WO2022010084A1 - 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 입력 장치 - Google Patents

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electrode
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문호준
김본기
김세엽
김인섭
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    • G06F3/0448—Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality

Definitions

  • the present invention relates to a touch sensor and a touch input device, and more particularly, to a circular touch sensor and a touch input device including the same.
  • touch input devices are used to operate a computing system.
  • input devices such as buttons, keys, joysticks, and touch screens are being used. Due to the easy and convenient operation of the touch screen, the use of the touch screen is increasing when operating a computing system.
  • a wearable computer refers to a computer that can be worn on the body naturally, such as clothes, watches, glasses, and accessories.
  • Smartphones and tablet PCs can be conveniently used with just one finger or a touch pen, but there may be inconveniences that you have to carry in your pocket or bag or carry around in your hand.
  • wearable computers can be worn on the wrist or worn like glasses, so they can be more portable than smartphones or tablet PCs.
  • various products for a wrist watch that is, a smart watch, which can search various services such as a diary, a message, a notification, and a stock price wirelessly, are appearing.
  • a smart watch which can search various services such as a diary, a message, a notification, and a stock price wirelessly.
  • FIG. 1 is a perspective view of an example of a conventional smart watch
  • FIG. 2 is a view showing a pattern structure of a touch sensor included in the smart watch shown in FIG. 1 .
  • the smart watch 100 shown in FIG. 1 may include a touch sensor 150 having a pattern as shown in FIG. 2 .
  • driving electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 are arranged in a single layer along the column direction
  • the receiving electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, and RX7 are disposed along the direction.
  • the touch sensor 150 shown in FIG. 2 includes driving electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 and receiving electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, and RX7 are arranged to be orthogonal to each other (hereinafter, 'orthogonal pattern').
  • touch electrodes (hereinafter, referred to as 'distorted electrodes') that do not have a complete rhombic shape are disposed on the edge of the touch sensor 150. Therefore, there is a problem in that the touch sensing performance is deteriorated at the edge portion where the distortion electrodes are located.
  • a sliding touch hereinafter, 'wheel touch'
  • a problem occurs in that the sensing signal is weakened or disappears. There is a problem that the function does not run.
  • the touch sensor 150 when the touch sensor 150 is driven in a self mode that senses a self-capacitance change amount (self cap) by supplying a driving signal to both the driving electrodes and the receiving electrodes, the central portion of the touch sensor 150 Since the shape of the touch electrodes positioned at , and the shape of the distortion electrodes are different, there is also a problem that the self-capacitance change amount (Cs) of all the electrodes is not the same.
  • Cs self-capacitance change amount
  • the smart watch it is important for the smart watch to have power consumption characteristics that can be used continuously without charging for a long time by reducing power consumption, in particular, there is a problem in that unnecessary power consumption for driving the distorted electrodes of the touch sensor 150 is generated.
  • An object of the present invention is to provide a touch sensor capable of improving touch sensing performance of an edge of a circular touch sensor and a touch input device including the same.
  • the problem to be solved by the present invention is a touch sensor having a uniform mutual capacitance change amount (Cm) and/or self-capacitance change amount (Cs) in each electrode in a circular touch sensor and a touch input device including the same to provide.
  • Cm mutual capacitance change amount
  • Cs self-capacitance change amount
  • Another object of the present invention is to provide a touch sensor capable of reducing power consumption of a circular touch sensor and a touch input device including the same.
  • a touch sensor capable of sensing whether a touch is made in the center of a circular touch sensor, and a touch input device including the same.
  • a touch sensor capable of providing a routing method and a trace connection structure in a circular touch sensor, and a touch input device including the same are provided.
  • a touch input device includes a circular touch sensor, wherein the touch sensor is disposed on a single layer and arranged at a predetermined distance in a plurality of rings or a plurality of rings having a common center. It includes a plurality of electrodes.
  • a circular electrode may be further disposed in the center of the touch sensor.
  • a touch input device includes a circular touch sensor, wherein the touch sensor includes a plurality of electrodes disposed on a single layer and spaced apart from each other on a plurality of virtual circles having a common center.
  • a touch sensor includes a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes, wherein the plurality of first electrodes include: first electrodes of a first group; a second group of first electrodes surrounding the first group of electrodes; a third group of first electrodes surrounding the second group of first electrodes; and a fourth group of first electrodes surrounding the third group of first electrodes, wherein the plurality of second electrodes includes the first electrode of the first group and the first electrode of the second group one or more 2-0 electrodes disposed between them; a plurality of 2-1 electrodes, a plurality of 2-2 electrodes, and a plurality of second-3 electrodes disposed between the first electrodes of the second group and the first electrodes of the third group; and a plurality of second-4 electrodes, a plurality of second-5 electrodes, a plurality of second-6 electrodes disposed between the first electrodes of the third group and the first electrodes of the fourth group; and a plurality of second to seventh electrodes;
  • a touch sensor includes a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes, wherein the plurality of first electrodes include: first electrodes of a first group; a second group of first electrodes surrounding the first group of electrodes; a third group of first electrodes surrounding the second group of first electrodes; and a fourth group of first electrodes surrounding the third group of first electrodes, wherein the plurality of second electrodes includes the first electrode of the first group and the first electrode of the second group one or more 2-0 electrodes disposed between them; a plurality of 2-1 electrodes and a plurality of 2-2 electrodes disposed between the first electrodes of the second group and the first electrodes of the third group; and a plurality of second-3 electrodes, a plurality of second-4 electrodes, and a plurality of second-5 electrodes disposed between the first electrodes of the third group and the first electrodes of the fourth group; includes
  • FIG. 1 is a perspective view of an example of a conventional smart watch.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a pattern structure of a touch sensor included in the smart watch shown in FIG. 1 .
  • FIG 3 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 350 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an auxiliary view for explaining an arrangement structure of a plurality of electrodes TX0, ..., TX7, RX0, ..., RX7 included in the touch sensor 350 shown in FIG. 3 .
  • FIG 5 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 550 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a problem that may occur in the touch sensor 350 shown in FIG. 3 .
  • FIG. 7 to 10 are diagrams for explaining routing of a plurality of electrodes included in the touch sensor according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 5 .
  • FIG. 11 is a view for explaining the number of traces of a touch sensor according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing another example of FIG. 9 .
  • FIG. 13 is a diagram for explaining routing and the number of traces of the touch sensor according to FIG. 12 .
  • FIG. 14 is a modified example of the touch sensor 350 shown in FIG. 3 .
  • FIG. 15 is a modified example of the touch sensor 550 shown in FIG. 5 .
  • 16, 17A, and 17B are diagrams for explaining another routing and trace arrangement structure of the touch sensor 550 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 .
  • FIG. 18A is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 1850 according to another embodiment of the present invention.
  • 18B and 18C are diagrams for explaining the routing and trace connection structure of the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A .
  • 19 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 1950 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 shows that in order to obtain the simulation results shown in Table 2, a touch is applied to the touch sensor 550 shown in FIG. 5 , the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 . It is a simulation that confirms the base mutual capacitance value (Cm) in the untouched state.
  • 22A to 22C show actual simulation output data in the state of FIG. 21 .
  • FIG. 25 is a touch sensor 550 shown in FIG. 5, in FIG. 18A to obtain the results of simulation 1 (Sim.1), simulation 2 (Sim.2), and simulation 3 (Sim.3) described in Table 2 It is a state in which three simulations (Sim.1, Sim.2, Sim.3) were performed with a 5 phi conductive rod for each of the illustrated touch sensor 1850 and the touch sensor 1950 illustrated in FIG. 19 . .
  • 26 is a case in which the touch sensor 550 shown in FIG. 5, the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A, and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 are each performed a straight line touch in the left drawing of FIG. It is a diagram simulating the maximum error and RMS error of .
  • 27 is a graph of a maximum error and an RMS error for each position (1, 2, 3, 4).
  • FIG. 28 is a case in which the theta line touch of the middle view of FIG. 25 is performed on each of the touch sensor 550 shown in FIG. 5 , the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 . It is a diagram simulating the maximum error and RMS error of .
  • 29 is a graph of a maximum error and an RMS error for each angle (1, 2, 3).
  • FIG. 30 is a case in which the wheel touch of the right drawing of FIG. 25 is performed on each of the touch sensor 550 shown in FIG. 5 , the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 . It is a diagram simulating the maximum error and the RMS error.
  • 31 is a graph of a maximum error and an RMS error for each wheel position 1 and 2;
  • 32 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 3250 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is a diagram showing a routing and trace connection structure of the touch sensor 3250 shown in FIG. 32 .
  • 34 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 3450 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating a routing and trace connection structure of the touch sensor 3450 shown in FIG. 34 .
  • a smart watch is described as an example, but this is only an example and has a circular screen like a smart watch.
  • the technical idea or features of the present invention may be applied to a touch input device having a touch screen having a shape similar to a circle or a shape, for example, an oval or a rectangle.
  • FIG 3 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 350 according to an embodiment of the present invention.
  • the touch sensor 350 has a circular structure, and a plurality of electrodes TX0, ..., TX7, RX0, ..., RX7).
  • the plurality of electrodes TX0, ..., TX7, RX0, ..., RX7 may be disposed to be spaced apart from each other in a circle having a predetermined diameter.
  • the diameter of the circle may be approximately 35 mm.
  • the plurality of electrodes TX0, ..., TX7, RX0, ..., RX7 arranged in the circle may be arranged in a predetermined arrangement.
  • the plurality of electrodes TX0, ..., TX7, RX0, ..., RX7 includes a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 and a plurality of second electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7. and electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7.
  • the plurality of second electrodes RX0 , RX1 , RX2 , RX3 , RX4 , RX5 , RX6 , and RX7 may be reception electrodes for receiving a sensing signal.
  • the plurality of first electrodes may be the receiving electrodes
  • the plurality of second electrodes may be the driving electrodes.
  • the touch sensor 350 when the touch sensor 350 according to an embodiment of the present invention is driven in the self-sensing mode, the plurality of electrodes TX0, ..., TX7, RX0, ..., RX7 outputs a touch driving signal. and receive a detection signal.
  • a plurality of first electrodes may be grouped into one group, and the touch sensor 350 is the first electrode grouped in this way (TX0, TX1) , TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) may include a plurality.
  • the touch sensor 350 may include a first group of first electrodes, a second group of first electrodes, a third group of first electrodes, and a fourth group of first electrodes.
  • First electrodes (eg, TX0) corresponding to each other of each group may be electrically connected through a trace.
  • the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 of the first group may be disposed in a central portion to be circularly spaced apart from each other.
  • Each of the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 may have a sectoral shape.
  • the sectoral shape includes not only a geometrically perfect sectoral shape, but also a shape resembling or similar to the sectoral shape. Accordingly, the shape of the plurality of first electrodes (TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) arranged in a circle in the central portion is a perfect sector shape in FIG.
  • each part of the sector (or the sector) is also included in the sector shape.
  • a cross-sectional area of each of the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 of the first group may be the same as each other.
  • the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 of the second group are arranged spaced apart from each other in a ring or annular shape surrounding the first electrodes of the first group, and the arrangement order is It may correspond to an arrangement order of the first electrodes of the first group.
  • Each of the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 of the second group may have the same cross-sectional area.
  • the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 of the third group are arranged spaced apart from each other in a ring or annular shape surrounding the first electrodes of the second group, and the arrangement order is It may correspond to an arrangement order of the first electrodes of the second group.
  • a cross-sectional area of each of the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 of the third group may be the same as each other.
  • the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 of the fourth group are arranged spaced apart from each other in a ring or annular shape surrounding the first electrodes of the third group, and the arrangement order is It may correspond to an arrangement order of the first electrodes of the third group.
  • Each of the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 of the fourth group may have the same cross-sectional area.
  • One or a plurality of 2-0th electrodes RX0 may be disposed between the first electrodes of the first group and the first electrodes of the second group.
  • One or more 2-0th electrodes RX0 may have a ring shape or a ring shape.
  • a plurality of 2-1 electrodes RX1 , a plurality of second-2 electrodes RX2 , and a plurality of second-3 electrodes (RX3) may be placed.
  • the plurality of second-first electrodes RX1 , the plurality of second-second electrodes RX2 , and the plurality of second-third electrodes RX3 may be arranged to be spaced apart from each other in a ring shape or annular shape.
  • the arrangement order is that the order of the 2-1 th electrode RX1 , the 2-2 electrode RX2 , the 2-3 th electrode RX3 , and the 2-4 electrode RX4 is repeated in a clockwise or counterclockwise direction.
  • the number of the plurality of 2-1 electrodes RX1 may be four
  • the number of the plurality of second-second electrodes RX2 may be eight
  • the number of the plurality of second-third electrodes RX3 may be four.
  • the cross-sectional areas of the second-first electrode RX1 and the second-third electrode RX3 may be twice that of the second-second electrode RX2 .
  • the arrangement order may be a clockwise or counterclockwise order of the 2-1 th electrode RX1 , the 2-2 th electrode RX2 , and the 2-3 th electrode RX3 .
  • the 2-1-th electrode RX1 includes two adjacent first electrodes in the second group (eg, TX1 and TX2/TX3 and TX4/TX5 and TX6/TX7 and TX0) and two adjacent first electrodes in the third group. It may be disposed between the electrodes (eg, TX1 and TX2).
  • the 2-3rd electrode RX3 is disposed between two adjacent first electrodes (eg, TX2 and TX3) in the second group and two adjacent first electrodes (eg, TX2 and TX3) in the third group. can be placed.
  • a plurality of 2-4 electrodes RX4 , a plurality of second-5 electrodes RX5 , and a plurality of second-6 electrodes RX6 and a plurality of 2-7th electrodes RX7 may be disposed.
  • the plurality of 2-4 electrodes RX4 , the plurality of 2-5 electrodes RX5 , the plurality of second-6 electrodes RX6 , and the plurality of second-7 electrodes RX7 are ring-shaped or annular. They may be arranged spaced apart from each other in the shape.
  • the arrangement order is the 2-4th electrode RX4 , the 2-5th electrode RX5 , the 2-6th electrode RX6 , the 2-7th electrode RX7 , the 2-6th electrode RX6 , and the second electrode
  • the order of the ⁇ 5 electrodes RX5 may be repeated in a clockwise or counterclockwise direction.
  • the number of the plurality of 2-4 electrodes RX4 may be 4, the number of the plurality of 2-5 electrodes RX5 may be 8, and the number of the plurality of 2-6 electrodes RX6 may be 8,
  • the number of the plurality of 2-7 electrodes RX7 may be four.
  • the cross-sectional areas of the 2-4th electrode RX4 and the 2-7th electrode RX7 may be twice that of the 2-5th electrode RX5 or the 2-6th electrode RX6 .
  • the order of the 2-4th electrode RX4 , the 2-5th electrode RX5 , the 2-6th electrode RX6 , and the 2-7th electrode RX7 is repeated in a clockwise or counterclockwise direction. may be in the order of
  • the 2-4 electrode RX4 is disposed between two adjacent first electrodes (eg, TX1 and TX2) in the third group and two adjacent first electrodes (eg, TX1 and TX2) in the fourth group. can be placed.
  • the 2-7th electrode RX7 is disposed between two adjacent first electrodes (eg, TX2 and TX3) in the third group and two adjacent first electrodes (eg, TX2 and TX3) in the fourth group. can be placed.
  • one or more groups of first electrodes may be further added, and a second electrode may be added between the groups of the first electrodes. can be arranged.
  • FIG. 4 is an auxiliary view for explaining an arrangement structure of a plurality of electrodes TX0, ..., TX7, RX0, ..., RX7 included in the touch sensor 350 shown in FIG. 3 .
  • the center O shown in FIG. 4 corresponds to the center of the touch sensor 350 shown in FIG. 3
  • the first to seventh virtual circles C1 , ..., C7 have the center O in common. They are concentric circles who
  • the first virtual circle C1 is defined as a concentric circle closest to the center O
  • the seventh virtual circle C7 is defined as a concentric circle furthest from the center O.
  • a plurality of electrodes TX0, ..., TX7, RX0, ..., RX7 may be arranged on a plurality of concentric circles. More specifically, the plurality of electrodes TX0, ..., TX7, RX0, ..., RX7 is a plurality of imaginary circles C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7).
  • the first, 3, 5, and 7 virtual circles C1, C3, C5, and C7 have a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, respectively. , TX7) may be arranged one by one.
  • TX7 may be arranged one by one.
  • a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 are arranged one by one on the first virtual circle C1.
  • Each of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 arranged on the first virtual circle C1 may have a sectoral shape.
  • the sectoral shape includes not only a geometrically perfect sectoral shape, but also a shape resembling or similar to the sectoral shape.
  • the shape of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the first virtual circle C1 is a perfect sector shape in FIG. 3 , but each of the sector It should be understood that a shape in which a portion (or another sector having a smaller radius than the sector) is removed is also included in the sectoral shape.
  • a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the first virtual circle C1 are clockwise 1-0 electrode TX0, first- 1st electrode TX1, 1-2th electrode TX2, 1-3th electrode TX3, 1-4th electrode TX4, 1-5th electrode TX5, 1-6th electrode TX6 and the 1-7th electrode TX7 may be arranged in the order.
  • the arrangement order is an example, and the arrangement order may vary depending on the design.
  • a cross-sectional area of each of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 arranged on the first virtual circle C1 may be the same.
  • a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 are arranged one by one on the third virtual circle C3.
  • the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 arranged on the third virtual circle C3 may be arranged in a ring shape or annular shape.
  • a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the third virtual circle C3 is a ring-shaped or annular single pattern equally divided into 8 pieces can
  • the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the third virtual circle C3 are each part of the sector (or another sector having a smaller radius than the sector) It may be a shape with the fan shape removed.
  • a cross-sectional area of each of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 arranged on the third virtual circle C3 may be the same.
  • the arrangement position of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the third virtual circle C3 is the plurality of arrangement positions on the first virtual circle C1 may correspond to an arrangement position of the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7.
  • the cross-sectional area of the first electrode (eg, TX0) arranged on the third virtual circle (C3) corresponding to each other and the first electrode (eg, TX0) arranged on the first virtual circle (C1) , the cross-sectional area of the first electrode (eg, TX0) arranged on the third virtual circle C3 may be larger.
  • a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 are arranged one by one on the fifth virtual circle C5.
  • the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 arranged on the fifth virtual circle C5 may be arranged in a ring shape or annular shape.
  • the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the fifth virtual circle C5 is a ring-shaped or annular single pattern divided equally into eight pieces.
  • the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the fifth virtual circle C5 are each part of the sector (or another sector having a smaller radius than the sector) ) may be removed.
  • a cross-sectional area of each of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 arranged on the fifth virtual circle C5 may be the same.
  • the arrangement positions of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the fifth virtual circle C5 are the plurality of arrangement positions on the third virtual circle C3. may correspond to an arrangement position of the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7.
  • the cross-sectional area of the first electrode (eg, TX0) arranged on the fifth virtual circle C5 corresponding to each other and the first electrode (eg, TX0) arranged on the third virtual circle C3 , the cross-sectional area of the first electrode (eg, TX0) arranged on the fifth virtual circle C5 may be larger.
  • a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 are arranged one by one on the seventh virtual circle C7.
  • the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the seventh virtual circle C7 may have a shape remaining after removing the vertex and arc portions of the sector. .
  • the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 arranged on the seventh virtual circle C7 may be arranged in a ring shape or annular shape.
  • the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the seventh virtual circle C7 is a ring-shaped or annular single pattern divided equally into eight pieces. can
  • a cross-sectional area of each of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 arranged on the seventh virtual circle C7 may be the same.
  • the arrangement positions of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 arranged on the seventh virtual circle C7 are the plurality of arranged on the fifth virtual circle C5. may correspond to an arrangement position of the first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7.
  • the cross-sectional area of the first electrode (eg, TX0) arranged on the seventh virtual circle (C7) and the first electrode (eg, TX0) arranged on the fifth virtual circle (C5) corresponding to each other , the cross-sectional area of the first electrode (eg, TX0) arranged on the seventh virtual circle C7 may be larger.
  • the sum of the cross-sectional areas of the first, 3, 5, and 7 virtual circles C1, C3, C5, and C7 are the sum of the cross-sectional areas of the first 1-3 electrodes TX3, the first, 3, 5, and 7 virtual circles
  • the plurality of second electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, and RX7 are second, fourth, and sixth virtual circles C2, C4, C6) can be arranged.
  • the second virtual circle C2 is disposed between the first virtual circle C1 and the third virtual circle C3
  • the fourth virtual circle C4 is the third virtual circle C3 and the fifth virtual circle (C5)
  • the sixth virtual circle (C6) is disposed between the fifth virtual circle (C5) and the seventh virtual circle (C7).
  • a plurality of 2-0th electrodes RX0 are arranged on the second imaginary circle C2 , and a plurality of 2-1 th electrodes RX1 and a plurality of 2-2 electrodes RX1 are arranged on a fourth imaginary circle C4 .
  • RX2 and a plurality of 2-3 electrodes RX3 are arranged, and a plurality of 2-4 electrodes RX4 , a plurality of second-5 electrodes RX5 , and a plurality of The 2-6 th electrode RX6 and the plurality of 2-7 th electrodes RX7 may be arranged.
  • the plurality of 2-0th electrodes RX0 arranged on the second virtual circle C2 may be two 2-0th electrodes RX0.
  • the two 2-0th electrodes RX0 may be arranged in a ring shape or a ring shape.
  • the two 2-0 th electrodes RX0 arranged on the second virtual circle C2 may be a ring-shaped or annular single pattern divided equally into two pieces.
  • the sum of the cross-sectional areas of the two 2-0th electrodes RX0 may be 18.8 ⁇ mm 2 .
  • the four 2-1 electrodes RX1 , eight 2-2 electrodes RX2 , and four 2-3 electrodes RX3 arranged on the fourth virtual circle C4 are arranged in a ring shape or annular shape. do.
  • the four 2-1 electrodes RX1 , eight 2-2 electrodes RX2 , and four 2-3 electrodes RX3 arranged on the fourth virtual circle C4 are ring-shaped or ring-shaped single electrodes. It may be that the pattern is divided into 16 parts.
  • the cross-sectional area of one 2 - 1 electrode RX1 may be twice that of one 2 - 2 electrode RX2 .
  • the cross-sectional area of one 2-3rd electrode RX3 may be twice that of one 2-2nd electrode RX2 .
  • the four 2-1 electrodes RX1 , the eight 2-2 electrodes RX2 , and the four 2-3 electrodes RX3 arranged on the fourth virtual circle C4 may have a predetermined arrangement order.
  • the predetermined arrangement order is the 2-1 th electrode RX1 , the 2-2 th electrode RX2 , the 2-3 th electrode RX3 , and the 2-2 electrode RX1 ) in a clockwise or counterclockwise direction.
  • RX2 may be repeated.
  • the sum of the cross-sectional areas of the four 2-1 electrodes RX1 arranged on the fourth virtual circle C4, the sum of the cross-sectional areas of the eight 2-2 electrodes RX2, and the four 2-3 electrodes RX3 ) may have the same sum of cross-sectional areas.
  • the sum of the cross-sectional areas of the four 2-1 electrodes RX1 , the sum of the cross-sectional areas of the eight 2-2 electrodes RX2 , and the sum of the cross-sectional areas of the four 2-3 th electrodes RX3 is 19.4 It may be ⁇ mm 2 .
