KR20160089680A

KR20160089680A - Touch panel and touchscreen apparatus including the same

Info

Publication number: KR20160089680A
Application number: KR1020150009216A
Authority: KR
Inventors: 김현준; 박타준; 허신행
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2016-07-28

Abstract

An embodiment of the present invention relates to a touch screen apparatus, wherein the apparatus comprises: a touch panel including multiple first electrodes extending in a first direction and multiple second electrodes extending in a second direction intersected with the first direction; and a control unit for controlling operations of a touch mode and a hover mode, wherein the touch mode applies a certain operation signal to the multiple first electrodes and detects capacitance from the multiple second electrodes in order to operate the multiple second electrodes in a mutual capacitance method to determine touch input, and the hover mode grounds the multiple first electrodes and operates the multiple second electrodes in a magnetic capacitance method. In addition, the multiple first electrodes and the multiple second electrodes can be formed in a mesh shape, and the control unit can calculate changes in capacitance by detecting a pair of second electrodes among the multiple second electrodes in the touch mode. The present invention can provide excellent sensitivity performance for touch input and improve sensitivity performance for hovering input.

Description

터치 패널 및 이를 포함하는 터치스크린 장치{TOUCH PANEL AND TOUCHSCREEN APPARATUS INCLUDING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a touch panel and a touch screen device including the touch panel,

본 발명은 터치 패널 및 이를 포함하는 터치스크린 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a touch panel and a touch screen device including the touch panel.

터치스크린 장치는 디스플레이 장치에 부착되어 사용자에게 직관적인 입력 방법을 제공할 수 있는 입력 장치로서, 최근 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 네비게이션 등과 같은 다양한 전자 기기에 널리 적용되고 있다.2. Description of the Related Art [0002] A touch screen device is an input device that is attached to a display device and can provide an intuitive input method to a user. Recently, the touch screen device has been widely applied to various electronic devices such as a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant)

정전용량 방식의 터치스크린 장치는 일정한 패턴을 갖는 복수의 전극을 포함하며, 터치 입력에 의해 정전용량 변화가 생성되는 복수의 노드가 상기 복수의 전극에 의해 정의된다. 2차원 평면에 분포하는 복수의 노드는, 터치 입력에 의해 자체 정전용량(Self-Capacitance) 또는 상호 정전용량(Mutual-Capacitance) 변화를 생성하며, 복수의 노드에서 생성되는 정전용량 변화에 가중 평균 계산법 등을 적용하여 터치 입력의 좌표를 계산할 수 있다.A capacitive touch screen device includes a plurality of electrodes having a predetermined pattern, and a plurality of nodes for generating a capacitance change by touch input are defined by the plurality of electrodes. A plurality of nodes distributed on a two-dimensional plane generate self-capacitance or mutual-capacitance change by touch input, and a weighted average calculation method is applied to a capacitance change generated in a plurality of nodes Etc. can be applied to calculate the coordinates of the touch input.

한편, 메쉬 형상을 가지는 복수의 전극이 Bar의 형태를 가지고 교차하는 Mesh Bar&Bar 구조를 가지는 터치스크린 장치는 저지름 터치 객체에 대한 감도 성능이 우수하나, 호버링(Hovering) 입력에 대한 감도 성능이 미약하다는 문제점이 있다.On the other hand, a touch screen device having a mesh bar & bar structure in which a plurality of electrodes having a mesh shape intersect with each other in the form of a bar has excellent sensitivity performance for a low-frequency touch object but low sensitivity for hovering input .

터치스크린 장치에 관련된 종래 기술로는 하기의 특허문헌을 참조하여 이해할 수 있다.
The prior art related to the touch screen device can be understood with reference to the following patent documents.

한국 공개특허공보 KR 10-2013-0124191Korean Patent Publication No. 10-2013-0124191 한국 공개특허공보 KR 10-2014-0105771Korean Patent Publication No. 10-2014-0105771

본 발명의 일 실시예에 따르면, 저지름 객체에 대한 터치 입력에 대해 우수한 감도 성능을 가지고 호버링(Hovering) 입력에 대한 감도 성능을 개선할 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 터치스크린 장치가 제공된다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a touch panel and a touch screen device including the touch panel, which can improve sensitivity performance with respect to hovering input with excellent sensitivity performance for a touch input to a fixed object.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널은 제1방향으로 일정한 폭을 가지고 연장되는 복수의 제1 전극; 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극을 포함하고, 상기 복수의 제2 전극 각각의 적어도 일부분은 상기 제2 방향을 따라 폭이 증가 또는 감소하며, 상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들은 하나의 쌍을 이루어 배열될 수 있다.A touch panel according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of first electrodes extending in a first direction with a predetermined width; And a plurality of second electrodes extending in a second direction intersecting the first direction, wherein at least a portion of each of the plurality of second electrodes is increased or decreased in width along the second direction, And the adjacent second electrodes among the second electrodes may be arranged in a pair.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 장치는 제1방향으로 연장되는 복수의 제1 전극 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 패널; 상기 복수의 제1 전극에 소정의 구동 신호를 인가하고 상기 복수의 제2 전극으로부터 정전용량을 검출하여 터치 입력을 판단하는 상호 정전 방식으로 구동하는 터치 모드 및 상기 복수의 제1 전극들을 접지시키고 상기 복수의 제2 전극을 자기 정전 방식으로 구동하는 호버 모드의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a touch screen device comprising: a touch panel including a plurality of first electrodes extending in a first direction and a plurality of second electrodes extending in a second direction intersecting the first direction; A touch mode in which a predetermined driving signal is applied to the plurality of first electrodes and a mutual electrostatic method in which a capacitance is detected from the plurality of second electrodes to determine a touch input, And a controller for controlling the operation of the hover mode for driving the plurality of second electrodes by a self-electrostatic method.

