WO2020204345A1 - 터치 입력 장치 - Google Patents

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WO2020204345A1
WO2020204345A1 PCT/KR2020/001925 KR2020001925W WO2020204345A1 WO 2020204345 A1 WO2020204345 A1 WO 2020204345A1 KR 2020001925 W KR2020001925 W KR 2020001925W WO 2020204345 A1 WO2020204345 A1 WO 2020204345A1
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electrode
driving
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김본기
김세엽
김종식
이세인
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주식회사 하이딥
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material
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    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Definitions

  • the present invention relates to a touch input device, and more particularly, includes a touch sensor capable of accurately detecting whether or not a touch is caused by an object input to a touch surface or/and a touch position even when the touch input device is placed in a floating state. It relates to a touch input device.
  • buttons, keys, joysticks, and touch screens are used. Due to the easy and simple operation of the touch screen, the use of the touch screen is increasing when operating a computing system.
  • the touch screen may constitute a touch surface of a touch input device including a touch sensor panel, which may be a transparent panel having a touch-sensitive surface.
  • a touch sensor panel is attached to the front surface of the display screen so that the touch-sensitive surface can cover the visible surface of the display screen.
  • the user can manipulate the computing system by simply touching the touch screen with a finger or the like. In general, the computing system recognizes the touch and the touch position on the touch screen and interprets the touch, thereby performing an operation accordingly.
  • the driving electrode and the receiving electrode in a single layer or a double layer, when a touch input device equipped with a touch sensor such as a smartphone is touched without holding the hand (floating state), the LGM (low ground mass) is normally used. There is a case where a signal to be detected disappears or a signal to be detected is split and the signal appears as being touched at two or more points.
  • An object to be solved of the present invention is to provide a touch sensor that enables a touch signal to be sensed in the same or similar to a gripped state even in a floating state of the touch input device and a touch input device including the same.
  • a touch sensor capable of recognizing two or more multi-touches even in a floating state of the touch input device and a touch input device including the same are provided.
  • a touch sensor capable of recognizing a third touch touched with a cross touch and a touch input device including the same is provided.
  • a touch input device includes a touch input device having a touch surface, comprising: a touch sensor disposed under the touch surface and including a plurality of driving electrodes, a plurality of receiving electrodes, and a plurality of dummy receiving electrodes; And a touch detection unit configured to detect a touch position of an object input to the touch surface based on detection signals output from the plurality of reception electrodes of the touch sensor, wherein the touch detection unit includes any of the plurality of reception electrodes In the first detection signal output from a predetermined receiving electrode that forms mutual capacitance with the driving electrode of, a second of the plurality of dummy receiving electrodes is output from a dummy receiving electrode that does not form mutual capacitance with the predetermined driving electrode. A detection signal is subtracted to detect the touch position of the object input to the touch surface.
  • a touch input device includes a touch input device having a touch surface, the touch sensor disposed under the touch surface and including a plurality of driving electrodes, a plurality of receiving electrodes, and a plurality of dummy driving electrodes; And a touch detection unit configured to detect a touch position of an object input to the touch surface based on detection signals output from the plurality of reception electrodes of the touch sensor, wherein the touch detection unit comprises a predetermined number of the plurality of reception electrodes.
  • the first detection signal is output from a predetermined dummy driving electrode and a predetermined receiving electrode that does not form mutual capacitance among the plurality of receiving electrodes. 2
  • the touch position of the object input to the touch surface is detected by subtracting the detection signal.
  • a touch input device includes a touch input device having a touch surface, comprising: a touch sensor including a plurality of driving electrodes and a plurality of receiving electrodes disposed under the touch surface; And a touch detection unit configured to detect a touch position of an object input to the touch surface based on detection signals output from the plurality of reception electrodes of the touch sensor, wherein the touch detection unit comprises a predetermined number of the plurality of reception electrodes.
  • the first detection signal output from a predetermined receiving electrode that forms mutual capacitance with the driving electrode of the first sensing signal the first sensing electrode is output from another predetermined receiving electrode that does not form mutual capacitance with the predetermined driving electrode among the plurality of receiving electrodes. 2
  • the touch position of the object input to the touch surface is detected by subtracting the detection signal.
  • a touch sensor includes: a plurality of driving electrodes; A plurality of receiving electrodes electrically insulated from the plurality of driving electrodes and forming mutual capacitance with the plurality of driving electrodes; And a plurality of dummy receiving electrodes that are electrically insulated from the plurality of driving electrodes and the plurality of receiving electrodes and do not form a mutual capacitance with the plurality of driving electrodes, and a predetermined driving among the plurality of driving electrodes.
  • the first detection signal output from a predetermined receiving electrode among the plurality of receiving electrodes includes information on a change in mutual capacitance between the predetermined driving electrode and the predetermined receiving electrode and noise information Including,
  • the second detection signal output from a predetermined dummy receiving electrode among the plurality of dummy receiving electrodes includes the noise information, and the noise information is generated by coupling between the object and the predetermined driving electrode. It contains information on the amount of change in negative (-) capacitance caused by the LGM interference signal.
