KR20120106165A - 개선된 전극 구조를 갖는 터치스크린 패널 장치 - Google Patents

개선된 전극 구조를 갖는 터치스크린 패널 장치 Download PDF

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박성수
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 터치스크린 패널 장치는 미리 정해진 거리만큼 이격되어 제1방향으로 배열된 복수의 제1전극라인과, 상기 각각의 제1전극라인의 홀수번째 라인에 결합된 복수의 제1홀수 전극판과, 상기 각각의 제1전극라인의 짝수번째 라인에 결합된 복수의 제1짝수 전극판을 포함하되, 상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판은 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 교차 배열되는 제1전극층을 포함한다.

Description

개선된 전극 구조를 갖는 터치스크린 패널 장치{TOUCHSCREEN PANEL APPARATUS WITH IMPROVED ELECTRODE STRUCTURE}
본 발명은 터치스크린 패널 장치에 관한 것으로써, 특히 정정용량 방식의 터치스크린 패널 장치의 구조에 관한 것이다.
도 1a는 종래의 뮤츄얼 방식의 터치스크린패널의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 I-I'를 절단한 측단면도이다. 도 1a 및 1b를 참조하면, 종래의 터치스크린패널은 하부에 마련되는 제1전극층(11) 및 상기 제1전극층(11)의 상부에 미리 정해진 거리 만큼 이격되어 소정의 유전상수를 갖는 기판(15)으로 분리되어 형성하도록 마련되는 제2전극층(13)을 포함한다. 상기 제1전극층(11)과 상기 제2전극층(13)은 복수의 전극 라인을 구비하며, 상기 제1전극층(11)의 전극 라인들과 상기 제2전극층(13)의 전극 라인들은 서로 교차 배열된다. 그리고, 터치스크린패널의 상부에는 제2전극층(13)을 보호하기 위한 강화유리(17)등이 더 마련된다.
상기 제1전극층(11)은 소정의 신호를 인가하는 제1회로가 연결된다. 상기 제1회로로부터 상기 제1전극층(11)에 소정의 신호가 인가되면, 상기 신호에 의해 상기 제1전극층(11)과 제2전극층(13) 사이에는 전기장(Electric Field)이 형성되고, 상기 전기장에 의해 상기 제1전극층(11)에 인가된 상기 신호가 제2전극층(13)으로 전달된다. 이에 대응하여, 상기 제2전극층(13)으로 전달된 신호는 제2회로로 제공되며, 상기 제2회로에서는 상기 제2전극층(13)으로부터 전달된 신호의 변화를 확인하여, 터치 입력 여부를 확인하고, 터치 입력된 영역의 좌표를 확인하게 된다.
도 2a 및 2b는 종래의 뮤츄얼 방식의 터치스크린패널에 사용자의 손가락이 접촉된 상태를 예시한다. 사용자의 손가락에 의한 터치 입력이 존재하지 않을 경우, 제1전극층(11)과 제2전극층(13) 사이에 형성된 전기장(Electric Field)을 통해 제1전극층(11)의 신호가 커플링되어 제2전극층(13)으로 공급되고, 상기 제2회로에는 상기 제2전극층(13)으로부터 전달된 신호가 레퍼런스 레벨(reference level)의 형태를 갖게 된다.
도 2a 및 2b는 종래의 뮤츄얼 방식의 터치스크린패널에 사용자의 손가락이 접촉된 상태를 예시한다. 사용자의 손가락(18)에 의한 터치 입력이 존재하지 않을 경우, 제1전극층(11)과 제2전극층(13) 사이에 형성된 전기장(Electric Field)을 통해 제1전극층(11)의 신호가 커플링되어 제2전극층(13)으로 공급되고, 상기 제2회로에는 상기 제2전극층(13)으로부터 전달된 신호가 레퍼런스 레벨(reference level)의 형태를 갖게 된다.
