KR101814656B1 - 전기 장치 및 그에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린 - Google Patents

전기 장치 및 그에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린 Download PDF

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Abstract

전기 장치 및 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린이 제공된다. 터치 스크린은 제 1 방향으로 병렬적으로 배치되는 다중의 감지 전극 그룹, 다중의 본딩 패드, 다중의 제 1 도선 및 다중의 제 2 도선을 포함한다. 감지 전극 그룹은 다중의 제 1 전극을 포함하는 제 1 유닛 및 다중의 전극 쌍을 포함하는 제 2 유닛을 포함한다. 전극 쌍은 제 1 유닛의 제 1 측면에서 제 2 전극을 포함하고, 제 1 유닛의 제 2 측면에서 제 3 전극을 포함한다. 제 1 도선 및 제 2 도선은 본딩 패드에 상응하여 각각 제 1 전극 및 전극 쌍에 연결된다. 2개의 인접한 전극 쌍 중에서, 2개의 제 2 전극 및 2개의 제 3 전극 모두에 인접한 말단은 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 전극에 대향한다.

Description

전기 장치 및 그에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린{ELECTRONIC DEVICE AND SINGLE-LAYER MUTUAL-CAPACITANCE TOUCH SCREEN THEREOF}
본 발명은 터치 기술 분야에 관한 것으로, 특히 전기 장치 및 그에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에 관한 것이다.
현재, 인간과 컴퓨터 간의 상호 작용을 위한 중요 부품으로서 정전식 터치 스크린은 셀룰러 폰과 태블릿 컴퓨터와 같은 전자 제품에 널리 적용되고 있다. 구체적으로, 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린이 현재 널리 적용되고 있다. 터치 감지 전극, 터치 구동 전극 및 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 전극 배선이 오버-브리징(over-bridging) 없이 동일한 층에 투명 전극에 의해 구비되고, 그로 인해 간단한 제조 공정, 낮은 비용 및 높은 비용 대 성능을 달성할 수 있다. 따라서, 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린은 증가하는 대중의 관심을 끌었고, 정전식 터치 스크린의 중요한 발전 방향이 되었다.
도 1에 도시된 바와 같이, 현재의 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 전극 패턴은 X 방향에서 병렬로 배열된 X1에서 X4까지의 4개의 제 1 전극을 포함한다. 상기 제 1 전극 각각은 다중의 감지 노드(12)를 형성하기 위하여 Y 방향에서 순차적으로 배열된 Y1에서 Y15까지의 15개의 제 2 전극에 연결된다. 상기 제 1 전극 각각은 상기 제 1 전극에 상응하는 제 1 도선(14)에 의해 상기 제 1 전극에 상응하는 본딩 패드(13)에 연결된다. 상기 제 2 전극 각각은 상기 제 2 전극에 상응하는 제 2 도선(15)에 의해 상기 제 2 전극에 상응하는 본딩 패드(13)에 연결된다. 상기 본딩 패드(13)는 FPC(Flexible Printed Circuit)(도 1에는 미도시)에 연결된다. 터치 칩은 사용자의 터치 위치에 대한 정보를 결정하기 위하여 감지 노드(12)의 정전용량의 변화를 탐지하는데 사용된다. 상기 본딩 패드(13)는 본딩 영역(11) 내에 배치된다. 상기 제 1 도선(14) 및 상기 제 2 도선(15)은 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 배선이다.
도 1에 상응하는 세트 크기(set size)를 갖는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 도 1에 도시된 구조의 전극 패턴은 상기 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 배선 불감대(wiring blind zone)의 너비 L0를 크게 만들고, 나아가 터치 정확도를 불량하게 한다. 또한, 도 1의 구조를 갖는 전극 패턴은 본딩 패드의 개수 및 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 배선의 개수를 크게 만들고, 제조 비용을 증가시킨다.
상기된 기술적 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 전기 장치 및 그에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린을 제공하고자 한다.
상기된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 다음과 같은 기술적 수단을 제공한다.
다중의 감지 전극 그룹, 다중의 본딩 패드, 다중의 제 1 도선 및 다중의 제 2 도선을 포함하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린이 제공된다.
상기 다중의 감지 전극 그룹은 제 1 방향에서 병렬적으로 배치되고, 상기 감지 전극 그룹 각각은 제 2 방향으로 연장된 제 1 유닛 및 상기 제 1 유닛 주위의 제 2 유닛을 포함하며, 상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직이다.
