KR20110112490A

KR20110112490A - Panel and device for sensing touch input

Info

Publication number: KR20110112490A
Application number: KR1020100031607A
Authority: KR
Inventors: 민동진
Original assignee: (주)멜파스
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2011-10-13
Also published as: KR101713940B1

Abstract

본 발명은 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 접촉 감지 패널은, 기판, 및 상기 기판상에 마련되고 제1축 방향으로 연장되는 하나 이상의 감지 영역을 포함하고, 상기 감지 영역은 제1전극과, 상기 제1전극을 둘러싸는 제2전극을 포함하며, 상기 기판의 가장자리에 인접한 일부의 감지 영역은 다른 감지 영역에 비해 그 폭이 좁게 형성된다. 본 발명에 따르면, 접촉 물체를 감지할 수 있는 유효 감지 영역의 가장자리에 인접한 감지 영역 또는 감지 전극의 폭이나 형상을 유효 감지 영역의 가장자리에 인접하지 않은 다른 감지 영역 또는 감지 전극과 다르게 함으로써, 가장자리에 인가되는 접촉 입력을 정확히 판단할 수 있는 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치를 제공할 수 있다.The present invention relates to a touch sensing panel and a touch sensing device. The touch sensing panel according to the present invention includes a substrate and at least one sensing region provided on the substrate and extending in a first axis direction, wherein the sensing region comprises a first electrode and a first electrode surrounding the first electrode. It includes two electrodes, a portion of the sensing region adjacent to the edge of the substrate is formed narrower than the other sensing region. According to the present invention, the width or shape of the sensing region or the sensing electrode adjacent to the edge of the effective sensing region capable of sensing a contact object is different from that of the other sensing region or the sensing electrode not adjacent to the edge of the effective sensing region. A touch sensing panel and a touch sensing apparatus capable of accurately determining the applied touch input may be provided.

Description

Touch Sensing Panels and Touch Sensing Devices {PANEL AND DEVICE FOR SENSING TOUCH INPUT}

본 발명은 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치에 관한 것으로서, 동시에 또는 순차적으로 인가되는 하나 이상의 접촉 입력을 판단할 수 있는 단층(Single-Layer) 구조 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensing panel and a touch sensing apparatus, and to a single-layer structure touch sensing panel and a touch sensing apparatus capable of determining one or more touch inputs applied simultaneously or sequentially.

터치스크린이 장착된 휴대폰이 널리 보급되고, 다양한 종류의 스마트 폰이 대중화되면서 접촉 감지 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 대표적인 접촉 감지 장치인 터치스크린은 그 동작 방식에 따라 저항막, 정전용량, 초음파, 적외선 방식 등으로 구분할 수 있으며, 이 가운데 정전용량 방식 터치스크린은 내구성 및 수명이 뛰어나고 멀티터치 기능을 지원한다는 장점이 있어, 최근 그 적용 분야를 넓혀가고 있다.As mobile phones equipped with touch screens are widely used and various types of smart phones are popularized, research on touch sensing technology is being actively conducted. The touch screen, which is a typical touch sensing device, can be classified into resistive film, capacitive, ultrasonic, and infrared type according to its operation method. Among them, the capacitive touch screen has excellent durability, long life, and multi-touch function. In recent years, the field of application is expanding.

정전용량 방식 터치스크린은 별도의 구동 신호를 인가하지 않고, 접촉 물체와 감지 전극 사이에서 생성되는 자체 정전용량(Self-Capacitance)을 이용하여 접촉 입력을 판단하는 방식과, 소정의 구동 신호를 인가하고 접촉 물체에 의해 다수의 감지 전극 사이에서 발생하는 상호 정전용량(Mutual-Capacitance)을 이용하여 접촉 입력을 판단하는 방식으로 구분할 수 있다. 자체 정전용량을 이용하는 방식은 회로 구성이 간단하고, 구현이 용이한 반면 멀티 터치 판단이 용이하지 않은 단점이 있다. The capacitive touch screen uses a self-capacitance generated between the contact object and the sensing electrode without applying a separate driving signal, and applies a predetermined driving signal. The touch input may be distinguished by using a mutual-capacitance generated between the plurality of sensing electrodes by the contact object. The method using the self capacitance has a disadvantage in that the circuit configuration is simple and easy to implement, but the multi-touch determination is not easy.

반면, 상호 정전용량을 이용하는 방식은 멀티 터치 판단에 있어서 자체 정전용량을 이용하는 방식보다 이점을 갖지만, 2층 구조로 구현해야 하므로 두께가 상승하는 단점이 있다. 또한, 2층 구조를 갖는 상호 정전용량 방식의 터치스크린은 공정단계가 증가하여 1층 구조를 갖는 터치스크린에 비해 제작비용이 상승하는 문제가 있다. 반면, 기존의 1층 구조를 갖는 터치스크린은 멀티 터치를 판단할 수 없는 문제가 있다.On the other hand, the method using the mutual capacitance has an advantage over the method using the self capacitance in the multi-touch determination, but has a disadvantage that the thickness increases because it must be implemented in a two-layer structure. In addition, the mutual capacitive touch screen having a two-layer structure has a problem that the manufacturing cost is increased compared to the touch screen having a one-layer structure by increasing the process steps. On the other hand, the conventional touch screen having a one-layer structure has a problem that can not determine the multi-touch.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 1층 구조로서 하나 이상의 접촉 입력을 정확하게 판단할 수 있고, 접촉 영역의 가장자리에서 접촉 입력 판단의 정확도를 개선한 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and has a one-layer structure that can accurately determine one or more touch inputs, and has a touch sensing panel and a touch sensing device that improve the accuracy of the touch input determination at the edge of the touch area. It aims to provide.

본 발명에 따른 접촉 감지 패널은, 기판, 및 상기 기판상에 마련되고 제1축 방향으로 연장되는 하나 이상의 감지 영역을 포함하고, 상기 감지 영역은 제1전극과 상기 제1전극을 둘러싸는 제2전극을 포함하며, 상기 기판의 가장자리에 인접한 일부의 감지 영역은 다른 감지 영역에 비해 그 폭이 좁은 것을 특징으로 한다.The touch sensing panel according to the present invention includes a substrate and at least one sensing region provided on the substrate and extending in a first axial direction, the sensing region surrounding a first electrode and the first electrode. And a portion of the sensing region adjacent to the edge of the substrate is narrower in width than the other sensing region.

한편, 본 발명에 따른 접촉 감지 장치는, 기판의 일면에 배치되는 복수의 제1전극, 상기 일면에 형성되고, 구동 신호가 인가되는 복수의 제2전극, 및 하나 이상의 접촉 입력을 판단하는 컨트롤러 칩을 포함하고, 상기 제1전극은 상기 제2전극 각각의 내측으로 형성되는 공간에 배치되고, 상기 제1전극 중 상기 기판의 가장자리에 인접한 일부는 다른 제1전극과 다른 형상으로 형성된다.On the other hand, the touch sensing apparatus according to the present invention, a plurality of first electrodes disposed on one surface of the substrate, a plurality of second electrodes formed on one surface, the driving signal is applied, and a controller chip for determining one or more contact inputs The first electrode is disposed in a space formed inside each of the second electrodes, and a portion of the first electrode adjacent to the edge of the substrate is formed to have a different shape from other first electrodes.

