KR101965870B1 - 정전용량식 터치패널 및 이를 갖는 정전용량식 터치감지장치 - Google Patents

Abstract

작은 채널수로도 큰 크기의 대화면 터치스크린을 싱글레이어로 구현할 수 있는 정전용량식 터치패널 및 이를 갖는 정전용량식 터치감지장치가 개시된다. 정전용량식 터치패널은, 제1 방향으로 연장된 송신줄기부 및 삼각침 형상을 갖고서 송신줄기부에서 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제1 송신가지부들을 갖는 송신전극패턴; 및 제1 방향으로 연장된 수신줄기부 및 삼각침 형상을 갖고서 수신줄기부에서 제2 방향에 반대되는 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제1 수신가지부들을 갖는 수신전극패턴을 포함한다. 이에 따라, 터치센서들 각각의 형상을 쐐기형상으로 구현함으로써, 터치센서의 폭을 넓힐 수 있고 채널수를 줄일 수 있어 작은 채널수로도 큰 크기의 대화면 터치스크린을 싱글레이어로 구현할 수 있다.

Description

정전용량식 터치패널 및 이를 갖는 정전용량식 터치감지장치{CAPACITIVE TOUCH PANNEL}

본 발명은 정전용량식 터치패널 및 이를 갖는 정전용량식 터치감지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작은 채널수로도 큰 크기의 대화면 터치스크린을 싱글레이어로 구현할 수 있는 정전용량식 터치패널 및 이를 갖는 정전용량식 터치감지장치에 관한 것이다.

최근 휴대형 전자장치는 사용자의 요구에 맞추어 점점 소형화, 슬림화되어 가고 있다. 비단 소형 기기뿐 아니라 일반 ATM 기기, TV 및 일반 가전제품에도 거추장스러운 별도의 버튼을 없애고 디자인의 세련미를 위해서도 터치스크린을 이용한 방식이 선호되고 있는 추세이다. 특별히 소형화가 더욱 요구되는 휴대용 전화기, PMP, PDA, e-book 등은 이동과 휴대에 용이하도록 그 크기가 점점 소형화되어가고 있는데, 이러한 휴대용 기기의 소형화를 위해서는 입력 버튼을 화면과 일체시키는 방법이 각광받고 있다. 이러한 방식을 위해서는 터치패널의 터치를 인식하여 인터페이스가 가능한 터치스크린의 터치 인식 기술이 중요한 기술로 대두되고 있다.

일반적으로, 터치스크린은 각종 디스플레이를 이용하는 정보통신기기와 사용자간의 인터페이스를 구성하는 입력 장치 중 하나로 사용자가 손이나 펜 등의 입력도구를 이용하여 화면을 직접 접촉함으로써, 상기 정보통신기 만으로 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있게 해주는데, 이러한 터치스크린은 저항막 방식(Resistive Overlay), 정전용량 방식(Capacitive Overlay), 표면초음파 방식(Surface Acoustic Wave), 적외선 방식(Infrared), 표면탄성파 방식 등 다양한 방식이 사용될 수 있다.

저항막 방식의 터치스크린은 유리나 투명 플라스틱판 위에 저항 성분의 물질을 코팅하고 그 위에 폴리에스테르 필름을 덮어씌운 형태로, 두 면이 서로 닿지 않도록 일정한 간격으로 절연봉이 설치되어 있는데 이 때 저항치가 변하게 되고 전압도 변하게 되는데 이러한 전압의 변화 정도로 접촉된 손의 위치를 인식한다.

표면초음파 방식의 터치스크린은 음파를 발사하는 트랜스미터(transmitter)를 유리의 한쪽 모서리에 부착하고 일정한 간격으로 음파를 반사시키는 리플렉터(reflector)를 부착하고 그 반대쪽에 리시버(receiver)를 부착한 형태로 구성되는데, 손가락 같이 음파를 방해하는 물체가 음파의 진행 경로를 방해하게 될 때 그 시점을 계산하여 터치 지점을 인식한다.

적외선방식의 터치스크린은 사람의 눈에 보이지 않는 적외선의 직진성을 이용하는 방법으로 발광 소자인 적외선 LED와 수광소자인 포토트랜지스터를 서로 마주보게 배치하여 매트릭스를 구성하고 이 매트릭스 안에 손가락과 같은 물체에 의해 빛이 차단되는 것을 감지하여 터치 지점을 인식하게 된다.

현재, 휴대형 전자장치에는 값이 싸고, 손가락, 펜 등의 다양한 입력 도구를 사용할 수 있는 저항막 방식이 주로 사용되고 있다. 하지만, 최근 멀티 터치를 이용한 사용자 인터페이스에 대한 연구가 활발해지면서 멀티 터치 인식이 가능한 정전용량 방식의 터치스크린이 주목을 받고 있다.

한국공개특허 제2011-0075343호 (명칭: 정전용량 방식의 터치 패널)(2011. 07. 06. 자 공개) 한국공개특허 제2009-0000921호 (명칭: 터치 스크린)(2009. 01. 08. 자 공개) 한국등록특허 제10-1370808호 (명칭: 정전용량식 터치패널)(2014. 02. 28. 자 등록)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 작은 채널수로도 큰 크기의 대화면 터치스크린을 싱글레이어로 구현할 수 있는 정전용량식 터치패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 정전용량식 터치패널을 갖는 정전용량식 터치위치 감지장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 정전용량식 터치패널은, 제1 방향으로 연장된 송신줄기부 및 삼각침 형상을 갖고서 상기 송신줄기부에서 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제1 송신가지부들을 갖는 송신전극패턴; 및 상기 제1 방향으로 연장된 수신줄기부 및 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부에서 상기 제2 방향에 반대되는 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제1 수신가지부들을 갖는 수신전극패턴을 포함한다.