  • a touch sensor includes a plurality of driving electrodes; A plurality of dummy driving electrodes electrically insulated from the plurality of driving electrodes; And a plurality of receiving electrodes electrically insulated from the plurality of driving electrodes and the plurality of dummy driving electrodes, forming mutual capacitance with the plurality of driving electrodes, and not forming the mutual capacitance with the plurality of dummy driving electrodes.
  • a predetermined receiving electrode among the plurality of receiving electrodes outputs a first sensing signal and a second sensing signal, and the first sensing signal is a predetermined receiving electrode and a predetermined one of the plurality of driving electrodes.
  • the second detection signal includes the noise information
  • the noise information is generated by coupling between the object and the predetermined driving electrode. It contains information on the amount of change in negative (-) capacitance caused by the LGM interference signal.
  • a touch sensor includes a plurality of driving electrodes; And a plurality of receiving electrodes electrically insulated from the plurality of driving electrodes, wherein when a driving signal is applied through a predetermined driving electrode among the plurality of driving electrodes, the predetermined driving electrode and the predetermined driving electrode among the plurality of receiving electrodes
  • the first detection signal output from the first receiving electrode forming the mutual capacitance includes information on a change in mutual capacitance between the predetermined driving electrode and the first receiving electrode and noise information
  • the plurality of receiving electrodes includes the noise information
  • the noise information is a couple between the object and the predetermined driving electrode. It contains information on the amount of change in negative (-) capacitance caused by the LGM interference signal generated by the ring.
  • a touch signal can be detected in the same or similar to a gripped state.
  • the touch input device can recognize two or more multi-touches even in a floating state.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a touch sensor 10 and a configuration for its operation in a general touch input device.
  • 2 to 3 are exemplary diagrams of a touch sensor having a double layer structure.
  • 4A to 4F are exemplary cross-sectional structural diagrams of a touch input device having a touch sensor.
  • 5 to 6 are output data for explaining the reason why the LGM interference signal is generated in the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 2 or/and FIG. 3.
  • FIGS. 7 to 8 are diagrams for explaining a principle of generating an LGM interference signal in a floating state in a touch input device having a touch sensor implemented as a double layer.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the touch sensor 10 illustrated in FIG. 1 is configured as a single layer.
  • FIG. 10 is a view in which only one part of the touch sensor 10 shown in FIG. 1 is formed as a single layer is enlarged.
  • 11A and 11B show rows output from the touch input device when an object such as a thumb is brought into contact with a specific part of the touch surface of the touch input device having the structure of the touch sensor shown in FIG. It's raw data.
  • FIG. 12 is another example in which the touch sensor 10 shown in FIG. 1 is formed as a single layer, and is an enlarged view of only one portion.
  • FIG. 13 is raw data when an object such as a thumb is brought into contact with a specific portion of the touch surface of the touch input device having the structure of the touch sensor illustrated in FIG. 12.
  • FIG. 14 is a graph roughly comparing LGM performances of the touch sensors shown in FIGS. 10 and 12.
  • FIG. 15 is another example in which the touch sensor 10 shown in FIG. 1 is formed as a single layer, and is an enlarged view of only one portion.
  • FIG. 16 is another example in which the touch sensor 10 shown in FIG. 1 is formed as a single layer, and is an enlarged view of only one portion.
  • 17 is an exemplary conceptual diagram conceptualizing a touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a touch sensor according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 12.
  • FIG. 19 is an exemplary view illustrating electrodes used as dummy receiving electrodes among a plurality of receiving electrodes of the touch sensor shown in FIG. 12.
  • FIG. 20 is an exemplary diagram of raw data output from a touch input device having a touch sensor according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 12.
  • 21 is a conceptual diagram conceptualizing a touch sensor according to an embodiment of the present invention having a bridge structure.
  • FIG. 22 is a configuration diagram of a touch sensor according to an example to which the conceptual diagram of the touch sensor illustrated in FIG. 21 may be applied.
  • FIG. 23 is another conceptual diagram conceptualizing a touch sensor according to an embodiment of the present invention having a bridge structure.
  • FIG. 24 is a configuration diagram of a touch sensor according to an example to which the conceptual diagram of the touch sensor illustrated in FIG. 23 may be applied.
  • FIG. 25 is a configuration diagram of a touch sensor according to another example to which the conceptual diagram of the touch sensor illustrated in FIG. 21 may be applied.
  • 26 is a configuration diagram of a touch sensor according to another example to which the conceptual diagram of the touch sensor shown in FIG. 23 may be applied.
  • FIG. 27 is raw data output by the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 10 in a grip state and a floating state when tested with a 15 pie conductive rod.
  • FIG. 28 is raw data outputted in each of a grip state and a floating state by the touch input device according to the embodiment of the present invention having the touch sensor shown in FIG. 12 when tested with a 15 pie conductive rod.
  • FIG. 29 is raw data output by the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 10 in a grip state and a floating state when tested with a 20 pie conductive rod.