본 발명에 따른 접촉 감지 장치는 복수의 전극을 기판의 일면에 배치하고, 컨트롤러 칩은 구동 신호가 인가되는 전극에 의해 둘러싸이는 전극으로부터 접촉 물체에 의해 생성되는 상호 정전용량 변화를 감지하며, 기판의 가장자리에 인접한 전극의 면적 또는 형상이 다른 전극과 다르게 형성된다. 따라서, 2층 구조에 비해 상대적으로 얇은 두께의 접촉 감지 장치에서 잡음의 영향을 줄이고, 신호 감도를 높여 멀티 터치를 포함한 접촉 입력 판단의 정확도를 높일 수 있다.The touch sensing apparatus according to the present invention arranges a plurality of electrodes on one surface of a substrate, and the controller chip detects mutual capacitance change generated by a contact object from an electrode surrounded by an electrode to which a driving signal is applied, The area or shape of the electrode adjacent to the edge is formed differently from other electrodes. Therefore, compared to the two-layer structure, the touch sensing device having a relatively thin thickness can reduce the influence of noise and increase the signal sensitivity, thereby improving the accuracy of the touch input determination including the multi-touch.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 도,
도 2a는 도 1에 도시한 접촉 감지 패널의 A 영역을 확대 도시한 도,
도 2b는 본 발명에 따른 접촉 감지 패널의 배선 패턴의 일실시예를 나타낸 도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3실시예 및 제4실시예에 따른 접촉 감지 패널의 전극 패턴을 도시한 도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 접촉 감지 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도, 및
도 7은 본 발명의 일실시예에 다른 접촉 감지 장치를 도시한 도이다.1 is a view showing a touch sensing panel according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2A is an enlarged view of a region A of the touch sensing panel shown in FIG. 1;
2B is a view showing an embodiment of a wiring pattern of a touch sensing panel according to the present invention;
3 illustrates a touch sensing panel according to a second embodiment of the present invention;
4A and 4B illustrate electrode patterns of a touch sensing panel according to a third embodiment and a fourth embodiment of the present invention;
5 and 6 are provided for explaining the operation of the touch sensing apparatus according to the present invention, and
7 is a diagram illustrating another touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 패널(100)은 기판(110), 기판 상에 형성되는 하나 이상의 감지 영역(120), 기판(110)의 좌우 베젤 영역에 배치되며, 감지 영역(120)과 전기적으로 연결되는 배선 패턴(150)을 포함한다. 배선 패턴(150)은 기판(110)의 일단까지 연장되며, 컨트롤러 칩(미도시)이 실장된 회로 기판(미도시)과 전기적으로 연결되기 위한 본딩 패드를 포함할 수 있다.1 is a diagram illustrating a touch sensing panel according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the touch sensing panel 100 according to the present exemplary embodiment is disposed in a substrate 110, at least one sensing region 120 formed on the substrate, and left and right bezel regions of the substrate 110. And a wiring pattern 150 electrically connected to the 120. The wiring pattern 150 may extend to one end of the substrate 110 and include a bonding pad for electrically connecting to a circuit board (not shown) on which a controller chip (not shown) is mounted.

기판(110)은 감지 영역(120)과 배선 패턴(150), 본딩 패드 등이 배치되고, 컨트롤러 칩이 실장된 회로 기판이 ACF 공정 등으로 부착되는 지지판으로서, PET, PMMA, PC, PI, 또는 강화 글라스, 사파이어 글라스 등과 같은 재료로 마련할 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 접촉 감지 패널(100)이 디스플레이 장치에 부착되는 터치스크린인 경우, 상기 언급한 재료와 같이 빛 투과율이 우수한 재료를 이용하는 것이 바람직하다.The substrate 110 is a support plate on which the sensing region 120, the wiring pattern 150, the bonding pad, and the like are disposed, and a circuit board on which the controller chip is mounted is attached by an ACF process, or the like. It can be provided with materials such as tempered glass and sapphire glass. In particular, when the touch sensing panel 100 according to the present embodiment is a touch screen attached to the display device, it is preferable to use a material having excellent light transmittance, such as the aforementioned material.

감지 영역(120)은 제1축 방향으로 연장되는 하나 이상의 제2전극(130), 및 상기 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향으로 연장되는 하나 이상의 제1전극(140)을 포함한다. 도 1에 도시된 본 실시예에서는, 제1축이 가로 방향, 제2축은 세로 방향에 해당하며, 하나의 감지 영역(120)은 하나의 제2전극(130)과 8개의 제1전극(140)을 포함하고, 전체 접촉 감지 패널(100)에는 총 8개의 감지 영역(120)이 포함된다. 물론, 도 1에 도시한 도면대로 감지 영역(120)과 제2전극(130), 제1전극(140) 사이의 포함관계가 확정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 감지 영역이 구현될 수 있음에 유의해야 할 것이다.The sensing region 120 includes one or more second electrodes 130 extending in the first axial direction, and one or more first electrodes 140 extending in the second axial direction crossing the first axial direction. 1, the first axis corresponds to the horizontal direction and the second axis corresponds to the vertical direction, and one sensing region 120 includes one second electrode 130 and eight first electrodes 140. ), And the entire touch sensing panel 100 includes a total of eight sensing regions 120. Of course, as shown in FIG. 1, the inclusion relationship between the sensing region 120, the second electrode 130, and the first electrode 140 is not determined, and the sensing region may be implemented in various forms. You will have to.

일례로, 하나의 제1전극(140)과 그 주변의 제2전극(130) 일부 영역을 하나의 감지 영역(120)으로 파악하는 것도 가능하다. 이 경우, 앞서 설명한 경우와 달리, 전체 접촉 감지 패널(100)에 총 64개의 감지 영역(120)이 포함된다. 즉, 앞으로 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 [감지 영역]이라는 용어는, 컨트롤러 칩에 연결되는 센싱 채널, 혹은 물리적, 전기적으로 분리된 감지 전극에 의해 정의되는 영역이 아닌, 사용자의 접촉 입력을 판단할 수 있는 일정한 단위 영역으로 이해해야 한다.For example, one region of the first electrode 140 and a portion of the second electrode 130 surrounding the first electrode 140 may be identified as one sensing region 120. In this case, unlike the case described above, the total touch sensing panel 100 includes a total of 64 sensing regions 120. In other words, the term "sensing region" used throughout the present specification is to determine a user's touch input, not an area defined by a sensing channel connected to a controller chip or a sensing electrode physically and electrically separated. It should be understood as a certain unit area where possible.

제1전극(140)은, 해당 제1전극(140)이 포함된 감지 영역(120)을 구성하는 제2전극(130) 내에 마련되는 공간(空間)을 채우도록 배치된다. 도 1을 참조하면, 하나의 제2전극(130)은 그 연장 방향(제1축, 가로 방향)과 교차하는 방향(제2축, 세로 방향)을 따라 마련되는 총 8개의 공간을 포함하고, 하나의 공간에 하나의 제1전극(140)이 배치된다. 물론, 제2전극(130) 내에 마련되는 공간의 연장 방향은 도 1에 도시된 바와 같이 한정될 필요가 없으며, 하나의 공간에 복수의 제1전극(140)이 배치되거나, 컨트롤러 칩의 동일한 센싱 채널에 연결되는 복수의 제1전극(140)이 하나의 공간을 채우도록 배치되는 것도 가능하다.The first electrode 140 is disposed to fill a space provided in the second electrode 130 constituting the sensing region 120 including the first electrode 140. Referring to FIG. 1, one second electrode 130 includes a total of eight spaces provided along a direction (second axis, vertical direction) intersecting with an extension direction (first axis, horizontal direction). One first electrode 140 is disposed in one space. Of course, the extending direction of the space provided in the second electrode 130 need not be limited as shown in FIG. 1, and a plurality of first electrodes 140 are disposed in one space or the same sensing of the controller chip. It is also possible that the plurality of first electrodes 140 connected to the channel are arranged to fill one space.

한편, 기판(110)의 가장자리에 인접하여 배치되는 감지 영역(125)은, 다른 감지 영역(120)에 비해 그 폭이 좁게 형성된다. 본 실시예에서 감지 영역(120, 125)의 폭은, 세로 방향의 높이를 의미하는 것으로 가정한다. 도 1을 참조하면, 기판(110)의 세로 방향 가장자리에 인접한 2개의 감지 영역(125)의 폭이 다른 감지 영역(120)에 비해 좁으며, 일실시예로 가장자리에 인접한 감지 영역(125)의 폭은 다른 감지 영역(120)의 폭의 1/2일 수 있다. 기판(110)의 가장자리는 감지 영역(120)이 배치되는 유효 감지 영역과, 감지 영역(120)이 배치되지 않는 영역의 경계를 의미한다.Meanwhile, the sensing region 125 disposed adjacent to the edge of the substrate 110 has a smaller width than the sensing region 120. In the present embodiment, it is assumed that the widths of the sensing areas 120 and 125 mean height in the vertical direction. Referring to FIG. 1, the widths of the two sensing regions 125 adjacent to the longitudinal edges of the substrate 110 are narrower than those of the other sensing regions 120. In one embodiment, the sensing regions 125 adjacent to the edges of the sensing region 125 are narrow. The width may be one half of the width of the other sensing region 120. An edge of the substrate 110 refers to a boundary between an effective sensing area in which the sensing area 120 is disposed and an area in which the sensing area 120 is not disposed.