그러나, 사용자의 손가락(18)에 의한 터치 입력이 존재할 경우, 도 2a와 같이, 제1전극층(11)과 제2전극층(13) 사이에 형성된 전기장(Electric Field)의 일부가 사용자의 손가락(18)으로 형성된다. 따라서, 제1전극층(11)의 신호가 제2전극층(13)으로 커플링되는 양이 줄어들게 되고, 상기 제2전극층(13)으로부터 전달된 신호의 전기 세기(즉, 전압값)가 레퍼런스 레벨(reference level)보다 상대적으로 낮은 값을 갖게 된다. 또한, 사용자의 손가락 표면의 재질적 특성에 의해, 사용자의 손가락(18)은 터치스크린패널과 소정의 접촉 면적을 형성하게 되고, 상기 제2전극층(13)에 구비된 복수의 전극 라인(13a, 13b, 13c)들 사이의 간격은 상기 접촉면적보다 상대적으로 작은 값을 갖는다. 따라서, 사용자의 손가락(18)에 의한 터치 입력이 존재할 경우, 사용자의 손가락(18)은 적어도 두 개의 전극 라인에 형성되는 전기장에 영향을 미치게 된다. 예컨대, 도 2a와 같이 사용자의 손가락(18)으로 제2전극 라인(13b)이 위치한 영역을 터치하더라도, 상기 제2전극 라인(13b)에 이웃한 제1전극 라인(13a)과 제3전극라인(13c)에 의해 형성되는 전기장에도 영향을 미치게 된다. 제2전극층(13)에 연결된 상기 제2회로는 제1전극 라인(13a), 제2전극 라인(13b), 및 제3전극라인(13c)에 대응하는 채널의 출력 값의 세기에 기초한 보간을 통해, 터치 영역을 결정하게 된다. 이와 마찬가지로, 도 2b와 같이, 사용자의 손가락(18)으로 제2전극 라인(13b)과 제3전극라인(13c) 사이의 영역을 터치하게 되면, 상기 제2전극 라인(13b)과 제3전극라인(13c)에 의해 형성되는 전기장에 영향을 미치게 되고, 결국 제2전극층(13)에 연결된 상기 제2회로는 제2전극 라인(13b)과 제3전극라인(13c)에 대응하는 채널의 출력 값의 세기에 기초한 보간을 통해, 터치 영역을 결정하게 된다.
도 3a 및 3b는 종래의 뮤츄얼 방식의 터치스크린패널에 스타일러스 펜이 접촉된 상태를 예시한다. 일반적으로, 터치 입력에 사용되는 스타일러스 펜은 그 단부가 사용자의 손가락의 단부보다 상대적으로 적은 접촉 면적을 갖을 수 있고, 나아가 스타일러스 펜(19)의 접촉 면적의 직경은 상기 제2전극층(13)에 구비된 복수의 전극 라인(13a, 13b, 13c)들 사이의 간격보다 상대적으로 작을 수 있다. 이를 고려하면, 스타일러스 펜(19)에 의한 터치 입력이 존재할 경우, 특히, 스타일러스 펜(19)에 의해 제2전극 라인(13b)이 위치한 영역을 터치하면, 도 3a와 같이, 제2전극 라인(13b)에 의해 형성되는 전기장에만 영향을 미치게 되고, 이웃한 제1전극 라인(13a)이나 제3전극라인(13c)에 의해 형성되는 전기장에 영향을 미치지 않는다. 또한, 스타일러스 펜(19)에 의해 터치되는 영역이 제2전극 라인(13b)과 제3전극라인(13c) 사이의 영역으로 이동하더라도, 스타일러스 펜(19)의 접촉 면적의 직경은 상기 제2전극층(13)에 구비된 복수의 전극 라인(13a, 13b, 13c)들 사이의 간격보다 상대적으로 작아 제2전극 라인(13b)에 의해 형성되는 전기장에만 영향을 미치게 되고 제3전극라인(13c)에 의해 형성되는 전기장에만 영향을 미치지 않는다. 따라서, 스타일러스 펜(19)에 의해 터치되는 영역이 제2전극 라인(13b)과 제3전극라인(13c) 사이의 영역으로 이동하더라도, 터치스크린패널은 스타일러스 펜(19)에 의해 터치되는 영역의 변화를 검출할 수 없는 문제가 발생한다.
