KR20200089537A

KR20200089537A - 터치센서패널 및 터치입력장치

Info

Publication number: KR20200089537A
Application number: KR1020190006389A
Authority: KR
Inventors: 김본기; 김세엽; 김종식
Original assignee: 주식회사 하이딥
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2020-07-27
Also published as: WO2020149658A3; EP3913472A4; JP7232481B2; KR102189017B1; WO2020149658A2; EP3913472A2; JP2022513990A; CN113196217A; US20220083174A1; US11599232B2

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 터치센서패널은, 복수의 제1전극들 및 복수의 제2전극들을 포함하고, 터치 윈도우 영역은 상기 복수의 제1전극들 중 제1방향으로 제1개수의 연속되는 제1전극들 및 상기 제1개수의 제1전극들 각각에 대해서 제2방향으로 제2개수의 연속되는 제2전극들로 구성되고,
상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 중 소정의 제1전극 및 상기 제2전극들 중 소정의 제2전극의 쌍은 상기 터치 윈도우 영역을 제외한 다른 윈도우 영역에는 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

터치센서패널 및 터치입력장치{TOUCH SENSOR PANEL AND TOUCH INPUT APPARATUS}

본 발명은 터치센서패널 및 터치입력장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 터치 윈도우 영역에서 상호 정전용량을 판단하기 위해 추출되는 소정의 제1전극 및 소정의 제2전극의 쌍은 상기 터치 윈도우 영역을 제외한 다른 윈도우 영역에는 존재하지 않도록 함으로서 마이너스 최종 정전용량변화량이 발생하지 않도록 하는, 터치센서패널 및 터치입력장치에 관한 것이다.

컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 예컨대, 버튼(button), 키(key), 조이스틱(joystick) 및 터치 스크린과 같은 입력 장치가 이용되고 있다. 터치 스크린의 쉽고 간편한 조작으로 인해 컴퓨팅 시스템의 조작시 터치 스크린의 이용이 증가하고 있다.

터치 스크린은, 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치센서패널(touch sensor panel)을 포함하는 터치 입력 장치의 터치 표면을 구성할 수 있다. 이러한 터치센서패널은 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 사용자가 손가락 등으로 터치 스크린을 단순히 터치함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 컴퓨팅 시스템은 터치 스크린상의 터치 및 터치 위치를 인식하고 이러한 터치를 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다.

터치센서패널은 구동전극에 구동신호를 인가하고 수신전극을 통해 입력되는 신호로부터 터치 여부를 판별한다. 구동전극과 수신전극은 서로 다른 층에 형성할 수도 있고, 동일한 층에 형성할 수도 있다. 구동전극과 수신전극을 동일한 층에 형성한 예로는 미국 특허공개 US2013/0181942호가 있다. 구동전극과 수신전극을 서로 다른 층에 형성하면 원가가 상승하므로 동일한 층에 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 동일층에 구동전극과 수신전극을 구현하더라도, 배선수를 줄여야 할 필요성이 있다거나, 배선수가 줄어든 터치센서패널의 전극 배치 형태를 다양하게 변경하여 노이즈를 감소시키거나, 불필요한 신호 발생을 억제할 필요가 있다.

또한, 동일층에 구동전극과 수신전극을 구현하는 경우에는 스마트폰 등의 터치센서패널이 실장된 장치를 손으로 잡지 않은 상태에서 터치할 때에 발생하는 LGM(low ground mass) 방해 신호에 의해 최종적으로 검출되는 정전용량변화량의 크기가 감소되는 문제점이 있어, 이를 극복할 필요가 있다.

특히, '-' LGM 방해 신호가 발생하면 최종적으로 획득되는 정전용량변화량이 '-' 값을 가지는 경우가 있어 이를 극복하여 SNR을 향상시킬 필요가 있다.

본 발명은 전술한 필요성에 의해 도출된 것으로 마이너스 최종 정전용량변화량이 발생하지 않고 터치 민감도를 향상시키도록 하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 트레이스의 개수를 줄여 터치센서패널을 보다 슬림하게 제작할 수 있으면서도 제작 비용도 줄일 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터치센서패널은 복수의 제1전극들 및 복수의 제2전극들을 포함하고, 터치 윈도우 영역은 상기 복수의 제1전극들 중 제1방향으로 제1개수의 연속되는 제1전극들 및 상기 제1개수의 제1전극들 각각에 대해서 제2방향으로 제2개수의 연속되는 제2전극들로 구성되고, 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 중 소정의 제1전극 및 상기 제2전극들 중 소정의 제2전극의 쌍은 상기 터치 윈도우 영역을 제외한 다른 윈도우 영역에는 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소정의 제1전극 및 상기 소정의 제2전극은 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다.

또한, 상기 복수의 제1전극들을 포함하는 복수의 제1전극어레이들과 상기 복수의 제2전극들을 포함하는 복수의 제2전극어레이들을 포함하고, 상기 복수의 제1전극어레이들 중 어느 하나인 제1전극어레이에 포함되는 제1전극들 중 어느 하나에 상기 복수의 제2전극어레이들 중 어느 하나인 제2전극어레이에 포함되는 제2전극들 중 적어도 두 개가 대응하여 배치되고, 상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들 중 어느 하나는 상기 복수의 제1전극들 중 상기 어느 하나의 제1전극을 제외한 나머지 제1전극들 중 일부와 제1트레이스를 이용하여 연결되고, 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 어느 하나는 상기 복수의 제2전극들 중 상기 어느 하나의 제2전극을 제외한 나머지 제2전극들 중 일부와 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다.

또한, 상기 복수의 제1전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 각각은 서로 상이한 제1트레이스와 연결될 수 있다.

또한, 상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제2전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제2전극어레이가 배치되며,

또한, 상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 제2전극들 중 어느 하나는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,

상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나는 상기 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다.

상기 복수의 제1전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 각각은 서로 상이한 제1트레이스와 연결될 수 있다.

상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 제2전극들 중 어느 하나는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,

상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나는 각각 상이한 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다.

또한, 상기 다른 윈도우 영역은 상기 터치 윈도우 영역과 열(column) 방향으로 인접한 인접 터치 영역을 포함하고,

상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 각각은 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에서 반복되어 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 중 하나와 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에 포함되는 제2전극들 중 하나가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극들은 상기 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다.

또한, 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제1전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제1전극어레이가 배치되며,

상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 제1전극들 중 어느 하나는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,

상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나는 제1트레이스를 이용하여 연결될 수 있다.

상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나는 각각 상이한 제1트레이스를 이용하여 연결될 수 있다.

또한, 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 중 하나와 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에 포함되는 제2전극들 중 하나가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극들은 서로 상이한 제2트레이스를 이용하여 각각 연결될 수 있다.

또한, 상기 터치 윈도우 영역에 포함된 상기 제1전극들 중 제1 트레이스로 연결되는 적어도 하나의 제1전극을 구성하는 단위셀들의 개수 및 상기 터치 윈도우 영역에 포함된 상기 제2전극들 중 제2 트레이스로 연결되는 적어도 하나의 제2전극을 구성하는 단위셀들의 개수를 곱한 값은 소정값 미만일 수 있다.

또한, 상기 소정값은 16일 수 있다.

또한, 상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들은 제1-1전극 및 제1-2전극을 포함하고, 상기 제2전극어레이는 상기 제1-1전극에 인접하여 대응하는 제2-1전극 내지 제2-4전극과 상기 제1-2전극에 인접하여 대응하는 제2-4'전극 내지 제2-1'전극을 포함하고, 상기 제2-1전극과 상기 제2-1'전극은 상기 제2트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결되고, 상기 제1-1전극과 상기 제2-1전극 사이에서 상호 정전용량이 발생하고, 상기 제1-2전극과 상기 제2-1'전극 사이에서 상호 정전용량이 발생할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치입력장치는 복수의 제1전극들 및 복수의 제2전극들을 포함하는 터치센서패널 및 상기 복수의 제1전극들 및 상기 복수의 제2전극들 사이의 정전용량 변화를 기초로 상기 터치센서패널에 대한 터치를 검출하는 제어부를 포함하고, 상기 터치센서패널은, 상기 터치를 검출하기 위한 터치 윈도우 영역을 포함하고, 상기 터치 윈도우 영역은 상기 복수의 제1전극들 중 제1방향으로 제1개수의 연속되는 제1전극들 및 상기 제1개수의 제1전극들 각각에 대해서 제2방향으로 제2개수의 연속되는 제2전극들로 구성되고,

상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 중 소정의 제1전극 및 상기 제2전극들 중 소정의 제2전극의 쌍은 상기 터치 윈도우 영역을 제외한 다른 윈도우 영역에는 존재하지 않을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서패널은 복수의 제1전극들 및 복수의 제2전극들을 포함하고, 터치 윈도우 영역은 상기 복수의 제1전극들 중 제1길이에 포함되는 제1전극들 및 상기 복수의 제2전극들 중 제2길이에 포함되는 제2전극들로 구성되고, 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 중 소정의 제1전극 및 상기 제2전극들 중 소정의 제2전극의 쌍은 상기 윈도우 영역을 제외한 다른 윈도우 영역에는 존재하지 않을 수 있다.

마이너스 최종 정전용량변화량이 발생하지 않고 터치 민감도를 향상시킬 수 있게 된다.

트레이스의 개수를 줄여 터치센서패널을 보다 슬림하게 제작할 수 있으면서도 제작 비용도 줄일 수 있게 된다.

도 1a는 터치센서패널의 구성도이며, 도 1b 내지 도 1d는 상이한 층에 구현된 터치센서 또는 동일층에 구현된 터치센서의 배치 형태를 나타낸 도면
도 2a 및 도 2b는 동일층에 구동전극과 수신전극이 배치되는 터치센서패널 상에서 발생하는 '-' 최종 정전용량변화량을 설명하기 위해 참조되는 도면
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치센서패널 내 전극 배치 형태를 설명하기 위해 참조되는 도면
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치센서패널 내 전극 배치 형태를 설명하기 위해 참조되는 도면
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치센서패널 내 전극 배치 형태를 설명하기 위해 참조되는 도면
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치센서패널 내 전극 배치 형태를 설명하기 위해 참조되는 도면
도 7 및 도 8은 LGM 방해 신호가 발생하는 원리에 대해서 설명하기 위해 참조되는 도면

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치(1000)를 설명한다. 이하에서는 정전용량 방식의 터치센서패널(1)을 예시하나 임의의 방식으로 터치 위치를 검출할 수 있는 터치센서패널(1)에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.

도 1a는 일반적인 터치입력장치(1000)의 터치센서패널(1)에 포함되는 정전 용량 방식의 터치 센서(10) 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다. 도 1a를 참조하면, 터치 센서(10)는 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn) 및 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함하며, 상기 터치 센서(10)의 동작을 위해 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)에 구동신호를 인가하는 구동부(12), 및 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)으로부터 터치 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 수신하여 터치 및 터치 위치를 검출하는 감지부(11)를 포함할 수 있다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 터치 센서(10)는 복수의 구동 전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신 전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다. 도 1a에서는 터치 센서(10)의 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 직교 어레이를 구성하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다. 여기서, n 및 m은 양의 정수로서 서로 같거나 다른 값을 가질 수 있으며 실시예에 따라 크기가 달라질 수 있다.