상기 제 1 유닛은 상기 제 2 방향으로 배치된 m개의 제 1 전극을 포함하되, m은 1보다 큰 양의 정수이다.
상기 제 2 유닛은 상기 제 2 방향으로 배치된 i개의 전극 쌍을 포함하되, i는 1보다 큰 양의 정수이고, 전극 쌍 각각은 상기 제 1 유닛의 제 1 측면에 배치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 유닛의 제 2 측면에 배치되는 제 3 전극을 포함하며, 상기 제 1 측면으로부터 상기 제 2 측면으로 향하는 방향은 상기 제 1 방향이고, 상기 제 2 전극은 상기 제 3 전극에 전기적으로 연결된다.
상기 제 1 도선은 상기 제 1 전극에 일대일로 연결되고, 상기 제 1 도선은 상기 제 1 전극에 상응하여 상기 본딩 패드로 상기 제 1 전극에 연결되도록 형성된다.
상기 제 2 도선은 상기 전극 쌍에 일대일로 연결되고, 상기 제 2 도선은 상기 전극 쌍에 상응하여 상기 본딩 패드로 상기 전극 쌍에 연결되도록 형성된다.
구체적으로, 2개의 인접한 전극 쌍 중에서, 2개의 인접한 제 2 전극 간의 간격(gap)은 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 전극 중 하나에 대향하고, 2개의 인접한 제 3 전극 간의 간격은 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 전극 중 하나에 대향한다.
바람직하게, 상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 상기 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린은 제 1 말단(end) 및 제 2 말단을 포함하고, 상기 제 1 말단으로부터 상기 제 2 말단으로 향하는 방향은 상기 제 2 방향일 수 있다.
상기 다중의 본딩 패드는 상기 제 1 말단에 배치되고, 상기 제 1 방향으로 배열될 수 있다.
바람직하게, 상기 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 상기 감지 전극 그룹 중 하나에 대하여, 상기 제 1 도선은 상기 감지 전극 그룹의 일 측면에 위치할 수 있고, 상기 제 2 도선은 상기 감지 전극 그룹의 다른 측면에 위치할 수 있다.
바람직하게, 상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 2개의 인접한 감지 전극 그룹의 형태 구조는 거울 대칭적(mirror symmetrical)일 수 있다.
이와 달리, 2개의 인접한 감지 전극 그룹은 동일한 형태 구조를 가질 수 있다.
바람직하게, 상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 상기 제 1 전극의 전극 일부는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 전극 전체에 대향하도록 배치될 수 있고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 전극 전체에 대향하도록 배치될 수 있다.
이와 달리, 상기 제 1 전극의 전극 전체는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 전극 일부에 대향하도록 배치될 수 있고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 전극 일부에 대향하도록 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 상기 제 1 전극의 m-번째 전극 일부는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 i-번째 전극 전체에 대향하도록 배치될 수 있고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 i-번째 전극 전체에 대향하도록 배치될 수 있다.
이와 달리, 상기 제 1 전극의 m-번째 전극 전체는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 i-번째 전극 일부에 대향하도록 배치될 수 있고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 i-번째 전극 일부에 대향하도록 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 상기 제 1 전극 각각은 직사각형 형태일 수 있다.
바람직하게, 상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 상기 제 1 유닛에서 2개의 인접한 제 1 전극은 상기 제 1 방향에서 부분적으로 서로 대향하도록 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 상기 제 1 전극 각각은 상기 제 2 방향으로 연장된 제 1 판 전극 및 상기 제 2 방향으로 연장된 제 2 판 전극을 포함할 수 있다.
상기 제 1 판 전극은 상기 제 2 판 전극에 연결될 수 있고, 상기 제 2 판 전극의 너비는 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 판 전극의 너비보다 작을 수 있다.
2개의 인접한 제 1 전극은 2개의 인접한 제 1 전극의 상기 제 2 판 전극에 의해 상기 제 1 방향에서 부분적으로 서로 대향하도록 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 상기 제 1 판 전극 및 상기 제 2 판 전극 각각은 직사각형 형태일 수 있다.
본 발명의 실시예는 상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 어느 하나를 포함하는 전기 장치를 더 제공한다.
