 일례로, 송신 전극(130)은 왼쪽에서 내부 배선(430)과 연결된 반면, 송신 전극(420)은 오른쪽에서 내부 배선(410)과 연결된 모습을 나타내고 있다.

이러한 제1 축에 따라 인접한 송신 전극들의 상이한 배치에 따른 내부 배선들의 배치에 따라, 내부 배선들과 수신 전극들이 나란히 배치되는 구간을 줄임으로써, 송신 전극의 내부 배선과 수신 전극 라인간의 간섭을 줄일 수 있다.

또한, 터치 패널(100)은 접촉 검출영역(120)의 외곽 일측에 마련된 외부 배선영역(450)을 더 포함할 수 있으며, 복수의 송신 전극과 연결된 내부 배선들은, 제1 축을 따라 외부 배선영역(450)까지 연장될 수 있다. 이때, 내부 배선들은, 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이에 배치된 내부 배선들의 수가 줄어들수록, 내부 배선들간의 간격이 넓어지도록 배치될 수 있다.

예를 들어, 도 4에서 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이에 배치된 내부 배선들의 수가 '3'일 때의 내부 배선들간의 간격(470)보다 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이에 배치된 내부 배선들의 수가 '2'일 때의 내부 배선들간의 간격(480)이 더 넓음을 알 수 있다.

이와 같이, 내부 배선들이 배치되는 공간에서, 내부 배선들의 수에 따라 내부 배선들간의 간격을 달리함으로써, 내부 배선들간의 커플링 캡(coupling cap)을 감소시켜 크로스톡을 감소시킬 수 있다.

도 4의 실시예에서는, 내부 배선들간의 간격만을 고려하고, 내부 배선과 수신 전극간의 간격에 대해서는 고려하지 않고 있으나, 다른 실시예에서는 내부 배선과 수신전극간의 간격 또한 고려될 수 있다. 예를 들어, 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이에 배치된 내부 배선들은, 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이의 공간을 등분하도록 내부 배선들간의 간격이 결정될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이의 공간을 등분하는 내부 배선들을 도시한 일례이다. 도 5는 설명의 편의를 위해 내부 배선들 중 일부만을 나타내고 있다.

제1 점선박스(510)는 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이에 배치된 내부 배선(511)을 통해 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이의 공간이 2등분된 예를 나타내고 있다.

제2 점선박스(520)는 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이에 배치된 내부 배선들(511 및 521)을 통해 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이의 공간이 3등분된 예를 나타내고 있다.

제3 점선박스(530)는 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이에 배치된 내부 배선들(511, 521 및 531)을 통해 제2 축을 따라 인접한 송신 전극들 사이의 공간이 4등분된 예를 나타내고 있다.

이와 같이, 내부 배선들이 배치되는 공간에서, 내부 배선들의 수에 따라 내부 배선들간의 간격을 달리하고, 내부 배선들간의 간격뿐만 아니라, 내부 배선과 수신 전극간의 간격도 고려함으로써, 내부 배선들간 그리고 내부 배선과 수신 전극간의 크로스톡을 최소화시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 복수의 수신 전극의 예를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 복수의 송신 전극 및 복수의 송신 전극 각각과 연결된 내부 배선의 예를 도시한 도면이고, 도 8은 복수의 수신 전극, 복수의 송신 전극 및 복수의 송신 전극 각각과 연결된 내부 배선의 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 4에서는 6-by-6(36개)의 송신 전극들과 이러한 송신 전극들에 대응하도록 구성된 복수의 수신 전극들 그리고 내부 배선들을 설명하였으나, 도 6 내지 도 8에 나타난 바와 같이, 터치 패널은 수신 전극의 크기나 수를 조절하여 다양한 크기의 접촉 검출영역을 구현할 수 있다.

이때, 이미 설명한 바와 같이, 블러 구간을 통해 송신 전극의 수를 줄임으로써, 내부 배선의 수를 줄일 수 있다. 제1 축에 따른 송신 전극의 수를 줄여 내부 배선을 줄일 수 있음은, 도 7 및 도 8에 나타난 바와 같이, 내부 배선의 통로의 크기를 줄일 수 있음을 의미할 수 있으며, 이는 동일한 면적에 더 많은 송신 전극의 열들이 포함될 수 있음을 의미할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 패널의 접촉 인식 성능을 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 터치 패널이 포함하는 송신 전극을 구현하는 패턴의 배치 예를 도시한 도면이다.

패턴(920)은 도 1, 도 4, 도 6 내지 도 8에 나타난 바와 같이, 제1 축에 따른 송신 전극의 패턴들이 내부 배선과 연결되는 방향이 서로 반대 방향이 되도록 서로 상이하게 형성된 예를 나타내고 있다.