접촉 감지 패널(100)은 일반적으로 사람의 손가락과 같은 신체, 혹은 스타일러스 펜과 같은 접촉 물체와 감지 영역(120) 또는 전극(130, 140) 사이에 생성되는 접촉 영역에 의해 발생하는 정전용량 변화에 기초하여 접촉 입력을 판단한다. 접촉 영역은 통상 원형으로 모델링되며, 접촉 입력 판단시에 계산하는 접촉 입력의 위치는 원으로 모델링된 접촉 영역의 중심의 위치에 해당한다.The touch sensing panel 100 is generally used to change capacitance caused by a body such as a human finger or a contact object such as a stylus pen and a contact region generated between the sensing region 120 or the electrodes 130 and 140. The contact input is judged based on this. The contact area is usually modeled as a circle, and the position of the contact input calculated at the time of determining the contact input corresponds to the position of the center of the contact area modeled by the circle.

접촉 입력의 위치에 해당하는 접촉 영역의 중심이 가장자리에 접근하면, 접촉 영역의 일부는 유효 감지 영역에 접촉할 수 없다. 예를 들어 접촉 영역이 세로 방향으로 위쪽 가장자리에 접근하면 접촉 영역의 상부가 감지 영역(120)이 배치되지 않은 영역과 중첩되므로, 접촉 영역의 상부에 대응하는 정전용량 변화가 발생하지 않는다. 결국 접촉 감지 패널이 판단하는 접촉 위치는, 실제 접촉 영역의 중심 위치보다 세로 방향으로 아래쪽으로 계산된다.If the center of the contact area corresponding to the position of the contact input approaches the edge, a part of the contact area cannot contact the effective sensing area. For example, when the contact region approaches the upper edge in the vertical direction, since the upper portion of the contact region overlaps with the region where the sensing region 120 is not disposed, the capacitance change corresponding to the upper portion of the contact region does not occur. As a result, the touch position determined by the touch sensing panel is calculated downward in the longitudinal direction than the center position of the actual touch area.

따라서, 가장자리에 배치되는 감지 영역(125)의 폭을 다른 감지 영역(120)의 폭보다 작도록, 바람직하게는 절반 가량이 되도록 함으로써, 가장자리에서 접촉 위치 판단의 정확도를 높일 수 있다. 이에 대해서는, 후에 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.Therefore, by making the width of the sensing area 125 disposed at the edge smaller than the width of the other sensing area 120, preferably about half, it is possible to increase the accuracy of the contact position determination at the edge. This will be described later with reference to FIG. 6.

감지 영역(120)에 포함되는 제2전극(130)과 제1전극(140)은 각각 기판(110)의 좌우 베젤 영역에 배치되는 배선 패턴(150)을 통해 컨트롤러 칩과 전기적으로 연결된다. 이때, 제1축 상의 동일한 위치에 배치되는 복수의 제1전극(140) 중 적어도 일부를 하나의 배선 패턴(150)에 연결함으로써, 배선 패턴(150)의 수와 그에 따른 베젤 영역의 폭을 줄일 수 있다. 한편, 디스플레이 장치에 부착되는 터치스크린의 경우, 디스플레이 화면이 터치스크린을 통해 사용자에게 표시되도록 접촉 감지 패널(100)의 유효 표시 영역에 배치되는 배선 패턴은 ITO, ZnO, IZO, CNT 등과 같은 투명 전도성 물질로 형성되는 것이 바람직하다.The second electrode 130 and the first electrode 140 included in the sensing region 120 are electrically connected to the controller chip through the wiring patterns 150 disposed in the left and right bezel regions of the substrate 110, respectively. In this case, by connecting at least a portion of the plurality of first electrodes 140 disposed at the same position on the first axis to one wiring pattern 150, the number of wiring patterns 150 and the width of the bezel area corresponding thereto are reduced. Can be. Meanwhile, in the case of the touch screen attached to the display device, the wiring pattern disposed in the effective display area of the touch sensing panel 100 may be transparent conductive such as ITO, ZnO, IZO, CNT, etc. so that the display screen is displayed to the user through the touch screen. It is preferably formed of a material.

제2전극(130)과 제1전극(140)이 기판(110)의 동일한 면에 배치되는 경우, 제2전극(130) 및 제1전극(140)과 연결되는 배선 패턴(150)의 배치가 문제될 수 있다. 제1축 상의 동일한 위치에 배치되는 하나 이상의 제1전극(140)이 컨트롤러 칩의 센싱 채널 하나에 연결되므로, 기판(110)의 베젤 영역에서 배선 패턴(150)의 중첩에 따른 문제가 발생할 수 있다. 이하, 도 2를 참조하여 설명한다.When the second electrode 130 and the first electrode 140 are disposed on the same surface of the substrate 110, the arrangement of the wiring pattern 150 connected to the second electrode 130 and the first electrode 140 may be arranged. It can be a problem. Since one or more first electrodes 140 disposed at the same position on the first axis are connected to one sensing channel of the controller chip, a problem may occur due to the overlap of the wiring patterns 150 in the bezel area of the substrate 110. . A description with reference to FIG. 2 is as follows.

도 2a는 도 1에 도시한 접촉 감지 패널의 A 영역을 확대 도시한 도이다. 먼저 도 2a를 참조하면, 제1전극(140) 각각에 연결되는 배선 패턴 A1, A2, A3, A4이 베젤 영역의 배선 패턴 S8, S7, S6, S5에 각각 연결된다. 앞서 설명한 바와 같이, 접촉 감지 패널(100)의 유효 표시 영역에 배치되는 배선 패턴 A1~A4는 제2전극(130), 및 제1전극(140)과 마찬가지로 ITO, IZO, ZnO, CNT 등과 같은 투명 전도성 물질로 형성되는 것이 바람직하다.FIG. 2A is an enlarged view of region A of the touch sensing panel shown in FIG. 1. Referring first to FIG. 2A, the wiring patterns A1, A2, A3, and A4 connected to each of the first electrodes 140 are respectively connected to the wiring patterns S8, S7, S6, and S5 of the bezel area. As described above, the wiring patterns A1 to A4 disposed in the effective display area of the touch sensing panel 100 are transparent like ITO, IZO, ZnO, CNT, etc., like the second electrode 130 and the first electrode 140. It is preferably formed of a conductive material.

배선 패턴 A1은 배선 패턴 S8에 연결되며, 따라서 배선 패턴 S5~S7과는 절연되어야 한다. 따라서, 도 2a에 도시한 바와 같이 배선 패턴 A1 상의 일부 영역에 소정의 절연 물질을 도포하여 배선 패턴 S5~S7과 배선 패턴 A1을 절연시킨다. 마찬가지로 배선 패턴 A2~A4 상의 일부 영역에 소정의 절연 물질을 도포함으로써, 중첩 없이 제2전극(130) 및 제1전극(140)에서 발생하는 감지 신호를 컨트롤러 칩에서 감지할 수 있다.The wiring pattern A1 is connected to the wiring pattern S8, and therefore, should be insulated from the wiring patterns S5 to S7. Therefore, as shown in FIG. 2A, a predetermined insulating material is applied to a portion of the wiring pattern A1 to insulate the wiring patterns S5 to S7 and the wiring pattern A1. Similarly, by applying a predetermined insulating material on a portion of the wiring patterns A2 to A4, the controller chip may detect the detection signal generated from the second electrode 130 and the first electrode 140 without overlapping.

도 2a에는 배선 패턴 A1~A4가 배선 패턴 S5~S8에 대해 상대적으로 아래에 배치되는 것을 가정하였으나, 이와 반대로 배선 패턴 A1~A4가 배선 패턴 S5~S8의 위에 배치될 수도 있다.In FIG. 2A, it is assumed that the wiring patterns A1 to A4 are disposed below the wiring patterns S5 to S8, but the wiring patterns A1 to A4 may be disposed on the wiring patterns S5 to S8.

도 2b는 본 발명에 따른 접촉 감지 패널의 배선 패턴의 일실시예를 나타낸 도이다. 도 2b를 참조하면, 도 2a와 마찬가지로 배선 패턴 A1~A4에 배선 패턴 S5~S8가 각각 연결된다. 컨트롤러 칩의 센싱 채널에는 제1전극(140)과 연결되는 배선 패턴 S5~S8 이외에, 제2전극(130)과 연결되는 배선 패턴도 연결되어야 한다. 본 실시예에서는, 8개의 제2전극(130)이 구비되고, 제2전극(130)과 연결되는 배선 패턴이 각각 기판(110)의 좌우 베젤 영역에 4개씩 배치되는 것을 가정한다. 따라서, 도 2b에 도시한 바와 같이, 제2전극(130) 각각에 연결되는 배선 패턴 D2, D4, D6, D8이 기판(110)의 우측 베젤 영역에 배치된다.2B is a diagram illustrating an embodiment of a wiring pattern of a touch sensing panel according to the present invention. Referring to FIG. 2B, the wiring patterns S5 to S8 are respectively connected to the wiring patterns A1 to A4 as in FIG. 2A. In addition to the wiring patterns S5 to S8 connected to the first electrode 140, a wiring pattern connected to the second electrode 130 must also be connected to the sensing channel of the controller chip. In the present exemplary embodiment, it is assumed that eight second electrodes 130 are provided, and four wiring patterns connected to the second electrodes 130 are disposed in the left and right bezel regions of the substrate 110, respectively. Therefore, as shown in FIG. 2B, the wiring patterns D2, D4, D6, and D8 connected to the second electrodes 130 are disposed in the right bezel area of the substrate 110.