또한, 상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 2 전극은 메쉬 형상으로 형성될 수 있고, 상기 제어부는 터치 모드시 상기 복수의 제2 전극 중 하나의 쌍을 이루는 제2 전극을 감지하여 정전용량의 변화를 연산할 수 있다.
The plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes may be formed in a mesh shape, and the controller senses a second electrode, which is one pair of the plurality of second electrodes, in a touch mode, The change can be calculated.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 및 이를 포함하는 터치스크린 장치는 저지름 객체에 의한 터치 입력에 대해 우수한 감도 성능을 가지고 호버링(Hovering) 입력에 대한 감도 성능을 개선할 수 있다.
The touch panel and the touch screen device including the touch panel according to an embodiment of the present invention can improve the sensitivity performance for hovering input with excellent sensitivity performance for the touch input by the reduced object.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 장치를 구비한 전자 기기의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 및 이를 포함하는 터치스크린 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널이 포함하는 복수의 제1 전극을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널이 포함하는 복수의 제2 전극을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 터치 모드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 호버 모드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 및 이를 포함하는 터치스크린 장치를 나타내는 도면이다.1 is a perspective view illustrating an appearance of an electronic device having a touch screen device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a touch panel and a touch screen device including the touch panel according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a plurality of first electrodes included in a touch panel according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a plurality of second electrodes included in a touch panel according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating a touch mode of a touch panel according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a hover mode of a touch panel according to an embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a touch panel and a touch screen device including the touch panel according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment.

또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 장치를 구비한 전자 기기의 외관을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view illustrating an appearance of an electronic device having a touch screen device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 기기(100)는 화면을 출력하기 위한 디스플레이 장치(110), 입력부(120), 음성 출력을 위한 오디오부(130) 등을 포함하며, 디스플레이 장치(110)와 일체화되어 터치스크린 장치를 구비할 수 있다.1, the electronic device 100 according to the present embodiment includes a display device 110 for outputting a screen, an input unit 120, an audio unit 130 for audio output, 110 may be integrated with the touch screen device.

도 1에 도시된 바와 같이, 모바일 기기 같은 경우 터치스크린 장치가 디스플레이 장치에 일체화되어 구비되는 것이 일반적이며, 터치스크린 장치는 디스플레이 장치가 표시하는 화면이 투과할 수 있을 정도로 높은 빛 투과율을 가져야 한다. 따라서 터치스크린 장치는 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide), PMMA (Polymethylmethacrylate) 등과 같이 투명한 필름 재질의 베이스 기판에 투명하고 전기 전도성을 갖는 ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 또는 그라핀(Graphene)과 같은 물질로 감지 전극을 형성함으로써 구현될 수 있다. 디스플레이 장치의 베젤 영역에는 투명 전도성 물질로 형성된 감지 전극과 연결되는 배선 패턴이 배치되며, 배선 패턴은 베젤 영역에 의해 시각적으로 차폐되므로 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 금속 물질로도 형성이 가능하다.As shown in FIG. 1, in the case of a mobile device, a touch screen device is generally integrated with a display device, and the touch screen device must have a light transmittance so high that a screen displayed by the display device can transmit. Therefore, the touch screen device is a transparent substrate made of transparent film such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethersulfone (PES), polyimide (PI), and polymethylmethacrylate (PMMA) (IZO), zinc oxide (ZnO), carbon nanotube (CNT), or graphene (GePh) to form a sensing electrode. A wiring pattern connected to a sensing electrode formed of a transparent conductive material is disposed in a bezel region of the display device. Since the wiring pattern is visually shielded by the bezel region, it is also formed of a metal material such as silver (Ag) or copper It is possible.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 장치는 정전용량 방식에 따라 동작하는 것을 가정하므로, 소정의 패턴을 갖는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 또한 복수의 전극에서 생성되는 정전용량의 변화를 검출하기 위한 정전용량 감지 회로와, 정전용량 감지 회로의 출력 신호를 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환 회로, 디지털 값으로 변환된 데이터를 이용하여 터치 입력을 판단하는 연산 회로 등을 포함할 수 있다.
The touch screen device according to an embodiment of the present invention may include a plurality of electrodes having a predetermined pattern since it is assumed that the touch screen device operates according to a capacitance method. A capacitive sensing circuit for detecting a change in electrostatic capacitance generated by a plurality of electrodes; an analog-to-digital conversion circuit for converting the output signal of the electrostatic capacitance sensing circuit into a digital value; An arithmetic circuit for judging an input, and the like.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 및 이를 포함하는 터치스크린 장치를 나타내는 도면이다.2 is a view illustrating a touch panel and a touch screen device including the touch panel according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(200)은 기판(210), 기판(210) 상에 마련되는 복수의 전극(220, 230)을 포함한다. 복수의 전극(220, 230) 각각은 배선 및 본딩 패드를 통해 기판(210)의 일단에 부착되는 회로 기판의 배선 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판에는 컨트롤러 집적회로가 실장되어 복수의 전극(220, 230)에서 생성되는 감지 신호를 검출하고, 그로부터 터치 입력을 판단할 수 있다.Referring to FIG. 2, a touch panel 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a substrate 210 and a plurality of electrodes 220 and 230 provided on the substrate 210. Each of the plurality of electrodes 220 and 230 may be electrically connected to a wiring pattern of a circuit board attached to one end of the substrate 210 through wiring and a bonding pad. A controller integrated circuit is mounted on the circuit board to detect a sensing signal generated by the plurality of electrodes 220 and 230, and to determine a touch input therefrom.