상기된 기술적 수단으로부터, 본 발명의 실시예가 제공하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린은 다중의 감지 전극 그룹, 다중의 본딩 패드, 다중의 제 1 도선 및 다중의 제 2 도선을 포함할 수 있다. 상기 감지 전극 그룹은 제 1 방향으로 병렬적으로 배치되고, 상기 감지 전극 그룹 각각은 제 2 방향으로 연장된 제 1 유닛 및 상기 제 1 유닛 주위의 제 2 유닛을 포함한다. 상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직이다. 상기 제 1 유닛은 상기 제 2 방향으로 배치된 m개의 제 1 전극을 포함하되, m은 1보다 큰 양의 정수이다. 상기 제 2 유닛은 상기 제 2 방향으로 배치된 i개의 전극 쌍을 포함하되, i는 1보다 큰 양의 정수이다. 전극 쌍 각각은 상기 제 1 유닛의 제 1 측면에 배치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 유닛의 제 2 측면에 배치되는 제 3 전극을 포함한다. 상기 제 1 측면으로부터 상기 제 2 측면으로 향하는 방향은 상기 제 1 방향이다. 상기 제 2 전극은 상기 제 3 전극에 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 도선은 상기 제 1 전극에 일대일로 연결되고, 상기 제 1 도선은 상기 제 1 전극에 상응하여 상기 본딩 패드로 상기 제 1 전극에 연결되도록 형성된다. 상기 제 2 도선은 상기 전극 쌍에 일대일로 연결되고, 상기 제 2 도선은 상기 전극 쌍에 상응하여 상기 본딩 패드로 상기 전극 쌍에 연결되도록 형성된다. 구체적으로, 2개의 인접한 전극 쌍 중에서, 2개의 제 2 전극의 인접한 말단은 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 전극 중 하나에 대향하고, 2개의 제 3 전극의 인접한 말단은 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 전극 중 하나에 대향한다.
상기된 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 2개의 인접한 전극 쌍 중에서, 2개의 제 2 전극의 인접한 말단은 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 전극에 대향하고, 2개의 제 3 전극의 인접한 말단은 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 전극에 대향할 수 있다. 이러한 방식에 따르면, 감지 노드의 개수가 증가하고, 종래의 기술에 비해 감지 노드의 개수를 줄이지 않고도 도선의 개수가 감소한다. 또한, 도선의 개수를 감소시키는 것은 불감대(blind zone)의 너비를 감소시키고, 터치 정확도를 증가시키며, 본딩 패드의 개수 및 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들 또는 종래의 기술에서 기술적 수단을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 이하에서는 본 발명의 실시예들 또는 종래의 기술을 설명하기 위해 필요한 도면이 간략하게 소개된다. 명백하게, 이하의 설명에서 도면은 본 발명의 실시예들을 도시한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술자에게 있어서, 어떠한 창조적 작업 없이도 상기 도면에 따라 다른 도면들이 도출될 수 있다.
도 1은 종래의 기술에서 보통인 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 전극 그룹의 개략 구조도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지 전극 그룹의 개략 구조도이다.
도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감지 전극 그룹의 개략 구조도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 장치의 개략 구조도이다.
이하에서, 본 발명의 실시예들에 따른 기술적 수단이 본 발명의 실시예들에 관한 도면과 더불어 명확하고 완전하게 기술될 것이다. 명백하게, 이하에서 기술되는 실시예들은 본 발명의 모든 실시예들이 아닌 단지 일부이다. 본 발명의 실시예들에 기초하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술자가 창조적인 작업 없이 획득하는 다른 모든 실시예들은 본 발명의 보호 범위 내에 포함될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도를 도시하고 있는 도 2를 참조하면, 상기 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린은 다중의 감지 전극 그룹(20), 다중의 본딩 패드(21), 다중의 제 1 도선(22) 및 다중의 제 2 도선(23)을 포함한다.
상기 다중의 감지 전극 그룹(20)은 제 1 방향 X로 병렬적으로 배치된다. 상기 감지 전극 그룹(20) 각각은 제 2 방향 Y 로 연장된 제 1 유닛 및 상기 제 1 유닛 주위의 제 2 유닛을 포함한다. 상기 제 1 방향 X는 상기 제 2 방향 Y에 수직이다.
상기 제 1 유닛은 상기 제 2 방향 Y로 배열되는 m개의 제 1 전극(24)을 포함하되, m은 1보다 큰 양의 정수이다.