  • the arrangement order of the four 2-1 electrodes RX1, the eight 2-2 electrodes RX2, and the four 2-3 electrodes RX3 arranged on the fourth virtual circle C4 is, It can be any other collating sequence.
  • the four 2-7 electrodes RX7 are arranged in a circular or ring shape.
  • the electrode RX7 may be formed by dividing a single ring-shaped or annular pattern into 24 pieces.
  • the cross-sectional area of one 2-4 electrode RX4 may be twice that of one 2-5 electrode RX5 or one 2-6 electrode RX6 .
  • the cross-sectional area of one 2-7 electrode RX7 may be twice that of one 2-5 electrode RX5 or one 2-6 electrode RX6 .
  • the electrodes RX7 may have a predetermined arrangement order.
  • the predetermined arrangement order is in a clockwise or counterclockwise direction: the 2-4th electrode RX4 , the 2-5th electrode RX5 , the 2-6th electrode RX6 , and the 2-7th electrode ( The order of RX7 ), the 2-6 th electrode RX6 , and the 2-5 th electrode RX5 may be repeated.
  • the sum of the cross-sectional areas of the four 2-4 electrodes RX4 arranged on the sixth virtual circle C6, the sum of the cross-sectional areas of the eight 2-5 electrodes RX5, and the eight 2-6 electrodes RX6 ) and the sum of the cross-sectional areas of the four 2-7 electrodes RX7 may be the same.
  • the sum of the cross-sectional areas of the 2-7th electrode RX7 may be 19.1 ⁇ mm 2 .
  • the arrangement order of the -7 electrodes RX7 may be another arrangement order.
  • any one of the first electrodes (eg, TX0) of the plurality of first electrodes (TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) on the first virtual circle C1 ) and the second electrode RX0 is disposed between the first electrode TX0 on the third virtual circle C3 corresponding to the one first electrode TX0.
  • a half of the 2-1 electrode RX1 , a 2-2 th electrode RX2 , and a half of the 2-3 th electrode RX3 are disposed.
  • the other half of the 2-1 th electrode RX1 is disposed between another adjacent first electrode TX7 on the third virtual circle and another adjacent first electrode TX7 on the fifth virtual circle C5 .
  • the other half of the second-third electrode RX3 is disposed between another first electrode TX1 adjacent on the third virtual circle and another first electrode TX1 adjacent on the fifth virtual circle C5 .
  • a half of the 2-4 electrode RX4 , a 2-5 th electrode RX5 , a 2-6 th electrode RX6 , and a half of the 2-7 th electrode RX7 are disposed.
  • the other half of the 2-4 electrode RX4 is between the first electrode TX7 adjacent on the fifth virtual circle C5 and the first electrode TX7 adjacent on the seventh virtual circle C7. is placed on
  • the other half of the 2-7th electrode RX7 is adjacent to another first electrode TX1 on the fifth virtual circle C5 and another first electrode TX1 adjacent to the second electrode TX1 on the seventh virtual circle C7. ) are placed between
  • the diameter of the touch sensor 350 is 35 mm, the radius is 17.5 mm, and the length from the center to the first electrode on the first virtual circle C1 is 2.5 mm, the length from the center to the 2-0 electrode RX0 on the second imaginary circle C2 is 5.1 mm, the length from the center to the first electrode on the third imaginary circle C3 is 7.5 mm, and the fourth imaginary circle C3 is 7.5 mm.
  • the length from the second electrode on the circle C4 is 10.7
  • the length from the center to the first electrode on the fifth imaginary circle C5 is 12.8 mm
  • the length from the center to the second electrode on the sixth imaginary circle C6 is 10.7 mm.
  • a length from the center to the first electrode on the seventh virtual circle C7 may be 17.5 mm.
  • the distance between the first electrode and the second electrode may be changed according to actual routing.
  • the touch sensor 350 includes eight, a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7.
  • Eight second electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, and RX7 may also be configured. Therefore, the total number of channels is 8+8, and a total of 16 channels can be configured.
  • each channel since the cross-sectional area of each channel is uniform, there is an advantage that a self-capacitance change amount value (self cap) is uniformly generated when a plurality of electrodes are driven in the self-sensing mode.
  • each channel since the cross-sectional area of each channel is uniform, there is an advantage in that the mutual capacitance variation value (mutual cap, Cm) output from the receiving electrode is uniformly generated when the plurality of electrodes are driven in the mutual sensing mode. It may have a Cm value of about 200 pF or less.
  • the SNR of touch sensing is low when a wheel is touched, so touch coordinate recognition is not good, but the touch sensor shown in FIG. 3 has a plurality of Since the electrodes are arranged, it is possible to improve the SNR of the touch sensing, and thus there is an advantage in that it is possible to clearly recognize the touch coordinates.
  • the touch sensor shown in FIG. 3 has the advantage of being implemented in a full node method in which the first electrode is positioned on both sides of one second electrode, respectively.
  • the total number of traces may be configured to 37 through a predetermined routing method. A description of the routing method and the total number of traces will be described later with reference to FIGS. 7 to 10 .
  • FIG 5 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 550 according to another embodiment of the present invention.
  • the touch sensor 550 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is a 2-0 electrode ( The only difference is that RX0) is added. Accordingly, matters except for the following description are the same as those shown in FIG. 3 or FIG. 4 . Hereinafter, parts different from those of FIG. 3 will be mainly described.
  • the 2-0th electrode RX0 is disposed in the center portion, and the first electrodes TX0 and TX1 of the first group described with reference to FIG. 3 .
  • TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 are arranged to surround the 2-0th electrode RX0.
  • a 2-0 th electrode RX0 is additionally disposed in addition to the touch sensor 350 shown in FIG. 3 , the second The -0 electrode RX0 may be disposed on the center O shown in FIG. 4 .
  • the touch sensor 550 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 can solve the following problems that may occur in the touch sensor 350 shown in FIG. 3 . It will be described with reference to FIG. 6 .
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a problem that may occur in the touch sensor 350 shown in FIG. 3 .
  • FIG. 6 is a view illustrating a case in which a predetermined test conductive rod T is moved on the touch sensor 350 shown in FIG. 3
  • the left diagram shows the test conductive rod T and the touch sensor 350
  • the right figure is a view in which the test conductive rod T is positioned at the exact center of the touch sensor 350 .
  • the test conductive rod T may have a diameter of approximately 5 phi and may be formed of a conductive material.
  • the test conductive rod T covers the center of the touch sensor 350 or the first electrodes of the first group or the first electrodes on the first virtual circle in the touch sensor 350 .
  • a problem occurs in that the detection signal output from the touch sensor 350 disappears. This may occur when the touch sensor 350 drives in a self-sensing mode and senses a sensing signal using differential sensing.
  • the differential sensing is performed by subtracting sensing signals output from two first electrodes among the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7.
  • method of sensing For example, when the touch sensor 350 is driven in the self-sensing mode, the touch driving IC (or control unit) of the touch input device uses two outputs output from the 1-0 electrode TX0 and the 1-1 electrode TX1. A touch may be determined by receiving a signal obtained by subtracting the detection signals from each other.
  • a predetermined detection signal is output from each of the first electrodes of the first group. If two detection signals output from TX0 and TX1 are subtracted, it is 0, TX2 It is 0 when the two detection signals output from and TX3 are subtracted, 0 when the two detection signals output from TX4 and TX5 are subtracted, and 0 when the two detection signals output from TX6 and TX7 are subtracted.
  • the sensing signal input to the IC becomes 0. Accordingly, even though the test conductive rod T is located in the center of the touch sensor 350 , the touch input device does not detect any touch.
  • the touch sensor 550 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 additionally includes a circular 2-0 electrode R0 having a predetermined diameter in the center portion, the As shown in the left figure, even when the test conductive rod T is touched at the center of the touch sensor 550 shown in FIG. It can be sensed whether
  • the touch sensor 550 shown in FIG. 5 can distinguish a touch from a water drop in the central part by the 2-0 second electrode RX0 additionally disposed in the central part, but the touch sensor 350 shown in FIG. 3 . ) cannot distinguish water droplets as well as touch in the center.
  • the touch sensor 550 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 has eight, a plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7. Eight two electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, and RX7 may also be configured. Therefore, the total number of channels is 8+8, and a total of 16 channels can be configured.
  • each channel since the cross-sectional area of each channel is uniform, there is an advantage that a self-capacitance change amount value (self cap) is uniformly generated when a plurality of electrodes are driven in the self-sensing mode.
  • the cross-sectional area of each channel is uniform, there is an advantage in that the mutual capacitance variation value (mutual cap, Cm) output from the receiving electrode is uniformly generated when the plurality of electrodes are driven in the mutual sensing mode.
  • Cm mutual capacitance variation value
  • it may have a Cm value of about 200 pF or less.
  • the SNR of touch sensing is low when the wheel is touched, so touch coordinate recognition is not good, but the touch sensor shown in FIG. Since the electrodes are arranged, it is possible to improve the SNR of the touch sensing, and thus there is an advantage in that it is possible to clearly recognize the touch coordinates.
  • the touch sensor shown in FIG. 5 is a full node in which the first electrode is located on both sides with respect to one second electrode, except for the 2-0 electrode RX0 located in the central part. implemented in a way Accordingly, the touch sensor shown in FIG. 5 is almost a full node method.
  • the total number of traces may be configured to 37 through a predetermined routing method. A description of the routing method and the total number of traces will be described later with reference to FIGS. 7 to 10 .
  • the diameter of the touch sensor 550 is 35 mm, the radius is 17.5 mm, and the length from the center to the 2-0 electrode RX0 located in the center is 0.1 mm, the length from the center to the first electrode on the first imaginary circle C1 is 2.5 mm, the length from the center to the 2-0 electrode RX0 on the second imaginary circle C2 is 4.9 mm, and the length from the center to the second electrode RX0 is 4.9 mm.
  • the length to the first electrode on the imaginary circle C3 is 7.5 mm, the length to the second electrode on the fourth imaginary circle C4 is 10.7, and the length from the center to the first electrode on the fifth imaginary circle C5 is 7.5 mm.
  • a length from the center to the second electrode on the sixth virtual circle C6 may be 15.5 mm
  • a length from the center to the first electrode on the seventh virtual circle C7 may be 17.5 mm.
  • the distance between the first electrode and the second electrode may be changed according to actual routing.
  • FIG. 7 to 10 are diagrams for explaining routing of a plurality of electrodes included in the touch sensor according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 5 .
  • FIGS. 7 to 8 are diagrams for explaining the routing and trace connection structures of the plurality of first electrodes TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7 shown in FIG. 5 .
  • 7 is a view for explaining the routing and trace connection structure of the 1-0 electrode (TX0), the 1-1 electrode (TX1), the 1-6 electrode (TX6), and the 1-7 electrode (TX7)
  • FIG. 8 is a view for explaining the routing and trace connection structure of the 1-2th electrode (TX2), the 1-3th electrode (TX3), the 1-4th electrode (TX4), and the 1-5th electrode (TX5) to be.
  • the matters illustrated in FIGS. 7 to 8 may be directly applied to the touch sensor 350 according to the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 3 .
  • traces of the 1-0 electrode TX0 , the 1-1 electrode TX1 , the 1-6 electrode TX6 , and the 1-7 electrode TX7 are traced to the touch sensor 550 .
  • traces of the 1-0 electrode TX0 , the 1-1 electrode TX1 , the 1-6 electrode TX6 , and the 1-7 electrode TX7 are traced to the touch sensor 550 .
  • the 1-0 first electrodes TX0 positioned on the first, 3, 5, and 7 virtual circles C1, C3, C5, and C7 are electrically connected to the trace (a), and the first, 3, and 5 , 7
  • the first to seventh electrodes TX7 positioned on the virtual circles C1 , C3 , C5 , and C7 are electrically connected to the trace h.
  • FIG. 1 For reference, in FIG. 1
  • a trace (a) connected to the 1-0 electrodes TX0 positioned on the first, 3, 5, and 7 virtual circles C1, C3, C5, C7, and Traces h connected to the 1-7 electrodes TX7 positioned on the 1st, 3rd, 5th, and 7th virtual circles C1, C3, C5, and C7 are indicated by a single thick line.
  • the trace (a) passes between the 1-0 electrode TX0 and the 1-7 electrode TX7 on the seventh virtual circle C7 and is connected to the 1-0 electrode TX0, and the sixth virtual circle Passing between the 2-4th electrode RX4 and the 2-5th electrode RX5 on (C6), the 1-0th electrode TX0 and the 1-7th electrode TX7 on the 5th virtual circle C5 It is connected to the 1-0 electrode TX0 while passing through, passes between the 2-1 electrode RX1 and the 2-2 electrode RX2 on the fourth virtual circle C4, and a third virtual circle ( Passing between the 1-0 electrode TX0 and the 1-7 electrode TX7 on C3), it is connected to the 1-0 electrode TX0, and two 2-0 electrodes on the second virtual circle C2 are connected. It passes between the electrodes RX0 and is connected to the 1-0 electrode TX0 on the first virtual circle C1 .
  • the trace (h) passes between the 1-0th electrode TX0 and the 1-7th electrode TX7 on the 7th virtual circle C7 and is connected to the 1-7th electrode TX7, and the 6th virtual circle Passing between the 2-4th electrode RX4 and the 2-5th electrode RX5 on (C6), the 1-0th electrode TX0 and the 1-7th electrode TX7 on the 5th virtual circle C5 It is connected to the 1-7 electrode TX7 while passing through, passes between the 2-1 electrode RX1 and the 2-2 electrode RX2 on the fourth virtual circle C4, and a third virtual circle ( It passes between the 1-0th electrode TX0 and the 1-7th electrode TX7 on C3) and is connected to the 1-7th electrode TX7, and the two 2-0th electrodes on the second virtual circle C2 It passes between the electrodes RX0 and is connected to the first-7 electrodes TX7 on the first virtual circle C1 .
  • the first-first electrodes TX1 positioned on the first, third, fifth, and seventh virtual circles C1, C3, C5, and C7 are electrically connected to the trace (b).
  • the trace (b) passes between the 1-0 electrode TX0 and the 1-1 electrode TX1 on the 7th virtual circle C7 and is connected to the 1-1 electrode TX1, Passing between the 2-4 th electrode RX4 and the 2-5 th electrode RX5 on the 6 imaginary circle C6, the 1-0 th electrode TX0 and the 1-1 th electrode on the fifth imaginary circle C5 It is connected to the 1-1 electrode TX1 while passing between the TX1, passes between the 2-1 electrode RX1 and the 2-2 electrode RX2 on the fourth virtual circle C4, and a third It passes between the 1-0th electrode TX0 and the 1-1th electrode TX1 on the imaginary circle C3 and is connected to the 1-1 th electrode TX1, and the two second electrodes on the second imaginary circle C2 It passes between the 2-0 electrodes RX0 and is connected to the 1-1 electrode
  • the first, third, fifth, and seventh imaginary circles C1 , C3 , C5 , and C7 are electrically connected to the first-6 electrodes TX6 positioned on the trace (e).
  • the trace (e) is connected to the 1-6 electrode TX6 while passing between the 1-7 electrode TX7 and the 1-6 electrode TX6 on the 7th virtual circle C7, Passing between the 2-4th electrode RX4 and the 2-5th electrode RX5 on the 6th virtual circle C6, the 1-7th electrode TX7 and the 1-6th electrode on the 5th virtual circle C5 It is connected to the 1-6 electrode TX6 while passing between the TX6, passes between the 2-1 electrode RX1 and the 2-2 electrode RX2 on the fourth virtual circle C4, and the third While passing between the 1-7th electrode TX7 and the 1-6th electrode TX6 on the virtual circle C3, it is connected to the 1-6th electrode TX6, and the second electrode on the second virtual circle C2 It passes between the 2-0 electrodes RX0 and is connected to the 1-6th
  • traces of the 1-2 th electrode TX2 , the 1-3 th electrode TX3 , the 1-4 th electrode TX4 , and the 1-5 th electrode TX5 are traced by the touch sensor 550 . It can be located on the other side (right side).
  • the first 1-3 electrodes TX3 positioned on the first, third, fifth, and seventh virtual circles C1, C3, C5, and C7 are electrically connected to the trace d, and the first, third, and fifth electrodes TX3 are electrically connected to the trace d. , 7
  • the first to fourth electrodes TX4 positioned on the virtual circles C1 , C3 , C5 , and C7 are electrically connected to the trace (e).
  • traces (d) and Traces e connected to the 1-4 electrodes TX4 positioned on the first, third, fifth, and seventh virtual circles C1, C3, C5, and C7 are indicated by a single thick line.
  • the trace (d) passes between the 1-3 th electrodes TX3 and the 1-4 th electrodes TX4 on the 7th virtual circle C7 and is connected to the 1-3 th electrodes TX0, and the 6th imaginary circle Passing between the 2-4 th electrode RX4 and the 2-5 th electrode RX5 on (C6), the 1-3 th electrode TX3 and the 1-4 th electrode TX4 on the fifth virtual circle C5 It is connected to the 1-3 th electrode TX3 while passing through, passes between the 2-1 th electrode RX1 and the 2-2 th electrode RX2 on the fourth virtual circle C4, and the third imaginary circle ( It passes between the 1-3 th electrode TX3 and the 1-4 th electrode TX4 on C3) and is connected to the 1-3 th electrode TX3, and the two 2-0 th electrodes on the second virtual circle C2 It passes between the electrodes RX0 and is connected to the 1-3 th electrodes TX3 on the first virtual circle C1 .
  • the trace (e) passes between the 1-3 th electrodes TX3 and the 1-4 th electrodes TX4 on the 7th imaginary circle C7 and is connected to the 1-4 th electrodes TX4, and the 6th imaginary circle Passing between the 2-4 th electrode RX4 and the 2-5 th electrode RX5 on (C6), the 1-3 th electrode TX3 and the 1-4 th electrode TX4 on the fifth virtual circle C5 It passes between the 1-4 th electrodes TX4 and passes between the 2-1 th electrode RX1 and the 2-2 th electrode RX2 on the fourth virtual circle C4, and the third virtual circle It passes between the 1-3 th electrode TX3 and the 1-4 th electrode TX4 on C3) and is connected to the 1-4 th electrode TX4, and the two 2-0 th electrodes on the second virtual circle C2 It passes between the electrodes RX0 and is connected to the 1-4 electrodes TX4 on the first virtual circle C1 .
  • the first, second, and second electrodes TX2 positioned on the first, third, fifth, and seventh virtual circles C1 , C3 , C5 and C7 are electrically connected to the trace c.
  • the trace (c) passes between the 1-2 first electrode TX2 and the 1-3 electrode TX3 on the seventh virtual circle C7 and is connected to the 1-2 first electrode TX2, Passing between the 2-4 th electrode RX4 and the 2-5 th electrode RX5 on the 6 imaginary circle C6, the 1-2 th electrode TX2 and the 1-3 th electrode on the fifth imaginary circle C5 It is connected to the 1-2 th electrode TX2 while passing between the TX3, passes between the 2-1 th electrode RX1 and the 2-2 electrode RX2 on the fourth virtual circle C4, and the third
  • the second electrode TX2 and the 1-3 electrode TX3 on the virtual circle C3 are connected to the 1-2 electrode TX2 while passing between the second electrode TX2 and the second electrode TX2 on the second virtual circle C2. It passes between the
  • the 1st-5th electrodes TX5 positioned on the 1st, 3rd, 5th, 7th virtual circles C1, C3, C5, and C7 are electrically connected to the trace A.
  • the trace (f) passes between the 1-4 th electrodes TX4 and 1-5 th electrodes TX5 on the 7th virtual circle C7 and is connected to the 1-5 th electrodes TX5, and the 6th imaginary Passing between the 2-4th electrode RX4 and the 2-5th electrode RX5 on the circle C6, the 1-4th electrode TX4 and the 1-5th electrode TX5 on the fifth virtual circle C5 ), connected to the 1-5 electrode TX5, passing between the 2-1 electrode RX1 and the 2-2 electrode RX2 on the fourth virtual circle C4, and a third virtual circle It passes between the 1-4th electrode TX4 and the 1-5th electrode TX5 on (C3) and is connected to the 1-5th electrode TX5, and the two second- It passes between the 0 electrodes RX0 and is connected to the 1 -
  • 9 to 10 are views for explaining the routing and trace connection structures of the plurality of second electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, and RX7 shown in FIG. 5 .
  • 9 is a view for explaining the routing and trace connection structure of a plurality of second electrodes RX0 to RX7 located on the first to seventh virtual circles C1, ..., C7, and FIG.
  • FIGS. 9 to 10 is a fourth virtual circle
  • the matters shown in FIGS. 9 to 10 may be directly applied to the touch sensor 350 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3 .
  • the trace a is electrically connected to the two 2-0th electrodes RX0 on the second virtual circle C2 and the 2-0th electrode RX0 located at the center.
  • Trace a is located on the 7th, 6th, 5th, 4th, 3rd, and 2nd virtual circles (C7, C6, C5, C4, C3, C2) together with the traces (a) and (h) described in FIG. 7 , It is connected to the two 2-0th electrodes RX0 on the second virtual circle C2, and passes between the 1-0th electrode TX0 and the 1-7th electrode TX7 on the first virtual circle (not shown). It is connected to the 2-0th electrode RX0 located in the center.
  • the trace a is finished to be connected to the two 2-0 th electrodes RX0 on the second virtual circle C2 .
  • the trace b is connected to any one of the 2-1 th electrodes RX1 among the two 2-1 th electrodes RX1 connected in series with each other on the fourth virtual circle C4 .
  • the trace c is connected to any one of the 2-2 electrodes RX2 among the four 2-2 electrodes RX2 connected in series on the fourth virtual circle C4.
  • the trace d is connected to any one of the 2-3th electrodes RX3 among the two 2-3rd electrodes RX3 connected in series on the fourth virtual circle C4 .
  • three traces bcd are arranged together up to the fourth virtual circle C4. Specifically, the three traces bcd pass between the 1-6 electrode TX6 and the 1-7 electrode TX7 on the seventh virtual circle C7, and the second-second on the sixth virtual circle C6.
  • a fourth virtual circle passes between the 4th electrode RX4 and the 2-5th electrode RX5 and passes between the 1-6th electrode TX6 and the 1-7th electrode TX7 on the fifth virtual circle C5 . It is connected to the any one of the 2-1th electrode RX1, the one 2-2 electrode RX2, and the any one 2-3th electrode RX3 on (C4), respectively.
  • the trace e is connected to any one of the 2-4 electrodes RX4 among the two 2-4 electrodes RX4 connected in series on the sixth virtual circle C6.
  • the trace f is connected to any one of the 2-5 electrodes RX5 among the four 2-5 electrodes RX5 connected in series on the sixth virtual circle C6.
  • the trace g is connected to any one of the 2-6 electrodes RX6 among the four 2-6 electrodes RX6 connected in series on the sixth virtual circle C6.
  • trace h is connected in parallel to the two 2-7 electrodes RX7 on the sixth virtual circle C6.