도 2에서는 복수의 전극(220, 230)의 수가 한정되어 있으나, 이는 설명을 위한 한정일 뿐 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.Although the number of the plurality of electrodes 220 and 230 is limited in FIG. 2, this is a description only and is not intended to limit the scope of the present invention.

기판(210)은 복수의 전극(220, 230)이 형성되기 위한 투명한 기판일 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 기판(210)은 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide), PMMA(PolymethlymethAcrylate), COP (Cyclo-Olefin Polymers) 등의 필름, 소다 글라스(Soda glass) 또는 강화 글라스(tempered glass)와 같은 재질로 형성될 수 있다.The substrate 210 may be a transparent substrate on which a plurality of electrodes 220 and 230 are formed. Thus, as described above, the substrate 210 may be a film such as PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PES (polyethersulfone), PI (polyimide), PMMA (polymethlymethacrylate), COP And may be formed of a material such as glass (Soda glass) or tempered glass.

복수의 전극(220, 230)은 X 축 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극(220)과, Y 축 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극(230)을 포함한다. 상기 복수의 제1 전극(220)은 X 축 방향으로 일정한 폭을 가지고 연장될 수 있다. 상기 제1 전극(220)과 상기 제2 전극(230)은 기판(210)의 양면에 마련되거나, 또는 서로 다른 기판(210)에 마련되어 교차될 수 있으며, 기판(210)의 일면에 모두 마련되는 경우에는 제1 전극(220)과 제2 전극(230)의 교차 지점에 부분적으로 소정의 절연층을 형성할 수 있다.The plurality of electrodes 220 and 230 include a plurality of first electrodes 220 extending in the X axis direction and a plurality of second electrodes 230 extending in the Y axis direction. The plurality of first electrodes 220 may extend with a predetermined width in the X-axis direction. The first electrode 220 and the second electrode 230 may be provided on both sides of the substrate 210 or alternatively may be provided on different substrates 210 and may be provided on one side of the substrate 210 A predetermined insulating layer may be partially formed at the intersection of the first electrode 220 and the second electrode 230.

또한, 제1 전극(220)과 제2 전극(230)은 서로 다른 기판에 마련되어 교차될 수 있다.In addition, the first electrode 220 and the second electrode 230 may be provided on different substrates and may intersect with each other.

복수의 전극(220, 230)이 형성되는 영역 이외에, 복수의 전극(220, 230)과 연결되는 배선이 마련되는 영역에 대해서는 통상 불투명한 금속 물질로 형성되는 배선을 시각적으로 차폐하기 위한 소정의 인쇄 영역이 기판(210)에 형성될 수 있다.In addition to the area where the plurality of electrodes 220 and 230 are formed, the area where the wiring to be connected to the plurality of electrodes 220 and 230 is provided is not limited to the predetermined printing for visually shielding the wiring formed of the opaque metal material Regions may be formed in the substrate 210. [

복수의 전극(220, 230)과 전기적으로 연결되어 터치 입력을 감지하는 장치는, 터치 모드시에 터치 입력에 의해 복수의 전극(220, 230)에서 생성되는 정전용량의 변화를 검출하고 그로부터 터치 입력을 감지할 수 있다. 복수의 제1 전극(220)은 컨트롤러 집적 회로에서 X1~X5로 정의되는 채널에 연결되어 소정의 구동 신호를 인가 받을 수 있으며, 복수의 제2 전극(230)은 Y1a~Y5b로 정의되는 채널에 연결되어 터치스크린 장치가 감지 신호를 검출하는 데에 이용될 수 있다. 이때, 컨트롤러 집적 회로는 복수의 제1 전극(220)과 복수의 제2 전극(230) 사이에서 생성되는 상호 정전용량(mutual-capacitance)의 변화를 감지 신호로 검출할 수 있으며, 복수의 제1 전극(220) 각각에 순차적으로 구동 신호를 인가하고, 복수의 제2 전극(230)에서 동시에 정전용량의 변화를 검출하는 방식으로 동작할 수 있다.
The device for sensing a touch input electrically connected to the plurality of electrodes 220 and 230 detects a change in capacitance generated at the plurality of electrodes 220 and 230 by a touch input during a touch mode, Lt; / RTI > The plurality of first electrodes 220 may be connected to a channel defined by X1 to X5 in the controller integrated circuit to receive a predetermined driving signal and the plurality of second electrodes 230 may be connected to a channel defined by Y1a to Y5b So that the touch screen device can be used to detect the detection signal. At this time, the controller integrated circuit can detect a change in mutual-capacitance generated between the plurality of first electrodes 220 and the plurality of second electrodes 230 as a sensing signal, A driving signal may be sequentially applied to each of the electrodes 220 and a plurality of second electrodes 230 may simultaneously operate to detect a change in capacitance.