  • FIG. 30 is raw data outputted in each of a grip state and a floating state by the touch input device according to the embodiment of the present invention having the touch sensor shown in FIG. 12 when tested with a 20 pie conductive rod.
  • FIG. 31 is raw data output by the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 10 in a grip state and a floating state when tested with a human thumb.
  • FIG. 32 is raw data outputted in a grip state and a floating state by the touch input device according to the embodiment of the present invention having the touch sensor shown in FIG. 12 when tested with a human thumb.
  • 33 is a diagram illustrating that when conventional touch input devices are in a floating state, multi-touch by multiple objects is not recognized.
  • 34A to 34C are raw data for explaining that the touch input device according to the embodiment of the present invention recognizes multi-touch.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating that a third touch is not recognized when a cross touch and a third touch are performed together on a touch surface of conventional touch input devices.
  • 36A to 36C are raw data for explaining that the touch input device according to the embodiment of the present invention recognizes a cross touch and a third touch.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a touch sensor 10 and a configuration for its operation in a general touch input device.
  • the touch sensor 10 includes patterns of a predetermined shape, and the predetermined patterns may include a plurality of driving electrodes TX0 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX0 to RXm. .
  • a power outage that changes according to a touch to the touch surface from the driving unit 12 applying a driving signal to the plurality of driving electrodes (TX0 to TXn) and the plurality of receiving electrodes (RX0 to RXm) It may include a sensing unit 11 for detecting a touch and a touch position by receiving a sensing signal including information on the amount of change in capacity.
  • a plurality of driving electrodes TX0 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX0 to RXm of the touch sensor 10 are shown to form an orthogonal array, but the present invention is not limited thereto, and
  • the electrodes TX0 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX0 to RXm may have any number of dimensions including diagonals, concentric circles, and three-dimensional random arrangements, and application arrangements thereof.
  • n and m are positive integers and may have the same or different values, and their sizes may vary according to embodiments.
  • the plurality of driving electrodes TX0 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX0 to RXm may be arranged to cross each other, as shown in FIGS. 2 to 3.
  • the driving electrode TX includes a plurality of driving electrodes TX0 to TXn extending in the first axis direction
  • the receiving electrode RX is a plurality of receiving electrodes extending in a second axis direction intersecting the first axis direction. RX0 to RXm).
  • the plurality of driving electrodes TX0 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX0 to RXm may be formed on different double layers, as shown in FIGS. 2 to 3.
  • it may be a bar pattern
  • it may be a diamond pattern.
  • the layer on which the plurality of driving electrodes TX0 to TXn is formed may be disposed on the layer on which the plurality of receiving electrodes RX0 to RXm are formed, or may be disposed oppositely.
  • An insulating layer may be formed between the double layers to prevent short circuits between the plurality of driving electrodes and the plurality of receiving electrodes.
  • the touch sensor 10 including a plurality of driving electrodes (TX0 to TXn) and a plurality of receiving electrodes (RX0 to RXm), as shown in Figure 4 (a), together with the OCAs arranged above and below It may be disposed between the cover layer 100 and the display panel 200A (Add-on). As shown in (b) of FIG. 4, the touch sensor 10 may be directly disposed on the upper surface of the display panel 200A (eg, the upper surface of the encapsulation layer of the display panel 200A) ( on-cell).
  • the touch sensor 10 including a plurality of driving electrodes (TX0 to TXn) and a plurality of receiving electrodes (RX0 to RXm), as shown in Figure 4 (c), the display panel (200A) ( For example, it may be disposed (in-cell) between the encapsulation layer and the organic light emitting layer of the display panel 200A.
  • the display panel 200A may be a rigid OLED panel or a flexible OLED panel.
  • the encap layer and the TFT layer may be formed of glass
  • the encap layer may be formed of a thin film
  • the TFT layer may be formed of a PI film.
  • the display panel 200A is shown as an OLED panel in FIGS. 4A to 4C, it is not limited thereto, and as shown in FIGS. 4D to 4F, the display panel 200B may be an LCD panel. Due to the characteristics of the LCD panel, a backlight unit BLU 250 is disposed under the display panel 200B.
  • the touch sensor 10 may be attached to the cover window glass 100 with the touch sensor 10 attached (Add-on).
  • the touch sensor 10 may be attached to the upper surface of the cover window glass 100 in the form of a film.
  • the touch sensor 10 may be formed (on-cell) on the color filter glass of the display panel 200B.
  • the touch sensor 10 may be formed on the upper surface of the color filter glass as illustrated in the drawing, or although not illustrated in the drawing, the touch sensor 10 may be formed on the lower surface of the color filter glass.
  • the touch sensor 10 may be formed on a TFT layer (TFT array) (in-cell).
  • the touch sensor 10 may be formed on the upper surface of the TFT layer (TFT array) as shown in the drawing, and although not illustrated in the drawing, the touch sensor 10 may be formed on the lower surface of the TFT layer (TFT array).