결국, 상기 제2전극층(13)에 구비된 복수의 전극 라인(13a, 13b, 13c)들 사이의 간격보다 상대적으로 작은 접촉 면적을 갖는 입력 매체(예컨대, 스타일러스 펜(19))를 사용하여 종래의 뮤츄얼 방식의 터치스크린패널을 접촉하는 경우, 종래의 뮤츄얼 방식의 터치스크린패널은, 접촉되는 영역의 좌표를 정확하게 검출할 수 없고, 상기 입력 매체(복수의 전극 라인들 사이의 간격보다 상대적으로 작은 접촉 면적을 갖는 입력 매체)에 의해 터치되는 영역의 변화를 검출할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 점을 고려하여 안출된 것으로써, 채널의 수를 증가시키지 않으면서 터치되는 영역을 정확하게 검출할 수 있는 터치스크린패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 채널들 사이의 거리보다 상대적으로 작은 접촉 면적의 입력 매체를 통해 터치스크린패널을 접촉하더라도 사용자에 의해 터치되는 영역을 정확하게 검출할 수 있는 터치스크린패널을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 터치스크린 패널 장치는 미리 정해진 거리만큼 이격되어 제1방향으로 배열된 복수의 제1전극라인과, 상기 각각의 제1전극라인의 홀수번째 라인에 결합된 복수의 제1홀수 전극판과, 상기 각각의 제1전극라인의 짝수번째 라인에 결합된 복수의 제1짝수 전극판을 포함하되, 상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판은 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 교차 배열되는 제1전극층을 포함한다.
상기 제1전극층의 상부 또는 하부에 마련되며, 미리 정해진 거리만큼 이격되어 상기 제2방향으로 배열된 복수의 제2전극라인을 구비하는 제2전극층을 더 포함함할 수 있다.
상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판의 상기 제1방향의 길이는 상기 복수의 제1전극라인이 이격된 미리 정해진 거리보다 상대적으로 크고, 상기 복수의 제1전극라인이 이격된 미리 정해진 거리의 2배수보다 상대적으로 작은 것이 바람직하다.
상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판은 상기 제1방향의 폭이 상대적으로 더 긴 사각형으로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판은 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판은 마름모 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 제2전극층은 상기 각각의 제2전극라인을 중심으로 일 방향에 미리 정해진 간격으로 배열되어 결합되는 복수의 제2전극판과, 상기 각각의 제2전극라인을 중심으로 타 방향에 미리 정해진 간격으로 배열되어 결합되는 복수의 제3전극판을 구비하되, 상기 복수의 제2전극판과 제3전극판은 상기 제1방향으로 서로 교차 배열되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 제2전극판과 제3전극판의 상기 제2방향의 길이는 상기 복수의 제2전극라인이 이격된 미리 정해진 거리보다 상대적으로 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따른 터치스크린 패널 장치는 터치스크린 패널 장치에 있어서, 미리 정해진 제1거리만큼 이격되어 제1방향으로 배열된 복수의 제1전극층과, 미리 정해진 제2거리만큼 이격되어 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 교차 배열되는 제2전극라인과, 상기 각각의 제2전극라인을 중심으로 일 방향에 미리 정해진 제3거리만큼 이격되어 결합되는 복수의 제2전극판과, 상기 각각의 제2전극라인을 중심으로 타 방향에 상기 미리 정해진 제3거리만큼 이격되어 결합되는 복수의 제3전극판을 구비하되, 상기 복수의 제2전극판과 제3전극판은 상기 제1방향으로 서로 교차 배열되는 제2전극층을 구비한다.
상기 제1전극층은, 상기 제2전극라인과 수직으로 교차하며 적어도 하나의 상기 제2 및 제3전극판을 수용하는 너비의 폭을 갖는 제1전극판을 포함할 수 있다.
본 발명의 터치스크린 패널 장치에 따르면, 채널의 수를 증가시키지 않으면서 터치되는 영역을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 채널들 사이의 거리보다 상대적으로 작은 접촉 면적의 입력 매체를 통해 터치스크린패널을 접촉하더라도 사용자에 의해 터치되는 영역을 정확하게 검출할 수 있다.
도 1a는 종래의 뮤츄얼 방식의 터치스크린패널의 사시도,
도 1b는 도 1a의 I-I'의 절단한 측단면도,
도 2a 및 2b는 종래의 뮤츄얼 방식의 터치스크린패널에 사용자의 손가락이 접촉된 상태를 예시하는 도면,
도 3a 및 3b는 종래의 뮤츄얼 방식의 터치스크린패널에 스타일러스 펜이 접촉된 상태를 예시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면,
도 5a 및 5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 터치 입력을 실험한 실험예1의 결과를 나타내는 그래프,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면,
도 7a 및 7b는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 터치 입력을 실험한 실험예2의 결과를 나타내는 그래프,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면,
도 9a 및 9b는 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 터치 입력을 실험한 실험예3의 결과를 나타내는 그래프,
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면,
도 11a 및 11b는 본 발명의 제4실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 터치 입력을 실험한 실험예4의 결과를 나타내는 그래프,
도 12는 본 발명의 제5실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 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.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치는 제1전극층에 포함되는 제1전극라인(411,412,413,414,415,416,417)과 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)을 구비하고, 제2전극층에 포함되는 제2전극라인(421,422,423,424)을 구비한다.