배선 패턴 D2, D4, D6, D8은 S5~S8에 비해 상대적으로 기판(110)의 가장자리에 배치될 수 있다. 이 경우에도, 각 배선 패턴 D2, D4, D6, D8과 배선 패턴 S5~S8을 절연하기 위해 별도의 절연층을 사용하는 등의 공정이 추가되어야 한다. 따라서, 제1전극(140)과 연결되는 배선 패턴 A1~A4와, 배선 패턴 S5~S8을 형성한 이후, 그 위를 덮는 절연층을 베젤 영역 전반에 걸쳐 배치하고, 그 위에 제2전극(130)과 연결되는 배선 패턴 D2, D4, D6, D8을 형성할 수 있다. 따라서, 기판(110)의 베젤 영역에 배선 패턴이 다층 구조로 형성되며, 배선 패턴 D2, D4, D6, D8을 S5~S8에 비해 기판(110)의 가장자리에 배치하는 경우에 비해 베젤 영역의 폭을 줄일 수 있다.The wiring patterns D2, D4, D6, and D8 may be disposed at the edge of the substrate 110 relative to S5 to S8. Even in this case, a process such as using a separate insulating layer to insulate each of the wiring patterns D2, D4, D6, and D8 and the wiring patterns S5 to S8 should be added. Therefore, after the wiring patterns A1 to A4 connected to the first electrode 140 and the wiring patterns S5 to S8 are formed, an insulating layer covering the first electrode 140 is disposed over the entire bezel area, and the second electrode 130 is disposed thereon. ) And wiring patterns D2, D4, D6, and D8. Therefore, the wiring pattern is formed in the bezel area of the substrate 110 in a multi-layered structure, and the width of the bezel area is larger than the case in which the wiring patterns D2, D4, D6, and D8 are arranged at the edge of the substrate 110 compared to S5 to S8. Can be reduced.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 접촉 감지 패널을 도시한 도이다. 본 실시예에 따른 접촉 감지 패널(300)은 도 1에 도시한 접촉 감지 패널(100)과 마찬가지로 기판(310), 하나 이상의 감지 영역(320), 배선 패턴(350) 등을 포함한다. 하나의 감지 영역(320)에는 제1전극(340) 및 제2전극(330)이 포함되며, 제1전극(340) 각각은 인접한 제2전극(330)에 의해 둘러싸인다. 도 1과 마찬가지로, 본 실시예에 따른 접촉 감지 패널(300) 역시 세로 방향으로 가장자리에 인접한 감지 영역(325)의 폭이 다른 감지 영역(320)에 비해 좁게 형성된다.3 is a diagram illustrating a touch sensing panel according to a second embodiment of the present invention. Similar to the touch sensing panel 100 illustrated in FIG. 1, the touch sensing panel 300 according to the present exemplary embodiment includes a substrate 310, one or more sensing regions 320, and a wiring pattern 350. One sensing region 320 includes a first electrode 340 and a second electrode 330, each of which is surrounded by an adjacent second electrode 330. As in FIG. 1, the touch sensing panel 300 according to the present exemplary embodiment is also formed to have a smaller width than the sensing region 320 in which the sensing region 325 adjacent to the edge in the vertical direction is narrower.

이하, 본 명세서 전반에 걸쳐 [제2전극이 인접한 제1전극에 의해 둘러싸인다]는 표현은, 제1전극(340)이 제2전극(330)에 의해 동일 평면 상에서 포위되는 개념으로 이해해야 할 것이다. 도 3을 참조하면, 제1전극(340) 각각은 십자 형태로 형성되며, 배선 패턴(350)과 연결되는 일부 모서리를 제외한 나머지 모서리가 제2전극(330)과 인접한다. 따라서, 다양한 제1전극(340)의 형태에 따라 제2전극(330)의 형태가 달라질 수 있음은 물론이다.Hereinafter, the expression "a second electrode is surrounded by an adjacent first electrode" will be understood as a concept in which the first electrode 340 is surrounded on the same plane by the second electrode 330. . Referring to FIG. 3, each of the first electrodes 340 is formed in a cross shape, and the other edges except for some edges connected to the wiring pattern 350 are adjacent to the second electrode 330. Therefore, the shape of the second electrode 330 may vary depending on the shape of the various first electrodes 340.

한편, 도 3에 나타낸 실시예에서는 베젤 영역의 배선 패턴이 별도의 회로 기판(360)에 형성된다. 즉, 도 2a에 도시한 경우와 같이 유효 표시 영역에 배치되는 배선 패턴 A1~A4를 베젤 영역의 배선 패턴 S5~S8 중 어느 하나에만 연결하기 위해 절연 물질을 이용할 수도 있으나, 별도의 회로 기판(360)을 이용하는 것이다. 회로 기판(360)에 도 2a의 배선 패턴 S5~S8에 대응하는 회로 패턴을 미리 형성하고, 제1전극(340) 각각에 연결되는 배선 패턴 A1~A4와 비아 홀(Via Hole) 등을 이용해 연결함으로써, 제조 공정 및 구조를 단순화할 수 있다.Meanwhile, in the embodiment shown in FIG. 3, the wiring pattern of the bezel area is formed on a separate circuit board 360. That is, as shown in FIG. 2A, an insulating material may be used to connect the wiring patterns A1 to A4 disposed in the effective display area to only one of the wiring patterns S5 to S8 in the bezel area. ) Is used. A circuit pattern corresponding to the wiring patterns S5 to S8 of FIG. 2A is formed in advance on the circuit board 360, and the wiring patterns A1 to A4 connected to each of the first electrodes 340 are connected to each other using a via hole or the like. As a result, the manufacturing process and structure can be simplified.

도 2a의 배선 패턴 S5~S8에 대응하는 회로 패턴을 회로 기판(360)의 일면에 형성하고, 상기 일면이 기판(310)의 반대쪽을 향하도록 기판(310)에 부착한다. 이후, 회로 패턴을 따라 마련된 비아 홀을 통해 배선 패턴 A1~A4 등과 회로 패턴을 연결함으로써 컨트롤러 칩(미도시)과 제1전극(340)을 전기적으로 연결할 수 있다.A circuit pattern corresponding to the wiring patterns S5 to S8 of FIG. 2A is formed on one surface of the circuit board 360 and attached to the substrate 310 so that the one surface faces the opposite side of the substrate 310. Subsequently, the controller chip (not shown) and the first electrode 340 may be electrically connected by connecting the circuit patterns A1 to A4 and the like through a via hole provided along the circuit pattern.

또한 본 실시예에 따른 접촉 감지 패널(300)은 세로 방향으로 가장자리에 위치한 감지 영역(325)의 폭이 다른 감지 영역(320)에 비해 좁게 형성되는 것과 더불어, 가로 방향으로 가장자리에 인접한 제1전극(345)이 다른 제1전극(340)과 다른 형태로 형성된다. 도 3을 참조하면, 다른 제1전극(340)이 가로 방향으로 연장되는 제1서브 전극과, 세로 방향으로 연장되는 제2서브 전극을 포함하는 십자 패턴을 갖는데 비해, 가로 방향의 가장자리에 인접한 제1전극(345)은 세로로 잘린 십자 패턴을 가지며, 세로 방향의 가장자리에 인접한 제1전극(340)은 가로로 잘린 십자 패턴을 갖는다.In addition, the touch sensing panel 300 according to the present exemplary embodiment is formed such that the width of the sensing region 325 located at the edge in the vertical direction is narrower than that of other sensing regions 320, and the first electrode adjacent to the edge in the horizontal direction. 345 is formed in a different form from the other first electrode 340. Referring to FIG. 3, the other first electrode 340 has a cross pattern including a first sub electrode extending in a horizontal direction and a second sub electrode extending in a vertical direction, but the first adjacent electrode 340 is adjacent to an edge in the horizontal direction. The first electrode 345 has a cross pattern that is vertically cut, and the first electrode 340 adjacent to the edge of the vertical direction has a cross pattern that is cut horizontally.

