KR20160021938A - 접촉 감지 장치 - Google Patents

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Abstract

접촉 감지 장치가 제공된다. 접촉 감지 장치는 복수의 외부 배선이 배치된 외부 배선 영역, 상기 외부 배선 영역으로부터 멀어지는 제1 방향으로 배열된 복수의 패치 전극 및 상기 복수의 패치 전극의 일측에 정의된 데드영역 내에 배치된 복수의 내부 배선으로서, 각각 일단이 상기 각 패치 전극에 연결되고, 타단이 상기 복수의 외부 배선 중 어느 하나에 연결된 복수의 내부 배선을 포함하되, 상기 각 내부 배선은 상기 일단을 기점으로 적어도 일부가 상기 외부 배선 영역과 멀어지거나 상기 복수의 외부 배선과 평행한 방향으로 진행하는 우회 배선부, 및 상기 타단을 종점으로 하여 상기 외부 배선 영역과 가까워지는 방향으로 진행하는 주 배선부를 포함하며, 상기 복수의 패치 전극 중 제1 패치 전극에 연결된 제1 내부 배선의 우회 배선부 길이는 상기 복수의 패치 전극 중 상기 제1 패치 전극보다 상기 외부 배선 영역으로부터 더 멀리 위치하는 제2 패치 전극에 연결된 제2 내부 배선의 우회 배선부 길이보다 길 수 있다.

Description

접촉 감지 장치{TOUCH SENSING DEVICE}
본 발명은 접촉 감지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 접촉 여부와 위치를 감지하여 이를 전기적인 신호로 변환하는 접촉 감지 장치에 관한 것이다.
터치 스크린이 장착된 휴대폰이 널리 보급되고 다양한 종류의 스마트 폰이 대중화되면서 접촉 감지 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 대표적인 접촉 감지 장치인 터치 스크린은 그 동작 방식에 따라 저항막, 정전용량, 초음파, 적외선 방식 등으로 구분할 수 있으며, 이 가운데 정전용량 방식 터치 스크린은 내구성이 뛰어나고 수명이 길어 멀티 터치 기능을 지원한다는 장점이 있어, 최근 그 적용 분야를 넓혀가고 있다.
정전용량 방식 터치 스크린은 디스플레이 윈도우 전면에 가해지는 사용자의 접촉에 의한 캐패시턴스 변화에 기초하여 접촉 위치를 검출하며, 내구성이 높고 멀티 터치 기능을 지원한다는 장점이 있어 그 적용 범위가 차츰 늘어나고 있다.
최근 상술한 터치 스크린이 적용되는 장치, 예컨대 스마트폰이나 노트북 등이 대형화됨에 따라 터치 스크린의 크기가 증가하고 있다. 그리고 상기 터치 스크린의 크기가 증가함에 따라 접촉 위치를 검출하기 위한 신호를 전달하는 배선들 간에 신호 전달 지연(RC DELAY) 편차가 발생할 수 있으며, 이에 따라 터치 스크린이 균일하게 터치를 감지하지 못할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 신호 전달 지연 편차를 감소시킨 접촉 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 복수의 외부 배선이 배치된 외부 배선 영역, 상기 외부 배선 영역으로부터 멀어지는 제1 방향으로 배열된 복수의 패치 전극 및 상기 복수의 패치 전극의 일측에 정의된 데드영역에 배치된 복수의 내부 배선으로서, 각각 일단이 상기 각 패치 전극에 연결되고, 타단이 상기 복수의 외부 배선 중 어느 하나에 연결된 복수의 내부 배선을 포함하되, 상기 각 내부 배선은 상기 일단을 기점으로 적어도 일부가 상기 외부 배선 영역과 멀어지는 방향으로 진행하는 우회 배선부, 및 상기 타단을 종점으로 하여 상기 외부 배선 영역과 가까워지는 방향으로 진행하는 주 배선부를 포함하며, 상기 복수의 패치 전극 중 제1 패치 전극에 연결된 제1 내부 배선의 우회 배선부 길이는 상기 복수의 패치 전극 중 상기 제1 패치 전극보다 상기 외부 배선 영역으로부터 더 멀리 위치하는 제2 패치 전극에 연결된 제2 내부 배선의 우회 배선부 길이보다 길 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 감지 장치는, 복수의 외부 배선이 배치된 외부 배선 영역, 상기 외부 배선 영역으로부터 멀어지는 제1 방향으로 배열된 복수의 패치 전극, 상기 복수의 패치 전극의 일측에 정의된 데드영역에 배치된 복수의 내부 배선으로서, 각각 일단이 상기 각 패치 전극에 연결되고, 타단이 상기 복수의 외부 배선 중 어느 하나에 연결된 복수의 내부 배선 및 상기 복수의 내부 배선과 절연되어 중첩하는 커패시터 전극을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감지 장치는, 복수의 외부 배선이 배치된 외부 배선 영역, 상기 외부 배선 영역으로부터 멀어지는 제1 방향으로 배열된 복수의 패치 전극, 상기 복수의 패치 전극의 일측에 정의된 데드영역 내에 배치된 복수의 내부 배선으로서, 각각 일단이 상기 각 패치 전극에 연결되고, 타단이 상기 복수의 외부 배선 중 어느 하나에 연결된 복수의 내부 배선 및 상기 복수의 외부 배선과 절연되어 중첩하는 커패시터 전극을 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면 신호 전달 지연 편차를 감소시킨 접촉 감지 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 개략적 적층 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 평면 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면이다.
도 4a는 도 3에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 구조의 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 평면 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 커피세터 전극의 예시적인 평면 구조를 확대 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 평면 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 평면 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 개략적 적층 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 접촉 감지 장치는 기판(100) 및 기판 상에 위치하는 도전 패턴층(200)을 포함할 수 있으며, 도전 패턴층(200) 상에 위치하는 윈도우(900)를 더 포함할 수 있다.