  • TFT array TFT layer
  • one of the driving electrode and the receiving electrode may be formed on the color filter glass of the display panel 200B, and the other may be formed on the TFT layer.
  • the plurality of driving electrodes TX0 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX0 to RXm are made of a transparent conductive material (for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3)). It may be formed of ITO (Indium Tin Oxide) or ATO (Antimony Tin Oxide)). However, this is only an example, and the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of other transparent conductive materials or opaque conductive materials.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, nano silver, and carbon nanotubes (CNTs). I can.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh.
  • the driver 12 may apply a driving signal to the driving electrodes TX0 to TXn.
  • the sensing unit 11 adjusts the amount of change in mutual capacitance (Cm: 14) generated between the driving electrodes TX0 to TXn to which a driving signal is applied through the receiving electrodes RX0 to RXm and the receiving electrodes RX0 to RXm.
  • the detection signal includes not only a signal in which the driving signal applied to the driving electrode TX is coupled by a mutual capacitance (Cm: 14) generated between the driving electrode TX and the receiving electrode RX, but also a noise signal. do.
  • the noise signal may include display noise information (e.g., Zebra noise), information on the amount of change according to changes in the image displayed on the display, and information on the LGM interference signal (e.g., change in negative capacitance) generated in a floating state. have.
  • display noise information e.g., Zebra noise
  • information on the amount of change according to changes in the image displayed on the display e.g., information on the LGM interference signal (e.g., change in negative capacitance) generated in a floating state. have.
  • the sensing unit 11 may include a receiver (not shown) connected to each of the receiving electrodes RX0 to RXm through a switch.
  • the switch is turned on during a time period for sensing the signal of the corresponding receiving electrode RX, so that the sensing signal from the receiving electrode RX can be detected by the receiver.
  • the receiver may include an amplifier (not shown) and a feedback capacitor coupled to a feedback path between the negative (-) input terminal of the amplifier and the output terminal of the amplifier. At this time, the positive (+) input terminal of the amplifier may be connected to ground.
  • the receiver may further include a reset switch connected in parallel with the feedback capacitor. The reset switch may reset the current to voltage conversion performed by the receiver.
  • the negative input terminal of the amplifier is connected to the corresponding receiving electrode RX to receive a current signal including information on the capacitance Cm: 14, and integrate it to convert it into a voltage.
  • the sensing unit 11 may further include an ADC (not shown: analog to digital converter) for converting the data integrated through the receiver into digital data values. Later, the digital data may be input to a processor (not shown) and processed to obtain touch information on the touch sensor 10.
  • the sensing unit 11 may include a receiver, an ADC and a processor.
  • the controller 13 may perform a function of controlling the operation of the driving unit 12 and the sensing unit 11. For example, the control unit 13 may generate a driving control signal and transmit it to the driving unit 12 so that the driving signal is applied to the preset driving electrode TX at a predetermined time. In addition, the control unit 13 generates a detection control signal and transmits it to the detection unit 11 so that the detection unit 11 receives a detection signal from a preset reception electrode RX at a predetermined time and performs a preset function. can do.
  • the driving unit 12 and the detection unit 11 may configure a touch detection unit (not shown) capable of detecting whether or not the touch sensor 10 is touched and a touch position.
  • the touch detection unit may further include a control unit 13.
  • the touch detection unit may be integrated and implemented on a touch sensing integrated circuit (IC).
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX included in the touch sensor 10 are included in the touch sensing IC through, for example, a conductive trace and/or a conductive pattern printed on a circuit board. It may be connected to the driving unit 12 and the detection unit 11.
  • the touch sensing IC may be located on a circuit board on which a conductive pattern is printed, for example, a touch circuit board (hereinafter referred to as a touch PCB). According to an embodiment, the touch sensing IC may be mounted on a main board for operating a touch input device.
  • a predetermined capacitance Cm is generated at each intersection point of the driving electrode TX and the receiving electrode RX, and when an object such as a finger approaches the touch sensor 10, the capacitance Cm ) Can be changed.
  • the capacitance may represent mutual capacitance (Cm).
  • Such electrical characteristics may be sensed by the sensing unit 11 to detect whether or not the touch sensor 10 is touched and/or a touch position. For example, whether or not there is a touch on the surface of the touch sensor 10 formed of a two-dimensional plane consisting of a first axis and a second axis and/or a touch position thereof may be detected.
  • 5 to 6 are output data for explaining the reason why the LGM interference signal is generated in the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 2 or/and FIG. 3.
  • FIG. 5 is a sensing output through receiving electrodes RX0 to RX33 when an object is in contact with a specific part of the touch surface of the touch input device shown in FIG. 2 or 3 in a normal situation where a touch input device is gripped. It shows data obtained by converting a signal into a digital value (or a signal level value), and FIG. 6 shows the touch of the touch input device shown in FIG. 2 or 3 while the touch input device is floating.
  • the data obtained by converting the sensing signal output through the receiving electrodes RX0 to RX33 into a digital value (or a signal level value) is shown.
