(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-29
(54)【発明の名称】タッチセンサ及びこれを含むタッチ入力装置
(51)【国際特許分類】
G06F 3/044 20060101AFI20240822BHJP
G06F 3/041 20060101ALI20240822BHJP
【FI】
G06F3/044 124
G06F3/041 422
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024510722
(86)(22)【出願日】2022-09-16
(85)【翻訳文提出日】2024-02-21
(86)【国際出願番号】 KR2022013923
(87)【国際公開番号】W WO2023043281
(87)【国際公開日】2023-03-23
(31)【優先権主張番号】10-2021-0125092
(32)【優先日】2021-09-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】513009370
【氏名又は名称】株式会社 ハイディープ
【氏名又は名称原語表記】HiDeep Inc.
【住所又は居所原語表記】3F Dasan Tower,49,Daewangpangyo-ro 644 beon-gil,Bundang-gu,Seongnam-si,Gyeonggi-do 463-400,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100124855
【氏名又は名称】坪倉 道明
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100160749
【氏名又は名称】飯野 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100219265
【氏名又は名称】鈴木 崇大
(74)【代理人】
【識別番号】100203208
【氏名又は名称】小笠原 洋平
(74)【代理人】
【識別番号】100216839
【氏名又は名称】大石 敏幸
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(74)【代理人】
【識別番号】100127812
【氏名又は名称】城山 康文
(72)【発明者】
【氏名】キム,セヨブ
(72)【発明者】
【氏名】キム,ボンキ
(57)【要約】
本発明の実施形態は、タッチセンサ及びこれを含むタッチ入力装置に関する。
本発明の実施形態によるタッチセンサは、それぞれが第1方向に延びた形状を有し、前記第1方向に沿って配列された多数の開口部を有する、複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極の多数の開口部内に配置された複数の受信電極パターン及び前記第1方向と異なる第2方向に沿って配置され、前記複数の受信電極パターンを電気的に連結する複数の連結パターンを含む、複数の受信電極と、を含む。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれが第1方向に延びた形状を有し、前記第1方向に沿って配列された多数の開口部を有する、複数の駆動電極と、
前記複数の駆動電極の多数の開口部内に配置された複数の受信電極パターン及び前記第1方向と異なる第2方向に沿って配置され、前記複数の受信電極パターンを電気的に連結する複数の連結パターンを含む、複数の受信電極と、
を含む、タッチセンサ。
【請求項2】
前記複数の受信電極のうち少なくとも何れか一つの受信電極の前記複数の受信電極パターンは、互いに電気的に分離された一つのグループの受信電極パターンと他のグループの受信電極パターンとを含み、
前記一つのグループの受信電極パターンと前記他のグループの受信電極パターンは、前記第2方向に沿って一つずつ交互に配置され、
前記少なくとも何れか一つの受信電極の前記複数の連結パターンは、前記一つのグループの受信電極パターンを電気的に連結する第1連結パターンと前記他のグループの受信電極パターンを電気的に連結する第2連結パターンを含む、
請求項1に記載のタッチセンサ。
【請求項3】
前記第1連結パターンを介して第1感知信号が出力され、前記第2連結パターンを介して第2感知信号が出力される、請求項2に記載のタッチセンサ。
【請求項4】
互いに隣接して配置された前記一つのグループの受信電極パターンと前記他のグループの受信電極パターンとの間には、前記一つのグループ内の受信電極パターン周辺にすぐ隣接した駆動電極の一部と前記他のグループ内の受信電極パターン周辺にすぐ隣接した駆動電極の一部が共に配置された、請求項2に記載のタッチセンサ。
【請求項5】
前記他のグループの受信電極パターン周辺にすぐ隣接して配置された駆動電極は、前記一つのグループの受信電極パターン周辺にすぐ隣接して配置された駆動電極によって、前記一つのグループの受信電極パターンと分離されるように配置された、請求項2に記載のタッチセンサ。
【請求項6】
前記第1連結パターンは、前記第1連結パターンによって連結される二つの受信電極パターンの間に配置された前記他のグループの受信電極パターンと重ならないように配置される、請求項2に記載のタッチセンサ。
【請求項7】
前記複数の受信電極のうち少なくとも何れか一つの受信電極の前記複数の受信電極パターンは、互いに電気的に分離された一つのグループの受信電極パターンと他のグループの受信電極パターンとを含み、
前記一つのグループの受信電極パターンと前記他のグループの受信電極パターンは、前記第2方向に沿って一つずつ交互に配置され、
前記受信電極パターンは、第1受信電極パターンと第2受信電極パターンを含み、
前記第1受信電極パターンと前記第2受信電極パターンは、前記駆動電極の複数の開口部のうち互いに隣接した二つの開口部内にそれぞれ配置され、
前記少なくとも何れか一つの受信電極の前記複数の連結パターンは、前記一つのグループの受信電極パターンを電気的に連結する第1連結パターンと前記他のグループの受信電極パターンを電気的に連結する第2連結パターンとを含み、
前記第1及び第2連結パターンは、前記第1受信電極パターンと前記第2受信電極パターンを電気的に連結する受信連結パターンをさらに含む、
請求項1に記載のタッチセンサ。
【請求項8】
前記受信電極パターンは、内部に形成された開口部に配置されたダミーパターンを含む、請求項1ないし7の何れか1項に記載のタッチセンサ。