  • three traces efg are arranged together up to the sixth virtual circle C6. Specifically, the three traces efg pass between the 1-4 electrodes TX4 and 1-5 electrodes TX5 on the seventh virtual circle C7, and pass between the first and fifth electrodes TX5 on the sixth virtual circle C6. Each of the 2-4 th electrode RX4 , the one 2-5 th electrode RX5 , and the one 2-6 th electrode RX6 are connected to each other. And, the trace h passes between the 1-5 electrode TX5 and the 1-6 electrode TX6 on the seventh virtual circle C7, and passes between the two 2-7 electrodes RX7 on the sixth virtual circle C6. ) are connected in parallel with
  • three traces bcd and three traces efg may be disposed in the semicircular portion omitted from FIG. 9 as well.
  • FIG. 11 is a view for explaining the number of traces of a touch sensor according to embodiments of the present invention.
  • the left traces include the traces according to FIGS. 7 and 10
  • the right traces include the traces according to FIGS. 8 and 10 .
  • 20 traces may be disposed on one side of the touch sensors 350 and 550 , and the other of the touch sensors 350 and 550 .
  • 17 traces may be disposed on one side.
  • 20 traces disposed on one side of the touch sensors 350 and 550 are respectively 2 traces for ESD on both sides, 4 traces for TX0, TX1, TX6, TX7, and traces for RX0 to RX7 It can consist of 8, 6 GUARD traces to prevent electrical contact between TX and RX.
  • 17 traces disposed on the other side of the touch sensors 350 and 550, 2 traces for ESD, 4 traces for TX2, TX3, TX4, TX5, 7 traces for RX1 to RX7, respectively, on both sides , can be composed of 4 guard traces (GUARD) to prevent electrical contact between TX and RX.
  • GUID guard traces
  • the touch sensors 350 and 550 shown in FIG. 3 or FIG. 5 may include a total of 37 traces, and among these traces, 23 active traces may be configured.
  • the active trace means the number of traces connected to the TXs and RXs except for 10 guard traces and 4 ESD traces from the total number of traces.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another example of FIG. 9
  • FIGS. 13 (a) and (b) are diagrams for explaining routing and the number of traces of the touch sensor illustrated in FIG. 12 .
  • the position of the trace efg is different from the position of the trace efg of FIG. 9 .
  • the trace efg is disposed together with the trace h.
  • the trace e is one of the 2-4 electrodes RX4 of the two 2-4 electrodes RX4 connected in series with each other on the sixth virtual circle C6. ) is associated with
  • the trace f is connected to any one of the 2-5 electrodes RX5 among the four 2-5 electrodes RX5 connected in series on the sixth virtual circle C6.
  • the trace g is connected to any one of the 2-6 electrodes RX6 among the four 2-6 electrodes RX6 connected in series on the sixth virtual circle C6.
  • trace h is connected in parallel to the two 2-7 electrodes RX7 on the sixth virtual circle C6.
  • the four traces efgh are arranged together up to the sixth virtual circle C6. Specifically, the four traces efgh pass between the 1st-5th electrode TX5 and the 1-6th electrode TX6 on the 7th imaginary circle C7, and pass between the 1st-5th electrodes TX6 on the 6th imaginary circle C6. connected to the 2-4 th electrode RX4, the one 2-5 electrode RX5, the one 2-6 electrode RX6, and the two 2-7 electrodes RX7 of .
  • three traces bcd and four traces efgh may be disposed in the semicircular portion omitted from FIG. 12 as well.
  • 21 traces may be disposed on one side of the touch sensor illustrated in FIG. 12
  • 18 traces may be disposed on the other side of the touch sensor shown in FIG. 12 .
  • 21 traces disposed on one side of the touch sensor shown in FIG. 12 are respectively 2 traces for ESD on both sides, 4 traces for TX0, TX1, TX6, TX7, and traces for RX0 to RX7 It can consist of 8, 7 GUARD traces to prevent electrical contact between TX and RX.
  • 18 traces disposed on the other side of the touch sensor shown in FIG. 12 are 2 traces for ESD on both sides, 4 traces for TX2, TX3, TX4, TX5, 7 traces for RX1 to RX7, respectively , can be composed of 5 traces for guard (GUARD) to prevent electrical contact between TX and RX.
  • GUID guard
  • the touch sensor shown in FIG. 12 may be configured with a total of 39 traces, and among these traces, 23 active traces may be configured.
  • the active trace means the number of traces connected to the TXs and RXs except for 12 guard traces and 4 ESD traces from the total number of traces.
  • FIG. 13 is a modified example of the touch sensor 350 shown in FIG. 3 .
  • the touch sensor 350 ′ shown in FIG. 13 has a plurality of first electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7, compared to the touch sensor 350 shown in FIG. 3 , There is a difference in that the plurality of second electrodes are composed of TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7.
  • the touch sensor 350 ′ shown in FIG. 13 also has the same technical effects as the touch sensor 350 shown in FIG. 3 , and the number of routing or traces can be configured in the same way.
  • FIG. 14 is a modified example of the touch sensor 550 shown in FIG. 5 .
  • the touch sensor 550 ′ shown in FIG. 14 has a plurality of first electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7, compared to the touch sensor 550 shown in FIG. 5 , There is a difference in that the plurality of second electrodes are composed of TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, and TX7.
  • the touch sensor 550 ′ shown in FIG. 14 also has the same technical effects as the touch sensor 550 shown in FIG. 5 , and the number of routing or traces can be configured in the same way.
  • Table 1 below compares the characteristics of the conventional touch sensor shown in FIG. 2 , the touch sensor according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 3 , and the touch sensor according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 . it is one ticket
  • 16, 17A, and 17B are diagrams for explaining another routing and trace arrangement structure of the touch sensor 550 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 .
  • the number of traces of the touch sensor 550 of FIG. 5 may be 43.
  • the number of traces of the touch sensor 550 of FIG. 5 slightly increased than the number of traces of the touch sensors of FIGS. 3, 5, and 12, the number of traces passing between the electrode (or pattern) and the electrode (or pattern) as a whole It can be reduced, and when considering the performance of the touch sensor, there is an advantage that the capacitance change amount (delta Cm) is formed larger.
  • the bundles A and B of the traces can be reduced to two, there is an advantage in that trace management is easy.
  • the 2-1 th electrodes RX1 , the 2-2 th electrodes RX2 , and the 2-3 th electrodes RX3 are disposed on the fourth virtual circle C4 . are divided into two groups (1st group and 2nd group). Each group includes RX2-RX3-RX2-RX1-RX2-RX3-RX2-RX1 sequentially arranged clockwise on the fourth virtual circle C4.
  • the 2-1 th electrodes RX1 of each group are connected in series, the 2-2 th electrodes RX2 are also connected in series, and the 2-3 th electrodes RX3 are also connected in series.
  • a trace connected to any one of the 2-1th electrode RX1 in the first group, a trace connected to one 2-2 electrode RX2, and a trace connected to one 2-3th electrode RX3 in the first group include a fifth Between the 1-6th electrode TX6 and the 1-7th electrode TX7 on the imaginary circle C5, the 2-5th electrode RX5 and the 2-6th electrode RX6 on the 6th imaginary circle C6 It is included in the trace bundle A, passing between the 1-6th electrode TX6 and the 1-7th electrode TX7 on the 7th virtual circle C7.
  • a trace connected to any one of the 2-1 th electrode RX1 in the second group, a trace connected to one 2-2 electrode RX2, and a trace connected to one 2-3 th electrode RX3 in the second group include a fifth Between the 1-3 th electrode TX3 and the 1-2 th electrode TX2 on the imaginary circle C5 and the 2-5 th electrode RX5 and the 2-6 th electrode RX6 on the sixth imaginary circle C6 It is included in the trace bundle B by passing between the 1-3 th electrode TX3 and the 1-2 th electrode TX2 on the seventh virtual circle C7.
  • the 2-4 th electrodes RX4 , the 2-5 th electrodes RX5 , the 2-6 th electrodes RX6 , and the 2-7 th electrodes RX7 disposed on the sixth virtual circle C6 are , divided into two groups (1st group and 2nd group). Each group includes RX4-RX5-RX6-RX7-RX6-RX5-RX4-RX5-RX6-RX7-RX6-RX5 sequentially clockwise on the sixth virtual circle C6.
  • the 2-4 electrodes RX4 of each group are connected in series, and the remaining electrodes except for one electrode located at one end among the 2-5 electrodes RX5 are also connected in series, and the 2-6 electrode RX6 ) are also connected in series, and the 2-7th electrodes RX7 are also connected in series.
  • the trace connected to the 2-7 electrode RX7 passes between the 1-5 electrode TX5 and the 1-6 electrode TX6 on the seventh virtual circle C7 and is included in the trace bundle B.
  • the trace connected to the 2-7 electrode RX7 passes between the 1-2 th electrode TX2 and the 1-1 th electrode TX1 on the seventh virtual circle C7 and is included in the trace bundle A.
  • one electrode located at one end of the 2-5 electrodes RX5 in the first group includes the 1-6 electrode TX6 and the 1-7 electrode TX7 on the seventh virtual circle C7 .
  • One electrode included in the trace bundle A passing between and located at one end among the 2-5 electrodes RX5 in the second group is the 1-2 electrode TX2 on the seventh virtual circle C7. ) and the 1-3 th electrode TX3 and included in the trace bundle B.
  • the 2-0-th electrode RX0 on the concentric circle and the two 2-0-th electrodes RX0 on the second imaginary circle C2 include the 1-1 electrode TX1 and the first electrode TX1 on the first imaginary circle C1. It is connected through the trace between the -2 electrode TX2 and the trace between the 1-5th electrode TX5 and the 1-6th electrode TX6.
  • Traces connected to one 2-0 electrode RX0 among the two 2-0 electrodes RX0 on the second virtual circle C2 are formed on the third, fifth, and seventh virtual circles C3, C5, and C7. It passes between the 1-6th electrode TX6 and the 1-7th electrode TX7 and is included in the trace bundle A.
  • the trace surrounds the 1-1 electrode RX1 located in the middle in the first group on the fourth virtual circle C4, and the 2-1 th electrode RX1 and the 2-2 electrode RX1 located at one end ( It passes between RX2 , and passes between the 2-5 th electrode RX5 and the 2-6 th electrode RX6 in the first group on the sixth virtual circle C6 .
  • FIG. 18A is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 1850 according to another embodiment of the present invention.
  • the touch sensor 1850 compared to the touch sensor 550 shown in FIG. 5 , includes second electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5. ) has fewer channels. Specifically, the number of channels of the second electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7 of the touch sensor 550 shown in FIG. 5 is 8, whereas the touch shown in FIG. 18A The number of channels of the second electrodes RX0 , RX1 , RX2 , RX3 , RX4 , and RX5 of the sensor 1850 is six.
  • the touch sensor 550 illustrated in FIG. 5 since the number of channels of the second electrode is greater than that of the touch sensor 1850 of FIG. 18A , the area per channel is smaller. Accordingly, the mutual capacitance change amount Cm between any adjacent first electrode and any second electrode of the touch sensor 550 of FIG. 5 is random with any adjacent first electrode of the touch sensor 1850 of FIG. 8 . is smaller than the mutual capacitance value (Cm) and the mutual capacitance variation value ( ⁇ Cm) between the second electrodes of On the other hand, since the touch sensor 1850 of FIG. 18A reduces the number of channels of the second electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, and RX5, the area per channel is larger than that of the touch sensor 550 of FIG.
  • the mutual capacitance value Cm and the mutual capacitance variation value ⁇ Cm between the adjacent arbitrary first electrode and the arbitrary second electrode may be increased. Furthermore, it is expected to increase the signal-to-noise ratio (SNR).
  • the number of second electrodes of the touch sensor 1850 of FIG. 18A is further reduced than the number of second electrodes of the touch sensor 550 of FIG. 5 , the number of traces may also be reduced.
  • the number of traces of the touch sensor 550 in FIG. 5 is 43, but the touch sensor 1850 in FIG. 18A is 39 You can further reduce traces with dogs. Specifically, it will be described later with reference to FIGS. 18B and 18C.
  • the touch sensor 1850 illustrated in FIG. 18A has substantially a cross-sectional area of the second-first electrode RX1 and a cross-sectional area of the second-second electrode RX2 . can be the same.
  • the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A is described by introducing the virtual circles of FIG. 4
  • the cross-sectional areas of the second electrodes RX1 and RX2 positioned on the fourth virtual circle C4 are substantially the same.
  • the second electrodes RX1 and RX2 positioned on the fourth virtual circle C4 may be alternately arranged.
  • any one of the first electrodes TX0 to TX7 positioned on the third virtual circle C3 is formed on the first electrode TX0 and the fifth virtual circle C5 .
  • a portion of the second-first electrode RX1 and a portion of the second-second electrode RX2 may be disposed between the first electrode TX0 of any one of the first electrodes TX0 to TX7.
  • the cross-sectional area of the 2-3 th electrode RX3 and the cross-sectional area of the 2-5 electrode RX5 are compared to the touch sensor 550 illustrated in FIG. 5 . may be substantially the same.
  • the cross-sectional area of the 2-4th electrode RX4 may be half of the cross-sectional area of the 2-3rd electrode RX3 and the cross-sectional area of the 2-5th electrode RX5
  • the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A is , if described by introducing the virtual circles of FIG. 4 , the second electrodes RX3 , RX4 , and RX5 positioned on the sixth virtual circle C6 may be arranged to repeat in the order of RX3-RX4-RX5-RX4. .
  • any one of the first electrodes TX0 to TX7 positioned on the fifth virtual circle C5 is formed on the first electrode TX0 and the seventh virtual circle C7.
  • a part of the 2-3rd electrode RX3, the entirety of the 2-4th electrode RX4, and the 2-5th electrode A part of (RX5) may be placed.
  • 18B and 18C are diagrams for explaining the routing and trace connection structure of the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A .
  • the 2-1 th electrodes RX1 and the 2-2 nd electrodes RX2 disposed on the fourth virtual circle C4 include two groups (the first group and the second electrode RX2 ). 2nd group). Each group includes RX1-RX2-RX1-RX2 sequentially arranged in a clockwise direction on the fourth virtual circle C4. The second-first electrodes RX1 of each group are connected in series, and the second-second electrodes RX2 of each group are also connected in series.
  • a trace connected to any one of the 2-1th electrode RX1 in the first group and a trace connected to a trace connected to one 2-2nd electrode RX2 in the first group include the 1-6th electrode on the fifth imaginary circle C5. Between the TX6 and the 1-7th electrode TX7, between the 2-5th electrode RX5 and the 2-4th electrode RX4 on the 6th imaginary circle C6, and on the 7th imaginary circle C7 It passes between the 1-6 electrode TX6 and the 1-7 electrode TX7 and is included in the trace bundle A.
  • a trace connected to any one of the 2-1 th electrode RX1 and a trace connected to one 2 - 2 electrode RX2 in the second group are the 1-3 th electrodes TX3 on the fifth virtual circle C5 .
  • the 2-3 th electrodes RX3 , 2-4 th electrodes RX4 , and 2-5 th electrodes RX5 disposed on the sixth virtual circle C6 include two groups (a first group and a second electrode RX5 ). Divide into 2 groups). Each group includes RX3-RX4-RX5-RX4-RX3-RX4-RX5-RX4 sequentially arranged clockwise on the sixth virtual circle C6.
  • the 2-3th electrodes RX3 of each group are connected in series, the remaining electrodes except for one electrode located at one end of the 2-4th electrodes RX4 are also connected in series, and the 2-5th electrode RX5 ) are also connected in series.
  • a trace connected to any one 2-3th electrode RX3, a trace connected to one 2-4 electrode RX4, and a trace connected to one 2-5 electrode RX5 in the first group include a seventh It passes between the 1st-5th electrode TX5 and the 1st-6th electrode TX6 on the virtual circle C7 and is included in the trace bundle B.
  • a trace connected to any one 2-3th electrode RX3 in the second group, a trace connected to one 2-4 electrode RX4, and a trace connected to one 2-5 electrode RX5 in the second group include a seventh It passes between the 1-2 th electrode TX2 and the 1-1 th electrode TX1 on the virtual circle C7 and is included in the trace bundle A.
  • one electrode located at one end of the 2-4 electrodes RX4 in the first group includes the 1-6 electrode TX6 and the 1-7 electrode TX7 on the seventh virtual circle C7.
  • One electrode included in the trace bundle A passing between and located at one end of the 2-4 electrodes RX4 in the second group is the 1-2 electrode TX2 on the seventh virtual circle C7.
  • the 1-3 th electrode TX3 and included in the trace bundle B is the 1-3 th electrode TX3 and included in the trace bundle B.
  • the 2-0-th electrode RX0 on the concentric circle and the two 2-0-th electrodes RX0 on the second imaginary circle C2 are the 1-1 electrode TX1 and the first electrode TX1 on the first imaginary circle C1. It is connected through the trace between the -2 electrode TX2 and the trace between the 1-5th electrode TX5 and the 1-6th electrode TX6.
  • Traces connected to one 2-0 electrode RX0 among the two 2-0 electrodes RX0 on the second virtual circle C2 are formed on the third, fifth, and seventh virtual circles C3, C5, and C7. It passes between the 1-6th electrode TX6 and the 1-7th electrode TX7 and is included in the trace bundle A.
  • the trace surrounds the 1-1 electrode RX1 located in the middle in the first group on the fourth virtual circle C4, and the 2-1 th electrode RX1 and the 2-2 electrode RX1 located at one end ( It passes between the RX2 , and passes between the 2-5 th electrode RX5 and the 2-4 th electrode RX4 in the first group on the sixth virtual circle C6 .
  • the touch sensor 1850 of FIG. 18A may include a total of 39 traces.
  • 19 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 1950 according to another embodiment of the present invention.
  • the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 includes first electrodes TX0, ..., TX7 and second electrodes RX0, ..., RX5. Although the arrangement and diameter are the same, the widths of some electrodes of the first electrodes TX0, ..., TX7 and the second electrodes RX0, ..., RX5 are different. This is to improve coordinate accuracy in the outer portion of the touch sensor 1850 of FIG. 18A .
  • the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 is compared with the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , the third virtual circle C3 and the fifth virtual circle (
  • the widths of the first electrodes TX0, ..., TX7 positioned on C5 are longer, whereas the second electrodes RX1, . . . , RX5 are narrower, and the widths of the first electrodes TX0, ..., TX7 positioned on the seventh virtual circle are narrower.
  • the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 compared to the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , the first electrode positioned on the third virtual circle C3 and the fifth virtual circle C5 .
  • the widths of the electrodes TX0, ..., TX7 are 0.2 mm longer, while the widths of the second electrodes RX1, ..., RX5 positioned on the fourth virtual circle C4 and the sixth virtual circle C6 are 0.1 mm narrower, and the widths of the first electrodes TX0, ..., TX7 positioned on the seventh virtual circle are 0.5 mm narrower.
  • the routing and trace connection structure of the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 may be configured as shown in FIGS. 18B and 18C .
  • the touch sensor 1850 of increases the cross-sectional area of the second electrodes RX0, ..., RX5 by reducing the number of RX channels. Accordingly, the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A may increase the mutual capacitance value Cm and the mutual capacitance change amount ⁇ Cm more than the touch sensor 550 of FIG. 5 . Meanwhile, since the touch sensor 1950 of FIG. 19 has the same arrangement of electrodes as the touch sensor 1850 of FIG. 18A , characteristics similar to those of the touch sensor 1850 of FIG. 18A may be obtained.
  • Table 2 below shows the characteristics of the touch sensor 150 shown in FIG. 2 , the touch sensor 550 shown in FIG. 5 , the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 .
  • This is a comparison table.
  • the touch sensor_1 of FIG. 5 is due to the routing and trace connection of FIGS. 11 or 13
  • the touch sensor_2 of FIG. 5 is due to the routing and trace connection of FIGS. 16 and 17 .
  • FIG. 21 shows the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5, the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A, and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 in order to obtain the simulation results shown in Table 2. It is a simulation that confirms the base mutual capacitance value (Cm) in an untouched state.
  • the solid line is a point indicating the optimal amount of mutual capacitance change, and the dotted line is a point indicating the worst amount of mutual capacitance change.
  • each candidate group of Max diff node and min diff node is selected and simulated, and as shown in Table 2, among them, max delta Cm and min delta Cm can be arranged, and the self-capacitance value (Cs) for each sensor ) could be compared.
  • FIG. 22A to 22C show actual simulation output data in the state of FIG. 21 .
  • FIG. 22 is simulation output data of the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5
  • FIG. 22(b) is simulation output data of the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A.
  • (c) of FIG. 22 is simulation output data of the touch sensor 1950 shown in FIG.
  • FIG. 23A to 23C show mutual capacitance in the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5 , the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 . These are graphs comparing how much Cm changes at the point where the amount of change ( ⁇ Cm) occurs as the maximum (Max) and the minimum (Min).
  • ⁇ Cm amount of change
  • FIG. 23(b) simulation output data of the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A
  • FIG. 23(c) of FIG. 23 is simulation output data of the touch sensor 1950 shown in FIG.
  • the maximum mutual capacitance change (Max delta Cm) was 101.3 (fF)
  • Max Delta Cm/C was confirmed to be 35.5%
  • the minimum mutual capacitance change amount (Min delta Cm) was 49.2 ( fF)
  • Min Delta Cm/C was found to be 17.3%.
  • the Max delta Cm is an increase of about 53%
  • the Min delta Cm is an increase of about 27%, compared to the touch sensor_2 550 of FIG. 5 .
  • FIG. 24 (a) to (c) are self-electrostatic in each of the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5 , the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 .
  • This is the output data that simulates the capacity (Cs).
  • (a) of FIG. 24 is simulation output data of the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5
  • FIG. 24 (b) is simulation output data of the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A.
  • (c) of FIG. 24 is simulation output data of the touch sensor 1950 shown in FIG.
  • FIG. 25 is a touch sensor_2 550 shown in FIG. 5 to obtain the results of simulation 1 (Sim.1), simulation 2 (Sim.2), and simulation 3 (Sim.3) described in Table 2, FIG. Three simulations (Sim.1, Sim.2, Sim.3) were performed with 5 phi conductive rods for the touch sensor 1850 shown in 18a and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19, respectively. look.
  • the left figure shows a straight line touch
  • the middle figure shows theta line touch
  • the right figure shows a wheel touch.
  • FIG. 26 shows the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5 , the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 by performing a straight line touch in the left drawing of FIG. It is a diagram simulating the maximum error and the RMS error in one case, and FIG. 27 is the maximum error and the RMS error for each position (1, 2, 3, 4). It is a graph.
  • (a) is the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5
  • (b) is the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A
  • (c) is the touch sensor shown in FIG. 19 ( 1950) means.
  • FIG. 28 shows the theta line touch in the middle view of FIG. 25 to the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5 , the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 , respectively. It is a diagram simulating the maximum error and the RMS error in one case, and FIG. 29 is a graph of the maximum error and the RMS error for each angle (1, 2, 3). . 28, (a) is the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5, (b) is the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A, (c) is the touch sensor shown in FIG. 19 ( 1950) means.
  • FIG. 30 shows that the wheel touch of the right drawing of FIG. 25 is performed on the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5 , the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A , and the touch sensor 1950 shown in FIG. 19 , respectively. It is a diagram simulating the maximum error and the RMS error in the case of the case, and FIG. 31 is a graph of the maximum error and the RMS error for each wheel position 1 and 2 .