  • FIG. 5 in a normal situation, a region in which digital values having relatively large values among output digital values are distributed is located in the center.
  • FIG. 6 in a floating state, digital values at the center portion have a completely different aspect compared to that of FIG. 5. That is, in FIG. 6, the digital values of the center portion have a considerably low value.
  • the touch input device may not perform the single touch or erroneously recognize it as two or more touches. This is due to the amount of negative (-) capacitance change caused by the LGM interference signal generated by the coupling between the object and the driving electrode.
  • a normal situation as shown in FIG. 5 is a situation in which a user touches the touch surface of the touch input device with a finger while gripping the touch input device, and the finger acts as a normal ground.
  • the floating state as shown in FIG. 6 when the user touches the touch surface of the touch input device with a finger while the touch input device is placed on the floor or a cradle (for example, a cradle inside a vehicle), Illustrates a situation that does not work.
  • a digital value (or a signal level value) output in a floating state by the touch input device shown in FIG. 6 with reference to FIGS. 7 to 9 is a digital value (or a signal level) output in a normal situation. level) value) and the reason for the difference in detail.
  • FIG. 7 to 8 are diagrams for explaining a principle of generating an LGM interference signal in a floating state in a touch input device having a touch sensor implemented as a double layer.
  • the object may include a finger or a stylus.
  • LGM low ground mass
  • the amount of generated signals (hereinafter referred to as'LGM interference signals') is relatively increased. Accordingly, as shown in FIG. 6, the digital value corresponding to the finally output sensing signal is reduced.
  • the LGM interference signal is relatively larger.
  • LGM interrupt signal as shown in Fig. 7 to Fig. 8, to which the object is When touching the touch surface of the touch input device of the floating state, generating a mutual capacitance ( ⁇ Cm) between the drive electrode and the receive electrode In addition, it is generated by the coupling capacitance C1, C2 or C LGM between the object and the driving electrode Tx and/or the receiving electrode Rx.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the touch sensor 10 illustrated in FIG. 1 is configured as a single layer.
  • a plurality of driving electrodes TX0 to TXm and a plurality of receiving electrodes RX0 to RXm shown in FIG. 1 are formed on one layer.
  • a set in which a plurality of driving electrodes Tx are disposed adjacent to one rectangular receiving electrode Rx may be arranged in a plurality of row and column directions.
  • the number of driving electrodes Tx adjacent to one rectangular receiving electrode Rx may be 4 as shown in the drawing, but is not limited thereto.
  • the number of driving electrodes Tx may be three, two, or five or more.
  • the driving electrode Tx and the receiving electrode Rx may be configured in reverse.
  • the touch input device having the touch sensor 10 having a single layer structure shown in FIG. 9 also exhibits different aspects as shown in FIGS. 5 and 6 according to a grip state and a floating state. This is due to the object being placed on the low ground mass (LGM) in the floating state.
  • LGM low ground mass
  • a driving signal applied through a specific driving electrode is input to a plurality of receiving electrodes RX in contact with the object through an object in an LGM state. That is, the object in the LGM state forms a current path. Accordingly, an LGM interference signal (-diff) having a sign opposite to that of a normal touch signal is output from each of the reception electrodes in contact with the object.
  • the reason that the LGM interference signal has a sign opposite to that of the normal touch signal is that the normal touch signal has a mutual capacitance (Cm) when an object contacts with a predetermined mutual capacitance (Cm) formed between the driving electrode and the receiving electrode.
  • the LGM disturbance signal has opposite signs since the coupling capacitance is generated by the contact of the object in the floating state. Accordingly, the LGM disturbance signal generated in the floating state acts as a factor that lowers a digital value (or a signal level value) corresponding to a sensing signal output through each of the receiving electrodes.
  • FIG. 10 is a view in which only one part of the touch sensor 10 shown in FIG. 1 is formed as a single layer is enlarged.
  • the touch sensor includes a plurality of driving electrodes TX and a plurality of receiving electrodes RX.
  • the plurality of driving electrodes TX and the plurality of receiving electrodes RX are arranged in a matrix form on the same layer.
  • the plurality of driving electrodes TX and the plurality of receiving electrodes RX are made of a transparent conductive material (for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3)) or ATO (Antimony Tin Oxide). )), etc.
  • a transparent conductive material for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3)) or ATO (Antimony Tin Oxide).
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of other transparent conductive materials or opaque conductive materials.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, nano silver, and carbon nanotubes (CNTs). I can.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh.
  • a wiring diagram connected to the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh, and the driving electrode TX and the receiving electrode RX RX) and wiring may be integrally implemented as a metal mesh.
  • the driving electrode (TX) and the receiving electrode (RX) and the wiring are integrally implemented as a metal mesh, a dead zone that does not detect the touch position, such as between the electrode and the wiring and/or between the electrode and other electrodes, is As a result, the sensitivity of the touch position detection can be improved.
  • the touch sensor is arranged based on the plurality of receiving electrodes RX. Accordingly, hereinafter, the arrangement structure of the plurality of receiving electrodes RX arranged in columns B1 to B8 will be first described, and then the arrangement structure of the plurality of driving electrodes TX will be described.
