KR20090122586A - 정전 용량 방식의 터치 좌표 감지를 위한 터치 패드 - Google Patents

정전 용량 방식의 터치 좌표 감지를 위한 터치 패드 Download PDF

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Abstract

2 차원 터치 좌표 감지를 위한 터치 패드에 관한 것으로서, 더 상세하게는 정정용량의 변화를 이용하여 터치 좌표를 감지하는 터치 패드에서 좌표 검출이 불가능한 최소 영역의 크기를 줄일 수 있는 터치 패드에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 터치패드는 하나의 센서 라인에 복수의 패턴라인이 연결되기 때문에, 동일한 해상도에서 더 작은 패턴을 형성할 수 있게 되어, 좌표 검출이 불가능한 최소 영역의 크기를 더 줄일 수 있다.
터치 패드, 패턴, 센서 라인, 패턴 라인

Description

정전 용량 방식의 터치 좌표 감지를 위한 터치 패드 {TOUCH PAD FOR SENSING THE COORDINATE OF TOUCHING BY MEASURING AN ELECTRIC CAPACITANE THEREON}
2 차원 터치 좌표 감지를 위한 터치 패드에 관한 것으로서, 더 상세하게는 정정용량의 변화를 이용하여 터치 좌표를 감지할 수 있는 터치 패드에서 좌표 검출이 불가능한 최소 영역의 크기를 줄이기 위한 터치 패드에 관한 것이다.
노트북 컴퓨터에 사용되는 터치 패드는 마우스를 대체하는 입력 기기로서 점점 폭 넓게 사용되고 있다. 특히 최근에는 핸드폰, PDA, 휴대용 게임기 등과 같은 무선 기기에서 LCD 화면 위에 투명한 터치패드가 삽입되는 터치스크린 분야에 그 활용도가 점점 증가해가는 추세에 있다.
터치 패드가 패드에 터치된 좌표를 검출 방법은, 사람의 손가락 또는 사람 손에 들린 도전체가 패드 표면에 접촉하였을 때 발생하는 정전 용량의 변화를 검출하여 2차원 평면 상에서 접촉된 X, Y 좌표를 산출하는 것이다. 소정의 주기에 따라 반복적으로 좌표값을 검출하고, 검출된 좌표값과 시간의 변화를 함께 고려하여, 손가락의 이동 속도나 방향 등을 계산하게 된다. 또한, 손가락이 누르는 힘의 크기에 따라 접촉 면적의 차이가 발생하고, 그 결과 검출되는 정전 용량의 크 기가 다르게 되므로, 검출되는 정전 용량의 크기를 기준으로 접촉의 강도를 측정하여 사용하기도 하며, 이를 Z 방향으로 표시하기도 한다.
도 1 은 종래 기술에 따른 터치 패드의 평면도이다.
패드 상의 좌표 검출을 위해서는 서로 교차하는 센서 라인들을 매트릭스 형태로 배열한다. 도 1 의 터치 패드는 X 방향으로 3 행 (ROW1, ROW2, ROW3) 및 Y 방향으로 3 열 (COL1, COL2, COL3) 의 센서 라인을 구비한다. 좌표 검출의 대상 면적과 모양에 따라 행과 열의 수는 달라지도록 설계된다.
한편, 터치 패드를 전도성 라인으로만 구성할 경우에는 충분한 정전 용량을 확보하기 어렵기 때문에, 도 1 의 110 또는 120 과 같이 금, 구리, 동 등과 같은 전도성 물질로 이루어진 일정한 모양의 패턴을 형성한 후에, 그 패턴들을 도전성 물질로 이루어진 패턴 라인으로 연결하게 된다. 이러한 패턴의 모양은 원, 삼각형, 사각형, 마름모 등과 같이 어떠한 모양이라도 될 수 있으며, 도 1 에서는 설명을 위하여 마름모와 삼각형으로 이루어진 패턴을 도시하였다.
패턴의 모양은 모든 위치에서 일정할 필요는 없으며, 각각의 위치에 원, 삼각형, 사각형 등이 무작위적으로 배열될 수도 있을 것이다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 '패턴' 이라는 용어는 정전용량을 확보하기 위하여 터치패드의 일정한 영역을 차지하는 도형을 의미하기 위하여 사용되었을 뿐, 그 도형이 특정한 모양의 도형으로 한정된다거나, 일정한 규칙성을 가지고 배열되어야 한다는 것을 한정하기 위하여 사용된 것은 아니다.