복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 구동전극(TX)은 제1축 방향으로 연장된 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)을 포함하고 수신전극(RX)은 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향으로 연장된 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm) 중 어느 하나는 디스플레이 패널(미도시)의 상면에 형성되고, 나머지 하나는 후술하게될 커버의 하면에 형성되거나 디스플레이 패널(미도시)의 내부에 형성될 수 있다.

또한, 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서(10)에서 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 동일한 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 디스플레이 패널의 상면에 형성될 수 있다.

복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극 (RX1 내지 RXm)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper), 은나노(nano silver) 및 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 구동부(12)는 구동신호를 구동전극(TX1 내지 TXn)에 인가할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 구동신호는 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 순차적으로 한번에 하나의 구동전극에 대해서 인가될 수 있다. 이러한 구동신호의 인가는 재차 반복적으로 이루어질 수 있다. 이는 단지 예시일 뿐이며, 실시예에 따라 다수의 구동전극에 구동신호가 동시에 인가될 수도 있다.

감지부(11)는 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 구동신호가 인가된 구동전극(TX1 내지 TXn)과 수신전극(RX1 내지 RXm) 사이에 생성된 정전용량(Cm: 14)에 관한 정보를 포함하는 감지신호를 수신함으로써 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 감지신호는 구동전극(TX)에 인가된 구동신호가 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 사이에 생성된 정전용량(Cm: 14)에 의해 커플링된 신호일 수 있다. 이와 같이, 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 인가된 구동신호를 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 감지하는 과정은 터치 센서(10)를 스캔(scan)한다고 지칭할 수 있다.

예를 들어, 감지부(11)는 각각의 수신전극(RX1 내지 RXm)과 스위치를 통해 연결된 수신기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 스위치는 해당 수신전극(RX)의 신호를 감지하는 시간구간에 온(on)되어서 수신전극(RX)으로부터 감지신호가 수신기에서 감지될 수 있도록 한다. 수신기는 증폭기(미도시) 및 증폭기의 부(-)입력단과 증폭기의 출력단 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 궤환 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 증폭기의 정(+)입력단은 그라운드(ground)에 접속될 수 있다. 또한, 수신기는 궤환 캐패시터와 병렬로 연결되는 리셋 스위치를 더 포함할 수 있다. 리셋 스위치는 수신기에 의해 수행되는 전류에서 전압으로의 변환을 리셋할 수 있다. 증폭기의 부입력단은 해당 수신전극(RX)과 연결되어 정전용량(Cm: 14)에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. 감지부(11)는 수신기를 통해 적분된 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 ADC(미도시: analog to digital converter)를 더 포함할 수 있다. 추후, 디지털 데이터는 프로세서(미도시)에 입력되어 터치 센서(10)에 대한 터치 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 감지부(11)는 수신기와 더불어, ADC 및 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.

제어부(13)는 구동부(12)와 감지부(11)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(13)는 구동제어신호를 생성한 후 구동부(12)에 전달하여 구동신호가 소정 시간에 미리 설정된 구동전극(TX)에 인가되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(13)는 감지제어신호를 생성한 후 감지부(11)에 전달하여 감지부(11)가 소정 시간에 미리 설정된 수신전극(RX)으로부터 감지신호를 입력받아 미리 설정된 기능을 수행하도록 할 수 있다.

도 1a에서 구동부(12) 및 감지부(11)는 터치 센서(10)에 대한 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 검출 장치(미도시)를 구성할 수 있다. 터치 검출 장치는 제어부(13)를 더 포함할 수 있다. 터치 검출 장치는 터치 센싱 IC(touch sensing Integrated Circuit) 상에 집적되어 구현될 수 있다. 터치 센서(10)에 포함된 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 예컨대 전도성 트레이스(conductive trace) 및/또는 회로 기판상에 인쇄된 전도성 패턴(conductive pattern)등을 통해서 터치 센싱 IC에 포함된 구동부(12) 및 감지부(11)에 연결될 수 있다. 터치 센싱 IC는 전도성 패턴이 인쇄된 회로 기판, 예컨대 터치 회로 기판(이하 터치PCB로 지칭) 상에 위치할 수 있다. 실시예에 따라 터치 센싱 IC는 터치입력장치(1000)의 작동을 위한 메인보드 상에 실장되어 있을 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 구동전극(TX)과 수신전극(RX)의 교차 지점마다 소정 값의 정전용량(Cm)이 생성되며, 손가락과 같은 객체가 터치 센서(10)에 근접하는 경우 이러한 정전용량의 값이 변경될 수 있다. 도 1a에서 상기 정전용량은 상호 정전용량(Cm, mutual capacitance)을 나타낼 수 있다. 이러한 전기적 특성을 감지부(11)에서 감지하여 터치 센서(10)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1축과 제2축으로 이루어진 2차원 평면으로 이루어진 터치 센서(10)의 표면에 대한 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있다.

보다 구체적으로, 터치 센서(10)에 대한 터치가 일어날 때 구동신호가 인가된 구동전극(TX)을 검출함으로써 터치의 제2축 방향의 위치를 검출할 수 있다. 이와 마찬가지로, 터치 센서(10)에 대한 터치시 수신전극(RX)을 통해 수신된 수신신호로부터 정전용량 변화를 검출함으로써 터치의 제1축 방향의 위치를 검출할 수 있다.

이하에서는, 터치센서패널(1) 상에 객체가 터치를 할 경우에 발생하는 SNR을 감소시키는 정전용량 변화량 이외의 신호와 이와 관련된 터치 민감도를 향상시키는 다양한 터치센서패널(1)의 전극 배치 조합에 대해서 설명하고자 한다.

객체가 터치센서패널(1)상에서 터치한 위치는 객체가 터치센서패널(1)을 터치함에 따라 획득되는 최종 정전용량변화량(△Ctotal)을 기초로 판별하게 된다. LGM(Low Ground Mass) 방해 신호가 발생하지 않는 정상적인 상황에서는 최종 정전용량변화량(△Ctotal)이 '+' 커패시턴스값(△Cm, 예> +250)만으로 구성되나, LGM 방해 신호가 발생하는 상황에서는 LGM 방해 신호(C_LGM, 예> -200)에 의해 보다 낮은 최종 정전용량변화량(△Ctotal, 예>50)을 획득하게 된다. 즉, LGM 방해 신호란 '+' 커패시턴스값과 반대로 작용하여 최종적으로 획득되는 정전용량변화량(△Ctotal)이 작아지게 하는 신호로 정의된다.

한편, 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 동일층에 구동전극과 수신전극이 배치되는 터치센서패널(1)상에서 객체가 소정의 위치(S)를 터치한 경우, 터치한 위치(S)와 이격된 다른 위치(S')에서 획득된 최종 정전용량변화량(△Ctotal)이 '-'(마이너스) 임을 알 수 있다. 즉, 터치한 위치(S)에서는 객체에 의한 터치가 발생하면 '+' 의 최종 정전용량변화량(△Ctotal)을 획득하는 반면, 터치한 위치와 이격된 다른 위치(S')에서는 '-'(마이너스, 이하 간단히'-'만 표기한다.)의 최종 정전용량변화량(△Ctotal)을 획득하는 것이다. 이러한 현상의 이유를 구체적으로 예로 들면 다음과 같다.

예를 들어, 객체가 터치한 소정의 위치(S)에 포함되는 구동전극(TX9)의 경우, 구동전극(TX9)과 바로 인접하여 배치된 수신전극(RX17) 사이 및 구동전극(TX9)과 바로 인접하여 배치된 다른 수신전극(RX25) 사이에서는 '+' 커패시턴스값이 획득되지만, 구동전극(TX9)과 소정 거리 이격되어 배치된 수신전극(RX9) 사이 및 구동전극(TX9)과 소정 거리 이격되어 배치된 다른 수신전극(RX1) 사이에서는 '+' 커패시턴스값이 획득되지 않은 상태에서(즉, '+' 커패시턴스값이 '0'인 상태에서) '-' 최종 정전용량변화량(△Ctotal, 예>-200)이 획득됨을 알 수 있다. 이는, 바로 인접하지 않은 구동전극과 수신전극 사이에서는 '+' 커패시턴스값이 획득되지 않기 때문인 것으로, '-' 최종 정전용량변화량(△Ctotal, 예>-200)이 획득된 것을 기초로 이에 상응하는 '-' LGM 방해 신호(C_LGM, 예> -200)가 터치한 위치(S)가 아닌 곳에서 발생한 것으로 판단될 수 있다.

이러한 '-' LGM 방해 신호가 발생하는 이유는 도 2a에 도시한 바와 같이, 소정의 터치 위치(S)에서는 서로 인접하지 않은 구동전극(TX9)과 수신전극(RX9, RX1)이 다른 위치(S')에서는 서로 인접하는 경우에 발생하게 된다.

다시 말해, 소정의 터치 위치(S)에서 상호 정전용량을 판단하기 위해 추출되는 소정의 구동전극과 수신전극의 좌표 조합은 터치센서패널(1)의 다른 영역에서는 동일하게 반복되지 않아야 함을 의미한다.

이하에서는, 도 2에서 설명한 '-' LGM 방해 신호가 발생하지 않도록 구현된 다양한 터치센서패널(1) 내 전극의 조합에 대해 기술하고자 한다.

참고로, 도 3 내지 도 6의 터치센서패널(1)은 동일층에 전극이 구현된 것을 예시한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치센서패널(1) 내 전극 배치 형태를 설명하기 위해 참고되는 도면이다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치센서패널(1)은 행(row) 방향으로 연장된 복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A8)과 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B10)을 포함할 수 있다. 그리고, 전반적으로는 제1전극어레이들(A1 내지 A8)과 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B10)은 서로 교차하여 배치될 수 있다. 다만, 일부의 제2전극어레이들(B5,B6)은 제1전극어레이들(A4,A5) 사이에서 연속하여 배치될 수 있다.

복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A8)은 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7)을 포함할 수 있고, 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B10)은 복수의 제2전극들(TX0 내지 TX7)을 포함할 수 있다. 도 3a에서는 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7)이 열(column) 방향을 우선 순위로 하여 순차적으로 배치되고, 복수의 제2전극들(TX0 내지 TX7)이 행(row) 방향을 우선 순위로 하여 순차적으로 배치된 것을 예시하였으나 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않는다.

다만, 도 3a는 전체 터치센서패널(1)의 일부를 도시한 것으로, 열(column) 방향 및 행(row) 방향으로 나머지 제1전극들과 나머지 제2전극들이 더 배치될 수 있다. 그리고, 도 3a에서는 상대적으로 사이즈가 큰 제1전극을 수신전극으로, 상대적으로 사이즈가 작은 제2전극을 구동전극으로 가정하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않고, 제1전극을 구동전극으로 정의하고 제2전극을 수신전극으로 정의해도 본 발명에 동일/유사하게 적용될 수 있다.

