KR20160126903A - 터치 스크린의 병합된 플로팅 픽셀들 - Google Patents

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KR20160126903A
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프라팃 부그나잇
알버트 린
춘-하오 퉁
성구 강
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애플 인크.
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Abstract

터치 센서 패널의 전극들 위 및 사이의 표면 상에서 이동하는 스타일러스에 대한 워블 오차를 감소시키기 위한 터치 센서 패널 구성들이 개시된다. 어떤 예들에서, 더 선형적인 신호 프로필들을 가진 전극들이 더 낮은 워블 오차와 상관관계를 갖는다. 어떤 예들에서, 도전성 물질들의 플로팅 세그먼트들에 의해 형성된 확산 소자들이 스타일러스로부터의 신호를 복수의 전극들에 확산시킬 수 있고, 그러므로 전극들과 연관된 신호 프로필들을 더 선형적으로 만든다. 또한, 확산 소자들은 터치 센서 패널의 광학적 균일성을 향상시키도록 구성될 수 있다. 어떤 예들에서, 확산 소자들은 플로팅 더미 픽셀들과 동일한 층 상에 형성될 수 있고, 복수의 병합된 플로팅 더미 픽셀들을 닮을 수 있다.

Description

터치 스크린의 병합된 플로팅 픽셀들{MERGED FLOATING PIXELS IN A TOUCH SCREEN}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2015년 4월 24일자로 출원된 미국 특허 가출원 번호 제62/152,787호의 35 U.S.C. §119(e)에 따른 우선권을 주장하고, 그 내용들은 모든 목적들을 위해 본 명세서에 참조되어 포함된다.
개시 내용의 분야
이것은 일반적으로 터치 센싱에 관한 것이고, 더 구체적으로는, 터치 센서 패널을 접촉하는 객체들에 대한 위치 계산을 향상시키는 것에 관한 것이다.
터치 감응 디바이스들은 그들의 동작의 용이성 및 호환성뿐만 아니라 그들의 감소하는 가격으로 인해 컴퓨팅 시스템들에 대한 입력 디바이스들로서 인기를 얻고 있다. 터치 감응 디바이스는 터치 감응 표면을 갖는 클리어 패널일 수 있는, 터치 센서 패널, 또는 어떤 예들에서는, 터치 스크린, 및 부분적으로 또는 전체적으로 패널의 뒤에 위치될 수 있거나, 또는 터치 감응 표면이 디스플레이 디바이스의 시청 가능한 영역의 적어도 일부를 커버할 수 있도록 패널과 통합될 수 있는, 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다. 터치 감응 디바이스는 디스플레이 디바이스에 의해 표시 중인 사용자 인터페이스(UI)에 의해 종종 좌우되는 위치에서 사용자가 손가락, 스타일러스, 또는 다른 객체를 사용하여 터치 스크린을 터치함으로써 다양한 기능들을 수행하도록 허용할 수 있다. 일반적으로, 터치 감응 디바이스는 터치 이벤트 및 터치 스크린 상의 터치 이벤트의 위치를 인식할 수 있고, 그 후 컴퓨팅 시스템은 터치 이벤트시에 나타나는 디스플레이에 따라 터치 이벤트를 해석할 수 있고, 그 후 터치 이벤트에 기초하여 하나 이상의 동작들을 수행할 수 있다.
터치 센싱 기술이 계속 향상함에 따라, 터치 감응 디바이스들은 점점 더 많이 전자 문서들을 작성 및 마크-업하기 위해 사용된다. 특히, 스타일러스들은 전통적인 필기 도구들의 느낌을 에뮬레이트하기 때문에 인기 있는 입력 디바이스가 되었다. 그러나, 스타일러스의 유효성은 터치 센서 패널 상의 스타일러스의 위치를 정확하게 계산하는 능력에 의존할 수 있다.
스타일러스는 어떤 정전용량 터치 패널들에 대한 입력 디바이스로서 사용될 수 있다. 어떤 예들에서, 스타일러스가 복수의 센스 전극들 중 두 개 사이에 위치될 때, 터치 센서 패널은 본 명세서에서 워블 오차로서 언급되는, 위치 검출의 오차들을 가질 수 있다. 어떤 경우들에서, 워블 오차는 터치 센서 패널 내의 전극들과 스타일러스 사이의 신호 프로필과 상관관계가 있을 수 있다. 특히, 신호 프로필들이 더 좁을(즉, 덜 선형적일)수록 더 높은 워블 오차와 상관관계가 있을 수 있는 반면에, 신호 프로필들이 범위 내에서 더 넓을(즉, 더 선형적일)수록 더 낮은 워블 오차와 상관관계가 있을 수 있다. 따라서, 어떤 예들에서, 전극들은 각각의 전극과 연관된 신호 프로필이 더 넓게 퍼지게 되고, 따라서 더 선형적으로 되도록 구성될 수 있다. 어떤 예들에서, 도전성 물질의 플로팅 세그먼트들은 스타일러스로부터의 신호들을 두 개 이상의 전극들로 확산시키도록, 따라서 신호 프로필을 퍼지게 하도록 구성된 확산 소자들을 형성할 수 있다. 신호 프로필들을 향상시키는 것 외에도, 어떤 확산 소자들은, 도전성 물질이 형성되지 않은 전극들 사이의 가시 영역들을 브리징함으로써 터치 센서 패널의 광학적 균일성을 향상시킬 수 있다. 어떤 예들에서, 확산 전극들이 더미 픽셀들과 동일한 층 상에 형성될 수 있고 복수의 병합된 더미 픽셀들을 닮을 수 있다.
도 1은 본 개시의 예들에 따라 터치 센서 패널의 워블 오차를 줄일 수 있고 광학적 균일성을 향상시킬 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 예들에 따라 터치 또는 배회(근접성) 이벤트들을 검출하는 데 사용될 수 있는 예시적 상호 정전용량 터치 센서 패널들을 도시한다.
도 3a 내지 도 3b는 본 개시의 예들에 따라 스타일러스가 터치 센서 패널의 하나의 축을 따라 이동함에 따라 실제 위치와 계산된 위치 사이의 차이의 예들을 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시의 예들에 따른 터치 센서 패널에 근접한 스타일러스에 대한 예시적 신호 프로필들을 도시한다.
도 5는 본 개시의 예들에 따른 확산 소자를 갖는 예시적 터치 센서 패널을 도시한다.
도 6a 내지 도 6e는 본 개시의 예들에 따른 예시적 터치 센서 패널들에서 전극들과 연관된 예시적 신호 분포들과 신호 프로필들의 비교를 도시한다.
도 7a 내지 도 7d는 본 개시의 예들에 따른 확산 소자들의 예시적 구성들을 도시한다.
도 8a 내지 도 8d는 본 개시의 예들에 따른 하나 이상의 확산 소자들을 포함하는 예시적 터치 센서 패널 구성들을 도시한다.
도 9a 내지 도 9d는 본 개시의 예들에 따라 광학적 균일성을 향상시키기 위해 확산 소자들 및 더미 픽셀들을 구현하는 예시적 터치 센서 패널을 도시한다.
도 10a 내지 도 10c는 본 개시의 예들에 따라 광학적 균일성을 향상시키기 위해 확산 소자를 포함하는, 예시적 터치 센서 패널에서의 반사율의 향상을 도시한다.
도 11a 내지 도 11d는 본 개시의 예들에 따라 확산 소자들이 구현될 수 있는 예시적 시스템들을 도시한다.
예들에 대한 다음의 설명에서는, 설명의 일부를 형성하는 첨부 도면들이 참조되며, 도면들에는 실시될 수 있는 구체적인 예들이 실례로서 도시된다. 개시된 예들의 범위로부터 벗어나지 않으면서 다른 예들이 사용될 수 있고 구조적 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
스타일러스는 어떤 정전용량 터치 패널들에 대한 입력 디바이스로서 사용될 수 있다. 어떤 예들에서, 스타일러스가 복수의 센스 전극들 중 두 개 사이에 위치될 때, 터치 센서 패널은 본 명세서에서 워블 오차로서 언급되는, 위치 검출의 오차들을 가질 수 있다. 어떤 경우들에서, 워블 오차는 터치 센서 패널 내의 전극들과 스타일러스 사이의 신호 프로필과 상관관계가 있을 수 있다. 특히, 신호 프로필들이 더 좁을(즉, 덜 선형적일)수록 더 높은 워블 오차와 상관관계가 있을 수 있는 반면에, 신호 프로필들이 범위 내에서 더 넓을(즉, 더 선형적일)수록 더 낮은 워블 오차와 상관관계가 있을 수 있다. 따라서, 어떤 예들에서, 전극들은 각각의 전극과 연관된 신호 프로필이 더 넓게 퍼지게 되고, 따라서 더 선형적으로 되도록 구성될 수 있다. 어떤 예들에서, 도전성 물질의 플로팅 세그먼트들은 스타일러스로부터의 신호를 두 개 이상의 전극들로 확산시키도록, 따라서 신호 프로필을 퍼지게 하도록 구성된 확산 소자들을 형성할 수 있다. 신호 프로필들을 향상시키는 것 외에도, 어떤 확산 소자들은, 도전성 물질이 형성되지 않은 전극들 사이의 가시 영역들을 브리징함으로써 터치 센서 패널의 광학적 균일성을 향상시킬 수 있다. 어떤 예들에서, 확산 전극들이 더미 픽셀들과 동일한 층 상에 형성될 수 있고 복수의 병합된 더미 픽셀들을 닮을 수 있다.