동일한 행에 속하는 패턴들은 행 센서 라인 (ROW1, ROW2, ROW3) 중 하나에 연결되어 있으며, 동일한 열에 속하는 패턴들은 열 센서 라인 (COL1, COL2, COL3)중 하나에 연결되어 있다. 도 1 에서는, 행-감지 패턴 (110) 과 열-감지 패턴 (120) 을 구분하기 위하여, 행-감지 패턴 (110) 은 흰색으로 표시하고 열-감지 패턴 (120) 에는 일정한 무늬를 삽입하여 도시하였을 뿐, 이들의 재질이 서로 다른 것은 아니며, 상술한 바와 같이 구리, 동, 금, 은 등의 도체가 사용될 수 있다. 행-감지 패턴 (110) 들은 행-패턴 라인 (150) 을 통하여 동일한 행에 위치하는 행-감지 패턴 (110) 들과 연결되며, 열-감지 패턴 (120) 들은 열-패턴 라인 (160) 을 통하여 동일한 열에 위치하는 열-감지 패턴 (120) 들과 연결된다. 이러한 구조를 갖는 이유는 행-감지 패턴 (110) 은 손가락이 접촉되는 행 (Y 좌표) 을 검출하기 위한 것이고, 열-감지 패턴 (120) 은 접촉되는 열 (X 좌표) 를 검출하기 위한 것이기 때문이다.
도 1 에서, 동일한 행의 좌측 최외곽에 위치한 행-감지 패턴의 모양은 삼각형며, 이 삼각형 모양의 행-감지 패턴에 행-센서 라인이 연결된다. 마찬가지로, 동일한 열의 아래쪽 최외곽에 위치한 열-감지 패턴의 모양은 삼각형이며, 이 삼각형 모양의 열-감지 패턴에 열-센서 라인이 연결된다. 행-센서 라인 및 열-센서 라인은 정전 용량을 측정하고, 일정한 주기로 터칭 좌표의 위치를 계산하는 회로부로 연결된다.
정전 용량을 검출하는 터치 패드이므로, 터치 패드의 표면과 행-감지 패턴 (110) 및 열-감지 패턴 (120) 은 절연체를 이용하여 분리되며, 정교한 정전 용량의 검출을 위하여 통상적으로 행-감지 패턴 (110) 과 열-감지 패턴 (120) 은 동일한 층에 위치하게 된다. 한편, 행-패턴 라인 (150) 과 열-패턴 라인 (160) 은 서로 교차되기 때문에, 절연체를 이용하여 다른 층으로 분리시킬 필요가 있다. 도 1 에서는 행-패턴 라인 (150) 을 행-감지 패턴 (110) 및 열-감지 패턴 (120) 과 동일한 층에 위치시키고, 열-패턴 라인 (160) 은 한 층 아래에 위치시켜 두 라인이 교차되는 것을 방지하였다. 열-패턴 라인 (160) 과 열-감지 패턴 (120) 은 절연층을 상하로 뚫는 비아홀 (130) 에 의하여 연결된다.
한편, 센서 정전 용량의 변화가 가능한 크게 만들어야 검출이 용이하므로 패턴은 가능한 한 촘촘하게 형성하는 것이 바람직하다. 도 1 을 참조하면, 터치 패드에 사람의 손가락이 닿을 경우, 인체의 정전 용량에 의하여 손가락이 닿는 위치 근처에 존재하는 행-감지 패턴 (110) 및 열-감지 패턴 (120) 의 정전 용량이 변하게 된다. 정전 용량의 변화는 행-감지 패턴 (110) 에 연결된 행-패턴 라인 (150) 을 통하여, 행 센서 라인 (ROW1, ROW2, ROW3) 으로 출력되는 신호들 중 하나 이상의 변화를 야기하고, 행 센서 라인에 접속된 회로부는 그러한 신호의 변화를 통하여, 손가락이 접촉된 위치의 Y 좌표를 검출하게 된다. 또한, 정전 용량의 변화는 열-감지 패턴 (120) 에 연결된 열-패턴 라인 (160) 을 통하여, 열 센서 라인 (COL1, COL2, COL3) 으로 출력되는 신호들 중 하나 이상의 변화를 야기하고, 열 센서 라인에 접속된 회로부는 그러한 신호의 변화를 통하여, 손가락이 접촉된 위치의 X 좌표를 검출하게 된다. 따라서, 위치를 감지하기 위해서는, 물체 또는 손가락은 행-감지 패턴 (110) 과 열-감지 패턴 (120) 양 쪽으로 동시에 접촉되어야 한다.
