KR20150005367A - 용량 방식의 접촉 감지 장치 - Google Patents

용량 방식의 접촉 감지 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150005367A
KR20150005367A KR1020130079258A KR20130079258A KR20150005367A KR 20150005367 A KR20150005367 A KR 20150005367A KR 1020130079258 A KR1020130079258 A KR 1020130079258A KR 20130079258 A KR20130079258 A KR 20130079258A KR 20150005367 A KR20150005367 A KR 20150005367A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing
electrodes
electrode
signal
switching block
Prior art date
Application number
KR1020130079258A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102093445B1 (ko
Inventor
최재원
김학선
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130079258A priority Critical patent/KR102093445B1/ko
Priority to US14/061,269 priority patent/US10088959B2/en
Priority to CN201410038692.9A priority patent/CN104281341B/zh
Publication of KR20150005367A publication Critical patent/KR20150005367A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102093445B1 publication Critical patent/KR102093445B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 용량 방식의 접촉 감지 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 제1 전극 및 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 패널, 상기 터치 패널과 연결되어 있으며 제1 스위칭 블록을 포함하는 감지 신호 제어부를 포함하고, 상기 제1 스위칭 블록은 상기 복수의 제1 전극 각각과 연결된 복수의 제1 신호선과 이와 교차하는 복수의 제1 트랙선 사이에 연결된 복수의 제1 스위치를 포함한다.

Description

용량 방식의 접촉 감지 장치{CAPACITIVE TYPE TOUCH SENSING DEVICE}
본 발명은 용량 방식의 접촉 감지 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등의 표시 장치, 휴대용 전송 장치, 그 밖의 정보 처리 장치 등은 다양한 입력 장치를 이용하여 기능을 수행한다. 최근, 이러한 입력 장치로서 접촉 감지 장치를 구비하는 입력 장치가 많이 사용되고 있다.
접촉 감지 장치는 접촉 감지 센서 및 제어부를 포함한다. 접촉 감지 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 다양한 방식에 따라 분류될 수 있다.
정전 용량 방식의 접촉 감지 센서는 감지 신호를 전달할 수 있는 복수의 감지 전극으로 이루어진 감지 축전기를 포함하고, 손가락과 같은 도전체가 접촉 감지 센서에 접근할 때 발생하는 감지 축전기의 정전 용량(capacitance)의 변화를 감지하여 접촉 여부와 접촉 위치 등을 알아낼 수 있다.
이러한 접촉 감지 센서는 터치 패널 내에 형성되어 표시 장치 위에 부착되거나(add-on cell type) 표시 장치의 기판 바깥쪽에 형성될 수도 있고(on-cell type), 표시 장치 내부에 형성될 수도 있다(in-cell type). 접촉 감지 센서를 포함하는 표시 장치는 사용자의 손가락 또는 터치 펜 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아내고 이에 따라 영상을 표시할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간단한 적층 구조를 가지는 터치 패널을 포함하는 접촉 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 복수의 감지 전극끼리의 연결을 자유롭게 정할 수 있도록 하여 접촉 감지 장치의 상태 및 사용 환경에 능동적으로 대응할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 복수의 감지 전극끼리의 단속을 자유롭게 정할 수 있도록 하여 복수의 감지 전극이 상호 감지 축전기(mutual sensing capacitor) 또는 자가 축전기(self sensing capacitor)를 형성함으로써 다양한 방식으로 접촉을 감지할 수 있는 접촉 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 제1 전극 및 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 패널, 상기 터치 패널과 연결되어 있으며 제1 스위칭 블록을 포함하는 감지 신호 제어부를 포함하고, 상기 제1 스위칭 블록은 상기 복수의 제1 전극 각각과 연결된 복수의 제1 신호선과 이와 교차하는 복수의 제1 트랙선 사이에 연결된 복수의 제1 스위치를 포함한다.
상기 복수의 제1 전극 중 일부와 연결된 상기 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 서로 연결될 수 있다.
상기 복수의 제2 전극 중 동일한 열 또는 동일한 행에 위치하는 제2 전극들은 상기 터치 패널에서 연결부를 통해 서로 연결될 수 있다.
상기 복수의 제1 전극 중 동일한 행 또는 열에 위치하는 제1 전극들과 연결된 상기 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 서로 연결될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 한 전극은 감지 입력 신호를 입력받고 나머지 전극은 감지 출력 신호를 출력할 수 있다.
서로 이웃하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상호 감지 축전기를 이룰 수 있다.
상기 복수의 제1 전극과 연결된 상기 복수의 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 각각 서로 다른 제1 트랙선과 연결될 수 있다.
상기 감지 신호 제어부는 제2 스위칭 블록을 더 포함하고, 상기 제2 스위칭 블록은 상기 복수의 제2 전극 각각과 연결된 복수의 제2 신호선과 이와 교차하는 복수의 제2 트랙선 사이에 연결된 복수의 제2 스위치를 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 전극 중 일부와 연결된 상기 제2 신호선들은 상기 제2 스위칭 블록에서 단락된 상기 제2 스위치를 통해 서로 연결될 수 있다.
상기 복수의 제1 전극 중 동일한 행 또는 열에 위치하는 제1 전극들과 연결된 상기 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 서로 연결될 수 있다.
상기 복수의 제2 전극 중 동일한 열 또는 행에 위치하는 제2 전극들과 연결된 상기 제2 신호선들은 상기 제2 스위칭 블록에서 단락된 상기 제2 스위치를 통해 서로 연결될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 한 전극은 감지 입력 신호를 입력받고 나머지 전극은 감지 출력 신호를 출력할 수 있다.
상기 복수의 제1 전극과 연결된 상기 복수의 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 각각 서로 다른 제1 트랙선과 연결될 수 있다.