도 1은 본 개시의 예들에 따라 터치 센서 패널의 워블 오차를 줄일 수 있고 광학적 균일성을 향상시킬 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템을 도시한다. 컴퓨팅 시스템(100)은 하나 이상의 패널 프로세서들(102), 주변기기들(104), 및 패널 서브시스템(106)을 포함할 수 있다. 주변기기들(104)은 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 타입들의 메모리 또는 스토리지, 및 워치도그 타이머들 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 패널 서브시스템(106)은 하나 이상의 센스 채널들(108), 채널 스캔 로직(아날로그 또는 디지털)(110), 및 드라이버 로직(아날로그 또는 디지털)(114))을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 상호 정전용량 터치 센서 패널 예들에서, 패널은 도 1에 도시된 바와 같이, 별개의 드라이브 및 센스 라인들을 이용하여 구동 및 감지될 수 있다. 그러나, 셀프 정전용량 터치 센서 패널 예들에서, 센스 전극들은 동일 라인들을 사용하여 구동 및 감지될 수 있다. 패널 스캔 로직(110)은 RAM(112)에 액세스할 수 있고, 센스 채널들(108)로부터 데이터를 자율적으로 판독할 수 있고, 센스 채널들에 대한 제어를 제공할 수 있다. 게다가, 채널 스캔 로직(110)은 터치 센서 패널(124)에 동시에 적용될 수 있는 다양한 위상들에서의 시뮬레이션 신호들(116)을 생성하기 위해 드라이버 로직(114)을 제어할 수 있다. 어떤 예들에서, 패널 서브시스템(106), 패널 프로세서(102), 및 주변기기들(104)은 단일 ASIC(application specific integrated circuit, 주문형 집적 회로)에 통합될 수 있다.
상호 정전용량 센싱 예들에서, 터치 센서 패널(124)은 복수의 드라이브 라인들 및 복수의 센스 라인들을 갖는 정전용량 센싱 매체를 포함할 수 있지만, 다른 센싱 매체도 사용될 수 있다. 드라이브 및 센스 라인들은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 안티몬 주석 산화물(Antimony Tin Oxide, ATO)과 같은 투명한 도전성 매체에 의해 형성될 수 있지만, 다른 투명한 물질 및 불-투명한 물질 예컨대 구리도 사용될 수 있다. 드라이브 및 센스 라인들은 실질적으로 투명한 기판의 단일 측 상에 형성될 수 있거나, 기판의 대향 측들 상에 형성될 수 있거나, 또는 유전체 물질에 의해 분리된 두 개의 별개의 기판들 상에 형성될 수 있다. 드라이브와 센스 라인들의 각각의 교점은 정전용량 센싱 노드를 나타낼 수 있고, 화상 요소(픽셀)(126)로서 간주될 수 있으며, 이것은 터치 센서 패널(124)이 터치의 "이미지"를 캡처하는 것으로 간주될 때 특히 유용할 수 있다. (즉, 패널 서브시스템(106)이 터치 센서 패널 내의 각각의 터치 센서에서 터치 이벤트가 검출되었는지 여부를 판정한 후, 터치 이벤트가 발생한 멀티-터치 패널 내의 터치 센서들의 패턴이 터치의 "이미지"(예를 들어, 패널을 터치하는 손가락들의 패턴)로서 간주될 수 있다.) 드라이브 및 센스 라인들과 로컬 시스템 접지 사이의 정전용량은 부유 정전용량 Cstray로서 나타날 수 있고, 드라이브와 센스 라인들의 교차점들, 즉, 터치 노드들에서의 정전용량은, 소정의 드라이브 라인이 교류(AC) 신호에 의해 여기될 때, 드라이브와 센스 라인들 사이의 상호 신호 정전용량 Csig로서 나타날 수 있다. 터치 센서 패널 상의 또는 근처의 손가락 또는 다른 객체(예컨대 스타일러스)의 존재는, 터치되고 있는 노드들에 존재하는 신호 전하의 변화를 측정함으로써 검출될 수 있으며, 이는 Csig의 함수일 수 있다. 터치 센서 패널(124)의 각각의 센스 라인은 패널 서브시스템(106) 내의 센스 채널(108)에 결합될 수 있다. 터치 센서 패널(124)은 디바이스의 표면의 일부 또는 실질적으로 전부를 커버할 수 있다.
셀프 정전용량 센싱 예들에서, 터치 센서 패널(124)은 복수의 센스 전극들을 갖는 정전용량 센싱 매체를 포함할 수 있다. 센스 전극들은 ITO 또는 ATO와 같은 투명한 도전성 매체에 의해 형성될 수 있지만, 다른 투명한 물질 및 불-투명한 물질 예컨대 구리도 사용될 수 있다. 센스 전극들은 실질적으로 투명한 기판의 단일 측 상에 형성될 수 있거나, 기판의 대향 측들 상에 형성될 수 있거나, 또는 유전체 물질에 의해 분리된 두 개의 별개의 기판들 상에 형성될 수 있다. 어떤 예들에서, 센스 전극들은 화상 요소(픽셀)(126)로서 간주될 수 있고 픽셀화될 수 있으며, 이것은 터치 센서 패널(124)이 터치의 "이미지"를 캡처하는 것으로 간주될 때 특히 유용할 수 있다. 다른 예들에서, 센스 전극들은 길게 연장된 센스 행들 및/또는 센스 열들로서 구성될 수 있다. 센스 전극들과 시스템 접지 사이의 정전용량은 그러한 전극들의 셀프 정전용량을 나타낼 수 있다. 터치 센서 패널 상의 또는 근처의 손가락 또는 다른 객체(예컨대 스타일러스)의 존재는, 근방의 센스 전극들의 셀프 정전용량에 대한 변화들을 측정함으로써 검출될 수 있다. 터치 센서 패널(124)의 각각의 센스 전극은 패널 서브시스템(106) 내의 센스 채널(108)에 결합될 수 있다. 터치 센서 패널(124)은 디바이스의 표면의 일부 또는 실질적으로 전부를 커버할 수 있다.
어떤 예들에서, 컴퓨팅 시스템(100)은 또한 스타일러스를 입력 디바이스로서 포함할 수 있다. 어떤 예들에서, 스타일러스는 예를 들어, 스타일러스로부터의 신호를 드라이브 및/또는 센스 라인들에 전달하는 것에 의해, 터치 센서 패널(124)의 드라이버 및/또는 센스 라인들과 능동적으로 정전용량적으로 결합할 수 있다. 어떤 예들에서, 스타일러스는 전술한 바와 같이, 상호 정전용량 시스템에서 수동 입력 디바이스로서 작동할 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 센서 패널(124)은 복수의 센스 행들 및 복수의 센스 열들, 또는 복수의 센스 전극들을 갖는 도전성 센싱 매체를 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 스타일러스는 센스 행들, 센스 열들, 또는 센스 전극들과 정전용량적으로 결합할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(100)은 또한, 패널 프로세서(102)로부터의 출력들을 수신하고, 그 출력들에 기초하여 동작들을 수행하기 위한 호스트 프로세서(128)를 포함할 수 있으며, 그 출력들은, 커서나 포인터와 같은 하나 이상의 객체들을 이동시키기, 스크롤링 또는 팬닝, 제어 설정들의 조절, 파일이나 문서 오픈, 메뉴 보기, 선택하기, 명령어들 실행, 호스트 디바이스에 결합되는 주변 디바이스 조작, 전화 응답, 전화 걸기, 전화 통화 종료, 음량 또는 오디오 설정들 변경, 주소, 자주 거는 번호, 수신 전화, 못 받은 전화와 같은 전화 통신에 관련되는 정보 저장, 컴퓨터나 컴퓨터 네트워크에 로그인, 컴퓨터나 컴퓨터 네트워크의 제한된 영역에 대한 인증된 개개인의 액세스를 허용하기, 컴퓨터 데스크탑의 사용자 선호 구성과 연관되는 사용자 프로필 로딩, 웹 콘텐트로의 액세스 허용, 특정 프로그램 론칭, 메시지의 암호화 또는 디코딩 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 호스트 프로세서(128)는 패널 프로세싱에 관련되지 않을 수 있는 부가적인 기능들도 수행할 수 있고, 디바이스의 사용자에게 UI를 제공하기 위한 LCD 디스플레이와 같은 디스플레이 디바이스(130) 및 프로그램 스토리지(132)에 결합될 수 있다. 디스플레이 디바이스(130)는 터치 센서 패널(124)과 함께, 터치 센서 패널 아래에 부분적으로 또는 전체적으로 배치될 때, 일체형 터치 스크린을 형성할 수 있다.
전술한 기능들 중 하나 이상은 메모리(예를 들어, 도 1의 주변기기들(104) 중 하나)에 저장되고 패널 프로세서(102)에 의해 실행되는, 또는 프로그램 스토리지(132)에 저장되고 호스트 프로세서(128)에 의해 실행되는, 펌웨어에 의해 수행될 수 있다는 것을 유의한다. 펌웨어는 또한 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 페치할 수 있고 명령어들을 실행할 수 있는 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 내장 시스템, 또는 다른 시스템과 같은, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 임의의 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 내에 저장 및/또는 전송될 수 있다. 본 문서의 맥락에서 "비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 프로그램을 내장 또는 저장할 수 있는 임의의 매체(신호를 배제함)일 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 전자적, 자기적, 광학적, 전자기적, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스, 휴대용 컴퓨터 디스켓(자기적), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(자기적), 판독 전용 메모리(ROM)(자기적), 소거가능 프로그래머블 판독 전용 메모리(EPROM)(자기적), CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R, 또는 DVD-RW와 같은 휴대용 광학 디스크, 또는 콤팩트 플래시 카드들, 보안 디지털 카드들, USB 메모리 디바이스들, 메모리 스틱들과 같은 플래시 메모리, 및 기타 등등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
펌웨어는 또한 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스, 예컨대 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 내장 시스템, 또는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 페치할 수 있고 그 명령어들을 실행할 수 있는 다른 시스템에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 임의의 전송 매체 내에서 전파될 수 있다. 이 문서의 맥락에서, "전송 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 프로그램을 통신, 전파, 또는 전송할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 판독가능 전송 매체는 전자적, 자기적, 광학적, 전자기적, 또는 적외선의 유선 또는 무선 전파 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
도 2a는 본 개시의 예들에 따라 터치 또는 배회(근접성) 이벤트들을 검출하는 데 사용될 수 있는 예시적 상호 정전용량 터치 센서 패널을 상징적으로 도시한다. 어떤 상호 정전용량 예들에서, 앞서 논의한 바와 같이, 터치 센서 패널(200)은 행 전극들(예를 들어, 드라이브 라인들)(201a)과 열 전극들(예를 들어, 센스 라인들)(202a)의 교차점들에서 형성되는 터치 노드들(206)의 어레이를 포함할 수 있지만, 다른 드라이브 및 센스 구성들이 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 스타일러스는 교차하는 행 전극과 열 전극 사이의 정전용량 커플링을 변경하도록 구성되는 전극을 포함할 수 있다. 각각의 열 전극들(202)은 자신의 정전용량 판독들을 하나 이상의 터치 센싱 회로들에 출력할 수 있으며, 이것은 터치 또는 배회 이벤트를 검출하기 위해 사용될 수 있다.