따라서, 도 1 에 표시된 원 (140) 안에만 손가락이 접촉될 경우에는 열-감지 패턴 (120) 의 정전용량만 변화되어, 접촉된 위치의 x 좌표 (열) 밖에 검출할 수 없다. 즉, 원 (140) 은 사람의 손가락이 접촉될 때 좌표 결정이 불가능한 접촉 영역의 최대 크기를 나타낸다. 더 상세하게 설명하면, 손으로 접촉하는 최대 면적이 14 인 경우, 열-감지-패턴 (120) 의 정전 용량의 충분한 변화로 인하여 X 축의 COL3 의 값은 쉽게 감지되지만, Y 축의 패턴 (행-감지-패턴 ; 110) 은 접촉되는 면적이 없어 Y 축의 좌표를 감지되지 않는다. 다시 말해, 실제 Y 축에 나타나는 값은 기생 캐피시터 성분에 의해 0 의 값은 아니지만, 그 값이 매우 작아 실제 좌표를 찾기 위한 연산이 쉽지 않게 된다. 즉, 정확한 좌표를 찾기 위해서는 접촉 면적이 더 커야 하며, 작은 접촉 면적에서는 좌표를 찾는 것이 거의 불가능하게 된다. 종래기술에서 터치 패드의 감도를 향상시키기 위하여 좌표 검출이 불가능한 영역을 최소화하기 위해서는 패턴을 더 조밀하게 배치할 수 밖에 없었다. 패턴을 조밀하게 배치할 경우에 센서 라인의 개수가 그 만큼 증가하게 되어 터치 패드 제조 비용의 증가를 초래하게 된다.
정전 용량의 변화를 감지하는 터치 패드는 온도, 습도 등의 환경 변화나 전원을 타고 들어오는 잡음 신호 등에 영향을 받는다. 이와 같은 잡음 신호와 실제 접촉 신호의 구분을 용이하게 하기 위해서는 X 방향에 감지되는 정전 용량의 변화와 Y 방향에 감지되는 정전 용량의 변화가 동일한 수준으로 검출되도록 하는 것이 바람직하다. 종래 기술에서는 140 이상의 크기로 접촉되었다 할지라도 접촉되는 위치에 따라 X 와 Y 에 감지되는 정전용량에 큰 차이가 날 수 있었으며, 이는 부정확한 터치 좌표 검출의 원인이 되었다.
상술한 바와 같이, 터치패드에 사람의 손가락이 접촉될 경우 그 위치가 제대로 감지되기 어려운 영역이 생기게 된다. 본 발명에서는 감지가 어려운 영역의 크기를 최소화하여 터치 패드의 감도를 향상시키고자 한다.
본원의 터치패드는 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 복수의 행-감지 패턴; 복수의 행-패턴 라인으로서, 각각의 행-패턴 라인은 복수의 행-감지 패턴 중 동일한 행에 위치하는 복수의 행-감지 패턴을 연결하는, 복수의 행-패턴 라인; 복수의 열-감지 패턴; 복수의 열-패턴 라인으로서, 각각의 열-패턴 라인은 복수의 열-감지 패턴 중 동일한 열에 위치하는 복수의 열-감지 패턴을 연결하는, 복수의 열-패턴 라인; 터치된 위치를 감지하는 회로부에 연결-가능한 복수의 행-센서 라인; 및 회로부에 연결-가능한 복수의 열-센서 라인을 구비하고, 복수의 행-센서 라인의 각각은 복수의 행-패턴 라인 중 인접한 두 개 이상의 행-패턴 라인에 연결되고, 복수의 열-센서 라인의 각각은 복수의 열-패턴 라인 중 인접한 두 개 이상의 열-패턴 라인에 연결된다.