또한, 복수의 전극(220, 230)과 전기적으로 연결되어 터치 입력을 감지하는 장치는, 호버 모드시에 호버링 입력에 의해 복수의 제2 전극(230)에서 생성되는 정전용량의 변화를 검출하고 그로부터 호버링 입력을 감지할 수 있다. 복수의 제2 전극(230)은 Y1a~Y5b로 정의되는 채널에 연결되어 터치스크린 장치가 감지 신호를 검출하는 데에 이용될 수 있고, 복수의 제1 전극(220)은 컨트롤러 집적 회로에서 X1~X5로 정의되는 채널에 연결되어 접지될 수 있다. 이때, 컨트롤러 집적 회로는 복수의 제2 전극(230)에서 생성되는 자기 정전 용량(self-capacitance)의 변화를 감지 신호로 검출할 수 있다.The apparatus for sensing a touch input electrically connected to the plurality of electrodes 220 and 230 detects a change in capacitance generated in the plurality of second electrodes 230 by a hovering input in the hover mode, Hovering input can be detected. The plurality of second electrodes 230 may be connected to a channel defined by Y1a to Y5b so that the touch screen device may be used to detect a sensing signal and the plurality of first electrodes 220 may be connected to X1- It can be connected to a channel defined by X5 and grounded. At this time, the controller integrated circuit can detect a change in the self-capacitance generated by the plurality of second electrodes 230 as a sensing signal.

또한, 상기 복수의 제2 전극(230) 각각은 적어도 일부분이 삼각형 형상을 가지고, 상기 삼각형 형상의 사선이 서로 마주보도록 인접하는 제2 전극과 하나의 쌍을 이루어 배열될 수 있다.Each of the plurality of second electrodes 230 may have a triangular shape at least partially, and may be arranged in a pair with the adjacent second electrodes such that the oblique lines of the triangular shape are opposed to each other.

하나의 제2 전극에 있어서 자기 정전 용량의 변화는 그 폭에 비례하는 연관관계가 있기 때문에, Y축 방향에 따라 서로 다른 폭을 가지는 복수의 제2 전극(230)을 이용하여 호버링 입력의 좌표를 연산할 수 있다.Since the change in the magnetic capacitance of one second electrode is proportional to the width thereof, the second electrodes 230 having different widths along the Y-axis direction are used to adjust the coordinates of the hovering input to .

도 2 의 Y축 방향을 제2 방향이라고 하면, 상기 복수의 제2 전극(230) 각각의 적어도 일부분은 상기 제2 방향을 따라 폭이 증가 또는 감소하며, 상기 복수의 제2 전극(230) 중 인접하는 제2 전극들은 하나의 쌍을 이루어 배열될 수 있다.2, at least a part of each of the plurality of second electrodes 230 increases or decreases in width along the second direction, and the width of the plurality of second electrodes 230 The adjacent second electrodes may be arranged in a pair.

또한, 상기 하나의 쌍을 이루는 제2 전극들 중 하나는 적어도 일부분이 상기 제2 방향에 따라 폭이 증가하고, 다른 하나는 적어도 일부분이 제2 축 방향에 따라 폭이 감소할 수 있다.In addition, at least a portion of one of the one pair of the second electrodes may have a width increasing along the second direction, and another portion of the second electrode may have a width decreasing along the second axis direction.

상기 하나의 쌍을 이루는 제2 전극은 두 개의 직삼각형 형상을 가질 수 있고, 제2 방향으로 연장되는 직사각형 형상을 이룰 수 있다.The pair of second electrodes may have two right triangular shapes and a rectangular shape extending in the second direction.

또한, 상기 하나의 쌍을 이루는 제2 전극 중 하나는 상단에서 노출되어 외부채널(Y1a 내지 Y5a)로 연결되고, 나머지 하나는 하단에서 노출되어 외부채널(Y1b 내지 Y5b)로 연결될 수 있다.In addition, one of the pair of the second electrodes may be exposed at the upper end to be connected to the outer channels Y1a to Y5a, and the other may be exposed at the lower end to be connected to the outer channels Y1b to Y5b.

또한, 상기 복수의 제2 전극(230) 중 인접하는 제2 전극들이 이루는 하나의 쌍은 서로 인접하는 경계가 절연 처리될 수 있다.In addition, one pair of the adjacent second electrodes among the plurality of second electrodes 230 may be insulated at the adjacent boundary.

상기 복수의 제2 전극(230)은 호버링 입력에 대한 감도를 개선하기 위해 상기 복수의 제1 전극(220)들의 상부에 배치될 수 있다. 여기서, 상부는 터치 패널에서 호버링 입력을 위해 근접 물체가 접근하는 방향을 의미한다.
The plurality of second electrodes 230 may be disposed on top of the plurality of first electrodes 220 to improve sensitivity to the hovering input. Here, the upper part refers to a direction in which the near object approaches the hovering input on the touch panel.