도 3a에서는, 전극과 트레이스가 각각 분리되어 별개의 구성으로 형성되어 있는 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 전극과 트레이스가 메탈 메쉬(metal mesh) 형태로 일체화되어 형성될 수도 있다. 이러한 경우, 전극과 트레이스 사이 및/또는 전극과 다른 전극 사이 등의 터치 위치를 감지하지 못하는 데드존(dead zone)이 적어져 터치 위치 검출의 민감도가 보다 향상될 수 있게 된다. 복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A8) 중 어느 하나인 제1전극어레이(A1)에 포함되는 제1전극들(RX0, RX1) 중 어느 하나(RX0)에 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B10) 중 어느 하나인 제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 적어도 두 개가 대응하여 인접하게 배치될 수 있다. 다만, 이는 제1전극어레이(A1)에만 적용되는 것은 아니고 나머지 제1전극어레이(A2 내지 A8)에도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 또한, 이는 제1전극(RX0)에만 적용되는 것은 아니고 나머지 제1전극(RX1)에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.

제1전극어레이(A1)에 포함되는 상기 제1전극들(RX0, RX1) 중 어느 하나(RX0)는 터치센서패널(1)에 포함되는 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7) 중 상기 어느 하나의 제1전극(제1전극어레이(A1)에 포함된 제1전극(RX0))을 제외한 나머지 제1전극들 중 일부(제1전극어레이(A5)에 포함된 제1전극(RX0))와 하나의 제1트레이스를 이용하여 연결될 수 있다. 즉, 이는 동일한 감지단자에 연결되는 것을 의미한다.

제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 어느 하나(TX0)는 터치센서패널(1)에 포함되는 복수의 제2전극들(TX0 내지 TX7) 중 상기 어느 하나의 제2전극(제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극(TX0))을 제외한 나머지 제2전극들 중 적어도 일부(제2전극어레이(B1, B3 내지 B5)에 포함되는 제2전극(TX0))와 하나의 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다. 즉, 이는 동일한 구동단자에 연결되는 것을 의미한다.

한편, 도 3a에서는 동일한 제1전극이 행(row) 방향으로 연결되고, 동일한 제2전극이 열(column) 방향 및 행(row) 방향으로 연결된 것을 예시하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않고 동일한 제1전극이 행(row) 방향 및 열(column) 방향 중 적어도 하나로 연결되고, 동일한 제2전극이 행(row) 방향 및 열(column) 방향 중 적어도 하나로 연결되도록 구현할 수도 있다. 참고로 동일한 제1전극이란 제1트레이스로 연결되는 전극들을 의미하고, 동일한 제2전극이란 제2트레이스로 연결되는 전극들을 의미한다. 예를 들어, 동일한 제1전극(A1열의 RX0과 A5열의 RX0)들 각각과 직접적으로 별개의 트레이스들이 연결되더라도 별개의 트레이스들은 다시 하나의 트레이스로 합쳐서 결과적으로 하나의 수신단자로 연결될 수 있다. 그리고, 동일한 제2전극(B1열의 TX0 내지 B5열의 TX0)들 각각과 직접적으로 별개의 트레이스들이 연결되더라도 별개의 트레이스들은 다시 하나의 트레이스로 합쳐져 결과적으로 하나의 구동단자로 연결될 수 있다.

이러한 도 3의 터치센서패널(1) 구조에 따르면, 복수의 구동전극이 하나의 구동단자에 연결되도록 하고 복수의 수신전극이 하나의 수신단자에 연결되도록 하여 트레이스의 개수를 줄일 수 있게 된다.

특히, 제1전극(RX0)에 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 적어도 두 개가 대응하여 인접하게 배치되도록 하고, 다른 제1전극(RX1)에 다른 제2전극들(TX7, TX4, TX3, TX0) 중 적어도 두 개가 대응하여 인접하게 배치되도록 한 후, 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 과 다른 제2전극들(TX7, TX4, TX3, TX0) 중 동일한 번호의 전극들은 하나의 제2트레이스를 이용하여 연결함으로서, 도 1d와 같이 하나의 수신전극에 대응하는 복수의 구동전극이 서로 각각 상이한 트레이스로 연결되는 구조에 비해 트레이스의 개수를 줄일 수 있게 된다.

한편, 터치센서패널(1)의 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7) 중 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 일부 제1전극들(RX0, RX3, RX4, RX7)의 각각은 서로 상이한 제1트레이스와 연결될 수 있다.

터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 모든 제1전극들(RX0, RX3, RX4, RX7)이 서로 분리되어 다른 제1트레이스를 이용해 연결됨으로서, 전술한 LGM 방해 신호를 줄일 수 있게 되고 이로서 터치 민감도를 향상시킬 수 있게 된다.

참고로, LGM 방해 신호가 발생하는 경우와 이를 줄이기 위한 터치센서패널(1)의 전극 배치 형태에 대해서 도 7 및 도 8을 참조하여 기술하면 다음과 같다.

도 7a는 터치 윈도우 영역(S)에 복수의 동일 수신전극(RX1)이 배치되어, LGM 방해 신호의 발생량이 상대적으로 많아지게 되는 전극 배치 형태를 나타낸다. 본 발명에서 동일 수신전극이란 동일 감지단자에 의해 하나의 트레이스로 연결되는 수신전극들을 의미하고, 동일 구동전극이란 동일 구동단자에 의해 하나의 트레이스로 연결되는 구동전극들을 의미한다.

이 때, 도 7b에 도시한 바와 같이, 엄지 손가락으로 터치센서패널(1)의 표면을 터치하게 되면, 손가락 터치 영역(터치 윈도우 영역(S))에서 도 7c에 도시한 바와 같이 LGM(Low Ground Mass) 방해 신호가 발생하지 않는 정상적인 상황에서는 최종 정전용량변화량(△Ctotal)이 '+' 커패시턴스값(△Cm, 예> +250)만으로 구성되나, LGM 방해 신호가 발생하는 상황에서는 '-' LGM 방해 신호(C_LGM, 예> -200)에 의해 보다 낮은 최종 정전용량변화량(△Ctotal, 예>50)을 획득하게 된다. 즉, LGM 방해 신호란 '+' 커패시턴스값과 반대로 작용하여 최종적으로 획득되는 정전용량변화량(△Ctotal)이 작아지게 하는 신호로 정의된다.

여기서 정상적인 상황은, 사용자가 터치입력장치(1000)를 그립(grip)한 상태에서 터치입력장치(1000)의 표면을 터치하여, 손가락이 정상적인 그라운드로 작용하는 상황을 예시한다. 그리고, LGM 방해 신호가 발생하는 상황은, 터치입력장치(1000)가 바닥에 놓여있는 상태에서 터치입력장치(1000)의 표면을 터치하여, 플로팅(floating)이 발생함으로써 손가락이 정상적인 그라운드로 작용하지 못하는 상황을 예시한다.

예를 들어, 도 7d의 경우는, 엄지 손가락 터치 면적이 점차 커지면서, 해당 터치 면적에 포함되는 동일 수신전극(RX1)의 개수가 점차 많아지는 상황을 나타낸다. (상태1에서 1개 -> 상태2에서 3개 -> 상태3에서 4개)

손가락 터치 영역에서, LGM 방해 신호가 발생하지 않는 정상적인 상황에서 최종 정전용량변화량(_△Ctotal)은 '+' 커패시턴스값(△Cm, 예> +250)만으로 구성되나 LGM 방해 신호가 크게 발생한 상황에서는 최종 정전용량변화량(_△Ctotal)이 거의 소멸되게 된다. 이렇듯, 손가락 터치 영역에 포함되는 동일 수신전극(RX1)의 개수가 많아지면, LGM 방해 신호의 크기가 점차 커지게 되며, 결과적으로 최종 정전용량변화량(_△Ctotal)이 거의 소멸되게 됨을 알 수 있다.

결국, 도 8a에 도시한 바와 같이, 그라운드가 낮은(LOW GROUND) 전도성 객체로 구동전극과 수신전극이 연결되면 별도의 전류 경로가 생성되고, 이 경로를 통해 TX 신호가 RX 전극에 전달되어 정상 터치 신호와 반대되는 LGM 방해 신호가 생성된다.

한편, 전술한 바와 같이, 도 7a의 터치센서패널의 전극 배치 형태에 따르면, 터치 윈도우 영역(S)에 복수의 동일 수신전극(RX1)이 배치되어, LGM 방해 신호의 발생량이 상대적으로 많아지게 된다. 즉, 도 8b의 (a)와 같이, 터치 면적 안에 배치된 동일한 수신전극(RX1)의 개수가 많거나, 도 8b의 (b)와 같이, 터치 면적 안에 배치된 동일한 구동전극(TX1)의 개수가 많은 경우, LGM 방해 신호가 상대적으로 많아짐을 알 수 있다. 따라서, 도 8c의 (a)와 같이 터치 면적 안에 배치된 동일 수신전극(RX1)의 개수를 줄이거나, 도 8c의 (b)와 같이 터치 면적 안에 배치된 동일 구동전극(TX1)의 개수를 줄이는 것이 바람직하다.

따라서, 도 3a의 터치센서패널(1)에 따르면, 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 모든 제1전극들(RX0, RX15, RX16, RX31)이 서로 분리되어 다른 제1트레이스를 이용해 연결됨으로서, 전술한 LGM 방해 신호를 줄일 수 있게 되고 이로서 터치 민감도를 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서 터치 윈도우 영역(S)은 엄지손가락의 터치 면적처럼 나머지 손가락의 터치 면적보다 넓은 면적으로 정의할 수 있다. 구체적으로, 터치 윈도우 영역(S)의 면적은 약 15mm*15mm 이상 약 20mm*20mm 이하로 구현될 수 있으나, 바람직하게는 약 16mm*16mm의 크기로 구현될 수 있다. 특히, 도 3 내지 도 6에서는 터치 윈도우 영역(S)의 면적이 약 16mm*16mm의 크기로 구현된 것을 예시하였다.

구체적으로, 단위셀(도 3a의 빗금 부분)의 면적은 대략 4mm(세로)*2mm (가로)정도로 구현될 수 있다. 이로서, 도 3의 경우에는, 하나의 RX전극(단위셀 4개의 크기)의 세로 길이는 대략 16mm이고, 가로 길이는 대략 2mm이다. 그리고, 하나의 TX전극(단위셀 1개의 크기)의 세로 길이는 대략 4mm이고, 가로 길이는 대략 2mm 이다. 따라서, 도 3a에서 터치 윈도우 영역(S)의 면적이 약 16mm*16mm의 크기로 구현된 것을 예시한 것이다. 참고로, B1열의 TX0의 세로 길이는 대략 4mm이고, 가로 길이는 대략 1mm이며, B5열의 TX0의 세로 길이는 대략 4mm이고, 가로 길이는 대략 1mm이므로, 이 두 전극을 합친 면적이 단위셀 하나의 면적이 된다.

도 3을 예로 들면, 터치 윈도우 영역(S)은 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7) 중 일부(RX0, RX3, RX4, RX7) 및 복수의 제2전극들(TX0 내지 TX7) 중 일부(TX0, TX3, TX4, TX7)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7) 중 행(row) 방향으로 4개의 연속되는 제1전극들(RX0, RX3, RX4, RX7) 및 상기 4개의 제1전극들(RX0, RX3, RX4, RX7) 각각에 대해서 열(column) 방향으로 인접하여 대응하는 4개의 연속되는 제2전극(TX0, TX3, TX4, TX7)들로 구성될 수 있다.