상기 제1전극라인(411,412,413,414,415,416,417)은 제1방향, 예컨대 세로 방향으로 배열되며 미리 정해진 거리(a)만큼 동일하게 이격되도록 마련된다. 그리고, 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)은 상기 제1전극라인의 홀수 행(411,413,415,417)에 연결되는 제1홀수 전극판(41,43,45,47)과, 상기 제1전극라인의 짝수 행(412,414,416)에 연결되는 제1짝수 전극판(42,44,46)을 포함한다.
상기 제1홀수 전극판(41,43,45,47)은 각각 상기 제1전극라인의 홀수 행(411,413,415,417)에 제2방향, 예컨대 가로방향으로 미리 정해진 거리만큼 동일하게 이격되어 배열된다. 그리고, 상기 제1짝수 전극판(42,44,46)은 각각 상기 제1전극라인의 짝수 행(412,414,416)에 제2방향, 예컨대 가로방향으로 미리 정해진 거리만큼 동일하게 이격되어 배열된다. 나아가, 상기 제1홀수 전극판(41,43,45,47)과 제1짝수 전극판(42,44,46)은 상기 제2방향을 기준으로 교차 배열되도록 마련된다. 즉, 상기 제2방향의 제1열에 상기 제1홀수 전극판(41,43,45,47)이 배열되고, 상기 제2방향의 제2열에 상기 제1짝수 전극판(42,44,46)이 배열된다. 그리고, 이와 마찬가지로, 상기 제1전극라인의 홀수 행(411,413,415,417)에 연결되는 모든 상기 제1홀수 전극판과 상기 제1전극라인의 짝수 행(412,414,416)에 연결되는 모든 상기 제1짝수 전극판이 동일하게 배열된다.
나아가, 상기 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)은 전극판의 중심에서 외곽으로 갈수록 그 면적이 좁아지는 형상으로 구비된다. 예컨대, 상기 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)은 마름모 형태로 마련될 수 있다. 면적이 좁아질 경우, 그 전극판에서 나오는 전기장의 세기가 감소하게 되므로 전극판의 중심에서 멀어질수록 제2전극층에서 측정되는 전압은 감소하게 된다. 예컨대, 상기 제1전극라인(411,412,413,414,415,416,417)이 이격된 거리가, 정전 방식의 터치 입력용 펜의 접촉 단부(즉, 터치 스크린 패널과 접촉하는 부분의 단부)의 직경보다 상대적으로 적게 마련될 경우, 터치 입력용 펜의 접촉 단부가 적어도 두 개의 상기 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)과 접촉되게 되므로, 상기 터치 입력용 펜의 이동에 다른 출력변화를 검출할 수 있다. 또한, 상기 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)이 제1방향으로 연속되게 배열되므로, 상기 터치 입력용 펜이 하나의 전극판이 위치한 영역을 접촉하더라도, 접촉된 영역의 전극판뿐 아니라, 그 주변의 이웃한 전극판에 대응하는 채널에도 출력이 발생한다. 예컨대, 상기 터치 입력용 펜이 두번째 행과 두번째 열에 마련된 제1전극판(42)이 위치한 영역을 접촉하게 되면, 상기 접촉된 전극판(42)에 이웃한 첫번째 행과 첫번째 열에 마련된 제1전극판(41), 및 세번째 행 과 첫번째 열에 마련된 제1전극판(43)에 대응하는 채널에도 출력이 발생한다. 이러한, 상기 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)의 구조와 배열에 따라, 여러 채널에 걸쳐 출력이 발생하므로, 사용자에 의해 터치된 영역의 좌표를 정확하게 검출할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서, 상기 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)이 마름모 형태로 마련되는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. 상기 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)의 형상은 중심부가 주변부보다 상대적으로 큰 면적을 갖는 형상이면 충분하다.