바람직하게는, 본 발명의 터치패드에서, 절연 물질을 포함하는 제 1 층; 복수의 행-감지 패턴, 복수의 행-감지 패턴, 및 복수의 행-패턴 라인을 포함하는 제 2 층; 절연 물질을 포함하는 제 3 층; 및 복수의 열-패턴 라인을 포함하는 제 4 층을 구비하고, 제 3 층은 복수의 열-감지 패턴 각각을 복수의 열-패턴 라인 중 대응 하는 열-패턴 라인에 연결시키는 복수의 비아홀을 구비하고,복수의 제 1 패턴 라인은 복수의 행-패턴 라인이고, 복수의 제 2 패턴 라인은 복수의 열-패턴 라인이다.
바람직하게는, 본 발명의 터치패드에서, 절연 물질을 포함하는 제 1 층; 복수의 행-감지 패턴, 복수의 행-감지 패턴, 및 복수의 열-패턴 라인을 포함하는, 제 2 층; 절연 물질로 이루어지는 제 3 층; 및 복수의 행-패턴 라인을 포함하는 제 4 층을 구비하고, 제 3 층은 복수의 행-감지 패턴 각각을 복수의 행-패턴 라인 중 대응하는 행-패턴 라인에 연결시키는 복수의 비아홀을 구비하고, 복수의 제 1 패턴 라인은 복수의 열-패턴 라인이고, 복수의 제 2 패턴 라인은 복수의 행-패턴 라인이다.
바람직하게는, 본 발명의 터치패드에서, 제 4 층은 회로 소자 및 도선을 더 구비하고, 복수의 제 1 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 제 4 층에 연결된다.
바람직하게는, 본 발명의 터치패드에서, 절연 물질을 포함하는 제 5 층; 및 회로 소자 및 도선을 포함하는 제 6 층을 더 구비하고, 복수의 제 1 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 제 6 층에 연결되고, 복수의 제 2 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 제 6 층에 연결된다.
바람직하게는, 본 발명의 터치패드에서, 절연 물질을 포함하는 제 5 층; 접지 전위를 갖는 제 6 층; 절연 물질을 포함하는 제 7 층; 및 회로 소자 및 도선을 포함하는 제 8 층을 더 구비하고, 제 6 층은 비아홀을 통하여 제 8 층에 연결되고, 복수의 제 1 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 제 8 층에 연결되고, 복수의 제 2 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 제 8 층에 연결된다.
바람직하게는, 본 발명의 터치패드에서, 복수의 행-감지 패턴, 복수의 행-패턴 라인, 및 제 1 절연체를 구비하는 제 1 층; 및 복수의 열-감지 패턴, 복수의 열-패턴 라인, 및 제 2 절연체를 구비하는 제 2 층을 구비하고, 복수의 행-감지 패턴 및 복수의 행-패턴 라인은 제 1 절연체 상에 형성되고, 복수의 복수의 열-감지 패턴 및 복수의 열-패턴 라인은 제 2 절연체 상에 형성되고, 복수의 행-패턴 라인과 복수의 열-패턴 라인은 직교한다.
바람직하게는, 본 발명의 터치패드에서, 제 1 층은 복수의 제 2 열-패턴 라인을 더 포함하고, 제 2 층은 복수의 제 2 행-패턴 라인을 더 포함하고, 복수의 제 2 열-패턴 라인 각각은, 복수의 행-감지 패턴 중 동일한 열에 위치하고 동일한 행-센서 라인에 연결되는 행-감지 패턴을 연결하고, 복수의 제 2 행-패턴 라인 각각은, 복수의 열-감지 패턴 중 동일한 행에 위치하고 동일한 열-센서 라인에 연결되는 열-감지 패턴을 연결한다.
바람직하게는, 본 발명의 터치패드에서, 복수의 행-센서 라인의 각각은 터치 패드의 가장자리에 위치한 행-감지 패턴을 통하여 복수의 행-패턴 라인 중 인접한 두 개 이상의 행-패턴 라인에 연결되고, 복수의 열-센서 라인의 각각은 터치 패드의 가장자리에 위치한 열-감지 패턴을 통하여 복수의 열-패턴 라인 중 인접한 두 개 이상의 열-패턴 라인에 연결된다.