예를 들어, 제1전극어레이(A1)에는 제1-1전극(RX0)과 제1-2전극(RX1)이 배치될 수 있다. 제2전극어레이(B2)에는 제1-1전극(RX0)에 인접하여 대응하는 제2-1전극(TX0), 제2-2전극(TX3), 제2-3전극(TX4), 제2-4전극(TX7) 및 제1-2전극(RX1)에 인접하여 대응하는 제2-4'전극(TX7), 제2-3'전극(TX4), 제2-2'전극(TX3), 제2-1'전극(TX0)이 배치될 수 있다. 그리고, 제2-1전극(TX0)과 제2-1'전극(TX0)은 제2-1트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 제2-2전극(TX3)과 제2-2'전극(TX3)은 제2-2트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2-3전극(TX4)과 제2-3'전극(TX4)은 제2-3트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 제2-4전극(TX7)과 제2-4'전극(TX7)은 제2-4트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제1-1전극(RX0)과 제2-1전극(TX0)사이에서는 상호 정전용량이 발생할 수 있고, 제1-2전극(RX1)과 제2-4'전극(TX7)사이에서는 상호 정전용량이 발생할 수 있다. 이와 마찬가지로, 제1-1전극(RX0)과 제2-2전극(TX3) 사이, 제1-1전극(RX0)과 제2-3전극(TX4) 사이, 제1-1전극(RX0)과 제2-4전극(TX7) 사이에서는 상호 정전용량이 발생할 수 있고, 제1-2전극(RX1)과 제2-3'전극(TX4) 사이, 제1-2전극(RX1)과 제2-2'전극(TX3)사이, 제1-2전극(RX1)과 제2-1'전극(TX0) 사이에서도 상호 정전용량이 발생할 수 있다.

다만, 이는 A1열을 기준으로 오른쪽에 위치한 B2열과의 관계에서만 적용되는 것은 아니며, A1열을 기준으로 왼쪽에 위치한 B1열과의 관계에서도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 또한, 이는 A1열과 B2열에만 적용되는 것은 아니며, 나머지 제1전극어레이와 나머지 제2전극어레이에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.

이 때, 도 3b에 도시한 바와 같이, 터치 윈도우 영역(S)안에서 소정의 제1전극(TX0)과 이와 소정 거리만큼 이격된 소정의 제2전극(RX0 또는 RX7)의 좌표 조합(또는 쌍)은 터치 윈도우 영역(S)을 제외한 나머지 터치 영역(또는 터치 윈도우 영역(S)을 제외한 다른 윈도우 영역)에서 동일하게 반복되지 않도록 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 소정의 제1전극(TX0)과 제1 트레이스를 이용하여 연결되는 임의의 제1전극 및 상기 소정의 제2전극(RX0 또는 RX7)과 제2 트레이스를 이용하여 연결되는 임의의 제2전극의 좌표 조합은 다른 윈도우 영역에는 동일하게 존재하지 않도록 구현할 수 있다. 이 때, 상기 소정의 제1전극(TX0)과 상기 소정의 제2전극(RX0 또는 RX7)의 쌍은 소정 거리 이격되어 배치되고, 상기 다른 윈도우 영역에 존재하지 않는 상기 임의의 제1전극 및 상기 임의의 제2전극의 쌍은 서로 인접하여 배치된 것일 수 있다.

도 3에서 전술한 터치 윈도우 영역(S)의 정의는 명세서 전체에 걸쳐서 동일/유사하게 적용될 수 있다.

이로서, 전술한 바와 같이 '-' LGM 방해 신호가 발생하지 않고 터치 민감도를 향상시킬 수 있게 된다.

도 3a의 터치센서패널(1)은 제1전극어레이(A1)에 포함되는 제1전극들(RX0, RX1) 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제2전극어레이(B2)가 배치되고 타측면에 다른 제2전극어레이(B1)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2전극어레이(B2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(B1)에 포함된 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 어느 하나는 상기 제1전극들(RX0, RX1) 중 어느 하나(RX0)를 중심으로 동일한 행(row)에 배치될 수 있다. 여기서 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이(B2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(B1)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 어느 하나는 제2트레이스를 이용하여 연결되는 전극들을 의미한다.

즉, 상대적으로 크기가 큰 제1전극을 중심으로 좌우측면에 인접하여 상대적으로 크기가 작은 두 개의 동일한 제2전극이 배치될 수 있다. 두 개의 동일한 제2전극은 각각 동일 라인 상에서 배치될 수 있다.

다만, 도 3a에서는 상대적으로 크기가 큰 제1전극을 중심으로 상대적으로 크기가 작은 동일한 제2전극이 배치된 것을 예시하였으나, 다른 실시예에 따라 상대적으로 크기가 작은 제2전극을 중심으로 상대적으로 크기가 큰 동일한 제1전극이 배치되도록 구현할 수도 있다.

또한, 도 3a에서는 제1전극을 중심으로 좌우측면에 제2전극이 인접하여 배치된 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 제1전극을 중심으로 상하측면에 제2전극이 인접하여 배치되도록 구현할 수도 있다.

그리고, 도 3a에서는 제1전극어레이(A1)의 제1전극(예>RX0)을 중심으로 배치된 제2전극어레이(B2)의 제2전극(예>TX0)과 다른 제2전극어레이(B1)의 제2전극(예>TX0)의 사이즈가 상이한 것을 예시하였으나, 다른 실시예에 따라 제2전극어레이(B2)의 제2전극(예>TX0)과 다른 제2전극어레이(B1)의 제2전극(예>TX0)의 사이즈가 동일하도록 구현할 수도 있다.

한편, 전술한 예에서는 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이(B2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(B1)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 어느 하나가 동일한 제2트레이스를 이용하여 연결되는 경우를 예시하였으나, 실시예에 따라 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이(B2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(B1)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX3, TX4, TX7) 중 어느 하나가 각각 상이한 제2트레이스를 이용하여 연결되도록 구현할 수도 있다. 즉, 제1전극을 중심으로 좌우측면에 동일선상에 배치된 제2전극이 모두 상이하도록 구현할 수도 있다.

다시 말해, 제1전극을 중심으로 배치된 제2전극들이 모두 동일하거나 모두 상이하도록 구현할 수 있다. 이렇게 구현하는 경우, 제1전극을 중심으로 배치된 제2전극들의 일부가 동일하고 나머지가 상이하게 구현하는 것에 비해 LGM 방해 신호로 인한 정전용량신호의 결과값 갈라짐 효과를 개선할 수 있게 된다.

정전용량신호의 결과값 갈라짐 효과의 개선에 대해서 도 7e와 도 7c를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

예를 들어, 도 7e에 도시한 전극배치패턴의 경우, 좌우에 동일한 RX전극이 인접하여 배치된 TX전극과 좌우에 상이한 RX전극이 인접하여 배치된 TX전극이 혼재되어 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 터치 윈도우 영역(S) 내에서 TX13전극을 중심으로 좌측에 배치된 TX5전극, TX9전극의 경우 좌우에 동일한 RX1전극이 배치되고, 점선 영역 내에서 TX13전극을 중심으로 우측에 배치된 TX1전극, TX5전극의 경우 좌우에 동일한 RX9전극이 배치된 것을 알 수 있다. 반면, 터치센서패널(1)의 중앙 부분에 위치한 TX13전극의 경우에는 좌우 측면에 서로 상이한 RX1전극과 RX9전극이 배치된 것을 알 수 있다. 이 때, LGM 방해 신호로 인한 정전용량신호의 결과값 갈라짐 효과는 도 7e의 빗금 표시된 영역인 좌우 측면에 서로 동일한 RX전극이 배치된 TX1전극, TX9전극과 좌우 측면에 서로 상이한 RX전극이 배치된 TX13전극의 경계면에서 발생하게 된다.

구체적으로, TX13전극을 중심으로 좌측에 배치된 TX5전극, TX9전극의 경우, LGM 방해 신호를 생성하는 RX1전극의 개수가 각각 3개(점선 영역을 기준으로 하여 판단)이고, TX13전극을 중심으로 우측에 배치된 TX1전극, TX5전극의 경우, LGM 방해 신호를 생성하는 RX9전극의 개수가 각각 3개인 반면, TX13전극의 경우 LGM 방해 신호를 생성하는 RX전극의 개수가 총 6개(RX1 3개 + RX9 3개)임을 알 수 있다. 즉, TX13전극을 포함하는 터치센서패널(1)의 중앙 지점에서 갑자기 LGM 방해 신호의 크기가 커지게 되므로 이에 따라 획득되는 최종 정전용량변화량(△Ctotal)의 크기가 대폭 감소하게 되고, 이에 따라 도 7c와 같은 정전용량신호의 결과값 갈라짐을 나타내는 그래프를 도출하게 되는 것이다.

이와 같은 정전용량신호의 결과값 갈라짐 효과는 도 7e와 같이 좌우에 동일한 RX전극이 인접하여 배치된 TX전극과 좌우에 상이한 RX전극이 인접하여 배치된 TX전극이 혼재되어 있는 경우에 발생하게 되므로, 도 3a와 같이 제1전극을 중심으로 배치된 제2전극들이 모두 동일하거나 모두 상이하도록 구현하게 되면, LGM 방해 신호로 인한 정전용량신호의 결과값 갈라짐 효과를 개선할 수 있게 된다.

한편, 도 3c에 도시한 바와 같이 터치센서패널(1)은 터치 윈도우 영역(S) 및 나머지 터치 영역 중 상기 터치 윈도우 영역(S)과 열(column) 방향으로 인접하여 배치된 인접 터치 영역(S')을 포함할 수 있다. 그리고 인접 터치 영역(S')은 터치 윈도우 영역(S')과 동일한 사이즈의 영역으로 정의된다.

이 때, 제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(TX0-TX3-TX4-TX7-TX7-TX4-TX3-TX0) 중 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 제2전극들 각각(TX0-TX3-TX4-TX7)은 상기 제2전극어레이에(B2) 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX3-TX4-TX7-TX7-TX4-TX3-TX0) 중 상기 인접 터치 영역(S')에서 TX7-TX4-TX3-TX0과 같이 반복되어 배치될 수 있다.

다시 말해, 열(column) 방향으로 동일 TX전극이 배치될 수 있다.

특히, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX3-TX4-TX7-TX7-TX4-TX3-TX0) 중 상기 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX3-TX4-TX7) 중 하나(TX7, 도트무늬)와 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX3-TX4-TX7-TX7-TX4-TX3-TX0) 중 상기 인접 터치 영역(S')에 포함되는 제2전극들(TX7-TX4-TX3-TX0) 중 하나(TX7, 도트무늬)가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극(TX7, TX7)들은 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다. 다시 말해, TX전극이 터치 윈도우 영역(S)에서 제1순서로 배치되고 인접 터치 영역(S')에서 제1순서와 역순으로 배치되는 구조로 전극 배치 형태를 설계할 수 있다.

다만, 도면에는 미도시하였으나, 다른 실시예에 따르면 TX전극이 터치 윈도우 영역(S)에서 제1순서로 배치되고 인접 터치 영역(S')에서도 상기 제1순서와 동일하게 배치되는 구조로 전극 배치 형태를 설계할 수도 있다.