동일 행에서 각각의 인접한 터치 노드 사이의 거리는 고정된 거리일 수 있으며, 이것은 열 전극들에 대한 피치 P1이라고 지칭될 수 있다. 동일 열에서 각각의 인접한 터치 노드 사이의 거리는 고정된 거리일 수 있으며, 이것은 행 전극들에 대한 피치 P2라고 지칭될 수 있다. 어떤 예들에서, 행 전극들 및 열 전극들에 대한 피치는 동일할 수 있지만, 다른 예들에서는, P1과 P2가 상이할 수 있다.
상호 정전용량 스캔 동안, 하나 이상의 드라이브 행들(201a)이 터치 센서 패널(200)을 구동하기 위해 자극될 수 있다. 터치 노드들(206)은 터치 노드들(206)을 터치하거나 또는 그 위에서 배회하는 객체가 없을 때, 터치 노드들(206)에 상호 정전용량 Cm을 가질 수 있다. 객체가 터치 노드(206)를 터치하거나 또는 그 위에서 배회할 때(예를 들어 스타일러스), 상호 정전용량 Cm은 ΔCm만큼 감소될 수 있으며, 즉, 객체를 통해 접지로 분로되는 전하량에 대응하여, (Cm - ΔCm)으로 감소될 수 있다. 이 상호 정전용량의 변화는 터치 또는 배회 이벤트 및 그것의 위치를 검출하는 데 사용될 수 있다.
도 2b는 본 개시의 예들에 따라 능동형 스타일러스에 의해 조작 가능한 예시적 상호 정전용량 터치 센서 패널을 상징적으로 도시한다. 어떤 상호 정전용량 예들에서, 능동형 스타일러스는 자극 신호들을 생성할 수 있고(드라이브 전극으로서 유효하게 작동함), 열 전극들(202b)과 행 전극들(201b)은 센스 전극들로서 유효하게 작동할 수 있다. 스타일러스 스캔 동안, 하나 이상의 자극 신호들이 스타일러스(208)에 의해 터치 센서 패널 안으로 주입될 수 있고, 스타일러스(208)와 행 트레이스들(201b) 사이에 상호 정전용량 커플링 Cmr, 및 스타일러스(208)와 열 트레이스들(202b) 사이에 정전용량 커플링 Cmc를 유발할 수 있다. 정전용량 Cmr과 Cmc는 처리를 위해 하나 이상의 터치 센싱 회로들에 전송될 수 있다. 어떤 예들에서는, 행 트레이스들(201b) 및 열 트레이스들(202b)이 행 전극들(201a) 및 센스 열들(202a)에 대응할 수 있지만, 스타일러스 스캔 동안, 능동형 스타일러스에 의해 생성된 신호들 외에는, 자극 신호들이 행 전극들(201)에 인가되지 않는다. 또한, 어떤 예들에서, 터치 센서 패널은 스타일러스 스캔, 행 스캔, 및 열 스캔을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 전술한 바와 같이 작동할 수 있다.
어떤 셀프 정전용량 예들에서, 터치 센서 패널(200)은 복수의 센스 전극들(터치 노드들)을 포함할 수 있다. 어떤 예들에서, 센스 전극들은 길게 연장된 센스 행들(201) 및/또는 센스 열들(202)로서 구성될 수 있다. 다른 예들에서, 각각의 센스 전극은 다른 센스 전극들로부터 전기적으로 절연될 수 있고, 패널 상의 특별한 X-Y 위치(예를 들어, 터치 노드(206))를 나타내도록 구성될 수 있다. 스타일러스는 센스 전극에 정전용량적으로 결합하도록 구성된 전극을 포함할 수 있다. 각각의 센스 전극들은 자신의 정전용량 판독들을 하나 이상의 터치 센싱 회로들에 출력할 수 있으며, 이것은 터치 또는 배회 이벤트를 검출하기 위해 사용될 수 있다.
어떤 경우들, 스타일러스와 같은, 객체는, 두 개의 터치 노드들(206) 사이에 있지만, 터치 노드(206) 바로 위에 있지 않은 위치에서 터치 또는 배회할 수 있다. 예를 들어, 스타일러스는 두 개의 행 전극들(201) 사이의, 두 개의 열 전극들(202) 사이의, 또는 둘 다의 위치에서 터치 또는 배회할 수 있다. 이러한 예들에서, 복수의 터치 노드들(206)에서 감지되는 신호는 터치 또는 배회 이벤트의 위치를 추정하는 데 사용될 수 있다. 어떤 예들에서, 무게 중심 추정 알고리즘이 복수의 터치 노드들(206)에서 감지되는 신호를 사용하여 터치 또는 배회 이벤트의 위치를 계산할 수 있다. 예를 들어, x축을 따르는 터치 센서 패널 상의 스타일러스의 위치는 수학식(1)에서 정의된 가중화된 무게 중심을 연산함으로써 계산될 수 있다:
Figure pat00001
여기서 xcalc는 x축을 따르는 계산된 위치일 수 있고, Si는 x축을 따르는, 센스 전극과 같은, i번째 전극에서 측정된 신호일 수 있고, xi는 x축을 따르는 i번째 전극의 위치일 수 있다. 수학식(1)에서 정의된 무게 중심 추정 알고리즘은 단지 예로서 주어지고, 본 명세서에서 기술된 구성들은 그러한 예들에 한정될 필요가 없다는 것을 이해할 것이다. 그 대신에, 객체의 터치 또는 배회 위치의 계산은 임의의 적절한 방법을 이용하여 달성될 수 있다.
이상적으로, 스타일러스와 같은 객체가 두 개의 터치 노드들 사이에서 횡단할 때, 터치 스크린 상의 스타일러스의 계산된 위치와 스타일러스의 실제 위치는 동일해야 한다. 실제로, 계산된 위치는 회로 구성의 한계들 및 사용된 위치 추정 알고리즘들로 인해 실제 위치와는 상이할 수 있다. 객체가 터치 센서 패널을 따라 이동할 때 계산된 위치와 실제 위치 사이의 차이로부터 초래되는 오차들은 워블 오차라고 지칭될 수 있다.
확산 소자들 없이 터치 센서 패널의 단일 축을 따라 이동하는 스타일러스의 정황에서 워블 오차를 고려하는 것이 유용할 수 있다. 이 개념은 도 3a 및 도 3b의 예에 의해 도시된다. 도 3a 및 도 3b는 본 개시의 예들에 따라 스타일러스와 같은, 객체가 통상의 터치 센서 패널(예를 들어, 확산 소자들이 없는 터치 패널)의 x축을 따라 이동할 때, 실제 위치와 계산된 위치 사이의 차이의 예들을 도시한다. 도 3a는 x축을 따르는 전극들(예를 들어, 다섯 개의 전극들)의 서브세트를 포함하여 가중화된 무게 중심 알고리즘을 사용함으로써 위치를 계산할 때, 스타일러스의 계산된 위치 대 실제 위치의 플롯을 도시한다. 계산된 위치와 실제 위치가 동일한 이상적인 경우에, 플롯은 45도 각도에서 직선이 될 수 있다. 그러나, 스타일러스와 터치 센서 패널 사이의 커플링, 및 스타일러스 위치 계산에 사용되는 알고리즘에 있어서의 비이상성들 때문에, 스타일러스가 x축을 따라 전극들 사이에서 이동할 때, 도 3a의 플롯에 워블로서 나타날 수 있는 비이상적인 결과들이 있을 수 있다. 다시 말해서, 스타일러스와 터치 센서 패널 사이의 신호 커플링, 및 계산된 위치 메트릭은, 실제 대 계산된 위치를 플롯팅할 때 워블이 표시되도록 유발할 수 있는 계산된 위치에의 오차(실제 위치와의 차이)를 도입할 수 있다.
도 3b는 x축을 따르는 전극들(예를 들어, 다섯 개의 전극들)의 서브세트를 포함하여 가중화된 무게 중심을 잡음으로써 위치를 계산할 때, 위치 계산의 오차 대 실제 위치의 플롯을 도시한다. 오차 플롯의 진동은 통상의 터치 패널(예를 들어, 확산 소자들이 없는 터치 패널)에서 위치 계산에 남아있는 오차로 인한 워블을 나타낼 수 있다.
그러나, 본 개시의 범위는 센스 전극들에 커플링하는 능동형 스타일러스의 정황을 너머 확장될 수 있고, 이 개시의 예들은 설명의 편의상 스타일러스-센스 전극 구성에 초점을 둔다는 것을 유의해야 한다. 그러나, 도 3a 및 도 3b는 전극들의 서브세트를 이용하여 위치를 계산하는 것과 관련되고, 터치 센서 패널 내의 모든 전극들을 포함한, 임의의 개수의 전극들을 이용하여 위치가 계산될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 도 3a 및 도 3b가 x축을 참조하여 설명되지만, 어떤 예들에서, 스타일러스가 y축을 따라 터치 센서 패널을 가로질러 이동할 때 유사한 효과들이 관찰될 수 있다.