본 발명에서는 하나의 센서 라인에 복수 개의 패턴 라인이 연결됨으로써, 동일한 해상도에서 좌표 결정이 불가능한 접촉 영역의 크기가 줄어들어, 터치 패드의 감도가 향상된다는 효과가 발생한다. 또한, 패턴의 크기가 세분되어 섞어지므로, X 및 Y 방향 (행과 열 방향) 좌표 검출시 측정되는 정전 용량 값의 선형성을 높일 수 있다.
도 2 는 본원 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패드의 평면도를 도시한다.
본 발명에서는 "센서 라인" 과 "패턴 라인" 이라는 용어를 구별하여 사용할 것이다. "센서 라인" 이란 감지된 정전 용량의 변화를 처리하는 센서 회로부로 연결되는 라인으로 정의된다. 반면에, "패턴 라인" 이란 패드 부에 형성하는 패턴이 전기적으로 연결되어 라인을 이룬 부분만을 지칭한다.
일반적으로 해상도 및 센서회로의 구성 비용은 센서라인의 수에 비례하여 증가한다. 즉, 같은 센서회로가 사용되는 경우 센서라인의 수에 따라 해상도가 결정된다고 볼 수 있다.
도 2 를 참조하면, 행-감지 패턴들 사이를 연결한 행-패턴 라인 (230) 과 열-감지 패턴들 사이를 연결한 열-패턴 라인 (240) 이 도시되어 있으며, 행-패턴 라인과 열-패턴 라인에 각각 연결되고 위치 감지 회로에 접속-가능한 행-센서 라인 (250) 및 열-센서 라인 (260) 이 도시되어 있다. 하나의 행-센서 라인 (250) 은 두 개의 행-패턴 라인 (230) 에 연결되어 있으며, 하나의 열-센서 라인 (260) 은 두 개의 열-패턴 라인 (240) 에 연결된다. 즉, 제 1 실시예의 발명에서는 센서 라인 하나에 패턴 라인이 두 개가 연결된다.
이러한 구조로 인하여, 도 2 의 터치패드는 단위 면적당 4 배의 패턴을 형성 하게 된다. 예를 들어, 행-센서 라인의 개수는 640 개이고 열-센서 라인의 개수는 480 개 일때, 행-패턴 라인은 행-센서 라인의 개수의 2 배인 1280 개가 되고, 열-패턴 라인의 개수는 960 개가 되기 때문에, 단위 면적당 패턴의 수는 4 배만큼 늘어나게 되며 패턴의 크기는 약 1/4 로 줄어들게 된다.
한편, 도 1 에 도시된 종래의 터치 패드에서 X 및 Y 좌표를 동시에 감지할 수 없는 영역인 원 (140) 과 동일한 크기의 원 (220) 을 도 2 에 도시하였다. 도 2 에 도시된 터치패드에서 X 및 Y 좌표를 동시에 감지할 수 없는 영역은 원 (210) 으로 도시된다. 원 (210) 과 원 (220) 을 비교하면, 도 2 의 제 1 실시예에 따른 터치 패드의 접촉 불가능 영역이 종래의 터치패드에 비하여 훨씬 작다는 점을 알 수 있다. 즉, 동일한 해상도를 갖는 터치 패드라고 하더라도, 패턴이 더 조밀하게 배치되어 있기 때문에, X 및 Y 좌표를 동시에 감지할 수 없는 영역이 줄어들어 좌표 검출 능력을 기준으로 볼 때 터치 패드의 감도가 향상되는 효과가 있다.
도 3a 는 본원 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패드의 측면도를 도시한다.
도 3a 의 터치 패드 회로는 터치 패드부 (340) 및 센서 회로부 (310) 을 구비하며, 터치 패드부 (340) 은 총 4 개의 층으로 이루어진 적층 구조를 갖는다. 터치 패드부 (340) 는 제 1 층 (350) 에 절연 커버, 제 2 층 (360) 에 행 및 열 감지 패턴과 행-패턴 라인, 제 3 층 (370) 에 PCB 절연층 및 제 4 층 (380) 에는 열-패턴 라인 및 회로 소자 배선을 구비한다.