일실시예에서, 상기 송신줄기부 및 상기 제1 송신가지부들은 쐐기 형상을 정의할 수 있고, 상기 수신줄기부 및 상기 제1 수신가지부들은 쐐기 형상을 정의할 수 있다.

일실시예에서, 상기 송신전극패턴은 삼각침 형상을 갖고서 상기 송신줄기부에서 상기 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제2 송신가지부들을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 송신가지부들과 상기 제1 송신가지부들은 상기 송신줄기부를 기준으로 서로 대칭될 수 있다.

일실시예에서, 상기 수신전극패턴은 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부에서 상기 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제2 수신가지부들을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 수신가지부와 상기 제2 수신가지부는 상기 수신줄기부를 기준으로 서로 대칭될 수 있다.

일실시예에서, 상기 제1 송신가지부, 상기 제1 수신가지부 및 상기 제2 수신가지부 각각은 직각삼각형상을 가질 수 있다. 상기 제1 송신가지부의 빗변과 상기 제1 수신가지부의 빗변은 서로 마주할 수 있다. 상기 제1 수신가지부와 상기 제2 수신가지부는 상기 수신줄기부를 기준으로 서로 대칭될 수 있다.

일실시예에서, 상기 수신줄기부의 폭은 상기 송신줄기부의 폭보다 넓을 수 있다.

일실시예에서, 상기 송신전극패턴과 상기 수신전극패턴은 하나의 터치센서를 정의하고, 상기 제1 송신가지부 및 상기 제1 수신가지부 각각은 직각삼각형상을 갖고, 상기 제1 송신가지부의 빗변과 상기 제1 수신가지부의 빗변은 서로 마주할 수 있다.

일실시예에서, 상기 송신줄기부의 폭은 상기 수신줄기부의 폭과 동일할 수 있다.

일실시예에서, 상기 송신전극패턴은 삼각침 형상을 갖고서 상기 송신줄기부에서 상기 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제2 송신가지부들을 더 포함하고, 상기 제2 송신가지부들과 상기 제1 송신가지부들은 상기 송신줄기부를 기준으로 서로 비대칭될 수 있다.

일실시예에서, 상기 수신전극패턴은 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부에서 상기 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제2 수신가지부들을 더 포함하고, 상기 제1 수신가지부와 상기 제2 수신가지부는 상기 수신줄기부를 기준으로 서로 비대칭될 수 있다.

일실시예에서, 상기 제1 송신가지부, 상기 제1 수신가지부 및 상기 제2 수신가지부 각각은 직각삼각형상을 갖고, 상기 제1 송신가지부의 빗변과 상기 제1 수신가지부의 빗변은 서로 마주하고, 상기 제1 수신가지부와 상기 제2 수신가지부는 상기 수신줄기부를 기준으로 서로 비대칭될 수 있다.

일실시예에서, 상기 수신줄기부의 폭은 상기 송신줄기부의 폭보다 넓을 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 정전용량식 터치감지장치는, Y축을 따라 연장되고 X축을 따라 배열된 복수의 터치센서들을 포함하는 정전용량식 터치패널; 및 상기 터치센서들 각각의 양단에 연결되어 상기 터치센서의 정전용량 변화를 감지하여 터치위치를 산출하는 정전용량 측정회로를 포함한다. 여기서, 상기 터치센서들 각각은, Y축과 평행한 제1 방향으로 연장된 송신줄기부와 삼각침 형상을 갖고서 상기 송신줄기부에서 X축과 평행한 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제1 송신가지부들을 갖는 송신전극패턴; 및 상기 제1 방향으로 연장된 수신줄기부와 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부에서 상기 제2 방향에 반대되는 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제1 수신가지부들을 갖는 수신전극패턴을 포함한다.

일실시예에서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때, 상기 정전용량 측정회로는 상기 제1 센싱값과 상기 제3 센싱값의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출할 수 있다.

일실시예에서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때, 상기 정전용량 측정회로는 상기 제2 센싱값과 상기 제4 센싱값의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출할 수 있다.

일실시예에서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때, 상기 정전용량 측정회로는 상기 X좌표는 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값의 합산인 제1 합산값과 상기 제3 센싱값과 상기 제4 센싱값의 합산인 제2 합산값의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출할 수 있다.

일실시예에서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때, 상기 정전용량 측정회로는 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출할 수 있다.

일실시예에서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때, 상기 정전용량 측정회로는 상기 제2 센싱값과 상기 제4 센싱값의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출할 수 있다.

일실시예에서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때, 상기 정전용량 측정회로는 상기 제1 센싱값과 상기 제3 센싱값의 합산인 제3 합산값과 상기 제2 센싱값과 상기 제4 센싱값의 합산인 제4 합산값의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출할 수 있다.

이러한 정전용량식 터치패널 및 이를 갖는 정전용량식 터치감지장치에 의하면, 터치센서들 각각의 형상을 쐐기형상으로 구현함으로써, 터치센서의 폭을 넓힐 수 있고 채널수를 줄일 수 있어 작은 채널수로도 큰 크기의 대화면 터치스크린을 싱글레이어로 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량식 터치감지장치를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 2은 도 1에 도시된 정전용량식 터치패널을 통한 정전용량 감지 원리를 개략적으로 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 감지방향 및 제2 감지방향에 따른 감지 신호 지연 현상을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 터치센서의 저항치들 계산을 설명하기 위한 평면도이다.
도 5a는 제1 비교예에 따른 터치센서를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5b는 제2 비교예에 따른 터치센서를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 터치좌표 산출 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전용량식 터치감지장치를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전용량식 터치감지장치를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량식 터치감지장치를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.

도 1을 참조하면, 정전용량식 터치감지장치(100)은 정전용량식 터치패널(110) 및 정전용량 측정회로(120)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 정전용량 측정회로(120)가 정전용량식 터치패널(110)의 단변에 인접하게 배치된 경우가 도시된다.

