KR20220157707A - Touch screen integreated multiple sensor functions - Google Patents

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KR20220157707A
KR20220157707A KR1020210065575A KR20210065575A KR20220157707A KR 20220157707 A KR20220157707 A KR 20220157707A KR 1020210065575 A KR1020210065575 A KR 1020210065575A KR 20210065575 A KR20210065575 A KR 20210065575A KR 20220157707 A KR20220157707 A KR 20220157707A
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sensor
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touch
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sensors
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KR1020210065575A
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이종배
최승섭
김태욱
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주식회사 지2터치
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Abstract

The present invention is to solve a problem in a process of integrating several individual sensors in the prior art, wherein the present invention relates to a touchscreen in which additional sensor functions are realized by adding multiple patterns formed in the same way as a touch pattern that performs a function of a touch sensor. The touchscreen according to the present invention does not add a separate grip sensor or proximity sensor, and a configuration is simple and operation is very efficient by realizing various sensors in the same way as a touch sensor of a self-capacitance method. A touchscreen with integrated multiple sensor functions comprises: multiple touch sensors; multiple detection sensors; and an integrated drive IC.

Description

다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린{TOUCH SCREEN INTEGREATED MULTIPLE SENSOR FUNCTIONS}Touch screen with multiple sensor functions integrated {TOUCH SCREEN INTEGREATED MULTIPLE SENSOR FUNCTIONS}

본 발명은 터치 스크린에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 센서 기능 예컨대, 터치 센서 기능 이외에 감지 센서 예를 들어, 근접 센서, 그립 센서 기능을 통합한 터치 스크린에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen, and more particularly, to a touch screen incorporating a plurality of sensor functions, such as a touch sensor function, as well as a sensing sensor function, such as a proximity sensor and a grip sensor function.

일반적으로 터치 스크린은, 스마트 폰, PDA(Personal Digital Assistants), 그리고 PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 모바일 기기는 물론, 네비게이션, 넷북, 노트북, 태블릿 PC, DID(Digital Information Device), 그리고 IPTV(Internet Protocol TV) 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치에 적용될 수 있다. In general, touch screens include mobile devices such as smart phones, personal digital assistants (PDAs), and portable multimedia players (PMPs), as well as navigation devices, netbooks, laptop computers, tablet PCs, digital information devices (DIDs), and IPTV (Internet Protocol TV) and the like can be applied to various types of electronic devices.

터치 스크린은, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 그리고 강성(Rigid), 가요적(Flexible), 그리고 접이식(Foldable Type)으로 구분되는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 상판 위에 외장되거나, 디스플레이 내부에 일체형으로 내장될 수 있다. A touch screen is a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an organic light emitting diode (OLED) display classified into rigid, flexible, and foldable types. It may be externally placed on a tangible display top plate or integrally built inside the display.

터치 스크린이 적용되는 디스플레이는, 터치 스크린 부착형(add-on type) 디스플레이, 터치 스크린 상판형(on-cell type) 디스플레이, 그리고 터치 스크린 내장형(in-cell type) 디스플레이 등으로 다양하게 구분될 수 있다.Displays to which touch screens are applied can be classified into various types such as touch screen add-on type displays, touch screen on-cell type displays, and touch screen in-cell type displays. have.

터치 스크린은, 예를 들어, 저항막 방식, 정전용량 방식, 전자기 유도 방식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 등과 같은 다양한 유형의 터치 방식이 적용될 수 있다. Various types of touch methods such as a resistive type, a capacitive type, an electromagnetic induction type, an infrared type, or an ultrasonic type may be applied to the touch screen.

정전용량(Capacitive) 방식이 적용되는 터치 스크린은, 예를 들어, 손가락 또는 전자 펜 등과 같은 터치 입력 도구가, 터치 스크린에 배열된 터치 센서(touch sensor)에 접촉 또는 접근함에 따라, 터치 센서에서 생성되는 터치 커패시턴스(Ct: touch capacitance)에 의한 전압 변화에 기반하여, 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다. A touch screen to which a capacitive method is applied is generated by a touch sensor, for example, as a touch input tool such as a finger or an electronic pen contacts or approaches a touch sensor arranged on the touch screen. Based on a change in voltage due to touch capacitance (Ct), whether or not a touch has been touched and a touch location may be detected.

터치 스크린의 기본적으로 터치 센서의 터치 여부를 판단하는 것에 추가하여, 사용자의 근접 여부를 감지하는 근접 센서 또는 그립(grip) 여부를 검출하는 센서 기능을 통합하는 경향이 있다.In addition to determining whether a touch sensor has been touched by default, a touch screen tends to incorporate a proximity sensor for detecting proximity of a user or a sensor function for detecting grip.