상기 제2전극라인(421,422,423,424)은 제2방향, 예컨대 가로 방향으로 배열되며 미리 정해진 거리(b)만큼 동일하게 이격되도록 마련된다.
바람직하게, 상기 제1전극라인(411,412,413,414,415,416,417)이 이격된 미리 정해진 거리(a)와, 상기 제2전극라인(421,422,423,424)이 이격된 미리 정해진 거리(b)는 서로 동일하거나 유사하게 설정될 수 있다.
예컨대, 상기 제2전극라인의 첫번째 열(421)은 상기 제1홀수 전극판(41,43,45,47)의 위치와 대응하는 영역에 마련되고, 상기 제2전극라인의 두번째 열(422)은 제2방향으로 두번째 위치한 제1짝수 전극판(42,44,46)과 대응하는 영역에 마련되고, 이하의 열(423,424)도 동일한 취지로 배열된다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 터치 입력을 실험한 실험예1의 결과를 나타낸다. 도 5a는 비교예에 의해 측정된 그래프를 나타내는 것으로써, 종래기술에 따른 터치스크린 패널 장치를 대각선 방향으로 터치하고, 이에 따라 계산되는 좌표를 표시하는 그래프이다. 그리고, 실험예는 도 5b는, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 측정된 그래프를 나타내는 것으로써, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치를 대각선 방향으로 터치하고, 이에 따라 계산되는 좌표를 표시하는 그래프이다. 그래프에서, x축은 터치에 의해 계산된 x좌표이고, y은 터치에 의해 계산된 y좌표이다. 도 5a의 비교예는 선형성이 상대적으로 낮아 계단형의 형태를 나타내는 반면, 도 5b의 실험예1은 상대적으로 선형성이 높게 나타난다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치는 제1전극층에 포함되는 제1전극라인(611,612,613,614,615)과 제1전극판(61,62,63,64,65)을 구비하고, 제2전극층에 포함되는 제2전극라인(621,622,623,624)을 구비한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치와 기본적으로 동일하다. 다만, 제1전극라인(611,612,613,614,615)에 결합되는 제1전극판(61,62,63,64,65)의 구조가, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)의 구조와 다소 다르다.
본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 상기 제1전극판(61,62,63,64,65)은 사각형의 행태로 마련될 수 있다. 제1전극판(61,62,63,64,65)의 제1방향의 길이는 상기 복수의 제1전극라인(611,612,613,614,615)이 이격된 미리 정해진 거리보다 상대적으로 큰 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제1전극판(61,62,63,64,65)의 제1방향의 길이는 상기 복수의 제1전극라인(611,612,613,614,615)이 이격된 미리 정해진 거리의 2배수보다 상대적으로 작은 것이 바람직하다.
나아가, 상기 제1전극판(61,62,63,64,65)은 제1방향의 길이가 제2방향의 길이보다 상대적으로 긴 직사각형의 형태로 마련될 수 있다.
상기 제1전극판(61,62,63,64,65)은 상기 제1전극라인의 홀수 행(611,613,615)에 연결되는 제1홀수 전극판(61,63,65)과, 상기 제1전극라인의 짝수 행(612,614)에 연결되는 제1짝수 전극판(62,64)을 포함할 수 있다. 상기 제1홀수 전극판(61,63,65)과 제1짝수 전극판(62,64)이 센싱되는 방향, 예컨대 제1방향으로 연속되게 교차 배열되는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 터치 입력을 실험한 실험예2의 결과를 나타낸다. 도 7a는 비교예에 의해 측정된 그래프를 나타내는 것으로써, 종래기술에 따른 터치스크린 패널 장치를 대각선 방향으로 터치하고, 이에 따라 계산되는 좌표를 표시하는 그래프이다. 그리고, 실험예는 도 7b는, 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 측정된 그래프를 나타내는 것으로써, 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치를 대각선 방향으로 터치하고, 이에 따라 계산되는 좌표를 표시하는 그래프이다. 그래프에서, x축은 터치에 의해 계산된 x좌표이고, y은 터치에 의해 계산된 y좌표이다. 도 7a의 비교예는 선형성이 상대적으로 낮아 계단형의 형태를 나타내는 반면, 도 7b의 실험예2는 상대적으로 선형성이 높게 나타난다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치는 제1전극층에 포함되는 제1전극판(811,812,813,814)을 구비하고, 제2전극층에 포함되는 제2전극라인(821,822,823,824)과, 제2전극라인(821,822,823,824에 연결되는 제2전극판(81) 및 제3전극판(82)을 구비한다.