  • FIG. 30 (a) is the touch sensor_2 550 shown in FIG. 5, (b) is the touch sensor 1850 shown in FIG. 18A, (c) is the touch sensor shown in FIG. 19 ( 1950) means.
  • 32 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 3250 according to another embodiment of the present invention.
  • a touch sensor 3250 includes second electrodes ( excluding the 2-0 th electrode RX0 ) compared to the touch sensor 350 illustrated in FIG. 3 . There is a difference in configuration in RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7).
  • the touch sensor 3250 of FIG. 32 includes the 2-1 th electrodes RX1 and 2-2 th electrodes disposed on the fourth virtual circle C4.
  • the electrodes RX2 and 2-3 electrodes RX3 are included, and are arranged so that the sequence of RX1-RX2-RX3 is repeated.
  • One 2-1 th electrode RX1 , one 2-2 electrode RX2 , and one 2-3 th electrode RX3 are disposed between TX0 .
  • one 2-1 electrode RX1 , one 2-2 electrode RX2 , and one 2-3 electrode RX3 may have substantially the same cross-sectional area.
  • the touch sensor 3250 of FIG. 32 includes 2-4 th electrodes RX4 , 2-5 th electrodes RX5 , 2-6 th electrodes RX6 , and It includes the 2-7th electrodes RX7, and is arranged so that the sequence of RX4-RX5-RX6-RX7 is repeated. And, any one electrode TX0 of the first electrodes TX0 to TX7 on the fifth imaginary line C5 and any one electrode among the first electrodes TX0 to TX7 on the seventh imaginary line C7
  • One 2-4 electrode RX4 , one 2-5 electrode RX5 , one 2-6 electrode RX6 , and one 2-7 electrode RX7 are disposed between TX0 do.
  • one 2-4 electrode RX4 , one 2-5 electrode RX5 , one 2-6 electrode RX6 , and one 2-7 electrode RX7 are substantially the same as each other. It may have a cross-sectional area.
  • FIG. 33 is a diagram showing a routing and trace connection structure of the touch sensor 3250 shown in FIG. 32 .
  • the 2-1 th electrodes RX1 disposed on the fourth imaginary circle C4 are connected in parallel to each other through traces, and the 2-3 th electrode RX3 ) are also connected in parallel to each other through traces. Meanwhile, the 2-2 electrodes RX2 are connected in series through a trace.
  • the 2-1 th electrodes RX1 are connected in parallel through a trace connected to one side of each of the 2-1 th electrodes RX1 , and the 2-3 th electrodes RX3 are respectively connected with the 2-3 th electrodes RX3 . They are connected in parallel through a trace connected to the other side of them.
  • the 2-2nd electrodes RX2 are connected in series to adjacent ones, and the trace connecting the two 2-2nd electrodes RX2 that are overlapped with each other is the two 2-2 electrodes RX2 that are overlapped with each other. It passes between the 2-3 th electrode RX3 and the 2-1 th electrode RX1 disposed therebetween.
  • 2-4 th electrodes RX4 disposed on the sixth virtual circle C6 are connected in parallel to each other through traces, and 2-7 th electrodes RX7 are also connected to each other in parallel through traces. Meanwhile, the 2-5 electrodes RX5 are connected in series through a trace, and the 2-6 electrodes RX6 are also connected in series through a trace.
  • the 2-4th electrodes RX4 are connected in parallel through a trace connected to one side of each of the 2-4th electrodes RX4 , and the 2-7th electrodes RX7 are respectively connected to the 2-7th electrodes RX7 They are connected in parallel through a trace connected to the other side of them.
  • the 2-5th electrodes RX5 are connected in series with each other, and the trace connecting the two 2-5th electrodes RX5 that are overlapped with each other is the two 2-5th electrodes RX5 that are overlapped with each other. It passes between the 2-7th electrode RX7 and the 2-4th electrode RX4 disposed therebetween.
  • the 2-6th electrodes RX6 are connected in series to adjacent ones, and a trace connecting the two 2-6th electrodes RX6 that are overlapped with each other is a trace connecting the two 2-6 electrodes RX6 that are overlapped with each other. It passes between the 2-7th electrode RX7 and the 2-4th electrode RX4 disposed therebetween.
  • the second electrodes RX1 , RX2 , RX3 , RX4 excluding the 2-0 electrode RX0 shown in FIG. 32 .
  • the arrangement structure and routing structure of RX5, RX6, RX7) may be introduced.
  • 34 is a view for explaining the electrode pattern structure of the touch sensor 3450 according to another embodiment of the present invention.
  • the touch sensor 3450 according to another embodiment of the present invention has a configuration difference in that the number of channels of the second electrodes is reduced compared to the touch sensor 3250 illustrated in FIG. 2 .
  • the second electrodes RX0 to RX7 constitute 8 channels
  • the second electrodes RX0 to RX5 constitute 6 channels. make up
  • the touch sensor 3450 of FIG. 34 includes the 2-1 th electrodes RX1 and the 2-2 th electrodes RX2 disposed on the fourth virtual circle C4 . ), and the sequence of RX1-RX2 is arranged to repeat. And, any one of the first electrodes TX0 to TX7 on the third imaginary line C3 and any one of the first electrodes TX0 to TX7 on the fifth imaginary line C5
  • One 2-1 th electrode RX1 and one 2-2 th electrode RX2 are disposed between TX0.
  • one 2-1 electrode RX1 and one 2-2 electrode RX2 may have substantially the same cross-sectional area.
  • the touch sensor 3450 of FIG. 34 includes 2-3 th electrodes RX3 , 2-4 th electrodes RX4 , and 2-5 th electrodes RX5 disposed on the sixth virtual circle C6 .
  • the sequence of RX3-RX4-RX5 is arranged to be repeated.
  • One 2-3 th electrode RX3 , one 2-4 electrode RX4 , and one 2-5 electrode RX5 are disposed between TX0 .
  • one 2-4 electrode RX3 , one 2-4 electrode RX4 , and one 2-5 electrode RX5 may have substantially the same cross-sectional area.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating a routing and trace connection structure of the touch sensor 3450 shown in FIG. 34 .
  • the second-first electrodes RX1 disposed on the fourth virtual circle C4 are connected in parallel to each other through traces, and the second-second electrode RX2 ) are also connected in parallel to each other through traces.
  • the 2-1 th electrodes RX1 are connected in parallel through a trace connected to one side of each of the 2-1 th electrodes RX1 , and the 2-3 th electrodes RX3 are respectively connected with the 2-3 th electrodes RX3 . They are connected in parallel through a trace connected to the other side of them.
  • the 2-3rd electrodes RX3 disposed on the sixth virtual circle C6 are connected in parallel to each other through a trace, and the 2-5th electrodes RX5 are also connected to each other in parallel through a trace. Meanwhile, the 2-4 electrodes RX4 are connected in series through a trace.
  • the 2-3rd electrodes RX3 are connected in parallel through a trace connected to one side of each of the 2-3rd electrodes RX3 , and the 2-5th electrodes RX5 are respectively connected to the 2-5th electrodes RX5 . They are connected in parallel through a trace connected to the other side of them.
  • the 2-4th electrodes RX4 are connected in series with each other, and the trace connecting the two 2-4th electrodes RX4 that are overlapped with each other is the two 2-4th electrodes RX4 that are overlapped with each other. It passes between the 2-5 th electrode RX5 and the 2-3 th electrode RX3 disposed therebetween.
  • the arrangement structure and routing structure of RX5) may be introduced.

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Abstract

본 발명은 터치 센서 및 터치 입력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원형의 단일층으로 형성된 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 원형의 터치 센서를 포함하고, 상기 터치 센서는 단일 층에 배치되고 중심을 공통으로 하는 다수의 가상원 상에 서로 이격되어 배열된 다수의 전극들을 포함한다.

Description

터치 센서 및 이를 포함하는 터치 입력 장치
본 발명은 터치 센서 및 터치 입력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원형의 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치에 관한 것이다.
컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 터치 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.
기술의 발전에 따라, 웨어러블 컴퓨터(wearable computer)에 대한 개발이 가속화되고 있다. 웨어러블 컴퓨터는 옷이나 시계, 안경, 액세서리처럼 자연스럽게 몸에 착용하고 다닐 수 있는 컴퓨터를 나타낸다.
스마트폰과 태블릿 PC는 손가락이나 터치팬 하나로 편리하게 사용할 수 있으나, 주머니 또는 가방에 넣어 다니거나 손에 들고 다녀야하는 불편함이 존재할 수 있다.
이에 반해, 웨어러블 컴퓨터는 손목에 차거나 안경처럼 쓰고 다닐 수 있기 때문에 스마트폰이나 태블릿 PC에 비해 휴대성이 보다 용이할 수 있다. 특히, 웨어러블 컴퓨터의 일종이며, 터치 입력 장치의 일종으로서, 일기, 메시지, 알림, 주식 시세 등 다양한 서비스를 무선을 통하여 검색할 수 있는 팔목 시계, 즉 스마트 워치에 대한 다양한 제품이 나타나고 있다. 특히, 종래의 스마트 워치 중에는 원형의 터치 화면을 갖는 제품들이 존재한다. 일 예를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 스마트 워치의 일 예에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스마트 워치에 포함된 터치 센서의 패턴 구조를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 스마트 워치(100)에는 도 2에 도시된 바와 같은 패턴을 가진 터치 센서(150)가 포함될 수 있다.
도 2에 도시된 상기 터치 센서(150)의 패턴은, 단일 층(one layer)에 열 방향을 따라 구동 전극(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)이 배치되고, 행 방향을 따라 수신 전극(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)이 배치된다. 이와 같이, 도 2에 도시된 터치 센서(150)는 단일 층에 구동 전극(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)과 수신 전극(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)이 서로 직교하도록 배치(이하, '직교 패턴')된다.
도 2에 도시된 종래의 직교 패턴 구조를 갖는 터치 센서(150)는, 터치 센서(150) 가장자리 부분에 온전한 마름모 꼴의 형상을 갖지 않는 터치 전극(이하, '왜곡 전극'이라 함)들이 배치되어 있기 때문에, 상기 왜곡 전극들이 위치한 가장자리 부분에서 터치 센싱 성능이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 문제는 특히, 터치 센서(150)의 가장자리 부분을 시계 또는 반시계 방향으로 슬라이딩 터치(이하, '휠 터치')를 할 경우에 센싱 신호가 약해지거나 사라지는 문제가 발생하여 상기 휠 터치에 의한 특정 기능이 실행되지 않는 문제가 발생한다.
또한, 터치 센서(150)의 중앙부에 위치한 터치 전극들의 형상과 상기 왜곡 전극들의 형상이 다르기 때문에, 터치 센서(150)가 뮤추얼 모드(mutual mode)로 구동 시, 서로 인접한 구동 전극과 수신 전극 사이의 상호 정전용량 변화량(Cm)이 균일하지 않다.
또한, 터치 센서(150)가 구동 전극들과 수신 전극들 모두에 구동 신호를 공급하여 자기 정전용량 변화량(self cap)을 센싱하는 셀프 모드(self mode)로 구동 시, 터치 센서(150)의 중앙부에 위치한 터치 전극들의 형상과 상기 왜곡 전극들의 형상이 다르기 때문에, 모든 전극들에서의 자기 정전용량 변화량(Cs)도 동일하지 않은 문제도 존재한다.
또한, 스마트 워치는, 특히 전력소모를 줄여 오랫동안 충전없이 연속해서 사용하는 전력소모 특성을 갖는 것이 중요한데, 상기 터치 센서(150)의 왜곡 전극들을 구동하기 위한 불필요한 전력소모가 발생되는 문제가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 원형의 터치 센서의 가장자리 부분의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 원형의 터치 센서 내의 각 전극에서의 상호 정전용량 변화량(Cm) 또는/및 자기 정전용량 변화량(Cs)이 균일한 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 원형의 터치 센서의 전력소모를 줄일 수 있는 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치를 제공한다.
또한, 원형의 터치 센서의 중앙부에서의 터치 여부를 센싱할 수 있는 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치를 제공한다.
또한, 원형의 터치 센서에서의 라우팅 방식과 트레이스 연결 구조를 제공할 수 있는 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 원형의 터치 센서를 포함하고, 상기 터치 센서는 단일 층에 배치되고 중심을 공통으로 하는 다수의 링 또는 다수의 고리 형상 내에 소정 간격 이격되어 배열된 다수의 전극들을 포함한다.
여기서, 상기 터치 센서의 중앙부에는 원형의 전극이 추가로 더 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 원형의 터치 센서를 포함하고, 상기 터치 센서는 단일 층에 배치되고 중심을 공통으로 하는 다수의 가상원 상에 서로 이격되어 배열된 다수의 전극들을 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서는, 다수의 제1 전극들과 다수의 제2 전극들을 포함하고, 상기 다수의 제1 전극들은, 제1 그룹의 제1 전극들; 상기 제1 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제2 그룹의 제1 전극들; 상기 제2 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제3 그룹의 제1 전극들; 및 제3 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제4 그룹의 제1 전극들;을 포함하고, 상기 다수의 제2 전극들은, 상기 제1 그룹의 제1 전극들과 상기 제2 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 하나 또는 다수의 제2-0 전극; 상기 제2 그룹의 제1 전극들과 제3 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 다수의 제2-1 전극들, 다수의 제2-2 전극들 및 다수의 제2-3 전극들; 및 상기 제3 그룹의 제1 전극들과 제4 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 다수의 제2-4 전극들, 다수의 제2-5 전극들, 다수의 제2-6 전극들 및 다수의 제2-7 전극들;을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서는, 다수의 제1 전극들과 다수의 제2 전극들을 포함하고, 상기 다수의 제1 전극들은, 제1 그룹의 제1 전극들; 상기 제1 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제2 그룹의 제1 전극들; 상기 제2 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제3 그룹의 제1 전극들; 및 제3 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제4 그룹의 제1 전극들;을 포함하고, 상기 다수의 제2 전극들은, 상기 제1 그룹의 제1 전극들과 상기 제2 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 하나 또는 다수의 제2-0 전극; 상기 제2 그룹의 제1 전극들과 제3 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 다수의 제2-1 전극들 및 다수의 제2-2 전극들; 및 상기 제3 그룹의 제1 전극들과 제4 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 다수의 제2-3 전극들, 다수의 제2-4 전극들 및 다수의 제2-5 전극들;을 포함한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치를 사용하면, 원형의 터치 센서의 가장자리 부분의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 원형의 터치 센서 내의 각 전극에서의 상호 정전용량 변화량(Cm) 또는/및 자기 정전용량 변화량(Cs)이 균일한 이점이 있다.
또한, 원형의 터치 센서의 전력소모를 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 원형의 터치 센서의 중앙부에서의 터치 여부를 센싱할 수 있는 이점이 있다. 나아가 물방울과 터치를 구별할 수 있는 이점도 있다.
또한, 원형의 터치 센서에서의 라우팅 방식과 트레이스 연결 구조를 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 스마트 워치의 일 예에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스마트 워치에 포함된 터치 센서의 패턴 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서(350)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 터치 센서(350)에 포함된 다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)의 배열 구조를 설명하기 위한 보조 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 터치 센서(350)에서 발생될 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 10은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서에 포함된 다수의 전극들의 라우팅(Routing)을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태들에 따른 터치 센서의 트레이스(trace) 개수를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 9의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 13은 도 12에 따른 터치 센서의 라우팅과 트레이스 개수를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 3에 도시된 터치 센서(350)의 변형된 예이다.
도 15는 도 5에 도시된 터치 센서(550)의 변형된 예이다.
도 16, 도 17a 및 도 17b는 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)의 또 다른 라우팅과 트레이스 배치 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 18a은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(1850)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 18b 및 도 18c는 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)의 라우팅과 트레이스 연결구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(1950)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 표 2에 기재된 시뮬레이션 결과를 얻기 위한 시뮬레이션 환경(simulation environments)을 도시한 것으로, YOCTA 스택-업(stack-up)을 반영한 것이다.
도 21은, 표 2에 기재된 시뮬레이션의 결과를 얻기 위해서, 도 5에 도시된 터치 센서(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950)에 터치가 이뤄지지 않은 상태(untouched)에서, 기준(base) 상호 정전용량 값(Cm)을 확인한 시뮬레이션 모습이다.
도 22의 (a) 내지 (c)는 도 21의 상태에서의 실제 시뮬레이션 출력 데이터를 보여준다.
도 23의 (a) 내지 (c)는, 도 5에 도시된 터치 센서(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950)에서 상호 정전용량 변화량(ΔCm)이 최대(Max) 및 최소(Min)로 발생하는 지점에서 얼마나 Cm이 변하는지를 비교한 그래프들이다.
도 24의 (a) 내지 (c)는 도 5에 도시된 터치 센서(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에서의 자기 정전용량(Cs)를 시뮬레이션한 출력 데이터이다.
도 25는 표 2에 기재된 시뮬레이션1(Sim.1), 시뮬레이션2(Sim.2) 및 시뮬레이션3(Sim.3)의 결과를 얻기 위해서, 도 5에 도시된 터치 센서(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에 대해서 5 파이(phi) 도전봉으로 3가지 시뮬레이션(Sim.1, Sim.2, Sim.3)을 진행한 모습이다.
도 26은 도 25의 좌측 도면의 직선 라인 터치를 도 5에 도시된 터치 센서(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에 수행한 경우의 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)를 시뮬레이션한 도면이다.
도 27은 위치(1, 2, 3, 4) 별 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)의 그래프이다.
도 28은 도 25의 가운데 도면의 세타 라인 터치를 도 5에 도시된 터치 센서(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에 수행한 경우의 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)를 시뮬레이션한 도면이다.
도 29는 각도(1, 2, 3) 별 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)의 그래프이다.
도 30은 도 25의 우측 도면의 휠 터치를 도 5에 도시된 터치 센서(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에 수행한 경우의 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)를 시뮬레이션한 도면이다.
도 31는 휠 위치(1, 2) 별 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)의 그래프이다.
도 32는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(3250)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 33은 도 32에 도시된 터치 센서(3250)의 라우팅 및 트레이스 연결 구조를 보여주는 도면이다.
도 34은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(3450)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 도 34에 도시된 터치 센서(3450)의 라우팅 및 트레이스 연결 구조를 보여주는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 형태를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 형태는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 형태는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 형태에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 형태로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 형태 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 실시 형태에 따른 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 입력 장치를 설명한다.
여기서, 본 발명의 여러 실시 형태에 따른 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치를 설명함에 있어서, 스마트 워치를 하나의 예로서 설명하나, 이는 하나의 예시일 뿐, 스마트 워치와 같이 원형의 화면을 갖거나, 원형에 유사한 형상, 예를 들어, 타원형 또는 장방형의 터치 화면을 갖는 터치 입력 장치에도 본 발명의 기술적 사상 또는 특징이 그대로 적용될 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서(350)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서(350)는 원형의 구조를 가지며, 단일 층(one layer)에 배열된 다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)을 포함한다.
다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)은 소정의 직경(diameter)을 갖는 원 내에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 여기서, 상기 원의 직경은 대략 35mm일 수 있다. 상기 원 내에 배열된 다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)은 소정 배열로 배열될 수 있다.
다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)은 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)과 다수의 제2 전극들(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)을 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서(350)가 뮤추얼 센싱 모드로 구동 시, 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 터치 구동 신호를 출력하는 구동 전극일 수 있고, 다수의 제2 전극들(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)은 감지 신호를 수신하는 수신 전극일 수 있다. 여기서, 반대로, 다수의 제1 전극들이 수신 전극이고, 다수의 제2 전극들이 구동 전극일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서(350)가 셀프 센싱 모드로 구동 시, 다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)은 터치 구동 신호를 출력하고, 감지 신호를 수신할 수 있다.
다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 1개의 그룹으로 그룹핑될 수 있고, 터치 센서(350)는 이렇게 그룹핑된 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)을 복수로 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(350)는 제1 그룹의 제1 전극들, 제2 그룹의 제1 전극들, 제3 그룹의 제1 전극들 및 제4 그룹의 제1 전극들을 포함할 수 있다. 각 그룹의 서로 대응되는 제1 전극(예를 들어, TX0)들은 트레이스(trace)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 그룹의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 중앙부에 원형으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 각각의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 부채꼴 형상을 가질 수 있다. 여기서, 부채꼴 형상이란, 기하학적으로 완벽한 부채꼴뿐만 아니라, 상기 부채꼴에 닮거나 유사한 형상을 포함한다. 따라서, 중앙부에 원형으로 배치된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)의 형상은 도 3에서는 완벽한 부채꼴 형상이나, 부채꼴의 각 부분(또는 상기 부채꼴보다 반지름이 작은 다른 부채꼴)이 제거된 형상도 부채꼴 형상에 포함되는 것으로 이해해야 한다. 제1 그룹의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 각각의 단면적은 서로 동일할 수 있다.
제2 그룹의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 제1 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 링형 또는 고리 형상 내에 서로 이격되어 배열되며, 배열 순서는 제1 그룹의 제1 전극들의 배열 순서와 대응될 수 있다. 제2 그룹의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 각각의 단면적은 서로 동일할 수 있다.
제3 그룹의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 제2 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 링형 또는 고리 형상 내에 서로 이격되어 배열되며, 배열 순서는 제2 그룹의 제1 전극들의 배열 순서와 대응될 수 있다. 제3 그룹의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 각각의 단면적은 서로 동일할 수 있다.
제4 그룹의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 제3 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 링형 또는 고리 형상 내에 서로 이격되어 배열되며, 배열 순서는 제3 그룹의 제1 전극들의 배열 순서와 대응될 수 있다. 제4 그룹의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 각각의 단면적은 서로 동일할 수 있다.
제1 그룹의 제1 전극들과 제2 그룹의 제1 전극들 사이에 하나 또는 다수의 제2-0 전극(RX0)이 배치될 수 있다. 하나 또는 다수의 제2-0 전극(RX0)는 링형 또는 고리 형상을 가질 수 있다.
제2 그룹의 제1 전극들과 제3 그룹의 제1 전극들 사이에 다수의 제2-1 전극(RX1)들, 다수의 제2-2 전극(RX2)들 및 다수의 제2-3 전극(RX3)들이 배치될 수 있다. 다수의 제2-1 전극(RX1)들, 다수의 제2-2 전극(RX2)들 및 다수의 제2-3 전극(RX3)들은 링형 또는 고리형상 내에 서로 이격되어 배열될 수 있다. 배열 순서는 제2-1 전극(RX1), 제2-2 전극(RX2), 제2-3 전극(RX3) 및 제2-4 전극(RX4)의 순서가 시계 또는 반시계 방향으로 반복되는 것일 수 있다. 여기서, 다수의 제2-1 전극(RX1)들은 4개일 수 있고, 다수의 제2-2 전극(RX2)들은 8개일 수 있으며, 다수의 제2-3 전극(RX3)들은 4개일 수 있다. 제2-1 전극(RX1)과 제2-3 전극(RX3)의 단면적은 제2-2 전극(RX2)의 단면적의 2배일 수 있다. 여기서, 배열 순서는 제2-1 전극(RX1), 제2-2 전극(RX2), 제2-3 전극(RX3)의 순서가 시계 또는 반시계 방향으로 반복되는 순서일 수 있다.