【請求項9】
タッチセンサ、駆動部、及び感知部を含み、
前記タッチセンサは、
それぞれが第1方向に延びた形状を有し、前記第1方向に沿って配列された多数の開口部を有する、複数の駆動電極と、
前記複数の駆動電極の多数の開口部内に配置された複数の受信電極パターン及び前記第1方向と異なる第2方向に沿って配置され、前記複数の受信電極パターンを電気的に連結する複数の連結パターンを含む、複数の受信電極と、を含み、
前記駆動部は、前記複数の駆動電極に駆動信号を提供し、前記感知部は、前記複数の連結パターンを介して出力される複数の感知信号を感知する、タッチ入力装置。
【請求項10】
前記複数の受信電極のうち少なくとも何れか一つの受信電極の前記複数の受信電極パターンは、互いに電気的に分離された一つのグループの受信電極パターンと他のグループの受信電極パターンとを含み、
前記一つのグループの受信電極パターンと前記他のグループの受信電極パターンは、前記第2方向に沿って一つずつ交互に配置され、
前記少なくとも何れか一つの受信電極の前記複数の連結パターンは、前記一つのグループの受信電極パターンを電気的に連結する第1連結パターンと前記他のグループの受信電極パターンを電気的に連結する第2連結パターンを含む、
請求項9に記載のタッチ入力装置。
【請求項11】
前記第1連結パターンを介して第1感知信号が出力され、前記第2連結パターンを介して第2感知信号が出力され、
前記感知部は、前記第1感知信号と前記第2感知信号を差し引いて出力する、請求項10に記載のタッチ入力装置。
【請求項12】
互いに隣接して配置された前記一つのグループの受信電極パターンと前記他のグループの受信電極パターンとの間には、前記一つのグループ内の受信電極パターン周辺にすぐ隣接した駆動電極の一部と前記他のグループ内の受信電極パターン周辺にすぐ隣接した駆動電極の一部が共に配置された、請求項10に記載のタッチ入力装置。
【請求項13】
前記他のグループの受信電極パターン周辺にすぐ隣接して配置された駆動電極は、前記一つのグループの受信電極パターン周辺にすぐ隣接して配置された駆動電極によって、前記一つのグループの受信電極パターンと分離されるように配置された、請求項10に記載のタッチ入力装置。
【請求項14】
前記第1連結パターンは、前記第1連結パターンによって連結される二つの受信電極パターンの間に配置された前記他のグループの受信電極パターンと重ならないように配置される、請求項10に記載のタッチ入力装置。
【請求項15】
前記複数の受信電極のうち少なくとも何れか一つの受信電極の前記複数の受信電極パターンは、互いに電気的に分離された一つのグループの受信電極パターンと他のグループの受信電極パターンとを含み、
前記一つのグループの受信電極パターンと前記他のグループの受信電極パターンは、前記第2方向に沿って一つずつ交互に配置され、前記受信電極パターンは、第1受信電極パターンと第2受信電極パターンとを含み、
前記第1受信電極パターンと前記第2受信電極パターンは、前記駆動電極の複数の開口部のうち互いに隣接した二つの開口部内にそれぞれ配置され、前記少なくとも何れか一つの受信電極の前記複数の連結パターンは、前記一つのグループの受信電極パターンを電気的に連結する第1連結パターンと 前記他のグループの受信電極パターンを電気的に連結する第2連結パターンとを含み、
前記第1及び第2連結パターンは、前記第1受信電極パターンと前記第2受信電極パターンを電気的に連結する受信連結パターンをさらに含む、
請求項9に記載のタッチ入力装置。
【請求項16】
前記受信電極パターンは、内部に形成された開口部に配置されたダミーパターンを含む、請求項9ないし15の何れか1項に記載のタッチ入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、タッチセンサ及びこれを含むタッチ入力装置に関する。
【背景技術】
【0002】
コンピューティングシステムの操作のために多様な種類の入力装置が利用されている。例えば、ボタン(button)、キー(key)、ジョイスティック(joystick)、及びタッチスクリーンのような入力装置が利用されている。タッチスクリーンの容易で手軽な操作により、コンピューティングシステムの操作時にタッチスクリーンの利用が増加している。
【0003】
タッチセンサは、情報入力装置の一種として、ディスプレイ装置に備えられて使用することができる。一例として、タッチセンサは、ディスプレイパネルの一面に付着されるか、ディスプレイパネルと一体に製作されて使用することができる。使用者は、ディスプレイ装置の画面に表示されるイメージを見ながら、タッチセンサを押したりタッチして情報を入力することができる。
【0004】
タッチセンサを単一層又は二重層で駆動電極と受信電極を具現する場合に、タッチセンサが実装されたタッチ入力装置を手でつかまない状態(フローティング状態)でタッチする際に、LGM(low ground mass)により正常に感知されなければならない信号が消えたり、感知されなければならない信号が分裂して2地点以上でタッチされたものと信号が示される現象が発生する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の実施形態は、タッチセンシング感度を向上させることができるタッチセンサ及びこれを含むタッチ入力装置を提供する。
【0006】
また、本発明の実施形態は、タッチセンシング時に発生し得る多様なノイズを除去することができるタッチセンサ及びこれを含むタッチ入力装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の実施形態によるタッチセンサは、それぞれが第1方向に延びた形状を有し、前記第1方向に沿って配列された多数の開口部を有する、複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極の多数の開口部内に配置された複数の受信電極パターン及び前記第1方向と異なる第2方向に沿って配置されて前記複数の受信電極パターンを電気的に連結する複数の連結パターンを含む、複数の受信電極と、を含む。
【0008】