상기 복수의 제2 전극과 연결된 상기 복수의 제2 신호선들은 상기 제2 스위칭 블록에서 단락된 상기 제2 스위치를 통해 각각 서로 다른 제2 트랙선과 연결될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 감지 입력 신호를 입력받고 감지 출력 신호를 출력할 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각은 자가 감지 축전기를 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 간단한 적층 구조를 가지는 터치 패널을 포함하는 접촉 감지 장치를 제공할 수 있다. 또한 복수의 감지 전극끼리의 연결을 자유롭게 정할 수 있도록 하여 접촉 감지 장치의 상태 및 사용 환경에 능동적으로 대응할 수 있다. 또한 복수의 감지 전극끼리의 단속을 자유롭게 정할 수 있도록 하여 복수의 감지 전극이 상호 감지 축전기(mutual sensing capacitor) 또는 자가 감지 축전기(self sensing capacitor)를 자유롭게 형성함으로써 다양한 방식으로 접촉을 감지할 수 있는 접촉 감지 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 블록도이고,
도 2는 도 1에 도시한 접촉 감지 장치의 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 블록도이고,
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 감지 신호 제어부의 블록도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 블록도이고,
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 감지 신호 제어부의 블록도이고,
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 블록도이고,
도 10 내지 도 13은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 감지 신호 제어부의 블록도이고,
도 14 및 도 15는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 감지 입력 전극 및 감지 출력 전극을 도시한 평면도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시한 접촉 감지 장치의 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 외무 물체의 접촉을 감지할 수 있는 장치로서 접촉이 이루어질 수 있는 터치 패널(100)과 접촉 감지를 제어하는 감지 신호 제어부(800)를 포함한다.
여기서 접촉이란 사용자의 손과 같은 외부 물체가 터치 패널(100)에 직접적으로 닿는 경우뿐만 아니라 외부 물체가 터치 패널(100)에 접근하는 경우도 포함한다.
터치 패널(100)은 복수의 감지 입력 전극(TX)(120) 및 복수의 감지 출력 전극(Rx)(130)을 포함한다. 감지 입력 전극(120)과 감지 출력 전극(130)은 서로 분리되어 있다.
복수의 감지 입력 전극(120)은 대략 행렬 형태로 배열될 수 있고, 복수의 감지 출력 전극(130)은 대략 행렬 형태로 배열될 수 있다. 이웃한 감지 입력 전극(120) 행 사이에는 하나의 감지 출력 전극(Rx) 행이 위치할 수 있고, 이웃한 감지 입력 전극(120) 열 사이에는 하나의 감지 출력 전극(130) 열이 위치할 수 있다.
터치 패널(100)에서 복수의 감지 입력 전극(120)의 적어도 일부는 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다. 마찬가지로 터치 패널(100)에서 복수의 감지 출력 전극(130)의 적어도 일부는 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다. 터치 패널(100)에서 서로 연결되어 있는 감지 입력 전극(120)은 동일한 열에 배열되어 있을 수 있고, 터치 패널(100)에서 서로 연결되어 있는 감지 출력 전극(130)은 동일한 열에 배열되어 있을 수 있다. 터치 패널(100)에서 한 열에 배치된 감지 입력 전극(120)이 서로 연결되어 있는 경우 감지 출력 전극(130)들은 서로 분리되어 있을 수 있고, 마찬가지로 터치 패널(100)에서 한 열에 배치된 감지 출력 전극(130)이 서로 연결되어 있는 경우 감지 입력 전극(120)들은 서로 분리되어 있을 수 있다.
감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 얇은 금속층 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130) 각각의 모양은 도 1에 도시한 바와 같이 사각형, 예를 들어 마름모꼴일 수 있으나 이에 한정되지 않고 다양한 모양을 가질 수 있다. 감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130) 각각의 한 변의 길이는 대략 수 mm일 수 있으나 접촉 물체 및 접촉 방법에 따라 감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130)의 크기는 조절될 수 있다.
도 2를 참조하면, 감지 입력 전극(120)과 감지 출력 전극(130)은 기판(110) 위에 형성될 수 있다. 터치 패널(100)이 표시 장치 위에 부착되는 경우(add-on cell type) 터치 패널(100)의 기판(110)은 표시 장치의 기판과 별도로 마련될 수 있다. 이와 달리 감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130)이 표시 장치의 기판의 바깥쪽 면 위에 형성되는 경우(on-cell type) 또는 표시 장치의 기판의 안쪽 면 위에 형성되는 경우(in-cell type)에는 표시 장치의 기판 자체가 터치 패널(100)의 기판(110)이 될 수 있다.
감지 입력 전극(120)과 감지 출력 전극(130) 위에는 절연층(140)이 위치할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 감지 입력 전극(120)과 감지 출력 전극(130)은 동일한 층에 위치하며 하나의 광마스크를 이용해 기판(110) 위에 형성될 수 있다. 터치 패널(100)에서 서로 연결된 감지 입력 전극(120) 또는 서로 연결된 감지 출력 전극(130)이 있는 경우 감지 입력 전극(120)끼리 연결하는 배선 또는 감지 출력 전극(130)끼리 연결하는 배선도 감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130)과 동일한 층에 위치할 수 있다. 즉, 감지 입력 전극(120)끼리 연결하는 배선 또는 감지 출력 전극(130)끼리 연결하는 배선은 절연층(140) 위에 위치하지 않는다.
따라서 감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130)를 포함하는 터치 패널(100)의 적층 구조를 간단히 할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 하나의 감지 입력 전극(120)은 복수의 감지 출력 전극(Rx), 예를 들어 4개의 감지 출력 전극(130)과 이웃할 수 있고, 하나의 감지 출력 전극(Rx)은 복수의 감지 입력 전극(120), 예를 들어 4개의 감지 입력 전극(120)과 이웃할 수 있다.
서로 이웃하는 감지 입력 전극(120)과 감지 출력 전극(130)은 감지 축전기(Cm)를 형성한다. 감지 축전기(Cm)은 접촉 감지 센서로서 기능하며 상호 감지 축전기(mutual sensing capacitance)일 수 있다. 감지 축전기(Cm)는 감지 입력 전극(120)을 통해 감지 입력 신호(Vs)를 입력 받고 외부 물체의 접촉에 의한 전하량 변화를 감지 출력 신호(Vp)로 출력할 수 있다.
감지 신호 제어부(800)는 터치 패널(100)의 감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130)과 연결되어 있다. 감지 신호 제어부(800)는 감지 입력 전극(120)에 감지 입력 신호(Vs)를 전달하고 감지 출력 전극(130)으로부터 감지 출력 신호(Vp)를 입력받는다. 감지 신호 제어부(800)는 감지 출력 신호(Vp)를 처리하여 접촉 여부 및 접촉 위치 등의 접촉 정보를 생성할 수 있다.