본 개시의 목적들을 위해 신호 프로필들의 개념을 논의하는 것이 유용할 수 있다. 이 개념은 도 4a 및 도 4b를 참조하여 예를 들어 설명된다. 도 4a 및 도 4b는 확산 소자를 갖지 않는 구성에서 예시적 전극들(421, 422)에 대응하는 x축에서의 예시적 신호 프로필들과 관련된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 스타일러스(408)와 같은 객체가 전극(411) 위에 거리 D1에 있을 수 있고 전극들(421, 422)에 걸쳐 x 방향으로 이동될 수 있다. x축을 따르는 각각의 포인트에서, 스타일러스와 전극 사이에 신호 커플링 Cs가 존재하고, 이것은 스타일러스가 각각의 전극의 중간점 M으로부터 이동할 때 변화한다. 도 4b는 전극들(421, 422) 상에서 측정된 신호들 Cs1과 Cs2에 상관관계가 있는 예시적 신호 프로필들(431, 432)을 도시한다. 도 4b의 플롯의 x축은 x 방향에서 스타일러스의 위치와 상관관계가 있을 수 있고, 플롯의 y축은 x축을 따라 각각의 x 위치에서 정규화된 신호 측정과 상관관계가 있을 수 있다. 명료성을 위해, x축을 따라 각각의 중간점들 M1 및 M2를 포함한, 전극들(421, 422)의 위치들은 도 4b에서 x축 아래에 도시된다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 신호 프로필들(431, 432)은 전극들의 중간점들 M1 및 M2에서 최대값을 가질 수 있고, 신호 프로필은 스타일러스(408)가 중간점들로부터 멀어지게 x축을 따라 이동함에 따라 감소할 수 있다.
어떤 예들에서, 확산 소자들이 없는 터치 센서 패널에서 스타일러스와 전극 사이의 신호 프로필은 매우 비선형적일 수 있다. 어떤 경우들에서, 이 비선형성은 터치 센서 패널에서의 더 높은 워블 오차와 상관지어질 수 있다. 더 구체적으로, 위치 추정 알고리즘들(예를 들어, 상기의 수학식(1))은, 스타일러스가 이러한 중간점들로부터 멀어지게 이동함에 따라 각각의 전극과 연관된 신호 프로필이 급격히 강하한다면, 전극 중간점들 사이(예를 들어, M1과 M2 사이)의 영역들에 있어서 위치 추정의 더 많은 오차들을 발생시킬 수 있다.
신호 프로필들의 비선형성이 더 높은 워블 오차와 상관지어질 수 있기 때문에, 신호 프로필을 더 선형적이도록 퍼지게 하는 것이 유익할 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 센서 패널에 있어서 스타일러스와 전극들 사이의 신호 프로필들은, 전극들 위에 플로팅(즉, 전기적으로 전압 또는 접지로부터 단절된) 도전성 물질의 세그먼트들을 부가함으로써 퍼질 수 있다. 이러한 예들에서, 스타일러스로부터의 신호는 플로팅 도전체들을 통하여 확산될 수 있고, 하나 이상의 전극들에 확산될 수 있다. 이하 "확산 소자들"이라고 지칭되는 이러한 플로팅 도전체들은 많은 구성들로 구현될 수 있다. 확산 소자들의 동작 및 예시적 구성들이 이제 설명될 것이다.
도 5는 확산 소자(510)를 포함하는 예시적 터치 센서 패널(500)의 개략 측면도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 확산 소자(510)는 도전성 물질의 기판(506)의 제1 면에 형성될 수 있고, 전기적으로 고립된 복수의 전극들(520)은 기판(506)의 제2 면에 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 터치 센서 패널은 양-면 상에 ITO가 패터닝되어 있는 양-면 ITO(DITO) 기판(506)일 수 있다; 그러나, 다른 예들은 상이한 터치 센서 패널 적층 구성을 이용할 수 있다. 기판(506)은 플라스틱, 유리, 수정, 또는 강성 또는 유연성 합성물과 같은 임의의 투명 기판 물질로 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전극들(520)은 도전성 물질 M2에서 갭(507)만큼 전기적으로 분리될 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 센서 패널은, 유리, 아크릴, 및 사파이어, 등에 의해 형성될 수 있는 커버(504)(예를 들어, 터치 스크린 구성에서의 유리 커버)를 더 포함할 수 있다. 전극들 사이의 갭(507)을 포함한, 두 개의 분리된 전극들(예를 들어, 전극들(521, 522))의 적어도 일부를 단일 확산 소자(예를 들어, 확산 소자(510))가 커버할 수 있도록, 하나 이상의 확산 소자들이 형성될 수 있다. 터치 센서 패널(500)에 존재할 수 있는 다른 요소들, 예를 들어, 접착제 층들 및 도전성 라우팅을 위한 요소들은 간결성을 위해 도 5에서 생략되었다. 도 5는 단지 확산 소자들을 가진 터치 센서 패널의 단지 일 예로서 제시된다. 확산 소자들을 가진 상이한 터치 센서 패널 구성들은 본 개시에서 나중에 상세히 논의될 것이다; 그러나, 본 개시의 범위는 도 5에 도시된 구성으로 한정되지 않는다는 것을 유의해야 한다.
예시적 확산 소자의 동작이 이제 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 설명될 것이다. 도 6a 내지 도 6d는 본 개시의 예들에 따라 두 개의 예시적 터치 센서 패널 구성들에 있어서 스타일러스로부터 전극들(620)로의 신호들의 분포를 비교한다. 도 6a 내지 도 6b는 확산 소자들이 없는 터치 센서 패널에 대응하고, 도 6c 내지 도 6d는 확산 소자들을 가진 터치 센서 패널에 대응한다. 도 6e는 아래에 더 상세히 설명될 것인 바와 같이, 스타일러스와 전극들(620) 사이의 신호 프로필들의 정황에서 도 6b와 도 6d의 신호 분포들을 비교한다. 명백하게 될 바와 같이, 확산 소자들(610)은 스타일러스(608)로부터 신호 S를 확산시킬 수 있으며, 이에 의해 전극들(620)과 연관되는 신호 프로필을 퍼지게 한다.
도 6a는 확산 소자가 없는 예시적 터치 센서 패널을 도시한다. 도시된 바와 같이, 스타일러스(608)는 기판(606)에 의해 전극들(620)로부터 분리될 수 있다. 어떤 예들에서, 기판(606)은 유전체 물질에 의해 형성될 수 있다. 어떤 예들에서, 스타일러스는 커버(604)(예를 들어, 터치 스크린 구성에서의 유리 커버)에 의해 전극들(620)로부터 더 분리될 수 있다. 스타일러스(608)는 도시된 바와 같이, 중심 전극(621)(즉, 스타일러스에 가장 근접한 전극) 위의 포인트(609)에, 인접 전극(622)의 중간점 M2로부터 거리 D3을 두고 배치될 수 있다. 스타일러스(608)는 하나 이상의 전극들(620)에 정전용량적으로 결합될 수 있음으로써, 이에 의해 정전용량 신호 S를 하나 이상의 전극들에 분산시킨다. 신호 커플링들 S1과 S2는 스타일러스로부터 연장되는 필드 라인들로서 도 6a 및 도 6c 양쪽에 개념적으로 나타내어지고, 여기서 전극에 결합되는 필드 라인들의 수는 그 전극에서 수신되는 신호 S의 강도에 대응한다. 도 6a에 도시된 필드 라인들이 스타일러스로부터 멀어지는 방향으로 연장하지만, 어떤 예들에서, 필드 라인들은 스타일러스로부터 연장될 수 있거나, 스타일러스로 연장될 수 있거나, 또는 둘 다일 수 있다는 것을 유의해야 한다. 어떤 예들에서, 중심 전극(621)(스타일러스(608)에 가장 근접한 전극)에 결합되는 신호 S1은 인접한 전극들에 결합되는 신호 S2보다 더 강하다.
도 6b는 도 6a에 도시된 구성(예를 들어, 확산 소자(610)를 갖는 터치 센서 패널)에서 터치 센서 패널(600)에 대한 예시적 신호 분포(630)를 도시한다. 도 6b의 전극들(620)은 도 6a에서 전극들(620)에 대응할 수 있다. 도 6b에 도시되는 신호 S의 각각의 부분은 각각의 전극(620)에서 검출되는 신호 S의 진폭에 대응할 수 있다. 도시된 바와 같이, 중심 전극(621)에서 검출되는 신호 S1은 가장 높은 진폭을 갖고, 인접한 전극(622)에서 진폭 S2는 급격히 강하한다.
도 6c는 확산 소자(610)를 갖는 예시적 터치 센서 패널(600)을 도시한다. 전극들(620)의 위치 및 속성들은 도 6a를 참조하여 설명된 전극들(620)과 유사할 수 있다. 도시된 바와 같이, 확산 소자(610)는 도전성 물질의 플로팅 세그먼트에 의해 형성될 수 있어서, 스타일러스(608)가 커버(604), 확산 소자(610), 및 기판(606)에 의해 전극들(620)로부터 분리될 수 있도록 한다. 도 6a와 같이, 스타일러스(608)는 중심 전극(621) 위의 포인트(609)에, 인접 전극(622)의 중간점 M2로부터 거리 D3을 두고 배치될 수 있다. 그러나, 도 6a와는 달리, 스타일러스(608)는 또한 확산 소자(610)에 정전용량적으로 결합될 수 있고, 차례로 이것이 전극들(621, 622)에 정전용량적으로 결합된다. 이러한 구성들에서, 전극들은 스타일러스(608)와의 직접 정전용량 커플링을 통해 그리고/또는 확산 소자(610)와의 중간 정전용량적 커플링을 통해 스타일러스(608)로부터 신호를 수신할 수 있다.