이는 세로 방향의 가장자리에 인접한 감지 영역(325)의 폭을 다른 감지 영역(320)보다 좁게 형성하여 가장자리에서의 접촉 입력 판단 정확도를 높이고자 하는 점과 동일하다. 접촉 영역이 가로 방향으로 가장자리에 도달하는 경우, 접촉 영역의 중심을 기준으로 일정 부분이 감지 영역(320)에 중첩되지 못 하고, 그로 인해 접촉 입력의 좌표가 기판(110)의 가운데 방향으로 치우쳐서 나타날 수 있다. 이에 대한 설명 역시 이하 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.This is the same as that in which the width of the sensing area 325 adjacent to the vertical edge is narrower than the other sensing areas 320 to increase the accuracy of the touch input determination at the edge. When the contact area reaches the edge in the horizontal direction, a portion of the contact area does not overlap the sensing area 320 with respect to the center of the contact area, so that the coordinates of the contact input appear in the center direction of the substrate 110. Can be. A description thereof will also be described with reference to FIG. 6.

도 4a는 본 발명의 제3실시예에 따른 접촉 감지 패널의 전극 패턴을 도시한 도이다. 도 4a를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1전극(440a)은 십자 패턴을 갖는 2개의 전극이 상하 방향으로 연결되며, 제1전극(440a)의 외곽(Outline)을 따라 제2전극(430a)이 제1전극(440a)을 둘러싼다. 즉, 제1전극(440a)이 2개의 십자 패턴을 포함하므로 제2전극(430a)과 제1전극(440a)이 인접하는 영역이 넓어지며, 그에 따라 제2전극(430a)과 제1전극(440a) 사이에서 생성되는 상호 정전용량 변화량을 높일 수 있다.4A is a diagram illustrating an electrode pattern of a touch sensing panel according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4A, in the first electrode 440a according to the present exemplary embodiment, two electrodes having a cross pattern are connected in a vertical direction, and the second electrode 430a is along the outline of the first electrode 440a. ) Surrounds the first electrode 440a. That is, since the first electrode 440a includes two cross patterns, an area where the second electrode 430a and the first electrode 440a are adjacent becomes wider, and accordingly, the second electrode 430a and the first electrode ( The amount of change in mutual capacitance generated between 440a) can be increased.

도 4b는 본 발명의 제4실시예에 따른 접촉 감지 패널의 전극 패턴을 도시한 도이다. 도 4b를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1전극(440b)은 도 3에 도시한 제1전극(340)과 유사하게 하나의 십자 패턴을 포함한다. 다만, 도 3에 도시한 제1전극(340)과는 달리, 가로 방향으로 연장되어 십자 패턴을 형성하는 제1전극(440b) 일부가 제1전극(440b)과 컨트롤러 칩을 연결하는 배선 패턴에 가능한 인접하게 배치된다. 도 4b와 같이 제1전극(440b)의 형태를 결정함으로써, 제2전극(430b)과 제1전극(440b) 사이에서 발생하는 상호 정전용량 변화를 높이고, 그에 따라 신호 대 잡음비(SNR) 등과 같은 신호 감도를 개선할 수 있다.4B is a diagram illustrating an electrode pattern of a touch sensing panel according to a fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4B, the first electrode 440b according to the present exemplary embodiment includes one cross pattern similar to the first electrode 340 shown in FIG. 3. Unlike the first electrode 340 illustrated in FIG. 3, a portion of the first electrode 440b extending in the horizontal direction to form a cross pattern is connected to the wiring pattern connecting the first electrode 440b and the controller chip. As close as possible. By determining the shape of the first electrode 440b as shown in FIG. 4B, the change in mutual capacitance occurring between the second electrode 430b and the first electrode 440b is increased, and thus the signal-to-noise ratio (SNR) or the like is increased. Signal sensitivity can be improved.

한편, 도 4a와 도 4b에서도, 도 3과 마찬가지로 가로 방향으로 가장자리에 인접한 제1전극(445a, 445b)은, 다른 제1전극(440a, 440b)과 다른 형상을 갖는다. 본 실시예에서는 가장자리에 인접한 제1전극(445a, 445b)은 다른 제1전극(440a, 440b)을 세로 방향을 따라 반으로 잘라낸 형상을 갖는 것을 가정하나, 가장자리에서 접촉 입력 판단의 정확도를 높일 수 있는 다른 다양한 형상을 가질 수 있음은 물론이다.4A and 4B, similarly to FIG. 3, the first electrodes 445a and 445b adjacent to the edges in the horizontal direction have a different shape from the other first electrodes 440a and 440b. In the present exemplary embodiment, it is assumed that the first electrodes 445a and 445b adjacent to the edge have a shape in which the other first electrodes 440a and 440b are cut in half along the vertical direction, but the accuracy of the contact input determination at the edge may be increased. Of course it can have a variety of other shapes.

도 1에 도시한 일자 형태의 제1전극(140)에 비해, 도 3에 도시한 단일 십자 형태의 제1전극(340), 또는 도 4a, 도 4b와 같이 제1전극(440a, 440b)을 형성함으로써 접촉 입력에 의해 발생하는 신호 감도를 높일 수 있다. 이하, 도 5a, 도 5b 및 도 6을 참조하여 설명한다.Compared to the first electrode 140 having a straight shape shown in FIG. 1, the first electrode 340 having a single cross shape shown in FIG. 3, or the first electrodes 440a and 440b as shown in FIGS. By forming, the signal sensitivity generated by the contact input can be increased. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 5A, 5B, and 6.

도 5a와 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 장치의 동작 원리를 설명하는데 제공되는 도이다. 도 5a와 도 5b는 각각 일반적인 2층 구조의 접촉 감지 장치와 본 발명에 따른 접촉 감지 장치에서 정전용량 변화를 감지하는 방법을 나타낸다.5A and 5B are diagrams provided to explain an operating principle of a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention. 5A and 5B illustrate a general two-layer touch sensing device and a method for detecting a change in capacitance in the touch sensing device according to the present invention.

도 5a를 참조하면, 2층 구조의 접촉 감지 장치에서는 구동 신호(535a)가 인가되는 제2전극(530a)과 컨트롤러에서 감지 신호를 센싱하는 제1전극(540a)이 서로 다른 면에 형성된다. 제2전극(530a)과 제1전극(540a)은 기판(510a)을 사이에 두고 서로 다른 층에 배치되며, 일면이 외부로 노출되는 커버 렌즈(550a)에 접촉 객체(560a)에 의한 입력이 발생한다.Referring to FIG. 5A, in the two-layer touch sensing apparatus, the second electrode 530a to which the driving signal 535a is applied and the first electrode 540a to sense the sensing signal from the controller are formed on different surfaces. The second electrode 530a and the first electrode 540a are disposed on different layers with the substrate 510a interposed therebetween, and an input by the contact object 560a is applied to the cover lens 550a whose one surface is exposed to the outside. Occurs.

구동 신호(535a)가 인가된 제2전극(530a)과 인접한 제1전극(540a) 사이에서는 정전용량 변화가 생성된다. 이때, 정전용량 변화는 제2전극(530a)와 제1전극(540a) 사이의 기판(510a)을 통해 생성되는데, 각 전극(530a, 540a) 사이의 최단거리 방향은 물론, 제1전극(540a)와 접촉 객체(560a) 사이의 커버 렌즈(550a) 내부에서도 생성된다. 또한, 기판(510a)을 통하는 최단거리에서 생성되는 정전용량보다, 커버 렌즈(550a)를 통해 생성되는 정전용량이 접촉 객체(560a)에 의해 더 큰 영향을 받는다. 따라서, 접촉 객체(560a)의 인식 감도를 높이기 위해서는 커버 렌즈(550a) 방향으로 생성되는 정전용량이 클수록 바람직하다.A change in capacitance is generated between the second electrode 530a to which the driving signal 535a is applied and the adjacent first electrode 540a. In this case, the capacitance change is generated through the substrate 510a between the second electrode 530a and the first electrode 540a, and the first electrode 540a as well as the shortest distance direction between the electrodes 530a and 540a. And inside the cover lens 550a between the contact object 560a. Also, the capacitance generated through the cover lens 550a is more affected by the contact object 560a than the capacitance generated at the shortest distance through the substrate 510a. Therefore, in order to increase the recognition sensitivity of the contact object 560a, the larger the capacitance generated in the direction of the cover lens 550a, the better.