상기 제1전극판(811,812,813,814)은 제1방향, 예컨대 세로 방향으로 배열되며 미리 정해진 거리만큼 동일하게 이격되도록 마련된다. 상기 제1전극판(811,812,813,814)은 상기 제1방향의 길이보다 상기 제2방향의 길이가 상대적으로 더 길게 마련된 직사각형의 판형으로 마련될 수 있다. 그리고, 상기 제1방향의 길이는 적어도 상기 하나의 제2전극판(81) 및 제3전극판(82)을 수용할 수 있을 정도, 즉 상기 제2전극판(81)과 제3전극판(82) 사이의 거리보다 상대적으로 더 크게 마련되는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 터치 입력을 실험한 실험예3의 결과를 나타낸다. 도 9a는 비교예에 의해 측정된 그래프를 나타내는 것으로써, 종래기술에 따른 터치스크린 패널 장치를 대각선 방향으로 터치하고, 이에 따라 계산되는 좌표를 표시하는 그래프이다. 그리고, 도 9b는, 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 측정된 실험예3의 그래프를 나타내는 것으로써, 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치를 대각선 방향으로 터치하고, 이에 따라 계산되는 좌표를 표시하는 그래프이다. 그래프에서, x축은 터치에 의해 계산된 x좌표이고, y은 터치에 의해 계산된 y좌표이다. 도 9a의 비교예는 선형성이 상대적으로 낮아 계단형의 형태를 나타내는 반면, 도 9b의 실험예3은 상대적으로 선형성이 높게 나타난다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 터치스크린 패널 장치는 제1전극층에 포함되는 제1전극라인(1011)과 제1전극판(1013,1015)을 구비하고, 제2전극층에 포함되는 제2전극라인(1021)과, 제2전극라인(1021)에 연결되는 제2전극판(1023) 및 제3전극판(1025)을 구비한다.
상기 제1전극라인(1011)과 제1전극판(1013,1015)은, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 상기 제1전극라인(411,412,413,414,415) 및 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)과 그 배열과 구조가 동일하다. 따라서, 본 발명의 제4실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 상기 제1전극라인(1011)과 제1전극판(1013,1015)의 상세한 구조는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에서 설명한 상기 제1전극라인(411,412,413,414,415) 및 제1전극판(41,42,43,44,45,46,47)을 참조한다.
또한, 제2전극라인(1021), 제2전극판(1023), 및 제3전극판(1025)은 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 제2전극라인(821,822,823,824), 제2전극판(81), 및 제3전극판(82)과 그 배열과 구조가 동일하다. 따라서, 본 발명의 제4실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 상기 제2전극라인(1021), 제2전극판(1023), 및 제3전극판(1025)의 상세한 구조는 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에서 설명한 상기 제2전극라인(821,822,823,824), 제2전극판(81), 및 제3전극판(82)을 참조한다.
나아가, 제1전극라인(1011), 제1전극판(1013,1015), 제2전극라인(1021), 제2전극판(1023), 및 제3전극판(1025)의 개수와 배열 간격 등은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 터치 입력을 실험한 실험예4의 결과를 나타낸다. 도 11a는 비교예에 의해 측정된 그래프를 나타내는 것으로써, 종래기술에 따른 터치스크린 패널 장치를 대각선 방향으로 터치하고, 이에 따라 계산되는 좌표를 표시하는 그래프이다. 그리고, 도 11b는, 본 발명의 제4실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 의해 측정된 실험예4의 그래프를 나타내는 것으로써, 본 발명의 제4실시예에 따른 터치스크린 패널 장치를 대각선 방향으로 터치하고, 이에 따라 계산되는 좌표를 표시하는 그래프이다. 그래프에서, x축은 터치에 의해 계산된 x좌표이고, y은 터치에 의해 계산된 y좌표이다. 도 11a의 비교예는 선형성이 상대적으로 낮아 계단형의 형태를 나타내는 반면, 도 11b의 실험예4는 상대적으로 선형성이 높게 나타난다.