다만, 터치 스크린에 별도의 근접 센서 또는 별도의 그립 센서를 통합하거나 추가하는 것은 구조적인 문제로 인해 추가적인 비용을 발생시키고, 또한 상호 간섭에 의한 오동작을 유발하는 기술적인 문제등이 있다.However, integrating or adding a separate proximity sensor or a separate grip sensor to the touch screen causes additional costs due to structural problems and technical problems such as causing malfunction due to mutual interference.

근접 센서 및 그립 센서를 포함하는 종래의 터치 스크린은 터치 센서용 터치 드라이브 IC 이외에 별개의 근접 센서용 IC 및 그립 센서용 IC를 필요로 하여, 운용하는데 복잡하고, 또한, 신호선이나 라우트(route) 형성 및 배치에도 어려움이 있다.A conventional touch screen including a proximity sensor and a grip sensor requires a separate proximity sensor IC and grip sensor IC in addition to a touch driver IC for the touch sensor, and is complicated to operate, and also forms a signal line or route and placement are also difficult.

등록 특허 10-2072647 (2020.01.28)Registered Patent No. 10-2072647 (2020.01.28)

본원 발명은 상기의 종래 여러 개별 센서의 통합 과정에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터치 센서의 기능을 수행하는 터치 패턴과 동일한 방식으로 형성된 다수의 패턴을 추가하여 추가 센서 기능의 수행을 구현한 터치 스크린을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems in the process of integrating several individual sensors, and a touch that implements additional sensor functions by adding a plurality of patterns formed in the same way as the touch pattern that performs the function of a touch sensor. We want to provide a screen.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 상에 장착된 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린이 제공되고, 상기 터치 스크린은 :According to an embodiment of the present invention, there is provided a touch screen incorporating a plurality of sensor functions mounted on a display, the touch screen comprising:

터치시 도전성 기판의 적어도 하나의 제 1 패턴에 터치 커패시턴스(Ct)를 형성하는 복수의 터치 센서;a plurality of touch sensors forming a touch capacitance (Ct) in at least one first pattern of the conductive substrate when touched;

사용자의 접근시 상기 도전성 기판의 적어도 하나의 추가 패턴에 감지 커패시턴스(Cs)를 형성하는 복수의 감지 센서; 및a plurality of detection sensors forming a detection capacitance (Cs) in at least one additional pattern of the conductive substrate when a user approaches; and

상기 복수의 터치 센서에서 상기 터치 커패시턴스(Ct) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 상기 터치 스크린의 터치 여부를 판단하거나, 또는 상기 감지 센서에서 상기 감지 커패시턴스(Cs) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 상기 사용자의 근접도를 판단하는 통합 드라이브 IC(integrated circuit)를 포함한다.It is determined whether or not the touch screen is touched based on a voltage change according to the presence or absence of the touch capacitance (Ct) in the plurality of touch sensors, or based on a voltage change according to the presence or absence of the detection capacitance (Cs) in the detection sensor. It includes an integrated drive IC (integrated circuit) that determines the user's proximity.

바람직하게는,Preferably,

상기 복수의 감지 센서는 The plurality of detection sensors

상기 사용자의 그립시 상기 도전성 기판의 적어도 하나의 제 2 패턴에 그립 커패시턴스(Cg)를 형성하는 복수의 그립 센서(grip sensor); 또는a plurality of grip sensors forming grip capacitance (Cg) in at least one second pattern of the conductive substrate when the user grips; or

사용자의 접근시 상기 도전성 기판의 적어도 하나의 제 3 패턴에 근접 커패시턴스(Cp)를 형성하는 복수의 근접 센서;를 포함한다.and a plurality of proximity sensors forming a proximity capacitance Cp in at least one third pattern of the conductive substrate when a user approaches.

바람직하게는,Preferably,

상기 통합 드라이브 IC는The integrated drive IC is

상기 그립 센서에서 상기 그립 커패시턴스(Cg) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 상기 터치 스크린의 그립 여부를 판단하거나 또는 상기 근접 센서에서 상기 근접 커패시턴스(Cp) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 상기 사용자의 근접도를 판단한다.The grip sensor determines whether or not the touch screen is gripped based on a voltage change according to the presence or absence of the grip capacitance Cg, or the proximity sensor determines the proximity of the user based on a voltage change according to the presence or absence of the proximity capacitance Cp. judge the figure

바람직하게는,Preferably,

상기 제 1 패턴은 상기 디스플레이의 활성 영역(active area)에 형성되고, 상기 제 2 패턴 및 상기 제 3 패턴은 상기 디스플레이의 비활성 영역의 블랙 매트릭스(BM : black matrix) 영역에 형성된다.The first pattern is formed in an active area of the display, and the second pattern and the third pattern are formed in a black matrix (BM) area of an inactive area of the display.

바람직하게는,Preferably,

각각의 상기 제 1 패턴와 상기 제 2 패턴 및 상기 제 3 패턴의 크기는 서로 상이하다.Sizes of the first pattern, the second pattern, and the third pattern are different from each other.