기판(100)은 투명 재질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 투명 재질은 강화 글라스, 아크릴 수지, PET(Polyethylene Terephthalate), PC(Polycarbonate), PI(polyimide), PES(Polyethersulfone), PI(Polyimide), PMMA(PolyMethly MethaAcrylate), PEN(Polyethylene Naphthalate), Metal Foil, FRP(Fiber Reinforced Plastic)실리콘 고무(Silicon rubber) 등의 물질로 이루어질 수 있다. 기판(100)은으로 고강도 기판뿐만 아니라, 플렉서블 기판도 적용될 수도 있다.
기판(100) 상에는 도전 패턴층(200)이 위치할 수 있다. 도전 패턴층(200)은 복수의 도전성 패턴을 포함하는 층으로서, 상기 복수의 도전성 패턴은 접촉 감지를 위한 전극일 수 있다.
도전 패턴층(200)은 광학적으로 투명할 수 있다. 여기서, 광학적으로 투명하다는 의미는 도전 패턴층(200)을 구성하는 물질 자체가 광학적으로 투명한 경우뿐만 아니라, 도전 패턴층(200)의 구성 물질 자체는 불투명하지만 구성 물질 기본 단위의 사이즈가 매우 작고 이들이 적절한 밀도로 배치됨에 따라 육안으로 보았을 때 투명하게 인식되는 경우를 모두 포함한다.
도전 패턴층(200)으로 적용 가능한 물질의 예로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZO(Zinc Oxide) 등의 투명 도전성 산화물이나, 탄소나노물질, 나노와이어(Nano Wire), 전도성 폴리머 등의 도전체, 박막이나 메쉬(Mesh) 형태의 금속 입자나 금속을 들 수 있으며, 이들 중 하나 이상이 조합되어 적용될 수 있다.
상기 탄소나노물질은 싱글월 탄소나노튜브, 멀티월 탄소나노튜브, 탄소나노입자, 또는 그라핀(graphene)일 수 있다.
상기 나노 와이어는 은 나노 와이어, 구리 나노 와이어, 금 나노 와이어, 백금 나노 와이어, 또는 실리콘 나노 와이어일 수 있다.
상기 전도성 폴리머의 예로는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene: PEDOT), 폴리에틸렌 디옥시티오펜:폴리스티렌 술포네이트(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polystyrene sulfonate, PEDOT:PSS), 폴리(3-알킬)티오펜[poly(3-alkyl)thiophene: P3AT], 폴리(3-헥실)티오펜[poly( 3-hexyl)thiophene: P3HT], , 폴리아닐린 [polyaniline: PANI], 폴리아세틸렌(polyacetylene: PA), 폴리아줄렌(polyazulene), 폴리이소시아나프탈렌(polyisothianapthalene: PITN), 폴리이소티아나프텐(polyisothianaphthene), 폴리티에닐렌비닐렌(polythienylenevinylene) , 폴리티오펜(polythiophene: PT), 폴리파라페닐렌 {polyparapheny lene: PPP), , 폴리파라페닐렌 비닐렌(polyparaphenylene vinylene: PPV), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리퓨란(polyfuran), 폴리피롤(polypyrrole: PPY), 폴리헵타디엔(polyheptadiyne: PHT) 등을 들 수 있다.
상기 메쉬 형태의 금속 입자나 금속은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 등을 포함할 수 있다.
상기 도전성 패턴은 다양한 형상으로 제공되어, 패치 전극(도면 미도시), 컬럼 전극(도면 미도시) 등과 같은 감지 및/또는 구동 전극이나 외부 배선 및 내부 배선(도면 미도시) 등으로 적용할 수 있다.
도전 패턴층(200) 상에는 투명 윈도우(900)가 더 배치될 수 있다. 투명 윈도우는 접촉 감지 장치의 입력부의 외형을 유지하는 역할을 하며, 적어도 일부 영역이 외부로 노출되어 사용자의 신체 또는 스타일러스 등의 도전성 물체에 의한 접촉입력을 수용할 수 있다. 또한 투명 윈도우(900)는 도전 패턴층(200) 내의 상기 도전성 패턴을 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 몇몇 실시예에서 투명 윈도우(900)는 투명 접착제(도면 미도시) 등을 통해 기판(100) 및 도전 패턴층(200)과 결합할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 몇몇 실시예에서는 투명 윈도우(900)와 투명 접착제는 생략될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 평면 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 기판(100)은 접촉 감지 영역(110) 및 접촉 감지 영역(110)의 외측에 배치된 외부 배선 영역(130)을 포함한다.
접촉 감지 영역(110)은 사용자의 화면터치나 제스쳐에 의해 발생한 입력 정보를 감지하는 영역으로서, 접촉 감지 영역(110)에는 복수의 컬럼 전극(210), 복수의 패치 전극(230), 복수의 내부 배선(250) 등이 위치할 수 있다.
외부 배선 영역(130)은 접촉 감지 영역(110)을 둘러싸는 영역으로서, 접촉 감지 영역(110)에서 발생한 감지 신호를 전달하는 복수의 제1 외부 배선(270), 복수의 제2 외부 배선(290) 등이 위치할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 접촉 감지 영역(110)과 외부 배선 영역(130)을 구분하였으나, 몇몇 실시예에서는 접촉 감지 영역(110)과 외부 배선 영역(130)은 일체화될 수도 있고, 외부 배선 영역(130)에서도 사용자의 입력 정보를 감지할 수도 있다.
보다 구체적으로 접촉 감지 영역(110)에는 투명 도전성 패턴으로 이루어진 복수의 전극이 위치할 수 있다. 상기 복수의 전극은 복수의 컬럼 전극(210) 및 복수의 패치 전극(230)을 포함할 수 있다.
복수의 컬럼 전극(210)은 제1 방향(또는 Y축 방향)으로 연장된 형상일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 2에서는 복수의 컬럼 전극(210)을 바(bar)형상으로 도시하였으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 복수의 컬럼 전극(210)은 제1 방향(또는 Y축 방향)으로 연장된 다른 형상일 수도 있음은 자명하다. 몇몇 실시예에서 복수의 컬럼 전극(210)은 접촉을 감지하는 감지 전극으로 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 컬럼 전극(210)은 구동 전극으로 사용될 수도 있다.