그러나, 패턴(910)과 같이 제1 축에 따른 송신 전극의 패턴들이 내부 배선과 연결되는 방향이 서로 동일한 방향이 되도록 송신 전극의 패턴들이 형성될 수도 있다. 이 경우에도, 제1 축에 따라 인접한 송신 전극들은 블러 구간을 형성할 수 있으며, 내부 배선들의 간격도 패턴(910)에 나타난 바와 같이 내부 배선들의 수가 줄어들수록 내부 배선들간의 간격이 넓어지도록 조절되거나 내부 배선들이 제2 축에 따라 인접한 송신 전극들간의 공간을 등분하도록 내부 배선들간의 간격이 조절될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 단층 감지 패턴을 구성하는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 중 수직축을 따라 인접한 제1 전극들을 구성하는 패턴들을 제1 축의 적어도 일부의 위치를 수평축에서 서로 이격된 상태로 공유하는 블러(blur) 구간을 형성하도록 배치함으로써, 제1 전극의 수를 줄일 수 있다. 이때, 제1 전극의 수를 줄임으로써, 단일 기판상에 형성되는 내부 배선의 수를 줄일 수 있다.

또한, 단층 감지 패턴을 구성하는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 중 제1 전극과 연결되는 내부 배선이, 수직축을 따라 인접한 제1 전극들간에 서로 반대 방향으로 연결되도록 제1 전극을 구성하는 기설정된 패턴의 배치 방향을 서로 상이하게 형성함으로써, 제1 전극의 내부 배선과 제2 전극 라인이 나란히 배치되는 구간을 줄여 제1 전극의 내부 배선과 제2 전극 라인간의 간섭을 줄일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 터치 패널은 터치 감지 장치에 포함될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서, 터치 감지 장치의 개략도이다. 터치 감지 장치(1000)는 전자 디바이스(1010), 터치 패널(1020) 및 터치 센서 칩(1030)을 포함할 수 있다.

전자 디바이스(1010)는 터치 패널(1020) 주변에 배치되고, 클럭 신호 또는 구동 신호에 의해 구동되어 전자기파를 발생시키는 장치일 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(1020)은 화상을 디스플레이하는 표시 패널 상에 배치되는 것이 일반적이므로, 전자 디바이스(1010)는 표시 패널일 수 있고, 터치 패널(1020)에 전압을 공급하는 전압 공급부일 수도 있으며, 터치 패널(1020)을 포함하는 터치 감지 장치(1000) 외부에 배치되어 전자기파를 발생시키는 전자 디바이스(1010)일 수도 있다.

전자 디바이스(1010)는 표시 패널일 수 있다. 표시 패널은 화상을 디스플레이하는 패널로서, 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panel), 전기영동 표시 패널(Electrophoretic Display Panel), OLED 패널(Organic Light Emitting Diode Panel), LED 패널, 무기 EL 패널(Electro Luminescent Display Panel), FED 패널(Field Emission Display Panel), SED 패널(Surface-conduction Electron-emitter Display Panel), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode Ray Tube) 표시 패널일 수 있다. 터치 패널(1020)은 표시 패널의 일면 상에 적층될 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 전자 디바이스(1010)가 표시 패널인 것으로 설명하나, 이에 제한되지 않고 터치 패널(1020) 외부에서 전자기파를 발생시켜 터치 패널(1020)의 동작에 영향을 줄 수 있는 모든 전자 디바이스(1010)가 채용될 수 있음은 자명하다.

표시 패널은 클럭 신호를 사용하여 구동되는 액정 표시 패널일 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 전자 디바이스(1010)가 표시 패널 중 액정 표시 패널인 것으로 설명하나, 이에 제한되지 않고 클럭 신호 또는 구동 신호에 의해 구동되는 다양한 종류의 표시 패널이 채용될 수 있음은 자명하다.

터치 패널(1020)은 도 1 내지 도 9를 통해 설명한 터치 패널일 수 있으며, 전자 디바이스(1010)와 인접하게 배치되고 사용자의 터치 신호를 입력 받을 수 있다. 이러한 터치 패널(1020)은 화상을 디스플레이하는 표시 패널 상에 배치되어, 사용자의 터치 신호를 입력 받을 수 있다.

터치 센서 칩(1030)은 터치 패널(1020)에 구동 신호를 인가하거나 터치 패널(1020)로부터 감지 신호를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 칩(1030)은 송신 전극들과 수신 전극들을 통해 입력되는 신호를 통해 접촉의 위치를 결정할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