바람직하게는,Preferably,

개개의 상기 제 2 패턴 또는 개개의 상기 제 3 패턴의 길이 또는 폭은 각각의 상기 제 1 패턴의 길이 또는 폭보다 더 크다.The length or width of each said second pattern or each said third pattern is greater than the length or width of each said first pattern.

바람직하게는,Preferably,

상기 제 2 패턴은 상기 디스플레이의 좌측 및 우측의 BM(Black matrix) 영역에 형성되되, 좌측에 형성된 제 2 패턴과 우측에 형성된 제 2 패턴의 크기는 서로 상이하고, 상기 제 3 패턴은 상기 디스플레이의 상부의 BM 영역에 형성된다.The second pattern is formed in the left and right BM (Black Matrix) regions of the display, the size of the second pattern formed on the left side and the second pattern formed on the right side are different from each other, and the third pattern is formed on the display. It is formed in the upper BM region.

바람직하게는,Preferably,

상기 터치 센서, 상기 그립 센서 및 상기 근접 센서 각각과 상기 통합 드라이브 IC 사이에,Between each of the touch sensor, the grip sensor, and the proximity sensor and the integrated drive IC,

상기 터치 센서, 상기 그립 센서 및 상기 근접 센서 상호간의 부하(load) 편차를 보상하기 위한 상기 터치 센서용 보상 회로, 상기 그립 센서용 보상 회로 및 상기 근접 센서용 보상 회로를 더 포함한다.The sensor may further include a compensation circuit for the touch sensor, a compensation circuit for the grip sensor, and a compensation circuit for the proximity sensor for compensating for a load deviation between the touch sensor, the grip sensor, and the proximity sensor.

바람직하게는,Preferably,

상기 도전성 기판은 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성된 것을 특징으로 한다.The conductive substrate is characterized in that formed of ITO (Indium Tin Oxide).

바람직하게는,Preferably,

상기 제 1 패턴, 상기 제 2 패턴 및 상기 제 3 패턴은 동일한 공정을 통해 같은 레이어에 형성되며, 불투명 금속으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The first pattern, the second pattern, and the third pattern are formed on the same layer through the same process and are formed of an opaque metal.

바람직하게는,Preferably,

각각의 상기 터치 센서에 연결된 복수의 터치 센서용 신호선으로서, 상기 통합 드라이브 IC로 상기 터치 커패시턴스(Ct) 유무에 따른 상기 터치 센서의 전압 신호를 전달하는, 상기 터치 센서용 신호선;a plurality of touch sensor signal lines connected to each of the touch sensors, the touch sensor signal lines transmitting a voltage signal of the touch sensor according to the presence or absence of the touch capacitance (Ct) to the integrated drive IC;

각각의 상기 그립 센서에 연결된 복수의 그립 센서용 라우트(route)로서, 상기 통합 드라이브 IC로 상기 그립 커패시턴스(Cg) 유무에 따른 상기 그립 센서의 전압 신호를 전달하는, 상기 그립 센서용 라우트; 및a route for a plurality of grip sensors connected to each of the grip sensors, the route for the grip sensors transmitting a voltage signal of the grip sensors according to the presence/absence of the grip capacitance (Cg) to the integrated drive IC; and

각각의 상기 근접 센서에 연결된 복수의 근접 센서용 라우트로서, 상기 통합 드라이브 IC로 상기 근접 커패시턴스(Cg) 유무에 다른 상기 근접 센서의 전압 신호를 전달하는, 상기 근접 센서용 라우트;를 더 포함한다.The method further includes a plurality of proximity sensor routes connected to each of the proximity sensors, the route for transmitting a voltage signal of the proximity sensor depending on whether or not the proximity capacitance (Cg) is present to the integrated drive IC.

바람직하게는,Preferably,

상기 제 1 패턴, 상기 제 2 패턴, 상기 제 3 패턴, 상기 터치 센서용 신호선, 상기 그립 센서용 라우트, 상기 근접 센서용 라우트는 동일한 레이어(single layer)에 형성되는 것을 특징으로 한다.The first pattern, the second pattern, the third pattern, the signal line for the touch sensor, the route for the grip sensor, and the route for the proximity sensor may be formed on a single layer.

바람직하게는,Preferably,

상기 터치 센서의 상기 제 1 패턴은 복수의 행과 복수의 열로 배열된 매트릭스 형태로 배치된 것을 특징으로 한다.The first pattern of the touch sensor may be arranged in a matrix form in which a plurality of rows and a plurality of columns are arranged.