그러면, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 동작에 대하여 설명한다.
감지 신호 제어부(800)로부터 감지 입력 전극(120)에 감지 입력 신호(Vs)가 입력되면 감지 축전기(Cm)는 소정의 전하량으로 충전된다. 감지 입력 신호(Vs)는 복수의 감지 입력 전극(120) 열에 순차적으로 입력될 수도 있고 동시에 입력될 수도 있다.
외부 물체에 의한 접촉이 가해지면 감지 축전기(Cm)의 전하량이 변화되고, 그에 따른 감지 출력 신호(Vp)가 감지 출력 전극(130)을 통해 출력된다. 외부 물체가 접촉한 경우의 감지 출력 신호(Vp)의 전압 레벨은 물체가 접촉하지 않은 경우의 감지 출력 신호(Vp)의 전압 레벨보다 작을 수 있다.
감지 신호 제어부(800)는 감지 출력 신호(Vp)를 입력받아 샘플링하고 A/D 변환 등의 처리를 하여 디지털 감지 신호를 생성할 수 있다. 감지 신호 제어부(800) 또는 별도의 판단 회로는 디지털 감지 신호를 연산 처리하여 접촉 여부 및 접촉 위치 등의 접촉 정보를 생성할 수 있다.
그러면 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 블록도이고, 도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 감지 신호 제어부의 블록도이다.
본 실시예에서 복수의 감지 입력 전극(120) 및 복수의 감지 출력 전극(130)은 각각 nㅧm(n, m은 자연수)의 행렬 형태로 배열될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 터치 패널(100)은 앞에서 설명한 실시예와 대부분 동일하나, 터치 패널(100)에 위치하는 감지 출력 전극(130)의 적어도 일부가 서로 연결되어 있을 수 있다. 동일한 열에 배열되어 있는 감지 출력 전극(130)끼리 연결부(132)를 통해 서로 연결되어 있을 수 있고, 서로 다른 열에 배열되어 있는 감지 출력 전극(130)은 서로 분리되어 있을 수 있다. 각 감지 출력 전극(130) 열은 출력 신호선(134_1, 134_2, …, 134_m)을 통해 감지 신호 제어부(800)와 연결될 수 있다.
터치 패널(100)에서 감지 입력 전극(120)은 서로 분리되어 있을 수 있다. 터치 패널(100)의 각 열에 배치된 감지 입력 전극(120)들은 n개의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)을 통해 감지 신호 제어부(800)와 연결될 수 있다. 복수의 감지 입력 전극(120)과 연결된 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)은 각각 n개의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)을 포함하는 m개의 그룹으로 나뉠 수 있다.
본 실시예에 따르면 터치 패널(100)에서 감지 입력 전극(120) 또는 감지 입력 전극(120)과 연결된 배선이 감지 출력 전극(130) 또는 감지 출력 전극(130)과 연결된 배선과 교차할 필요가 없으므로 앞에서 설명한 바와 같이 감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130)과 다른 층에 위치하는 별도의 연결부를 형성할 필요가 없다. 따라서 감지 입력 전극(120) 및 감지 출력 전극(130)를 포함하는 터치 패널(100)의 적층 구조를 간단히 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 각 감지 출력 전극(130) 열과 연결된 출력 신호선(134_1, 134_2, …, 134_m)은 감지 신호 제어부(800)의 입력 단자(RX1, RX2, …, RXm)와 연결될 수 있다.
각 감지 입력 전극(120)과 연결된 m개 그룹의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)들은 각각 감지 신호 제어부(800)의 m개의 출력 단자 그룹(T1, T2, …, Tm)과 연결될 수 있다. 각 출력 단자 그룹(T1, T2, …, Tm)은 n개의 출력 단자(TX1, …, TXn)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 감지 신호 제어부(800)는 적어도 하나의 스위칭 블록(switching block)(820), 감지 입력 신호 출력부(840) 및 감지 신호 처리부(850)를 포함할 수 있다.
스위칭 블록(820)은 집적 회로 형태로 구현될 수 있으며, m개 그룹의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)과 이와 교차하는 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)(N은 자연수) 사이를 연결하거나 차단할 수 있는 복수의 스위치를 포함한다. 도 4에서 복수의 스위치들은 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)과 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)의 교차점에 위치할 수 있다. 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)과 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N) 사이를 연결하는 스위치는 단락점(825)을 이룰 수 있다. 단락점(825)의 위치는 소프트웨어적으로 자유롭게 변경 가능하다.
터치 패널(100)의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)들은 출력 단자(TX1, …, TXn)를 통해 감지 신호 제어부(800)의 스위칭 블록(820) 내부로 연결될 수 있다. 스위칭 블록(820)은 더미 배선(Ldm)을 더 포함할 수 있고, 더미 배선(Ldm)은 스위칭 블록(820)의 바깥으로 연장될 수도 있다.
복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)의 개수는 n 이상일 수 있다. 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)은 스위칭 블록(820)의 외부로 연장되어 감지 입력 신호 출력부(840)와 연결될 수 있다.
도 4를 참조하면, 각 그룹의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)의 적어도 하나는 다른 그룹의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)의 적어도 하나와 단락점(825)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어 터치 패널(100)의 제1행에 배치된 감지 입력 전극(120)과 연결된 입력 신호선(126_1)들은 단락점(825)을 통해 동일한 트랙선(821_1)과 연결될 수 있고, 터치 패널(100)의 제2행에 배치된 감지 입력 전극(120)과 연결된 입력 신호선(126_2)들은 단락점(825)을 통해 동일한 트랙선(821_2)과 연결될 수 있고, 나아가 터치 패널(100)의 제n행에 배치된 감지 입력 전극(120)과 연결된 입력 신호선(126_n)들은 단락점(825)을 통해 동일한 트랙선(821_N)과 연결될 수 있다. 이때 N은 n과 동일할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 스위칭 블록(820) 내에서 단락점(825) 및 n개의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_n)을 통해 서로 연결된 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)들을 간략히 도시한다.
이에 따라 터치 패널(100)에서 동일한 행에 위치하는 감지 입력 전극(120)들은 터치 패널(100)에서는 분리되어 있으나 감지 신호 제어부(800)의 스위칭 블록(820)에서 가변적인 단락점(825)을 통해 소프트웨어적으로 서로 연결될 수 있다.