복수의 컬럼 전극(210) 각각은 복수의 제2 외부 배선(290) 각각과 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제2 배선(290)은 복수의 컬럼 전극(210)과 전기적으로 연결되어 컬럼 전극(210)으로부터 감지된 신호를 컨트롤러 등으로 전달하거나, 또는 컨트롤러 등으로부터 인가되는 구동 신호를 컬럼 전극(210)에 전달할 수 있다. 복수의 제2 외부 배선(290)은 상술한 바와 같이 대부분이 외부 배선 영역(130)에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 제2 외부 배선(290)중 적어도 일부가 접촉 감지 영역(110) 내에 위치할 수도 있다.
복수의 패치 전극(230)은 컬럼 전극(210)의 일측에 인접하도록 배치되고, 제1 방향(또는 Y축 방향)을 따라 일렬로 배치되어 패치 전극열을 이룰 수 있다. 도면에는 상기 패치 전극열이 총 8개의 패치 전극(230), 즉 a번째 행 내지 h번째 행에 위치하는 패치 전극(230)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이다. 즉, 상기 패치 전극열에 포함되는 패치 전극(230)의 개수는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 한편 도면에는 상기 패치 전극열이 하나의 컬럼 전극(210)을 기준으로 좌측에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이다. 각 패치 전극열에 속하는 패치 전극(230)들은 상호 물리적으로 이격될 수 있으며, 일정한 피치를 가지고 일렬로 배열될 수 있다. 하나의 컬럼 전극(210)과 그에 인접한 패치 전극열을 하나의 전극 쌍이라 지칭하면, 상기 전극 쌍은 제2 방향(또는 X축 방향)으로 반복하여 배치될 수 있다.
상기 패치 전극열의 일측에는 데드영역(Dead zone)이 정의될 수 있다. 여기서, 데드영역이란, 접촉 감지 영역(110) 내에서 패치 전극(230) 또는 컬럼 전극(210)이 배치되지 않아 직접적인 입력 감지를 수행할 수 없는 영역을 의미할 수 있다. 상기 데드영역 또한 컬럼 전극(210)과 유사하게 제1 방향(또는 Y 방향)으로 연장된 형상을 가질 수 있다.
상기 데드영역의 위치는 상기 패치 전극열과 쌍을 이루는 컬럼 전극(210)의 위치와 반대 방향일 수 있다. 예를 들어, 제2 방향(또는 X축 방향)으로 진행할수록 컬럼 전극(210), 패치 전극열(또는 제1 방향으로 배열된 복수의 패치 전극), 및 상기 데드영역이 순차 배치될 수 있다. 예컨대, 도면에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 배열된 복수의 패치 전극(230) 또는 패치 전극열의 우측에 컬럼 전극(210)이 위치하는 경우, 상기 데드영역은 상기 패치 전극열의 좌측에 위치할 수 있다. 또는 도면에 도시된 바와 같이 컬럼 전극(210)을 기준으로 컬럼 전극(210)의 좌측에 제1 방향(또는 Y축 방향)으로 배열된 복수의 패치 전극(230) 또는 패치 전극열이 위치하는 경우, 상기 데드영역은 컬럼 전극(210)의 우측에 위치할 수 있다. 다만 이는 하나의 예시일 뿐이며, 상기 데드영역의 위치는 필요에 따라 변경될 수도 있다.
상기 데드영역에는 복수의 내부 배선(250)이 위치할 수 있다. 복수의 내부 배선(250)은 패치 전극(230)으로부터 감지된 신호를 컨트롤러 등으로 전달하거나, 또는 컨트롤러 등으로부터 인가되는 구동 신호를 패치 전극(230)으로 전달하는 역할을 할 수 있다. 복수의 내부 배선(250) 각각의 일단은 복수의 패치 전극(230) 각각과 연결될 수 있으며, 복수의 내부 배선(250) 각각의 타단은 복수의 제1 외부 배선(270) 각각과 연결될 수 있다. 복수의 내부 배선(250)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다.
몇몇 실시예에서 하나의 패치 전극(230)과 그에 인접한 컬럼 전극(210)의 일부분(상기 하나의 패치 전극과 제2 방향(또는 X축 방향)으로 동일한 위치에 있는 부분)은 쌍을 이루어 단위 감지 영역(SC)을 구성할 수 있다. 예컨대, 도면에 도시된 바와 같이 하나의 패치 전극(230) 및 상기 하나의 패치 전극(230)의 우측에 위치하는 컬럼 전극(210)의 일부분은 쌍을 이루어 단위 감지 영역(SC)을 구성할 수 있다.
단위 감지 영역(SC)은 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 예시적으로 도면에서는 제1 방향(또는 Y축 방향)으로 8개의 패치 전극들(230)이 배열되고, 제2 방향(또는 X축 방향)으로 7개의 컬럼 전극들(210)과 7개의 패치 전극들(230)이 배열된 경우를 도시하고 있다. 이러한 경우 단위 감지 영역(SC)은 7 X 8 매트릭스를 구성할 수 있다. 다만 이는 설명의 편의를 위한 하나의 예시일 뿐이며, 단위 감지 영역(SC)의 개수 및 배열은 다양하게 변경될 수 있다.
외부 배선 영역(130)에는 복수의 제1 외부 배선(270) 및 복수의 제2 외부 배선(290) 이 배치될 수 있다. 복수의 제1 외부 배선(270) 및 상기 복수의 제2 외부 배선(290)은 제2 방향(또는 X축 방향)을 따라 연장될 수 있으며, 상호 평행하게 배열될 수 있다. 복수의 제1 외부 배선(270) 및 복수의 제2 외부 배선(290)은 컨트롤러와 연결될 수 있다.내부 배선(250)의 일단은 패치 전극(230)에 연결되고, 내부 배선(250)의 타단은 제1 외부 배선(270)에 연결된다. 서로 다른 패치 전극(230)은 서로 다른 내부 배선(210)에 의해 연결된다. 동일 행에 위치하는 패치 전극(210)에 연결된 내부 배선(210)들의 타단은 동일한 외부 배선(270)에 연결될 수 있다. 상이한 행에 위치하는 패치 전극(270)에 연결된 내부 배선들의 타단은 서로 상이한 외부 배선(270)에 연결될 수 있다.