本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、タッチセンサ、駆動部、及び感知部を含み、前記タッチセンサは、それぞれが第1方向に延びた形状を有し、前記第1方向に沿って配列された多数の開口部を有する、複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極の多数の開口部内に配置された複数の受信電極パターン及び前記第1方向と異なる第2方向に沿って配置されて前記複数の受信電極パターンを電気的に連結する複数の連結パターンを含む、複数の受信電極と、を含み、前記駆動部は、前記複数の駆動電極で駆動信号を提供し、前記感知部は、前記複数の連結パターンを介して出力される複数の感知信号を感知する。
【発明の効果】
【0009】
本発明の実施形態によるタッチセンサとこれを含むタッチ入力装置を使用すれば、タッチセンシング感度を向上させることができる利点がある。
【0010】
また、タッチセンシング時に発生し得る多様なノイズを除去することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】本発明の実施形態によるタッチセンサを含むタッチ入力装置の概略図である。
【
図2】
図1に示されたタッチセンサ10の一実施形態の一部の平面図である。
【
図3】
図2に示されたタッチセンサを層別に分離した平面図である。
【
図4】
図2に示された複数の受信電極の電気的連結を説明するための図面である。
【
図5】
図1に示されたタッチセンサ10の他の実施形態の一部の平面図である。
【
図6】
図5に示されたタッチセンサを層別に分離した平面図である。
【
図7】
図5に示された複数の受信電極の電気的連結を説明するための図面である。
【
図8】
図1に示されたタッチセンサ10のさらに他の実施形態の一部の平面図である。
【
図9】
図8に示されたタッチセンサを層別に分離した平面図である。
【
図10】
図1に示されたタッチセンサ10のさらに他の実施形態の一部の平面図である。
【
図11】
図10に示されたタッチセンサを層別に分離した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明が実施され得る特定の実施形態を例示として示す添付の図面を参照する。これら実施形態は、当業者が本発明を実施するのに十分なように詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが、相互排他的である必要はないことが理解されなければならない。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造、及び特性は、一実施形態に関連して本発明の精神及び範囲を逸しないながらも他の実施形態で具現され得る。また、それぞれの開示された実施形態内の個別の構成要素の位置又は配置は、本発明の精神及び範囲を逸しないながらも変更され得ることが理解されなければならない。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味として取ろうとするのではなく、本発明の範囲は、適切に説明されるならば、その請求項が主張することと均等な全ての範囲とともに添付された請求項によってのみ限定される。図面において類似の参照符号は、様々な側面にわたって同一又は類似の機能を指し示す。
【0013】
本文書の多様な実施形態によるタッチ入力装置は、電子デバイスとして、例えば、スマートフォン(smartphone)、タブレットPC(tablet personal computer)、車両用ディスプレイ装置、移動電話機(mobile phone)、映像電話機、電子書籍リーダー機(e-book reader)、ラップトップPC(laptop personal computer)、ネットブックコンピュータ(netbook computer)、モバイル医療機器、カメラ(camera)、又はウェアラブル装置(wearable device)のうち少なくとも一つを含んでよい。ここで、ウェアラブル装置は、アクセサリー型(例:時計、指輪、ブレスレット、アンクレット、ネックレス、メガネ、コンタクトレンズ、又は頭部着用型装置(head-mounted-device(HMD))、織物又は衣類一体型(例:電子衣服)、身体付着型(例:スキンパッド(skin pad)又はタトゥー)、又は生体移植型(例:implantable circuit)のうち少なくとも一つを含んでよい。
【0014】
図1は、本発明の実施形態によるタッチセンサを含むタッチ入力装置の概略図である。
【0015】
図1を参照すると、本発明の実施形態によるタッチ入力装置1は、タッチセンサ10、感知部11、駆動部12、及び制御部13を含んでよい。
【0016】
駆動部12は、制御部13の制御によりタッチセンサ10に駆動信号(又はTX信号)を印加し、感知部11は、タッチセンサ10から受信された感知信号(又はRX信号)を受信する。
【0017】
駆動部12は、タッチセンサ10の複数の駆動電極に順次駆動信号を供給することができる。
【0018】
感知部11は、タッチセンサ10の複数の受信電極から出力される信号を受信する。ここで、前記信号には、互いに隣接した駆動電極と受信電極との間のキャパシタンス変化量の情報、LGM(Low Ground Mass)ノイズ信号、及びディスプレイノイズ信号などを含んでよい。
【0019】
感知部11は、複数の受信電極から出力される信号のうち二つの信号を差し引いて差し引き信号を出力することができ、出力された差し引き信号をアナログデジタルコンバーティングして出力することができる。このために、感知部11は、比較器とADCを含んでよい。
【0020】
制御部13は、感知部11から出力されるデジタル信号に基づいて、タッチの有無及び/又はタッチ位置を検出することができる。
【0021】
図1において、感知部11、駆動部12、及び制御部13を説明の便宜上、分離して示したが、これに限定しない。例えば、感知部11、駆動部12、及び制御部13のうち少なくとも一つ又は二つ以上が一つのモジュール、ユニット、チップ(chip)で具現されてよく、感知部11、駆動部12、及び制御部13が一つのモジュール、ユニット、チップで具現されてもよい。
【0022】
図1に示されたタッチ入力装置1は、ディスプレイパネルを含んでよい。この場合、タッチセンサ10がディスプレイパネル上に配置されてもよく、ディスプレイパネル内に配置されてもよい。場合により、タッチセンサ10は、ディスプレイパネルの下にも配置されてよい。一例として、タッチセンサ10は、ディスプレイパネルの上部基板及び/又は下部基板の外部面(例えば、上部基板の上部面又は下部基板の下部面)、又は、内部面(例えば、上部基板の下部面又は下部基板の上部面)上に直接形成されてよい。前記ディスプレイパネルにタッチセンサ10が結合してタッチスクリーンを構成することができる。