상기 정전용량식 터치패널(110)은 베이스 기판(112) 및 복수의 터치센서들(114)을 포함한다.

상기 베이스 기판(112)은 터치영역(TA)과 주변영역(PA)을 갖는다. 본 실시예에서, 상기 베이스 기판(112)은 장변과 단변에 의해 정의되는 직사각 형상을 갖는다.

상기 터치센서들(114)은 상기 터치영역(TA)에 형성된다. 특히, 상기 터치센서들(112)은 상기 베이스 기판(112)의 장변과 평행하게 형성된다. 본 실시예에서, 상기 터치센서들(114) 각각은 터치 구동 신호가 인가되는 송신전극패턴(410) 및 터치 센싱 신호를 출력하는 수신전극패턴(420)을 포함한다. 본 실시예에서, 설명의 편의를 위해 터치 구동 신호가 인가되는 송신전극패턴(410) 및 터치 센싱 신호를 출력하는 수신전극패턴(420)으로 구분하였으나, 수신전극패턴(420)에 터치 구동 신호가 인가되고 송신전극패턴(410)이 터치 센싱 신호를 정전용량 측정회로(120)에 출력할 수도 있다. 본 실시예에서, 상기 터치센서들(114)을 구성하는 상기 송신전극패턴(410) 및 상기 수신전극패턴(420)은 동일한 기판상에 형성된다. 동일한 기판에 터치센서들이 형성되면 통상적으로 싱글 레이어 구조의 터치스크린이라 칭한다.

상기 송신전극패턴(410)은 제1 방향으로 연장된 송신줄기부(412)와 삼각침 형상을 갖고서 상기 송신줄기부(412)에서 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제1 송신가지부들(414)을 포함한다. 본 실시예에서, 제1 방향은 Y축과 평행하고, 제2 방향은 X축과 평행하다.

상기 송신전극패턴(410)이 최외곽에 형성된 경우, 상기 송신전극패턴(410)은 상기 송신줄기부(412)와 상기 제1 송신가지부들(414)을 포함한다. 한편, 상기 송신전극패턴(410)의 외곽에 수신전극패턴(420)이 형성된 경우, 상기 송신전극패턴(410)은 상기 송신줄기부(412)에서 상기 제3 방향을 따라 쐐기 형상을 갖도록 연장된 복수의 제2 송신가지부들(416)을 더 포함한다. 여기서, 상기 제1 송신가지부들(414)과 상기 제2 송신가지부들(416)은 상기 송신줄기부(412)를 기준으로 서로 대칭된다.

상기 수신전극패턴(420)은 상기 제1 방향으로 연장된 수신줄기부(422)와 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부(422)에서 상기 제2 방향에 반대되는 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제1 수신가지부들(424)을 포함한다.

상기 수신전극패턴(420)은 상기 수신줄기부(422)에서 상기 제2 방향을 따라 쐐기 형상을 갖도록 연장된 복수의 제2 수신가지부들(426)을 더 포함한다. 상기 제1 수신가지부(424)와 상기 제2 수신가지부(426)는 상기 수신줄기부(422)를 기준으로 서로 대칭된다.

상기 제1 송신가지부(414), 상기 제1 수신가지부(424) 및 상기 제2 수신가지부(426) 각각은 직각 삼각형상을 갖는다. 상기 제1 송신가지부(414)의 빗변과 상기 제1 수신가지부(424)의 빗변은 서로 마주하고, 상기 제1 수신가지부(424)와 상기 제2 수신가지부(426)는 상기 수신줄기부(422)를 기준으로 서로 대칭된다.

상기 수신줄기부(422)의 폭은 상기 송신줄기부(412)의 폭보다 넓다.

상기 정전용량 측정회로(120)는 상기 베이스 기판(112)의 단변과 평행하게 상기 주변영역(PA)에 형성되고, 상기 터치센서들(114) 각각의 양단에 연결된다. 상기 정전용량 측정회로(120)는 상기 터치센서(114)의 정전용량 변화를 감지하여 터치위치를 산출한다.

도 2은 도 1에 도시된 정전용량식 터치패널을 통한 정전용량 감지 원리를 개략적으로 설명하기 위한 개념도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 정전용량식 터치패널(100)에는 복수의 터치센서들(114)이 배치된다. 상기 터치센서(114)는 단위 면적당 일정한 저항을 갖는 ITO(Indium Thin Oxide)나 CNT(Carbon Nano Tube) 등의 도전성 매질을 특정한 형태의 패턴으로 제작된다. 본 실시예에서, 상기 터치센서(114)는 단일층으로 구성된다.

상기 터치센서(114)는 왼쪽으로부터 오른쪽으로 일정한 저항성분(r)을 갖게 되며, 해당 저항성분과 공기 중 또는 가상의 접지로 매우 작은 값의 기생 정전용량(c)을 갖고 있다.

이 상태에서 f 위치에 인체에 의한 터치가 발생하였다는 가정하에 좌측에서 우측(즉, 제1 감지방향)으로 감지신호를 인가할 경우, 신호는 5*(r//c)+Cf의 지연 현상이 발생하며, 우측에서 좌측(즉, 제2 감지방향)으로 감지신호를 인가할 경우 신호는 3*(r//c)+Cf의 지연 현상이 발생된다. 여기서, Cf는 손가락으로 인해 증가하는 캐패시턴스이다.

r1 및 r2의 저항값 각각을 5*r 및 3*r이라 가정하면, 터치센서(114)의 좌/우간의 위치를 구하기 위한 제1 감지 방향에 대응하는 제1 시상수 지연은 r1*Cf = 5*r*cf이고, 제2 감지 방향에 대응하는 제2 시상수 지연은 r2*Cf = 3*r*cf이다.

제1 시상수 지연과 제2 시상수 지연간의 비율은 터치센서(114)에서의 터치 위치이다.