패치 전극열에 연결된 내부 배선(250)들은 상호 교차하거나 접하지 않고 물리적으로 이격된다. 이를 위해 하나의 패치 전극열에 위치하는 복수의 패치 전극(230) 중 상대적으로 상위 행의 패치 전극(예컨대 a행의 패치 전극)에 연결된 내부 배선(250)은 그보다 외부 배선 영역(130)으로부터 더 멀리 위치하는 하위 행의 패치 전극(예컨대 b행의 패치 전극)에 연결된 내부 배선(230)보다 내측에 할 수 있다. 즉, 하위 행의 패치 전극에 연결된 내부 배선은 상위 행 패치 전극에 연결된 내부 배선의 바깥쪽을 감쌀 수 있다.
내부 배선(250), 제1 외부 배선(270) 및 제2 외부 배선(290)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 물질로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZO(Zinc Oxide) 등의 투명 도전성 산화물이나, 탄소나노물질, 나노와이어(Nano Wire), 전도성 폴리머 등의 도전체, 박막이나 메쉬(Mesh) 형태의 금속 입자나 금속을 들 수 있으며, 이들 중 하나 이상이 조합되어 적용될 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 내부 배선(250), 제1 외부 배선(270) 및 제2 외부 배선(290)은 광학적으로 투명할 수도 있다. 아울러 몇몇 실시예에서 내부 배선(250), 제1 외부 배선(270) 및 제2 외부 배선(290) 중 적어도 어느 하나는 컬럼 전극(230) 및 패치 전극(250) 중 적어도 어느 하나와 동일 물질로 이루어질 수도 있다.
도 3은 도 2에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면으로서, 보다 구체적으로는 도 2의 A부분을 확대 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참조하여 복수의 내부 배선(250), 복수의 제1 외부 배선(270)에 대하여 설명한다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 하나의 패치 전극열에 포함된 복수의 패치 전극(230) 중, a행의 패치 전극을 제1 패치 전극(230a), b행의 패치 전극을 제2 패치 전극(230b), c행의 패치 전극을 제3 패치 전극(230c), d행의 패치 전극을 제4 패치 전극(230d)라 지칭한다.
또한, 복수의 내부 배선(250) 중, 제1 패치 전극(230a)과 연결된 내부 배선을 제1 내부 배선(251), 제2 패치 전극(230b)과 연결된 내부 배선을 제2 내부 배선(252), 제3 패치 전극(230c)과 연결된 내부 배선을 제3 내부 배선(253), 제4 패치 전극(230d)과 연결된 내부 배선을 제4 내부 배선(254)이라 지칭한다.
아울러, 복수의 제1 외부 배선(270) 중, 제1 내부 배선(251)과 연결된 제1외부 배선을 제1 서브 외부 배선(271), 제2 내부 배선(253)과 연결된 제1 외부 배선을 제2 서브 외부 배선(273), 제3 내부 배선(255)과 연결된 제1 외부 배선을 제3 서브 외부 배선(275), 제4 내부 배선(257)과 연결된 제 1외부 배선을 제4 서브 외부 배선(277)이라 지칭한다.패치 전극열에 속하는 복수의 패치 전극(230) 각각으로부터 외부 배선 영역(130)에까지 이르는 거리는 서로 상이하다. 즉, 하나의 패치 전극열에 속하는 복수의 패치 전극(230)은 행의 알파벳 순서가 증가할수록 외부 배선 영역(130)으로부터의 더 멀어진다. 예컨대, a행에 위치하는 제1 패치 전극(230a)보다 b행에 위치하는 제2 패치 전극(230b)이 외부 배선 영역(130)으로부터 더 멀리 위치하며, 제2 패치 전극(230b)보다 c행에 위치하는 제3 패치 전극(230c)이 외부 배선 영역(130)으로부터 더 멀리 위치한다. 마찬가지로 d행에 위치하는 제4 패치 전극(230d)은 제3 패치 전극(230c)에 비해 외부 배선 영역(130)으로부터 더 멀리 위치한다. 각 내부 배선이 패치 전극과 외부 배선 사이를 데드영역(DZ) 내에서 최단거리로 연결한다면 각 내부 배선의 길이는 패치 전극의 위치에 따라 상이해질 것이다. 예컨대, a행에 위치하는 제1 패치 전극(230a)에 연결된 내부 배선의 길이가 가장 짧고, a행의 하부행으로 갈수록 패치 전극에 연결된 내부 배선의 길이가 더 길어지게 된다.
제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각의 폭이 동일하다고 가정할 때, 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각의 길이가 상이하면 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각의 저항값이 달라지고, 그에 따라 패치 전극 행별로 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각의 RC 딜레이(RC delay) 편차가 발생한다. 각 내부 배선의 저항값과 용량값의 곱은 신호 전달의 지연시간과 직접적으로 관계되기 때문이다. 이처럼 RC 딜레이 편차가 발생하면, 원활한 접촉 입력 감지가 이루어지지 않을 수 있으며, 접촉 입력 감지 여부 판정시 노이즈로 작용할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 이러한 RC딜레이 편차 발생을 방지하기 위하여, 각 내부 배선들은 각 패치 전극과 제 외부 배선 사이를 최단 거리로 연결하지 않고, 위치별로 상이하게 우회하여 연결한다.
더욱 구체적으로 설명하면, 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각은 일단을 기점으로 적어도 일부가 외부 배선 영역(130)으로부터 멀어지는 방향으로 진행하는 우회 배선부(251a, 253a, 255a, 257a)과 타단을 종점으로 하여 외부 배선 영역(130)과 가까워지는 방향으로 진행하는 주 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)를 포함할 수 있다.