제2-1 전극(RX1)은 제2 그룹 내의 인접한 2개의 제1 전극(예를 들어, TX1과 TX2/ TX3와 TX4 / TX5와 TX6 /TX7과 TX0)과 제3 그룹 내의 인접한 2개의 제1 전극(예를 들어, TX1과 TX2) 사이에 배치될 수 있다. 제2-3 전극(RX3)은 제2 그룹 내의 인접한 2개의 제1 전극(예를 들어, TX2과 TX3)과 제3 그룹 내의 인접한 2개의 제1 전극(예를 들어, TX2과 TX3) 사이에 배치될 수 있다.
제3 그룹의 제1 전극들과 제4 그룹의 제1 전극들 사이에 다수의 제2-4 전극(RX4)들, 다수의 제2-5 전극(RX5)들, 다수의 제2-6 전극(RX6)들 및 다수의 제2-7 전극(RX7)들이 배치될 수 있다. 다수의 제2-4 전극(RX4)들, 다수의 제2-5 전극(RX5)들, 다수의 제2-6 전극(RX6)들 및 다수의 제2-7 전극(RX7)들은 링형 또는 고리형상 내에 서로 이격되어 배열될 수 있다. 배열 순서는 제2-4 전극(RX4), 제2-5 전극(RX5), 제2-6 전극(RX6), 제2-7 전극(RX7), 제2-6 전극(RX6) 및 제2-5 전극(RX5)의 순서가 시계 또는 반시계 방향으로 반복되는 것일 수 있다. 여기서, 다수의 제2-4 전극(RX4)들은 4개일 수 있고, 다수의 제2-5 전극(RX5)들은 8개일 수 있으며, 다수의 제2-6 전극(RX6)들은 8개일 수 있으며, 다수의 제2-7 전극(RX7)들은 4개일 수 있다. 제2-4 전극(RX4)과 제2-7 전극(RX7)의 단면적은 제2-5 전극(RX5) 또는 제2-6 전극(RX6)의 단면적의 2배일 수 있다. 여기서, 배열 순서는 제2-4 전극(RX4), 제2-5 전극(RX5), 제2-6 전극(RX6), 제2-7 전극(RX7)의 순서가 시계 또는 반시계 방향으로 반복되는 순서일 수 있다.
제2-4 전극(RX4)은 제3 그룹 내의 인접한 2개의 제1 전극(예를 들어, TX1과 TX2)과 제4 그룹 내의 인접한 2개의 제1 전극(예를 들어, TX1과 TX2) 사이에 배치될 수 있다. 제2-7 전극(RX7)은 제3 그룹 내의 인접한 2개의 제1 전극(예를 들어, TX2과 TX3)과 제4 그룹 내의 인접한 2개의 제1 전극(예를 들어, TX2과 TX3) 사이에 배치될 수 있다.
한편, 별도의 도면에 도시하지 않았으나, 터치 센서(350)의 직경이 커질 경우, 제1 전극들의 그룹이 하나 또는 다수로 더 추가될 수 있고, 추가된 제1 전극들의 그룹들 사이에 제2 전극들이 배열될 수 있다.
이하, 도 4를 이용하여, 도 3에 도시된 터치 센서(350)에 포함된 상기 다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)의 배열 구조를 다른 방식으로 설명하도록 한다.
도 4는 도 3에 도시된 터치 센서(350)에 포함된 다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)의 배열 구조를 설명하기 위한 보조 도면이다.
도 4에 도시된 중심(O)는 도 3에 도시된 터치 센서(350)의 중심에 대응되고, 제1 내지 제7 가상원(C1,..., C7)은 중심(O)을 공통으로 하는 동심원들이다. 여기서, 제1 가상원(C1)이 중심(O)에 가장 가까운 동심원이고, 제7 가상원(C7)이 중심(O)에서 가장 먼 동심원으로 정의한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)은 다수의 동심원 상에 배열될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 다수의 전극들(TX0,..., TX7, RX0,..., RX7)은 같은 중심(O)을 갖는 다수의 가상원들(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7) 상에 배열될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 각각에는 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)이 하나씩 배열될 수 있다. 이하, 구체적으로 설명한다.
제1 가상원(C1) 상에 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)이 하나씩 배열된다.
제1 가상원(C1) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 각각은 부채꼴 형상을 가질 수 있다. 여기서, 부채꼴 형상이란, 기하학적으로 완벽한 부채꼴뿐만 아니라, 상기 부채꼴에 닮거나 유사한 형상을 포함한다. 따라서, 제1 가상원(C1) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)의 형상이 도 3에서는 완벽한 부채꼴 형상이나, 부채꼴의 각 부분(또는 상기 부채꼴보다 반지름이 작은 다른 부채꼴)을 제거한 형상도 상기 부채꼴 형상에 포함되는 것으로 이해해야 한다.
제1 가상원(C1) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 시계 방향으로 제1-0 전극(TX0), 제1-1 전극(TX1), 제1-2 전극(TX2), 제1-3 전극(TX3), 제1-4 전극(TX4), 제1-5 전극(TX5), 제1-6 전극(TX6) 및 제1-7 전극(TX7) 순서로 배열될 수 있다. 여기서, 배열 순서는 하나의 예로서, 배열 순서는 설계에 따라 달라질 수 있다.
제1 가상원(C1) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 각각의 단면적은 서로 동일할 수 있다.
제3 가상원(C3) 상에 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)이 하나씩 배열된다.
제3 가상원(C3) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 링형 또는 고리형으로 배열될 수 있다. 제3 가상원(C3) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 링형 또는 고리형의 단일 패턴을 8조각으로 동일하게 나눈 것일 수 있다. 또는, 제3 가상원(C3) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 부채꼴의 각 부분(또는 상기 부채꼴보다 반지름이 작은 다른 부채꼴)을 제거한 형상일 수 있다.
제3 가상원(C3) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 각각의 단면적은 서로 동일할 수 있다. 제3 가상원(C3) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)의 배열 위치는 제1 가상원(C1) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)의 배열 위치에 대응될 수 있다. 여기서, 서로 대응되는 제3 가상원(C3) 상에 배열된 제1 전극(예를들어, TX0)과 제1 가상원(C1) 상에 배열된 제1 전극(예를들어, TX0)의 단면적을 비교하면, 제3 가상원(C3) 상에 배열된 제1 전극(예를들어, TX0)의 단면적이 더 클 수 있다.
제5 가상원(C5) 상에 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)이 하나씩 배열된다.
제5 가상원(C5) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 링형 또는 고리형으로 배열될 수 있다. 제5 가상원(C5) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 링형 또는 고리형의 단일 패턴을 8조각으로 동일하게 나눈 것일 수 있다. 또는 제5 가상원(C5) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 부채꼴의 각 부분(또는 상기 부채꼴보다 반지름이 작은 다른 부채꼴)을 제거한 형상일 수 있다.
제5 가상원(C5) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 각각의 단면적은 동일할 수 있다. 제5 가상원(C5) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)의 배열 위치는 제3 가상원(C3) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)의 배열 위치에 대응될 수 있다. 여기서, 서로 대응되는 제5 가상원(C5) 상에 배열된 제1 전극(예를들어, TX0)과 제3 가상원(C3) 상에 배열된 제1 전극(예를들어, TX0)의 단면적을 비교하면, 제5 가상원(C5) 상에 배열된 제1 전극(예를들어, TX0)의 단면적이 더 클 수 있다.
제7 가상원(C7) 상에 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)이 하나씩 배열된다.
제7 가상원(C7) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 부채꼴의 꼭지점 부분과 호 부분을 제거하고 남은 형상일 수 있다. 또는, 제7 가상원(C7) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 링형 또는 고리형으로 배열될 수 있다. 제7 가상원(C7) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)은 링형 또는 고리형의 단일 패턴을 8조각으로 동일하게 나눈 것일 수 있다.
제7 가상원(C7) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 각각의 단면적은 동일할 수 있다. 제7 가상원(C7) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)의 배열 위치는 제5 가상원(C5) 상에 배열된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)의 배열 위치에 대응될 수 있다. 여기서, 서로 대응되는 제7 가상원(C7) 상에 배열된 제1 전극(예를들어, TX0)과 제5 가상원(C5) 상에 배열된 제1 전극(예를들어, TX0)의 단면적을 비교하면, 제7 가상원(C7) 상에 배열된 제1 전극(예를들어, TX0)의 단면적이 더 클 수 있다.
제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-0 전극(TX0)들의 단면적의 합, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-1 전극(TX1)들의 단면적의 합, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-2 전극(TX2)들의 단면적의 합, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-3 전극(TX3)들의 단면적의 합, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-4 전극(TX4)들의 단면적의 합, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-5 전극(TX5)들의 단면적의 합, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-6 전극(TX6)들의 단면적의 합, 및 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-7 전극(TX7)들의 단면적의 합은 서로 동일할 수 있으며, 그 단면적의 합은 예를 들어 19.1πmm2 일 수 있다.
한편, 다시, 도 3 및 도 4를 참조하면, 다수의 제2 전극들(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)은 제2, 4, 6 가상원(C2, C4, C6) 상에 배열될 수 있다. 여기서, 제2 가상원(C2)는 제1 가상원(C1)과 제3 가상원(C3) 사이에 배치되고, 제4 가상원(C4)는 제3 가상원(C3)과 제5 가상원(C5) 사이에 배치되며, 제6 가상원(C6)는 제5 가상원(C5)과 제7 가상원(C7) 사이에 배치된다.
제2 가상원(C2) 상에 다수의 제2-0 전극(RX0)이 배열되고, 제4 가상원(C4) 상에 다수의 제2-1 전극(RX1), 다수의 제2-2 전극(RX2) 및 다수의 제2-3 전극(RX3)이 배열되며, 제6 가상원(C6) 상에 다수의 제2-4 전극(RX4), 다수의 제2-5 전극(RX5), 다수의 제2-6 전극(RX6) 및 다수의 제2-7 전극(RX7)이 배열될 수 있다.
제2 가상원(C2) 상에 배열된 다수의 제2-0 전극(RX0)은 2개의 제2-0 전극(RX0)일 수 있다. 2개의 제2-0 전극(RX0)이 링형 또는 고리형으로 배열될 수 있다. 제2 가상원(C2) 상에 배열된 2개의 제2-0 전극(RX0)들은 링형 또는 고리형의 단일 패턴을 2조각으로 동일하게 나눈 것일 수 있다. 여기서, 2개의 제2-0 전극(RX0)의 단면적의 합은 18.8πmm2 일 수 있다.
제4 가상원(C4) 상에 배열된 4개의 제2-1 전극(RX1), 8개의 제2-2 전극(RX2) 및 4개의 제2-3 전극(RX3)은 링형 또는 고리형으로 배열된다. 제4 가상원(C4) 상에 배열된 4개의 제2-1 전극(RX1), 8개의 제2-2 전극(RX2) 및 4개의 제2-3 전극(RX3)은 링형 또는 고리형의 단일 패턴을 16개로 나눈 것일 수 있다. 여기서, 1개의 제2-1 전극(RX1)의 단면적은 1개의 제2-2 전극(RX2)의 2배일 수 있다. 또한, 1개의 제2-3 전극(RX3)의 단면적은 1개의 제2-2 전극(RX2)의 2배일 수 있다.
제4 가상원(C4) 상에 배열된 4개의 제2-1 전극(RX1), 8개의 제2-2 전극(RX2) 및 4개의 제2-3 전극(RX3)은 소정의 배열 순서를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소정의 배열 순서는, 시계 또는 반시계 방향으로 제2-1 전극(RX1), 제2-2 전극(RX2), 제2-3 전극(RX3) 및 제2-2 전극(RX2)의 순서가 반복되는 것일 수 있다.
제4 가상원(C4) 상에 배열된 4개의 제2-1 전극(RX1)의 단면적의 합, 8개의 제2-2 전극(RX2)의 단면적의 합 및 4개의 제2-3 전극(RX3)의 단면적의 합은 동일할 수 있다. 예를 들어, 4개의 제2-1 전극(RX1)의 단면적의 합, 8개의 제2-2 전극(RX2)의 단면적의 합 및 4개의 제2-3 전극(RX3)의 단면적의 합은 19.4πmm2 일 수 있다.
한편, 제4 가상원(C4) 상에 배열된 4개의 제2-1 전극(RX1), 8개의 제2-2 전극(RX2) 및 4개의 제2-3 전극(RX3)의 배열 순서는, 다른 배열 순서일 수 있다.
다시, 도 3을 참조하면, 제6 가상원(C6) 상에 배열된 4개의 제2-4 전극(RX4), 8개의 제2-5 전극(RX5), 8개의 제2-6 전극(RX6) 및 4개의 제2-7 전극(RX7)은 원형 또는 링형으로 배열된다. 제6 가상원(C6) 상에 배열된 4개의 제2-4 전극(RX4), 8개의 제2-5 전극(RX5), 8개의 제2-6 전극(RX6) 및 4개의 제2-7 전극(RX7)은 링형 또는 고리형의 단일 패턴을 24개로 나눈 것일 수 있다. 여기서, 1개의 제2-4 전극(RX4)의 단면적은 1개의 제2-5 전극(RX5) 또는 1개의 2-6 전극(RX6)의 2배일 수 있다. 또한, 1개의 제2-7 전극(RX7)의 단면적은 1개의 제2-5 전극(RX5) 또는 1개의 2-6 전극(RX6)의 2배일 수 있다.
제6 가상원(C6) 상에 배열된 4개의 제2-4 전극(RX4), 8개의 제2-5 전극(RX5), 8개의 제2-6 전극(RX6) 및 4개의 제2-7 전극(RX7)은 소정의 배열 순서를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소정의 배열 순서는, 시계 또는 반시계 방향으로 제2-4 전극(RX4), 제2-5 전극(RX5), 제2-6 전극(RX6), 제2-7 전극(RX7), 제2-6 전극(RX6) 및 제2-5 전극(RX5)의 순서가 반복되는 것일 수 있다.
제6 가상원(C6) 상에 배열된 4개의 제2-4 전극(RX4)의 단면적의 합, 8개의 제2-5 전극(RX5)의 단면적의 합, 8개의 제2-6 전극(RX6)의 단면적의 합 및 4개의 제2-7 전극(RX7)의 단면적의 합은 동일할 수 있다. 예를 들어, 다수의 제2-4 전극(RX4)의 단면적의 합, 다수의 제2-5 전극(RX5)의 단면적의 합, 다수의 제2-6 전극(RX6)의 단면적의 합 및 다수의 제2-7 전극(RX7)의 단면적의 합은 19.1πmm2 일 수 있다.
한편, 제6 가상원(C6) 상에 배열된 4개의 제2-4 전극(RX4), 8개의 제2-5 전극(RX5), 8개의 제2-6 전극(RX6) 및 4개의 제2-7 전극(RX7)의 배열 순서는, 다른 배열 순서일 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 가상원(C1) 상의 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 중 어느 하나의 제1 전극(예를 들어, TX0)과, 상기 어느 하나의 제1 전극(TX0)과 대응되는 제3 가상원(C3) 상의 제1 전극(TX0) 사이에는 제2-0 전극(RX0)가 배치된다.
제3 가상원(C3) 상의 제1 전극(TX0)과, 제3 가상원(C3) 상의 제1 전극(TX0)과 대응되는 제5 가상원(C5) 상의 제1 전극(TX0) 사이에는 제2-1 전극(RX1)의 절반, 제2-2 전극(RX2), 및 제2-3 전극(RX3)의 절반이 배치된다. 여기서, 제2-1 전극(RX1)의 나머지 절반은 제3 가상원 상의 이웃하는 다른 제1 전극(TX7)과 제5 가상원(C5) 상의 이웃하는 다른 제1 전극(TX7) 사이에 배치된다. 또한, 제2-3 전극(RX3)의 나머지 절반은 제3 가상원 상의 이웃하는 또 다른 제1 전극(TX1)과 제5 가상원(C5) 상의 이웃하는 또 다른 제1 전극(TX1) 사이에 배치된다.
제5 가상원(C5) 상의 제1 전극(TX0)과, 제5 가상원(C5) 상의 제1 전극(TX0)과 대응되는 제7 가상원(C7) 상의 제1 전극(TX0) 사이에는 제2-4 전극(RX4)의 절반, 제2-5 전극(RX5), 제2-6 전극(RX6), 및 제2-7 전극(RX7)의 절반이 배치된다. 여기서, 제2-4 전극(RX4)의 나머지 절반은 제5 가상원(C5) 상의 이웃하는 다른 제1 전극(TX7)과 제7 가상원(C7) 상의 이웃하는 다른 제1 전극(TX7) 사이에 배치된다. 또한, 제2-7 전극(RX7)의 나머지 절반은 제5 가상원(C5) 상의 이웃하는 또 다른 제1 전극(TX1)과 제7 가상원(C7) 상의 이웃하는 또 다른 제1 전극(TX1) 사이에 배치된다.
한편, 도 3의 우측 하단의 도면을 참조하면, 터치 센서(350)의 직경이 35mm인 경우, 반지름은 17.5mm가 되고, 중심에서 제1 가상원(C1) 상의 제1 전극까지의 길이는 2.5mm, 중심에서 제2 가상원(C2) 상의 제2-0 전극(RX0)까지의 길이는 5.1mm, 중심에서 제3 가상원(C3) 상의 제1 전극까지의 길이는 7.5mm, 제4 가상원(C4) 상의 제2 전극까지의 길이는 10.7, 중심에서 제5 가상원(C5) 상의 제1 전극까지의 길이는 12.8mm, 중심에서 제6 가상원(C6) 상의 제2 전극까지의 길이는 15.5mm, 중심에서 제7 가상원(C7) 상의 제1 전극까지의 길이는 17.5mm 일 수 있다. 여기서, 실제 라우팅(routing)에 따라 제1 전극과 제2 전극 사이의 간격이 변경될 수 있다.
이와 같이, 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서(350)는 다수의 제1 전극(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)이 8개, 다수의 제2 전극(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)도 8개로 구성될 수 있다. 따라서, 전체 채널 수가 8+8로서 총 16개의 채널로 구성이 가능하다.
또한, 수신 채널(RX channel)의 개수가 8개로서 짝수이므로, 차동 센싱(differential sensing)이 가능한 이점도 있다.
또한, 각 채널 별 단면적이 균일하기 때문에, 다수의 전극들이 셀프 센싱 모드 구동 시, 자기 정전용량 변화량 값(self cap)이 균일하게 발생되는 이점도 있다.
또한, 각 채널 별 단면적이 균일하기 때문에, 다수의 전극들이 뮤추얼 센싱 모드 구동 시, 수신 전극에서 출력되는 상호 정전용량 변화량 값(mutual cap, Cm)이 균일하게 발생되는 이점도 있다. 대략 200pF 이하의 Cm 값을 가질 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 종래의 직교형 패턴 구조를 갖는 터치 센서에서는 휠 터치 시 터치 센싱의 SNR이 떨어져 터치 좌표 인식이 잘 되지 않지만, 도 3에 도시된 터치 센서는 가장자리부의 형상을 따라 다수의 전극들이 배열되어 있으므로, 터치 센싱의 SNR을 향상시킬 수 있어 터치 좌표 인식을 명확히 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 도 3에 도시된 터치 센서는, 하나의 제2 전극을 기준으로 양 측에 각각 제1 전극이 위치하고 있는 풀 노드(Full node) 방식으로 구현되는 이점이 있다.
또한, 소정의 라우팅(routing) 방식을 통해 총 트레이스(trace) 개수를 37개로 구성할 수 있다. 라우팅 방식과 총 트레이스 개수에 관한 설명은 도 7 내지 도 10을 참조하여 후술한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)는, 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서(350)와 비교하여, 중앙에 제2-0 전극(RX0)이 추가된 점만 다르다. 따라서, 이하의 설명을 제외한 사항은 도 3 또는 도 4에 도시된 내용과 동일하다. 이하에서는 도 3과 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)는 중앙부에 제2-0 전극(RX0)가 배치되고, 도 3에서 설명한 제1 그룹의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)이 제2-0 전극(RX0)를 둘러싸도록 배열된다.
또는, 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)는 도 3에 도시된 터치 센서(350)에 추가로 제2-0 전극(RX0)가 추가로 배치되는데, 제2-0 전극(RX0)는 도 4에 도시된 중심(O) 상에 배치될 수 있다.
이러한 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)는 도 3에 도시된 터치 센서(350)에서 발생될 수 있는 다음의 문제를 해결할 수 있다. 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 3에 도시된 터치 센서(350)에서 발생될 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 6은 도 3에 도시된 터치 센서(350) 위를 소정의 테스트 도전봉(T)으로 움직인 경우를 도시한 도면으로서, 좌측 도면은 테스트 도전봉(T)을 터치 센서(350)의 임의의 위치 상에 위치시킨 도면이고, 우측 도면은 테스트 도전봉(T)을 터치 센서(350)의 정중앙에 위치시킨 도면이다. 여기서, 테스트 도전봉(T)은 대략 5 파이(phi)의 직경을 갖고, 도전성의 물질로 구성된 것일 수 있다.
도 6의 좌측 도면에서 우측 도면으로 테스트 도전봉(T)이 터치 센서(350)의 정중앙 또는, 터치 센서(350)에서 제1 그룹의 제1 전극들 또는 제1 가상원 상의 제1 전극들을 덮도록 위치할 경우, 터치 센서(350)에서 출력되는 감지 신호가 사라지는 문제가 발생한다. 이는, 터치 센서(350)가 셀프 센싱 모드로 구동하고, 차동 센싱(differential sensing)을 이용하여 감지 신호를 센싱하는 경우에 발생될 수 있다.
여기서, 상기 차동 센싱은 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7) 중 2개의 제1 전극에서 출력되는 감지 신호들을 서로 차감한 신호를 이용하여 터치 여부를 센싱하는 방식이다. 예를 들어, 터치 센서(350)가 셀프 센싱 모드로 구동 시, 터치 입력 장치의 터치 구동 IC(또는 제어부)는 제1-0 전극(TX0)와 제1-1 전극(TX1)에서 출력되는 두 개의 감지 신호를 서로 차감한 신호를 수신하여 터치 여부를 판별할 수 있다.
도 6의 우측 도면과 같이, 상기 테스트 도전봉(T)이 터치 센서(350)에서 제1 그룹의 제1 전극들 또는 제1 가상원 상의 제1 전극들을 덮도록 터치된 상태에서, 도 3에 도시된 터치 센서(350)가 셀프 센싱 모드로 구동 시, 제1 그룹의 제1 전극들 각각에서는 소정의 감지 신호가 출력되는데, TX0와 TX1에서 출력되는 2개의 감지 신호를 차감하면 0이고, TX2와 TX3에서 출력되는 2개의 감지 신호를 차감하면 0이며, TX4와 TX5에서 출력되는 2개의 감지 신호를 차감하면 0이고, TX6와 TX7에서 출력되는 2개의 감지 신호를 차감하면 0이므로, 실제 터치 구동 IC(또는 제어부)로 입력되는 감지 신호는 0이 된다. 따라서, 터치 센서(350)의 중앙부에 테스트 도전봉(T)이 위치해 있음에도 불구하고, 터치 입력 장치는 어떠한 터치도 감지하지 못한다.