  • the plurality of receiving electrodes RX are arranged in plurality in each of the plurality of columns B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, and B8.
  • the plurality of driving electrodes TX is between the plurality of columns B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 in which the receiving electrodes RX are arranged, the outer side of the first column B1, A plurality of rows A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9 formed outside the eighth row B8 are arranged in plurality.
  • Two driving electrodes TX adjacent to both sides are the same based on each receiving electrode RX of the plurality of receiving electrodes RX. That is, the numbers of two driving electrodes TX adjacent to both sides of each receiving electrode RX are the same.
  • the meaning that the two driving electrodes TX are the same or that the numbers of the two driving electrodes TX are the same means that they are electrically connected to each other through wiring.
  • the touch sensor includes at least one set in which a plurality of receiving electrodes RX and a plurality of driving electrodes TX are arranged in a predetermined arrangement.
  • a plurality of sets may be repeatedly arranged and configured in a column direction.
  • One set may include a plurality of different receiving electrodes Rx, for example, one set includes 16 0th receiving electrodes RX0 to 15th receiving electrodes RX15 It may include.
  • the 16 receiving electrodes (RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7, RX8, RX9, RX10, RX11, RX12, RX13, RX14, RX15) may be arranged in a predetermined arrangement.
  • the sixteenth receiving electrodes RX0 to the fifteenth receiving electrodes RX15 are arranged in two consecutive rows in a column direction. Accordingly, eight receiving electrodes may be disposed in each of the two rows.
  • Receiving electrodes with numbers from 0 to 7 in the first row are arranged from left to right in the order of RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7, and numbers from 8 to 15 in the second row.
  • the receiving electrodes are arranged from left to right in the order of RX15, RX14, RX13, RX12, RX11, RX10, RX9, RX8.
  • the touch sensor includes a plurality of driving electrodes TX.
  • the plurality of driving electrodes TX may include a 0th driving electrode TX0 to a third driving electrode TX3.
  • each driving electrode may be disposed so that the following arrangement conditions are satisfied.
  • the plurality of driving electrodes TX are arranged to satisfy the following conditions. 1) One driving electrode TX0 is disposed on the left and right sides based on two different receiving electrodes RX0 and RX15 continuous in the column direction. 2) Two driving electrodes (TX0, TX0) facing each other based on two different receiving electrodes (RX0 and RX15) continuous in the column direction have the same number. 3) The driving electrodes TX arranged in the column direction have different numbers, and the driving electrodes TX arranged in the row direction have the same number. 5) The length (horizontal length) of the driving electrodes arranged on both edges of each set may be half the length (horizontal length) of the other driving electrodes, but is not limited thereto and may be the same.
  • 11A and 11B show rows output from the touch input device when an object such as a thumb is brought into contact with a specific part of the touch surface of the touch input device having the structure of the touch sensor shown in FIG. It's raw data.
  • FIG. 11 is raw data output when the touch input device having the structure of the touch sensor shown in FIG. 10 is in a gripped state
  • (b) of FIG. 11 is the touch sensor shown in FIG. This is raw data output when the touch input device having the structure of is in a floating state.
  • the raw data of FIGS. 11A and 11B may be data derived through a remap process as follows.
  • driving signals are sequentially applied to the plurality of driving electrodes of the touch sensor shown in FIG. 10
  • a predetermined detection signal is output from each of the plurality of receiving electrodes.
  • the output detection signal is converted into a digital value (or signal level value) corresponding to the detection signal by the detection unit 11 shown in FIG. 1 and output.
  • the sensing unit 11 illustrated in FIG. 1 maps the output digital values to correspond to respective positions of the touch surface of the touch input device. Through this mapping process, the raw data of FIGS. 11A and 11B may be output.
  • the numbers written in the raw data of FIGS. 11A and 11B may be expressed as integers. If the integer is equal to or greater than a preset reference integer value (eg, +65), the touch detection unit of the touch input device May be determined (or recognized) as being touched by an object at a portion where the number is located.
  • a preset reference integer value eg, +65
  • FIG. 12 is another example in which the touch sensor 10 shown in FIG. 1 is formed as a single layer, and is an enlarged view of only one portion.
  • the touch sensor includes a plurality of driving electrodes TX and a plurality of receiving electrodes RX.
  • the plurality of driving electrodes TX and the plurality of receiving electrodes RX are arranged in a matrix form on the same layer.
  • the plurality of driving electrodes TX and the plurality of receiving electrodes RX are made of a transparent conductive material (for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3)), such as ITO (Indium Tin Oxide) or ATO (Antimony Tin Oxide). )), etc.
  • a transparent conductive material for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3)
  • ITO Indium Tin Oxide
  • ATO Antimony Tin Oxide
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of other transparent conductive materials or opaque conductive materials.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, nano silver, and carbon nanotubes (CNTs). I can.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh.