단일한 기판 위에 복수의 감지영역이 이차원으로 배열되는 접촉 검출영역;
상기 복수의 감지영역 각각에 기설정된 패턴의 형태로 형성되고, 상기 접촉 검출영역에 인가되는 접촉의 수직축에 따른 위치를 감지하는 복수의 제1 전극;
상기 복수의 감지영역 각각에서 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되어 상기 제1 전극을 상기 기설정된 패턴에 따라 감싸는 형태로 상기 수직축 방향으로 연장되도록 형성되어 수평축에 따른 위치를 감지하는 복수의 제2 전극;
상기 접촉 검출영역의 외곽 일측에 마련된 외부 배선영역; 및
상기 복수의 제1 전극 각각과 전기적으로 연결되고, 상기 수직축을 따라 상기 외부 배선영역까지 연장되는 복수의 내부 배선
을 포함하고,
상기 수직축을 따라 인접한 제1 전극들의 패턴들은, 상기 수직축의 적어도 일부의 위치를 상기 수평축상에서 서로 이격된 상태로 공유하는 블러(blur) 구간을 형성하며,
상기 내부 배선들은, 상기 수평축을 따라 인접한 제1 전극들 사이에 배치된 내부 배선들의 수가 줄어들수록, 상기 내부 배선들간의 간격이 넓어지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 기설정된 패턴은, 복수의 보조전극을 포함하고,
상기 복수의 보조전극은, 상기 수평축상에서 서로 이격되고, 상기 수직축상에서의 위치가 서로 상이하며, 서로 전기적으로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제2항에 있어서,
상기 블러 구간은, 하나의 제1 전극이 포함하는 복수의 보조전극 중 제1 보조전극 및 상기 하나의 제1 전극과 상기 수직축을 따라 인접한 다른 제1 전극이 포함하는 복수의 보조전극 중 제2 보조전극에 의해 형성되고,
상기 제1 보조전극 및 상기 제2 보조전극은, 상기 수직축의 적어도 일부의 위치를 상기 수평축상에서 서로 이격된 상태로 공유하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 기설정된 패턴은, 상기 수평축상에서 서로 이격된 기설정된 길이의 두 개의 바(bar)를 포함하고,
상기 두 개의 바는, 상기 수직축상에서의 위치가 서로 상이하며 서로 전기적으로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제4항에 있어서,
상기 블러 구간은, 하나의 제1 전극이 포함하는 두 개의 바 중 제1 바 및 상기 하나의 제1 전극과 상기 수직축을 따라 인접한 다른 제1 전극이 포함하는 두 개의 바 중 제2 바에 의해 형성되고,
상기 제1 바 및 상기 제2 바는, 상기 수직축의 적어도 일부의 위치를 상기 수평축상에서 서로 이격된 상태로 공유하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
삭제
제1항에 있어서,
상기 수평축을 따라 인접한 제1 전극들 사이에 배치된 내부 배선들은, 상기 수평축을 따라 인접한 제1 전극들 사이의 공간을 등분하도록 내부 배선들간의 간격이 결정되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
단일한 기판 위에 복수의 감지영역이 이차원으로 배열되는 접촉 검출영역;
상기 복수의 감지영역 각각에 기설정된 패턴의 형태로 형성되고, 상기 접촉 검출영역에 인가되는 접촉의 수직축에 따른 위치를 감지하는 복수의 제1 전극;
상기 복수의 감지영역 각각에서 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되어 상기 제1 전극을 상기 기설정된 패턴에 따라 감싸는 형태로 상기 수직축 방향으로 연장되도록 형성되어 수평축에 따른 위치를 감지하는 복수의 제2 전극; 및
상기 접촉 검출영역의 외곽 일측에 마련된 외부 배선영역
을 포함하고,
상기 복수의 제1 전극 중 상기 수직축을 따라 인접한 제1 전극들은, 내부 배선과 연결되는 방향이 서로 반대 방향이 되도록 상기 기설정된 패턴의 배치 방향이 서로 상이하게 형성되며,
상기 복수의 제1 전극과 연결된 내부 배선들은, 상기 수직축을 따라 상기 외부 배선영역까지 연장되고,
상기 내부 배선들은, 상기 수평축을 따라 인접한 제1 전극들 사이에 배치된 내부 배선들의 수가 줄어들수록, 상기 내부 배선들간의 간격이 넓어지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제8항에 있어서,
상기 수직축을 따라 인접한 제1 전극들의 패턴들은, 상기 수직축의 적어도 일부의 위치를 상기 수평축상에서 서로 이격된 상태로 공유하도록 배치되는 블러(blur) 구간을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제9항에 있어서,
상기 기설정된 패턴은, 복수의 보조전극을 포함하고,
상기 복수의 보조전극은, 상기 수평축상에서 서로 이격되고, 상기 수직축상에서의 위치가 서로 상이하며, 서로 전기적으로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제10항에 있어서,
상기 블러 구간은, 하나의 제1 전극이 포함하는 복수의 보조전극 중 제1 보조전극 및 상기 하나의 제1 전극과 상기 수직축을 따라 인접한 다른 제1 전극이 포함하는 복수의 보조전극 중 제2 보조전극에 의해 형성되고,
상기 제1 보조전극 및 상기 제2 보조전극은, 상기 수직축의 적어도 일부의 위치를 상기 수평축상에서 서로 이격된 상태로 공유하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
삭제
제8항에 있어서,
상기 수평축을 따라 인접한 제1 전극들 사이에 배치된 내부 배선들은, 상기 수평축을 따라 인접한 제1 전극들 사이의 공간을 등분하도록 내부 배선들간의 간격이 결정되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제11항 또는 제13항 중 어느 한 항의 터치 패널을 포함하는 터치 센싱 장치.