하지만, 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)는 중앙부(center)에 소정 직경을 갖는 원형의 제2-0 전극(R0)를 추가로 구비하기 때문에, 도 6의 좌측 도면과 같이 테스트 도전봉(T)이 도 5에 도시된 터치 센서(550)의 중앙부에 터치되더라도 제2-0 전극(R0)에서 출력되는 감지 신호를 보강하여 테스트 도전봉(T)의 터치 여부를 센싱할 수 있다.
나아가, 도 5에 도시된 터치 센서(550)는 추가로 중앙부에 배치된 제2-0 전극(RX0)에 의해서, 중앙부에서는 터치와 물방울을 구별할 수 있지만, 도 3에 도시된 터치 센서(350)는 중앙부에서의 터치 뿐만 아니라 물방울도 구별할 수 없다.
또한, 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)는 다수의 제1 전극(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)이 8개, 다수의 제2 전극(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)도 8개로 구성될 수 있다. 따라서, 전체 채널 수가 8+8로서 총 16개의 채널로 구성이 가능하다.
또한, 수신 채널(RX channel)의 개수가 8개로서 짝수이므로, 차동 센싱(differential sensing)이 가능한 이점도 있다.
또한, 각 채널 별 단면적이 균일하기 때문에, 다수의 전극들이 셀프 센싱 모드 구동 시, 자기 정전용량 변화량 값(self cap)이 균일하게 발생되는 이점도 있다.
또한, 각 채널 별 단면적이 균일하기 때문에, 다수의 전극들이 뮤추얼 센싱 모드 구동 시, 수신 전극에서 출력되는 상호 정전용량 변화량 값(mutual cap, Cm)이 균일하게 발생되는 이점도 있다. 여기서, 예를 들어, 대략 200pF 이하의 Cm 값을 가질 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 종래의 직교형 패턴 구조를 갖는 터치 센서에서는 휠 터치 시 터치 센싱의 SNR이 떨어져 터치 좌표 인식이 잘 되지 않지만, 도 5에 도시된 터치 센서는 가장자리부의 형상을 따라 다수의 전극들이 배열되어 있으므로, 터치 센싱의 SNR을 향상시킬 수 있어 터치 좌표 인식을 명확히 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 도 5에 도시된 터치 센서는, 중앙부에 위치한 제2-0 전극(RX0)을 제외하고, 하나의 제2 전극을 기준으로 양 측에 각각 제1 전극이 위치하고 있는 풀 노드(Full node) 방식으로 구현된다. 따라서, 도 5에 도시된 터치 센서는, 거의 풀 노드 방식에 가깝다.
또한, 소정의 라우팅(routing) 방식을 통해 총 트레이스(trace) 개수를 37개로 구성할 수 있다. 라우팅 방식과 총 트레이스 개수에 관한 설명은 도 7 내지 도 10을 참조하여 후술한다.
한편, 도 5의 우측 하단의 도면을 참조하면, 터치 센서(550)의 직경이 35mm인 경우, 반지름은 17.5mm가 되고, 중심에서 중앙에 위치한 제2-0 전극(RX0)까지의 길이는 0.1mm, 중심에서 제1 가상원(C1) 상의 제1 전극까지의 길이는 2.5mm, 중심에서 제2 가상원(C2) 상의 제2-0 전극(RX0)까지의 길이는 4.9mm, 중심에서 제3 가상원(C3) 상의 제1 전극까지의 길이는 7.5mm, 제4 가상원(C4) 상의 제2 전극까지의 길이는 10.7, 중심에서 제5 가상원(C5) 상의 제1 전극까지의 길이는 12.8mm, 중심에서 제6 가상원(C6) 상의 제2 전극까지의 길이는 15.5mm, 중심에서 제7 가상원(C7) 상의 제1 전극까지의 길이는 17.5mm 일 수 있다. 여기서, 실제 라우팅(routing)에 따라 제1 전극과 제2 전극 사이의 간격이 변경될 수 있다.
도 7 내지 도 10은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서에 포함된 다수의 전극들의 라우팅(Routing)을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7 내지 도 8은 도 5에 도시된 다수의 제1 전극들(TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7)의 라우팅과 트레이스 연결 구조를 설명하기 위한 도면들이다. 도 7은 제1-0 전극(TX0), 제1-1 전극(TX1), 제1-6 전극(TX6) 및 제1-7 전극(TX7)의 라우팅과 트레이스 연결 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 제1-2 전극(TX2), 제1-3 전극(TX3), 제1-4 전극(TX4) 및 제1-5 전극(TX5)의 라우팅과 트레이스 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 7 내지 8에 도시된 사항은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서(350)에도 그대로 적용될 수 있다.
먼저, 도 7을 참조하면, 제1-0 전극(TX0), 제1-1 전극(TX1), 제1-6 전극(TX6) 및 제1-7 전극(TX7)의 트레이스들을 터치 센서(550)의 일 측(왼측)에 위치시킬 수 있다.
구체적으로, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-0 전극(TX0)들은 트레이스 (a)와 전기적으로 연결되고, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-7 전극(TX7)들은 트레이스 (h)와 전기적으로 연결된다. 참고로, 도 7에서는 설명의 편의 상, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-0 전극(TX0)들과 연결되는 트레이스 (a)와 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-7 전극(TX7)들과 연결되는 트레이스 (h)를 하나의 굵은 선으로 표시하였다.
트레이스 (a)는 제7 가상원(C7) 상의 제1-0 전극(TX0)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나면서 제1-0 전극(TX0)과 연결되고, 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4)와 제2-5 전극(RX5) 사이를 지나고, 제5 가상원(C5) 상의 제1-0 전극(TX0)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나면서 제1-0 전극(TX0)과 연결되고, 제4 가상원(C4) 상의 제2-1 전극(RX1)와 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제3 가상원(C3) 상의 제1-0 전극(TX0)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나면서 제1-0 전극(TX0)과 연결되고, 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 사이를 지나고, 제1 가상원(C1) 상의 제1-0 전극(TX0)에 연결된다.
트레이스 (h)는 제7 가상원(C7) 상의 제1-0 전극(TX0)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나면서 제1-7 전극(TX7)과 연결되고, 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4)와 제2-5 전극(RX5) 사이를 지나고, 제5 가상원(C5) 상의 제1-0 전극(TX0)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나면서 제1-7 전극(TX7)과 연결되고, 제4 가상원(C4) 상의 제2-1 전극(RX1)와 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제3 가상원(C3) 상의 제1-0 전극(TX0)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나면서 제1-7 전극(TX7)과 연결되고, 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 사이를 지나 제1 가상원(C1) 상의 제1-7 전극(TX7)에 연결된다.
제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-1 전극(TX1)들은 트레이스 (b)에 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 트레이스 (b)는 제7 가상원(C7) 상의 제1-0 전극(TX0)와 제1-1 전극(TX1) 사이를 지나면서 제1-1 전극(TX1)에 연결되고, 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4)과 제2-5 전극(RX5) 사이를 지나고, 제5 가상원(C5) 상의 제1-0 전극(TX0)와 제1-1 전극(TX1) 사이를 지나면서 제1-1 전극(TX1)에 연결되고, 제4 가상원(C4) 상의 제2-1 전극(RX1)과 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제3 가상원(C3) 상의 제1-0 전극(TX0)와 제1-1 전극(TX1) 사이를 지나면서 제1-1 전극(TX1)에 연결되고, 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 사이를 지나 제1 가상원(C1) 상의 제1-1 전극(TX1)에 연결된다.
제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-6 전극(TX6)들은 트레이스 (e)에 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 트레이스 (e)는 제7 가상원(C7) 상의 제1-7 전극(TX7)와 제1-6 전극(TX6) 사이를 지나면서 제1-6 전극(TX6)에 연결되고, 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4)과 제2-5 전극(RX5) 사이를 지나고, 제5 가상원(C5) 상의 제1-7 전극(TX7)와 제1-6 전극(TX6) 사이를 지나면서 제1-6 전극(TX6)에 연결되고, 제4 가상원(C4) 상의 제2-1 전극(RX1)과 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제3 가상원(C3) 상의 제1-7 전극(TX7)와 제1-6 전극(TX6) 사이를 지나면서 제1-6 전극(TX6)에 연결되고, 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 사이를 지나 제1 가상원(C1) 상의 제1-6 전극(TX6)에 연결된다.
도 8을 참조하면, 제1-2 전극(TX2), 제1-3 전극(TX3), 제1-4 전극(TX4) 및 제1-5 전극(TX5)의 트레이스들을 터치 센서(550)의 다른 일 측(오른측)에 위치시킬 수 있다.
구체적으로, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-3 전극(TX3)들은 트레이스 (d)와 전기적으로 연결되고, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-4 전극(TX4)들은 트레이스 (e)와 전기적으로 연결된다. 참고로, 도 8에서는 설명의 편의 상, 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-3 전극(TX3)들과 연결되는 트레이스 (d)와 제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-4 전극(TX4)들과 연결되는 트레이스 (e)를 하나의 굵은 선으로 표시하였다.
트레이스 (d)는 제7 가상원(C7) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-4 전극(TX4) 사이를 지나면서 제1-3 전극(TX0)과 연결되고, 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4)와 제2-5 전극(RX5) 사이를 지나고, 제5 가상원(C5) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-4 전극(TX4) 사이를 지나면서 제1-3 전극(TX3)과 연결되고, 제4 가상원(C4) 상의 제2-1 전극(RX1)와 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제3 가상원(C3) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-4 전극(TX4) 사이를 지나면서 제1-3 전극(TX3)과 연결되고, 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 사이를 지나고, 제1 가상원(C1) 상의 제1-3 전극(TX3)에 연결된다.
트레이스 (e)는 제7 가상원(C7) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-4 전극(TX4) 사이를 지나면서 제1-4 전극(TX4)과 연결되고, 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4)와 제2-5 전극(RX5) 사이를 지나고, 제5 가상원(C5) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-4 전극(TX4) 사이를 지나면서 제1-4 전극(TX4)과 연결되고, 제4 가상원(C4) 상의 제2-1 전극(RX1)와 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제3 가상원(C3) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-4 전극(TX4) 사이를 지나면서 제1-4 전극(TX4)과 연결되고, 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 사이를 지나 제1 가상원(C1) 상의 제1-4 전극(TX4)에 연결된다.
제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-2 전극(TX2)들은 트레이스 (c)에 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 트레이스 (c)는 제7 가상원(C7) 상의 제1-2 전극(TX2)와 제1-3 전극(TX3) 사이를 지나면서 제1-2 전극(TX2)에 연결되고, 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4)과 제2-5 전극(RX5) 사이를 지나고, 제5 가상원(C5) 상의 제1-2 전극(TX2)와 제1-3 전극(TX3) 사이를 지나면서 제1-2 전극(TX2)에 연결되고, 제4 가상원(C4) 상의 제2-1 전극(RX1)과 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제3 가상원(C3) 상의 제1-2 전극(TX2)와 제1-3 전극(TX3) 사이를 지나면서 제1-2 전극(TX2)에 연결되고, 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 사이를 지나 제1 가상원(C1) 상의 제1-2 전극(TX2)에 연결된다.
제1, 3, 5, 7 가상원(C1, C3, C5, C7) 상에 위치한 제1-5 전극(TX5)들은 트레이스 ⒡에 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 트레이스 ⒡는 제7 가상원(C7) 상의 제1-4 전극(TX4)와 제1-5 전극(TX5) 사이를 지나면서 제1-5 전극(TX5)에 연결되고, 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4)과 제2-5 전극(RX5) 사이를 지나고, 제5 가상원(C5) 상의 제1-4 전극(TX4)와 제1-5 전극(TX5) 사이를 지나면서 제1-5 전극(TX5)에 연결되고, 제4 가상원(C4) 상의 제2-1 전극(RX1)과 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제3 가상원(C3) 상의 제1-4 전극(TX4)와 제1-5 전극(TX5) 사이를 지나면서 제1-5 전극(TX5)에 연결되고, 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 사이를 지나 제1 가상원(C1) 상의 제1-5 전극(TX5)에 연결된다.
도 9 내지 도 10은 도 5에 도시된 다수의 제2 전극들(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)의 라우팅과 트레이스 연결 구조를 설명하기 위한 도면들이다. 도 9는 제1 내지 제7 가상원(C1,…, C7) 상에 위치한 다수의 제2 전극들(RX0 내지 RX7)들의 라우팅과 트레이스 연결 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 제4 가상원(C4) 상의 제2-1 전극(RX1), 제2-2 전극(RX2), 제2-3 전극(RX3)들의 라우팅 구조와 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4), 제2-5 전극(RX5), 제2-6 전극(RX6), 제2-7 전극(RX7)들의 라우팅 구조를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 9 내지 10에 도시된 사항은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서(350)에도 그대로 적용될 수 있다.
도 9를 참조하면, 트레이스 ⓐ는 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0)과 중심에 위치한 제2-0 전극(RX0)와 전기적으로 연결된다. 트레이스 ⓐ는 제7, 6, 5, 4, 3, 2 가상원(C7, C6, C5, C4, C3, C2) 상에서는 도 7에서 설명하였던 트레이스 (a) 및 트레이스 (h)와 함께 위치하며, 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0)와 연결되고, 제1 가상원(미도시) 상의 제1-0 전극(TX0)와 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나 중앙에 위치한 제2-0 전극(RX0)와 연결된다. 여기서, 도 3에 도시된 터치 센서(350)에서의 경우, 트레이스 ⓐ는 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0)와 연결되는 것으로 마무리된다.
도 10을 참조하면, 트레이스 ⓑ는 제4 가상원(C4) 상에서 서로 직렬로 연결된 2개의 제2-1 전극(RX1)들 중 어느 하나의 제2-1 전극(RX1)과 연결된다.
트레이스 ⓒ는 제4 가상원(C4) 상에서 서로 직렬로 연결된 4개의 제2-2 전극(RX2)들 중 어느 하나의 제2-2 전극(RX2)과 연결된다.
트레이스 ⓓ는 제4 가상원(C4) 상에서 서로 직렬로 연결된 2개의 제2-3 전극(RX3)들 중 어느 하나의 제2-3 전극(RX3)과 연결된다.
도 9를 참조하면, 3개의 트레이스 ⓑⓒⓓ는 제4 가상원(C4)에 이르기 까지 함께 배치된다. 구체적으로, 3개의 트레이스 ⓑⓒⓓ는 제7 가상원(C7) 상의 제1-6 전극(TX6)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나고, 제6 가상원(C6) 상의 제2-4 전극(RX4)와 제2-5 전극(RX5) 사이를 지나고, 제5 가상원(C5) 상의 제1-6 전극(TX6)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나서 제4 가상원(C4) 상의 상기 어느 하나의 제2-1 전극(RX1), 상기 어느 하나의 제2-2 전극(RX2), 상기 어느 하나의 제2-3 전극(RX3)에 각각 연결된다.
다시, 도 10을 참조하면, 트레이스 ⓔ는 제6 가상원(C6) 상에서 서로 직렬로 연결된 2개의 제2-4 전극(RX4)들 중 어느 하나의 제2-4 전극(RX4)과 연결된다.
트레이스 ⓕ는 제6 가상원(C6) 상에서 서로 직렬로 연결된 4개의 제2-5 전극(RX5)들 중 어느 하나의 제2-5 전극(RX5)과 연결된다.
트레이스 ⓖ는 제6 가상원(C6) 상에서 서로 직렬로 연결된 4개의 제2-6 전극(RX6)들 중 어느 하나의 제2-6 전극(RX6)과 연결된다.
그리고, 트레이스 ⓗ는 제6 가상원(C6) 상의 2개의 제2-7 전극(RX7)들과 병렬 연결된다.
도 9를 참조하면, 3개의 트레이스 ⓔⓕⓖ는 제6 가상원(C6)에 이르기 까지 함께 배치된다. 구체적으로, 3개의 트레이스 ⓔⓕⓖ는 제7 가상원(C7) 상의 제1-4 전극(TX4)과 제1-5 전극(TX5) 사이를 지나서 제6 가상원(C6) 상의 상기 어느 하나의 제2-4 전극(RX4), 상기 어느 하나의 제2-5 전극(RX5), 상기 어느 하나의 제2-6 전극(RX6)에 각각 연결된다. 그리고, 트레이스 ⓗ는 제7 가상원(C7) 상의 제1-5 전극(TX5)과 제1-6 전극(TX6) 사이를 지나서 제6 가상원(C6) 상의 2개의 제2-7 전극(RX7)들과 병렬 연결된다.
한편, 도 9에 도시되지 않았지만, 도 9에서 생략된 반원 부분도 마찬가지로 3개의 트레이스 ⓑⓒⓓ과 3개의 트레이스 ⓔⓕⓖ가 배치될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 형태들에 따른 터치 센서의 트레이스(trace) 개수를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 11에서 좌측 트레이스들은 도 7과 도 10에 의한 트레이스들을 포함하고, 우측 트레이스들은 도 8과 도 10에 의한 트레이스들을 포함한다.
도 11을 참조하면, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같은 라우팅 방식에 의하면, 터치 센서(350, 550)의 일 측에 20개의 트레이스가 배치될 수 있고, 터치 센서(350, 550)의 다른 일 측에 17개의 트레이스가 배치될 수 있다.
구체적으로, 터치 센서(350, 550)의 일 측에 배치되는 트레이스 20개는 양 사이드에 각각 ESD를 위한 트레이스 2개, TX0, TX1, TX6, TX7을 위한 트레이스 4개, RX0 내지 RX7을 위한 트레이스 8개, TX와 RX 사이의 전기적 접촉을 방지하기 위한 가드용 트레이스(GUARD) 6개로 구성될 수 있다.
터치 센서(350, 550)의 다른 일 측에 배치되는 트레이스 17개는 양 사이드에 각각 ESD를 위한 트레이스 2개, TX2, TX3, TX4, TX5를 위한 트레이스 4개, RX1 내지 RX7을 위한 트레이스 7개, TX와 RX 사이의 전기적 접촉을 방지하기 위한 가드용 트레이스(GUARD) 4개로 구성될 수 있다.
이와 같이, 도 3 또는 도 5에 도시된 터치 센서(350, 550)는 총 37개의 트레이스(trace)로 구성할 수 있고, 이들의 트레이스 중 액티브 트레이스(active trace)는 23개로 구성될 수 있다. 여기서, 액티브 트레이스는 전체 트레이스의 개수에서 가드용 트레이스 10개와 ESD 트레이스 4개를 제외한, TX들과 RX들에 연결되는 트레이스 개수를 의미한다.
도 12는 도 9의 다른 예를 보여주는 도면이고, 도 13의 (a) 및 (b)는 도 12에 도시된 터치 센서의 라우팅과 트레이스(trace) 개수를 설명하기 위한 도면이다.
도 12에 도시된 다른 예에 따른 터치 센서는, 트레이스 ⓔⓕⓖ의 위치가 도 9의 트레이스 ⓔⓕⓖ의 위치와 다르다. 구체적으로, 트레이스 ⓔⓕⓖ는 트레이스 ⓗ와 함께 배치된다.
도 12 및 도 13의 (a)를 참조하면, 트레이스 ⓔ는 제6 가상원(C6) 상에서 서로 직렬로 연결된 2개의 제2-4 전극(RX4)들 중 어느 하나의 제2-4 전극(RX4)과 연결된다.
트레이스 ⓕ는 제6 가상원(C6) 상에서 서로 직렬로 연결된 4개의 제2-5 전극(RX5)들 중 어느 하나의 제2-5 전극(RX5)과 연결된다.
트레이스 ⓖ는 제6 가상원(C6) 상에서 서로 직렬로 연결된 4개의 제2-6 전극(RX6)들 중 어느 하나의 제2-6 전극(RX6)과 연결된다.
그리고, 트레이스 ⓗ는 제6 가상원(C6) 상의 2개의 제2-7 전극(RX7)들과 병렬 연결된다.
도 12를 참조하면, 4개의 트레이스 ⓔⓕⓖⓗ는 제6 가상원(C6)에 이르기 까지 함께 배치된다. 구체적으로, 4개의 트레이스 ⓔⓕⓖⓗ는 제7 가상원(C7) 상의 제1-5 전극(TX5)과 제1-6 전극(TX6) 사이를 지나서 제6 가상원(C6) 상의 상기 어느 하나의 제2-4 전극(RX4), 상기 어느 하나의 제2-5 전극(RX5), 상기 어느 하나의 제2-6 전극(RX6) 및 2개의 제2-7 전극(RX7)들에 연결된다.
한편, 도 12에 도시되지 않았지만, 도 12에서 생략된 반원 부분도 마찬가지로 3개의 트레이스 ⓑⓒⓓ과 4개의 트레이스 ⓔⓕⓖⓗ가 배치될 수 있다.
도 13의 (b)를 참조하면, 도 12에 도시된 터치 센서의 일 측에 21개의 트레이스가 배치될 수 있고, 터치 센서의 다른 일 측에 18개의 트레이스가 배치될 수 있다.
구체적으로, 도 12에 도시된 터치 센서의 일 측에 배치되는 트레이스 21개는 양 사이드에 각각 ESD를 위한 트레이스 2개, TX0, TX1, TX6, TX7을 위한 트레이스 4개, RX0 내지 RX7을 위한 트레이스 8개, TX와 RX 사이의 전기적 접촉을 방지하기 위한 가드용 트레이스(GUARD) 7개로 구성될 수 있다.
도 12에 도시된 터치 센서의 다른 일 측에 배치되는 트레이스 18개는 양 사이드에 각각 ESD를 위한 트레이스 2개, TX2, TX3, TX4, TX5를 위한 트레이스 4개, RX1 내지 RX7을 위한 트레이스 7개, TX와 RX 사이의 전기적 접촉을 방지하기 위한 가드용 트레이스(GUARD) 5개로 구성될 수 있다.
이와 같이, 도 12에 도시된 터치 센서는 총 39개의 트레이스(trace)로 구성할 수 있고, 이들의 트레이스 중 액티브 트레이스(active trace)는 23개로 구성될 수 있다. 여기서, 액티브 트레이스는 전체 트레이스의 개수에서 가드용 트레이스 12개와 ESD 트레이스 4개를 제외한, TX들과 RX들에 연결되는 트레이스 개수를 의미한다.
도 13은 도 3에 도시된 터치 센서(350)의 변형된 예이다.
도 13에 도시된 터치 센서(350')는, 도 3에 도시된 터치 센서(350)와 비교하여, 다수의 제1 전극들이 RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7이고, 다수의 제2 전극들이 TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7로 구성된 점에서 차이가 있다.
도 13에 도시된 터치 센서(350')도, 도 3에 도시된 터치 센서(350)와 같은 기술적 효과를 가지며, 라우팅이나 트레이스의 개수도 동일하게 구성할 수 있다.
도 14는 도 5에 도시된 터치 센서(550)의 변형된 예이다.
도 14에 도시된 터치 센서(550')는, 도 5에 도시된 터치 센서(550)와 비교하여, 다수의 제1 전극들이 RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7이고, 다수의 제2 전극들이 TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7로 구성된 점에서 차이가 있다.
도 14에 도시된 터치 센서(550')도, 도 5에 도시된 터치 센서(550)와 같은 기술적 효과를 가지며, 라우팅이나 트레이스의 개수도 동일하게 구성할 수 있다.
아래의 표 1은 도 2에 도시된 종래의 터치 센서, 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 터치 센서, 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서의 특성을 비교한 표이다.