본원 발명에 따른 터치 스크린은 별도의 감지센서 즉, 그립 센서나 근접 센서를 추가하지 않고, 셀프 캡(self-capacitance) 방식의 터치 센서와 동일한 방식으로 여러 센서를 구현함으로써 구성이 간단하며 운용이 매우 효율적이다. The touch screen according to the present invention implements several sensors in the same way as a self-capacitance touch sensor without adding a separate sensor, that is, a grip sensor or a proximity sensor, so the configuration is simple and the operation is very easy. efficient

본원 발명에 따른 터치 스크린은 터치 센서와 동일한 방식으로 다수의 센서를 디자인, 생성할 수 있는 바, 필요시 추가 센서의 사용 등에 운용의 가용성이 용이하다는 장점이 있다.The touch screen according to the present invention has an advantage in that a plurality of sensors can be designed and generated in the same way as a touch sensor, and thus availability of operation is easy, such as the use of additional sensors when necessary.

도 1은 본 발명에 따른 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린의 일 실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린의 다른 실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린의 다른 실시예를 도시한다.1 shows one embodiment of a touch screen incorporating multiple sensor functions according to the present invention.
Figure 2 shows another embodiment of a touch screen incorporating multiple sensor functions according to the present invention.
Figure 3 shows another embodiment of a touch screen incorporating multiple sensor functions according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and examples.

도 1은 본 발명에 따른 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린의 일 실시예를 도시한다.1 shows one embodiment of a touch screen incorporating multiple sensor functions according to the present invention.

본원 발명의 터치 스크린은 디스플레이 상에 장착되며, 셀프 캡(self-capacitance) 방식으로 구현된 복수의 터치 센서, 동일한 셀프 캡 방식으로 구현된 복수의 상이한 기능을 수행하는 다른 유형의 센서들을 포함하는 것을 특징을 한다.The touch screen of the present invention is mounted on a display and includes a plurality of touch sensors implemented in a self-capacitance method, and a plurality of other types of sensors implemented in the same self-capacitance method and performing different functions. make a feature

셀프 캡 방식이라 함은, 터치 센서에 터치 입력 수단의 터치 또는 접근시 터치 커패시턴스(Ct)를 형성하고, 터치 센서에서 터치 커패시턴스(Ct) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 해당 터치 센서의 터치 여부를 판단한 것으로 당업자에게 널리 알려진 것으로 본 출원에서의 상세한 설명은 생략한다.The self-cap method is to form a touch capacitance (Ct) when a touch input means touches or approaches a touch sensor, and determines whether or not the touch sensor is touched based on a voltage change according to the presence or absence of the touch capacitance (Ct) in the touch sensor. As determined, it is widely known to those skilled in the art, and detailed descriptions in this application are omitted.

본원 발명의 터치 스크린(100)은 복수의 터치 센서(110), 복수의 감지 센서 예를 들어, 복수의 그립 센서(120) 및 복수의 근접 센서(130)를 포함한다.The touch screen 100 of the present invention includes a plurality of touch sensors 110, a plurality of detection sensors, for example, a plurality of grip sensors 120 and a plurality of proximity sensors 130.

도 1에서는 감지 센서의 예로서, 그립 센서(120) 또는 근접 센서(130)를 제시하고 있으나, 이의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 센서가 추가될 수 있다.In FIG. 1 , the grip sensor 120 or the proximity sensor 130 is suggested as an example of the detection sensor, but the present embodiment is not limited thereto, and other types of sensors may be added.

터치 센서(110)는 디스플레이의 활성 영역(active area)에 형성되고, 복수의 행과 복수의 열로 배열된 매트릭스 형태로 배치된다.The touch sensor 110 is formed in an active area of the display and is arranged in a matrix form with a plurality of rows and a plurality of columns.

터치 센서(110)는 셀프 캡 방식으로 동작하기 때문에 터치 입력 수단의 근접 또는 터치시 도전성 기판의 적어도 하나의 제 1 패턴(110-1 내지 110-n)에 터치 커패시턴스(Ct)를 형성한다.Since the touch sensor 110 operates in a self-cap method, a touch capacitance Ct is formed in at least one first pattern 110-1 to 110-n of the conductive substrate when a touch input means is approached or touched.

그립 센서(grip sensor)(120)는 디스플레이의 비활성 영역의 블랙 매트릭스(BM : black matrix) 영역에 형성된다. The grip sensor 120 is formed in a black matrix (BM) area of an inactive area of the display.

그립 센서는 그립시 도전성 기판의 적어도 하나의 제 2 패턴(120-1, 120-2)에 그립 커패시턴스(Cg)를 형성한다. 구체적으로 제 2 패턴은 디스플레이의 좌측 및 우측의 BM(Black matrix) 영역에 형성된다.When gripped, the grip sensor forms grip capacitance Cg in at least one second pattern 120-1 or 120-2 of the conductive substrate. Specifically, the second pattern is formed in black matrix (BM) areas on the left and right sides of the display.

근접 센서(proximity sensor)(130)도 또한 디스플레이의 비활성 영역의 블랙 매트릭스(BM : black matrix) 영역에 형성된다. 도 1에 도시된 예에서 근접 센서는 디스플레이의 상부의 BM 영역에 형성된다.A proximity sensor 130 is also formed in a black matrix (BM) area of the inactive area of the display. In the example shown in FIG. 1, the proximity sensor is formed in the BM area of the upper part of the display.