터치센서(114)의 길이를 1이라 가정하면, 터치 위치는 제1 시상수 지연과 제2 시상수 지연의 비율로 산출할 수 있다.

즉, (r1*Cf) : (r1*cf) = (5*r*Cf) : (3*r*Cf)이다.

이때 r과 Cf는 상수이므로(즉, r은 단위 길이당 선저항, Cf는 손가락으로부터 발생한 캐패시턴스), 결국 위치의 비율은 5 : 3이다. 터치센서의 길이를 80mm로 가정하면, 터치 포인트는 제1 감지 방향을 기준으로 좌측(L)에서 50mm 이격된 부분이 터치포인트가 된다. 반대로 터치 포인트는 제2 감지 방향을 기준으로 우측(R)에서 30mm 이격된 부분이 터치 포인트가 된다.

이러한 지연된 시간 차이를 이용하여 터치가 발생한 지점의 터치센서(114)상의 물리적인 위치를 계산할 수 있다.

상기한 내용을 일반화하기 위하여 각각의 a, b, c, d, e, f, g, h 및 i의 지점에 인체에 의한 터치(Cf)가 발생하였을 경우에 대한 제1 감지방향과 제2 감지방향의 감지신호에 대한 지연 현상을 도식화하면 도 3과 같다.

도 3은 도 2에 도시된 제1 감지방향 및 제2 감지방향에 따른 감지 신호 지연 현상을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.

도 3을 참조하면, 제1 감지방향은 터치의 위치가 a에서 i로 진행함에 따라 감지신호의 지연 시간이 증가하는 현상이 발생한다. 제2 감지방향은 터치의 위치가 a에서 i로 진행함에 따라 감지신호의 지연 시간이 감소하는 현상을 나타낸다.

상기 제1 감지방향을 따라 산출한 지연 시간과 상기 제2 감지방향을 따라 산출한 지연 시간간의 차이는 각각의 터치센서상의 물리적 위치에 대응하는 구조를 갖는다.

각각의 제1, 제2 감지방향에 의한 시간 지연 효과는 실제 현상에서는 도 3와 같이 일정 기울기를 갖는 직선형상은 아니지만 직선형상과 매우 유사한 형상을 갖고 있어 이를 직선으로 표현하였다.

이하에서, 본 발명에서 터치센서를 정의하는 삼각형의 저항치 계산을 설명한다.

도 4는 도 1에 도시된 터치센서의 저항치 계산을 설명하기 위한 평면도이다.

도 4를 참조하면, 세로 방향 라인저항은 H2/L2*100Ω*2 = Ra로 가정한다. 여기서, 면저항은 100Ω인 것으로 가정한다. 예를들어, L2가 10nm이고 H2가 1mm인 경우, 세로 방향 라인저항은 1/10*100Ω*2 = 20Ω이다.

좌측 삼각형을 Ra1이라 하고 우측 삼각형을 Ra2라 칭한다. 상기 좌측 삼각형 및 상기 우측 삼각형은 송신전극패턴의 제1 송신가지부(도 1의 414)일 수도 있고 제2 송신가지부(도 1의 416)일 수도 있다. 또한 상기 좌측 삼각형 및 상기 우측 삼각형은 수신전극패턴의 제1 수신가지부(도 1의 424)일 수도 있고 제2 수신가지부(도 1의 426)일 수도 있다.

중간 중심가지 라인저항은 H2/L1*100Ω = Rc로 가정한다. 예를들어, L1가 1nm이고 H2가 1mm인 경우, 라인저항은 1/1*100Ω = 100Ω이다.

연결 부위 라인저항치은 H1/L1*100Ω = Rc로 가정한다. 예를들어, L1가 1nm이고 H2가 2mm인 경우, 라인저항은 2/1*100Ω = 200Ω이다.

결국 단위 쐐기꼴의 총 저항은 Ra1과 Ra2, Rb의 병렬저항치와 Rc의 합산이다. 즉, Ra1/Rs2//Rb+Rc = (100//100//20)+200 = 14.29+200 = 214.29Ω이다.

쐐기꼴들이 세로 방향으로 100개 연결되어 있으면, 총 터치센서의 라인저항치는 21.42㏀이다. 이때, 쐐기꼴의 길이가 3mm(H3)일 경우, 터치센서의 총 길이는 300mm이다. 이는 중형스크린의 한변의 크기에 대응할 수 있다.

단위 쐐기꼴의 패턴들이 좌우로 20개가 배치되어 있다면, 최우측이나 최좌측의 폭은 10cm(즉, 10mm/2*20 = 100mm)이다.

만일, L2를 20mm로 가정하면 전체 좌우 폭은 20cm가 된다. 이러한 L2의 폭을 약 20mm 내지 50mm 수준으로 관리하게 된다면, 적은 채널수로 넓은 터치 스크린 영역을 터치감지 영역을 만들 수 있다. 즉, 터치센서의 폭을 40mm 내지 100mm 수준으로 넓혀 작은 채널수로도 큰 크기의 대화면 터치스크린을 싱글레이어로 구현할 수 있다.

통상적으로, 중대형 터치센서에서 서로 다른 터치센서간의 위치를 감지하기 위해 터치센서의 개수를 증가시키는데 한계가 있다. 또한, 터치센서의 폭을 넓히면 터치센서들간의 간격이 증가하여 터치시 터치 분해능이 낮다.

하지만, 본 발명에 따라 터치센서의 폭 방향으로 터치센서를 쐐기 형상으로 서로 맞물리게 구성하므로써 터치센서의 폭이 넓더라도 터치센서와 터치센서간의 터치 분해능을 증가시켜 터치의 선형성과 정확성을 확보할 수 있다.

도 5a는 제1 비교예에 따른 터치센서를 설명하기 위한 평면도이다. 도 5b는 제2 비교예에 따른 터치센서를 설명하기 위한 평면도이다.