우회 배선부(251a, 253a, 255a, 257a)와 주 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)는 연속될 수 있다. 우회 배선부(251a, 253a, 255a, 257a)와 주 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)의 연속점인 경계(P1, P2, P3, P4)는 외부 배선 영역(130)으로부터 제1 방향(또는 Y축 방향)으로 가장 멀리 떨어진 최원거리 지점일 수 있다. 한편, 외부 배선 영역(130)으로부터 제1 방향(또는 Y축 방향)으로 가장 멀리 떨어진 최원거리 지점이 복수개 존재하는 경우, 우회 배선부(251a, 253a, 255a, 257a)와 주 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)의 경계(P1, P2, P3, P4)는 상기 복수개의 최원거리 지점 중, 제1 내지 제4 패치 전극(230a, 230b, 230c, 230d)로부터 제2 방향(또는 X축 방향)으로 가장 멀리 떨어진 최원거리 지점일 수 있다.
몇몇 실시예에서 주 배선부(251b, 253b, 255b, 257b) 각각은 최원거리 지점(P1, P2, P3, P4)으로부터 타단까지 진행하는데, 진행 과정에서 우회하는 경로 없이 최단거리로 진행할 수 있다. 즉, 몇몇 실시예에서 주 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)는 직선 형상으로 형성될 수 있다.
우회 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)는 제1 내지 제4 패치 전극(230a, 230b, 230c, 230d) 각각과 연결된 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257)각각의 일단으로부터 최원거리 지점(P1, P2, P3, P4)까지 진행한다. 외부 배선 영역(130)으로부터 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257)각각의 일단까지의 거리는 외부 배선 영역(130)으로부터 최원거리 지점(P1, P2, P3, P4)까지의 거리보다 더 크다. 따라서, 우회 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)는 외부 배선 영역(130)으로부터 멀어지는 방향으로 진행하는 부분을 포함할 수 있다. 다만, 우회 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)의 모든 구간이 외부 배선 영역(130)으로부터 멀어지는 방향으로 진행할 필요는 없다. 예를 들면 우회 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)는 제2 방향(또는 X축 방향)으로 이동하는 구간을 포함할 수도 있다. 더 나아가, 도면에는 미도시하였으나 우회 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)의 일부는 외부 배선 영역(130)과 가까워지는 방향으로 진행할 수도 있다. 이 경우, 외부 배선 영역(130)으로부터 멀어지는 부분의 길이는 더 길어질 것이다. 아울러, 우회 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)중 외부 배선 영역(130)으로부터 가장 멀리 위치하는 우회 배선부(257a)는 도면에 도시된 바와 같이 외부 배선 영역(130)으로부터 멀어지는 방향으로 진행하는 부분을 포함하지 않을 수 있으며, 제2 방향(또는 X축 방향)으로 이동하는 부분만을 포함할 수도 있다.
우회 배선부 우회 배선부(251b, 253b, 255b, 257b) 중 적어도 어느 하나는 복수의 직선 구간과 이들 사이에 정의되는 적어도 하나의 절곡부를 포함할 수 있다. 절곡부는 진행 방향을 전환시킨다. 도면에서, 제1 내부 배선 내지 제3 내부 배선(251, 253, 255)의 경우, 2개의 행방향 직선 구간과 이들 사이를 연결하는 1개의 열방향(외부 배선 영역으로부터 멀어지는 방향) 직선 구간을 포함하고, 각 직선 구간 사이에 절곡부가 형성되어 우회 배선부가 총 2개의 절곡부를 포함하는 경우가 예시되어 있다. 우회 배선부와 주 배선부가 만나는 곳에서도 절곡부가 형성된다.
d행의 패치 전극, 즉 제4 패치 전극(230d)에 연결된 우회 배선부(257b)는 절곡부 없이 행방향 직선 구간만을 포함할 수도 있다.
상위행의 패치 전극(예시적으로 제1 패치 전극, 230a)에 연결된 내부 배선(예시적으로 제1 내부 배선, 251)은 하위행의 패치 전극(예시적으로 제2 패치 전극, 230b)에 연결된 내부 배선(예시적으로 제2 내부 배선, 253)의 주 배선부(예시적으로 제2 내부 배선의 주 배선부, 253b)보다 내측에 위치할 수 있다. 따라서 상위행 내부 배선의 주 배선부(예시적으로 제1 내부 배선의 주 배선부, 251b)의 길이는 하위행 내부 배선의 주 배선부(예시적으로 제2 내부 배선의 주 배선부, 253b)의 길이보다 짧을 수 있다. 이 경우, 상위행 내부 배선의 우회 배선부(예시적으로 제1 내부 배선의 우회 배선부, 251a) 길이를 하위행 내부 배선의 우회 배선부(예시적으로 제2 내부 배선의 우회 배선부, 253a) 길이보다 더 길게 함으로써, 상위행 내부 배선(예시적으로 제1 내부 배선, 251)의 전체 길이와 하위행 내부 배선(예시적으로 제2 내부 배선, 253)의 전체 길이를 동일하게 조절할 수 있다. 이처럼, 각 내부 배선의 길이가 실질적으로 균일하게 조절되면 각 내부 배선의 총 저항값이 균일해지므로, 불균일한 RC 딜레이에 따른 노이즈를 방지할 수 있다.
도 4a는 도 3에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면으로서, 보다 구체적으로는 도 3의 B부분을 확대 도시한 도면이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 구조의 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 복수의 내부 배선(도 3의 230)은 메쉬(mesh) 형상으로 이루어질 수 있다. 예시적으로 제1 내부 배선(도 3의 251)은 도 4a에 도시된 바와 같이 제 1방향(또는 Y축 방향)을 기준으로 적어도 두개의 금속 라인이 서로 사선 방향으로 배열되고 서로 결합 및 분리가 반복되는 메쉬 형상을 가질 수 있다. 상기 적어도 두개의 직선이 결합 및 분리를 반복하여 이루는 형상은 도 4a에 도시된 바와 같이 사각형 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 4b에 도시된 바와 같이 가장자리가 곡선으로 이루어진 형상을 가질 수도 있다. 이와 같이 복수의 내부 배선(도 3의 230)을 메쉬 형상으로 형성하는 경우, 복수의 내부 배선(도 3의 230)이 외부에서 시인되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 이점 등 시인성이 향상되는 이점이 발생할 수 있다.