도 6d는 도 6c에 도시된 구성(예를 들어, 확산 소자(610)를 갖는 터치 센서 패널)에서 터치 센서 패널(600)에 대한 예시적 신호 분포(631)를 도시한다. 도 6d의 전극들(620)은 도 6c의 전극들(620)에 대응할 수 있다. 도 6d에 도시된 신호 S의 각각의 부분은 각각의 전극(620)에서 검출되는 신호 S의 진폭에 대응할 수 있다. 도 6b에서와 같이, 중심 전극(621)에서 검출되는 신호 S1은 여전히 가장 높은 진폭을 갖는다. 그러나, 도 6b와는 대조적으로, 신호가 확산 소자(610)를 통해 확산될 때, 인접한 전극(622)에 대해 진폭이 덜 급격히 강하한다. 다시 말해서, 각각의 전극에의 신호 분포는 각각의 전극이 스타일러스(608)로부터의 거리에 대해 더 선형적으로 비례한다.
각각의 구성 내의 스타일러스와 전극들 사이의 신호 프로필들의 정황에서 신호 분포들(630, 631)을 고려하는 것이 유용할 수 있다. 도 6e는 비 신호-확산 구성에서의 전극의 예시적 신호 프로필(650)과 신호-확산 구성에서의 전극의 예시적 신호 프로필(651)을 비교한다. 예를 들어, 신호 프로필들(651, 652)은 각각 도 6a 및 도 6c의 구성들에서 전극(622)과 연관된 신호 프로필들에 대응할 수 있다. 더욱이, 신호 프로필들(650, 651)은 신호 분포들(630, 631)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 6e에서, 거리 D3에서의 신호 프로필(651) 상의 포인트(662)는, 스타일러스가 중간점 M2로부터 거리 D3에 있을 때, 도 6b에 도시된 진폭 S2에 대응할 수 있다. 도 6e에 도시된 바와 같이, 확산 소자(610)에 의해 브리지되는 전극들은 더 넓고, 그러므로 더 선형적인 신호 프로필을 가질 수 있다. 앞서 논의한 바와 같이, 특정 범위들 내의 더 선형적인 신호 프로필이 터치 센서 패널의 더 낮은 워블 오차와 상관관계를 가질 수 있다. 본 개시의 범위는 도 5, 도 6a, 및 도 6c에 도시된 상호 정전용량 구성들에 한정되지 않고, 셀프 정전용량 구성들 및 상호 정전용량 구성들을 포함한, 스타일러스가 수동형 입력 디바이스로서 작용하는, 신호 프로필이 퍼지는 임의의 구성을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
전술한 바와 같이, 하나 이상의 확산 소자들을 이용하여 정전용량 신호를 확산시키는 것은 워블 오차를 줄이는 데 유익할 수 있다. 하나 이상의 확산 소자들을 구현하는 다양한 구성들이 이제 본 개시의 예들에 따라 도 7 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 개시의 예들에 따른 확산 소자들의 예시적 구성들을 도시한다. 어떤 예들에서, 확산 소자들은 특정 터치 노드들(706)을 커버하도록 구성될 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 노드들(706)은 위에서 도 2a 내지 도 2b를 참조하여 논의한 터치 노드들과 유사할 수 있으며, 여기서 각각의 노드(706)는 드라이브 라인(701)과 센스 라인(702)의 교차점을 나타낸다. 다른 예들에서, 터치 노드들(706)은 셀프-정전용량 터치 노드에 대응할 수 있다. 따라서, 본 개시가 터치 노드들에 신호를 확산시킨다는 관점에서 확산 소자들을 논의하지만, 각각의 터치 노드는 하나 이상의 전극들의 상이한 조합들을 나타낼 수 있다는 것이 이해된다.
도 7a는 구성(700a)을 도시하며, 여기서 확산 소자들(710)은 단일 차원에서 신호 정전용량을 확산시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구성(700a)에서의 확산 소자들(710)은 두 개의 드라이브 전극들(예를 들어, 두 개의 드라이브 라인들(701))에 걸쳐 신호를 확산시킬 수 있는 반면에, 센스 전극들(예를 들어, 두 개의 센스 라인들(702))에 걸쳐 신호를 확산시키지 않을 수 있다. 도 7b는 구성(700b)을 도시하며, 여기서 확산 소자들(710)은 이차원에서 신호 정전용량을 확산시키도록 구성될 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 노드(706)의 선택된 그룹에 신호의 확산을 제한하는 것이 유익할 수 있다. 도 7b의 예에서, 각각의 확산 소자(710)는 정사각형으로 배열된 네 개의 터치 노드들을 커버하도록 구성되지만, 다른 형상들이 본 개시의 범위 내에서 고려된다. 어떤 예들에서, 상이한 확산 소자들이 상이한 개수들의 터치 노드들을 커버할 수 있다. 도 7c는 구성(700c)을 도시하며, 여기서 제1 그룹의 확산 소자들(711)은 제1 차원에서 세 개의 터치 노드들(706)에 각각 신호를 확산시키도록 구성될 수 있다. 제2 그룹의 확산 소자들(712)은 제1 차원에서 두 개의 터치 노드들(706)에만 신호 정전용량을 각각 확산시키도록 구성될 수 있다. 제3 그룹의 플로팅 도전성 세그먼트들(713)은 단일 터치 노드만을 커버하도록 구성될 수 있다. 어떤 예들에서, 단일 터치 노드만을 커버하는(예를 들어, 전극들 사이에 신호 정전용량을 확산시키지 않는) 플로팅 도전체들은, 아래에 도 9 내지 도 10을 참조하여 상세히 논의하게 될 바와 같이, 광학적 목적들을 위해 더미 픽셀들로서 포함될 수 있다. 더욱이, 아래에 상세히 논의하게 될 바와 같이, 어떤 구성들에서 플로팅 도전성 세그먼트는 터치 노드의 일부만을 커버하는 확산 소자를 형성할 수 있거나, 또는 다시 말해서, 확산 소자는 터치 노드를 형성하는 전극들의 일부만을 커버할 수 있다. 어떤 예들에서, 확산 소자들은 비사각형일 수 있다. 도 7d는 예시적 구성(700d)을 도시하며, 여기서 확산 소자들(710)은 X 대형의 터치 노드들(706)에 신호 정전용량을 확산시키도록 구성될 수 있다. 어떤 예들에서, 도 7d에 도시된 바와 같이, 확산 소자들(710)의 형상은 만곡될 수 있다. 도 7a 내지 도 7d는 단지 가능한 신호-확산 구성들의 예들로서 제시된다. 본 개시는 임의의 특정 패턴 또는 형상에 한정되지 않고, 플로팅 도전성 물질에 의해 형성될 수 있는 임의의 형상을 포함한다는 것을 이해하여야 한다.
어떤 예들에서, 확산 소자를 포함하는 터치 센서 패널의 속성들은 스타일러스와 하나 이상의 전극들 사이에 바람직한 신호 프로필이 달성되도록 선택될 수 있다. 도 5를 다시 참조하면, 확산 소자(510)는 폭 W1을 가질 수 있다. 확산 소자는 거리 D1만큼 전극들(520)로부터 분리될 수 있다. 어떤 예들에서, 도 5에서와 같이, 거리 D1은 기판(506)의 두께를 포함할 수 있다. 또한, 커버(504) 위의 스타일러스(도시 생략)는 거리 D2만큼 전극들(520)로부터 분리될 수 있다. 그러나, 어떤 경우들에서, 확산 소자 폭 W1, 및 확산 소자와 전극들 사이의 거리 D1이 신호 프로필 형상에 영향을 줄 수 있지만, 예를 들어, 전극들의 형상 및 피치, 물질들의 도전율, 및 신호 자체의 전력과 같은 다양한 부가적 팩터들도 신호 프로필 형상에 기여할 수 있다는 것을 유의해야 한다.
앞서 논의한 바와 같이, 더 선형적인 신호 프로필과 연관되는 전극들은 터치 센서 패널에서의 더 적은 워블 오차와 상관관계를 가질 수 있다. 그러나, 어떤 예들에서, 신호 프로필들의 선형성을 증가시키는 것은 동시에 각각의 전극에서 검출되는 최대 신호 정전용량을 동시에 감소시킬 수 있고, 그러므로, 터치 센서 패널의 신호-대-노이즈 비율(SNR)을 감소시킬 수 있다. 그러므로, 어떤 예들에서, 확산 소자의 폭 W1 및/또는 전극들과 확산 소자 사이의 거리 D1은, 신호 프로필들의 선형성과, 전극들에 의해 검출되는 최대 신호 정전용량 사이의 수용 가능한 밸런스를 맞추도록 선택될 수 있으며, 어떤 설계들은 하나의 속성을 다른 것보다 더 중시할 수 있다. 어떤 예들에서, 최적 확산 소자 폭은 전극 피치 P와 확산 소자 폭 W의 비율, 즉, W:P의 함수로서 표현될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 구성에서, 최적 비율 W1:P1은 1:5와 1:3 사이일 수 있다. 그러나, 최적 비율은 터치 센서 패널의 설계 목표들 및 속성들에 따라 크게 변화할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 확산 소자가 전극 층 바로 위에 형성되는(즉, 기판에 의해 전극들로부터 분리되지 않는) 구성들에서, 확산 소자와 전극들 사이의 거리 D1은 훨씬 더 작아질 수 있고, 비율은 이것을 반영하도록 상이할 수 있다. 더욱이, 확산 소자 속성들의 선택은 다른 팩터들, 예컨대 터치 센서 패널의 광학적 균일성을 유지하기 위한 노력들, 및 터치 센서 패널에서 확산 소자들과 다른 회로 소자들의 상호작용에 의해 또한 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 확산 소자들이 전극들과 동일 층에 형성되는 경우들에서, 전극들의 물리적 및 전기적 속성들은 동일 층에 형성되는 확산 소자들의 설계를 제약할 수 있다. 확산 소자(510)가 도 5에서 전극들(521, 522) 위에 대칭적으로 위치되는 것으로 도시되지만, 일 방향으로 신호 프로필을 퍼지게 하기 위해 또는 터치 센서 패널에서의 불규칙성들을 보완하기 위해, 확산 소자들이 비대칭적으로 위치되는 다른 구성들이 고려된다는 것을 유의해야 한다.