상기 제 2 유닛은 상기 제 2 방향 Y로 배열되는 i개의 전극 쌍(25)을 포함하되, i는 1보다 큰 양의 정수이다. 전극 쌍(25) 각각은 상기 제 1 유닛의 제 1 측면에 배치되는 제 2 전극(251) 및 상기 제 1 유닛의 제 2 측면에 배치되는 제 3 전극(252)를 포함한다. 상기 제 1 측면으로부터 상기 제 2 측면으로 향하는 방향은 상기 제 1 방향 X이다. 전극 쌍(25) 중 하나에서, 상기 제 2 전극(251)은 상기 제 3 전극(252)에 전기적으로 연결된다.
상기 제 1 도선(22)은 상기 제 1 전극(24)에 일대일로 연결되고, 상기 제 1 도선(22)은 상기 제 1 전극(24)에 상응하여 상기 본딩 패드(21)로 상기 제 1 전극(24)에 연결되도록 형성된다.
상기 제 2 도선(23)은 상기 전극 쌍(25)에 일대일로 연결되고, 상기 제 2 도선(23)은 상기 전극 쌍(25)에 상응하여 상기 본딩 패드(21)로 상기 전극 쌍(25)에 연결되도록 형성된다.
상기 감지 전극 그룹(20) 중 하나에서, 2개의 인접한 제 1 전극(24)이 절연되고, 2개의 인접한 제 2 전극(251)이 절연되며, 2개의 인접한 제 3 전극(252)이 절연된다. 본 발명의 실시예에서는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린이 제공되기 때문에, 상기 제 1 전극(24), 상기 제 2 전극(251) 및 상기 제 3 전극(252)은 투명 전도 층(conductive layer)에 구비되고, 동일한 평면에 위치한다. 따라서, 2개의 인접한 제 1 전극(24) 사이에 간격(gap)이 존재하고, 2개의 인접한 제 2 전극(251) 사이에 간격이 존재하며, 2개의 인접한 제 3 전극(252) 사이에 간격이 존재한다.
구체적으로, 상기 제 2 방향 Y에서 어느 2개의 인접한 전극 쌍에 대해, 2개의 인접한 제 2 전극(251) 간의 간격은 상기 제 1 방향 X에서 상기 제 1 전극(24) 중 하나에 대향하고, 2개의 인접한 제 3 전극(252) 간의 간격은 상기 제 1 방향 X에서 상기 제 1 전극(24) 중 하나에 대향한다.
본 발명의 실시예에서, 하나의 제 1 전극(24)은 상기 제 1 방향 X에서 2개의 인접한 전극 쌍(25)에 대향하도록 배치되고, 그로 인해 감지 노드(26)의 개수가 증가한다. 이러한 방식에서, 본 발명의 실시예는 종래의 기술에 비해 감지 노드(26)의 개수를 줄이지 않고도 도선의 개수를 감소시킬 수 있다. 도선의 개수를 감소시키는 것은 불감대(blind zone)의 너비 L0를 감소시키고, 터치 정확도를 향상시키며, 본딩 패드(21)의 개수 및 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 본딩 패드(21)의 개수를 감소시키는 것은 본딩 영역의 길이 L1을 짧게 만들고, 나아가 FPC의 동작 길이 및 비용을 감소시킬 수 있게 된다.
경우에 따라서는, 상기 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린은 제 1 말단 및 제 2 말단을 포함한다. 상기 제 1 말단으로부터 상기 제 2 말단으로 향하는 방향은 상기 제 2 방향 Y이다. 상기 다중의 본딩 패드(21)는 상기 제 1 말단에 배치되고, 상기 제 1 방향으로 배열된다. 상기 감지 전극 그룹(20) 중 하나에 대해, 상기 제 1 도선(22)은 상기 감지 전극 그룹(20)의 일 측면에 위치하고, 상기 제 2 도선(23)은 상기 감지 전극 그룹(20)의 다른 측면에 위치한다.
모든 본딩 패드(21)는 동일한 말단에 배치되고, 상기 제 1 도선(22)은 상기 감지 전극 그룹(20)의 동일한 측면에 위치하고, 상기 제 2 도선(23)은 상기 감지 전극 그룹(20)의 동일한 층면에 위치하며, 그로 인해 상기 제 1 도선(22) 및 상기 제 2 도선(23)을 위한 배치(layout)가 용이하게 되고, 제조 공정이 단순해진다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도를 도시하고 있는 도 3을 참조하면, 상기 실시예에서 2개의 인접한 감지 전극 그룹(30)의 형태 구조는 거울 대칭적이다. 상기 실시예에서, 상기 전극의 구조는 더 대칭적이고, 그로 인해 터치 선형성(linearity)이 향상된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도를 도시하고 있는 도 4를 참조하면, 상기 실시예에서 2개의 인접한 감지 전극 그룹(40)은 동일한 형태 구조를 갖는다. 상기 실시예에서, 상기 감지 전극 그룹은 동일한 전극 패턴을 가지며, 그로 인해 제조 공정을 단순화한다.