이런 경우에는 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX3-TX4-TX7-TX0-TX3-TX4-TX7) 중 상기 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX3-TX4-TX7) 중 하나(TX7)와 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX3-TX4-TX7-TX0-TX3-TX4-TX7)중 상기 인접 터치 영역(S')에 포함되는 제2전극들(TX0-TX3-TX4-TX7) 중 하나(TX0)가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극(TX7, TX0)들은 서로 상이한 제2트레이스를 이용하여 각각 연결될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치센서패널(1) 내 전극 배치 형태를 설명하기 위해 참고되는 도면이다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치센서패널(1)은 행(row) 방향으로 연장된 복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A9)과 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B8)을 포함할 수 있다. 그리고, 전반적으로는 제1전극어레이들(A1 내지 A9)과 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B8)은 서로 교차하여 배치될 수 있다.

복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A9)은 복수의 제1전극들(TX0, TX1, TX2, TX3)을 포함할 수 있고, 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B8)은 복수의 제2전극들(RX0 내지 RX15)을 포함할 수 있다. 도 4a에서는 복수의 제1전극들(TX0, TX1, TX2, TX3)이 열(column) 방향을 우선적으로 순차적으로 배치되고, 복수의 제2전극들(RX0 내지 RX15)이 행(row) 방향을 우선적으로 순차적으로 배치된 것을 예시하였으나 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않는다.

다만, 도 4a는 전체 터치센서패널(1)의 일부를 도시한 것으로, 열(column) 방향 및 행(row) 방향으로 나머지 제1전극들과 나머지 제2전극들이 더 배치될 수 있다. 그리고, 도 4a에서는 상대적으로 사이즈가 큰 제1전극을 구동전극으로, 상대적으로 사이즈가 작은 제2전극을 수신전극으로 가정하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않고, 제1전극을 수신전극으로 정의하고 제2전극을 구동전극으로 정의해도 본 발명에 동일/유사하게 적용될 수 있다.

도 4a에서는, 전극과 트레이스가 각각 분리되어 별개의 구성으로 형성되어 있는 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 전극과 트레이스가 메탈 메쉬(metal mesh) 형태로 일체화되어 형성될 수도 있다. 이러한 경우, 전극과 트레이스 사이 및/또는 전극과 다른 전극 사이 등의 터치 위치를 감지하지 못하는 데드존(dead zone)이 적어져 터치 위치 검출의 민감도가 보다 향상될 수 있게 된다.

복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A9)중 어느 하나인 제1전극어레이(A2)에 포함되는 제1전극들(TX0, TX1, TX2, TX3) 중 어느 하나(TX0)에 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B8) 중 어느 하나인 제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(RX1, RX14)중 적어도 두 개가 대응하여 인접하게 배치될 수 있다. 다만, 이는 제1전극어레이(A2)에만 적용되는 것은 아니고 나머지 제1전극어레이(A1, A3 내지 A8)에도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 또한, 이는 제1전극(TX0)에만 적용되는 것은 아니고 나머지 제1전극(TX1)에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.

제1전극어레이(A2)에 포함되는 상기 제1전극들(TX0, TX1, TX2, TX3) 중 어느 하나(TX0)는 터치센서패널(1)에 포함되는 복수의 제1전극들(TX0, TX1, TX2, TX3) 중 상기 어느 하나의 제1전극(제1전극어레이(A2)에 포함된 제1전극(TX0))을 제외한 나머지 제1전극들 중 일부(예>제1전극어레이(A3)에 포함된 제1전극(TX0))와 제1트레이스를 이용하여 연결될 수 있다. 즉, 이는 동일한 구동단자에 연결되는 것을 의미한다.

제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(RX1,RX14)중 어느 하나(RX1)는 터치센서패널(1)에 포함되는 복수의 제2전극들(RX0 내지 RX15)중 상기 어느 하나의 제2전극(제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극(RX1))을 제외한 나머지 제2전극들 중 적어도 일부(제2전극어레이(B2)에 포함되는 다른 제2전극(RX1))와 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다. 즉, 이는 동일한 감지단자에 연결되는 것을 의미한다.

한편, 도 4a에서는 동일한 제1전극이 행(row) 방향으로 연결되고, 동일한 제2전극이 열(column) 방향으로 연결된 것을 예시하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않고 동일한 제1전극이 행(row) 방향 및 열(column) 방향 중 적어도 하나로 연결되고, 동일한 제2전극이 행(row) 방향 및 열(column) 방향 중 적어도 하나로 연결되도록 구현할 수도 있다. 참고로 동일한 제1전극이란 제1트레이스로 연결되는 전극들을 의미하고, 동일한 제2전극이란 제2트레이스로 연결되는 전극들을 의미한다. 예를 들어, 동일한 제1전극(A2열의 TX0과 A3열의 TX0)들 각각과 직접적으로 별개의 트레이스들이 연결되더라도 별개의 트레이스들은 다시 하나의 트레이스로 합쳐서 결과적으로 하나의 구동단자로 연결될 수 있다. 그리고, 동일한 제2전극들(B2열의 복수의 RX1) 각각과 직접적으로 별개의 트레이스들이 연결되더라도 별개의 트레이스들은 다시 하나의 트레이스로 합쳐서 결과적으로 하나의 수신단자로 연결될 수 있다.

이러한 도 4a의 터치센서패널(1) 구조에 따르면, 복수의 구동전극이 하나의 구동단자에 연결되도록 하고 복수의 수신전극이 하나의 수신단자에 연결되도록 하여 트레이스의 개수를 줄일 수 있게 된다.

특히, 제1전극(TX0)에 적어도 두 개의 제2전극(RX1, RX14)이 대응하여 인접하게 배치되도록 하고, 다른 제1전극(TX1)에 다른 적어도 두 개의 제2전극(RX14, RX1)가 대응하여 인접하게 배치되도록 한 후, 동일한 전극들은 제2트레이스를 이용하여 연결함으로서, 도 1d와 같이 하나의 수신전극에 대응하는 복수의 구동전극이 서로 각각 상이한 트레이스로 연결되는 구조에 비해 트레이스의 개수를 줄일 수 있게 된다.

한편, 터치센서패널(1)의 복수의 제1전극들(TX0, TX1, TX2, TX3) 중 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 일부 제1전극들(TX0, TX1)의 각각은 서로 상이한 제1트레이스와 연결될 수 있다.

터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 모든 제1전극들(TX0, TX1)이 서로 분리되어 다른 제1트레이스를 이용해 연결됨으로서, 전술한 LGM 방해 신호를 줄일 수 있게 되고 이로서 터치 민감도를 향상시킬 수 있게 된다.

구체적으로, 단위셀(도 4a의 빗금 부분)의 면적은 대략 4mm(세로)*2mm (가로)정도로 구현될 수 있다. 이로서, 도 4의 경우에는, 하나의 TX전극(단위셀 2개의 크기)의 세로 길이는 대략 8mm이고, 가로 길이는 대략 2mm이다. 그리고, 하나의 RX전극(단위셀 1개의 크기)의 세로 길이는 대략 4mm이고, 가로 길이는 대략 2mm 이다. 따라서, 도 4a에서 터치 윈도우 영역(S)의 면적이 약 16mm*16mm의 크기로 구현된 것을 예시한 것이다. 참고로, A1열의 TX0(흑색부분)의 세로 길이는 대략 8mm이고, 가로 길이는 대략 1mm이며, A5열의 TX0의 1/2 면적(흑색부분)의 세로 길이는 대략 8mm이고, 가로 길이는 대략 1mm이므로, 이 두 전극을 합친 면적이 단위셀 두 개의 면적이 된다.

도 4a에서 터치 윈도우 영역(S)은 복수의 제1전극들(TX0, TX1, TX2, TX3) 중 일부(TX0, TX1) 및 복수의 제2전극들(RX0 내지 RX15) 중 일부(RX0 내지 RX3, RX12 내지 RX15)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1전극들(TX0, TX1, TX2, TX3) 중 행(row) 방향으로 4개의 연속되는 제1전극들(TX0, 참고로 A1열의 TX0과 A5열의 TX0은 합하여 하나로 산정함)과 행(row) 방향으로 4개의 연속되는 다른 제1전극들(TX1, 참고로 A1열의 TX1과 A5열의 TX1은 합하여 하나로 산정함) 및 상기 8개의 제1전극들(TX0, TX1) 각각에 대해서 열(column) 방향으로 2개의 연속되는 제2전극들(RX0, RX15 또는 RX1, RX14 또는 RX2, RX13 또는 RX3, RX12)로 구성될 수 있다.

터치 윈도우 영역(S)을 기준으로, 제1전극어레이(A2)에는 제1-1전극(TX0) 및 제1-2전극(TX1)이 배치될 수 있다. 제2전극어레이(B2)에는 제1-1전극(TX0)에 인접하여 대응하는 제2-1전극(RX1) 및 제2-2전극(RX14)이 배치될 수 있고, 제1-2전극(TX1)에 인접하여 대응하는 제2-2'전극(RX14) 및 제2-1'전극(RX1)이 배치될 수 있다. 그리고, 제2-1전극(RX1)과 제2-1'전극(RX1)은 제2-1트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 제2-2전극(RX14)과 제2-2'전극(RX14)은 제2-2트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제1-1전극(TX0)과 제2-1전극(RX1) 사이 및 제1-1전극(TX0)과 제2-2전극(RX14) 사이에서는 상호 정전용량이 발생할 수 있고, 제1-2전극(TX1)과 제2-2'전극(RX14) 사이 및 제1-2전극(TX1)과 제2-1'전극(RX1) 사이에서도 상호 정전용량이 발생할 수 있다.

다만, 이러한 특징은 A2열을 기준으로 오른쪽에 위치한 B2열과의 관계에서만 적용되는 것은 아니며, A2열을 기준으로 왼쪽에 위치한 B1열과의 관계에서도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 또한, A2열과 B2열 뿐 아니라 나머지 제1전극어레이 및 나머지 제2전극어레이에 대해서도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 그리고, 터치 윈도우 영역(S)을 기준으로 기술한 상기 특징은 나머지 터치 윈도우 영역에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.

이 때, 도 4a에 도시한 바와 같이, 터치 윈도우 영역(S)안에서 소정의 제1전극(TX0)과 이와 소정 거리만큼 이격된 소정의 제2전극(RX12 또는 RX15)의 좌표 조합은 터치 윈도우 영역(S)을 제외한 나머지 터치 영역에서 동일하게 반복되지 않도록 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 소정의 제1전극(TX0)과 제1 트레이스를 이용하여 연결되는 임의의 제1전극 및 상기 소정의 제2전극(RX12 또는 RX15)과 제2 트레이스를 이용하여 연결되는 임의의 제2전극의 좌표 조합은 다른 윈도우 영역에는 동일하게 존재하지 않도록 구현할 수 있다. 이 때, 상기 소정의 제1전극(TX0)과 상기 소정의 제2전극(RX12 또는 RX15)의 쌍은 소정 거리 이격되어 배치되고, 상기 다른 윈도우 영역에 존재하지 않는 상기 임의의 제1전극 및 상기 임의의 제2전극의 쌍은 서로 인접하여 배치된 것일 수 있다.