통상적으로 8mm 직경의 도전봉(또는 스타일러스펜) 또는 손가락의 접촉 영역의 터치를 감지하기 위해 터치센서의 폭은 8mm 미만의 폭을 가져야 터치감지가 용이하다. 즉, 도 5a에서 터치센서 1, 2, 3 및 4 각각의 폭은 8mm 미만인 것이 바람직하다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 도전봉이 접촉하는 위치 A, B, C는 각각 터치센서 1과 터치센서 2의 사이, 터치센서 2와 터치센서 3의 사이 및 터치센서 3 및 터치센서 4의 사이에 배치되므로 가로 방향의 위치는 터치센서들간의 감도 비율로 정확하게 계산할 수 있다. 따라서, 터치의 선형성 및 정확성을 확보할 수 있다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 도전봉이 접촉하는 위치 A, B, C는 터치센서 1에만 배치되므로 가로 방향의 위치는 터치센서들간의 감도 비율로 정확히 계산할 수 없다. 따라서, 터치의 선형성 및 정확성을 확보할 수 없다.

하지만, 본 발명에 따르면, 도 5b에 도시된 터치센서 1과 2 각각을 쐐기 형상(또는 삼각침 형상)으로 형성하고 형성된 쐐기 형상의 터치센서들이 서로 맞물리도록 형성하므로써 터치센서 1과 2의 감도를 형성하여 위치를 정확하게 계산할 수 있다.

그러면, 이하에서 터치좌표 산출 방법에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 터치좌표 산출 방법을 설명하기 위한 평면도이다.

도 6을 참조하면, 터치포인트가 특정 위치에서 발생되면 터치센서들에 연결된 각 전극패드들에서 센싱값들은 감지된다. 본 실시예에서, 관찰자 관점에서 상측에 제1 전극패드(A0)가 배치되고 하측에 제2 전극패드(B0)가 배치된다. 이러한 방식으로 상측에는 제3 전극패드(A1), 제5 전극패드(A2), 제7 전극패드(A4) 및 제9 전극패드(A4)가 순차적으로 배치된다. 또한, 하측에는 제4 전극패드(B1), 제6 전극패드(B2), 제8 전극패드(B3) 및 제10 전극패드(B4)가 순차적으로 배치된다.

설명의 편의를 위해, 센서값들은 아래와 같이 정의할 수 있다.

C_a0b0은 제1 전극패드(A0)에서 제2 전극패드(B0)를 향하는 제1 방향의 센싱값이다. C_b0a0은 제2 전극패드(B0)에서 제1 전극패드(A0)를 향하는 제2 방향의 센싱값이다. C_a1b1은 제3 전극패드(A1)에서 제4 전극패드(B1)를 향하는 제1 방향의 센싱값이다. C_b1a1은 제4 전극패드(B1)에서 제3 전극패드(A1)를 향하는 제2 방향의 센싱값이다. C_a2b2은 제5 전극패드(A2)에서 제6 전극패드(B2)를 향하는 제1 방향의 센싱값이다. C_b2a2은 제6 전극패드(B2)에서 제5 전극패드(A2)를 향하는 제2 방향의 센싱값이다.

터치좌표의 X값은 다양한 방식들로 산출될 수 있다.

일례로, 서로 인접하는 터치센서에서 서로 동일한 방향의 센싱값들의 비율을 근거로 터치좌표의 X값을 산출할 수 있다. 예를들어, C_a1b1과 C_a2b2의 비율로 터치좌표의 X값을 산출할 수 있다.

다른 예로, 서로 인접하는 터치센서에서 서로 반대 방향의 센싱값들의 비율을 근거로 터치좌표의 X값을 산출할 수 있다. 예를들어, C_b1a1과 C_b2a2의 비율로 터치좌표의 X값을 산출할 수 있다.

또 다른 예로, 서로 인접하는 터치센서에서 서로 동일한 방향의 센싱값들의 합과 서로 인접하는 터치센서에서 서로 반대 방향의 센싱값들의 합의 비율을 근거로 터치좌표의 X값을 산출할 수 있다. 예를들어, (C_a1b1+C_a2b2)과 (C_b1a1+C_b2a2)의 비율로 터치좌표의 X값을 산출할 수 있다.

또한, 터치좌표의 Y값은 다양한 방식으로 산출될 수 있다.

예를들어, 서로 동일한 터치센서에서 서로 반대 방향의 센싱값들의 비율을 근거로 터치좌표의 X값을 산출할 수 있다. 예를들어, C_a1b1과 C_b1a1의 비율로 터치좌표의 Y값을 산출할 수 있다.

다른 예로, 서로 동일한 터치센서에서 서로 반대 방향의 센싱값들의 비율을 근거로 터치좌표의 X값을 산출할 수 있다. 예를들어, C_a2b2과 C_b2a2의 비율로 터치좌표의 Y값을 산출할 수 있다.

또 다른 예로, 서로 인접하는 터치센서에서 서로 반대 방향의 센싱값들의 합과 서로 인접하는 터치센서에서 서로 동일한 방향의 센싱값들의 합의 비율을 근거로 터치좌표의 X값을 산출할 수 있다. 예를들어, (C_a1b1 + C_a2b2)과 (C_b1a1 + C_b2a2)의 비율로 터치좌표의 Y값을 산출할 수 있다.

상술된 방식으로 터치좌표의 X좌표와 Y좌표를 산출하여 터치좌표를 산출할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전용량식 터치감지장치를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.

도 7을 참조하면, 정전용량식 터치감지장치(200)은 정전용량식 터치패널(210) 및 정전용량 측정회로(220)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 정전용량 측정회로(220)가 정전용량식 터치패널(210)의 단변에 인접하게 배치된 경우가 도시된다.

상기 정전용량식 터치패널(210)은 베이스 기판(212) 및 복수의 터치센서들(214)을 포함한다.