【0023】
タッチセンサ10は、所定の形状の電極を含み、所定の電極は、複数の駆動電極TX0~TXm及び複数の受信電極RX0~RXnを含んでよい。
【0024】
複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,…と複数の受信電極RX0,RX1,RX2,…の間、特に、これらの交差部には、所定のキャパシタンス14(C00,C01,C10,C11,…Cnm)が形成される。
【0025】
タッチセンサ10の動作のために、感知部11は、複数の駆動電極TX0~TXmに駆動信号を印加する駆動部12及び複数の受信電極RX0~RXnからタッチ表面に対するタッチによって変化するキャパシタンス変化量に対する情報を含む感知信号(又は、受信信号)を受信することができる。
【0026】
図1では、タッチセンサ10の複数の駆動電極TX0~TXmと複数の受信電極RX0~RXnとが直交アレイを構成するもので示されているが、本発明はこれに限定されず、複数の駆動電極TX0~TXmと複数の受信電極RX0~RXnが、対角線、同心円、及び3次元ランダム配列などをはじめとする任意の数の次元、及びこの応用配列を有するようにすることができる。ここで、n及びmは、量の整数として互いに同じであるか、他の値を有してよく、実施形態によって大きさが変わり得る。
【0027】
複数の駆動電極TX0~TXmと複数の受信電極RX0~RXnは、それぞれ互いに交差するように配列されてよい。駆動電極TXは、第1軸方向に延びた複数の駆動電極TX0~TXmを含み、受信電極RXは、第1軸方向と交差する第2軸方向に延びた複数の受信電極RX0~RXnを含んでよい。
【0028】
複数の駆動電極TX0~TXmと複数の受信電極RX0~RXnは、同一層(1 layer)に形成されてもよく、互いに異なる二重層(2 layer)に形成されてよい。複数の駆動電極TX0~TXmのうち一部は、残りと互いに異なる層に配置されてもよく、複数の受信電極RX0~RXnのうち一部は、残りと互いに異なる層に配置されてもよい。複数の駆動電極TX0~TXnと複数の受信電極RX0~RXmは、ダイヤモンド(diamond)パターン、円形、楕円形又は多角形の形状を有してよい。
【0029】
以下の図面を参照して、本発明の実施形態によるタッチセンサ10の様々な実施形態を詳細に説明するようにする。
【0030】
図2は、
図1に示されたタッチセンサ10の一実施形態の一部の平面図であり、
図3は、
図2に示されたタッチセンサを層別に分離した平面図であり、
図4は、
図2に示された複数の受信電極の電気的連結を説明するための図面である。
【0031】
図2ないし
図4を参照すると、本発明の一実施形態によるタッチセンサは、タッチ入力装置のタッチが入力される領域に配置されてよく、タッチ入力装置に含まれたディスプレイパネルの表示領域に配置されてよい。
【0032】
本発明の一実施形態によるタッチセンサは、複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…と複数の受信電極RX0,RX1,RX2,RX3,RX4,…を含む。
【0033】
複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…は、第0駆動電極TX0、第1駆動電極TX1、第2駆動電極TX2、及び第3駆動電極TX3を含んでよい。
【0034】
複数の受信電極RX0,RX1,RX2,RX3,RX4,…は、第0受信電極RX0、第1受信電極RX1、第2受信電極RX2、第3受信電極RX3、及び第4受信電極RX4を含んでよい。
【0035】
複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…は、第2方向(又は、縦方向)に沿って配列され、複数の受信電極RX0,RX1,RX2,RX3,RX4,…は、前記第2方向と垂直な第1方向(又は、横方向)に沿って配列されてよい。ここで、複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…は、前記第1方向(又は、横方向)に沿って配列され、複数の受信電極RX0,RX1,RX2,RX3,RX4,…は、前記第2方向(又は、縦方向)に沿って配列されてよい。
【0036】
複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…と複数の受信電極RX0,RX1,RX2,RX3,RX4,…との間には、所定のキャパシタンスが形成されてよい。このようなキャパシタンスは、該当地点又はその周辺でタッチ入力が発生する時に変化する。したがって、複数の受信電極RX0,RX1,RX2,RX3,RX4,…から出力される信号からキャパシタンスの変化量を検出することにより、タッチの有無及びタッチ入力を検出することができる。
【0037】
複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…それぞれは、
図3の(a)に示されたように、第1方向に延びた長方形パターン又はバー(bar)パターンの形状を有し、内部に第1方向に沿って配列された複数の開口部Oを有してよい。
【0038】
各開口部O内には、一つの受信電極が配置される。各開口部Oの形状は、内部に配置された一つの受信電極の形状と対応する。例えば、
図3に示されたように、複数の開口部Oのうち左右側の縁に配置された開口部を除いた残りは菱形の形状を有してよく、前記左右側の縁に配置された開口部は三角形の形状を有してよい。図面で示さなかったが、すべての開口部Oが菱形の形状を有してもよい。複数の開口部Oの多角形、長方形、円形又は楕円形などの多様な形状を有してよい。
【0039】
各受信電極RX0,RX1,RX2,RX3,RX4,…は、複数の受信電極パターンRX0a,RX0b,RX1a,RX1b,RX2a,RX2b,RX3a,RX3b,RX4a,RX4bと連結パターンP0,P1,P2,P3,P4を含む。
【0040】
図3の(a)に示されたように、複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…と複数の受信電極パターンRX0a,RX0b,RX1a,RX1b,RX2a,RX2b,RX3a,RX3b,RX4a,RX4bは、第1層(first layer)に配置されてよい。ここで、第1層(first layer)に配置された複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…と複数の受信電極パターンRX0a,RX0b,RX1a,RX1b,RX2a,RX2b,RX3a,RX3b,RX4a,RX4bは、メタルメッシュで具現されてよい。