도 1에서 근접 센서는 하나만 도시되어 있지만, 이는 일 예로서, 필요에 따라 근접 센서는 복수 개로 형성될 수 있다.Although only one proximity sensor is shown in FIG. 1 , this is an example, and a plurality of proximity sensors may be formed as needed.

근접 센서는 사용자의 접근시 도전성 기판의 적어도 하나의 제 3 패턴에 근접 커패시턴스(Cp)를 형성한다.The proximity sensor forms a proximity capacitance Cp in at least one third pattern of the conductive substrate when a user approaches.

통합 드라이브 IC(integrated circuit)(140)는 터치 센서에서 터치 커패시턴스(Ct) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 터치 스크린의 터치 여부를 판단하고, 그립 센서에서 그립 커패시턴스(Cg) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 터치 스크린의 그립 여부를 판단하거나 또는 근접 센서에서 근접 커패시턴스(Cp) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 사용자의 근접도를 판단한다.The integrated drive IC (integrated circuit) 140 determines whether the touch screen is touched based on the voltage change according to the presence or absence of the touch capacitance (Ct) in the touch sensor, and determines the voltage change according to the presence or absence of the grip capacitance (Cg) in the grip sensor. Based on this, it is determined whether the touch screen is gripped or the proximity sensor determines the user's proximity based on a voltage change according to the presence or absence of proximity capacitance (Cp).

종래의 드라이브 IC는 센서의 종류에 따라 별개의 드라이브 IC를 필요로 했으나, 본원 발명의 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린은 모두 동일한 셀프 캡 방식으로 다수의 센서 기능을 수행하기 때문에, 하나의 통합 드라이브 IC(140)만을 필요로 한다.Conventional drive ICs required separate drive ICs depending on the type of sensor, but since the touch screen integrated with multiple sensor functions of the present invention performs multiple sensor functions in the same self-cap method, one integrated Only the drive IC 140 is required.

터치 센서용 제 1 패턴과 그립 센서용 제 2 패턴 및 근접 센서용 제 3 패턴은 공간적으로 서로 분리된 영역에 생성되어 서로 간의 간섭을 최소화하도록 배치된다.The first pattern for the touch sensor, the second pattern for the grip sensor, and the third pattern for the proximity sensor are spatially separated from each other and arranged to minimize interference with each other.

그립 센서용 제 2 패턴 및 근접 센서용 제 3 패턴을 터치 센서용 제 1 패턴과 공간적으로 분리하여 형성함으로써, 터치 스크린의 구동시 노이즈에 의한 영향을 받지 않고, 따라서 SNR 저하 현상도 현저하게 감소된다.By forming the second pattern for the grip sensor and the third pattern for the proximity sensor spatially separated from the first pattern for the touch sensor, the touch screen is not affected by noise during operation, and thus the SNR degradation phenomenon is remarkably reduced. .

도 1에 도시된 실시예에서, 터치 센서용 제 1 패턴은 디스플레이의 중앙의 활성 영역에 배치된다.In the embodiment shown in FIG. 1, the first pattern for the touch sensor is disposed in the central active area of the display.

한편, 그립 센서용 제 2 패턴은 디스플레이의 좌측, 및 우측 에지의 블랙 매트릭스(BM) 영역에 형성되고, 근접 센서용 제 3 패턴은 디스플레이의 상부의 에지에 형성된다.Meanwhile, the second pattern for the grip sensor is formed in the black matrix (BM) area of the left and right edges of the display, and the third pattern for the proximity sensor is formed on the upper edge of the display.

각각의 제 1 패턴, 제 2 패턴 및 제 3 패턴의 크기는 서로 상이하다.The sizes of the first pattern, the second pattern and the third pattern are different from each other.

셀프 캡 방식은 터치 입력 수단의 터치 면적 또는 그립 면적 또는 근접도에 따라 생성된 셀프 커패시턴스가 달라지고 결국 셀프 커패시턴스 양단의 전압이 변화한다. In the self-cap method, the generated self-capacitance varies according to the touch area or grip area or proximity of the touch input means, and eventually the voltage across the self-capacitance changes.

따라서, 제 1 패턴, 제 2 패턴 및 제 3 패턴은 원하는 민감도나 노이즈 등을 고려하여 패턴의 크기를 설정할 수 있으며, 각각이 서로 다른 크기를 가질 수 있다.Therefore, the size of the first pattern, the second pattern, and the third pattern may be set in consideration of desired sensitivity or noise, and each may have a different size.

일 실시예로서, 개개의 제 2 패턴 또는 개개의 제 3 패턴의 길이 또는 폭은 각각의 제 1 패턴의 길이 또는 폭보다 더 크게 형성될 수 있다.As an example, the length or width of each second pattern or each third pattern may be greater than that of each first pattern.

본원 발명의 도전성 기판은 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성된다.The conductive substrate of the present invention is formed of ITO (Indium Tin Oxide).