제 1 층에는 절연 커버 (350) 가 배치되어 평탄한 표면을 만들고, 터치되는 손가락과 제 2 층의 패턴 사이를 절연시켜 정전 용량을 측정한다. 제 2 층 (360) 은 도 2 에 도시된 행-감지 패턴들, 열-감지 패턴들 및 행-패턴 라인을 포함한다. 행-감지 패턴과 열-감지 패턴은 동일한 제 2 층에 위치하기 때문에, 접촉시 정정 용량의 변화량이 비슷하여 회로부에서 터치에 대한 프로세싱을 단순화 시킬 수 있다는 이점이 있다. 한편, 열-패턴 라인이 제 2 층이 위치할 경우에는 행-패턴 라인과 교차되어 버리기 때문에, 열-패턴 라인은 제 4 층에 위치하게 된다. 제 2 층과 제 4 층은 제 3 층의 PCB 기판에 의하여 절연되며, 제 4 층에 위치하는 열-패턴 라인과 제 2 층의 열-감지 패턴은 비아홀 (330) 를 통하여 연결된다. 제 2 층의 행-패턴 라인은 패턴 라인 당 하나 또는 그 이상의 비아홀 (320) 을 이용하여 제 4 층 (380) 에 연결된다. 도 3 의 적층 구조는 본원 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본원 발명은 도 2 에 도시된 적층 구조를 갖는 것으로 본원 발명이 한정되는 것은 아니다. 이러한 사항은 이하에서 설명할 다른 실시예들로부터 명확히 알 수 있다.
도 3b 는 본원 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패드의 측면도를 도시한다.
도 3a 에 도시된 터치 패드와는 다르게, 센서 회로부 (420) 를 터치 패드부 (340) 의 아래 쪽에 위치시킨다. 즉, 도 3b 에 도시된 터치 패드는 도 3a 의 터치패드와 제 1,2,3, 및 4 층의 구조가 동일하나, 제 6 층 (420) 에 회로 소자 및 도선을 위치시키고, 제 6 층 (420) 과 제 4 층의 열-패턴 라인의 사이의 제 5 층 (410) 에 절연층을 위치시킨다. 제 2 층의 행-패턴 라인은 비아홀 (320) 을 통하여 제 6 층의 회로 소자에 직접 연결되며, 제 4 층의 열-패턴 라인은 라인당 하 나 또는 그 이상의 비아홀 (325) 를 통하여 제 6 층의 회로 소자에 연결된다. 도 3b 에 도시된 터치패드는 좌우측에 공간이 충분하지 못할 때 사용될 수 있을 것이다.
도 3c 는 본원 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패드의 측면도를 도시한다.
도 3c 의 터치 패드는 도 3b 의 터치 패드에서 제 5 층과 제 6 층 사이에 그라운드 층 (430) 을 더 삽입한 것이다. 그라운드 층 (430) 은 그라운드 비아홀 (440) 을 통하여 제 6 층에 연결된다. 제 6 층에 위치한 회로 소자들 및 외부 노이즈에 의하여, 제 1 층 및 제 3 층에 위치한 패턴 및 라인은 간섭을 받을 수 있으므로, 이 사이에 그라운드 층을 삽입하여 외부로부터의 영향을 차단시킬 수 있다.
도 4 는 본원 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패드의 평면도를 도시한다.
하나의 행-센서 라인 (250) 은 네 개의 행-패턴 라인에 연결되고, 하나의 열-센서 라인 (260) 은 네 개의 열-패턴 라인에 연결된다. 따라서, 도 2 에 도시된 터치패드보다 단위 면적 당 패턴의 수가 16 배 증가하기 때문에, X 및 Y 좌표를 동시에 감지할 수 있는 영역이 줄어들게 되어, 감도가 향상된다.
도 5 는 본원 발명의 제 5 실시예에 따른 터치 패드의 각 층별 평면도를 도시한다.
PCB 기판에 센서 패턴을 형성하는 대신에 FPCB (Flexible PCB)나 ITO (Indume Tin Oxide) 필름 위에 센서 패턴을 구현하는 경우도 많다. 터치 스크린과 같이 화면 위에 센서를 구현하는 경우 ITO 필름과 같은 투명 도전체가 사용된다. 이 경우에는 비아홀을 사용할 수 없으므로, 도 5 에 도시한 바와 같이 ITO 필름 한 장 당 한 방향의 패턴을 형성하고, 두 장의 필름을 중첩하여 X 및 Y 좌표 검출을 할 수 있다. 즉, 도 5 의 좌측에 도시된 그림은 행을 검출할 수 있는 패턴과 패턴 라인이고, 우측에 도시된 그림은 열을 검출할 수 있는 패턴과 패턴 라인이며, 이 두장의 필름이 중첩된다. 하나의 행-센서 라인 (250) 이 두 개의 행-패턴 라인 (230) 에 연결되고, 하나의 열-센서 라인 (260) 이 두 개의 열-패턴 라인 (240) 에 연결된다는 점은 실시예 1 과 같으나, 패턴들이 서로 다른 층에 위치하게 된다. 이러한 터치패드는 필름의 두께가 매우 얇아서 서로 다른 층에 위치한 패턴의 정전용량에 큰 차이가 없을 때 사용가능하다.