감지 전극 그룹에서, 상기 제 2 방향 Y에서 상기 m개의 제 1 전극은 상기 제 1 전극의 m-번째 전극에 대해 제 1 전극 중 하나로 순차적으로 정의되고, 상기 제 2 방향 Y에서 상기 i개의 전극 쌍은 상기 i-번째 전극 쌍에 대해 상기 제 1 전극 쌍으로 순차적으로 정의되고, 상기 제 2 방향 Y에서 상기 i개의 제 2 전극은 상기 제 2 전극의 i-번째 전극에 대해 상기 제 2 전극 중 하나로 순차적으로 정의되며, 상기 제 2 방향 Y에서 상기 i개의 제 3 전극은 상기 제 3 전극의 i-번째 전극에 대해 상기 제 3 전극 중 하나로 순차적으로 정의된다. 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에서, 상기 제 1 전극의 전극 일부는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 전극 전체에 대향하여 배치되고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 전극 전체에 대향하여 배치된다. 즉, 상기 제 1 전극 중 전극 하나의 투사(projection)는, 상기 제 2 방향 Y에 평행한 직선에서 상기 제 2 전극 중 전극 하나의 투사와 부분적으로 겹쳐지고(overlapped), 상기 제 3 전극 중 전극 하나와 부분적으로 겹쳐진다. 상기 제 1 전극의 m-번째 전극 전체는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 i-번째 전극 일부에 대향하도록 배치되고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 i-번째 전극 일부에 대향하도록 배치된다. 즉, 상기 제 1 전극의 m-번째 전극의 투사는, 상기 제 2 방향 Y에 평행한 직선에서 상기 제 3 전극 중 i-번째 전극의 투사 내에 속하고, 상기 제 2 전극 중 i-번째 전극의 투사 내에 속한다. 이 경우, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, i는 m과 같다.
나아가, 상기 전극들은 다음과 같이 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극의 전극 일부는 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 전극 전체에 대향하여 배치되고 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 전극 전체에 대향하여 배치되며, 상기 제 1 전극의 m-번째 전극 일부는 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 i-번째 전극 전체에 대향하여 배치되고 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 i-번째 전극 전체에 대향하여 배치된다. 이 경우, 도 5a에 도시된 바와 같이, i는 m+1과 같다. 전극 전체 및 전극 일부에 대한 대향된 배치(opposite disposition)는 상기 기술된 바와 유사하다.
나아가, 상기 전극들은 또한 다음과 같이 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극의 전극 전체는 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 전극 일부에 대향하도록 배치되고 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 전극 일부에 대향하도록 배치되며, 상기 제 1 전극의 m-번째 전극 전체는 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 i-번째 전극 일부에 대향하도록 배치되고 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 i-번째 전극 일부에 대향하도록 배치된다. 이 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이, i는 m-1과 같다. 전극 전체 및 전극 일부에 대한 대향된 배치는 상기 기술된 바와 유사하다.
나아가, 상기 전극들은 또한 다음과 같이 배치될 수도 있다. 상기 제 1 전극의 전극 전체는 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 전극 일부에 대향하도록 배치되고 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 전극 일부에 대향하도록 배치되며, 상기 제 1 전극의 m-번째 전극 일부는 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 i-번째 전극 전체에 대향하도록 배치되고 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 i-번째 전극 전체에 대향하도록 배치된다. 이 경우, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, i는 m과 같다. 전극 전체 및 전극 일부에 대한 대향된 배치는 상기 기술된 바와 유사하다.
도 2 내지 도 4에 도시된 실시예들에서, 하나의 제 1 유닛 내에서, 2개의 인접한 제 1 전극은 상기 제 1 방향에서 부분적으로 서로 대향하도록 배치되고, 그로 인해 감지 노드의 개수를 더욱 증가시키며, 전극의 개수를 감소시키고, 도선의 개수 및 본딩 패드의 개수를 감소시키며, 불감대를 좁게 만들며, 비용을 낮춘다.