감지 입력 신호 출력부(840)는 감지 입력 신호(Vs)를 생성한 후 감지 입력 신호(Vs)를 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)을 통해 전달할 수 있다. 감지 입력 신호(Vs)는 적어도 두 개의 서로 다른 전압 레벨을 포함할 수 있으며, 주기적인 펄스를 이룰 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 감지 입력 신호(Vs)는 일정한 전압 레벨을 기준으로 변화하는 교류 전압(AC)일도 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 터치 패널(100)의 감지 입력 전극(120) 행들은 스위칭 블록(820)의 단락점(825)을 통해 동일한 감지 입력 신호(Vs)를 각각 전달받을 수 있다. 감지 입력 신호 출력부(840)는 감지 입력 신호(Vs)를 제1행의 감지 입력 전극(120)들부터 마지막 행의 감지 입력 전극(120)들까지 차례대로 스캐닝하며 입력할 수 있다.
감지 신호 처리부(850)는 입력 단자(RX1, RX2, …, RXm)를 통해 입력된 감지 출력 신호(Vp)를 입력받아 처리한다. 예를 들어 감지 신호 처리부(850)는 감지 출력 신호(Vp)을 샘플링하고 A/D 변환할 수 있다.
그러면 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 동작에 대하여 설명한다.
감지 입력 신호 출력부(840)가 감지 입력 신호(Vs)를 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N) 및 단락점(825)을 통해 서로 연결된 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)에 순차적으로 입력할 수 있다.
그러면 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)에 연결된 감지 입력 전극(120)에 감지 입력 신호(Vs)가 전달되어 감지 축전기(Cm)가 일정 전하량으로 충전된다.
터치 패널(100) 상에 접촉이 이루어지면 감지 축전기(Cm)의 전하량이 변화하여 변화된 감지 출력 신호(Vp)가 감지 출력 전극(130)과 연결된 출력 신호선(134_1, 134_2, …, 134_m)을 통해 감지 신호 제어부(800)로 입력된다.
감지 출력 신호(Vp)는 감지 신호 제어부(800)의 감지 신호 처리부(850)에서 처리되어 디지털 감지 신호를 생성할 수 있다.
이제 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치에 대하여 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 동일한 설명은 생략하며, 이는 이후의 모든 실시예에도 동일하게 적용된다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 블록도이고, 도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 감지 신호 제어부의 블록도이다.
본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 앞에서 설명한 도 3 내지 도 5에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 감지 입력 전극(120)과 감지 출력 전극(130)의 연결 관계가 서로 반대로 바뀔 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널(100)에 위치하는 감지 입력 전극(120)의 적어도 일부가 서로 연결되어 있을 수 있다. 동일한 열에 배열되어 있는 감지 입력 전극(120)끼리 연결부(122)를 통해 서로 연결되어 있을 수 있고, 서로 다른 열에 배열되어 있는 감지 입력 전극(120)은 서로 분리되어 있을 수 있다. 각 감지 입력 전극(120) 열은 입력 신호선(124_1, 124_2, …, 124_m)을 통해 감지 신호 제어부(800)와 연결될 수 있다.
터치 패널(100)에서 감지 출력 전극(130)은 서로 분리되어 있을 수 있다. 터치 패널(100)의 각 열에 배치된 감지 출력 전극(130)들은 n개의 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)을 통해 감지 신호 제어부(800)와 연결될 수 있다. 복수의 감지 출력 전극(130)과 연결된 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)은 각각 n개의 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)을 포함하는 m개의 그룹으로 나뉠 수 있다.
본 실시예에 따른 구조에 의한 효과는 앞에서 설명한 도 3 내지 도 5에 도시한 실시예에 따른 설명과 동일하므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 각 감지 입력 전극(120) 열과 연결된 입력 신호선(124_1, 124_2, …, 124_m)은 감지 신호 제어부(800)의 출력 단자(TX1, TX2, …, TXm)와 연결될 수 있다.
각 감지 출력 전극(130)과 연결된 m개 그룹의 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)들은 각각 감지 신호 제어부(800)의 m개의 입력 단자 그룹(R1, R2, …,Rm)과 연결될 수 있다. 각 입력 단자 그룹(R1, R2, …, Rm)은 n개의 입력 단자(RX1, …, RXn)를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 감지 신호 제어부(800)는 적어도 하나의 스위칭 블록(830), 감지 입력 신호 출력부(840) 및 감지 신호 처리부(850)를 포함할 수 있다.
스위칭 블록(830)은 집적 회로 형태로 구현될 수 있으며, m개 그룹의 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)과 이와 교차하는 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)(N은 자연수) 사이를 연결하거나 차단할 수 있는 복수의 스위치를 포함한다. 도 7에서 복수의 스위치들은 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)과 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N) 교차점에 위치할 수 있다. 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)과 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N) 사이를 연결하는 스위치는 단락점(835)을 이룰 수 있다. 단락점(835)의 위치는 소프트웨어적으로 자유롭게 변경 가능하다.
터치 패널(100)의 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)들은 입력 단자(RX1, …, RXn)를 통해 감지 신호 제어부(800)의 스위칭 블록(830) 내부로 연결될 수 있다. 스위칭 블록(830)은 더미 배선(Ldm)을 더 포함할 수 있고, 더미 배선(Ldm)은 스위칭 블록(830)의 바깥으로 연장될 수도 있다.
복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)(N은 자연수)의 개수는 n 이상일 수 있다. 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)(N은 자연수)은 스위칭 블록(830)의 외부로 연장되어 감지 신호 처리부(850)와 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 각 그룹의 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)의 적어도 하나는 다른 그룹의 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)의 적어도 하나와 단락점(835)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어 터치 패널(100)의 제1행에 배치된 감지 출력 전극(130)과 연결된 출력 신호선(136_1)들은 단락점(835)을 통해 동일한 트랙선(831_1)과 연결될 수 있고, 터치 패널(100)의 제2행에 배치된 감지 출력 전극(130)과 연결된 입력 신호선(136_2)들은 단락점(835)을 통해 동일한 트랙선(831_2)과 연결될 수 있고, 나아가 터치 패널(100)의 제n행에 배치된 감지 출력 전극(130)과 연결된 출력 신호선(136_n)들은 단락점(835)을 통해 동일한 트랙선(831_N)과 연결될 수 있다. 이때 N은 n과 동일할 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 스위칭 블록(830) 내에서 단락점(835) 및 n개의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_n)을 통해 서로 연결된 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)들을 간략히 도시한다.