한편, 상기 복수의 제1 전극(220) 및 복수의 제2 전극(230)은 메쉬 형상으로 형성되는 도체선을 포함할 수 있고, 이에 대하여 도 3 및 도 4를 참고하여 후술하기로 한다.
The plurality of first electrodes 220 and the plurality of second electrodes 230 may include a conductive line formed in a mesh shape, and will be described later with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(200)을 포함하는 터치스크린 장치(300)는 제어부(310)를 더 포함할 수 있다.The touch screen device 300 including the touch panel 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a control unit 310.

상기 제어부(310)는 복수의 제1 전극(220)에 소정의 구동 신호를 인가하고 상기 복수의 제2 전극(230)으로부터 정전용량을 검출하여 터치 입력을 판단하는 상호 정전 방식으로 구동하는 터치 모드 및 상기 복수의 제1 전극들을 접지시키고 상기 복수의 제2 전극(230)을 자기 정전 방식으로 구동하는 호버 모드의 동작을 제어할 수 있다.The controller 310 includes a touch mode in which a predetermined driving signal is applied to the plurality of first electrodes 220 and an electrostatic force is applied to the plurality of second electrodes 230 to detect capacitance and determine a touch input, And a hover mode operation in which the plurality of first electrodes are grounded and the plurality of second electrodes 230 are driven by a self-electrostatic method.

상기 터치 모드 및 상기 호버 모드에 대하여는 도 5 및 도 6을 참고하여 다시 설명하기로 한다.
The touch mode and the hover mode will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널이 포함하는 복수의 제1 전극을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널이 포함하는 복수의 제2 전극을 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a view showing a plurality of first electrodes included in a touch panel according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing a plurality of second electrodes included in a touch panel according to an embodiment of the present invention to be.

도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 복수의 제1 전극(220) 및 상기 복수의 2 전극(230)은 메쉬 형상으로 형성되는 도체선을 포함할 수 있다.3 and 4, the plurality of first electrodes 220 and the plurality of second electrodes 230 may include a conductive line formed in a mesh shape.

도체선이 그물망 또는 메쉬 형상으로 형성됨으로써, 종래 ITO(Indium-Tin Oxide) 전극이 존재하는 영역에서 패터닝 자국이 보이던 현상을 감소시키고, 터치 패널의 투과성을 향상시킬 수 있다.Since the conductive lines are formed in a mesh or mesh shape, it is possible to reduce the phenomenon in which the patterning marks are seen in the region where the ITO (Indium-Tin Oxide) electrode is present, and the permeability of the touch panel can be improved.

복수의 전극(220, 230)을 구성하는 도체선이 마름모 또는 사각형 형상으로 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 전극(220, 230)을 구성하는 도체선은 육각형, 팔각형, 다이아몬드형 및 무정형(random) 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The conductor lines constituting the plurality of electrodes 220 and 230 are formed in a rhombic or rectangular shape but the present invention is not limited thereto and the conductor lines constituting the plurality of electrodes 220 and 230 may be hexagonal, And may be formed in various shapes such as a rectangular shape and an amorphous shape.

복수의 전극(220, 230)을 구성하는 도체선은 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 제조될 수 있는데, 복수의 전극(220, 230)이 금속으로 제조됨으로써, 전극의 저항값이 감소될 수 있으며, 이로써 전도성 및 검출감도가 향상될 수 있다.
The conductor line constituting the plurality of electrodes 220 and 230 may be any one of silver (Ag), aluminum (Al), chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mo) Since the plurality of electrodes 220 and 230 are made of metal, the resistance value of the electrode can be reduced, thereby improving the conductivity and detection sensitivity.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 터치 모드를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a touch mode of a touch panel according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 2에서 도시한 터치 패널(200)의 단면도로서, 도 2에서 설명한 기판(210), 복수의 전극(220, 230) 이외에 접촉을 인가받는 커버 렌즈(240, Cover Lens)를 더 포함할 수 있다. 5 is a cross-sectional view of the touch panel 200 shown in FIG. 2, and further includes a cover lens 240 (Cover Lens) to which contact is applied in addition to the substrate 210, the plurality of electrodes 220 and 230, can do.

터치 모드시에 커버 렌즈(240)는 감지 신호 검출에 이용되는 제2 전극(230) 상에 마련되어 손가락 등의 접촉 물체(250)로부터 터치 입력을 인가받는다. In the touch mode, the cover lens 240 is provided on the second electrode 230 used for detecting a sensing signal and receives a touch input from a touch object 250 such as a finger.