예로서 도 2를 참조하면, 2개의 인접한 제 1 전극(24)은 상기 제 1 방향 X에서 대향된 부분(opposite part)을 갖는데, 대향된 부분의 너비는 상기 제 1 전극의 너비보다 작다. (타원 262에 도시된 바와 같이) 0.5 감지 노드가 2개의 인접한 제 1 전극(24)의 대향된 부분에 의해 추가될 수 있다. (타원 261에 도시된 바와 같이) 하나의 감지 노드는 상기 제 1 전극의 전체 너비에 상응한다.
2개의 인접한 제 1 전극이 상기 제 1 방향에서 부분적으로 서로 대향하여 배치되는 경우, 상기 제 1 전극의 구조는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같을 수 있다.
예로서 도 5c를 참조하면, 상기 감지 전극 그룹에서 제 1 전극(51)은 적어도 상기 제 2 방향 Y로 연장된 제 1 판 전극(511) 및 상기 제 2 방향 Y로 연장된 제 2 판 전극(512)을 포함한다. 상기 제 1 판 전극(511)은 상기 제 2 판 전극(512)에 연결된다. 상기 제 2 판 전극(512)의 너비는 상기 제 1 방향 X에서 상기 제 1 판 전극(511)의 너비보다 작다. 2개의 인접한 제 1 전극(51)은 2개의 인접한 제 1 전극(51)의 상기 제 2 판 전극(512)에 의해 상기 제 1 방향 X에서 부분적으로 서로 대향하여 배치된다.
상기 제 1 판 전극 및 상기 제 2 판 전극 각각이 직사각형 형태이고 간단한 패턴 구조를 갖기 때문에, 패턴 디자인뿐만 아니라 공정 절차가 용이해지며, 그로 인해 스크린 공장의 식각(etching) 산출량을 현저하게 향상시킨다. 또한, 패턴 결합(coupling)의 방식이 간단하기 때문에, 패턴의 광학 효과가 더 균일해지고, 스크린 몸체의 외관이 향상된다. 상기 제 1 판 전극(511)의 말단으로부터 연장된 상기 제 2 판 전극은 직사각형 형태에 제한되지 않으며, 예를 들어, 삼각형 형태로 형성될 수도 있다.
하나의 제 1 전극(51)만이 상기 제 2 방향에서 제 1 전극(51)에 인접한 경우, 상기 제 2 판 전극(512)은 상기 제 1 전극(51)의 말단에만 배치된다. 2개의 제 1 전극(51)이 상기 제 2 방향에서 상기 제 1 전극(51)에 인접한 경우, 2개의 제 2 판 전극(512)이 상기 제 1 전극(51)의 2개의 말단에 각각 배치된다. 도 5c에 도시된 실시예에서, 상기 제 1 전극(51), 상기 제 2 전극(52) 및 상기 제 3 전극(53)은 사각형 구조이고, 그로 인해 간단한 제조 공정을 갖는다. 상기 제 2 판 전극(512)은 상기 제 1 판 전극(511)의 하나의 말단으로부터 연장되고, 상기 제 2 판 전극(512) 및 상기 제 1 판 전극(511)은 통합 구조를 갖는다.
나아가, 상기 전극들은 또한 다음과 같이 배치될 수 있다. 상기 제 2 방향 Y에서 2개의 인접한 제 1 전극은 상기 제 1 방향 X에서 대향된 부분을 갖지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 전극은 판 전극이고, 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 구조는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도를 도시한 도 6을 참조하면, 제 1 전극(61)은 판 전극이고, 제 2 전극(62) 및 제 3 전극(63) 각각은 판 전극이다. 하나의 전극 쌍에서, 상기 제 2 전극(62)은 상기 제 3 전극(63)과 동일한 구조를 가지며, 상기 제 3 전극(63)과 대칭적으로 배치된다. 상기 감지 전극 그룹(60)은 동일한 구조를 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도를 도시한 도 7을 참조하면, 제 1 전극(71)은 판 전극이고, 제 2 전극(72) 및 제 3 전극(73) 각각은 판 전극이다. 하나의 전극 쌍에서, 상기 제 2 전극(72)은 상기 제 3 전극(73)과 동일한 구조를 가지며, 상기 제 2 전극(72)은 상기 제 1 방향 X에서 상기 제 3 전극(73)에 부분적으로 대향하여 배치된다. 2개의 인접한 감지 전극 그룹(70)의 구조는 거울 대칭적이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린의 개략 구조도를 도시한 도 8을 참조하면, 제 1 전극(81)은 판 전극이고, 제 2 전극(82) 및 제 3 전극(83) 각각은 판 전극이다. 하나의 전극 쌍에서, 상기 제 2 전극(82)은 상기 제 3 전극(83)과 동일한 구조를 가지며, 상기 제 2 전극(82)은 상기 제 1 방향 X에서 상기 제 3 전극(83)에 부분적으로 대향하여 배치된다. 2개의 인접한 감지 전극 그룹(80)의 구조는 거울 대칭적이다.