확산 소자들은 다양한 구성들의 터치 센서 스크린들에 구현될 수 있다. 도 8a 내지 도 8d는 본 개시의 예들에 따른 적어도 하나의 확산 소자를 갖는 터치 센서 패널들(800)의 예들을 도시한다. 도 8a 내지 도 8d의 각각의 구성들은 커버(804)(예를 들어, 터치 스크린 커버 유리), 확산 소자(810), 기판(806), 및 제1 전극 층(820)을 적어도 포함한다. 명료성을 위해, 도 8a 내지 도 8d의 각각의 구성에 하나의 확산 소자만이 도시되지만, 어떤 예들에서는, 복수의 확산 소자들(820)이 서로 인접하여 패터닝될 수 있다. 또한, 어떤 예들에서, 플로팅 도전성 세그먼트들은, 아래에 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 더 상세히 설명하게 될 바와 같이, 더미 픽셀들로서 패터닝될 수 있다. 도 8a는 확산 소자(810)를 포함하는 터치 센서 패널을 도시한다. 이 구성에서, 확산 소자(810)는 전극들(820) 위의 층에 형성될 수 있다. 어떤 예들에서, 이 구성은 셀프-정전용량 시스템 또는 상호-정전용량 시스템에 대응할 수 있으며, 여기서 드라이브 및 센스 전극들 양쪽이 단일 층상에 형성될 수 있다. 도 8b는 확산 소자(810)를 포함하는 터치 센서 패널을 도시한다. 이 구성에서, 확산 소자(810)는 기판(806) 상에 형성될 수 있다. 확산 소자(810)는 제2 세트의 전극들(821)과 동일 층에 형성될 수 있다. 어떤 예들에서, 제1 세트의 전극들(820)은 양면형 ITO(DITO) 기판(806)의 대향 면상에 형성될 수 있다. 이 구성은 어떤 경우들에서, 상호 정전용량 시스템에 대응할 수 있고, 여기서 센스 전극들은 확산 소자(810)와 동일한 제1 층에 형성될 수 있고, 드라이브 전극들은 제2 층에 형성될 수 있고, 확산 소자(810)는 제2 층의 드라이브 전극들에 정전용량을 확산시킬 수 있다. 도 8c는 확산 소자(810)를 포함하는 터치 센서 패널을 도시한다. 이 구성에서, 확산 소자(810)는, 제2 세트의 전극들(821)(보이지 않음)을 포함하는 층(파선들로 도시됨) 상에 형성될 수 있지만, 확산 소자(810)는 제2 세트의 전극들 바로 위에는 형성되지 않는다. 제1 세트의 전극들(820)은 별개의 층 상에 형성될 수 있다. 어떤 예들에서, 이 구성은 상호 정전용량 시스템에 대응할 수 있으며, 여기서 확산 소자는 센스 전극들 사이의 영역들 위에 형성될 수 있고, 드라이브 전극들(820)은 제2 층에 형성될 수 있고, 확산 소자(810)는 드라이브 전극들(821)에 신호 정전용량을 확산시키도록 구성된다. 도 8d는 확산 소자(810)를 포함하는 터치 센서 패널을 도시한다. 이 구성은 도 8a 내지 도 8c에 도시된 것과 유사할 수 있지만, 이 구성에서 확산 소자(810)는 커버(804)(예를 들어, 유리 터치 스크린 커버)의 이면 상에 피착될 수 있다. 본 개시의 범위는 여기서 나타내어진 구성들에 한정되지 않고, 본 개시의 예들에 따라 신호 정전용량을 전극들 사이에 확산시키기 위해 확산 소자들(810)이 사용될 수 있는 임의의 터치 센서 패널을 포함한다는 것을 유의해야 한다. 더욱이, 간결성을 위해, 예를 들어, 부가적인 도전성 층 및 유전체 층을 포함한, 터치 센서 패널에 존재할 수 있는 다른 요소들은 도 8a 내지 도 8c에서 생략되었다.
본 개시의 어떤 예들은 터치 센서 패널에서 도전성 물질(예를 들어, ITO) 패턴들의 가시성을 감소시키기 위해 플로팅 도전성 세그먼트들을 더 이용하는 것과 관련된다. 이러한 구성들의 상세 사항들이 이제 도 9 내지 도 10을 참조하여 아래에서 논의될 것이다.
도 9a 내지 도 9b는 확산 소자들을 갖지 않는 예시적 터치 센서 패널(900)을 도시하지만, 이것은 더미 픽셀들(910)을 형성하는 플로팅 도전성 세그먼트들을 포함할 수 있다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 터치 센서 패널(900)은 ITO 물질과 같은, 투명 또는 반-투명 도전성 물질을 패터닝함으로써 제1 층(901) 상에 형성된 전극들(920)을 포함할 수 있다. 제2 층(902) 상에는, 예를 들어, 플라스틱, 유리, 수정, 또는 강성 또는 유연성 합성물에 의해 투명 또는 반투명 기판(906)이 형성될 수 있다. 제3 층(903) 상에는, ITO 물질과 같은, 다른 반-투명 도전성 물질을 패터닝함으로써 제2 전극들(923)의 그룹(도 9b에서 보이지 않음)이 형성된다. 제3 층(903)은 또한 더미 픽셀들(910)을 형성하는 복수의 플로팅 도전성 세그먼트들을 포함할 수 있다. 도 9a에 도시된 구성에서, 전극(923)은 브랜치들(924)을 포함할 수 있다. 도 9a와 도 9b 사이의 상관의 용이를 위해 스타일러스(908)는 위치(909)에 화살표와 함께 도시된다. 논의의 목적상, 터치 센서 패널의 영역들(951, 952, 953)은 도 9b 및 도 9d에 파선의 박스들 내에 나타내어진다. 이 구성에서, 오로지 광학적 목적들을 위해 구성된 플로팅 도전성 세그먼트들은, 그들을 확산 소자들을 형성하는 플로팅 도전성 세그먼트들과 구별하기 위해, 더미 픽셀들이라고 지칭된다. 그러나, 아래에 설명하게 될 바와 같이, 확산 소자들을 형성하는 플로팅 도전성 세그먼트들은 또한 광학적 목적들을 위해 구성될 수 있다.
어떤 예들에서, 터치 센서 패널에서 전극들은 기판 표면 위에 ITO 물질을 피착하고, 그 후 전극 세그먼트들을 형성하기 위해 ITO 층의 일부들을 에칭함으로써 형성될 수 있다. 이해하게 될 바와 같이, 각각의 층 내에, ITO를 가진 영역들은 ITO가 없는 영역들보다 더 낮은 투명도를 갖는 경향이 있다. 예를 들어, 도 9b에 도시되는 구성에서, 전극들(921, 922)이 형성되는 제1 층(901)의 영역들은 예를 들어, 전극들 사이의 갭(907)의 영역보다 낮은 투명도를 가질 수 있다. 마찬가지로, 층들(901, 902, 903)이 적층될 때, ITO의 두 층들을 가진 이중-ITO 영역들(예를 들어, 영역(952))은 ITO의 일 층을 가진 단일-ITO 영역들(예를 들어, 영역(953))보다 더 낮은 투명도를 가지며, 후자는 역시 ITO를 갖지 않은 ITO 없는 영역들(예를 들어, 영역(951))보다 더 낮은 투명도를 가짐을 이해할 것이다.
투명도의 차이 때문에, 터치 센서 패널 사용자에 대한 ITO 패턴들의 가시성을 감소시키기 위해 층들(901, 903) 내의 ITO를 패터닝하는 것이 유익할 수 있다. 어떤 예들에서, 단일-ITO 영역들(예를 들어, 영역(953))이 그리드 패턴으로 형성될 수 있도록, 더미 픽셀들(910)이 제3 층(903) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 9a를 참조하면, 전극(921) 위에 전극(923)이 형성되는 영역들은 이중-ITO 영역들일 수 있지만, 전극(923)의 브랜치들(924) 사이의 영역들은 단일-ITO 영역들(예를 들어, 전극(921)을 형성하는 ITO 층)일 수 있다. 터치 센서 패널(900)을 광학적으로 더 균일하게 만들기 위해, 전극(923)의 브랜치들(924)과 실질적으로 동일한 폭을 갖는 더미 픽셀들(910)이 전극(923)의 브랜치들(924) 사이에 형성될 수 있다. 도시되지 않은 어떤 예들에서, 전극(923)의 브랜치들에 대해 수직인 슬릿들이 전극(923)의 브랜치들(924) 아래의 영역들에서 층(901)에 형성될 수 있다. 두 개의 슬릿들 및 브랜치(924)에 의해 경계가 정해진 영역이 더미 픽셀(910)을 닮도록 슬릿들이 이격될 수 있다. 이 구성은 이중-ITO 영역들 중에 형성된 균일한 단일-ITO 그리드로서 개념화될 수 있으며, 여기서 이중-ITO 영역들은 층(901) 및 층(903) 양쪽 상에 ITO가 형성되는 영역들에 대응하고, 단일-ITO 영역들은 층(901) 또는 층(903) 중 하나 상에만 ITO가 형성되는 영역들에 대응한다.