본원 발명에서 도전성 기판의 제 1 패턴, 제 2 패턴 및 제 3 패턴은 동일한 공정을 통해 같은 레이어(layer)에 형성되며, 불투명 금속으로 형성된다.In the present invention, the first pattern, the second pattern, and the third pattern of the conductive substrate are formed on the same layer through the same process and are formed of an opaque metal.

본원 발명의 터치 스크린은 각각의 터치 센서 또는 터치 센서용 패턴에 연결된 복수의 터치 센서용 신호선(미도시)을 포함한다. 터치 센서용 신호선은 통합 드라이브 IC로 터치 커패시턴스(Ct) 유무에 따른 터치 센서의 전압 신호를 전달한다.The touch screen of the present invention includes a plurality of touch sensor signal lines (not shown) connected to each touch sensor or a touch sensor pattern. The signal line for the touch sensor transfers the voltage signal of the touch sensor according to the presence or absence of touch capacitance (Ct) to the integrated driver IC.

추가하여, 각각의 그립 센서에 연결된 복수의 그립 센서용 라우트(route)를 포함한다. 그립 센서용 라우트는 통합 드라이브 IC로 그립 커패시턴스(Cg) 유무에 따른 그립 센서의 전압 신호를 전달한다.Additionally, it includes a route for a plurality of grip sensors connected to each grip sensor. The route for the grip sensor delivers the voltage signal of the grip sensor with and without the grip capacitance (Cg) to the integrated drive IC.

또한, 각각의 근접 센서에 연결된 복수의 근접 센서용 라우트를 포함한다. 근접 센서용 라우트는 통합 드라이브 IC로 근접 커패시턴스(Cg) 유무에 따른 근접 센서의 전압 신호를 전달한다.It also includes a route for a plurality of proximity sensors connected to each proximity sensor. The route for the proximity sensor delivers the proximity sensor's voltage signal with and without proximity capacitance (Cg) to the integrated drive IC.

본원 발명의 통합 터치 스크린의 제 1 패턴, 제 2 패턴, 제 3 패턴, 터치 센서용 신호선, 그립 센서용 라우트, 근접 센서용 라우트는 동일한 레이어에 형성된다.The first pattern, the second pattern, the third pattern, the touch sensor signal line, the grip sensor route, and the proximity sensor route of the integrated touch screen of the present invention are formed on the same layer.

도 2는 본 발명에 따른 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린의 다른 실시예를 도시한다.Figure 2 shows another embodiment of a touch screen incorporating multiple sensor functions according to the present invention.

본원 발명의 터치 스크린은 터치 센서(각각의 제 1 패턴), 그립 센서(각각의 제 2 패턴) 및 근접 센서(제 3 패턴) 각각과 통합 드라이브 IC(140) 사이에 보상 회로를 더 포함할 수 있다.The touch screen of the present invention may further include a compensation circuit between each of the touch sensor (each of the first pattern), the grip sensor (each of the second pattern), and the proximity sensor (each of the third pattern) and the integrated drive IC 140. have.

도 2에 도시된 실시예를 참조하여 터치 센서, 그립 센서 및 근접 센서 상호간의 부하(load) 편차를 보상하기 위해 그립 센서용 보상 회로(220) 및 근접 센서용 보상 회로(210)를 포함한다.Referring to the embodiment shown in FIG. 2 , a grip sensor compensation circuit 220 and a proximity sensor compensation circuit 210 are included to compensate load deviations between the touch sensor, the grip sensor, and the proximity sensor.

도 2에는 도시되지 않았지만, 터치 센서 즉, 각각의 제 1 패턴과 통합 드라이브 IC(140) 사이에도 필요에 따라 터치 센서용 보상 회로를 더 구성할 수도 있다.Although not shown in FIG. 2 , a compensation circuit for a touch sensor may be further configured between the touch sensor, that is, each first pattern and the integrated drive IC 140 , if necessary.

도 3은 본 발명에 따른 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린의 다른 실시예를 도시한다.Figure 3 shows another embodiment of a touch screen incorporating multiple sensor functions according to the present invention.

도 3에 도시된 실시예는 그립 센서의 다른 실시예에 관한 것으로, 그립 센서 즉, 디스플레이의 좌측 및 우측의 BM 영역에 형성된 제 2 패턴(310-1, 310-2)는 접촉 면적에 따른 셀프 캡의 차이를 이용하기 위해 용도에 따라 좌측의 제 2 패턴(310-1)과 우측의 제 2 패턴(310-2)의 크기를 서로 다르게 구성할 수 있다.The embodiment shown in FIG. 3 relates to another embodiment of the grip sensor, that is, the second patterns 310-1 and 310-2 formed in the BM regions of the left and right sides of the display are self-correcting according to the contact area. In order to take advantage of the difference in caps, the size of the second pattern 310-1 on the left side and the second pattern 310-2 on the right side may be configured differently depending on the purpose.