상기 베이스 기판(212)은 터치영역(TA)과 주변영역(PA)을 갖는다. 본 실시예에서, 상기 베이스 기판(212)은 장변과 단변에 의해 정의되는 직사각 형상을 갖는다.

상기 터치센서들(214)은 상기 터치영역(TA)에 형성된다. 특히, 상기 터치센서들(212)은 상기 베이스 기판(112)의 장변과 평행하게 형성된다. 본 실시예에서, 상기 터치센서들(214) 각각은 터치 구동 신호가 인가되는 송신전극패턴(510) 및 터치 센싱 신호를 출력하는 수신전극패턴(520)을 포함한다. 본 실시예에서, 설명의 편의를 위해 터치 구동 신호가 인가되는 송신전극패턴(510) 및 터치 센싱 신호를 출력하는 수신전극패턴(520)으로 구분하였으나, 수신전극패턴(520)에 터치 구동 신호가 인가되고 송신전극패턴(510)이 터치 센싱 신호를 정전용량 측정회로(220)에 출력할 수도 있다.

상기 송신전극패턴(510)은 제1 방향으로 연장된 송신줄기부(512)와 삼각침 형상을 갖고서 상기 송신줄기부(512)에서 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제1 송신가지부들(514)을 포함한다. 본 실시예에서, 제1 방향은 Y축과 평행하고, 제2 방향은 X축과 평행하다.

상기 수신전극패턴(520)은 상기 제1 방향으로 연장된 수신줄기부(522)와 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부(522)에서 상기 제2 방향에 반대되는 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제1 수신가지부들(524)을 포함한다.

상기 제1 송신가지부(514) 및 상기 제1 수신가지부(524) 각각은 직각 삼각형상을 갖는다. 상기 제1 송신가지부(514)의 빗변과 상기 제1 수신가지부(524)의 빗변은 서로 마주한다.

상기 송신줄기부(512)의 폭과 상기 수신줄기부(522)의 폭은 동일할 수 있다. 상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 베이스 기판(212)의 단변과 평행하게 상기 주변영역(PA)에 형성되고, 상기 터치센서들(214) 각각의 양단에 연결된다. 상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 터치센서(214)의 정전용량 변화를 감지하여 터치위치를 산출한다.

상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 베이스 기판(212)의 단변과 평행하게 상기 주변영역(PA)에 형성되고, 상기 터치센서들(214) 각각의 양단에 연결된다. 상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 터치센서(214)의 정전용량 변화를 감지하여 터치위치를 산출한다.

제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때, 상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 제1 센싱값(C_a1b1)과 상기 제3 센싱값(C_a2b2)의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출할 수 있다.

또는 상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 제2 센싱값(C_b1a1)과 상기 제4 센싱값(C_b2a2)의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출할 수 있다.

또는 상기 X좌표는 상기 제1 센싱값(C_a1b1)과 상기 제2 센싱값(C_b1a1)의 합산인 제1 합산값과 상기 제3 센싱값(C_a2b2)과 상기 제4 센싱값(C_b2a2)의 합산인 제2 합산값의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출할 수 있다.

한편, 상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 제1 센싱값(C_a1b1)과 상기 제2 센싱값(C_b1a1)의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출할 수 있다.

또는 상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 제2 센싱값(C_b1a1)과 상기 제4 센싱값(C_b2a2)의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출할 수 있다.

또는 상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 제1 센싱값(C_a1b1)과 상기 제3 센싱값(C_a2b2)의 합산인 제3 합산값과 상기 제2 센싱값(C_b1a1)과 상기 제4 센싱값(C_b2a2)의 합산인 제4 합산값의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전용량식 터치감지장치를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.

도 8을 참조하면, 정전용량식 터치감지장치(300)은 정전용량식 터치패널(310) 및 정전용량 측정회로(320)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 정전용량 측정회로(320)가 정전용량식 터치패널(310)의 단변에 인접하게 배치된 경우가 도시된다.

상기 정전용량식 터치패널(310)은 베이스 기판(312) 및 복수의 터치센서들(314)을 포함한다.

상기 베이스 기판(312)은 터치영역(TA)과 주변영역(PA)을 갖는다. 본 실시예에서, 상기 베이스 기판(312)은 장변과 단변에 의해 정의되는 직사각 형상을 갖는다.

상기 터치센서들(314)은 상기 터치영역(TA)에 형성된다. 특히, 상기 터치센서들(312)은 상기 베이스 기판(312)의 장변과 평행하게 형성된다. 본 실시예에서, 상기 터치센서들(314) 각각은 터치 구동 신호가 인가되는 송신전극패턴(610) 및 터치 센싱 신호를 출력하는 수신전극패턴(620)을 포함한다. 본 실시예에서, 설명의 편의를 위해 터치 구동 신호가 인가되는 송신전극패턴(610) 및 터치 센싱 신호를 출력하는 수신전극패턴(620)으로 구분하였으나, 수신전극패턴(620)에 터치 구동 신호가 인가되고 송신전극패턴(610)이 터치 센싱 신호를 정전용량 측정회로(320)에 출력할 수도 있다.

상기 송신전극패턴(610)은 제1 방향으로 연장된 송신줄기부(612)와 삼각침 형상을 갖고서 상기 송신줄기부(612)에서 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제1 송신가지부들(614)을 포함한다. 본 실시예에서, 제1 방향은 Y축과 평행하고, 제2 방향은 X축과 평행하다.

상기 수신전극패턴(620)은 상기 제1 방향으로 연장된 수신줄기부(622)와 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부(622)에서 상기 제2 방향에 반대되는 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제1 수신가지부들(624)을 포함한다.

상기 수신전극패턴(620)은 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부(622)에서 상기 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제2 수신가지부들(626)을 더 포함한다. 상기 제1 수신가지부(624)와 상기 제2 수신가지부(626)는 상기 수신줄기부(622)를 기준으로 서로 대칭된다.