채널 X1~X5을 통해 순차적으로 제1 전극(220)에 구동 신호가 인가되면, 구동 신호가 인가된 제1 전극(220)과, 제2 전극(230) 사이에서 상호 정전용량이 생성된다. 제1 전극(220)에 순차적으로 구동 신호가 인가되면, 접촉 물체(250)가 접촉된 영역과 인접한 제1 전극(220)과 제2 전극(230) 사이에서 생성되는 상호 정전용량에서 정전용량의 변화가 발생한다. 상기 정전용량의 변화는 접촉 물체(250)와 구동 신호가 인가된 제1 전극(220) 및 제2 전극(230) 사이의 중첩된 영역의 면적에 비례할 수 있으며, 도 3에서는 채널 X2 및 X3에 각각 연결된 제1 전극(220)과 제2 전극(230) 사이에서 생성된 상호 정전용량이 접촉 물체(250)에 의해 영향을 받는다.When a driving signal is sequentially applied to the first electrode 220 through the channels X1 to X5, mutual capacitance is generated between the first electrode 220 and the second electrode 230 to which the driving signal is applied. When a driving signal is sequentially applied to the first electrode 220, the mutual capacitance generated between the first electrode 220 and the second electrode 230 adjacent to the region in which the contact object 250 is in contact, A change occurs. The change in the capacitance may be proportional to the area of the overlapped region between the contact object 250 and the first electrode 220 and the second electrode 230 to which the driving signal is applied. In FIG. 3, the channel X2 and X3 The mutual electrostatic capacitance generated between the first electrode 220 and the second electrode 230 connected to the first electrode 220 and the second electrode 230 is affected by the contact object 250.

이때, 제어부(310, 도2)는 하나의 쌍을 이루는 제2 전극을 감지하여 정전용량의 변화를 연산할 수 있다.At this time, the controller 310 (FIG. 2) can detect a second electrode forming a pair and calculate the capacitance change.

즉, 상기 제어부는 하나의 쌍(예를 들어, Y1a 및 Y1b, 도2)을 이루는 제2전극을 감지하여 상기 하나의 쌍에서 감지한 상호 정전용량의 변화를 연산하여 터치 입력을 판단할 수 있다.
That is, the control unit may sense the second electrode constituting one pair (e.g., Y1a and Y1b, FIG. 2) and calculate a change in mutual capacitance sensed by the one pair to determine a touch input .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 호버 모드를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a hover mode of a touch panel according to an embodiment of the present invention.

도 6는 도 2에서 도시한 터치 패널(200)의 단면도로서, 도 2에서 설명한 기판(210), 복수의 전극(220, 230) 이외에 접촉을 인가받는 커버 렌즈(240, Cover Lens)를 더 포함할 수 있다. 6 is a cross-sectional view of the touch panel 200 shown in FIG. 2, and further includes a cover lens 240 (Cover Lens) to which contact is applied in addition to the substrate 210, the plurality of electrodes 220 and 230 described with reference to FIG. can do.

터치 모드시에 커버 렌즈(240)는 감지 신호 검출에 이용되는 제1 전극(230) 상에 마련되어 손가락 등의 근접 물체(250)로부터 호버링 입력을 인가받는다. In the touch mode, the cover lens 240 is provided on the first electrode 230 used for detecting a sensing signal, and receives a hovering input from a nearby object 250 such as a finger.

여기서, 복수의 제1 전극(220)은 채널 X1~X5를 통해 접지되어 차폐층(shielding layer)의 역할을 할 수 있다. 복수의 제1 전극(220)이 노이즈에 대한 차폐의 역할을 하므로, 호버링 입력에 대한 감도 성능이 개선될 수 있다.Here, the plurality of first electrodes 220 may be grounded through the channels X1 to X5 to serve as a shielding layer. Since the plurality of first electrodes 220 serve as a shield against noise, the sensitivity performance for the hovering input can be improved.

근접 물체(250)가 제2 전극(230)에 근접하면, 근접 물체(250)과 제2 전극(230) 사이에서 자체 정전용량의 변화가 생성되고, 상기 제2 전극(230)은 상기 정전용량의 변화 및 근접 물체(250)에 의한 정전용량을 감지할 수 있다.When the proximity object 250 approaches the second electrode 230, a change in its own capacitance is generated between the proximity object 250 and the second electrode 230, And the capacitance due to the proximity object 250 can be detected.

또한, 제어부(310, 도2)는 삼각형 형상을 가지는 제2 전극에서 감지한 자체 정전용량을 연산하여 근접 물체(250)에 의한 호버링 입력의 좌표를 연산할 수 있다.In addition, the controller 310 (FIG. 2) can calculate the coordinate of the hovering input by the nearby object 250 by calculating its own electrostatic capacitance sensed by the second electrode having the triangular shape.

이에 따라, 저지름 객체에 대한 터치 입력에 대해 우수한 감도 성능을 가지고 호버링 입력에 대한 감도 성능을 개선할 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 터치스크린 장치가 제공된다.
Accordingly, there is provided a touch panel and a touch screen device including the touch panel, which can improve the sensitivity performance with respect to the hovering input with excellent sensitivity performance with respect to the touch input to the low-profile object.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 및 이를 포함하는 터치스크린 장치을 나타내는 도면이다.7 is a view illustrating a touch panel and a touch screen device including the touch panel according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널(200)은 기판(210), 기판(210) 상에 마련되는 복수의 전극(220, 230)을 포함한다. 복수의 전극(220, 230) 각각은 배선 및 본딩 패드를 통해 기판(210)의 일단에 부착되는 회로 기판의 배선 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판에는 컨트롤러 집적회로가 실장되어 복수의 전극(220, 230)에서 생성되는 감지 신호를 검출하고, 그로부터 터치 입력을 판단할 수 있다.Referring to FIG. 7, a touch panel 200 according to another embodiment of the present invention includes a substrate 210 and a plurality of electrodes 220 and 230 provided on the substrate 210. Each of the plurality of electrodes 220 and 230 may be electrically connected to a wiring pattern of a circuit board attached to one end of the substrate 210 through wiring and a bonding pad. A controller integrated circuit is mounted on the circuit board to detect a sensing signal generated by the plurality of electrodes 220 and 230, and to determine a touch input therefrom.