이에 따라 터치 패널(100)에서 동일한 행에 위치하는 감지 출력 전극(130)들은 터치 패널(100)에서는 분리되어 있으나 감지 신호 제어부(800)의 스위칭 블록(830)에서 가변적인 단락점(835)을 통해 소프트웨어적으로 서로 연결될 수 있다.
감지 입력 신호 출력부(840)는 감지 입력 신호(Vs)를 생성한 후 감지 입력 신호(Vs)를 출력 단자(TX1, TX2, …, TXm)를 통해 각 감지 입력 전극(120) 열과 연결된 입력 신호선(124_1, 124_2, …, 124_m)으로 보낼 수 있다. 감지 입력 신호 출력부(840)는 감지 입력 신호(Vs)를 제1열의 감지 입력 전극(120)들부터 마지막 열의 감지 입력 전극(120)들까지 차례대로 스캐닝하며 입력할 수 있다.
감지 신호 처리부(850)는 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)을 통해 전달되는 감지 출력 신호(Vp)를 입력받아 처리한다. 감지 신호 처리부(850)는 스캐닝되며 입력되는 감지 입력 신호(Vs)에 각각 대응하는 감지 출력 신호(Vp)를 차례대로 입력받아 샘플링하고 A/D 변환할 수 있다.
이제 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 블록도이고, 도 10 내지 도 12는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 감지 신호 제어부의 블록도이다.
본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 앞에서 설명한 도 3 내지 도 8에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 감지 입력 전극(120)들은 터치 패널(100)에서 서로 연결되지 않고 감지 신호 제어부의 스위칭 블록(820)에서 가변적으로 서로 연결될 수 있고, 감지 출력 전극(130)들도 터치 패널(100)에서 서로 연결되지 않고 감지 신호 제어부의 스위칭 블록(830)에서 가변적으로 서로 연결될 수 있다.
도 9를 참조하면, 터치 패널(100)에서 감지 입력 전극(120)은 서로 분리되어 있을 수 있다. 터치 패널(100)의 각 열에 배치된 감지 입력 전극(120)들은 n개의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)을 통해 감지 신호 제어부(800)와 연결될 수 있다. 복수의 감지 입력 전극(120)과 연결된 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)은 각각 n개의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)을 포함하는 m개의 그룹으로 나뉠 수 있다.
마찬가지로, 터치 패널(100)에서 감지 출력 전극(130)은 서로 분리되어 있을 수 있다. 터치 패널(100)의 각 열에 배치된 감지 출력 전극(130)들은 n개의 입력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)을 통해 감지 신호 제어부(800)와 연결될 수 있다. 복수의 감지 출력 전극(130)과 연결된 입력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)은 각각 n개의 입력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)을 포함하는 m개의 그룹으로 나뉠 수 있다.
본 실시예에 따른 구조에 의한 효과는 앞에서 설명한 도 3 내지 도 5에 도시한 실시예에 따른 설명과 동일하므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.
도 10 내지 도 12를 각각 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 감지 신호 제어부(800)는 두 개의 스위칭 블록(820, 830), 감지 입력 신호 출력부(840) 및 감지 신호 처리부(850)를 포함할 수 있다.
스위칭 블록(820)은 m개 그룹의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)과 이와 교차하는 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N) 사이를 연결하거나 차단할 수 있는 복수의 스위치를 포함한다. 도 10 내지 도 12에서 복수의 스위치들은 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)과 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)의 교차점에 위치할 수 있다. 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)과 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N) 사이를 연결하는 스위치는 단락점(825)을 이룰 수 있다. 단락점(825)의 위치는 소프트웨어적으로 자유롭게 변경 가능하다.
터치 패널(100)의 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)들은 감지 신호 제어부(800)의 스위칭 블록(820) 내부로 연결될 수 있다. 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)은 스위칭 블록(820)의 외부로 연장되어 감지 입력 신호 출력부(840)와 연결될 수 있다.
스위칭 블록(830)은 m개 그룹의 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)과 이와 교차하는 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)(N은 자연수) 사이를 연결하거나 차단할 수 있는 복수의 스위치를 포함한다. 도 10 내지 도 12에서 복수의 스위치들은 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)과 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N) 교차점에 위치할 수 있다. 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)과 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N) 사이를 연결하는 스위치는 단락점(835)을 이룰 수 있다. 단락점(835)의 위치는 소프트웨어적으로 자유롭게 변경 가능하다.
터치 패널(100)의 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)들은 감지 신호 제어부(800)의 스위칭 블록(830) 내부로 연결될 수 있다. 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)은 스위칭 블록(830)의 외부로 연장되어 감지 신호 처리부(850)와 연결될 수 있다.
이 밖에 본 실시예에 따른 스위칭 블록(820) 및 스위칭 블록(830)의 구성은 앞에서 설명한 도 3 내지 도 8에 도시한 실시예에 따른 스위칭 블록(820, 830)과 동일할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
스위칭 블록(820)의 단락점(825)은 목적에 따라 자유롭게 설정될 수 있다. 이에 따라 터치 패널(100)의 감지 입력 전극(120)들은 자유롭게 서로 연결될 수도 있고, 서로 독립적으로 각각의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)과 연결되어 감지 입력 신호 출력부(840)와 연결될 수도 있다. 스위칭 블록(820)을 통해 서로 연결된 감지 입력 전극(120)들은 동일한 감지 입력 신호(Vs)를 전달받을 수 있다.
스위칭 블록(830)의 단락점(835)도 목적에 따라 자유롭게 설정될 수 있다. 이에 따라 터치 패널(100)의 감지 출력 전극(130)들은 자유롭게 서로 연결될 수도 있고, 서로 독립적으로 각각의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)과 연결되어 감지 신호 처리부(850)와 연결될 수도 있다. 스위칭 블록(830)을 통해 서로 연결된 감지 출력 전극(130)들은 결국 동일한 배선을 각각의 감지 출력 신호(Vp)를 감지 신호 처리부(850)에 전달할 수 있다.