도 6a 는 본원 발명의 제 6 실시예에 따른 터치 패드의 두 개의 층의 층별 평면도를 도시하고, 도 6b 는 도 6a 에 도시된 두 개의 층이 쌓여서 이루어지는 터치 패드의 평면도를 도시한다.
도 6a 에 도시된 터치패드에서는, 동일한 센서 라인과 접속되는 각각의 패턴들이 그물 모양으로 연결된다. 즉, 행-센서 라인 (250) 에 연결되는 행-감지 패턴들이 열 방향의 라인 (610) 에 의하여 연결되고, 열-센서 라인 (260) 에 연결되는 열-감지 패턴들이 행 방향의 라인 (620) 에 의하여 연결된다.
ITO 도전체는 일반 PCB 에 사용되는 구리 등의 도체에 비해 면 저항이 크다. 이러한 저항 성분에 의해 센서 신호의 위치별 감도 변화가 문제가 될 수 있으며, 이를 해결하기 위하여 위와 같은 그물 구조를 같은 터치 패드를 구성할 수 있다. 도 6b 에는 열-감지 패드와 행-감지 패드가 형성된 각 층을 적층한 패드의 평면도가 도시된다.
또한 , 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 터치 패드의 평면도이다.
도 2 는 본원 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패드의 평면도를 도시한다.
도 3a 는 본원 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패드의 측면도를 도시한다.
도 3b 는 본원 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패드의 측면도를 도시한다.
도 3c 는 본원 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패드의 측면도를 도시한다.
도 4 는 본원 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패드의 평면도를 도시한다.
도 5 는 본원 발명의 제 5 실시예에 따른 터치 패드의 각 층별 평면도를 도시한다.
도 6a 는 본원 발명의 제 6 실시예에 따른 터치 패드의 두 개의 층의 층별 평면도를 도시한다.
도 6b 는 도 6a 에 도시된 두 개의 층이 쌓여서 이루어지는 터치 패드의 평면도를 도시한다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
230 : 행-패턴 라인 240 : 열-패턴 라인
250 : 행-센서 라인 260 : 열-센서 라인
210 : X 및 Y 좌표에 동시에 검출되지 않는 영역
220 : X 및 Y 좌표에 동시에 검출되지 않는 영역

Claims (10)

  1. 복수의 행-감지 패턴;
    복수의 행-패턴 라인으로서, 각각의 상기 행-패턴 라인은 상기 복수의 행-감지 패턴 중 동일한 행에 위치하는 복수의 행-감지 패턴을 연결하는, 상기 복수의 행-패턴 라인;
    복수의 열-감지 패턴;
    복수의 열-패턴 라인으로서, 각각의 상기 열-패턴 라인은 상기 복수의 열-감지 패턴 중 동일한 열에 위치하는 복수의 열-감지 패턴을 연결하는, 상기 복수의 열-패턴 라인;
    터치된 위치를 감지하는 회로부에 연결-가능한 복수의 행-센서 라인; 및
    상기 회로부에 연결-가능한 복수의 열-센서 라인을 구비하고,
    상기 복수의 행-센서 라인의 각각은 상기 복수의 행-패턴 라인 중 인접한 두 개 이상의 행-패턴 라인에 연결되고, 상기 복수의 열-센서 라인의 각각은 상기 복수의 열-패턴 라인 중 인접한 두 개 이상의 열-패턴 라인에 연결되는, 터치 패드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    절연 물질을 포함하는 제 1 층;
    상기 복수의 행-감지 패턴, 상기 복수의 행-감지 패턴, 및 상기 복수의 행-패턴 라인을 포함하는 제 2 층;
    절연 물질을 포함하는 제 3 층; 및
    상기 복수의 열-패턴 라인을 포함하는 제 4 층을 구비하고,
    상기 제 3 층은 상기 복수의 열-감지 패턴 각각을 상기 복수의 열-패턴 라인 중 대응하는 열-패턴 라인에 연결시키는 복수의 비아홀을 구비하고,
    복수의 제 1 패턴 라인은 상기 복수의 행-패턴 라인이고,
    복수의 제 2 패턴 라인은 상기 복수의 열-패턴 라인인, 터치 패드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    절연 물질을 포함하는 제 1 층;