도 9c 내지 도 9d는 신호-확산 구성에서의 예시적 터치 센서 패널(900)을 도시하고, 이것은 더미 픽셀들(911, 912, 913) 및 확산 소자들(915) 양쪽을 형성하는 플로팅 도전성 세그먼트들을 포함할 수 있다. 도 9a 내지 도 9b를 다시 참조하면, 단일-ITO 그리드 구성은 ITO 패턴들의 가시성을 감소시킬 수 있지만, 터치 센서 패널의 일부들은 여전히 ITO 없는 영역들(예를 들어, 갭(907)을 포함하는 영역(951))을 가질 수 있다. ITO 없는 영역들이 단일-ITO 그리드의 영역들보다 덜 투명할 수 있기 때문에, ITO 패턴에서의 비균일성들이 여전히 터치 센서 패널 사용자에게 가시적일 수 있다. 도 9c는 위에서 도 9a 내지 도 9b를 참조하여 논의한 구성과 유사한 터치 센서 패널 구성을 도시한다. 그러나, 도 9a 내지 도 9b의 구성과는 달리, 도 9c에 도시된 터치 센서 패널은 확산 소자(915)를 형성하는 플로팅 도전성 세그먼트를 포함할 수 있고, 이것은 양쪽 전극들(921, 922) 위의 부분들을 가질 수 있다. 이 예에서, 확산 소자(915)는, 선행 예들에 기술된 바와 같이, 전극들(921, 922) 사이에 신호 정전용량을 확산시킬 수 있다.
위에서 상세히 논의한 바와 같이, 전극들 사이에 신호 정전용량을 확산시키기 위해 확산 소자들을 이용하는 것은 터치 센서 패널에서 워블 오차를 줄이는 데 유익할 수 있다. 그러나, 도 9c 내지 도 9d에 도시된 바와 같이, 확산 소자들은 또한 터치 센서 패널의 광학적 균일성을 향상시키도록 구성될 수 있다. 갭(907)을 확산 소자(915)와 브리징함으로써, 실질적으로 모든 터치 센서 패널이 이중-ITO 영역들 또는 단일-ITO 영역들 중 어느 것을 포함할 수 있다. 또한, 어떤 예들에서, 확산 소자(915)는, 위에서 도 9a를 참조하여 설명한 바와 같이, 확산 소자(915)에 의해 형성되는 단일-ITO 및 이중-ITO 영역들이 단일-ITO 그리드 구성과 일관성 있게 보일 수 있도록 구성될 수 있다. 어떤 구성들에서, 확산 소자(915)는 여러 "병합된" 더미 픽셀들을 닮은 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 9c에 도시된 확산 소자(915)는 하나의 더미 픽셀과 실질적으로 동일한 폭, 및 제1 더미 픽셀의 에지와 인접 더미 픽셀의 대향 에지 사이의 거리 D4와 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 따라서, 확산 소자(915)는 두 개의 병합된 더미 픽셀들의 형상을 닮을 수 있다. 다른 예들에서, 확산 소자들(915)은 임의의 복수의 병합된 더미 픽셀들의 형상을 닮을 수 있다는 것이 이해될 것이다. 더욱이, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 설명한 바와 같이, 확산 소자(915)는 여러 차원들에서 신호 정전용량을 확산시킬 수 있고, 균일할 필요가 없을 수 있고, 직사각형일 필요가 없을 수 있다. 어떤 예들에서, 도 5에 관해 위에서 기술한 정보에 따라 확산 소자(915)의 차원들이 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 5와 관련된 논의를 다시 참조하면, 병합된 더미 픽셀들을 닮도록 확산 소자들(915)이 구성되는 예들에서, 확산 소자들(915)의 폭 W1은 광학적 균일성의 성질들을 여전히 유지하면서, 최적의 비율 W1:P1에 가장 근접한 값들이 되도록 선택될 수 있다. 양쪽 ITO 층들(903, 901)의 굴절률은, ITO 패턴 가시성을 줄이기 위해 실질적으로 동일할 수 있다. 어떤 예들에서, 플로팅 도전성 세그먼트들(예를 들어, 더미 픽셀들(911 내지 913)과 확산 소자들(915))을 형성하는 ITO 층은, ITO에 대해 최고의 광학적 인덱스 매칭을 제공하기 위해, 전극들(920)을 형성하는 ITO 층과 동일한 물질일 수 있다. 다른 예들에서, 전극들을 형성하는 ITO 층의 광학적 인덱스와 더 잘 매칭시키기 위해, 플로팅 도전성 세그먼트들을 형성하는 ITO 층에 인덱스 매칭 물질들이 도포될 수 있다.
도 9a 내지 도 9d의 구성들은 전극들과 동일 층 상에 플로팅 도전성 세그먼트들이 형성되는 관점에서 설명되었지만, 다른 예들에서, 더미 픽셀들 및 확산 소자들을 포함한, 플로팅 도전성 세그먼트들은, 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 위에서 논의한 바와 같이, 전극 층과는 상이한 층 상에 형성될 수 있다. ITO의 제3 층 상에 플로팅 도전성 세그먼트들이 형성되는 어떤 구성들(예를 들어, 도 9c 및 도 9d에 도시된 구성들)에서, 터치 센서 패널의 어떤 부분들은 삼중-ITO 영역들, 이중-ITO 영역들, 단일-ITO 영역들, 및/또는 ITO 없는 영역들을 가질 수 있다. 이러한 구성들에서, 플로팅 도전성 세그먼트들은 도 9a 내지 도 9d에서 논의된 구성들과 유사하게 작동할 수 있다. 예를 들어, 삼중-ITO 영역 중에 이중-ITO 그리드를 매칭시키기 위해 확산 소자들이 이중-ITO의 영역들을 생성하도록 구성될 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 본 개시의 예들에 따라 광학적 균일성을 향상시키기 위해 확산 소자를 포함하는, 예시적 터치 센서 패널에서의 광 반사율의 향상을 도시한다. 광 반사율은 상이한 선 중량들을 가진 화살표들로서 개념적으로 표현되며, 가장 무거운 선 중량이 가장 강한 광에 대응한다. 도 10a는 이중-ITO 영역(1052) 및 ITO 없는 영역(1051)을 포함한, 층 적층체(1001a)를 갖는 터치 센서 패널(1000a)을 도시한다. 광이 층 적층체(1001a)에 입사하면, 광(1002)의 퍼센트가 적층체로부터 반사된다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 이중-ITO 영역(1052)에서 반사된 광은 ITO 없는 영역(1051)에서의 것보다 적다. 적층체로부터 반사된 광은 반사율 R1에 의해 포괄적으로 표현된다. 어떤 경우들에서, 이 반사율 R1은 터치 센서 패널 사용자에 대한 터치 센서 패널의 ITO 패턴의 가시성으로서 자체 증명할 수 있다. 도 10b는 이중-ITO 영역(1054) 및 단일-ITO 영역(1053)을 포함하는 층 적층체(1001b)를 갖는 터치 센서 패널(1000b)을 도시하며, 단일-ITO 영역은 확산 소자(1010)에 의해 형성된다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 터치 센서 패널이 확산 소자(1010)를 포함할 때, 더 적은 광이 적층체(1001b)로부터 반사될 수 있다. 특히, 도 10a에서와 같이, 더 적은 광이 이중-ITO 영역(1054)으로부터 반사될 수 있고, 더 적은 광이 단일-ITO 영역(1053)으로부터 반사될 수 있다. 이 구성에서 적층체로부터 반사된 광은 반사율 R2에 의해 포괄적으로 표현된다. 도 10a 및 도 10b에 의해 지시된 바와 같이, 확산 소자(1010)를 포함하는 터치 센서 패널의 반사율 R2는 확산 소자가 없는 터치 센서 패널의 반사율 R1보다 적을 수 있다. 도 10c는 반사율들 R1과 R2의 정량적 비교를 나타내는 차트를 도시한다. 도시된 바와 같이, 하나 이상의 확산 소자들을 포함하는 터치 센서 패널은, 확산 소자가 ITO 없는 영역을 브리지하는 영역들에서 반사율을 대략 40%만큼 감소시킬 수 있다.
도 11a 내지 도 11d는 본 개시의 예들에 따라 확산 소자들이 구현될 수 있는 예시적 시스템들을 도시한다. 도 11a는 다양한 예들에 따른 확산 소자들을 포함할 수 있는 터치 스크린(1124)을 포함하는 예시적 휴대 전화기(1136)를 도시한다. 도 11b는 다양한 예들에 따른 확산 소자들을 포함할 수 있는 터치 스크린(1126)을 포함하는 예시적 디지털 미디어 플레이어(1140)를 도시한다. 도 11c는 다양한 예들에 따른 확산 소자들을 포함할 수 있는 터치 스크린(1128)을 포함하는 예시적 퍼스널 컴퓨터(1144)를 도시한다. 도 11d는 다양한 예들에 따른 확산 소자들을 포함할 수 있는 터치 스크린(1130)을 포함하는 예시적 태블릿 컴퓨팅 디바이스(1148)를 도시한다. 스타일러스 팁 워블을 감소시키기 위한 확산 소자들을 구현할 수 있는 터치 스크린 및 컴퓨팅 시스템 블록들은 착용 가능한 디바이스들을 포함한 다른 디바이스들에서 구현될 수 있다.
그러므로, 본 개시의 예들은 확산 소자들을 이용하여 신호 정전용량을 확산시키는 다양한 구성들을 제공함으로써, 센스 전극에 대한 신호 프로필을 더 선형적으로 만들고, 이에 의해 스타일러스 팁 워블을 감소시키고 터치 센서 패널 성능을 증가시킨다.