도 5a와 같은 2층 구조에서는, 제2전극(530a)와 제1전극(540a)가 서로 마주보는 형태로 배치되기 때문에, 기판(510a)을 통해는 최단 거리 방향의 정전용량 변화가 상대적으로 크게 생성되며, 그로 인해 커버 렌즈(550a) 내부를 통해 생성되는 정전용량의 크기가 작다. 따라서, 접촉 객체(560a)의 입력에 의해 발생하는 정전용량 변화가 충분하지 않을 경우, 접촉 입력 판단의 정확도가 저하될 수 있다.In the two-layer structure shown in FIG. 5A, since the second electrode 530a and the first electrode 540a are disposed to face each other, the capacitance change in the shortest distance direction is relatively large through the substrate 510a. Generated, and thus the size of the capacitance generated through the interior of the cover lens 550a is small. Therefore, when the capacitance change generated by the input of the contact object 560a is not sufficient, the accuracy of the contact input determination may be degraded.

반면, 동일한 면에 제2전극(530b)과 제1전극(540b)이 모두 배치되는 1층 구조를 도시한 도 5b을 참조하면, 구동 신호(535b)가 인가된 제2전극(530b)과 인접한 제1전극(540b) 사이에서 발생하는 정전용량의 대부분이 커버 렌즈(550b)를 통해 생성된다. 따라서, 접촉 객체(560b)에 의해 생성되는 접촉 면적의 크기가 작아도, 감지 신호의 세기가 도 5a에 도시한 경우에 비해 크기 때문에 접촉 입력 판단의 정확도를 높일 수 있다. In contrast, referring to FIG. 5B, which illustrates a one-layer structure in which both the second electrode 530b and the first electrode 540b are disposed on the same surface, the driving signal 535b is adjacent to the second electrode 530b to which the driving signal 535b is applied. Most of the capacitance generated between the first electrodes 540b is generated through the cover lens 550b. Therefore, even if the size of the contact area generated by the contact object 560b is small, the intensity of the detection signal is larger than that shown in FIG. 5A, so that the accuracy of the touch input determination can be increased.

특히, 본 실시예에서는 제1전극(540b)이 제2전극(530b) 내부의 공간을 채우도록 배치되거나, 제2전극(530b)에 의해 둘러싸이는 형태로 배치된다. 따라서, 제2전극(530b)과 제1전극(540b)을 단순히 평행하게 배치하는 경우보다 접촉 입력 판단의 정확도를 더욱 높일 수 있으며, 특히 가장자리에서 접촉 입력을 정확히 판단할 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 설명한다.In particular, in the present exemplary embodiment, the first electrode 540b is disposed to fill the space inside the second electrode 530b or is surrounded by the second electrode 530b. Therefore, the accuracy of the contact input determination can be further increased than the case in which the second electrode 530b and the first electrode 540b are simply arranged in parallel. In particular, the contact input can be accurately determined at the edge. A description with reference to FIG. 6 is as follows.

도 6은 본 발명에 따른 접촉 감지 장치의 동작 방법을 설명하기 위해 제공되는 도이다. 도 6을 참조하면, 제2전극(630)에 소정의 구동 신호(635)가 인가되며, 제1전극(640)은 제2전극(630)에 의해 둘러싸이는 형태로 배치된다. 본 실시예에서는 구동 신호(635)가 구형파(Square Wave)로 표시되어 있으나, 구동 신호(635)가 반드시 구형파 형태로 한정되는 것은 아니며, 사인파(Sine Wave), 삼각파(Triangle Wave) 등 다양한 형태의 구동 신호(635)가 인가될 수 있다. 구동 신호(635)는 특정 주파수를 가지며, 구동 신호(635)의 주파수는 노이즈 성분을 줄이기 위해 접촉 감지 패널이 장착되는 전자 기기에서 실행되는 어플리케이션의 종류에 따라 달라질 수 있다.6 is a view provided to explain the operation method of the touch sensing apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 6, a predetermined driving signal 635 is applied to the second electrode 630, and the first electrode 640 is disposed in a form surrounded by the second electrode 630. In the present embodiment, the driving signal 635 is represented as a square wave, but the driving signal 635 is not necessarily limited to a square wave form, and may be formed in various forms such as sine wave and triangle wave. The driving signal 635 may be applied. The driving signal 635 has a specific frequency, and the frequency of the driving signal 635 may vary depending on the type of application executed in the electronic device in which the touch sensing panel is mounted to reduce the noise component.

구동 신호(635)가 인가된 제2전극(630)과 인접한 곳에서 접촉 물체에 의해 소정의 접촉 영역(660)이 형성되면, 그에 따라 제2전극(630)과 제1전극(640) 사이에서 정전용량 변화가 발생한다. 앞서 도 5a와 도 5b에서 설명한 바와 같이, 2층 구조와 달리 본 실시예와 같은 1층 구조에서 상호 정전용량 변화는 제2전극(630)과 제1전극(640)이 배치되는 평면과 실질적으로 평행하게 생성된다. 즉, 도 5a와 같이 제1전극(530a)과 제2전극(540a) 사이에서 기판(510a)을 통해 형성되는 것이 아니라, 도 5b와 같이 커버 렌즈(540b)를 관통하여 기판(530b)과 실질적으로 평행한 방향을 따라 상호 정전용량 변화가 생성된다.When the predetermined contact region 660 is formed by the contact object in the vicinity of the second electrode 630 to which the driving signal 635 is applied, the predetermined contact region 660 is formed between the second electrode 630 and the first electrode 640. Capacitance changes occur. As described above with reference to FIGS. 5A and 5B, unlike the two-layer structure, the mutual capacitance change in the one-layer structure as in the present embodiment is substantially the same as the plane on which the second electrode 630 and the first electrode 640 are disposed. Generated in parallel. That is, the substrate 510a is not formed between the first electrode 530a and the second electrode 540a as shown in FIG. 5A, but passes through the cover lens 540b as shown in FIG. 5B to substantially form the substrate 530b. The mutual capacitance change is generated along the parallel direction.

따라서, 접촉 영역(660)에 의해 제2전극(630)과 제1전극(640) 사이에서 발생하는 상호 정전용량 변화는, 2층 구조에 비해 상대적으로 크게 나타난다. 이는, 동일한 접촉 입력에 대해서 컨트롤러 칩이 감지할 수 있는 감지 신호의 세기가 큰 것을 의미하며, 결과적으로 접촉 입력 판단의 정확도를 높일 수 있다. Therefore, the mutual capacitance change generated between the second electrode 630 and the first electrode 640 by the contact region 660 is relatively larger than that of the two-layer structure. This means that the intensity of the sensing signal that the controller chip can detect for the same touch input is large, and as a result, the accuracy of the touch input determination can be increased.

이 때, 제2전극(630)의 내측으로 마련된 공간에 제1전극(640)이 배치되므로 (또는 제1전극(640)의 외곽을 따라서 제2전극(630)이 제1전극(640)을 둘러싸므로), 제1전극(640)의 아웃 라인 중 제2전극(630)과 대응하는 모든 라인에서 상호 정전용량(Mutual-Capacitance) 변화가 발생한다. 따라서, 제2전극(630)과 제1전극(640)이 단순히 인접하게 배치되는 경우에 비해서, 접촉 영역(660)에 의해 영향을 받는 상호 정전용량 변화가 크다. In this case, since the first electrode 640 is disposed in a space provided inside the second electrode 630 (or the second electrode 630 is formed along the periphery of the first electrode 640). As a result, mutual-capacitance changes occur in all lines corresponding to the second electrode 630 among the outlines of the first electrode 640. Accordingly, the change in mutual capacitance influenced by the contact region 660 is larger than when the second electrode 630 and the first electrode 640 are simply disposed adjacent to each other.

추가적으로, 제1전극(640) 사이의 간격 d를 수치적, 경험적으로 원 형태로 모델링되는 접촉 영역(660)의 일반적인 지름에 대응하도록 제1전극(640)을 형성함으로써, 컨트롤러 칩이 획득하는 감지 신호의 세기를 더욱 높일 수 있다. 즉, 접촉 영역(660)의 일반적인 지름 이하로 간격 d를 설정하면, 접촉 영역(660)이 2개 이상의 제1전극(640)과 중첩될 가능성이 높으므로, 상대적으로 접촉 입력 판단의 정확도를 높일 수 있다.In addition, by forming the first electrode 640 so that the distance d between the first electrodes 640 corresponds to the general diameter of the contact region 660 that is numerically and empirically modeled in a circular shape, the sensing obtained by the controller chip. The signal strength can be further increased. In other words, if the distance d is set below the general diameter of the contact area 660, the contact area 660 is likely to overlap with the two or more first electrodes 640, thereby increasing the accuracy of the contact input determination relatively. Can be.