도 10을 참조하면, 터치 패널(100)에서 동일한 행에 위치하는 감지 입력 전극(120)들은 스위칭 블록(820)의 단락점(825)을 통해 서로 연결되고 동일한 감지 입력 신호(Vs)를 전달받을 수 있다.
이와 달리 도 11을 참조하면, 터치 패널(100)에서 동일한 열에 위치하는 감지 입력 전극(120)들은 스위칭 블록(820)의 단락점(825)을 통해 서로 연결되고 동일한 감지 입력 신호(Vs)를 전달받을 수도 있다.
도 10 및 도 11에 도시한 실시예와 같은 경우, 감지 입력 신호 출력부(840)는 감지 입력 신호(Vs)를 제1행 또는 제1열의 감지 입력 전극(120)들부터 마지막 행 또는 마지막 열의 감지 입력 전극(120)들까지 차례대로 스캐닝하며 입력할 수 있다.
이 밖에도 다양한 규칙을 가지고 복수의 감지 입력 전극(120)의 적어도 일부 사이를 연결할 수 있다.
도 12를 참조하면, 각 감지 입력 전극(120)들이 별개의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)을 통해 각각 감지 입력 신호(Vs)를 입력받도록 할 수도 있다.
마찬가지로 도 10을 참조하면, 터치 패널(100)에서 동일한 열에 위치하는 감지 출력 전극(130)들은 스위칭 블록(830)의 단락점(835)을 통해 서로 연결될 수 있다.
이와 달리 도 11을 참조하면, 터치 패널(100)에서 동일한 행에 위치하는 감지 출력 전극(130)들은 스위칭 블록(830)의 단락점(835)을 통해 서로 연결될 수도 있다.
도 10 및 도 11에 도시한 실시예와 같은 경우, 스캐닝되며 입력되는 감지 입력 신호(Vs)에 대응하여 각각 출력되는 감지 출력 신호(Vp)가 동일한 배선을 통해 감지 신호 처리부(850)로 입력되어 처리될 수 있다.
이 밖에도 다양한 규칙을 가지고 복수의 감지 출력 전극(130)의 적어도 일부 사이를 연결할 수 있다.
도 12를 참조하면, 각 감지 출력 전극(130)들이 별개의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)을 통해 각각 감지 출력 신호(Vp)를 전달할 수도 있다.
감지 입력 신호 출력부(840)는 감지 입력 신호(Vs)를 생성한 후 감지 입력 신호(Vs)를 복수의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)을 통해 전달할 수 있다. 감지 입력 신호 출력부(840)는 감지 입력 신호(Vs)를 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)을 통해 차례대로 스캐닝하며 입력할 수 있다.
감지 신호 처리부(850)는 복수의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)을 통해 전달되는 감지 출력 신호(Vp)를 입력받아 처리한다. 감지 신호 처리부(850)는 스캐닝되며 입력되는 감지 입력 신호(Vs)에 각각 대응하는 감지 출력 신호(Vp)를 차례대로 입력받아 샘플링하고 A/D 변환할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면 스위칭 블록(820, 830)의 단락점(825, 835)을 접촉 감지 장치의 상태 및 사용 환경, 목적 등에 따라 자유롭게 설정하여 감지 입력 전극(120)끼리 또는 감지 출력 전극(130)끼리의 연결을 자유롭게 정할 수 있다.
다음 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 13을 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치에 대해 설명한다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 감지 신호 제어부의 블록도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 앞에서 설명한 도 12에 도시한 바와 같이 각 감지 입력 전극(120)들이 별개의 트랙선(821_1, 821_2, …, 821_N)을 통해 각각 감지 입력 신호(Vs)를 입력받고, 각 감지 출력 전극(130)들이 별개의 트랙선(831_1, 831_2, …, 831_N)을 통해 각각 감지 출력 신호(Vp)를 전달할 수 있다. 이 경우, 복수의 감지 입력 전극(120)과 복수의 감지 출력 전극(130) 각각이 독립된 감지 전극으로 기능할 수 있다. 즉, 각 감지 입력 전극(120) 또는 각 감지 출력 전극(130) 각각이 독립된 감지 전극으로 기능할 수 있다.
감지 입력 전극(120)과 연결된 입력 신호선(126_1, 126_2, …, 126_n)은 스위칭 블록(820)을 통해 감지 신호 입력 및 처리부(860)와 연결되어 감지 입력 신호(Vs)를 입력 받고 감지 출력 신호(Vp)를 출력할 수 있다. 마찬가지로 감지 출력 전극(130)과 연결된 출력 신호선(136_1, 136_2, …, 136_n)은 스위칭 블록(830)을 통해 감지 신호 입력 및 처리부(870)와 연결되어 감지 입력 신호(Vs)를 입력 받고 감지 출력 신호(Vp)를 출력할 수 있다.
각 감지 입력 전극(120) 또는 각 감지 출력 전극(130)은 상호 감지 축전기 대신 접촉 감지 센서로서 자가 감지 축전기(self sensing capacitance)(Cs)를 형성하여 각각 감지 입력 신호(Vs)를 입력 받은 후 소정 전하량으로 충전될 수 있다. 이후 손가락 등의 외무 물체의 접촉이 있으면 자가 감지 축전기(Cs)의 충전 전하량에 변화가 생겨 입력된 감지 입력 신호(Vs)와 다른 감지 출력 신호(Vp)를 출력할 수 있다. 이와 같이 변화된 감지 출력 신호(Vp)를 통해 접촉 여부, 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아낼 수 있다.
이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면 스위칭 블록(820, 830)에서 단락점(825, 835)의 위치를 자유롭게 변경할 수 있으므로 상호 감지 축전기(Cm)를 이용하는 접촉 감지 방식과 자가 감지 축전기(Cs)를 이용하는 접촉 감지 방식 사이의 전환이 가능하여 조건에 맞게 다양한 방식으로 접촉을 감지할 수 있다. 본 실시예에 따르면 감지 신호 제어부(800)는 상호 감지 축전기(Cm)를 이용한 접촉 감지 모드 및 자가 감지 축전기(Cs)를 이용한 접촉 감지 모드 중 하나를 선택할 수 있는 모드 선택부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
이제 도 14 및 도 14를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치가 포함하는 감지 입력 전극 및 감지 출력 전극에 대해 설명한다.