    상기 복수의 행-감지 패턴, 상기 복수의 행-감지 패턴, 및 상기 복수의 열-패턴 라인을 포함하는, 제 2 층;
    절연 물질로 이루어지는 제 3 층; 및
    상기 복수의 행-패턴 라인을 포함하는 제 4 층을 구비하고,
    상기 제 3 층은 상기 복수의 행-감지 패턴 각각을 상기 복수의 행-패턴 라인 중 대응하는 행-패턴 라인에 연결시키는 복수의 비아홀을 구비하고,
    복수의 제 1 패턴 라인은 상기 복수의 열-패턴 라인이고,
    복수의 제 2 패턴 라인은 상기 복수의 행-패턴 라인인, 터치 패드.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 4 층은 회로 소자 및 도선을 더 구비하고,
    상기 복수의 제 1 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 상기 제 4 층에 연결되는, 터치 패드.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    절연 물질을 포함하는 제 5 층; 및
    회로 소자 및 도선을 포함하는 제 6 층을 더 구비하고,
    상기 복수의 제 1 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 상기 제 6 층에 연결되고,
    상기 복수의 제 2 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 상기 제 6 층에 연결되는, 터치 패드.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    절연 물질을 포함하는 제 5 층;
    접지 전위를 갖는 제 6 층;
    절연 물질을 포함하는 제 7 층; 및
    회로 소자 및 도선을 포함하는 제 8 층을 더 구비하고,
    상기 제 6 층은 비아홀을 통하여 상기 제 8 층에 연결되고,
    상기 복수의 제 1 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 상기 제 8 층에 연결되고,
    상기 복수의 제 2 패턴 라인의 각각은 비아홀을 통하여 상기 제 8 층에 연결 되는, 터치 패드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 행-감지 패턴, 상기 복수의 행-패턴 라인, 및 제 1 절연체를 구비하는 제 1 층; 및
    상기 복수의 열-감지 패턴, 상기 복수의 열-패턴 라인, 및 제 2 절연체를 구비하는 제 2 층을 구비하고,
    상기 복수의 행-감지 패턴 및 상기 복수의 행-패턴 라인은 상기 제 1 절연체 상에 형성되고, 상기 복수의 상기 복수의 열-감지 패턴 및 상기 복수의 열-패턴 라인은 제 2 절연체 상에 형성되고, 상기 복수의 행-패턴 라인과 상기 복수의 열-패턴 라인은 직교하는, 터치 패드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 층은 복수의 제 2 열-패턴 라인을 더 포함하고,
    상기 제 2 층은 복수의 제 2 행-패턴 라인을 더 포함하고,
    상기 복수의 제 2 열-패턴 라인 각각은, 상기 복수의 행-감지 패턴 중 동일한 열에 위치하고 동일한 행-센서 라인에 연결되는 행-감지 패턴을 연결하고,
    상기 복수의 제 2 행-패턴 라인 각각은, 상기 복수의 열-감지 패턴 중 동일한 행에 위치하고 동일한 열-센서 라인에 연결되는 열-감지 패턴을 연결하는, 터치 패드.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 행-센서 라인의 각각은 터치 패드의 가장자리에 위치한 행-감지 패턴을 통하여 상기 복수의 행-패턴 라인 중 인접한 두 개 이상의 행-패턴 라인에 연결되고,
    상기 복수의 열-센서 라인의 각각은 터치 패드의 가장자리에 위치한 열-감지 패턴을 통하여 상기 복수의 열-패턴 라인 중 인접한 두 개 이상의 열-패턴 라인에 연결되는, 터치 패드.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 행-감지 패턴 및 상기 열-감지 패턴의 모양은 원, 삼각형, 사각형 중에서 임의로 선택될 수 있는, 터치 패드.
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