도 12는 본 발명의 제5실시예에 따른 터치스크린 패널 장치의 구성을 예시하는 도면이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 터치스크린 패널 장치는 제1전극층에 포함되는 제1전극라인(1211)과 제1전극판(1213,1215)을 구비하고, 및 제2전극층에 포함되는 제2전극라인(1221), 제2전극판(1223), 및 제3전극판(1225)을 구비한다.
상기 제1전극라인(1211)과 제1전극판(1213,1215)은, 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 상기 제1전극라인(611,612,613,614,615) 및 제1전극판(61,62,63,64,65)과 그 배열과 구조가 동일하다. 따라서, 본 발명의 제5실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 상기 제1전극라인(1211) 및 제1전극판(1213,1215)의 상세한 구조는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에서 설명한 상기 제1전극라인(611,612,613,614,615) 및 제1전극판(61,62,63,64,65)을 참조한다.
또한, 제2전극라인(1221), 제2전극판(1223), 및 제3전극판(1225)은 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 제2전극라인(821,822,823,824), 제2전극판(81), 및 제3전극판(82)과 그 배열과 구조가 동일하다. 따라서, 본 발명의 제5실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에 구비된 상기 제2전극라인(1221), 제2전극판(1223), 및 제3전극판(1225)의 상세한 구조는 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널 장치에서 설명한 상기 제2전극라인(821,822,823,824), 제2전극판(81), 및 제3전극판(82)을 참조한다.
나아가, 본 발명의 실시예에서 제1전극층에 구비되는 제1전극라인 및 제1전극판의 개수, 배열 간격, 길이, 넓이 등과, 제2전극층에 구비되는 제2전극라인, 제2전극판, 및 제3전극판의 개수, 배열 간격, 길이, 넓이 등은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (11)

  1. 터치스크린 패널 장치에 있어서,
    미리 정해진 거리만큼 이격되어 제1방향으로 배열된 복수의 제1전극라인과,
    상기 각각의 제1전극라인의 홀수번째 라인에 결합된 복수의 제1홀수 전극판과,
    상기 각각의 제1전극라인의 짝수번째 라인에 결합된 복수의 제1짝수 전극판을 포함하되,
    상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판은 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 교차 배열되는 제1전극층을 포함함을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극층의 상부 또는 하부에 마련되며, 미리 정해진 거리만큼 이격되어 상기 제2방향으로 배열된 복수의 제2전극라인을 구비하는 제2전극층을 더 포함함을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판의 상기 제1방향의 길이는 상기 복수의 제1전극라인이 이격된 미리 정해진 거리보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판의 상기 제1방향의 길이는 상기 복수의 제1전극라인이 이격된 미리 정해진 거리의 2배수보다 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판은 상기 제1방향의 폭이 상대적으로 더 긴 사각형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판은 직사각형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  7. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 복수의 제1홀수 전극판과 제1짝수 전극판은 마름모 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2전극층은
    상기 각각의 제2전극라인을 중심으로 일 방향에 미리 정해진 간격으로 배열되어 결합되는 복수의 제2전극판과,
    상기 각각의 제2전극라인을 중심으로 타 방향에 미리 정해진 간격으로 배열되어 결합되는 복수의 제3전극판을 구비하되,
    상기 복수의 제2전극판과 제3전극판은 상기 제1방향으로 서로 교차 배열되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 제2전극판과 제3전극판의 상기 제2방향의 길이는 상기 복수의 제2전극라인이 이격된 미리 정해진 거리보다 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  10. 터치스크린 패널 장치에 있어서,
    미리 정해진 제1거리만큼 이격되어 제1방향으로 배열된 복수의 제1전극층과,
    미리 정해진 제2거리만큼 이격되어 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 교차 배열되는 제2전극라인과, 상기 각각의 제2전극라인을 중심으로 일 방향에 미리 정해진 제3거리만큼 이격되어 결합되는 복수의 제2전극판과, 상기 각각의 제2전극라인을 중심으로 타 방향에 상기 미리 정해진 제3거리만큼 이격되어 결합되는 복수의 제3전극판을 구비하되, 상기 복수의 제2전극판과 제3전극판은 상기 제1방향으로 서로 교차 배열되는 제2전극층을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1전극층은,
    상기 제2전극라인과 수직으로 교차하며 적어도 하나의 상기 제2 및 제3전극판을 수용하는 너비의 폭을 갖는 제1전극판을 포함함을 특징으로 하는 터치스크린 패널 장치.
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