상기 제1 송신가지부(614), 상기 제1 수신가지부(624) 및 상기 제2 수신가지부(626) 각각은 직각 삼각형상을 갖는다. 상기 제1 송신가지부(614)의 빗변과 상기 제1 수신가지부(624)의 빗변은 서로 마주하고, 상기 제1 수신가지부(624)와 상기 제2 수신가지부(626)는 상기 수신줄기부(622)를 기준으로 서로 대칭된다.

상기 수신줄기부(622)의 폭은 최외곽 송신줄기부(612)의 폭보다 넓다.

상기 정전용량 측정회로(320)는 상기 베이스 기판(312)의 단변과 평행하게 상기 주변영역(PA)에 형성되고, 상기 터치센서들(314) 각각의 양단에 연결된다. 상기 정전용량 측정회로(320)는 상기 터치센서(314)의 정전용량 변화를 감지하여 터치위치를 산출한다.

제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때, 상기 정전용량 측정회로(220)는 상기 제1 센싱값(C_a1b1)과 상기 제3 센싱값(C_a2b2)의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출할 수 있다.

또는 상기 정전용량 측정회로(320)는 상기 제2 센싱값(C_b1a1)과 상기 제4 센싱값(C_b2a2)의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출할 수 있다.

또는 상기 X좌표는 상기 제1 센싱값(C_a1b1)과 상기 제2 센싱값(C_b1a1)의 합산인 제1 합산값과 상기 제3 센싱값(C_a2b2)과 상기 제4 센싱값(C_b2a2)의 합산인 제2 합산값의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출할 수 있다.

한편, 상기 정전용량 측정회로(320)는 상기 제1 센싱값(C_a1b1)과 상기 제2 센싱값(C_b1a1)의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출할 수 있다.

또는 상기 정전용량 측정회로(320)는 상기 제2 센싱값(C_b1a1)과 상기 제4 센싱값(C_b2a2)의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출할 수 있다.

또는 상기 정전용량 측정회로(320)는 상기 제1 센싱값(C_a1b1)과 상기 제3 센싱값(C_a2b2)의 합산인 제3 합산값과 상기 제2 센싱값(C_b1a1)과 상기 제4 센싱값(C_b2a2)의 합산인 제4 합산값의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출할 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 터치센서들 각각의 형상을 쐐기형상으로 구현함으로써, 터치센서의 폭을 넓힐 수 있고 채널수를 줄일 수 있어 작은 채널수로도 큰 크기의 대화면 터치스크린을 싱글레이어로 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 터치센서의 일측부에 기준신호를 인가하고, 터치시 터치센서에 형성된 저항과 커패시턴스에 의해 상기 터치센서를 종단하며 전압 변화된 기준신호를 터치센서의 타측부를 통해 수신하도록 구성된 정전용량 측정회로와 상기 터치센서간의 저항값 차이를 보정하므로써, 측정된 터치 시간의 왜곡을 줄여 전압변화를 정밀하게 측정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 정전용량식 터치패널은 터치 위치를 감지하는 감지 장치에 탑재되어 다양한 제품에 탑재되어 응용될 수 있다. 현재 터치스크린 방식의 제품은 폭넓은 분야에서 사용되고 있고, 공간상의 이점으로 빠르게 버튼 방식의 기기들을 대체하고 있다. 가장 폭발적인 수요는 역시 휴대폰 분야라고 할 수 있다. 특히 휴대폰에서는 그 편의성뿐만 아니라 단말의 크기가 민감한 분야라서 별도의 키를 마련하지 않거나 키를 최소화하는 터치 폰 방식이 요즘 크게 각광을 받고 있는 것이 주지의 사실이다. 따라서 본 발명에 따른 정전용량식 터치패턴이 탑재된 감지장치는 휴대폰에 채용할 수 있음을 물론이고, 터치스크린을 채용한 TV, 은행의 현금 입출납을 자동적으로 대행하는 ATM기, 엘리베이터, 지하철 등에서 사용되는 티켓 발급기, PMP, e-book 단말기, 네비게이션 등에 폭넓게 사용될 수 있다. 이 외에도 사용자 인터페이스가 필요한 모든 분야에서 터치 스크린은 빠르게 기존의 버튼식 인터페이스를 대체해가고 있음은 자명하다.

100, 200, 300 : 정전용량식 터치감지장치
110, 210, 310 : 정전용량식 터치패널
120, 220, 320 : 정전용량 측정회로
112, 212, 312 : 베이스 기판 114, 214, 314 : 터치센서들
TA : 터치영역 PA : 주변영역
410, 510, 610 : 송신전극패턴 420, 520, 620 : 수신전극패턴
412, 512 : 송신줄기부 414, 514 : 제1 송신가지부들
416 : 제2 송신가지부들 422, 622 : 수신줄기부
424, 624 : 제1 수신가지부들 426, 626 : 제2 수신가지부들

Claims (19)