도 5는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 평면 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면으로서 보다 구체적으로 도 5의 A 부분을 확대 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 도 2에 도시된 접촉 감지 장치와는 달리 커패시터 전극을 포함할 수 있다. 이외의 구성은 도 2 내지 도 4b의 설명에서 상술한 접촉 감지 장치와 동일하거나 유사한 바, 설명의 편의를 위해서 차이점을 위주로 설명한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는, RC 딜레이 보상을 위한 복수의 커패시터 전극(310)을 더 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 커패시터 전극(310)은 각 내부 배선(250)의 미세한 길이 차이에 의해 발생하는 RC 딜레이 편차를 보상해주는 역할을 수행한다.
커패시터 전극(310)은 접촉 감지 영역(110)에 위치할 수 있으며, 내부 배선(250) 각각의 길이 차이에 의해 발생하는 RC 딜레이의 차이를 보상해주기 위해, 각 내부 배선(250)과 커패시터를 형성할 수 있다. 그리고 각 내부 배선(250)과 커패시터 전극(310)간의 중첩면적을 조절하여 커패시턴스 값을 조절할 수 있으며, 이에 따라 각 내부 배선(250)의 RC 딜레이를 균일하게 할 수 있다.
커패시터 전극(310)은 내부 배선(250)과 중첩하도록 배치될 수 있으며, 몇몇 실시예에서 커패시터 전극(310)은 내부 배선(250)의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다.
커패시터 전극(310)은 내부 배선(250)과 절연될 수 있다.
몇몇 실시예에서 커패시터 전극(310)은 플로팅 전극일 수 있다. 즉, 커패시터 전극(310)에는 별도의 전압이 외부에서 제공되지 않을 수 있다.
커패시터 전극(310)은 도전성 재질로 이루어질 수 있으며, 몇몇 실시예에서 커패시터 전극(310)은 광학적으로 투명할 수 있다. 커패시터 전극(310)으로 적용 가능한 물질의 예로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZO(Zinc Oxide) 등의 투명 도전성 산화물이나, 탄소나노물질, 나노와이어(Nano Wire), 전도성 폴리머 등의 도전체, 박막이나 메쉬(Mesh) 형태의 금속 입자나 금속을 들 수 있으며, 이들 중 하나 이상이 조합되어 적용될 수 있다.
커패시터 전극(310)은 접촉 감지 영역(110) 중 데드영역(DZ)에 위치할 수 있으며, 내부 배선(250)과 중첩할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 커패시터 전극(310) 중, 제1 내부 배선(251)과 중첩하는 커패시터 전극을 제1 커패시터 전극(311), 제2 내부 배선(253)과 중첩하는 커패시터 전극을 제2 커패시터 전극(313), 제3 내부 배선(255)과 중첩하는 커패시터 전극을 제3 커패시터 전극(315), 제4 내부 배선(257)과 중첩하는 커패시터 전극을 제4 커패시터 전극(317)이라 지칭한다.
본 실시예에 따르면 제1 내지 제4 커패시터 전극(311, 313, 315, 317) 각각은 상호 물리적으로 분리될 수 있으며, 상호 전기적으로 절연될 수 있다.
제1 내부 배선 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각의 폭이 모두 동일하고, 제1 내부 배선(251)의 길이가 제2 내부 배선(253)의 길이보다 짧다고 가정하면, 제1 내부 배선(251)의 저항 R1은 제2 내부 배선(253)의 저항 R2보다 작은 값을 갖게 된다. 즉, R1<R2의 관계를 갖게 된다. 이러한 경우, RC 딜레이의 차이를 보상해 주기 위하여 제1 커패시터 전극(311)과 제1 내부 배선(251)간의 커패시턴스 C1은, 제2 커패시터 전극(313)과 제2 내부 배선(253)간의 커패시턴스 C2보다 큰 값을 가져야 한다. 즉, C1>C2의 관계를 가져야 RC 딜레이 편차를 줄일 수 있다. 따라서 제1 커패시터 전극(311)과 제1 내부 배선(251) 간의 중첩 면적은 제2 커패시터 전극(313)과 제2 내부 배선(253)간의 중첩 면적보다 클 수 있다. 정리하자면 제1 내지 제4 커패시터 전극(311, 313, 315, 317) 각각과 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각이 중첩하는 면적은 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 의 길이와 반비례할 수 있다.
제1 내지 제4 커패시터 전극(311, 313, 315, 317) 각각의 형상에는 제한이 없다. 도 5 및 도 6에는 제1 내지 제4 커패시터 전극(311, 313, 315, 317) 각각이 직사각형 형태로 구현된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이다. 이외에도 제1 내지 제4 커패시터 전극(311, 313, 315, 317) 각각의 형상은 다각형, 반원형, 원형 또는 이들의 조합 형상 등 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 또한 제1 내지 제4 커패시터 전극(311, 313, 315, 317) 각각의 형상은 서로 상이할 수도 있다. 아울러 도면에는 하나의 내부 배선(예시적으로 제1 내부 배선, 251)과 중첩하는 커패시터 전극(예시적으로 제1 커패시터 전극, 311)이 하나 구비된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 하나의 내부 배선과 중첩하는 커패시터 전극은 복수개 구비될 수도 있다.
한편, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 내부 배선(250)이 도 2 및 도 3에 도시된 접촉 감지 장치와 유사하게 우회 배선부 및 주 배선부를 포함할 수도 있다.