상기 복수의 제2 전극(230) 각각의 적어도 일부분은 Y축 방향으로 정의되는 제2 방향에 따라 다른 폭을 가지며, 상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들은 하나의 쌍을 이루어 배열될 수 있다.At least a part of each of the plurality of second electrodes 230 has a different width in a second direction defined in the Y-axis direction, and adjacent ones of the plurality of second electrodes are arranged in a pair .

상기 복수의 제2 전극(230) 이외의 구성 및 동작에 대한 설명은 도 2에서 설명한 터치 패널(200)및 이를 포함하는 터치스크린 장치(300)와 동일하므로 생략한다.
The configuration and operation of the second electrodes 230 are the same as those of the touch panel 200 and the touch screen device 300 described with reference to FIG.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

200: 터치 패널
210: 기판
220: 복수의 제1 전극
230: 복수의 제2 전극
300: 터치스크린 장치
310: 제어부200: touch panel
210: substrate
220: a plurality of first electrodes
230: a plurality of second electrodes
300: Touch screen device
310:

Claims

일정한 폭을 가지고 제1방향으로 연장되는 복수의 제1 전극; 및
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극을 포함하고,
상기 복수의 제2 전극 각각의 적어도 일부분은 상기 제2 방향을 따라 폭이 증가 또는 감소하며, 상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들은 하나의 쌍을 이루어 배열되는 터치 패널.
A plurality of first electrodes extending in a first direction with a constant width; And
And a plurality of second electrodes extending in a second direction intersecting with the first direction,
Wherein at least a portion of each of the plurality of second electrodes is increased or decreased in width along the second direction and adjacent ones of the plurality of second electrodes are arranged in a pair.

제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 2 전극은 메쉬 형상으로 형성되는 도체선을 포함하는 터치 패널.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes include a conductor line formed in a mesh shape.

제1항에 있어서,
상기 하나의 쌍을 이루는 제2 전극들 중 하나는 적어도 일부분이 상기 제2 방향에 따라 폭이 증가하고, 다른 하나는 적어도 일부분이 제2 축 방향에 따라 폭이 감소하는 터치 패널.
The method according to claim 1,
Wherein at least a portion of one of the one pair of the second electrodes has a width increasing along the second direction and another portion of the second electrode has a width decreasing along a second axis direction.

제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들이 이루는 하나의 쌍은 제2 방향으로 연장되는 직사각형 형상을 가지는 터치 패널.
The method according to claim 1,
And a pair of adjacent second electrodes among the plurality of second electrodes extend in a second direction.

제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들이 이루는 하나의 쌍은 서로 인접하는 경계가 절연 처리된 터치 패널.
The method according to claim 1,
Wherein a pair of adjacent second electrodes among the plurality of second electrodes are insulated at boundaries adjacent to each other.

제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극의 일부는 상단에서 노출되어 외부채널로 연결되고, 상기 복수의 제2 전극의 나머지는 하단에서 노출되어 외부채널로 연결되는 터치 패널.
The method according to claim 1,
Wherein a portion of the plurality of second electrodes is exposed at an upper end to be connected to an external channel and the remainder of the plurality of second electrodes is exposed at a lower end to be connected to an external channel.

제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극 각각은 직삼각형 형상을 가지는 터치 패널.
The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of second electrodes has an equilateral triangle shape.

제1방향으로 연장되는 복수의 제1 전극 및
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 패널;
상기 복수의 제1 전극에 소정의 구동 신호를 인가하고 상기 복수의 제2 전극으로부터 정전용량을 검출하여 터치 입력을 판단하는 상호 정전 방식으로 구동하는 터치 모드 및 상기 복수의 제1 전극들을 접지시키고 상기 복수의 제2 전극을 자기 정전 방식으로 구동하는 호버 모드의 동작을 제어하는 제어부
를 포함하는 터치스크린 장치.
A plurality of first electrodes extending in a first direction and
A touch panel including a plurality of second electrodes extending in a second direction intersecting with the first direction;
A touch mode in which a predetermined driving signal is applied to the plurality of first electrodes and a mutual electrostatic method in which a capacitance is detected from the plurality of second electrodes to determine a touch input, A controller for controlling the operation of the hover mode for driving the plurality of second electrodes by the self-electrostatic method;
The touch screen device comprising:

제8항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 2 전극은 메쉬 형상으로 형성되는 도체선을 포함하는 터치스크린 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes comprise conductor lines formed in a mesh shape.