図3の(b)に示されたように、複数の連結パターンP0a,P0b,P1a,P1b,P2a,P2b,P3a,P3b,P4a,P4bは、第2層(second layer)に配置されてよい。第2層は、
図3の(a)の第1層と異なる層であり、第1層から電気的に絶縁される。ここで、複数の連結パターンP0a,P0b,P1a,P1b,P2a,P2b,P3a,P3b,P4a,P4bは、メタルメッシュで具現されてよい。
図3の(a)の第1層は、
図3の(b)の第2層上に配置されてもよく、その反対も可能である。
【0041】
各受信電極に含まれた複数の受信電極パターンは、少なくとも2以上のグループに分れることができる。一つのグループの受信電極パターンの間に他の一つのグループ内の受信電極パターンが一つずつ交互に配置される。一つのグループの受信電極パターンは、他の一つのグループ内の受信電極パターンと電気的に分離される。各受信電極に含まれた複数の連結パターンは、一つのグループ内の受信電極パターンを電気的に連結する第1連結パターンと他の一つのグループ内の受信電極を電気的に連結する第2連結パターンを含む。
【0042】
例えば、第0受信電極RX0は、複数の受信電極パターンRX0a,RX0bと複数の連結パターンP0を含んでよい。複数の受信電極パターンRX0a,RX0bは、第2方向に沿って一つずつ交互に配列された第1グループの受信電極パターンRX0aと第2グループの受信電極パターンRX0bを含んでよい。第1グループの受信電極パターンRX0aと第2グループの受信電極パターンRX0bは、互いに電気的に分離されてよい。第0連結パターンP0は、第1グループの受信電極パターンRX0aを電気的に連結する第1連結パターンP0aと第2グループの受信電極パターンRX0bを電気的に連結する第2連結パターンP0bを含んでよい。
【0043】
第1受信電極RX1は、複数の受信電極パターンRX1a,RX1bと複数の連結パターンP1を含んでよい。複数の受信電極パターンRX1a,RX1bは、第2方向に沿って一つずつ交互に配列された第1グループの受信電極パターンRX1aと第2グループの受信電極パターンRX1bを含んでよい。第1グループの受信電極パターンRX1aと第2グループの受信電極パターンRX1bは、互いに電気的に分離されてよい。第1連結パターンP1は、第1グループの受信電極パターンRX1aを電気的に連結する第1連結パターンP1aと第2グループの受信電極パターンRX1bを電気的に連結する第2連結パターンP1bを含んでよい。
【0044】
第2受信電極RX2は、複数の受信電極パターンRX2a,RX2bと複数の連結パターンP2を含んでよい。複数の受信電極パターンRX2a,RX2bは、第2方向に沿って一つずつ交互に配列された第1グループの受信電極パターンRX2aと第2グループの受信電極パターンRX2bを含んでよい。第1グループの受信電極パターンRX2aと第2グループの受信電極パターンRX2bは、互いに電気的に分離されてよい。第2連結パターンP2は、第1グループの受信電極パターンRX2aを電気的に連結する第1連結パターンP2aと第2グループの受信電極パターンRX2bを電気的に連結する第2連結パターンP2bを含んでよい。
【0045】
第3受信電極RX3は、複数の受信電極パターンRX3a,RX3bと複数の連結パターンP3を含んでよい。複数の受信電極パターンRX3a,RX3bは、第2方向に沿って一つずつ交互に配列された第1グループの受信電極パターンRX3aと第2グループの受信電極パターンRX3bを含んでよい。第1グループの受信電極パターンRX3aと第2グループの受信電極パターンRX3bは、互いに電気的に分離されてよい。第3連結パターンP3は、第1グループの受信電極パターンRX3aを電気的に連結する第1連結パターンP3aと第2グループの受信電極パターンRX3bを電気的に連結する第2連結パターンP3bを含んでよい。
【0046】
第4受信電極RX4は、複数の受信電極パターンRX4a,RX4bと複数の連結パターンP4を含んでよい。複数の受信電極パターンRX4a,RX4bは、第2方向に沿って一つずつ交互に配列された第1グループの受信電極パターンRX4aと第2グループの受信電極パターンRX4bを含んでよい。第1グループの受信電極パターンRX4aと第2グループの受信電極パターンRX4bは、互いに電気的に分離されてよい。第4連結パターンP4は、第1グループの受信電極パターンRX4aを電気的に連結する第1連結パターンP4aと第2グループの受信電極パターンRX4bを電気的に連結する第2連結パターンP4bを含んでよい。
【0047】
複数の受信電極パターンRX0a,RX0b,RX1a,RX1b,RX2a,RX2b,RX3a,RX3b,RX4a,RX4bは、複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…の複数の開口部O内部に配置される。一つの受信電極パターンは、一つの開口部O内部に配置される。各受信電極パターンの形状は、それと対応する開口部の形状に対応する。
【0048】
任意の受信電極RX1において、互いに隣接して配置された第1グループ内の受信電極パターンRX1aと第2グループ内の受信電極パターンRX1bとの間には、第1グループ内の受信電極パターンRX1a周辺にすぐ隣接した駆動電極TX0の一部と第2グループ内の受信電極パターンRX1b周辺にすぐ隣接した駆動電極TX1の一部が共に配置される。
【0049】
任意の駆動電極TX0は、一つのグループの受信電極パターンRX0a,RX1a,RX2a,RX3a,RX4a周辺にすぐ隣接して配置され、他のグループの受信電極パターンRX0b,RX1b,RX2b,RX3b,RX4b周辺にすぐ隣接して配置された他の駆動電極TX1は、前記任意の駆動電極TX0により、前記一つのグループの受信電極パターンRX0a,RX1a,RX2a,RX3a,RX4aと分離するように配置される。
【0050】
連結パターンP0a,P0b,P1a,P1b,P2a,P2b,P3a,P3b,P4a,P4bのそれぞれは、第2方向に沿って延びたバー(bar)パターンの形状を有してよく、少なくとも1以上の導電性ビアvを含む。導電性ビアvは、連結パターンそれぞれの両端部に配置されてよい。