도 3에 도시된 실시예를 이용하여, 크기가 상이하게 구성된 제 2 패턴을 이용하여 좌측의 제 2 패턴(310-1)과 우측의 제 2 패턴(310-2)의 파지시 서로 다른 기능을 구현하도록 구성할 수도 있다.Using the embodiment shown in FIG. 3, when holding the second pattern 310-1 on the left side and the second pattern 310-2 on the right side by using the second patterns having different sizes, different functions are provided. It can also be configured to implement.

예를 들어, 좌측의 제 2 패턴(310-1)의 그립 센서를 이용하여 시스템의 볼륨 조절을 구현할 수 있고, 우측의 제 2 패턴(310-2)의 그립 센서를 이용하여 영상의 확대를 구현할 수 있다.For example, volume control of the system can be implemented using the grip sensor of the second pattern 310-1 on the left side, and magnification of the image can be implemented using the grip sensor of the second pattern 310-2 on the right side. can

이상, 상세히 설명한 본 발명의 각 실시예들은, 개별적으로 실시되거나, 또는 서로 결합되어 혼용 실시될 수도 있다. 이와 같이 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.Each of the embodiments of the present invention described in detail above may be implemented individually or combined with each other to be used interchangeably. The present invention described as described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. This will be clear to those skilled in the art to which the present invention pertains.

Claims (13)