1. 터치영역과 상기 터치영역을 둘러싸는 주변영역을 갖는 정전용량식 터치패널에서,
   제1 방향으로 연장된 송신줄기부 및 상기 송신줄기부에서 제2 방향을 따라 삼각침 형상으로 연장된 복수의 제1 송신가지부들을 갖는 송신전극패턴; 및
   상기 제1 방향으로 연장된 수신줄기부 및 상기 수신줄기부에서 상기 제2 방향에 반대되는 제3 방향을 따라 삼각침 형상으로 연장된 복수의 제1 수신가지부들을 갖는 수신전극패턴을 포함하되,
   상기 송신줄기부의 길이 및 상기 수신줄기부의 길이 각각은 상기 터치영역의 장변의 길이와 동일하고,
   상기 송신전극패턴의 양단 및 상기 수신전극패턴의 양단은 외부의 정전용량 측정회로에 연결된 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 송신줄기부 및 상기 제1 송신가지부들은 쐐기 형상을 정의하고,
   상기 수신줄기부 및 상기 제1 수신가지부들은 쐐기 형상을 정의하는 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
3. 제1항에 있어서, 상기 송신전극패턴은 삼각침 형상을 갖고서 상기 송신줄기부에서 상기 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제2 송신가지부들을 더 포함하고,
   상기 제2 송신가지부들과 상기 제1 송신가지부들은 상기 송신줄기부를 기준으로 서로 대칭된 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
4. 제1항에 있어서, 상기 수신전극패턴은 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부에서 상기 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제2 수신가지부들을 더 포함하고,
   상기 제1 수신가지부와 상기 제2 수신가지부는 상기 수신줄기부를 기준으로 서로 대칭된 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 송신가지부, 상기 제1 수신가지부 및 상기 제2 수신가지부 각각은 직각삼각형상을 갖고,
   상기 제1 송신가지부의 빗변과 상기 제1 수신가지부의 빗변은 서로 마주하고,
   상기 제1 수신가지부와 상기 제2 수신가지부는 상기 수신줄기부를 기준으로 서로 대칭된 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
6. 제4항에 있어서, 상기 수신줄기부의 폭은 상기 송신줄기부의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
7. 제1항에 있어서, 상기 송신전극패턴과 상기 수신전극패턴은 하나의 터치센서를 정의하고,
   상기 제1 송신가지부 및 상기 제1 수신가지부 각각은 직각삼각형상을 갖고,
   상기 제1 송신가지부의 빗변과 상기 제1 수신가지부의 빗변은 서로 마주하는 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
8. 제7항에 있어서, 상기 송신줄기부의 폭은 상기 수신줄기부의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
9. 제1항에 있어서, 상기 송신전극패턴은 삼각침 형상을 갖고서 상기 송신줄기부에서 상기 제3 방향을 따라 연장된 복수의 제2 송신가지부들을 더 포함하고,
   상기 제2 송신가지부들과 상기 제1 송신가지부들은 상기 송신줄기부를 기준으로 서로 비대칭된 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
10. 제1항에 있어서, 상기 수신전극패턴은 삼각침 형상을 갖고서 상기 수신줄기부에서 상기 제2 방향을 따라 연장된 복수의 제2 수신가지부들을 더 포함하고,
    상기 제1 수신가지부와 상기 제2 수신가지부는 상기 수신줄기부를 기준으로 서로 비대칭된 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 송신가지부, 상기 제1 수신가지부 및 상기 제2 수신가지부 각각은 직각삼각형상을 갖고,
    상기 제1 송신가지부의 빗변과 상기 제1 수신가지부의 빗변은 서로 마주하고,
    상기 제1 수신가지부와 상기 제2 수신가지부는 상기 수신줄기부를 기준으로 서로 비대칭된 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
12. 제10항에 있어서, 상기 수신줄기부의 폭은 상기 송신줄기부의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치패널.
13. 터치영역과 상기 터치영역을 둘러싸는 주변영역을 갖고, Y축을 따라 연장되고 X축을 따라 상기 터치영역에 배열된 복수의 터치센서들을 포함하는 정전용량식 터치패널; 및
    상기 터치센서들 각각의 양단에 연결되어 상기 터치센서의 정전용량 변화를 감지하여 터치위치를 측정하는 정전용량 측정회로를 포함하되,
    상기 터치센서들 각각은,
    Y축과 평행한 제1 방향으로 연장된 송신줄기부와 상기 송신줄기부에서 X축과 평행한 제2 방향을 따라 삼각침 형상으로 연장된 복수의 제1 송신가지부들을 갖는 송신전극패턴; 및
    상기 제1 방향으로 연장된 수신줄기부와 상기 수신줄기부에서 상기 제2 방향에 반대되는 제3 방향을 따라 삼각침 형상으로 연장된 복수의 제1 수신가지부들을 갖는 수신전극패턴을 포함하되,
    상기 송신줄기부의 길이 및 상기 수신줄기부의 길이 각각은 상기 터치영역의 장변의 길이와 동일하고,
    상기 송신전극패턴의 양단 및 상기 수신전극패턴의 양단은 상기 정전용량 측정회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치감지장치.
14. 제13항에 있어서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때,
    상기 정전용량 측정회로는 상기 제1 센싱값과 상기 제3 센싱값의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치감지장치.
15. 제13항에 있어서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때,
    상기 정전용량 측정회로는 상기 제2 센싱값과 상기 제4 센싱값의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치감지장치.
16. 제13항에 있어서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때,
    상기 정전용량 측정회로는 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값의 합산인 제1 합산값과 상기 제3 센싱값과 상기 제4 센싱값의 합산인 제2 합산값의 비율을 근거로 터치위치의 X좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치감지장치.
17. 제13항에 있어서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때,
    상기 정전용량 측정회로는 상기 제1 센싱값과 상기 제2 센싱값의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치감지장치.
18. 제13항에 있어서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때,
    상기 정전용량 측정회로는 상기 제2 센싱값과 상기 제4 센싱값의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치감지장치.
19. 제13항에 있어서, 제1 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제1 센싱값(C_a1b1), 상기 제1 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제2 센싱값(C_b1a1), 상기 제1 터치센서에 인접하는 제2 터치센서의 일측에서 타측 방향의 센싱값을 제3 센싱값(C_a2b2), 그리고 상기 제2 터치센서의 타측에서 일측 방향의 센싱값을 제4 센싱값(C_b2a2)으로 각각 정의할 때,
    상기 정전용량 측정회로는 상기 제1 센싱값과 상기 제3 센싱값의 합산인 제3 합산값과 상기 제2 센싱값과 상기 제4 센싱값의 합산인 제4 합산값의 비율을 근거로 터치위치의 Y좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 정전용량식 터치감지장치.
    

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