보다 구체적으로 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각은 일단을 기점으로 적어도 일부가 외부 배선 영역(130)으로부터 멀어지는 방향으로 진행하는 우회 배선부(251a, 253a, 255a, 257a)과 타단을 종점으로 하여 외부 배선 영역(130)과 가까워지는 방향으로 진행하는 주 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)를 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 각 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257)의 저항값 및 각 제1 내지 제4 커패시터 전극(311, 313, 315, 317)과 각 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257)이 형성하는 커패시턴스 값을 모두 조절하여 각 내부 배선들 간에 RC 딜레이 편차를 감소시킬 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 접촉 감지 장치 일부를 확대하여 도시한 도면으로서, 보다 구체적으로 제1 커패시터 전극을 확대 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 커패시터 전극(예시적으로 제1 커패시터 전극, 311)은 제 1방향(또는 Y축 방향)을 기준으로 금속 라인이 사선방향의 교차구조로 중첩된 형태를 포함하는 메쉬 형상으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 커패시터 전극을 메쉬 형상으로 형성하는 경우, 커패시터 전극과 내부 배선을 상호 중첩하여 배치하더라도 간섭에 의한 모아레 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 평면 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면으로서 보다 구체적으로 도 8의 A부분을 확대 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 도 5 및 도 6에 도시된 접촉 감지 장치와는 달리 하나의 데드영역(DZ)에 위치하고 각 내부 배선(250)과 중첩하는 커패시터 전극(330)이 일체로 이루어지는 점에서 차이점이 존재한다.
즉, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 커패시터 전극(330)은 일체로 이루어질 수 있으며, 다만 커패시터 전극(330)과 제1 내부 배선(251), 제2 내부 배선(253), 제3 내부 배선(255) 및 제4 내부 배선(257)중첩하는 면적이 서로 상이할 수 있다. 몇몇 실시예에서 커패시터 전극(330)과 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각이 중첩하는 면적은 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 의 길이와 반비례할 수 있다.
이외의 구성은 도 5 및 도 6의 설명에서 상술한 접촉 감지 장치와 동일하거나 유사한 바, 구체적 설명을 생략한다.
도 10은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 따른 접촉 감지 장치의 평면 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11은 도 10에 도시된 접촉 감지 장치의 일부분을 확대 도시한 도면으로서 보다 구체적으로 도 10의 A부분을 확대 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 도 5 및 도 6에 도시된 접촉 감지 장치와는 커패시터 전극 형성 위치가 상이하다. 이외의 구성은 도 5 내지 도 7의 설명에서 상술한 접촉 감지 장치와 동일하거나 유사한 바, 설명의 편의를 위해서 차이점을 위주로 설명한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 도 5 및 도 6에 도시된 접촉 감지 장치와는 달리 외부 배선 영역(130)에 위치하고 각 제1 외부 배선(270)과 중첩하는 커패시터 전극(350)이 일체로 이루어지는 점에서 차이점이 존재한다.
커패시터 전극(350)은 각 내부 배선(250)의 미세한 길이 차이에 의해 발생하는 RC 딜레이 편차 및 각 내부 배선(250)과 각 제1외부 배선(270)간의 연결부분 위치 차이에 의한 RC 딜레이 편차를 보상해주는 역할을 수행한다.
커패시터 전극(350)은 외부 배선 영역(130)에 위치할 수 있으며, 각 제1 외부 배선(270)과 커패시터를 형성할 수 있다. 그리고 각 제1 외부 배선(270)과 커패시터 전극(350)간의 중첩면적을 조절하여 커패시턴스 값을 조절할 수 있으며, 이에 따라 RC 딜레이를 균일하게 할 수 있다.
커패시터 전극(350)은 제1 외부 배선(270)과 중첩하도록 배치될 수 있으며, 몇몇 실시예에서 커패시터 전극(350)은 제1 외부 배선(270)의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다.
커패시터 전극(350)은 제1 외부 배선(270)과 절연될 수 있다.
몇몇 실시예에서 커패시터 전극(350)은 플로팅 전극일 수 있다. 즉, 커패시터 전극(350)에는 별도의 전압이 외부에서 제공되지 않을 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 커패시터 전극(350) 중, 제1 내부 배선(251)과 연결된 제1서브 외부 배선(271)과 중첩하는 커패시터 전극을 제1 커패시터 전극(351), 제2 내부 배선(253)과 연결된 제2서브 외부 배선(273)과 중첩하는 커패시터 전극을 제2 커패시터 전극(353), 제3 내부 배선(255)과 연결된 제3 서브 외부 배선(275)과 중첩하는 커패시터 전극을 제3 커패시터 전극(355), 제4 내부 배선(257)과 연결된 제4 서브 외부 배선(277)과 중첩하는 커패시터 전극을 제4 커패시터 전극(357)이라 지칭한다.
제1 내지 제4 커패시터 전극(351, 353, 355, 357) 각각은 상호 물리적으로 분리될 수 있으며, 상호 전기적으로 절연될 수 있다.
제1 내부 배선 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각의 폭이 모두 동일하고, 제1 내부 배선(251)의 길이가 제2 내부 배선(253)의 길이보다 짧다고 가정하면, 제1 내부 배선(251)의 저항 R1은 제2 내부 배선(253)의 저항 R2보다 작은 값을 갖게 된다. 즉, R1<R2의 관계를 갖게 된다. 각 내부 배선(251, 253, 255, 257)을 통해 신호를 전달시 각 내부 배선(251, 253, 255, 257)별로 RC 딜레이 편차가 발생할 수 있다. 이러한 RC 딜레이 편차를 보상해 주기 위하여 제1 커패시터 전극(351)과 제1 서브 외부 배선(271)간의 커패시턴스 C3는, 제2 커패시터 전극(353)과 제2 서브 외부 배선(273)간의 커패시턴스 C4보다 큰 값을 가져야 한다. 즉, C3>C4의 관계를 가져야 RC 딜레이 편차를 줄일 수 있다. 따라서 제1 커패시터 전극(351)과 제1 서브 외부 배선(271) 간의 중첩 면적은 제2 커패시터 전극(353)과 제2 서브 외부 배선(273)간의 중첩 면적보다 클 수 있다. 정리하자면 제1 내지 제4 커패시터 전극(351, 353, 355, 357) 각각과 제1 내지 제4 서브 외부 배선(271, 273, 275, 277) 각각이 중첩하는 면적은 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 의 길이와 반비례할 수 있다.