  • a wiring diagram connected to the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh, and the driving electrode TX and the receiving electrode RX RX) and wiring may be integrally implemented as a metal mesh.
  • the driving electrode (TX) and the receiving electrode (RX) and the wiring are integrally implemented as a metal mesh, a dead zone that does not detect the touch position, such as between the electrode and the wiring and/or between the electrode and other electrodes, is formed. As a result, the sensitivity of the touch position detection can be improved.
  • the touch sensor is arranged based on the plurality of receiving electrodes RX. Accordingly, hereinafter, the arrangement structure of the plurality of receiving electrodes RX will be first described, and the arrangement structure of the plurality of driving electrodes TX will be described.
  • the plurality of receiving electrodes RX are arranged in plural in each of the plurality of columns A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8.
  • the plurality of driving electrodes TX is between the plurality of columns A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 in which the receiving electrodes RX are arranged, outside the first column A1,
  • a plurality of rows are arranged in a plurality of rows B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12 formed outside the eighth row A8.
  • Two driving electrodes TX adjacent to both sides have the same characteristics based on each receiving electrode RX of the plurality of receiving electrodes RX. That is, the numbers of two driving electrodes TX adjacent to both sides of each receiving electrode RX are the same.
  • the meaning that the two driving electrodes TX are the same or that the numbers of the two driving electrodes TX are the same means that they are electrically connected to each other through wiring.
  • the touch sensor includes at least one set in which a plurality of receiving electrodes RX and a plurality of driving electrodes TX are arranged in a predetermined arrangement.
  • a plurality of sets may be arranged and configured repeatedly in a row direction and a column direction.
  • One set may include a plurality of different receiving electrodes Rx.
  • one set includes eight 0th receiving electrodes RX0 to 7th receiving electrodes RX7. It may include.
  • the eight receiving electrodes RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, and RX7 may be arranged in a predetermined arrangement.
  • the eight zeroth receiving electrodes RX0 to eighth receiving electrodes RX are arranged in a row in four consecutive columns A1, A2, A3, and A4. Accordingly, in each of the four columns, two receiving electrodes may be disposed from top to bottom.
  • a plurality of receiving electrodes having consecutive numbers are arranged in each row.
  • the arrangement order of the odd columns A1 and A3 and the arrangement order of the even columns A2 and A4 may be opposite.
  • receiving electrodes RX0 and RX1 having consecutive numbers are arranged in order from top to bottom in the first column A1, and receiving electrodes RX2 having consecutive numbers in the second column A2.
  • RX3 are arranged in order from the bottom to the top
  • the receiving electrodes RX4 and RX5 having consecutive numbers in the third column A3 are sequentially arranged from top to bottom
  • the fourth column A4 has consecutive numbers.
  • the receiving electrodes RX6 and RX7 are arranged sequentially from the bottom to the top.
  • a plurality of different receiving electrodes included in one set are not sequentially arranged in a row or column direction, but may be arranged randomly.
  • the touch sensor includes a plurality of driving electrodes TX.
  • the plurality of driving electrodes TX may include a 0th driving electrode TX0 to a 15th driving electrode TX15.
  • each driving electrode may be disposed so that the following arrangement conditions are satisfied.
  • the plurality of driving electrodes TX are arranged to satisfy the following conditions. 1) Four different driving electrodes are arranged on the left and four different driving electrodes are arranged on the right based on one receiving electrode RX. 2) Two driving electrodes TX facing each other based on each receiving electrode RX have the same number. 3) Three driving electrodes of the same number are continuously arranged in the row direction. 4) The eight driving electrodes adjacent to the receiving electrode RX1 in the even-numbered row are arranged to be symmetrical with the eight driving electrodes adjacent to the receiving electrode RX0 in the odd-numbered row. 5) The length (horizontal length) of the driving electrodes arranged at both edges of each set and the driving electrodes arranged in the center of each set is half the length (horizontal length) of the other driving electrodes.
  • FIG. 13 is raw data when an object such as a thumb is brought into contact with a specific portion of the touch surface of the touch input device having the structure of the touch sensor illustrated in FIG. 12. Specifically, FIG. 13 is raw data when the touch input device having the structure of the touch sensor shown in FIG. 12 is in a floating state.
  • the structure of the touch sensor shown in FIG. 12 in the floating state is more effective in improving LGM than the structure of the touch sensor shown in FIG. It can be confirmed that there is.
  • FIG. 14 is a graph roughly comparing LGM performances of the touch sensors shown in FIGS. 10 and 12.
  • relatively large level values among level values in the touch area have a value of approximately +250 in a grip state, whereas relatively large level values are -100 in a floating state. It has a value between +100.
  • relatively large level values among the level values in the touch area in the grip state have a level value of approximately +250, whereas in the floating state, relatively large level values are from +70 to +170. It has a value between.
  • the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 10 is difficult to recognize whether or not the touch is accurate in the floating state, but the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 12 is also in the floating state. Since relatively large level values are +70 or higher, there is no problem in recognizing whether the touch input device is touched or not. However, even in a floating state, relatively large level values (+250) as in the grip state are output or similarly to a relatively large level value (+250) in the grip state, whether or not the touch input device touches or / And it is very important to accurately recognize the touch position.