도 2의 터치 센서 도 3의 터치 센서 도 5의 터치 센서
직경(Diameter)[mm] 35 35 35
Channel TX 8 8 8
RX 8 8 8
Trace 개수(ESD, GUARD 포함) 26 37 37
트레이스 커플링이 규칙적이어서 SW에서 제거 가능? N/A Need verification
Need verification
Pattern 홀수 채널 없음? O O O
차동 센싱 모드 시, 중앙부(center) 좌표 사라짐 없음? O X O
Self 직교성 가능?(곱하기 필요없음) O X X
Cm이 균일한가? X O O
균일 모양? 각 센서 별 self cap 동일? X O O
모두 200pF 이하? O O O
가장자리 좌표 가능? (휠 기능) X O O
Half node와 full node의 혼합(mix) 없음? O O X
센터 영역에 5 파이 터치와 물방울 구별 가능? O X O
도 16, 도 17a 및 도 17b는 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(550)의 또 다른 라우팅과 트레이스 배치 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 16, 도 17a 및 도 17b를 참조하면, 도 5의 터치 센서(550)의 트레이스 개수는 43개일 수 있다. 도 5의 터치 센서(550)의 트레이스 개수가 도 3, 도 5 및 도 12의 터치 센서의 트레이스 개수보다 다소 늘어났지만, 전극(또는 패턴)과 전극(또는 패턴) 사이를 지나가는 트레이스의 개수를 전체적으로 줄일 수 있고, 터치 센서의 성능을 따져보았을 때, 정전용량 변화량(delta Cm)이 보다 크게 형성되는 이점이 있다. 또한, 트레이스들의 묶음(A, B)을 2개로 줄일 수 있어 트레이스 관리가 용이한 이점이 있다.
도 4의 가상원을 도입하여 설명하면, 제4 가상원(C4) 상에 배치된 제2-1 전극(RX1)들, 제2-2 전극(RX2)들 및 제2-3 전극(RX3)들은, 2개의 그룹(제1 그룹 및 제2 그룹)으로 나눈다. 각 그룹은 제4 가상원(C4) 상에 연속적으로 시계 방향으로 배열된 RX2-RX3-RX2-RX1-RX2-RX3-RX2-RX1을 포함한다. 각 그룹의 제2-1 전극(RX1)들은 직렬 연결되며, 제2-2 전극(RX2)들도 직렬 연결되며,제2-3 전극(RX3)들도 직렬 연결된다.
제1 그룹 내의 어느 하나의 제2-1 전극(RX1)에 연결된 트레이스, 하나의 제2-2 전극(RX2)에 연결된 트레이스 및 하나의 제2-3 전극(RX3)에 연결된 트레이스는, 제5 가상원(C5) 상의 제1-6 전극(TX6)과 제1-7 전극(TX7) 사이, 제6 가상원(C6) 상의 제2-5 전극(RX5)와 제2-6 전극(RX6) 사이 및 제7 가상원(C7) 상의 제1-6 전극(TX6)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나 트레이스 묶음(A)에 포함된다.
제2 그룹 내의 어느 하나의 제2-1 전극(RX1)에 연결된 트레이스, 하나의 제2-2 전극(RX2)에 연결된 트레이스 및 하나의 제2-3 전극(RX3)에 연결된 트레이스는, 제5 가상원(C5) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-2 전극(TX2) 사이, 제6 가상원(C6) 상의 제2-5 전극(RX5)와 제2-6 전극(RX6) 사이 및 제7 가상원(C7) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-2 전극(TX2) 사이를 지나 트레이스 묶음(B)에 포함된다.
제6 가상원(C6) 상에 배치된 제2-4 전극(RX4)들, 제2-5 전극(RX5)들, 제2-6 전극(RX6)들 및 제2-7 전극(RX7)들은, 2개의 그룹(제1 그룹 및 제2 그룹)으로 나눈다. 각 그룹은 제6 가상원(C6) 상에 연속적으로 시계 방향으로 배열된 RX4-RX5-RX6-RX7-RX6-RX5-RX4-RX5-RX6-RX7-RX6-RX5을 포함한다. 각 그룹의 제2-4 전극(RX4)들은 직렬 연결되며, 제2-5 전극(RX5)들 중 일 단에 위치한 하나의 전극을 제외한 나머지 전극들도 직렬 연결되며, 제2-6 전극(RX6)들도 직렬 연결되며, 제2-7 전극(RX7)들도 직렬 연결된다.
제1 그룹 내의 어느 하나의 제2-4 전극(RX4)에 연결된 트레이스, 하나의 제2-5 전극(RX5)에 연결된 트레이스, 하나의 제2-6 전극(RX6)에 연결된 트레이스 및 하나의 제2-7 전극(RX7)에 연결된 트레이스는, 제7 가상원(C7) 상의 제1-5 전극(TX5)과 제1-6 전극(TX6) 사이를 지나 트레이스 묶음(B)에 포함된다.
제2 그룹 내의 어느 하나의 제2-4 전극(RX4)에 연결된 트레이스, 하나의 제2-5 전극(RX5)에 연결된 트레이스, 하나의 제2-6 전극(RX6)에 연결된 트레이스 및 하나의 제2-7 전극(RX7)에 연결된 트레이스는, 제7 가상원(C7) 상의 제1-2 전극(TX2)과 제1-1 전극(TX1) 사이를 지나 트레이스 묶음(A)에 포함된다.
한편, 제1 그룹 내의 제2-5 전극(RX5)들 중 일 단에 위치한 하나의 전극은, 제7 가상원(C7) 상의 제1-6 전극(TX6)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나 트레이스 묶음(A)에 포함되고, 제2 그룹 내의 제2-5 전극(RX5)들 중 일 단에 위치한 하나의 전극은, 제7 가상원(C7) 상의 제1-2 전극(TX2)과 제1-3 전극(TX3) 사이를 지나 트레이스 묶음(B)에 포함된다.
동심원 상의 제2-0 전극(RX0)와 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0)은, 제1 가상원(C1) 상의 제1-1 전극(TX1)과 제1-2 전극(TX2) 사이의 트레이스와 제1-5 전극(TX5)와 제1-6 전극(TX6) 사이의 트레이스를 통해 연결된다.
제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 중 하나의 제2-0 전극(RX0)에 연결된 트레이스는, 제3, 5, 7 가상원(C3, C5, C7) 상의 제1-6 전극(TX6)와 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나 트레이스 묶음(A)에 포함된다. 여기서, 상기 트레이스는 제4 가상원(C4) 상에서 제1 그룹 내의 중간에 위치한 제1-1 전극(RX1)을 둘러싸고, 일 단에 위치한 제2-1 전극(RX1)과 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제6 가상원(C6) 상에서 제1 그룹 내의 제2-5 전극(RX5)와 제2-6 전극(RX6) 사이를 지난다.
도 18a은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(1850)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 18a에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(1850)는, 도 5에 도시된 터치 센서(550)과 비교하여 제2 전극들(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5)의 채널 개수가 더 적다. 구체적으로, 도 5에 도시된 터치 센서(550)의 제2 전극들(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)의 채널 개수는 8개인 반면에, 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)의 제2 전극들(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5)의 채널 개수는 6개이다.
도 5에 도시된 터치 센서(550)는, 도 18a의 터치 센서(1850)보다 제2 전극의 채널수가 많기 때문에, 각 채널 당 면적은 더 작다. 따라서, 도 5의 터치 센서(550)의 인접한 임의의 제1 전극과 임의의 제2 전극 사이의 상호 정전용량 변화량(Cm)이 도 8의 터치 센서(1850)의 인접한 임의의 제1 전극과 임의의 제2 전극 사이의 상호 정전용량 값(Cm)과 상호 정전용량 변화량 값(ΔCm)보다 작고, 신호대잡음비(SNR)의 감소가 예상된다. 반면, 도 18a의 터치 센서(1850)는 제2 전극들(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5)의 채널 수를 줄였기 때문에, 각 채널 당 면적이 도 5의 터치 센서(550)보다 넓다. 따라서, 인접한 임의의 제1 전극과 임의의 제2 전극 사이의 상호 정전용량 값(Cm)과 상호 정전용량 변화량 값(ΔCm)을 증가시킬 수 있다. 나아가 신호대잡음비(SNR)도 증가시킬 수 있을 것으로 예상된다.
또한, 도 18a의 터치 센서(1850)는 제2 전극의 개수가 도 5의 터치 센서(550)의 제2 전극의 개수보다 더 줄어들었기 때문에, 트레이스(trace)의 개수도 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 17a 및 도 17b와과 동일한 방식으로 라우팅과 트레이스 연결 구성을 할 경우, 도 5의 터치 센서(550)의 트레이스의 개수가 43개로 구성되었지만, 도 18a의 터치 센서(1850)는 39개로 트레이스를 더 줄일 수 있다. 구체적으로는 도 18b와 도 18c를 참조하여 후술한다.
도 18a에 도시된 터치 센서(1850)는, 도 5에 도시된 터치 센서(550)와 비교하여, 제2-1 전극(RX1)의 단면적과 제2-2 전극(RX2)의 단면적이 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)는, 도 4의 가상원들을 도입하여 설명하면, 제4 가상원(C4) 상에 위치한 제2 전극들(RX1, RX2)의 단면적이 실질적으로 동일할 수 있으며, 제4 가상원(C4) 상에 위치한 제2 전극들(RX1, RX2)이 교번하여 배열될 수 있다.
도 4의 가상원들을 도입하여 설명하면, 제3 가상원(C3) 상에 위치한 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 제1 전극(TX0)과 제5 가상원(C5) 상에 위치한 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 제1 전극(TX0) 사이에는, 제2-1 전극(RX1)의 일부와 제2-2 전극(RX2)의 일부가 배치될 수 있다.
또한, 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)는, 도 5에 도시된 터치 센서(550)와 비교하여, 제2-3 전극(RX3)의 단면적 및 제2-5 전극(RX5)의 단면적이 실질적으로 동일할 수 있다. 제2-4 전극(RX4)의 단면적은 제2-3 전극(RX3)의 단면적 및 제2-5 전극(RX5)의 단면적의 절반일 수 있다 또한, 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)는, 도 4의 가상원들을 도입하여 설명하면, 제6 가상원(C6) 상에 위치한 제2 전극들(RX3, RX4, RX5)이 RX3-RX4-RX5-RX4의 순서로 반복되도록 배열될 수 있다.
도 4의 가상원들을 도입하여 설명하면, 제5 가상원(C5) 상에 위치한 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 제1 전극(TX0)과 제7 가상원(C7) 상에 위치한 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 제1 전극(TX0) 사이에는, 제2-3 전극(RX3)의 일부, 제2-4 전극(RX4)의 전체 및 제2-5 전극(RX5)의 일부가 배치될 수 있다.
도 18b 및 도 18c는 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)의 라우팅과 트레이스 연결구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 가상원을 도입하여 설명하면, 제4 가상원(C4) 상에 배치된 제2-1 전극(RX1)들 및 제2-2 전극(RX2)들은, 2개의 그룹(제1 그룹 및 제2 그룹)으로 나눈다. 각 그룹은 제4 가상원(C4) 상에 연속적으로 시계 방향으로 배열된 RX1-RX2-RX1-RX2를 포함한다. 각 그룹의 제2-1 전극(RX1)들은 직렬 연결되며, 제2-2 전극(RX2)들도 직렬 연결된다.
제1 그룹 내의 어느 하나의 제2-1 전극(RX1)에 연결된 트레이스 및 하나의 제2-2 전극(RX2)에 연결된 트레이스에 연결된 트레이스는, 제5 가상원(C5) 상의 제1-6 전극(TX6)과 제1-7 전극(TX7) 사이, 제6 가상원(C6) 상의 제2-5 전극(RX5)와 제2-4 전극(RX4) 사이 및 제7 가상원(C7) 상의 제1-6 전극(TX6)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나 트레이스 묶음(A)에 포함된다.
제2 그룹 내의 어느 하나의 제2-1 전극(RX1)에 연결된 트레이스 및 하나의 제2-2 전극(RX2)에 연결된 트레이스는, 제5 가상원(C5) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-2 전극(TX2) 사이, 제6 가상원(C6) 상의 제2-5 전극(RX5)와 제2-4 전극(RX4) 사이 및 제7 가상원(C7) 상의 제1-3 전극(TX3)과 제1-2 전극(TX2) 사이를 지나 트레이스 묶음(B)에 포함된다.
제6 가상원(C6) 상에 배치된 제2-3 전극(RX3)들, 제2-4 전극(RX4)들 및 제2-5 전극(RX5)들은, 2개의 그룹(제1 그룹 및 제2 그룹)으로 나눈다. 각 그룹은 제6 가상원(C6) 상에 연속적으로 시계 방향으로 배열된 RX3-RX4-RX5-RX4-RX3-RX4-RX5-RX4을 포함한다. 각 그룹의 제2-3 전극(RX3)들은 직렬 연결되며, 제2-4 전극(RX4)들 중 일 단에 위치한 하나의 전극을 제외한 나머지 전극들도 직렬 연결되며, 제2-5 전극(RX5)들도 직렬 연결된다.
제1 그룹 내의 어느 하나의 제2-3 전극(RX3)에 연결된 트레이스, 하나의 제2-4 전극(RX4)에 연결된 트레이스 및 하나의 제2-5 전극(RX5)에 연결된 트레이스는, 제7 가상원(C7) 상의 제1-5 전극(TX5)과 제1-6 전극(TX6) 사이를 지나 트레이스 묶음(B)에 포함된다.
제2 그룹 내의 어느 하나의 제2-3 전극(RX3)에 연결된 트레이스, 하나의 제2-4 전극(RX4)에 연결된 트레이스 및 하나의 제2-5 전극(RX5)에 연결된 트레이스는, 제7 가상원(C7) 상의 제1-2 전극(TX2)과 제1-1 전극(TX1) 사이를 지나 트레이스 묶음(A)에 포함된다.
한편, 제1 그룹 내의 제2-4 전극(RX4)들 중 일 단에 위치한 하나의 전극은, 제7 가상원(C7) 상의 제1-6 전극(TX6)과 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나 트레이스 묶음(A)에 포함되고, 제2 그룹 내의 제2-4 전극(RX4)들 중 일 단에 위치한 하나의 전극은, 제7 가상원(C7) 상의 제1-2 전극(TX2)과 제1-3 전극(TX3) 사이를 지나 트레이스 묶음(B)에 포함된다.
동심원 상의 제2-0 전극(RX0)와 제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0)은, 제1 가상원(C1) 상의 제1-1 전극(TX1)과 제1-2 전극(TX2) 사이의 트레이스와 제1-5 전극(TX5)와 제1-6 전극(TX6) 사이의 트레이스를 통해 연결된다.
제2 가상원(C2) 상의 2개의 제2-0 전극(RX0) 중 하나의 제2-0 전극(RX0)에 연결된 트레이스는, 제3, 5, 7 가상원(C3, C5, C7) 상의 제1-6 전극(TX6)와 제1-7 전극(TX7) 사이를 지나 트레이스 묶음(A)에 포함된다. 여기서, 상기 트레이스는 제4 가상원(C4) 상에서 제1 그룹 내의 중간에 위치한 제1-1 전극(RX1)을 둘러싸고, 일 단에 위치한 제2-1 전극(RX1)과 제2-2 전극(RX2) 사이를 지나고, 제6 가상원(C6) 상에서 제1 그룹 내의 제2-5 전극(RX5)와 제2-4 전극(RX4) 사이를 지난다.
도 18c에 도시된 바와 같이, 도 18a의 터치 센서(1850)는 트레이스의 개수가 총 39개로 구성될 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(1950)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 19에 도시된 터치 센서(1950)는, 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)와 비교하여, 제1 전극들(TX0,…, TX7)과 제2 전극들(RX0,…, RX5)의 배열 및 직경은 동일하지만, 제1 전극들(TX0,…, TX7)과 제2 전극들(RX0,…, RX5)의 일부 전극들의 너비가 다르다. 이는 도 18a의 터치 센서(1850)의 외곽부에서 좌표 정확성(accuracy) 개선을 위한 것이다.
도 4의 가상원들을 도입하여 설명하면, 도 19에 도시된 터치 센서(1950)는, 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)과 비교하여, 제3 가상원(C3)과 제5 가상원(C5) 상에 위치한 제1 전극들(TX0,…, TX7)의 폭이 더 길고, 반면, 제4 가상원(C4)와 제6 가상원(C6) 상에 위치한 제2 전극들(RX1,…, RX5)의 폭이 더 좁고, 제7 가상원 상에 위치한 제1 전극들(TX0,…, TX7)의 폭이 더 좁다.
구체적으로, 도 19에 도시된 터치 센서(1950)는, 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)과 비교하여, 제3 가상원(C3)과 제5 가상원(C5) 상에 위치한 제1 전극들(TX0,…, TX7)의 폭이 0.2mm 더 길고, 반면, 제4 가상원(C4)와 제6 가상원(C6) 상에 위치한 제2 전극들(RX1,…, RX5)의 폭이 0.1mm 더 좁고, 제7 가상원 상에 위치한 제1 전극들(TX0,…, TX7)의 폭이 0.5mm 더 좁다.
도 19에 도시된 터치 센서(1950)의 라우팅과 트레이스 연결구조는 도 18b 및 도 18c와 같이 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 터치 센서(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950)를 비교해 보면, 도 5의 터치 센서(550)를 기준으로, 도 18a의 터치 센서(1850)는 RX 채널의 수를 줄여서 제2 전극들(RX0,…,RX5)의 단면적을 증가시켰다. 따라서, 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)는 상호 정전용량 값(Cm)과 상호 정전용량 변화량(ΔCm)을 도 5의 터치 센서(550)보다 더 증가시킬 수 있다. 한편, 도 19의 터치 센서(1950)는 도 18a의 터치 센서(1850)과 전극들의 배열이 동일하므로, 도 18a의 터치 센서(1850)과 유사한 특성을 얻을 수 있다.
아래 표 2는 도 2에 도시된 터치 센서(150), 도 5에 도시된 터치 센서(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950)의 특성을 비교한 표이다. 아래 표 2에서, 도 5의 터치 센서_1은 도 11 또는 도 13의 라우팅과 트레이스 연결에 의한 것이고, 도 5의 터치 센서_2는 도 16 및 도 17의 라우팅과 트레이스 연결에 의한 것이다.
도 2의 터치 센서 도 5의 터치 센서 _1 도 5의 터치 센서_2 도 18a의 터치 센서 도 19의 터치 센서
직경(Diameter)[mm] 35 35 35 35 35
Channel TX 8 8 8 8 8
RX 8 8 8 6 6
Trace 개수(ESD, GUARD 포함) 26 37 43 39 39
트레이스 커플링이 규칙적이어서 SW에서 제거 가능? N/A Need verification
Need verification
Need verification Need verification
TX-RX 사이의 Max Trace 개수 N/A 9(540um) 6(380um) 5(320um) 5(320um)
RX-RX 사이의 Max Trace 개수 N/A 14 7 7 7
TX-TX 사이의 Max Trace 개수 N/A 6 7 6 6
Pattern 홀수 채널 없음? O O O O O
차동 센싱 모드 시, 중앙부(center) 좌표 사라짐 없음? O X X X X
Self 직교성 가능?(곱하기 필요없음) O X X X X
Cm이 균일한가? X O O O O
균일 모양? 각 센서 별 self cap 동일? X O O O O
모두 200pF 이하? O O O O O
가장자리 좌표 가능? (휠 기능) X O O O O
Half node와 full node의 혼합(mix) 없음? O △ △ △ △
센터 영역에 5 파이 터치와 물방울 구별 가능? O O O O O
시뮬레이션 결과(Sim.) Average Cm(fF) N/A 178 211 285 295
Average Cs(TX)(pF) N/A 95.4 104 124 124
Average Cs(RX)(pF) N/A 97.8 104 124 123
Max Delta Cm(fF) N/A 56.6 66.1 101.3 107.3
Max Delta Cm/C(%) N/A 31.8 31.3 35.5 36.4
Min Delta Cm(fF) N/A 34.0 38.5 49.2 48.5
Min Delta Cm/C(%) N/A 19.1 18.2 17.3 16.4
Sim.1(Line) Max error (mm) (≤ 1.00mm) N/A - 0.29 0.36 0.21
RMS error (mm) (≤ 1.00mm) N/A - 0.12 0.15 0.10
Sim.2(R) Max error (mm) (≤ 1.00mm) N/A - 0.39 0.46 0.23
RMS error (mm) (≤ 1.00mm) N/A - 0.12 0.12 0.11
Sim.3(Theta) Max error (mm) (≤ 1.00mm) N/A - 0.51 0.59 0.33
RMS error (mm) (≤ 1.00mm) N/A - 0.50 0.57 0.30
도 20은 표 2에 기재된 시뮬레이션 결과를 얻기 위한 시뮬레이션 환경(simulation environments)을 도시한 것으로, YOCTA 스택-업(stack-up)을 반영한 것이다.
도 21은, 표 2에 기재된 시뮬레이션의 결과를 얻기 위해서, 도 5에 도시된 터치 센서_2(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950)에 터치가 이뤄지지 않은 상태(untouched)에서, 기준(base) 상호 정전용량 값(Cm)을 확인한 시뮬레이션 모습이다. 실선은 최적의 상호 정전용량 변화량을 나타낸 포인트이고, 점선은 최악의 상호 정전용량 변화량을 나타낸 포인트이다.
도 21에서, Max diff node와 min diff node 각각의 후보군을 선별하여 시뮬레이션하고, 표 2에 기재된 바와 같이, 그 중 max delta Cm과 min delta Cm을 정리할 수 있고, 각 센서별로 자기 정전용량 값(Cs)의 시뮬레이션 값을 비교할 수 있었다.
도 22의 (a) 내지 (c)는 도 21의 상태에서의 실제 시뮬레이션 출력 데이터를 보여준다. 구체적으로, 도 22의 (a)는 도 5에 도시된 터치 센서_2(550)의 시뮬레이션 출력 데이터이고, 도 22의 (b)는 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)의 시뮬레이션 출력 데이터이고, 도 22의 (c)는 도 19에 도시된 터치 센서(1950)의 시뮬레이션 출력 데이터이다.
도 22의 (a)의 표를 참조하면, 평균 Cm(Average Cm)이 대략 211(fF)임을 확인할 수 있었다. 한편, 도 22의 (b)의 표를 참조하면, 평균 Cm(Average Cm)이 대략 285(fF)로서, 도 22의 (a)의 평균 Cm보다 대략 35%가 증가된 것을 확인할 수 있었고, 도 22의 (c)의 표를 참조하면, 평균 Cm(Average Cm)이 대략 295(fF)로서, 도 22의 (a)의 평균 Cm보다 대략 39.8%가 증가된 것을 확인할 수 있었다.
도 23의 (a) 내지 (c)는, 도 5에 도시된 터치 센서_2(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950)에서 상호 정전용량 변화량(ΔCm)이 최대(Max) 및 최소(Min)로 발생하는 지점에서 얼마나 Cm이 변하는지를 비교한 그래프들이다. 구체적으로, 도 23의 (a)는 도 5에 도시된 터치 센서_2(550)의 시뮬레이션 출력 데이터이고, 도 23의 (b)는 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)의 시뮬레이션 출력 데이터이고, 도 23의 (c)는 도 19에 도시된 터치 센서(1950)의 시뮬레이션 출력 데이터이다.