도 14 및 도 15는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 터치 패널(100)이 포함하는 감지 입력 전극 및 감지 출력 전극을 도시한 평면도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 감지 입력 전극(120)은 마름모꼴 등의 사각형에서 위쪽 및 아래쪽의 꼭지점 부분이 잘려나간 모습을 가질 수 있다. 마찬가지로 감지 출력 전극(130)도 마름모꼴 등의 사각형에서 왼쪽 및 오른쪽의 꼭지점 부분이 잘려나간 모습을 가질 수 있다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 감지 입력 전극(120)및 감지 출력 전극(130)은 각각 직사각형일 수 있다.
이 밖에도 감지 입력 전극(120)과 감지 출력 전극(130)은 다양한 다각형 또는 다양한 원형 등의 다양한 형태를 가질 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 터치 패널
110: 기판
120: 감지 입력 전극
122, 132: 연결부
124_1, 124_2, …, 124_m: 입력 신호선
126_1, 126_2, …, 126_n: 입력 신호선
130: 감지 출력 전극
134_1, 134_2, …, 134_m: 출력 신호선
136_1, 136_2, …, 136_n: 출력 신호선
140: 절연층
800: 감지 신호 제어부
820, 830: 스위칭 블록
825, 835: 단락점
821_1, 821_2, …, 821_N, 831_1, 831_2, …, 831_N: 트랙선
840: 감지 입력 신호 출력부
850: 감지 신호 처리부
860, 870: 감지 신호 입력 및 처리부
Cm: 감지 축전기

Claims (22)

  1. 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 제1 전극 및 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 패널,
    상기 터치 패널과 연결되어 있으며 제1 스위칭 블록을 포함하는 감지 신호 제어부
    를 포함하고,
    상기 제1 스위칭 블록은 상기 복수의 제1 전극 각각과 연결된 복수의 제1 신호선과 이와 교차하는 복수의 제1 트랙선 사이에 연결된 복수의 제1 스위치를 포함하는
    접촉 감지 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 전극 중 일부와 연결된 상기 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 서로 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 제2 전극 중 동일한 열 또는 동일한 행에 위치하는 제2 전극들은 상기 터치 패널에서 연결부를 통해 서로 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 복수의 제1 전극 중 동일한 행 또는 열에 위치하는 제1 전극들과 연결된 상기 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 서로 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 한 전극은 감지 입력 신호를 입력받고 나머지 전극은 감지 출력 신호를 출력하는 접촉 감지 장치.
  6. 제5항에서,
    서로 이웃하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상호 감지 축전기를 이룰 수 있는 접촉 감지 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 전극과 연결된 상기 복수의 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 각각 서로 다른 제1 트랙선과 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 복수의 제2 전극 중 동일한 열 또는 동일한 행에 위치하는 제2 전극들은 상기 터치 패널에서 연결부를 통해 서로 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 한 전극은 감지 입력 신호를 입력받고 나머지 전극은 감지 출력 신호를 출력하는 접촉 감지 장치.
  10. 제9항에서,
    서로 이웃하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상호 감지 축전기를 이룰 수 있는 접촉 감지 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 감지 신호 제어부는 제2 스위칭 블록을 더 포함하고,
    상기 제2 스위칭 블록은 상기 복수의 제2 전극 각각과 연결된 복수의 제2 신호선과 이와 교차하는 복수의 제2 트랙선 사이에 연결된 복수의 제2 스위치를 포함하는
    접촉 감지 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 복수의 제1 전극 중 일부와 연결된 상기 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 서로 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 복수의 제2 전극 중 일부와 연결된 상기 제2 신호선들은 상기 제2 스위칭 블록에서 단락된 상기 제2 스위치를 통해 서로 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 복수의 제1 전극 중 동일한 행 또는 열에 위치하는 제1 전극들과 연결된 상기 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 서로 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 복수의 제2 전극 중 일부와 연결된 상기 제2 신호선들은 상기 제2 스위칭 블록에서 단락된 상기 제2 스위치를 통해 서로 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 복수의 제2 전극 중 동일한 열 또는 행에 위치하는 제2 전극들과 연결된 상기 제2 신호선들은 상기 제2 스위칭 블록에서 단락된 상기 제2 스위치를 통해 서로 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 한 전극은 감지 입력 신호를 입력받고 나머지 전극은 감지 출력 신호를 출력하는 접촉 감지 장치.
  18. 제17항에서,
    서로 이웃하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상호 감지 축전기를 이룰 수 있는 접촉 감지 장치.
  19. 제11항에서,
    상기 복수의 제1 전극과 연결된 상기 복수의 제1 신호선들은 상기 제1 스위칭 블록에서 단락된 상기 제1 스위치를 통해 각각 서로 다른 제1 트랙선과 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  20. 제19항에서,
    상기 복수의 제2 전극과 연결된 상기 복수의 제2 신호선들은 상기 제2 스위칭 블록에서 단락된 상기 제2 스위치를 통해 각각 서로 다른 제2 트랙선과 연결될 수 있는 접촉 감지 장치.
  21. 제20항에서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 감지 입력 신호를 입력받고 감지 출력 신호를 출력할 수 있는 접촉 감지 장치.
  22. 제21항에서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각은 자가 감지 축전기를 이룰 수 있는 접촉 감지 장치.