【0051】
第0受信電極RX0において、第1連結パターンP0aのそれぞれは、第1グループの受信電極パターンRX0aのうち互いに隣接した二つの受信電極パターンRX0aを導電性ビアvを介して電気的に連結し、前記互いに隣接した二つの受信電極パターンRX0aの間に配置された第2グループの受信電極パターンRX0bの下にオーバーラップされるように配置される。第2連結パターンP0bのそれぞれは、第2グループの受信電極パターンRX0bのうち互いに隣接した二つの受信電極パターンRX0bを導電性ビアvを介して電気的に連結し、前記互いに隣接した二つの受信電極パターンRX0bの間に配置された第1グループの受信電極パターンRX0aの下にオーバーラップされるように配置される。残りの受信電極RX1,RX2,RX3,RX4の第1連結パターンP1a,P2a,P3a,P4aと第2連結パターンP1b,P2b,P3b,P4bも、先に説明したように同一の方式で配置される。
【0052】
以下では、複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3で駆動信号が印加される場合の動作を詳細に説明する。説明の便宜上、第1受信電極RX1の動作と
図1の感知部11の動作を具体的に説明する。
【0053】
複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3に駆動信号が印加されれば、第1連結パターンP1を介して二つの感知信号が出力される。第1信号は、第1連結パターンP1aを介して出力される信号であり、第2信号は、第2連結パターンP1bを介して出力される信号である。したがって、各受信電極RX0,RX1,RX2,RX3,RX4ごとに2チャネルの第1及び第2信号が出力される。前記第1及び第2信号は同時に出力され、出力される第1及び第2信号は、
図2の感知部11に出力されてよい。
【0054】
駆動信号が印加される駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3,…により、第1信号と第2信号の何れか一つは、アクティブチャネル信号(又は、アクティブ受信信号ARX)になってよく、残りの他の一つは、ダミーチャネル信号(又は、ダミー受信信号DRX)になってよい。具体的に、第1グループの受信電極パターンRX1aが配置された駆動電極TX0,TX2に駆動信号が印加されれば、第1連結パターンP1aを介して出力される第1信号がアクティブチャネル信号になり、第2連結パターンP1bを介して出力される第2信号がダミーチャネル信号となる。反面、第2グループの受信電極パターンRX1bが配置された駆動電極TX1,TX3に駆動信号が印加されれば、第2連結パターンP1bを介して出力される第2信号がアクティブチャネル信号になり、第1連結パターンP1aを介して出力される第1信号がダミーチャネル信号となる。
【0055】
例えば、
図2に示されたように、第1駆動電極TX1に駆動信号が印加され、オブジェクト(点線)が第1駆動電極TX1と第1受信電極RX1の交差地点に近接又は接触したことを仮定すれば、第1受信電極RX1の第2グループに属した受信電極パターンRX1bと第1駆動電極TX1との間に形成されたキャパシタンス(又は、アクティブキャパシタンス)が変化する。キャパシタンス変化量情報を含む第2信号は、アクティブチャネル信号として、第2連結パターンP1bを介して出力される。ここで、前記第2信号には、LGMノイズ信号とディスプレイパネルによるディスプレイノイズ信号を含んでよい。
【0056】
そして、第1受信電極RX1の第1グループに属した受信電極パターンRX1aとの間に形成されたキャパシタンス(又は、ダミーキャパシタンス)も変化する。キャパシタンス変化量情報を含む第1信号は、ダミーチャネル信号として、第1連結パターンP1aを介して出力される。ここで、前記第1信号には、LGMノイズ信号とディスプレイパネルによるディスプレイノイズ信号を含んでよい。ここで、オブジェクト(点線)と接触した第2グループに属した受信電極パターンRX1bと第1グループに属した受信電極パターンRX1aの断面積が同一であるため、それぞれにほぼ同一又は類似のLGMノイズ信号が入力されてよく、ディスプレイパネルによるディスプレイノイズ信号もほぼ同一に入力されてよい。
【0057】
図1に示された感知部11は、第2連結パターンP1bを介して出力される第2信号であり、第1連結パターンP1aを介して出力される第1信号を差し引きすることで、第2グループに属した受信電極パターンRX1bと第1グループに属した受信電極パターンRX1aに入力されたLGMノイズ信号とディスプレイノイズ信号を相殺させることができる。前記差し引きによってアクティブチャネル信号である第2信号に含まれたアクティブキャパシタンス変化量が、第1信号に含まれたダミーキャパシタンス変化量によって多少減るが、第1駆動電極TX1と受信電極パターンRX1aとの間の距離が、第1駆動電極TX1と受信電極パターンRX1bとの間の距離より相対的にさらに遠いため、第1信号に含まれたダミーキャパシタンス変化量が、第2信号に含まれたアクティブキャパシタンス変化量より相対的に小さい。したがって、差し引かれたアクティブキャパシタンス変化量のみでも、タッチの有無又は/及びタッチ位置を検出するのに充分である。
【0058】
一方、駆動信号が、第1駆動電極TX1でない、第0駆動電極TX0に印加されれば、
図1に示された感知部11は、反対に連結パターンP1aを介して出力される第1信号(アクティブチャネル信号)から、連結パターンP1bを介して出力される第2信号(ダミーチャネル信号)を差し引くことで、第1グループに属した受信電極パターンRX1aと第2グループに属した受信電極パターンRX1bに入力されたLGMノイズ信号とディスプレイノイズ信号を相殺させることができる。したがって、タッチセンシング時に発生し得る多様なノイズ、例えば、ディスプレイノイズ及びLGMノイズなどを除去することができる利点がある。
【0059】
図5は、
図1に示されたタッチセンサ10の他の実施形態の一部の平面図であり、
図6は、
図5に示されたタッチセンサを層別に分離した平面図であり、
図7は、
図5に示された複数の受信電極の電気的連結を説明するための図面である。
【0060】
図5ないし
図7に示された本発明の他の実施形態によるタッチセンサは、
図2ないし