본 발명의 실시예들에 따른 상기 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린에서, 상기 제 1 전극에 상응하는 상기 제 1 도선은 2개의 인접한 제 2 전극 간의 간격으로부터 또는 2개의 인접한 제 3 전극 간의 간격으로부터 리드 아웃(lead out)될 수 있다. 상기 제 1 전극에 상응하는 도선은 상기 제 1 전극에 대향하는 상기 제 2 전극 또는 상기 제 3 전극 상의 틈(slit)으로부터 리드 아웃될 수도 있다. 상기 제 1 전극의 전극 하나에 상응하는 제 1 도선은 상기 제 1 말단에 리드(lead)되고, 상기 제 1 전극의 m-번째 전극에 상응하는 제 1 도선은 상기 제 2 말단에 리드될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 실시예의 장점들은 도 1에 도시된 실시예와 도 2에 도시된 실시예를 비교함으로써 기술될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 상기 감지 전극 그룹 각각은 15개의 제 2 전극 및 하나의 제 1 전극을 포함한다. 상기 제 1 전극의 길이는 16개의 피치(pitch)로 설정될 수 있다. 하나의 감지 전극 그룹 내에서, 15개의 감지 노드(12)가 존재하면, 16개의 도선 및 16개의 본딩 패드가 필요하다.
도 2에 도시된 실시예에서, 판(panel)의 길이는 15개의 피치로 설정될 수 있다. 상기 감지 전극 그룹(20) 각각은 6개의 제 1 전극(24), 6개의 전극 쌍 및 18.5개의 감지 노드(26)를 포함한다. 구체적으로, 상기 제 1 전극의 모든 대향된 부분은 2.5개의 감지 노드(26)에 기여한다. 12개의 도선 및 12개의 본딩 패드(21)가 하나의 감지 전극 그룹(20)에 필요하다.
도 1에 도시된 실시예와 도 2에 도시된 실시예를 비교할 때, 본 발명의 실시예에 따른 기술적 수단은 감지 노드의 개수를 증가시키고, 도선의 개수 및 본딩 패드의 개수를 증가시키며, 그로 인해 불감대의 너비를 단축시키고, 터치 정확도를 향상시키며, 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기 장치의 개략 구조도를 도시한 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 전기 장치가 더 제공되며, 상기 전기 장치(91)는 상기 기술된 실시예들에 따른 상기 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린(92)을 포함한다.
상기 전기 장치는 터치 스크린을 갖는 어떠한 전기 장치가 될 수 있다. 상기 전기 장치는 낮은 제조 비용 및 높은 터치 정확도를 갖는다.
개시된 실시예들의 상기된 기술에 따르면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술자는 본 실시예들을 구현하거나 실행할 수 있다. 통상의 기술자은 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형이 가능하고, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 실시예의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고도 다른 실시예들로 구현될 수 있다. 이런 이유에서, 본 발명은 여기에 개시된 실시예들에 제한되지 않을 뿐만 아니라, 여기에 개시된 원리 및 새로운 특징에 부합하는 가장 넓은 범위를 따른다.
본 출원은 2015년 8월 31일에 중국 특허청에 출원된 중국 특허 출원번호 201520670671.9, "ELECTRONIC DEVICE AND SINGLE-LAYER MUTUAL-CAPACITANCE TOUCH SCREEN THEREOF"에 대한 우선권 주장을 수반하며, 그 전부가 참조에 의해 여기에 포함된다.