한편, 유효 감지 영역의 가장자리에 인접한 제1전극(645)은 다른 제1전극(640)에 비해 좁은 폭을 갖거나, 혹은 다른 형상을 갖도록 형성된다. 도 6을 참조하면, 좌측 가장자리에 인접한 제1전극(645)은 다른 감지 전극(640)에 비해 약 절반 가량의 폭을 갖는다. Meanwhile, the first electrode 645 adjacent to the edge of the effective sensing area is formed to have a narrower width or a different shape than the other first electrode 640. Referring to FIG. 6, the first electrode 645 adjacent to the left edge is about half the width of the other sensing electrode 640.

앞서 설명한 바와 같이 원형으로 모델링되는 접촉 영역(660)이 가장자리에 인접하면, 접촉 영역(660)의 일부는 유효 감지 영역을 벗어나게 되고, 어떠한 전극과도 중첩되지 않는다. 따라서 접촉 영역(660)의 중점 위치에 대응하는 접촉 입력의 위치가 실제 접촉 위치와 어긋나는 현상이 발생할 수 있으며, 도 6과 같이 가장자리에 인접한 제1전극(645)의 폭을 좁게 함으로써 이와 같은 현상을 방지할 수 있다. As described above, if the contact area 660 that is modeled as a circle is adjacent to the edge, a portion of the contact area 660 is out of the effective sensing area and does not overlap any electrode. Accordingly, a phenomenon in which the position of the contact input corresponding to the midpoint position of the contact region 660 may deviate from the actual contact position may occur. As shown in FIG. 6, the phenomenon is reduced by narrowing the width of the first electrode 645 adjacent to the edge. It can prevent.

도 6과 같이 접촉 영역(660)이 가장자리에 접근하면, 접촉 영역(660)과 좌측 가장자리에 인접한 제1전극(645)이 중첩됨에 따라 제1전극(645)에서 가장 강한 상호 정전용량 변화가 발생한다. 컨트롤러 칩은 각 제1전극(645)에서 생성되는 상호 정전용량 변화의 비율, 예를 들어 가중 평균 등을 이용하여 접촉 위치를 계산하므로, 도 6과 같은 경우 좌측 가장자리에 인접한 제1전극(645)을 접촉 입력의 가로 방향 위치로 판단한다. 따라서, 가장자리에 인접한 유효 감지 영역의 일부가 실제로 접촉 입력을 감지할 수 없는 데드(dead) 영역화 되는 것을 막고, 모든 유효 감지 영역에서 접촉 입력을 감지할 수 있다.When the contact region 660 approaches the edge as shown in FIG. 6, the strongest mutual capacitance change occurs in the first electrode 645 as the contact region 660 overlaps the first electrode 645 adjacent to the left edge. do. Since the controller chip calculates the contact position using a ratio of the mutual capacitance change generated at each first electrode 645, for example, a weighted average, the first electrode 645 adjacent to the left edge in FIG. 6. Is determined as the horizontal position of the contact input. Thus, it is possible to prevent a part of the effective sensing area adjacent to the edge from becoming a dead area where the touch input is not actually sensed, and to detect the touch input in all valid sensing areas.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 접촉 감지 장치를 도시한 도이다. 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치(700)는 기판(710), 기판(710) 상에 형성되는 복수의 제2전극(730)과 제1전극(740)을 포함하는 감지 영역(720), 각 감지 영역(720) 사이에 배치되는 제3전극(760) 등을 포함한다. 접촉 입력을 판단하는 컨트롤러 칩(780)은 회로 기판(770)에 실장되어 기판(710)의 일단에 부착된다.7 illustrates a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the touch sensing apparatus 700 according to the present exemplary embodiment includes a substrate 710 and a sensing including a plurality of second electrodes 730 and first electrodes 740 formed on the substrate 710. The region 720 includes a third electrode 760 disposed between the sensing regions 720. The controller chip 780 for determining the contact input is mounted on the circuit board 770 and attached to one end of the board 710.

컨트롤러 칩(780)은 접촉 물체에 의해 제2전극(730) 또는 제1전극(740)에서 발생하는 정전용량 변화를 감지하고, 감지한 정전용량 변화에 기초하여 접촉 입력을 판단한다. 컨트롤러 칩(780)이 도 7에 도시한 바와 같은 접촉 감지 장치(700) 외에 앞서 설명한 다양한 형태의 전극을 포함하는 접촉 감지 패널(100, 300)과 연결되어 접촉 입력을 판단할 수 있음은 물론이다.The controller chip 780 detects a change in capacitance generated by the second electrode 730 or the first electrode 740 by the contact object, and determines a contact input based on the detected change in capacitance. The controller chip 780 may be connected to the touch sensing panels 100 and 300 including various types of electrodes described above in addition to the touch sensing apparatus 700 as shown in FIG. 7 to determine a touch input. .

본 실시예에서는 제1전극(740)이 2개의 십자가가 상하로 배치되는 형태를 갖는다. 즉, 제1전극(740)은, 제1축으로 연장되는 제2전극(730)의 내측으로 마련된 공간에서 제1축과 교차하는 제2축 방향으로 연장되는 직선 패턴을 가지며, 상기 직선 패턴과 교차하는 가지(branch) 형태의 서브 전극을 더 포함한다. 앞서 도 6에서 설명한 바와 같이, 가지 형태의 서브 전극을 제1전극(740)에 포함시킴으로써, 접촉 물체에 의해 제1전극(740)과 제2전극(730) 사이에서 발생하는 상호 정전용량 변화를 높일 수 있다.In the present embodiment, the first electrode 740 has a form in which two crosses are arranged up and down. That is, the first electrode 740 has a straight line pattern extending in a second axis direction intersecting the first axis in a space provided inside the second electrode 730 extending in the first axis. It further includes a branched sub-electrode. As described above with reference to FIG. 6, the branched sub-electrodes are included in the first electrode 740 to change the mutual capacitance generated between the first electrode 740 and the second electrode 730 by the contact object. It can increase.

한편, 세로 방향으로 가장자리에 인접한 감지 영역(725)은 다른 감지 영역(720)에 비해 그 폭이 좁게 형성되며, 가로 방향으로 가장자리에 인접한 제1전극(745)은 다른 제1전극(740)과 다른 형상을 갖는다. 감지 영역(720) 및 제1전극(740)을 도 7에 도시한 바와 같은 패턴으로 형성함으로써, 모든 가장자리에서의 접촉 입력 판단의 정확도를 높일 수 있다.Meanwhile, the sensing region 725 adjacent to the edge in the vertical direction is formed to have a smaller width than the other sensing regions 720, and the first electrode 745 adjacent to the edge in the horizontal direction is different from the other first electrode 740. Has a different shape. By forming the sensing region 720 and the first electrode 740 in a pattern as shown in FIG. 7, it is possible to increase the accuracy of the contact input determination at all edges.

일실시예로, 가로 방향의 가장자리에 인접한 제1전극(745)은 십자 패턴을 갖는 다른 제1전극(740)과 달리 ㅏ 또는 ㅓ와 같이 십자 패턴을 세로 방향으로 갈라놓은 형상을 갖는다. 그러나 반드시 다른 제1전극(740)을 세로 방향으로 갈라놓은 형상으로 가장자리에 인접한 제1전극(745)의 형상이 한정되는 것은 아니며, 가장자리에서의 접촉 판단 정확도를 향상할 수 있는 형상으로서, 다른 제1전극(740)과 다른 형상이라면 어떠한 것도 가능하다고 할 것이다.In an embodiment, the first electrode 745 adjacent to the horizontal edge has a shape in which the cross pattern is divided in the vertical direction, such as ㅏ or 달리, unlike other first electrodes 740 having a cross pattern. However, the shape of the first electrode 745 adjacent to the edge is not necessarily limited to the shape in which the other first electrodes 740 are vertically divided, and the shape of the other electrode may be improved. Any shape different from that of the first electrode 740 may be possible.

도 7을 참조하면, 본 실시예에서 정의한 각 감지 영역(720) 사이에 감지 영역(720)과 평행하도록 제3전극(760)이 배치된다. 제3전극(760)은 하나의 센싱 채널에 모두 연결되어 정전압으로 유지될 수 있으며, 바람직하게는 그라운드 레벨의 전압으로 유지될 수 있다. Referring to FIG. 7, a third electrode 760 is disposed between the sensing regions 720 defined in the present embodiment so as to be parallel to the sensing region 720. The third electrode 760 may be connected to one sensing channel and maintained at a constant voltage. Preferably, the third electrode 760 may be maintained at a ground level voltage.