図4に示された本発明の一実施形態によるタッチセンサと比較して、複数の受信電極RX0’,RX1’,RX2’,RX3’,RX4’で差がある。特に、各受信電極RX0’,RX1’,RX2’,RX3’,RX4’に含まれた複数の受信電極パターンRX1a’の構造が相違する。以下で、複数の受信電極パターンRX1a’の構造を詳細に説明し、残りの構成は、先に上述した内容に代えることにする。
【0061】
各受信電極RX0’,RX1’,RX2’,RX3’,RX4’に含まれた複数の受信電極パターンRX1a’は、内部に開口部O’を有し、開口部O’内部に配置されたダミーパターンDX1aを含む。ここで、ダミーパターンDX1aは、開口部O’と対応する形状を有してよい。
【0062】
ダミーパターンDX1aは、連結パターンP0a,P0b,P1a,P1b,P2a,P2b,P3a,P3b,P4a,P4bと電気的に連結されない。ダミーパターンDX1aは、電気的にフローティングになった状態を維持する。
【0063】
図5ないし
図7に示された本発明の他の実施形態によるタッチセンサの動作は、
図2ないし
図4に示された本発明の一実施形態によるタッチセンサの動作と同一である。したがって、
図5ないし
図7に示された本発明の他の実施形態によるタッチセンサを含むタッチ入力装置も、タッチセンシング時に発生し得る多様なノイズ、例えば、ディスプレイノイズ及びLGMノイズなどを除去することができる利点がある。
【0064】
図8は、
図1に示されたタッチセンサ10のさらに他の実施形態の一部の平面図であり、
図9は、
図8に示されたタッチセンサを層別に分離した平面図である。
【0065】
図8ないし
図9に示された本発明のさらに他の実施形態によるタッチセンサは、
図2ないし
図4に示された本発明の一実施形態によるタッチセンサと比較して、複数の受信電極RX0’’,RX1’’,RX2’’,RX3’’,RX4’’で差がある。特に、各受信電極RX0’’,RX1’’,RX2’’,RX3’’,RX4’’に含まれた複数の連結パターンP0’,P1’,P2’,P3’,P4’の配置形態が相違する。以下で、各連結パターンP0’,P1’,P2’,P3’,P4’の配置形態を詳細に説明し、残りの構成は、先に上述した内容に代えることにする。
【0066】
各連結パターンP0’,P1’,P2’,P3’,P4’は、第1連結パターンP0a’,P1a’,P2a’,P3a’,P4a’と第2連結パターンP0b’,P1b’,P2b’,P3b’,P4b’を含む。
【0067】
各第1連結パターンP0a’,P1a’,P2a’,P3a’,P4a’は、第1グループの2個の受信電極パターンRX0a,RX1a,RX2a,RX3a,RX4aを電気的に連結するものの、前記2個の受信電極パターンの間に配置された第2グループの受信電極パターンRX0b,RX1b,RX2b,RX3b,RX4bと重ならないように配置される。例えば、各第1連結パターンP0a’,P1a’,P2a’,P3a’,P4a’の少なくとも一部分は、前記第2グループの受信電極パターンRX0b,RX1b,RX2b,RX3b,RX4bと重ならないように、前記第2グループの受信電極パターンRX0b,RX1b,RX2b,RX3b,RX4bと前記第2グループの受信電極パターンRX0b,RX1b,RX2b,RX3b,RX4bにすぐ隣接して配置された駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3の間に配置されてよい。一方、残りの部分は、前記駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3と重なるように配置されてよい。
【0068】
各第2連結パターンP0b’,P1b’,P2b’,P3b’,P4b’は、第2グループの2個の受信電極パターンRX0b,RX1b,RX2b,RX3b,RX4bを電気的に連結するものの、前記2個の受信電極パターンの間に配置された第1グループの受信電極パターンRX0a,RX1a,RX2a,RX3a,RX4aと重ならないように配置される。例えば、各第2連結パターンP0b’,P1b’,P2b’,P3b’,P4b’の少なくとも一部分は、前記第1グループの受信電極パターンRX0a,RX1a,RX2a,RX3a,RX4aと重ならないように、前記第1グループの受信電極パターンRX0a,RX1a,RX2a,RX3a,RX4aと前記第1グループの受信電極パターンRX0a,RX1a,RX2a,RX3a,RX4aにすぐ隣接して配置された駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3の間に配置されてよい。一方、残りの部分は、前記駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3と重なるように配置されてよい。
【0069】
このような本発明のさらに他の実施形態によるタッチセンサは、
図2ないし
図4に示された本発明の一実施形態によるタッチセンサと比較して、第1連結パターンと第2グループの受信電極パターンとの間、又は、第2連結パターンと第1グループの受信電極パターンとの間のキャパシタンス値を減らすことができる利点がある。
【0070】
一方、別途の図面で示さなかったが、
図5ないし
図6に示されたダミーパターンDX1aが、本発明のさらに他の実施形態によるタッチセンサにも適用されてよい。
【0071】
図10は、
図1に示されたタッチセンサ10のさらに他の実施形態の一部の平面図であり、
図11は、
図10に示されたタッチセンサを層別に分離した平面図である。
【0072】
図10ないし
図11に示された本発明のさらに他の実施形態によるタッチセンサは、
図2ないし
図4に示された本発明の一実施形態によるタッチセンサと比較して、複数の受信電極RX0’’’,RX1’’’,RX2’’’,RX3’’’で差がある。特に、各受信電極RX0’’’,RX1’’’,RX2’’’,RX3’’’に含まれた複数の受信電極パターンRX0a-1,RX0a-2,RX0b-1,RX0b-2,RX1a-1,RX1a-2,RX1b-1,RX1b-2,RX2a-1,RX2a-2,RX2b-1,RX2b-2,RX3a-1,RX3a-2,RX3b-1,RX3b-2と複数の連結パターンP0’’,P1’’,P2’’,P3’’の構造及び配置形態が相違する。以下で、受信電極パターンRX0a-1,RX0a-2,RX0b-1,RX0b-2,RX1a-1,RX1a-2,RX1b-1,RX1b-2,RX2a-1,RX2a-2,RX2b-1,RX2b-2,RX3a-1,RX3a-2,RX3b-1,RX3b-2と連結パターンP0’’,P1’’,P2’’,P3’’の構造及び配置形態を詳細に説明し、残りの構成は、先に上述した内容に代えることにする。