도 23의 (a)에서, 최대 상호 정전용량 변화량(Max delta Cm)은 66.1(fF)였고, Max Delta Cm/C가 31.3%로 확인되었고, 최소 상호 정전용량 변화량(Min delta Cm)은 38.5(fF)였고, Min Delta Cm/C가 18.2%로 확인되었다.
도 23의 (b)에서, 최대 상호 정전용량 변화량(Max delta Cm)은 101.3(fF)였고, Max Delta Cm/C가 35.5%로 확인되었고, 최소 상호 정전용량 변화량(Min delta Cm)은 49.2(fF)였고, Min Delta Cm/C가 17.3%로 확인되었다. 이러한 결과를 토대로, 도 18a의 터치 센서(1850)은 도 5의 터치 센서_2(550)보다 Max delta Cm이 대략 53%가 증가된 수치이고, Min delta Cm이 대략 27%가 증가된 수치임을 확인할 수 있다.
도 23의 (c)에서, 최대 상호 정전용량 변화량(Max delta Cm)은 107.3(fF)였고, Max Delta Cm/C가 36.4%로 확인되었고, 최소 상호 정전용량 변화량(Min delta Cm)은 48.5(fF)였고, Min Delta Cm/C가 16.4%로 확인되었다. 이러한 결과를 토대로, 도 19의 터치 센서(1950)은 도 5의 터치 센서_2(550)보다 Max delta Cm이 대략 63%가 증가된 수치이고, Min delta Cm이 대략 25%가 증가된 수치임을 확인할 수 있다.
도 24의 (a) 내지 (c)는 도 5에 도시된 터치 센서_2(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에서의 자기 정전용량(Cs)를 시뮬레이션한 출력 데이터이다. 구체적으로, 도 24의 (a)는 도 5에 도시된 터치 센서_2(550)의 시뮬레이션 출력 데이터이고, 도 24의 (b)는 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)의 시뮬레이션 출력 데이터이고, 도 24의 (c)는 도 19에 도시된 터치 센서(1950)의 시뮬레이션 출력 데이터이다.
도 24의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 전체적으로, 제1 전극들(TX0,…, TX7) 및 제2 전극들(RX0,…, RX7, or RX0,…, RX5)에서 균일한 Cs 값이 출력되는 것을 확인할 수 있었다.
도 25는 표 2에 기재된 시뮬레이션1(Sim.1), 시뮬레이션2(Sim.2) 및 시뮬레이션3(Sim.3)의 결과를 얻기 위해서, 도 5에 도시된 터치 센서_2(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에 대해서 5 파이(phi) 도전봉으로 3가지 시뮬레이션(Sim.1, Sim.2, Sim.3)을 진행한 모습이다.
도 25를 참조하면, 좌측 도면은 직선 라인(Streight line) 터치를, 가운데 도면은 세타 라인(theta line) 터치를, 우측 도면은 휠(Wheel) 터치를 보여준다.
표 2에 기재된 시뮬레이션1(Sim.1), 시뮬레이션2(Sim.2) 및 시뮬레이션3(Sim.3)의 결과 값들은, 각 시뮬레이션 포인트에서의 정확성(accuracy)의 max/rms 값을 산출하여 비교한 것이다.
도 26은 도 25의 좌측 도면의 직선 라인 터치를 도 5에 도시된 터치 센서_2(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에 수행한 경우의 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)를 시뮬레이션한 도면이고, 도 27은 위치(1, 2, 3, 4) 별 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)의 그래프이다. 도 26에서, (a)는 도 5에 도시된 터치 센서_2(550)를, (b)는 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)를, (c)는 도 19에 도시된 터치 센서(1950)를 의미한다.
도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 도 19에 도시된 터치 센서(1950)의 전극들의 폭을 조절함으로써, 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)를 도 5 및 도 18a의 터치 센서(550, 1850)보다 더 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다.
도 28은 도 25의 가운데 도면의 세타 라인 터치를 도 5에 도시된 터치 센서_2(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에 수행한 경우의 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)를 시뮬레이션한 도면이고, 도 29는 각도(1, 2, 3) 별 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)의 그래프이다. 도 28에서, (a)는 도 5에 도시된 터치 센서_2(550)를, (b)는 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)를, (c)는 도 19에 도시된 터치 센서(1950)를 의미한다.
도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 도 19에 도시된 터치 센서(1950)의 전극들의 폭을 조절함으로써, 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)를 도 5의 터치 센서_2(550) 및 도 18a의 터치 센서(1850)보다 더 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다.
도 30은 도 25의 우측 도면의 휠 터치를 도 5에 도시된 터치 센서_2(550), 도 18a에 도시된 터치 센서(1850) 및 도 19에 도시된 터치 센서(1950) 각각에 수행한 경우의 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)를 시뮬레이션한 도면이고, 도 31는 휠 위치(1, 2) 별 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)의 그래프이다. 도 30에서, (a)는 도 5에 도시된 터치 센서_2(550)를, (b)는 도 18a에 도시된 터치 센서(1850)를, (c)는 도 19에 도시된 터치 센서(1950)를 의미한다.
도 30 및 도 31에 도시된 바와 같이, 도 19에 도시된 터치 센서(1950)의 전극들의 폭을 조절함으로써, 최대 오류(Max error)와 RMS 오류(RMS error)를 도 5의 터치 센서_2(550) 및 도 18a의 터치 센서(1850)보다 더 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다.
도 32는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(3250)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 32를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(3250)는, 도 3에 도시된 터치 센서(350)와 비교하여 제2-0 전극(RX0)을 제외한 제2 전극들(RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)에서 구성상 차이가 있다.
구체적으로, 도 7에 도시된 가상원들을 도입하여 설명하면, 도 32의 터치 센서(3250)은 제4 가상원(C4) 상에 배치된 제2-1 전극(RX1)들, 제2-2 전극(RX2)들 및 제2-3 전극(RX3)들을 포함하는데, RX1-RX2-RX3의 순서가 반복되도록 배열된다. 그리고, 제3 가상선(C3) 상의 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 전극(TX0)과 제5 가상선(C5) 상의 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 전극(TX0) 사이에는 하나의 제2-1 전극(RX1), 하나의 제2-2 전극(RX2) 및 하나의 제2-3 전극(RX3)가 배치된다. 여기서, 하나의 제2-1 전극(RX1), 하나의 제2-2 전극(RX2) 및 하나의 제2-3 전극(RX3)은 서로 실질적으로 동일한 단면적을 가질 수 있다.
도 32의 터치 센서(3250)은 제6 가상원(C6) 상에 배치된 제2-4 전극(RX4)들, 제2-5 전극(RX5)들, 제2-6 전극(RX6)들 및 제2-7 전극(RX7)들을 포함하는데, RX4-RX5-RX6-RX7의 순서가 반복되도록 배열된다. 그리고, 제5 가상선(C5) 상의 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 전극(TX0)과 제7 가상선(C7) 상의 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 전극(TX0) 사이에는 하나의 제2-4 전극(RX4), 하나의 제2-5 전극(RX5), 하나의 제2-6 전극(RX6) 및 하나의 제2-7 전극(RX7)이 배치된다. 여기서, 하나의 제2-4 전극(RX4), 하나의 제2-5 전극(RX5), 하나의 제2-6 전극(RX6) 및 하나의 제2-7 전극(RX7)은 서로 실질적으로 동일한 단면적을 가질 수 있다.
도 33은 도 32에 도시된 터치 센서(3250)의 라우팅 및 트레이스 연결 구조를 보여주는 도면이다.
도 4의 가상원을 도입하여 도 33을 참조하면, 제4 가상원(C4) 상에 배치된 제2-1 전극(RX1)들은 트레이스를 통해 서로 병렬로 연결되고, 제2-3 전극(RX3)들도 트레이스를 통해 서로 병렬로 연결된다. 한편, 제2-2 전극(RX2)들은 트레이스를 통해 직렬로 연결된다.
제2-1 전극(RX1)들은 각각의 제2-1 전극(RX1)들의 일 측에 연결된 트레이스를 통해 병렬 연결되며, 제2-3 전극(RX3)들은 각각의 제2-3 전극(RX3)들의 타 측에 연결된 트레이스를 통해 병렬 연결된다. 그리고, 제2-2 전극(RX2)들은 인접한 것들끼리 직렬연결되는데, 서로 인집한 2개의 제2-2 전극(RX2)을 연결하는 트레이스는, 서로 인집한 2개의 제2-2 전극(RX2) 사이에 배치된 제2-3 전극(RX3)과 제2-1 전극(RX1) 사이로 지난다.
제6 가상원(C6) 상에 배치된 제2-4 전극(RX4)들은 트레이스를 통해 서로 병렬로 연결되고, 제2-7 전극(RX7)들도 트레이스를 통해 서로 병렬로 연결된다. 한편, 제2-5 전극(RX5)들은 트레이스를 통해 직렬로 연결되고, 제2-6 전극(RX6)들도 트레이스를 통해 직렬로 연결된다.
제2-4 전극(RX4)들은 각각의 제2-4 전극(RX4)들의 일 측에 연결된 트레이스를 통해 병렬 연결되며, 제2-7 전극(RX7)들은 각각의 제2-7 전극(RX7)들의 타 측에 연결된 트레이스를 통해 병렬 연결된다. 그리고, 제2-5 전극(RX5)들은 인접한 것들끼리 직렬연결되는데, 서로 인집한 2개의 제2-5 전극(RX5)을 연결하는 트레이스는, 서로 인집한 2개의 제2-5 전극(RX5) 사이에 배치된 제2-7 전극(RX7)과 제2-4 전극(RX4) 사이로 지난다. 또한, 제2-6 전극(RX6)들은 인접한 것들끼리 직렬연결되는데, 서로 인집한 2개의 제2-6 전극(RX6)을 연결하는 트레이스는, 서로 인집한 2개의 제2-6 전극(RX6) 사이에 배치된 제2-7 전극(RX7)과 제2-4 전극(RX4) 사이로 지난다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 형태로서, 도 5에 도시된 터치 센서(550)에 도 32에 도시된 제2-0 전극(RX0)을 제외한 제2 전극들(RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)의 배열 구조 및 라우팅 구조가 도입될 수 있다.
도 34은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(3450)의 전극 패턴 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 34을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서(3450)는, 도 2에 도시된 터치 센서(3250)와 비교하여 제2 전극들의 채널수가 줄어든 구성상의 차이가 있다.
구체적으로, 도 32의 터치 센서(3250)는 제2 전극들(RX0 내지 RX7)이 8 채널을 구성한 반면에, 도 34의 터치 센서(3450)는 제2 전극들(RX0 내지 RX5)이 6 채널을 구성한다.
도 7에 도시된 가상원들을 도입하여 설명하면, 도 34의 터치 센서(3450)은 제4 가상원(C4) 상에 배치된 제2-1 전극(RX1)들 및 제2-2 전극(RX2)들을 포함하는데, RX1-RX2의 순서가 반복되도록 배열된다. 그리고, 제3 가상선(C3) 상의 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 전극(TX0)과 제5 가상선(C5) 상의 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 전극(TX0) 사이에는 하나의 제2-1 전극(RX1) 및 하나의 제2-2 전극(RX2)이 배치된다. 여기서, 하나의 제2-1 전극(RX1) 및 하나의 제2-2 전극(RX2)은 서로 실질적으로 동일한 단면적을 가질 수 있다.
도 34의 터치 센서(3450)은 제6 가상원(C6) 상에 배치된 제2-3 전극(RX3)들, 제2-4 전극(RX4)들 및 제2-5 전극(RX5)들을 포함하는데, RX3-RX4-RX5의 순서가 반복되도록 배열된다. 그리고, 제5 가상선(C5) 상의 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 전극(TX0)과 제7 가상선(C7) 상의 제1 전극들(TX0 내지 TX7) 중 어느 하나의 전극(TX0) 사이에는 하나의 제2-3 전극(RX3), 하나의 제2-4 전극(RX4) 및 하나의 제2-5 전극(RX5)이 배치된다. 여기서, 하나의 제2-4 전극(RX3), 하나의 제2-4 전극(RX4) 및 하나의 제2-5 전극(RX5)은 서로 실질적으로 동일한 단면적을 가질 수 있다.
도 35는 도 34에 도시된 터치 센서(3450)의 라우팅 및 트레이스 연결 구조를 보여주는 도면이다.
도 4의 가상원을 도입하여 도 35를 참조하면, 제4 가상원(C4) 상에 배치된 제2-1 전극(RX1)들은 트레이스를 통해 서로 병렬로 연결되고, 제2-2 전극(RX2)들도 트레이스를 통해 서로 병렬로 연결된다.
제2-1 전극(RX1)들은 각각의 제2-1 전극(RX1)들의 일 측에 연결된 트레이스를 통해 병렬 연결되며, 제2-3 전극(RX3)들은 각각의 제2-3 전극(RX3)들의 타 측에 연결된 트레이스를 통해 병렬 연결된다.
제6 가상원(C6) 상에 배치된 제2-3 전극(RX3)들은 트레이스를 통해 서로 병렬로 연결되고, 제2-5 전극(RX5)들도 트레이스를 통해 서로 병렬로 연결된다. 한편, 제2-4 전극(RX4)들은 트레이스를 통해 직렬로 연결된다.
제2-3 전극(RX3)들은 각각의 제2-3 전극(RX3)들의 일 측에 연결된 트레이스를 통해 병렬 연결되며, 제2-5 전극(RX5)들은 각각의 제2-5 전극(RX5)들의 타 측에 연결된 트레이스를 통해 병렬 연결된다. 그리고, 제2-4 전극(RX4)들은 인접한 것들끼리 직렬연결되는데, 서로 인집한 2개의 제2-4 전극(RX4)을 연결하는 트레이스는, 서로 인집한 2개의 제2-4 전극(RX4) 사이에 배치된 제2-5 전극(RX5)과 제2-3 전극(RX3) 사이로 지난다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 형태로서, 도 5에 도시된 터치 센서(550)에 도 34에 도시된 제2-0 전극(RX0)을 제외한 제2 전극들(RX1, RX2, RX3, RX4, RX5)의 배열 구조 및 라우팅 구조가 도입될 수 있다.
이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 형태에 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.
[부호의 설명]
100: 스마트 워치
150, 350, 550, 1850, 1950, 3250, 3450: 터치 센서

Claims (18)

  1. 원형의 터치 센서를 포함하고,
    상기 터치 센서는 단일 층에 배치되고 중심을 공통으로 하는 다수의 가상원 상에 서로 이격되어 배열된 다수의 전극들을 포함하는, 터치 입력 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 가상원은, 제1 내지 제7 가상원을 포함하고,
    상기 다수의 전극들은, 다수의 제1 전극들과 다수의 제2 전극들을 포함하고,
    상기 다수의 제1 전극들은, 상기 제1 내지 제7 가상원들 중 제1, 3, 5, 7 가상원들 각각에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들을 포함하고,
    상기 다수의 제2 전극들은,
    상기 제2 가상원 상에 배치된 하나 또는 다수의 제2-0 전극;
    상기 제4 가상원 상에 배치된 다수의 제2-1 전극들, 다수의 제2-2 전극들 및 다수의 제2-3 전극들;
    상기 제6 가상원 상에 배치된 다수의 제2-4 전극들, 다수의 제2-5 전극들, 다수의 제2-6 전극들 및 다수의 제2-7 전극들;
    을 포함하는, 터치 입력 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치 센서가 뮤추얼 구동 모드로 구동 시,
    상기 다수의 제1 전극들은 구동 신호를 출력하는 구동 전극과 감지 신호를 수신하는 수신 전극 중 어느 하나이고, 상기 다수의 제2 전극들은 나머지 하나인, 터치 입력 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 제2-1 전극들, 상기 다수의 제2-2 전극들 및 상기 다수의 제2-3 전극들은, 제2-1 전극-제2-2 전극-제2-3 전극-제2-2 전극의 배열 순서가 반복되도록 배열되고,
    상기 다수의 제2-4 전극들, 상기 다수의 제2-5 전극들, 상기 다수의 제2-6 전극들 및 상기 다수의 제2-7 전극들은, 제2-4 전극-제2-5 전극-제2-6 전극-제2-7 전극-제2-6 전극-제2-5 전극의 배열 순서가 반복되도록 배열된, 터치 입력 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2-1 전극과 상기 제2-3 전극의 단면적은, 상기 제2-2 전극의 단면적보다 크고,
    상기 제2-4 전극과 상기 제2-7 전극의 단면적은, 상기 제2-5 전극 및 상기 제2-6 전극의 단면적보다 크고,
    상기 제3 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극과 상기 제5 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극 사이에는, 상기 제2-1 전극의 일부, 상기 제2-2 전극의 전부 및 상기 제2-3 전극의 일부가 배치되고,
    상기 제5 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극과 상기 제7 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극 사이에는, 상기 제2-4 전극의 일부, 상기 제2-5 전극의 전부, 상기 제2-6 전극의 전부 및 상기 제2-7 전극의 일부가 배치된, 터치 입력 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 제2-1 전극들, 상기 다수의 제2-2 전극들 및 상기 다수의 제2-3 전극들은, 제2-1 전극-제2-2 전극-제2-3 전극의 배열 순서가 반복되도록 배열되고,
    상기 다수의 제2-4 전극들, 상기 다수의 제2-5 전극들, 상기 다수의 제2-6 전극들 및 상기 다수의 제2-7 전극들은, 제2-4 전극-제2-5 전극-제2-6 전극-제2-7 전극의 배열 순서가 반복되도록 배열된, 터치 입력 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2-1 전극, 상기 제2-2 전극 및 상기 제2-3 전극의 단면적은, 서로 동일하고,
    상기 제2-4 전극, 상기 제2-5 전극, 상기 제2-6 전극 및 상기 제2-7 전극의 단면적은, 서로 동일하고,
    상기 제3 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극과 상기 제5 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극 사이에는, 상기 제2-1 전극, 상기 제2-2 전극 및 상기 제2-3 전극이 배치되고,
    상기 제5 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극과 상기 제7 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극 사이에는, 상기 제2-4 전극, 상기 제2-5 전극, 상기 제2-6 전극 및 상기 제2-7 전극이 배치된, 터치 입력 장치.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2-0 전극은, 상기 중심 상에 더 배치된, 터치 입력 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 가상원은, 제1 내지 제7 가상원을 포함하고,
    상기 다수의 전극들은, 다수의 제1 전극들과 다수의 제2 전극들을 포함하고,
    상기 다수의 제1 전극들은, 상기 제1 내지 제7 가상원들 중 제1, 3, 5, 7 가상원들 각각에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들을 포함하고,
    상기 다수의 제2 전극들은,
    상기 제2 가상원 상에 배치된 하나 또는 다수의 제2-0 전극;
    상기 제4 가상원 상에 배치된 다수의 제2-1 전극들 및 다수의 제2-2 전극들;
    상기 제6 가상원 상에 배치된 다수의 제2-3 전극들, 다수의 제2-4 전극들 및 다수의 제2-5 전극들;
    을 포함하는, 터치 입력 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 터치 센서가 뮤추얼 구동 모드로 구동 시,
    상기 다수의 제1 전극들은 구동 신호를 출력하는 구동 전극와 감지 신호를 수신하는 수신 전극 중 어느 하나이고, 상기 다수의 제2 전극들은 나머지 하나인, 터치 입력 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수의 제2-1 전극들 및 상기 다수의 제2-2 전극들은, 제2-1 전극-제2-2 전극의 배열 순서가 반복되도록 배열되고,
    상기 다수의 제2-3 전극들, 상기 다수의 제2-4 전극들 및 상기 다수의 제2-5 전극들은, 제2-3 전극-제2-4 전극-제2-5 전극-제2-4 전극의 배열 순서가 반복되도록 배열된, 터치 입력 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2-1 전극 및 상기 제2-2 전극의 단면적은, 서로 동일하고,
    상기 제2-3 전극 및 상기 제2-5 전극의 단면적은, 서로 동일하고,
    상기 상기 제2-4 전극의 단면적은, 상기 제2-3 전극 및 상기 제2-5 전극의 단면적의 절반이고,
    상기 제3 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극과 상기 제5 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극 사이에는, 상기 제2-1 전극의 일부 및 제2-2 전극의 일부가 배치되고,
    상기 제5 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극과 상기 제7 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극 사이에는, 상기 제2-3 전극의 일부, 상기 제2-4 전극의 전부 및 상기 제2-5 전극의 일부가 배치된, 터치 입력 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2-1 전극 및 상기 제2-2 전극의 단면적은, 서로 동일하고,
    상기 제2-3 전극, 상기 제2-4 전극 및 상기 제2-5 전극의 단면적은, 서로 동일하고,
    상기 제3 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극과 상기 제5 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극 사이에는, 상기 제2-1 전극 및 제2-2 전극이 배치되고,
    상기 제5 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극과 상기 제7 가상원 상에 배치된 제1-0 내지 제1-7 전극들 중 어느 하나의 전극 사이에는, 상기 제2-3 전극, 상기 제2-4 전극 및 상기 제2-5 전극이 배치된, 터치 입력 장치.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2-0 전극은, 상기 중심 상에 더 배치된, 터치 입력 장치.
  15. 다수의 제1 전극들과 다수의 제2 전극들을 포함하고,
    상기 다수의 제1 전극들은, 제1 그룹의 제1 전극들; 상기 제1 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제2 그룹의 제1 전극들; 상기 제2 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제3 그룹의 제1 전극들; 및 제3 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제4 그룹의 제1 전극들;을 포함하고,
    상기 다수의 제2 전극들은, 상기 제1 그룹의 제1 전극들과 상기 제2 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 하나 또는 다수의 제2-0 전극; 상기 제2 그룹의 제1 전극들과 제3 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 다수의 제2-1 전극들, 다수의 제2-2 전극들 및 다수의 제2-3 전극들; 및 상기 제3 그룹의 제1 전극들과 제4 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 다수의 제2-4 전극들, 다수의 제2-5 전극들, 다수의 제2-6 전극들 및 다수의 제2-7 전극들;을 포함하는, 터치 센서.
  16. 다수의 제1 전극들과 다수의 제2 전극들을 포함하고,
    상기 다수의 제1 전극들은, 제1 그룹의 제1 전극들; 상기 제1 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제2 그룹의 제1 전극들; 상기 제2 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제3 그룹의 제1 전극들; 및 제3 그룹의 제1 전극들을 둘러싸는 제4 그룹의 제1 전극들;을 포함하고,
    상기 다수의 제2 전극들은, 상기 제1 그룹의 제1 전극들과 상기 제2 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 하나 또는 다수의 제2-0 전극; 상기 제2 그룹의 제1 전극들과 제3 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 다수의 제2-1 전극들 및 다수의 제2-2 전극들; 및 상기 제3 그룹의 제1 전극들과 제4 그룹의 제1 전극들 사이에 배치된 다수의 제2-3 전극들, 다수의 제2-4 전극들 및 다수의 제2-5 전극들;을 포함하는, 터치 센서.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 다수의 제1 전극들은 구동 신호를 출력하는 구동 전극 및 감지 신호를 수신하는 수신 전극 중 어느 하나이고, 상기 다수의 제2 전극들은 나머지 하나인, 터치 센서.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 제2-0 전극은, 상기 제1 그룹의 제1 전극들에 의해 둘러싸인 영역에 더 배치된, 터치 센서.
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