제8항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극은 제1 방향에 따라 일정한 폭을 가지고, 상기 복수의 제2 전극 각각의 적어도 일부분은 상기 제2 방향을 따라 폭이 증가 또는 감소하며, 상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들은 하나의 쌍을 이루어 배열되는 터치스크린 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of first electrodes has a constant width along a first direction and at least a part of each of the plurality of second electrodes increases or decreases in width along the second direction, And the second electrodes are arranged in a pair.

제8항에 있어서
상기 제어부는 터치 모드시에 상기 복수의 제2 전극 중 하나의 쌍을 이루는 제2 전극을 감지하여 정전용량의 변화를 연산하는 터치스크린 장치.
The method of claim 8, wherein
Wherein the control unit senses a second electrode that is one pair of the plurality of second electrodes in a touch mode to calculate a change in capacitance.

제10항에 있어서,
상기 하나의 쌍을 이루는 제2 전극 중 하나는 적어도 일부분이 상기 제2 방향에 따라 폭이 증가하고, 다른 하나는 적어도 일부분이 제2 축 방향에 따라 폭이 감소하는 터치스크린 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein at least a portion of one of the one pair of the pair of electrodes increases in width along the second direction and the other at least a portion decreases in width along a second axis direction.

제10항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들이 이루는 하나의 쌍은 제2 방향으로 연장되는 직사각형 형상을 가지는 터치스크린 장치.
11. The method of claim 10,
And one pair of adjacent second electrodes among the plurality of second electrodes has a rectangular shape extending in a second direction.

제10항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들이 이루는 하나의 쌍은 서로 인접하는 경계가 절연 처리된 터치스크린 장치.
11. The method of claim 10,
And a pair of adjacent second electrodes among the plurality of second electrodes are insulated from each other.

제8항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극의 일부는 상단에서 노출되어 외부채널로 연결되고, 상기 복수의 제2 전극의 나머지는 하단에서 노출되어 외부채널로 연결되는 터치스크린 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein a portion of the plurality of second electrodes is exposed at an upper end to be connected to an external channel and the remainder of the plurality of second electrodes is exposed at a lower end to be connected to an external channel.

일정한 폭을 가지고 제1방향으로 연장되는 복수의 제1 전극 및
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 패널;
상기 복수의 제1 전극에 소정의 구동 신호를 인가하고 상기 복수의 제2 전극으로부터 정전용량을 검출하여 터치 입력을 판단하는 터치 모드 및 상기 복수의 제1 전극들을 접지시키고 상기 복수의 제2 전극을 자기 정전 방식으로 구동하는 호버 모드의 동작을 제어하는 제어부;
상기 복수의 제2 전극 각각의 적어도 일부분은 상기 제2 방향을 따라 폭이 증가 또는 감소하며, 상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들은 하나의 쌍을 이루어 배열되는 터치스크린 장치.
A plurality of first electrodes extending in a first direction with a constant width,
A touch panel including a plurality of second electrodes extending in a second direction intersecting with the first direction;
A touch mode in which a predetermined driving signal is applied to the plurality of first electrodes and a capacitance is detected from the plurality of second electrodes to determine a touch input, and a touch mode in which the plurality of first electrodes are grounded, A control unit for controlling operation of a hover mode driven by a self-electrostatic method;
Wherein at least a portion of each of the plurality of second electrodes is increased or decreased in width along the second direction and adjacent ones of the plurality of second electrodes are arranged in a pair.

제16항에 있어서
상기 제어부는 터치 모드시에 상기 하나의 쌍을 이루는 제2 전극을 감지하여 정전용량의 변화를 연산하는 터치스크린 장치.
The method of claim 16, wherein
Wherein the controller detects a second electrode in the touch mode and calculates a change in capacitance.

제16항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 2 전극은 메쉬 형상으로 형성되는 도체선을 포함하는 터치스크린 장치.
17. The method of claim 16,
Wherein the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes comprise conductor lines formed in a mesh shape.

제16항에 있어서,
상기 하나의 쌍을 이루는 제2 전극들 중 하나는 적어도 일부분이 상기 제2 방향에 따라 폭이 증가하고, 다른 하나는 적어도 일부분이 제2 축 방향에 따라 폭이 감소하는 터치스크린 장치.
17. The method of claim 16,
Wherein at least a portion of one of the one pair of the second electrodes has a width increasing along the second direction and at least a portion of the second electrode has a width decreasing along a second axis direction.

제16항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들이 이루는 하나의 쌍은 제2 방향으로 연장되는 직사각형 형상을 가지는 터치스크린 장치.
17. The method of claim 16,
And one pair of adjacent second electrodes among the plurality of second electrodes has a rectangular shape extending in a second direction.

제16항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극 중 인접하는 제2 전극들이 이루는 하나의 쌍은 서로 인접하는 경계가 절연 처리된 터치스크린 장치.
17. The method of claim 16,
And a pair of adjacent second electrodes among the plurality of second electrodes are insulated from each other.

제16항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극의 일부는 상단에서 노출되어 외부채널로 연결되고, 상기 복수의 제2 전극의 나머지는 하단에서 노출되어 외부채널로 연결되는 터치스크린 장치.
17. The method of claim 16,
Wherein a portion of the plurality of second electrodes is exposed at an upper end to be connected to an external channel and the remainder of the plurality of second electrodes is exposed at a lower end to be connected to an external channel.