【0073】
各受信電極RX0’’’,RX1’’’,RX2’’’,RX3’’’の複数の受信電極パターンRX0a-1,RX0a-2,RX0b-1,RX0b-2,RX1a-1,RX1a-2,RX1b-1,RX1b-2,RX2a-1,RX2a-2,RX2b-1,RX2b-2,RX3a-1,RX3a-2,RX3b-1,RX3b-2は、第2方向に沿って一つずつ交互に配列された第1グループの受信電極パターンRX0a-1,RX0a-2,RX1a-1,RX1a-2,RX2a-1,RX2a-2,RX3a-1,RX3a-2と、第2グループの受信電極パターンRX0b-1,RX0b-2,RX1b-1,RX1b-2,RX2b-1,RX2b-2,RX3b-1,RX3b-2とを含む。第1グループの受信電極パターンRX0a-1,RX0a-2,RX1a-1,RX1a-2,RX2a-1,RX2a-2,RX3a-1,RX3a-2と第2グループの受信電極パターンRX0b-1,RX0b-2,RX1b-1,RX1b-2,RX2b-1,RX2b-2,RX3b-1,RX3b-2は、互いに電気的に分離されてよい。
【0074】
第1グループの受信電極パターンRX0a-1,RX0a-2,RX1a-1,RX1a-2,RX2a-1,RX2a-2,RX3a-1,RX3a-2のそれぞれは、第1受信電極パターンRX0a-1,RX1a-1,RX2a-1,RX3a-1と第2受信電極パターンRX0a-2,RX1a-2,RX2a-2,RX3a-2を含む。第1受信電極パターンRX0a-1,RX1a-1,RX2a-1,RX3a-1と第2受信電極パターンRX0a-2,RX1a-2,RX2a-2,RX3a-2は、該当駆動電極TX0,TX2から第1方向に互いに隣接した二つの開口部O内にそれぞれ配置される。各駆動電極TX0,TX1,TX2,TX3の複数の開口部Oのうち両側の縁に位置した開口部内には、一つの第1又は第2受信電極パターンが配置され、残りの開口部内には、複数の受信電極RX0’’’,RX1’’’,RX2’’’,RX3’’’の何れか一つの受信電極の第1グループの受信電極パターンの第2受信電極パターンと異なる一つの受信電極の第1グループの受信電極パターンの第1受信電極パターンが共に配置されるものの、互いに離隔して配置される。
【0075】
各連結パターンP0’’,P1’’,P2’’,P3’’は、第1グループの受信電極パターンRX0a-1,RX0a-2,RX1a-1,RX1a-2,RX2a-1,RX2a-2,RX3a-1,RX3a-2を電気的に連結する第1連結パターンP0a’’,P1a’’,P2a’’,P3a’’と、第2グループの受信電極パターンRX0b-1,RX0b-2,RX1b-1,RX1b-2,RX2b-1,RX2b-2,RX3b-1,RX3b-2を電気的に連結する第2連結パターンP0b’’,P1b’’,P2b’’,P3b’’を含む。
【0076】
それぞれの第1連結パターンP0a’’,P1a’’,P2a’’,P3a’’と第2連結パターンP0b’’,P1b’’,P2b’’,P3b’’は、各グループ別に互いに隣接した二つの受信電極パターンを最も最短距離で連結するように構成及び配置される。例えば、それぞれの第1連結パターンP0a’’,P1a’’,P2a’’,P3a’’と第2連結パターンP0b’’,P1b’’,P2b’’,P3b’’は、何れか一つのグループの互いに隣接した二つの受信電極パターンの何れか一つの受信電極パターンの下端の一側に一端部が連結され、残りの他の一つの受信電極パターンの上端の一側に他端部が連結されてよい。前記一端部と他端部を除いた残りの部分は、第2方向に沿って延びた形態を有し、前記何れか一つの受信電極パターンと前記残りの他の一つの受信電極パターンとの間に配置された他のグループの受信電極パターンと重ならずに、最大限広い断面積が駆動電極の開口部Oと重なるように配置される。
【0077】
また、それぞれの第1連結パターンP0a’’,P1a’’,P2a’’,P3a’’は、第1グループの受信電極パターンの第1受信電極パターンと第2受信電極パターンとを電気的に連結する受信連結パターンをさらに含み、それぞれの第2連結パターンP0b’’,P1b’’,P2b’’,P3b’’は、第2グループの受信電極パターンの第1受信電極パターンと第2受信電極パターンとを電気的に連結する受信連結パターンをさらに含む。
【0078】
このような本発明のさらに他の実施形態によるタッチセンサは、
図2ないし
図4に示された本発明の一実施形態によるタッチセンサと比較して、第1連結パターンと第2グループの受信電極パターンとの間、又は、第2連結パターンと第1グループの受信電極パターンとの間のキャパシタンス値を減らすことができ、各連結パターンの抵抗値も減らすことができる利点がある。
【0079】
一方、別途の図面で示さなかったが、
図5ないし
図6に示されたダミーパターンDX1aが、本発明のさらに他の実施形態によるタッチセンサにも適用されてよい。
【0080】
以上において、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の一つの実施形態に含まれ、必ずしも一つの実施形態にのみ限定される訳ではない。さらに、各実施形態において例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野における通常の知識を有する者によって、他の実施形態に対しても組み合わせ又は変形されて実施可能である。したがって、このような組み合わせや変形に関係した内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【0081】
また、以上において、実施形態を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定する訳ではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を逸しない範囲で、以上に例示されない様々な変形と応用が可能であることが分かるだろう。例えば、実施形態に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る相違点は、添付の請求の範囲において規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならないだろう。
【国際調査報告】