도 4a의 터치센서패널(1)은 제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(RX1, RX14) 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 제1전극어레이(A2)가 배치되고 타측면에 다른 제1전극어레이(A3)가 배치되며, 상기 제1전극어레이(A2)에 포함된 상기 제1전극들(TX0 내지 TX3) 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이(A3)에 포함된 제1전극들(TX0 내지 TX3) 중 어느 하나는 상기 제2전극들(RX1, RX14) 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치될 수 있다. 여기서 동일한 행(row)에 배치된다는 것은, 상기 제1전극어레이(A2)에 포함된 상기 제1전극들(TX0 내지 TX3) 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이(A3)에 포함된 제1전극들(TX0 내지 TX3) 중 어느 하나가 제1트레이스를 이용하여 연결된다는 것을 의미한다.

즉, 상대적으로 크기가 작은 제2전극을 중심으로 좌우측면에 인접하여 상대적으로 크기가 큰 두 개의 동일한 제1전극이 배치될 수 있다. 두 개의 동일한 제1전극은 각각 동일 라인 상에서 배치될 수 있다.

다만, 도 4a에서는 상대적으로 크기가 작은 제2전극을 중심으로 상대적으로 크기가 큰 동일한 제1전극이 배치된 것을 예시하였으나, 다른 실시예에 따라 상대적으로 크기가 큰 제1전극을 중심으로 상대적으로 크기가 작은 동일한 제2전극이 배치되도록 구현할 수도 있다.

또한, 도 4a에서는 제2전극을 중심으로 좌우측면에 제1전극이 인접하여 배치된 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 제2전극을 중심으로 상하측면에 제1전극이 인접하여 배치되도록 구현할 수도 있다.

한편, 전술한 예에서는 동일한 행(row)에 배치된 상기 제1전극어레이(A2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0 내지 TX3) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(A3)에 포함된 상기 제2전극들(TX0 내지 TX3) 중 어느 하나가 동일한 제1트레이스를 이용하여 연결되는 경우를 예시하였으나, 실시예에 따라 동일한 행(row)에 배치된 상기 제1전극어레이(A2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0 내지 TX3) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(A3)에 포함된 상기 제2전극들(TX0 내지 TX3) 중 어느 하나가 각각 상이한 제1트레이스를 이용하여 연결되도록 구현할 수도 있다. 즉, 제2전극을 중심으로 좌우측면에 동일선상에 배치된 제1전극이 모두 상이하도록 구현할 수도 있다.

다시 말해, 제2전극을 중심으로 배치된 제1전극들이 모두 동일하거나 모두 상이하도록 구현할 수 있다. 이렇게 구현하는 경우, 제2전극을 중심으로 배치된 제1전극들의 일부가 동일하고 나머지가 상이하게 구현하는 것에 비해 LGM 방해 신호로 인한 정전용량신호의 결과값 갈라짐 효과를 개선할 수 있게 된다.

한편, 도 4b에 도시한 바와 같이 터치센서패널(1)은 터치 윈도우 영역(S) 및 나머지 터치 영역 중 상기 터치 윈도우 영역(S)과 열(column) 방향으로 인접하여 배치된 인접 터치 영역(S')을 포함할 수 있다. 그리고 인접 터치 영역(S')은 터치 윈도우 영역(S')과 동일한 사이즈의 영역으로 정의된다.

이 때, 제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(RX1-RX14-RX14-RX1-RX1-RX14-RX14-RX1) 중 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 제2전극들 각각(RX1-RX14-RX14-RX1)은 상기 제2전극어레이에(B2) 포함되는 상기 제2전극들(RX1-RX14-RX14-RX1-RX1-RX14-RX14-RX1) 중 상기 인접 터치 영역(S')에서 RX1-RX14-RX14-RX1과 같이 반복되어 배치될 수 있다.

다시 말해, 열(column) 방향으로 동일 RX전극이 배치될 수 있다.

특히, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(RX1-RX14-RX14-RX1-RX1-RX14-RX14-RX1) 중 상기 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 상기 제2전극들(RX1-RX14-RX14-RX1) 중 하나(RX1, 도트무늬)와 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(RX1-RX14-RX14-RX1-RX1-RX14-RX14-RX1) 중 상기 인접 터치 영역(S')에 포함되는 제2전극들(RX1-RX14-RX14-RX1) 중 하나(RX1, 도트무늬)가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극(RX1)들은 하나의 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치센서패널(1)의 전극 배치 형태를 예시한 도면이다.

도 5는 전술한 제2 실시예에 따른 터치센서패널(1)과 비교하여 다음 구성만을 제외하고 모두 동일하게 구현될 수 있다. 즉, 제3 실시예에 따른 터치센서패널(1)에는 다음 구성만을 제외하고 제2 실시예에 따른 터치센서패널(1)에서 기술한 모든 내용이 동일/유사하게 적용될 수 있다.

여기서 다음 구성이란, 도 5의 경우, 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(RX1-RX14-RX1-RX14-RX1-RX14-RX1-RX14) 중 상기 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 상기 제2전극들(RX1-RX14-RX1-RX14) 중 하나(RX14, 도트무늬)와 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(RX1-RX14-RX1-RX14-RX1-RX14-RX1-RX14) 중 상기 인접 터치 영역(S')에 포함되는 제2전극들(RX1-RX14-RX1-RX14) 중 하나(RX1, 도트무늬)가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극(RX14, RX1)들은 서로 상이한 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있음을 의미한다.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치센서패널(1)을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치센서패널(1)은 행(row) 방향으로 연장된 복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A8)과 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B12)을 포함할 수 있다. 그리고, 전반적으로는 제1전극어레이들(A1 내지 A8)과 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B12)은 서로 교차하여 배치될 수 있다. 다만, 일부의 제2전극어레이들(B3,B4 또는 B6,B7 또는 B9,B10)은 복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A8) 사이에서 연속하여 배치될 수 있다.

복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A8)은 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7)을 포함할 수 있고, 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B12)은 복수의 제2전극들(TX0 내지 TX15)을 포함할 수 있다. 도 6에서는 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7)이 열(column) 방향을 우선적으로 순차적으로 배치되고, 복수의 제2전극들(TX0 내지 TX15)이 행(row) 방향을 우선적으로 순차적으로 배치된 것을 예시하였으나 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않는다.

다만, 도 6은 전체 터치센서패널(1)의 일부를 도시한 것으로, 열(column) 방향 및 행(row) 방향으로 나머지 제1전극들과 나머지 제2전극들이 더 배치될 수 있다. 그리고, 도 6에서는 상대적으로 사이즈가 큰 제1전극을 수신전극으로, 상대적으로 사이즈가 작은 제2전극을 구동전극으로 가정하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않고, 제1전극을 구동전극으로 정의하고 제2전극을 수신전극으로 정의해도 본 발명에 동일/유사하게 적용될 수 있다.

도 6에서는, 전극과 트레이스가 각각 분리되어 별개의 구성으로 형성되어 있는 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 전극과 트레이스가 메탈 메쉬(metal mesh) 형태로 일체화되어 형성될 수도 있다. 이러한 경우, 전극과 트레이스 사이 및/또는 전극과 다른 전극 사이 등의 터치 위치를 감지하지 못하는 데드존(dead zone)이 적어져 터치 위치 검출의 민감도가 보다 향상될 수 있게 된다.

복수의 제1전극어레이들(A1 내지 A8) 중 어느 하나인 제1전극어레이(A1)에 포함되는 제1전극들(RX0, RX1) 중 어느 하나(RX0)에 복수의 제2전극어레이들(B1 내지 B12) 중 어느 하나인 제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 적어도 두 개가 대응하여 인접하게 배치될 수 있다. 다만, 이는 제1전극어레이(A1)에만 적용되는 것은 아니고 나머지 제1전극어레이(A2 내지 A8)에도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 또한, 이는 제1전극(RX0)에만 적용되는 것은 아니고 나머지 제1전극(RX1)에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.

제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 어느 하나(TX0)는 터치센서패널(1)에 포함되는 복수의 제2전극들(TX0 내지 TX3, TX4 내지 TX11, TX12 내지 TX15) 중 상기 어느 하나의 제2전극(제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극(TX0))을 제외한 나머지 제2전극들 중 적어도 일부(제2전극어레이(B1 내지 B3)에 포함되는 제2전극(TX0))와 하나의 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다. 즉, 이는 동일한 구동단자에 연결되는 것을 의미한다.

한편, 도 6에서는 동일한 제1전극이 행(row) 방향으로 연결되고, 동일한 제2전극이 열(column) 방향 및 행(row) 방향으로 연결된 것을 예시하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않고 동일한 제1전극이 행(row) 방향 및 열(column) 방향 중 적어도 하나로 연결되고, 동일한 제2전극이 행(row) 방향 및 열(column) 방향 중 적어도 하나로 연결되도록 구현할 수도 있다. 참고로 동일한 제1전극이란 제1트레이스로 연결되는 전극들을 의미하고, 동일한 제2전극이란 제2트레이스로 연결되는 전극들을 의미한다. 예를 들어, 동일한 제1전극(A1열의 RX0과 A5열의 RX0)들 각각과 직접적으로 별개의 트레이스들이 연결되더라도 별개의 트레이스들은 다시 하나의 트레이스로 합쳐져 결과적으로 하나의 수신단자로 연결될 수 있다. 그리고, 동일한 제2전극(B1열의 TX0, B2열의 TX0, B3열의 TX0)들 각각과 직접적으로 별개의 트레이스들이 연결되더라도 별개의 트레이스들은 다시 하나의 트레이스로 합쳐서 결과적으로 하나의 구동단자로 연결될 수 있다.

이러한 도 6의 터치센서패널(1) 구조에 따르면, 복수의 구동전극이 하나의 구동단자에 연결되도록 하고 복수의 수신전극이 하나의 수신단자에 연결되도록 하여 트레이스의 개수를 줄일 수 있게 된다.

특히, 제1전극(RX0)에 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 적어도 두 개가 대응하여 인접하게 배치되도록 하고, 다른 제1전극(RX1)에 다른 제2전극들(TX15, TX8, TX7, TX0) 중 적어도 두 개가 대응하여 인접하게 배치되도록 한 후, 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 과 다른 제2전극들(TX15, TX8, TX7, TX0) 중 동일한 번호의 전극들은 하나의 제2트레이스를 이용하여 연결함으로서, 도 1d와 같이 하나의 수신전극에 대응하는 복수의 구동전극이 서로 각각 상이한 트레이스로 연결되는 구조에 비해 트레이스의 개수를 줄일 수 있게 된다.

참고로, LGM 방해 신호가 발생하는 원리에 대해서는 도 7 및 도 8에서 전술한 바와 같다.

구체적으로, 단위셀(도 6의 빗금 부분)의 면적은 대략 4mm(세로)*2mm (가로)정도로 구현될 수 있다. 이로서, 도 4의 경우에는, 하나의 RX전극(단위셀 4개의 크기)의 세로 길이는 대략 16mm이고, 가로 길이는 대략 2mm이다. 그리고, 하나의 TX전극(단위셀 1개의 크기)의 세로 길이는 대략 4mm이고, 가로 길이는 대략 2mm 이다. 따라서, 도 6에서 터치 윈도우 영역(S)의 면적이 약 16mm*16mm의 크기로 구현된 것을 예시한 것이다. 참고로, B1열의 TX0의 세로 길이는 대략 4mm이고, 가로 길이는 대략 1mm이며, B6열의 TX1의 세로 길이는 대략 4mm이고, 가로 길이는 대략 1mm이므로, 이 두 전극을 합친 면적이 단위셀 하나의 면적이 된다.