한편, 도면에는 미도시하였으나, 커패시터 전극(350)은 도 8 및 도 9에 도시된 커패시터 전극(도 8의 330)과 유사하게 일체로 이루어질 수 있다. 즉 커패시터 전극(350)은 제1 서브 외부 배선(271), 제2 서브 외부 배선(273), 제3 서브 외부 배선(275) 및 제4 서브 외부 배선(277)중첩하는 면적이 서로 상이할 수 있다. 몇몇 실시예에서 커패시터 전극(350)과 제1 내지 제4 서브 외부 배선(271, 273, 275, 277) 각각이 중첩하는 면적은 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 의 길이와 반비례할 수 있다.
이외 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 내부 배선(250)이 우회 배선부 및 주 배선부를 포함할 수도 있다.
보다 구체적으로 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257) 각각은 일단을 기점으로 적어도 일부가 외부 배선 영역(130)으로부터 멀어지는 방향으로 진행하는 우회 배선부(251a, 253a, 255a, 257a)과 타단을 종점으로 하여 외부 배선 영역(130)과 가까워지는 방향으로 진행하는 주 배선부(251b, 253b, 255b, 257b)를 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 각 제1 내지 제4 내부 배선(251, 253, 255, 257)의 저항값 및 각 제1 내지 제4 커패시터 전극(311, 313, 315, 317)과 각 제1 내지 제4 서브 외부 배선(271, 273, 275, 277)이 형성하는 커패시턴스 값을 모두 조절하여 각 내부 배선들 간에 RC 딜레이 편차를 감소시킬 수도 있다.
아울러, 도면에는 미도시 하였으나, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 내부 배선(250) 상에 별도의 커패시터 전극(도 5의 310)을 더 포함할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 복수의 외부 배선이 배치된 외부 배선 영역;
    상기 외부 배선 영역으로부터 멀어지는 제1 방향으로 배열된 복수의 패치 전극; 및
    상기 복수의 패치 전극의 일측에 정의된 데드영역 내에 배치된 복수의 내부 배선으로서, 각각 일단이 상기 각 패치 전극에 연결되고, 타단이 상기 복수의 외부 배선 중 어느 하나에 연결된 복수의 내부 배선을 포함하되,
    상기 각 내부 배선은 상기 일단을 기점으로 적어도 일부가 상기 외부 배선 영역과 멀어지거나 상기 복수의 외부 배선과 평행한 방향으로 진행하는 우회 배선부, 및 상기 타단을 종점으로 하여 상기 외부 배선 영역과 가까워지는 방향으로 진행하는 주 배선부를 포함하며,
    상기 복수의 패치 전극 중 제1 패치 전극에 연결된 제1 내부 배선의 우회 배선부 길이는 상기 복수의 패치 전극 중 상기 제1 패치 전극보다 상기 외부 배선 영역으로부터 더 멀리 위치하는 제2 패치 전극에 연결된 제2 내부 배선의 우회 배선부 길이보다 긴 접촉 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 내부 배선의 주 배선부 길이는 상기 제1 내부 배선의 주 배선부 길이보다 긴 접촉 감지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 내부 배선의 길이와 상기 제2 내부 배선의 길이는 상호 동일한 접촉 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주 배선부는 상기 우회 배선부와 연속하고,
    상기 주 배선부와 상기 우회 배선부의 경계는, 상기 내부 배선에서 상기 외부 배선 영역으로부터 가장 멀리 떨어진 지점인 접촉 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 우회 배선부는,
    적어도 하나의 절곡부를 포함하는 접촉 감지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 내부 배선과 절연되어 중첩하는 커패시터 전극을 더 포함하는 접촉 감지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은 플로팅 전극인 접촉 감지 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은,
    메쉬 형상으로 이루어진 접촉 감지 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은,
    상기 제1 내부 배선과 중첩하는 제1 커패시터 전극 및 상기 제2 내부 배선과 중첩하는 제2 커패시터 전극을 포함하고,
    상기 제1 내부 배선과 상기 제1 커패시터 전극이 중첩하는 면적은,
    상기 제2 내부 배선과 상기 제2 커패시터 전극이 중첩하는 면적과 상이한 접촉 감지 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은 복수개 구비되고 상호 전기적으로 절연되어 있는 접촉 감지 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은 하나의 몸체로 이루어진 접촉 감지 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 외부 배선과 절연되어 중첩하는 커패시터 전극을 더 포함하는 접촉 감지 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 내부 배선 각각은, 하나 이상의 절곡부를 포함하는 접촉 감지 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 내부 배선 중 적어도 어느 하나는, 메쉬 형상으로 이루어진 접촉 감지 장치.
  15. 복수의 외부 배선이 배치된 외부 배선 영역;
    상기 외부 배선 영역으로부터 멀어지는 제1 방향으로 배열된 복수의 패치 전극;
    상기 복수의 패치 전극의 일측에 정의된 데드영역 내에 배치된 복수의 내부 배선으로서, 각각 일단이 상기 각 패치 전극에 연결되고 타단이 상기 복수의 외부 배선 중 어느 하나에 연결된 복수의 내부 배선; 및
    상기 복수의 내부 배선과 절연되어 중첩하는 커패시터 전극을 포함하는 접촉 감지 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은,
    플로팅 전극인 접촉 감지 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은,
    메쉬 형상으로 이루어진 접촉 감지 장치.
  18. 복수의 외부 배선이 배치된 외부 배선 영역;
    상기 외부 배선 영역으로부터 멀어지는 제1 방향으로 배열된 복수의 패치 전극;
    상기 복수의 패치 전극의 일측에 정의된 데드영역 내에 배치된 복수의 내부 배선으로서, 각각 일단이 상기 각 패치 전극에 연결되고, 타단이 상기 복수의 외부 배선 중 어느 하나에 연결된 복수의 내부 배선; 및
    상기 복수의 외부 배선과 절연되어 중첩하는 커패시터 전극을 포함하는 접촉 감지 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은,
    플로팅 전극인 접촉 감지 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은,
    메쉬 형상으로 이루어진 접촉 감지 장치.
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