디스플레이 상에 장착된 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린에 있어서,
터치시 도전성 기판의 적어도 하나의 제 1 패턴에 터치 커패시턴스(Ct)를 형성하는 복수의 터치 센서;
사용자의 접근시 상기 도전성 기판의 적어도 하나의 추가 패턴에 감지 커패시턴스(Cs)를 형성하는 복수의 감지 센서; 및
상기 복수의 터치 센서에서 상기 터치 커패시턴스(Ct) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 상기 터치 스크린의 터치 여부를 판단하거나, 또는 상기 감지 센서에서 상기 감지 커패시턴스(Cs) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 상기 사용자의 근접도를 판단하는 통합 드라이브 IC(integrated circuit)를 포함하는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.In the touch screen integrated with a plurality of sensor functions mounted on the display,
a plurality of touch sensors forming a touch capacitance (Ct) in at least one first pattern of the conductive substrate when touched;
a plurality of detection sensors forming a detection capacitance (Cs) in at least one additional pattern of the conductive substrate when a user approaches; and
It is determined whether or not the touch screen is touched based on a voltage change according to the presence or absence of the touch capacitance (Ct) in the plurality of touch sensors, or based on a voltage change according to the presence or absence of the detection capacitance (Cs) in the detection sensor. A touch screen that integrates multiple sensor functions, including an integrated drive IC (integrated circuit) that determines the user's proximity. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 감지 센서는
상기 사용자의 그립시 상기 도전성 기판의 적어도 하나의 제 2 패턴에 그립 커패시턴스(Cg)를 형성하는 복수의 그립 센서(grip sensor); 또는
사용자의 접근시 상기 도전성 기판의 적어도 하나의 제 3 패턴에 근접 커패시턴스(Cp)를 형성하는 복수의 근접 센서;를 포함하는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 1,
The plurality of detection sensors
a plurality of grip sensors forming grip capacitance (Cg) in at least one second pattern of the conductive substrate when the user grips; or
A touch screen in which a plurality of sensor functions are integrated, including; a plurality of proximity sensors forming a proximity capacitance (Cp) in at least one third pattern of the conductive substrate when a user approaches. 제 2 항에 있어서,
상기 통합 드라이브 IC는
상기 그립 센서에서 상기 그립 커패시턴스(Cg) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 상기 터치 스크린의 그립 여부를 판단하거나 또는 상기 근접 센서에서 상기 근접 커패시턴스(Cp) 유무에 따른 전압 변화를 기초로 상기 사용자의 근접도를 판단하는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 2,
The integrated drive IC is
The grip sensor determines whether or not the touch screen is gripped based on a voltage change according to the presence or absence of the grip capacitance Cg, or the proximity sensor determines the proximity of the user based on a voltage change according to the presence or absence of the proximity capacitance Cp. A touch screen that integrates multiple sensor functions to determine degrees. 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 패턴은 상기 디스플레이의 활성 영역(active area)에 형성되고, 상기 제 2 패턴 및 상기 제 3 패턴은 상기 디스플레이의 비활성 영역의 블랙 매트릭스(BM : black matrix) 영역에 형성된, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 2,
The first pattern is formed in an active area of the display, and the second pattern and the third pattern are formed in a black matrix (BM) area of an inactive area of the display. This integrated touch screen. 제 2 항에 있어서,
각각의 상기 제 1 패턴와 상기 제 2 패턴 및 상기 제 3 패턴의 크기는 서로 상이한, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 2,
A touch screen in which a plurality of sensor functions are integrated, wherein each of the first pattern, the second pattern, and the third pattern have different sizes. 제 5 항에 있어서,
개개의 상기 제 2 패턴 또는 개개의 상기 제 3 패턴의 길이 또는 폭은 각각의 상기 제 1 패턴의 길이 또는 폭보다 더 큰, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 5,
A touch screen incorporating multiple sensor functions, wherein a length or width of each of the second patterns or of each of the third patterns is greater than that of each of the first patterns. 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 패턴은 상기 디스플레이의 좌측 및 우측의 BM(Black matrix) 영역에 형성되되, 좌측에 형성된 제 2 패턴과 우측에 형성된 제 2 패턴의 크기는 서로 상이하고, 상기 제 3 패턴은 상기 디스플레이의 상부의 BM 영역에 형성되는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 2,
The second pattern is formed in the left and right BM (Black Matrix) regions of the display, the size of the second pattern formed on the left side and the second pattern formed on the right side are different from each other, and the third pattern is formed on the display. A touch screen incorporating multiple sensor functions formed in the upper BM area. 제 2 항에 있어서,
상기 터치 센서, 상기 그립 센서 및 상기 근접 센서 각각과 상기 통합 드라이브 IC 사이에,
상기 터치 센서, 상기 그립 센서 및 상기 근접 센서 상호간의 부하(load) 편차를 보상하기 위한 상기 터치 센서용 보상 회로, 상기 그립 센서용 보상 회로 및 상기 근접 센서용 보상 회로를 더 포함하는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 2,
Between each of the touch sensor, the grip sensor, and the proximity sensor and the integrated drive IC,
A plurality of sensors further comprising a compensation circuit for the touch sensor, a compensation circuit for the grip sensor, and a compensation circuit for the proximity sensor for compensating load deviations between the touch sensor, the grip sensor, and the proximity sensor. Touch screen with integrated functions. 제 1 항에 있어서,
상기 도전성 기판은 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성된 것을 특징으로 하는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 1,
Characterized in that the conductive substrate is formed of ITO (Indium Tin Oxide), a touch screen integrated with a plurality of sensor functions. 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 패턴, 상기 제 2 패턴 및 상기 제 3 패턴은 동일한 공정을 통해 같은 레이어에 형성되며, 불투명 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 2,
The first pattern, the second pattern, and the third pattern are formed on the same layer through the same process, characterized in that formed of an opaque metal, a touch screen in which a plurality of sensor functions are integrated. 제 2 항에 있어서,
각각의 상기 터치 센서에 연결된 복수의 터치 센서용 신호선으로서, 상기 통합 드라이브 IC로 상기 터치 커패시턴스(Ct) 유무에 따른 상기 터치 센서의 전압 신호를 전달하는, 상기 터치 센서용 신호선;
각각의 상기 그립 센서에 연결된 복수의 그립 센서용 라우트(route)로서, 상기 통합 드라이브 IC로 상기 그립 커패시턴스(Cg) 유무에 따른 상기 그립 센서의 전압 신호를 전달하는, 상기 그립 센서용 라우트; 및
각각의 상기 근접 센서에 연결된 복수의 근접 센서용 라우트로서, 상기 통합 드라이브 IC로 상기 근접 커패시턴스(Cg) 유무에 다른 상기 근접 센서의 전압 신호를 전달하는, 상기 근접 센서용 라우트;를 더 포함하는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 2,
a plurality of touch sensor signal lines connected to each of the touch sensors, the touch sensor signal lines transmitting a voltage signal of the touch sensor according to the presence or absence of the touch capacitance (Ct) to the integrated drive IC;
a route for a plurality of grip sensors connected to each of the grip sensors, the route for the grip sensors transmitting a voltage signal of the grip sensors according to the presence/absence of the grip capacitance (Cg) to the integrated drive IC; and
A route for a plurality of proximity sensors connected to each of the proximity sensors, which transmits a voltage signal of the proximity sensor that is different with or without the proximity capacitance (Cg) to the integrated drive IC. Touch screen with integrated multiple sensor functions. 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 패턴, 상기 제 2 패턴, 상기 제 3 패턴, 상기 터치 센서용 신호선, 상기 그립 센서용 라우트, 상기 근접 센서용 라우트는 동일한 레이어(single layer)에 형성되는 것을 특징으로 하는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 11,
Wherein the first pattern, the second pattern, the third pattern, the signal line for the touch sensor, the route for the grip sensor, and the route for the proximity sensor are formed on the same layer (single layer), a plurality of sensors Touch screen with integrated functions. 제 1 항에 있어서,
상기 터치 센서의 상기 제 1 패턴은 복수의 행과 복수의 열로 배열된 매트릭스 형태로 배치된 것을 특징으로 하는, 다수의 센서 기능이 통합된 터치 스크린.According to claim 1,
The first pattern of the touch sensor is characterized in that arranged in a matrix form arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, a plurality of sensor functions integrated touch screen.
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