Claims (11)

  1. 단일 층(single layer) 상호 정전용량(mutual capacitance) 터치 스크린에 있어서,
    복수 개의 감지 전극 그룹;
    복수 개의 본딩 패드(bonding pad);
    복수 개의 제 1 도선(lead wire); 및
    복수 개의 제 2 도선을 포함하고,
    상기 복수 개의 감지 전극 그룹은 제 1 방향으로 병렬적으로 배치되고, 상기 감지 전극 그룹 각각은 제 2 방향으로 연장된 제 1 유닛 및 상기 제 1 유닛 주위의 제 2 유닛을 포함하되, 상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직이고,
    상기 제 1 유닛은 상기 제 2 방향으로 배열된 m개(m은 1보다 큰 양의 정수)의 제 1 전극을 포함하고,
    상기 제 2 유닛은 상기 제 2 방향으로 배열된 i개(i는 1보다 큰 양의 정수)의 전극 쌍을 포함하되, 전극 쌍 각각은 상기 제 1 유닛의 제 1 측면에 배치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 유닛의 제 2 측면에 배치되는 제 3 전극을 포함하며, 상기 제 1 측면으로부터 상기 제 2 측면으로 향하는 방향은 상기 제 1 방향이고, 상기 제 2 전극은 상기 제 3 전극에 전기적으로 연결되고,
    상기 제 1 도선은 상기 제 1 전극에 일대일로 연결되고, 상기 제 1 도선은 상기 제 1 전극에 상응하여 상기 본딩 패드로 상기 제 1 전극에 연결되도록 형성되고,
    상기 제 2 도선은 상기 전극 쌍에 일대일로 연결되고, 상기 제 2 도선은 상기 전극 쌍에 상응하여 상기 본딩 패드로 상기 전극 쌍에 연결되도록 형성되며,
    2개의 인접한 전극 쌍 중에서, 2개의 인접한 제 2 전극 간의 간격(gap)은 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 전극 중 하나에 대향하고(opposite), 2개의 인접한 제 3 전극 간의 간격은 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 전극 중 하나에 대향하고,
    상기 감지 전극 그룹 중 하나에서, 2개의 인접한 제 1 전극이 절연되고, 2개의 인접한 제 2 전극이 절연되며, 2개의 인접한 제 3 전극이 절연되는 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린은 제 1 말단(end) 및 제 2 말단을 포함하고, 상기 제 1 말단으로부터 상기 제 2 말단으로 향하는 방향은 상기 제 2 방향이며,
    상기 복수 개의 본딩 패드는 상기 제 1 말단에 배치되고, 상기 제 1 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지 전극 그룹 중 하나에 대하여,
    상기 제 1 도선은 상기 감지 전극 그룹의 일 측면에 위치하고,
    상기 제 2 도선은 상기 감지 전극 그룹의 다른 측면에 위치하는 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  4. 제 3 항에 있어서,
    2개의 인접한 감지 전극 그룹의 형태 구조는 거울 대칭적(mirror symmetrical)이거나, 또는
    2개의 인접한 감지 전극 그룹은 동일한 형태 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 전극 일부는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 전극 전체에 대향하도록 배치되고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 전극 전체에 대향하도록 배치되거나, 또는
    상기 제 1 전극의 전극 전체는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 전극 일부에 대향하도록 배치되고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 전극 일부에 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 m-번째 전극 일부는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 i-번째 전극 전체에 대향하도록 배치되고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 i-번째 전극 전체에 대향하도록 배치되거나, 또는
    상기 제 1 전극의 m-번째 전극 전체는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 전극의 i-번째 전극 일부에 대향하도록 배치되고, 상기 제 1 방향에서 상기 제 3 전극의 i-번째 전극 일부에 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 각각은 직사각형 형태인 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유닛에서 2개의 인접한 제 1 전극은 상기 제 1 방향에서 부분적으로 서로 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 각각은 상기 제 2 방향으로 연장된 제 1 판 전극 및 상기 제 2 방향으로 연장된 제 2 판 전극을 포함하고,
    상기 제 1 판 전극은 상기 제 2 판 전극에 연결되고, 상기 제 2 판 전극의 너비는 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 판 전극의 너비보다 작으며,
    2개의 인접한 제 1 전극은 2개의 인접한 제 1 전극의 상기 제 2 판 전극에 의해 상기 제 1 방향에서 부분적으로 서로 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 판 전극 및 상기 제 2 판 전극 각각은 직사각형 형태인 것을 특징으로 하는 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 단일 층 상호 정전용량 터치 스크린을 포함하는 전기 장치.
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