한편, 본 실시예에서 컨트롤러 칩(780)은 회로 기판(770)에 실장되어 기판(710)에 부착되는 것을 가정하였으나, 이는 컨트롤러 칩(780)의 센싱 채널과 전극(730, 740, 760)을 전기적으로 연결하기 위한 하나의 실시예에 불과하며 다른 다양한 방법으로 컨트롤러 칩(780)과 전극(730, 740, 760)이 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판(710)에 컨트롤러 칩(780)이 실장되지 않은 회로 기판(770)을 부착하고, 접촉 감지 장치(700)가 구비되는 디지털 기기 내부에 별도로 마련된 컨트롤러 칩(780)과 회로 기판(770)을 커넥터 등으로 연결하는 구조 등을 이용할 수도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, it is assumed that the controller chip 780 is mounted on the circuit board 770 and attached to the board 710. However, this means that the sensing channel and the electrodes 730, 740, and 760 of the controller chip 780 are attached. The controller chip 780 and the electrodes 730, 740, and 760 may be connected to each other by only one embodiment for electrically connecting the same. For example, the circuit board 770 on which the controller chip 780 is not mounted is attached to the board 710, and the controller chip 780 and the circuit board separately provided inside the digital device provided with the touch sensing device 700. A structure for connecting 770 with a connector or the like may also be used.

접촉 감지 장치(700)에서 하나 이상의 접촉 입력을 판단함에 있어서, 컨트롤러 칩(780)은 복수의 제2전극(730) 각각에 순차적으로 소정의 구동 신호를 인가하고, 그에 따라 제1전극(740)에서 발생하는 상호 정전용량 변화를 감지하여 접촉 입력을 판단한다. 이때, 접촉 입력을 정확히 판단하기 위해서는, 구동 신호가 인가된 제2전극(730) 이외의 다른 제2전극(730)과, 컨트롤러 칩(780)에서 감지 신호를 획득하고자 하는 제1전극(740) 사이에서 생성되는 상호 정전용량 변화를 최소화하는 것이 바람직하다.In determining the one or more touch inputs in the touch sensing apparatus 700, the controller chip 780 sequentially applies a predetermined driving signal to each of the plurality of second electrodes 730, and accordingly, the first electrode 740. Determining the mutual capacitance change that occurs in the to determine the contact input. At this time, in order to accurately determine the contact input, the second electrode 730 other than the second electrode 730 to which the driving signal is applied, and the first electrode 740 to acquire the detection signal from the controller chip 780. It is desirable to minimize the mutual capacitance change generated between them.

예를 들어, 도 7에서 세로 방향으로 가장 위에 배치된 제2전극(730)에 구동 신호를 인가하고, 구동 신호가 인가된 제2전극(730)에 의해 둘러싸인 제1전극(740)으로부터 감지 신호를 획득한다고 가정하자. 이 때, 구동 신호가 인가된 제2전극(730) 이외의 다른 제2전극(730), 특히 세로 방향으로 위에서 두 번째에 배치된 제2전극(730)과, 가장 위에 배치된 복수의 제1전극(740) 사이에서 정전용량 변화가 발생할 수 있다. 이는 접촉 입력 판단에 잡음 성분으로 작용할 수 있다.For example, in FIG. 7, the driving signal is applied to the second electrode 730 disposed at the top in the vertical direction, and the sensing signal is received from the first electrode 740 surrounded by the second electrode 730 to which the driving signal is applied. Suppose we acquire In this case, the second electrode 730 other than the second electrode 730 to which the driving signal is applied, in particular, the second electrode 730 disposed second from the top in the vertical direction, and the plurality of first electrodes disposed at the top thereof. A change in capacitance may occur between the electrodes 740. This may act as a noise component in determining the contact input.

따라서, 상기와 같은 잡음 성분의 영향을 줄이기 위해, 각 감지 영역(720) 사이에 정전압, 바람직하게는 그라운드 레벨의 전압을 유지하는 제3전극(760)이 배치될 수 있다. 제3전극(760)에 의해, 구동 신호가 인가된 제2전극(730)에 의해 둘러싸인 제1전극(740)과, 구동 신호가 인가되지 않은 제2전극(730) 사이에서 발생할 수 있는 정전용량 변화를 줄일 수 있다.Therefore, in order to reduce the influence of the noise component as described above, a third electrode 760 may be disposed between the sensing regions 720 to maintain a constant voltage, preferably a ground level voltage. Capacitance that may occur between the first electrode 740 surrounded by the second electrode 730 to which the driving signal is applied and the second electrode 730 to which the driving signal is not applied by the third electrode 760. Change can be reduced.

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.While the preferred embodiments of the present invention have been shown and described, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention, without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Many modifications are possible to those skilled in the art. In addition, matters that can be easily inferred from the accompanying drawings are to be regarded as included in the contents of the present invention even if they are not described in the detailed description, and various modifications may be separately understood from the technical spirit or the prospect of the present invention. I will not.

100, 300 : 접촉 감지 패널
120, 320, 720 : 감지 영역
130, 330, 730 : 제2전극
140, 340, 740 : 제1전극100, 300: touch sensing panel
120, 320, 720: detection area
130, 330, 730: second electrode
140, 340, 740: first electrode

Claims

Board; And
At least one sensing region provided on the substrate and extending in a first axial direction; Including,
The sensing region includes a first electrode and a second electrode surrounding the first electrode,
And a portion of the sensing area adjacent to the edge of the substrate is narrower in width than other sensing areas.

The method of claim 1,
At least some of the first electrodes are included in different sensing regions and are electrically connected to other first electrodes disposed at the same position on the first axis.

The method of claim 1,
And a portion of the first electrode adjacent to the edge of the substrate is narrower in width than the other first electrode.

The method of claim 1, wherein the first electrode,
A first auxiliary electrode extending in the first axial direction; And
A second auxiliary electrode crossing the first auxiliary electrode; Touch sensing panel comprising a.

The method of claim 4, wherein
And a portion of the second auxiliary electrode adjacent to an edge of the substrate is shorter in length than other second auxiliary electrodes.

The method of claim 1,
A plurality of wiring patterns connected to each of the first electrode and the second electrode; Touch sensing panel further comprises.

The method of claim 6, wherein the wiring pattern,
A first wiring pattern disposed adjacent the edge of the substrate; And
A second wiring pattern connecting the first electrode and at least a portion of the first wiring pattern across the sensing area; Touch sensing panel comprising a.

The method of claim 7, wherein
The first wiring pattern is formed on a predetermined circuit board and attached to the substrate.
And the first wiring pattern is connected to the second wiring pattern through a via hole provided in the circuit board.

The method of claim 7, wherein
And wherein the second wiring pattern is electrically separated from a portion of the first wiring pattern by a predetermined insulating layer in the bezel area.

The method of claim 1,
Third electrodes disposed between the sensing regions; Including,
And the third electrode extends in the same direction as a lengthwise direction of the sensing area.

The method of claim 10,
And the third electrode is connected to a constant voltage.

The method of claim 10,
And the third electrode is connected to a constant voltage at a ground level.

A touch sensing device for determining at least one touch input,
A plurality of first electrodes disposed on one surface of the substrate;
A plurality of second electrodes formed on the one surface and to which a driving signal is applied; And
A controller chip for determining the one or more contact inputs; Including,
The first electrode is disposed in a space formed inside each of the second electrodes,
A portion of the first electrode adjacent to the edge of the substrate is formed in a shape different from the other first electrode.

The method of claim 13,
Part of the first electrode adjacent to the edge of the substrate is formed to have a smaller area than the other first electrode.

The method of claim 13, wherein the controller chip,
A driving signal is sequentially applied to each of the plurality of second electrodes,
And a constant voltage is applied to the remaining second electrodes other than the second electrode to which the driving signal is applied.

The method of claim 13,
A third electrode extending in the same direction as the second electrode and disposed between the plurality of second electrodes; Touch sensing device comprising a.

16. The method of claim 15,
And the third electrode is connected to a constant voltage.

The method of claim 13,
And a plurality of the first electrodes disposed in the inner space of the same second electrode are separated by a predetermined interval along the first axis.

The method of claim 18,
The plurality of first electrodes disposed in the inner space of each second electrode is in contact with the first electrode disposed at the same position on the first axis and electrically connected to the first electrodes disposed in the inner space of the other second electrode. Sensing device.

A controller chip for determining a touch input applied to the touch sensing panel according to any one of claims 1 to 12.