본 개시의 어떤 예들은 터치 센서 패널에 관한 것이고, 이 터치 센서 패널은 제1 전극 및 제2 전극을 포함한, 복수의 전기적으로 고립된 전극들을 포함하는 제1 도전성 물질의 제1 층; 제1 플로팅 도전체를 포함하는 제2 도전성 물질의 제2 층을 포함하고, 상기 제1 플로팅 도전체는, 상기 제1 전극의 일부 위에 형성된 상기 제1 플로팅 도전체의 제1 부분, 및 상기 제2 전극의 일부 위에 형성된 상기 제1 플로팅 도전체의 제2 부분을 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 전극은 상기 제1 플로팅 도전체에 정전용량적으로 결합되도록 구성되고, 상기 제2 전극은 상기 제1 플로팅 도전체에 정전용량적으로 결합되도록 구성된다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 도전성 물질은 투명 또는 반-투명 도전성 물질을 포함하고; 상기 제2 도전성 물질은 투명 또는 반-투명 도전성 물질을 포함하고; 상기 제2 도전성 물질의 굴절률은 제1 도전성 물질의 굴절률과 실질적으로 동일하다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층은 상기 터치 센서 패널의 유리 기판 상에 배치된다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제2 도전성 물질은 상기 제1 도전성 물질과 동일하다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 플로팅 도전체는 상기 제2 도전성 물질의 메시 패턴을 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층은 제2 복수의 전기적으로 고립된 전극들을 더 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층은 복수의 플로팅 도전체들을 더 포함하고, 상기 복수의 플로팅 도전체들은 상기 제1 플로팅 도전체를 포함하고; 상기 복수의 플로팅 도전체들은 하나 이상의 반복 패턴들로 상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층 상에 배치된 플로팅 더미 픽셀들의 세트를 더 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층은 제2 복수의 전기적으로 고립된 전극들을 더 포함하고, 상기 복수의 플로팅 도전체들 각각은 실질적으로 동일한 폭을 갖는다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 복수의 플로팅 도전체들 각각의 상기 폭은 상기 제2 복수의 전기적으로 고립된 전극들의 복수의 브랜치들 각각의 폭과 실질적으로 동일하다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 플로팅 도전체는 다수의 플로팅 더미 픽셀들, 및 상기 다수의 플로팅 더미 픽셀들 사이의 간격들의 합친 길이와 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 합친 길이를 갖는 상기 플로팅 더미 픽셀들의 개수는 세 개 초과이다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 피치를 갖고; 상기 제1 플로팅 도전체는 길이를 갖고; 상기 피치와 상기 제1 플로팅 도전체의 길이 사이의 비율은 3 초과이다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 피치와 상기 제1 플로팅 도전체의 길이 사이의 비율은 5 미만이다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 터치 센서 패널은 상기 복수의 전기적으로 고립된 전극들 중의 제3 전극을 더 포함하고, 상기 제1 플로팅 도전체는 상기 제3 전극의 일부 위에 형성되는 상기 제1 플로팅 도전체의 제3 부분을 더 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제2 전극은 제1 방향에서 상기 제1 전극에 근접하고; 상기 제3 전극은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향에서 상기 제1 전극에 근접하다.
본 개시의 어떤 예들은 터치 센서 패널에 근접한 객체를 검출하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은: 제1 전극 및 제2 전극으로부터 전기적으로 고립된 도전성 물질의 제1 세그먼트를 통해 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 상기 객체를 정전용량적으로 결합하는 단계; 상기 제1 전극 상의 상기 객체의 근접도를 나타내는 신호의 제1 부분을 검출하는 단계; 및 상기 제2 전극 상의 상기 신호의 제2 부분을 검출하는 단계를 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은 상기 객체와, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트를 배치하는 단계를 더 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 양쪽의 적어도 일부 위에 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트를 배치함으로써 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트를 통해 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 상기 객체를 정전용량적으로 결합하는 단계를 더 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은 제3 전극에 상기 객체를 정전용량적으로 결합하는 단계; 상기 제3 전극과 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트 사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 배치하는 단계; 및 상기 제3 전극 상의 상기 신호의 제3 부분을 검출하는 단계를 더 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은 상기 제3 전극에 인접하게 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트를 배치하는 단계를 더 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은 도전성 물질의 상기 세그먼트를 통해 제3 전극에 상기 객체를 정전용량적으로 결합하는 단계; 및 상기 제3 전극 상의 상기 신호의 제3 부분을 검출하는 단계를 더 포함한다. 위에서 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제2 전극은 제1 방향에서 상기 제1 전극에 근접하고, 상기 제3 전극은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향에서 상기 제1 전극에 인접한다.
본 개시 및 예들이 첨부 도면들을 참조하여 충분히 기술되었지만, 통상의 기술자에게는 다양한 변형들 및 수정들이 명백해질 것이라는 점을 유의해야 한다. 그러한 변형들 및 수정들은 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 개시 및 예들의 범위 내에 포함되는 것으로 이해해야 한다.

Claims (24)

  1. 터치 센서 패널로서,
    제1 전극 및 제2 전극을 포함한, 복수의 전기적으로 고립된 전극들을 포함하는 제1 도전성 물질의 제1 층; 및
    제1 플로팅 도전체를 포함하는 제2 도전성 물질의 제2 층
    을 포함하고,
    상기 제1 플로팅 도전체는,
    상기 제1 전극의 일부 위에 형성된 상기 제1 플로팅 도전체의 제1 부분, 및
    상기 제2 전극의 일부 위에 형성된 상기 제1 플로팅 도전체의 제2 부분
    을 포함하는, 터치 센서 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 갭 위에 상기 제1 플로팅 도전체의 제3 부분이 형성되는, 터치 센서 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제1 플로팅 도전체에 정전용량적으로 결합되도록 구성되고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 플로팅 도전체에 정전용량적으로 결합되도록 구성되는, 터치 센서 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전성 물질은 투명 또는 반-투명 도전성 물질을 포함하고;
    상기 제2 도전성 물질은 투명 또는 반-투명 도전성 물질을 포함하고;
    상기 제2 도전성 물질의 굴절률은 상기 제1 도전성 물질의 굴절률과 동일한, 터치 센서 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층은 상기 터치 센서 패널의 유리 기판 상에 배치되는, 터치 센서 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도전성 물질은 상기 제1 도전성 물질과 동일한, 터치 센서 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플로팅 도전체는 상기 제2 도전성 물질의 메시 패턴을 포함하는, 터치 센서 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층은 제2 복수의 전기적으로 고립된 전극들을 더 포함하는, 터치 센서 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층은 복수의 플로팅 도전체들을 더 포함하고, 상기 복수의 플로팅 도전체들은 상기 제1 플로팅 도전체를 포함하고;
    상기 복수의 플로팅 도전체들은 하나 이상의 반복 패턴들로 상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층 상에 배치된 플로팅 더미 픽셀들의 세트를 더 포함하는, 터치 센서 패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 도전성 물질의 상기 제2 층은 제2 복수의 전기적으로 고립된 전극들을 더 포함하고,
    상기 복수의 플로팅 도전체들 각각은 실질적으로 동일한 폭을 갖는, 터치 센서 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 플로팅 도전체들 각각의 폭은 상기 제2 복수의 전기적으로 고립된 전극들의 복수의 브랜치들 각각의 폭과 실질적으로 동일한, 터치 센서 패널.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 플로팅 도전체는 다수의 플로팅 더미 픽셀들, 및 상기 다수의 플로팅 더미 픽셀들 사이의 간격들의 합친 길이와 실질적으로 동일한 길이를 갖는, 터치 센서 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 합친 길이를 갖는 상기 플로팅 더미 픽셀들의 개수는 세 개 초과인, 터치 센서 패널.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 피치를 갖고;
    상기 제1 플로팅 도전체는 길이를 갖고;
    상기 피치와 상기 제1 플로팅 도전체의 길이 사이의 비율은 3 초과인, 터치 센서 패널.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 피치와 상기 제1 플로팅 도전체의 길이 사이의 비율은 5 미만인, 터치 센서 패널.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전기적으로 고립된 전극들 중의 제3 전극을 더 포함하고, 상기 제1 플로팅 도전체는 상기 제3 전극의 일부 위에 형성되는 상기 제1 플로팅 도전체의 제3 부분을 더 포함하는, 터치 센서 패널.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 전극은 제1 방향에서 상기 제1 전극에 근접하고;
    상기 제3 전극은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향에서 상기 제1 전극에 근접한, 터치 센서 패널.
  18. 터치 센서 패널에 근접한 객체를 검출하는 방법으로서,
    제1 전극 및 제2 전극으로부터 전기적으로 고립된 도전성 물질의 제1 세그먼트를 통해 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 상기 객체를 정전용량적으로 결합하는 단계;
    상기 제1 전극 상의 상기 객체의 근접도를 나타내는 신호의 제1 부분을 검출하는 단계; 및
    상기 제2 전극 상의 상기 신호의 제2 부분을 검출하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 객체와, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트를 배치하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 양쪽의 적어도 일부 위에 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트를 배치함으로써 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트를 통해 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 상기 객체를 정전용량적으로 결합하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    제3 전극에 상기 객체를 정전용량적으로 결합하는 단계;
    상기 제3 전극과 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트 사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 배치하는 단계; 및
    상기 제3 전극 상의 상기 신호의 제3 부분을 검출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제3 전극에 인접하게 도전성 물질의 상기 제1 세그먼트를 배치하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제18항에 있어서,
    도전성 물질의 상기 세그먼트를 통해 제3 전극에 상기 객체를 정전용량적으로 결합하는 단계; 및
    상기 제3 전극 상의 상기 신호의 제3 부분을 검출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제2 전극은 제1 방향에서 상기 제1 전극에 근접하고, 상기 제3 전극은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향에서 상기 제1 전극에 인접한, 방법.
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