도 6의 경우, 터치 윈도우 영역(S)은 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7) 중 일부(RX0, RX3, RX4, RX7) 및 복수의 제2전극들(TX0 내지 TX3, TX4 내지 TX11, TX12 내지 TX15) 중 일부(TX0, TX1, TX6, TX7, TX8, TX9, TX14, TX15)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1전극들(RX0 내지 RX7) 중 행(row) 방향으로 4개의 연속되는 제1전극들(RX0, RX3, RX4, RX7) 및 상기 4개의 제1전극들(RX0, RX3, RX4, RX7) 각각에 대해서 열(column) 방향으로 4개의 연속되는 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15 또는 TX1, TX6, TX9, TX14)로 구성될 수 있다.

예를 들어, 제1전극어레이(A1)에는 제1-1전극(RX0)과 제1-2전극(RX1)이 배치될 수 있다. 제2전극어레이(B2)에는 제1-1전극(RX0)에 인접하여 대응하는 제2-1전극(TX0), 제2-2전극(TX7), 제2-3전극(TX8), 제2-4전극(TX15) 및 제1-2전극(RX1)에 인접하여 대응하는 제2-4'전극(TX15), 제2-3'전극(TX8), 제2-2'전극(TX7), 제2-1'전극(TX0)이 배치될 수 있다. 그리고, 제2-1전극(TX0)과 제2-1'전극(TX0)은 제2-1트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 제2-2전극(TX7)과 제2-2'전극(TX7)은 제2-2트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2-3전극(TX8)과 제2-3'전극(TX8)은 제2-3트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 제2-4전극(TX15)과 제2-4'전극(TX15)은 제2-4트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제1-1전극(RX0)과 제2-1전극(TX0)사이에서는 상호 정전용량이 발생할 수 있고, 제1-2전극(RX1)과 제2-4'전극(TX15)사이에서는 상호 정전용량이 발생할 수 있다. 이와 마찬가지로, 제1-1전극(RX0)과 제2-2전극(TX7) 사이, 제1-1전극(RX0)과 제2-3전극(TX8) 사이, 제1-1전극(RX0)과 제2-4전극(TX15) 사이에서는 상호 정전용량이 발생할 수 있고, 제1-2전극(RX1)과 제2-3'전극(TX8) 사이, 제1-2전극(RX1)과 제2-2'전극(TX7)사이, 제1-2전극(RX1)과 제2-1'전극(TX0) 사이에서도 상호 정전용량이 발생할 수 있다.

다만, 이는 A1열과 A1열을 기준으로 오른쪽에 배치된 B2열 사이에서만 적용되는 것은 아니며, A1열을 기준으로 왼쪽에 배치된 B1열 사이에서도 동일/유사하게 적용될 수 있다. 또한, A1열과 B2열 이외의 나머지 제1전극어레이 및 제2전극어레이에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.

이 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 터치 윈도우 영역(S)안에서 소정의 제1전극(TX0)과 이와 소정 거리만큼 이격된 소정의 제2전극(RX0 또는 RX7)의 좌표 조합(또는 쌍)은 터치 윈도우 영역(S)을 제외한 나머지 터치 영역에서 동일하게 반복되지 않도록 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 소정의 제1전극(TX0)과 제1 트레이스를 이용하여 연결되는 임의의 제1전극 및 상기 소정의 제2전극(RX0 또는 RX7)과 제2 트레이스를 이용하여 연결되는 임의의 제2전극의 좌표 조합은 다른 윈도우 영역에는 동일하게 존재하지 않도록 구현할 수 있다. 이 때, 상기 소정의 제1전극(TX0)과 상기 소정의 제2전극(RX0 또는 RX7)의 쌍은 소정 거리 이격되어 배치되고, 상기 다른 윈도우 영역에 존재하지 않는 상기 임의의 제1전극 및 상기 임의의 제2전극의 쌍은 서로 인접하여 배치된 것일 수 있다.

도 6의 터치센서패널(1)은 제1전극어레이(A1)에 포함되는 제1전극들(RX0, RX1) 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제2전극어레이(B2)가 배치되고 타측면에 다른 제2전극어레이(B1)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2전극어레이(B2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(B1)에 포함된 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 어느 하나는 상기 제1전극들(RX0, RX1) 중 어느 하나(RX0)를 중심으로 동일한 행(row)에 배치될 수 있다. 여기서 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이(B2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(B1)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 어느 하나는 하나의 제2트레이스를 이용하여 연결되는 전극들을 의미한다.

다만, 도 6에서는 상대적으로 크기가 큰 제1전극을 중심으로 상대적으로 크기가 작은 동일한 제2전극이 배치된 것을 예시하였으나, 다른 실시예에 따라 상대적으로 크기가 작은 제2전극을 중심으로 상대적으로 크기가 큰 동일한 제1전극이 배치되도록 구현할 수도 있다.

또한, 도 6에서는 제1전극을 중심으로 좌우측면에 제2전극이 인접하여 배치된 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 제1전극을 중심으로 상하측면에 제2전극이 인접하여 배치되도록 구현할 수도 있다.

그리고, 도 6에서는 제1전극어레이(A1)의 제1전극(예>RX0)을 중심으로 배치된 제2전극어레이(B2)의 제2전극(예>TX0)과 다른 제2전극어레이(B1)의 제2전극(예>TX0)의 사이즈가 상이한 것을 예시하였으나, 다른 실시예에 따라 제2전극어레이(B2)의 제2전극(예>TX0)과 다른 제2전극어레이(B1)의 제2전극(예>TX0)의 사이즈가 동일하도록 구현할 수도 있다.

한편, 전술한 예에서는 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이(B2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(B1)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 어느 하나가 동일한 하나의 제2트레이스를 이용하여 연결되는 경우를 예시하였으나, 실시예에 따라 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이(B2)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이(B1)에 포함된 상기 제2전극들(TX0, TX7, TX8, TX15) 중 어느 하나가 각각 상이한 제2트레이스를 이용하여 연결되도록 구현할 수도 있다. 즉, 제1전극을 중심으로 좌우측면에 동일선상에 배치된 제2전극이 모두 상이하도록 구현할 수도 있다.

정전용량신호의 결과값 갈라짐 효과의 개선의 원리에 대해서는 도 7e와 도 7c에서 전술한 바와 같다.

한편, 도 6에 도시한 바와 같이 터치센서패널(1)은 터치 윈도우 영역(S) 및 나머지 터치 영역 중 상기 터치 윈도우 영역(S)과 열(column) 방향으로 인접하여 배치된 인접 터치 영역(S')을 포함할 수 있다. 그리고 인접 터치 영역(S')은 터치 윈도우 영역(S')과 동일한 사이즈의 영역으로 정의된다.

이 때, 제2전극어레이(B2)에 포함되는 제2전극들(TX0-TX7-TX8-TX15-TX15-TX8-TX7-TX0) 중 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 제2전극들 각각(TX0-TX7-TX8-TX15)은 상기 제2전극어레이에(B2) 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX7-TX8-TX15-TX15-TX8-TX7-TX0)중 상기 인접 터치 영역(S')에서 TX15-TX8-TX7-TX0과 같이 반복되어 배치될 수 있다.

특히, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX7-TX8-TX15-TX15-TX8-TX7-TX0) 중 상기 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX7-TX8-TX15) 중 하나(TX15)와 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들 (TX0-TX7-TX8-TX15-TX15-TX8-TX7-TX0) 중 상기 인접 터치 영역(S')에 포함되는 제2전극들(TX15-TX8-TX7-TX0) 중 하나(TX15)가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극(TX15, TX15)들은 하나의 제2트레이스를 이용하여 연결될 수 있다. 다시 말해, TX전극이 터치 윈도우 영역(S)에서 제1순서로 배치되고 인접 터치 영역(S')에서 제1순서와 역순으로 배치되는 구조로 전극 배치 형태를 설계할 수 있다.

이런 경우에는 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX7-TX8-TX15-TX0-TX7-TX8-TX15) 중 상기 터치 윈도우 영역(S)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX7-TX8-TX15) 중 하나(TX15)와 상기 제2전극어레이(B2)에 포함되는 상기 제2전극들(TX0-TX7-TX8-TX15-TX0-TX7-TX8-TX15) 중 상기 인접 터치 영역(S')에 포함되는 제2전극들(TX0-TX7-TX8-TX15) 중 하나(TX0)가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극(TX15, TX0)들은 서로 상이한 제2트레이스를 이용하여 각각 연결될 수도 있다.

한편, 도 3a에서 전술한 터치센서패널의 배치 형태와 비교하여, 도 6의 경우에는 보다 LGM 방해 신호가 감소하게 된다. 도 3 내지 도 5의 경우에도 종래 기술에 비해 LGM 방해 신호가 감소된 것임을 도 7 및 도 8을 예로 들어 설명하였으나, 이는 터치 윈도우 영역(S)내에 포함된 모든 제1전극들이 분리된 것으로 인한 LGM 방해 신호 감소 효과를 설명한 것이고, 도 6에서는 상기 효과는 물론이거니와, 이와 추가적으로 별도의 LGM 방해 신호 감소 효과가 발생하게 되는 원리에 대해서 아래에서 설명하고자 한다.

도 7d은 전술한 바와 같이, 엄지 손가락 터치 면적이 점차 커지면서, 해당 터치 면적에 포함되는 동일 수신전극(RX1)의 개수가 점차 많아지는 상황을 나타낸다. (상태1에서 1개 -> 상태2에서 3개 -> 상태3에서 4개) 그리고, 해당 터치 면적에서 도 8c의 (a)와 같이 터치 면적 안에 배치된 동일 수신전극(RX1)의 개수를 줄이거나, 도 8c의 (b)와 같이 객체에 의한 터치 면적(S) 안에 배치된 동일 구동전극(TX1)의 개수를 줄이는 것이 바람직함은 전술한 바와 같다.

이와 더불어, 도 6의 경우에는, 객체에 의한 터치 면적(S) 안에 배치된 동일 구동전극(TX)을 구성하는 단위셀들의 개수와 동일 수신전극(RX)을 구성하는 단위셀들의 개수를 곱한 결과값을 최소화하면 할수록 LGM 방해 신호의 효과가 감소하게 됨을 나타낸다.

예를 들어, 도 3a의 경우에는, 객체에 의한 터치 면적(S)안에 동일 수신전극(RX4)을 구성하는 단위셀(빗금표시)의 개수가 4이고, 동일 구동전극(TX0)을 구성하는 단위셀의 개수가 4이며, 이들의 곱은 4*4=16 임을 알 수 있다. 참고로, 여기서 단위셀은 RX 전극에 비해 상대적으로 크기가 작은 TX 전극과 동일한 크기의 한 영역으로 정의된다.

반면, 도 6의 경우에는, 객체에 의한 터치 면적(S)안에 동일 수신전극(RX4)을 구성하는 단위셀(빗금표시)의 개수가 4이고, 동일 구동전극(TX0)을 구성하는 단위셀의 개수가 2이며, 이들의 곱은 4*2=8 임을 알 수 있다. 참고로, 여기서 단위셀은 RX전극에 비해 상대적으로 크기가 작은 TX 전극과 동일한 크기의 한 영역으로 정의된다. 도 6과 같은 경우에는 도 3a에 비해 단위셀의 개수가 1/2 감소하였으므로, 이에 따라 LGM 방해 신호의 크기도 1/2 감소하게 된다.