KR1020130079258A 2013-07-05 2013-07-05 용량 방식의 접촉 감지 장치 KR102093445B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130079258A KR102093445B1 (ko) 2013-07-05 2013-07-05 용량 방식의 접촉 감지 장치
US14/061,269 US10088959B2 (en) 2013-07-05 2013-10-23 Capacitive type touch sensing device
CN201410038692.9A CN104281341B (zh) 2013-07-05 2014-01-26 电容式触控感测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130079258A KR102093445B1 (ko) 2013-07-05 2013-07-05 용량 방식의 접촉 감지 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150005367A true KR20150005367A (ko) 2015-01-14
KR102093445B1 KR102093445B1 (ko) 2020-03-26

Family

ID=52132591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130079258A KR102093445B1 (ko) 2013-07-05 2013-07-05 용량 방식의 접촉 감지 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10088959B2 (ko)
KR (1) KR102093445B1 (ko)
CN (1) CN104281341B (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090174676A1 (en) 2008-01-04 2009-07-09 Apple Inc. Motion component dominance factors for motion locking of touch sensor data
US9336723B2 (en) 2013-02-13 2016-05-10 Apple Inc. In-cell touch for LED
WO2015088629A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Pylemta Management Llc Integrated touch and display architectures for self-capacitive touch sensors
US10936120B2 (en) 2014-05-22 2021-03-02 Apple Inc. Panel bootstraping architectures for in-cell self-capacitance
WO2016048269A1 (en) 2014-09-22 2016-03-31 Onamp Research Llc Ungrounded user signal compensation for pixelated self-capacitance touch sensor panel
CN112379792A (zh) 2014-10-27 2021-02-19 苹果公司 像素化自电容水排斥
CN107209602B (zh) * 2015-02-02 2020-05-26 苹果公司 柔性自电容和互电容触摸感测系统架构
JP6400824B2 (ja) * 2015-02-27 2018-10-03 シャープ株式会社 タッチパネルコントロール基板の検査方法、及びタッチパネルコントローラ
US10488992B2 (en) 2015-03-10 2019-11-26 Apple Inc. Multi-chip touch architecture for scalability
US10365773B2 (en) 2015-09-30 2019-07-30 Apple Inc. Flexible scan plan using coarse mutual capacitance and fully-guarded measurements
WO2018023089A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Apple Inc. Touch sensor panel with multi-power domain chip configuration
US10642418B2 (en) 2017-04-20 2020-05-05 Apple Inc. Finger tracking in wet environment
US11157109B1 (en) 2019-09-06 2021-10-26 Apple Inc. Touch sensing with water rejection
US11662867B1 (en) 2020-05-30 2023-05-30 Apple Inc. Hover detection on a touch sensor panel
US11442585B2 (en) * 2020-10-05 2022-09-13 Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. Touch display module, electronic apparatus, and touch position detection method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090309851A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Jeffrey Traer Bernstein Capacitive Sensor Panel Having Dynamically Reconfigurable Sensor Size and Shape
US20100060593A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-11 Apple Inc. Phase compensation for multi-stimulus controller
US20100163394A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Acrosense Technology Co., Ltd. Capacitive Touch Panel
US20120050216A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Cypress Semiconductor Corporation Smart scanning for a capacitive sense array

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663607B2 (en) * 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
TW200842681A (en) 2007-04-27 2008-11-01 Tpk Touch Solutions Inc Touch pattern structure of a capacitive touch panel
DE112008001245T5 (de) 2007-05-07 2010-03-04 Atmel Corp., San Jose Zweidimensionaler Positionssensor
KR101144724B1 (ko) 2009-12-17 2012-05-24 이성호 터치패널의 터치셀 구조
US9146644B2 (en) 2010-03-08 2015-09-29 Nuvoton Technology Corporation Systems and methods for detecting multiple touch points in surface-capacitance type touch panels
KR101713940B1 (ko) 2010-04-07 2017-03-09 (주)멜파스 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치
KR101141937B1 (ko) 2010-05-14 2012-05-04 주식회사 트레이스 정전용량 방식의 다중 입력 터치 스크린
KR101156866B1 (ko) 2010-06-09 2012-06-20 삼성전기주식회사 터치패널
KR20120056033A (ko) 2010-11-24 2012-06-01 한양대학교 산학협력단 터치 스크린 패널 및 이를 포함한 영상 표시 장치
KR101299847B1 (ko) 2011-04-01 2013-08-28 (주)멜파스 접촉 감지 장치 및 방법
CN102736760B (zh) 2011-04-11 2015-12-02 富创得科技股份有限公司 触控面板单面结构及其制作方法
KR20130018600A (ko) 2011-08-08 2013-02-25 누보톤 테크놀로지 코포레이션 표면-정전용량형 터치 패널들에서 다수의 터치 포인트들을 검출하기 위한 시스템들 및 방법들
CN102368187A (zh) 2011-09-30 2012-03-07 苏州瀚瑞微电子有限公司 一种单层ito抗干扰的处理方法
US8436627B1 (en) 2012-03-16 2013-05-07 Cypress Semiconductor Corporation Serpentine touch sensor pattern
TWI455191B (zh) * 2012-03-20 2014-10-01 Mstar Semiconductor Inc 互容式觸控面板及觸控系統

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090309851A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Jeffrey Traer Bernstein Capacitive Sensor Panel Having Dynamically Reconfigurable Sensor Size and Shape
US20100060593A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-11 Apple Inc. Phase compensation for multi-stimulus controller
US20100163394A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Acrosense Technology Co., Ltd. Capacitive Touch Panel
US20120050216A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Cypress Semiconductor Corporation Smart scanning for a capacitive sense array

Also Published As

Publication number Publication date
CN104281341B (zh) 2019-09-06
US10088959B2 (en) 2018-10-02
KR102093445B1 (ko) 2020-03-26
US20150009421A1 (en) 2015-01-08
CN104281341A (zh) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102093445B1 (ko) 용량 방식의 접촉 감지 장치
JP6573659B2 (ja) ジェスチャ検出および追跡のための電極配列
KR102265245B1 (ko) 디스플레이 보호 기술들
KR20180023789A (ko) 터치 입력 장치
CN102446045B (zh) 触摸屏面板
KR101641804B1 (ko) 정전 용량 인셀 터치 패널 및 디스플레이 장치
KR101742052B1 (ko) 터치 입력 장치
US20170031514A1 (en) Display device and electronic equipment
KR102526460B1 (ko) 터치 입력 장치
CN108319394A (zh) 触控面板及其驱动方法、触控装置
RU2681355C2 (ru) Встроенные панели отображения информации и терминалы с сенсорной функцией, способ определения прикосновения
CN104020899A (zh) 单层电容式触控装置及其面板模块
US10061445B2 (en) Touch input device
JP6431610B2 (ja) 静電容量式入力装置
CN104808839A (zh) 触敏式显示装置和触敏式输入装置
KR102005856B1 (ko) 터치 입력 장치
KR101872209B1 (ko) 터치 입력 장치
CN110580114B (zh) 内嵌式触控显示面板
KR20200029720A (ko) 터치센서패널
CN202795317U (zh) 电容式触控面板的导电图案结构
JP3183453U6 (ja) 両面式ラミネーションのタッチパネル
JP3183453U (ja) 両面式(doubleside)ラミネーションのタッチパネル

Legal Events

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