결과적으로, 도 6의 경우에는, 객체에 의한 터치 면적(S)안에 포함된 동일 구동전극 및/또는 동일 수신전극의 개수를 줄임과 동시에, 객체에 의한 터치 면적(S) 안에 배치된 동일 구동전극(TX)을 구성하는 단위셀들의 개수와 동일 수신전극(RX)을 구성하는 단위셀들의 개수를 곱한 결과값을 16(소정값) 미만으로 최소화하여 LGM 방해 신호의 효과가 감소하게 됨을 나타낸다.

다만, 상기 소정값(16)은 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않고 소정값을 다양한 수치로 정의될 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

복수의 제1전극들 및 복수의 제2전극들을 포함하고,
터치 윈도우 영역은 상기 복수의 제1전극들 중 제1방향으로 제1개수의 연속되는 제1전극들 및 상기 제1개수의 제1전극들 각각에 대해서 제2방향으로 제2개수의 연속되는 제2전극들로 구성되고,
상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 중 소정의 제1전극 및 상기 제2전극들 중 소정의 제2전극의 쌍은 상기 터치 윈도우 영역을 제외한 다른 윈도우 영역에는 존재하지 않는,
터치센서패널.
제 1항에 있어서,
상기 소정의 제1전극 및 상기 소정의 제2전극은 소정 거리 이격되어 배치된,
터치센서패널.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 제1전극들을 포함하는 복수의 제1전극어레이들과 상기 복수의 제2전극들을 포함하는 복수의 제2전극어레이들을 포함하고,
상기 복수의 제1전극어레이들 중 어느 하나인 제1전극어레이에 포함되는 제1전극들 중 어느 하나에 상기 복수의 제2전극어레이들 중 어느 하나인 제2전극어레이에 포함되는 제2전극들 중 적어도 두 개가 대응하여 배치되고,
상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들 중 어느 하나는 상기 복수의 제1전극들 중 상기 어느 하나의 제1전극을 제외한 나머지 제1전극들 중 일부와 제1트레이스를 이용하여 연결되고,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 어느 하나는 상기 복수의 제2전극들 중 상기 어느 하나의 제2전극을 제외한 나머지 제2전극들 중 일부와 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치센서패널.
제 3항에 있어서,
상기 복수의 제1전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 각각은 서로 상이한 제1트레이스와 연결되는,
터치센서패널.
제 3항에 있어서,
상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제2전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제2전극어레이가 배치되며,
상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 제2전극들 중 어느 하나는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,
상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나는 상기 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치센서패널.
제 3항에 있어서,
상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제2전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제2전극어레이가 배치되며,
상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 제2전극들 중 어느 하나는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,
상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나는 각각 상이한 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치센서패널.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 다른 윈도우 영역은 상기 터치 윈도우 영역과 열(column) 방향으로 인접한 인접 터치 영역을 포함하고,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 각각은 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에서 반복되어 배치되는,
터치센서패널.
제 7항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 중 하나와 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에 포함되는 제2전극들 중 하나가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극들은 상기 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치센서패널.
제 3항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제1전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제1전극어레이가 배치되며,
상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 제1전극들 중 어느 하나는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,
상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나는 상기 제1트레이스를 이용하여 연결되는,
터치센서패널.
제 3항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제1전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제1전극어레이가 배치되며,
상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 제1전극들 중 어느 하나는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,
상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나는 각각 상이한 제1트레이스를 이용하여 연결되는,
터치센서패널.
제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 다른 윈도우 영역은 상기 터치 윈도우 영역과 열(column) 방향으로 인접한 인접 터치 영역을 포함하고,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 각각은 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에서 반복되어 배치되는,
터치센서패널.
제 11항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 중 하나와 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에 포함되는 제2전극들 중 하나가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극들은 상기 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치센서패널.
제 11항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 중 하나와 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에 포함되는 제2전극들 중 하나가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극들은 서로 상이한 제2트레이스를 이용하여 각각 연결되는,
터치센서패널.
제 1항에 있어서,
상기 터치 윈도우 영역에 포함된 상기 제1전극들 중 제1 트레이스로 연결되는 적어도 하나의 제1전극을 구성하는 단위셀들의 개수 및 상기 터치 윈도우 영역에 포함된 상기 제2전극들 중 제2 트레이스로 연결되는 적어도 하나의 제2전극을 구성하는 단위셀들의 개수를 곱한 값은 소정값 미만인,
터치센서패널.
상기 제 14항에 있어서,
상기 소정값은 16인,
터치센서패널.
복수의 제1전극들 및 복수의 제2전극들을 포함하는 터치센서패널; 및
상기 복수의 제1전극들 및 상기 복수의 제2전극들 사이의 정전용량 변화를 기초로 상기 터치센서패널에 대한 터치를 검출하는 제어부;를 포함하고,
상기 터치센서패널은,
상기 터치를 검출하기 위한 터치 윈도우 영역을 포함하고,
상기 터치 윈도우 영역은 상기 복수의 제1전극들 중 제1방향으로 제1개수의 연속되는 제1전극들 및 상기 제1개수의 제1전극들 각각에 대해서 제2방향으로 제2개수의 연속되는 제2전극들로 구성되고,
상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 중 소정의 제1전극 및 상기 제2전극들 중 소정의 제2전극의 쌍은 상기 터치 윈도우 영역을 제외한 다른 윈도우 영역에는 존재하지 않는,
터치입력장치.
제 16항에 있어서,
상기 소정의 제1전극 및 상기 소정의 제2전극은 소정 거리 이격되어 배치된,
터치입력장치.
제 16항에 있어서,
상기 터치센서패널은 상기 복수의 제1전극들을 포함하는 복수의 제1전극어레이들과 상기 복수의 제2전극들을 포함하는 복수의 제2전극어레이들을 포함하고,
상기 복수의 제1전극어레이들 중 어느 하나인 제1전극어레이에 포함되는 제1전극들 중 어느 하나에 상기 복수의 제2전극어레이들 중 어느 하나인 제2전극어레이에 포함되는 제2전극들 중 적어도 두 개가 대응하여 배치되고,
상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들 중 어느 하나는 상기 복수의 제1전극들 중 상기 어느 하나의 제1전극을 제외한 나머지 제1전극들 중 일부와 제1트레이스를 이용하여 연결되고,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 어느 하나는 상기 복수의 제2전극들 중 상기 어느 하나의 제2전극을 제외한 나머지 제2전극들 중 일부와 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치입력장치.
제 18항에 있어서,
상기 복수의 제1전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 각각은 서로 상이한 제1트레이스와 연결되는,
터치입력장치.
제 18항에 있어서,
상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제2전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제2전극어레이가 배치되며,
상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 제2전극들 중 어느 하나는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,
상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나는 상기 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치입력장치.
제 18항에 있어서,
상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제2전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제2전극어레이가 배치되며,
상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 제2전극들 중 어느 하나는 상기 제1전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,
상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제2전극어레이에 포함된 상기 제2전극들 중 어느 하나는 각각 상이한 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치입력장치.
제 20항 또는 제 21항에 있어서,
상기 다른 윈도우 영역은 상기 터치 윈도우 영역과 열(column) 방향으로 인접한 인접 터치 영역을 포함하고,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 각각은 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에서 반복되어 배치되는,
터치입력장치.
제 22항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 중 하나와 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에 포함되는 제2전극들 중 하나가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극들은 상기 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치입력장치.
제 18항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제1전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제1전극어레이가 배치되며,
상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 제1전극들 중 어느 하나는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,
상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나는 제1트레이스를 이용하여 연결되는,
터치입력장치.
제 18항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 한측면에 상기 제1전극어레이가 배치되고 타측면에 다른 제1전극어레이가 배치되며,
상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 제1전극들 중 어느 하나는 상기 제2전극들 중 어느 하나를 중심으로 동일한 행(row)에 배치되고,
상기 동일한 행(row)에 배치된 상기 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나 및 상기 다른 제1전극어레이에 포함된 상기 제1전극들 중 어느 하나는 각각 상이한 제1트레이스를 이용하여 연결되는,
터치입력장치.
제 24항 또는 제 25항에 있어서,
상기 다른 윈도우 영역은 상기 터치 윈도우 영역과 열(column) 방향으로 인접한 인접 터치 영역을 포함하고,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 각각은 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에서 반복되어 배치되는,
터치입력장치.
제 26항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 중 하나와 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에 포함되는 제2전극들 중 하나가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극들은 제2트레이스를 이용하여 연결되는,
터치입력장치.
제 26항에 있어서,
상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제2전극들 중 하나와 상기 제2전극어레이에 포함되는 상기 제2전극들 중 상기 인접 터치 영역에 포함되는 제2전극들 중 하나가 서로 인접하여 배치되고, 상기 인접하여 배치된 제2전극들은 서로 상이한 제2트레이스를 이용하여 각각 연결되는,
터치입력장치.
제 16항에 있어서,
상기 터치 윈도우 영역에 포함된 상기 제1전극들 중 제1 트레이스로 연결되는 적어도 하나의 제1전극을 구성하는 단위셀들의 개수 및 상기 터치 윈도우 영역에 포함된 상기 제2전극들 중 제2 트레이스로 연결되는 적어도 하나의 제2전극을 구성하는 단위셀들의 개수를 곱한 값은 소정값 미만인,
터치입력장치.
제 29항에 있어서,
상기 소정값은 16인,
터치입력장치.
복수의 제1전극들 및 복수의 제2전극들을 포함하고,
터치 윈도우 영역은 상기 복수의 제1전극들 중 제1길이에 포함되는 제1전극들 및 상기 복수의 제2전극들 중 제2길이에 포함되는 제2전극들로 구성되고,
상기 터치 윈도우 영역에 포함되는 상기 제1전극들 중 소정의 제1전극 및 상기 제2전극들 중 소정의 제2전극의 쌍은 상기 윈도우 영역을 제외한 다른 윈도우 영역에는 존재하지 않는,
터치센서패널.
제 31항에 있어서,
상기 소정의 제1전극 및 상기 소정의 제2전극은 소정 거리 이격되어 배치된,
터치센서패널.
제 31항에 있어서,
상기 제1길이와 상기 제2길이는 각각 16mm인,
터치센서패널.
제 3항에 있어서,
상기 제1전극어레이에 포함되는 상기 제1전극들은 제1-1전극 및 제1-2전극을 포함하고,
상기 제2전극어레이는 상기 제1-1전극에 인접하여 대응하는 제2-1전극 내지 제2-4전극과 상기 제1-2전극에 인접하여 대응하는 제2-4'전극 내지 제2-1'전극을 포함하고,
상기 제2-1전극과 상기 제2-1'전극은 상기 제2트레이스를 이용하여 서로 전기적으로 연결되고,
상기 제1-1전극과 상기 제2-1전극 사이에서 상호 정전용량이 발생하고,
상기 제1-2전극과 상기 제2-1'전극 사이에서 상호 정전용량이 발생하는,
터치센서패널.