  • a touch input device having a touch sensor of FIG. 12 as well as a touch sensor of FIGS. 9 to 10, and a touch sensor of a double layer shown in FIGS. 2 to 3
  • a touch sensor capable of outputting (Floating (final data)) the signal level value output in the floating state is the same or similar to the signal level value output in the grip state, and a touch input device including the same in detail with reference to the drawings. Let me explain.
  • the single-layer or double-layered touch sensor may be applied to any one of those shown in FIGS. 4A to 4E. That is, the method to be described below can be applied to touch sensors of all currently known structures and touch input devices including the same. Further, although not shown in a separate drawing, in a touch sensor having a double layer structure, one of the plurality of driving electrodes and the plurality of receiving electrodes may be disposed between the touch surface and the display panel, and the other may be disposed inside the display panel.
  • the embodiment of the present invention is not applied only to the touch input device having the touch sensor shown in FIGS. 2, 3, 9, 10, and 12, and other single or double layers not shown in the present specification It can also be applied to a touch input device having a structured touch sensor. As another specific example, it may be applied to a touch input device having a touch sensor illustrated in FIGS. 15 and 16.
  • FIG. 15 is another example in which the touch sensor 10 shown in FIG. 1 is formed as a single layer, and is an enlarged view of only one portion.
  • the touch sensor according to the embodiment includes a plurality of driving electrodes TX and a plurality of receiving electrodes RX.
  • the plurality of driving electrodes TX and the plurality of receiving electrodes RX are arranged in a matrix form.
  • the plurality of driving electrodes TX and the plurality of receiving electrodes RX are made of a transparent conductive material (for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3)), such as ITO (Indium Tin Oxide) or ATO (Antimony Tin Oxide). )), etc.
  • a transparent conductive material for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3)
  • ITO Indium Tin Oxide
  • ATO Antimony Tin Oxide
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of other transparent conductive materials or opaque conductive materials.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, nano silver, and carbon nanotubes (CNTs). I can.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh.
  • the wiring diagram connected to the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh, and the driving electrode TX and the receiving electrode RX RX) and wiring may be integrally implemented as a metal mesh.
  • the driving electrode (TX) and the receiving electrode (RX) and the wiring are integrally implemented as a metal mesh, a dead zone that does not detect the touch position, such as between the electrode and the wiring and/or between the electrode and other electrodes, is formed. As a result, the sensitivity of the touch position detection can be improved.
  • the touch sensor according to the embodiment is arranged based on the plurality of driving electrodes TX. Accordingly, hereinafter, the arrangement structure of the driving electrodes TX disposed in a plurality of columns B1 to B16 will be described first, and the arrangement structure of the plurality of reception electrodes RX will be described.
  • a plurality of driving electrodes TX are arranged in plurality in each of a plurality of columns B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14, B15, B16.
  • the plurality of receiving electrodes RX is a plurality of columns B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14, in which the driving electrodes TX are arranged.
  • a plurality of columns (A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10) formed outside the first column (B1) and outside the 16th column (B16) A11, A12, A13, A14, A15, A16) are arranged in plural.
  • Two receiving electrodes RX adjacent to both sides have different characteristics based on each driving electrode TX of the plurality of driving electrodes TX. That is, the numbers of the two receiving electrodes RX adjacent to each of the driving electrodes TX are different from each other.
  • the meaning that the two receiving electrodes RX are different or that the numbers of the two receiving electrodes RX are different means that they are not electrically connected to each other through wiring.
  • the plurality of driving electrodes TX includes a first set (set 1) in which 32 0th driving electrodes TX0 to 31st driving electrodes TX31 are arranged in a first arrangement, and 32 0th driving electrodes TX0. To a second set (set 2) in which the 31st driving electrodes TX31 are arranged in a second arrangement.
  • the first set (set 1) may be provided with two consecutively in a row direction and two in a column direction, and a first set (set 1) located in an even-numbered row is a first set (set 1) located in an odd-numbered row. ) And can be symmetrical.
  • the second set (set 2) may be provided with two consecutively in the row direction and two in the column direction.
  • the second set (set 2) located in the even-numbered row is a second set (set 2) located in the odd-numbered row. ) And can be symmetrical.
  • the plurality of second sets may be disposed on one side of the plurality of first sets.
  • the first arrangement of the first set (set 1) is that the 32 0th driving electrodes TX0 to the 31st driving electrodes TX31 are arranged by dividing into 4 consecutive columns in the row direction, from 0 in the first column.
  • the driving electrodes with numbers up to 7 are arranged from top to bottom in the order of TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7, and in the second column, the driving electrodes with numbers 8 to 15 are TX15, TX14, TX13, TX12, TX11, TX10, TX9, TX8 are arranged from top to bottom in the order, and in the third column, driving electrodes with numbers from 16 to 23 are TX16, TX17, TX18, TX19, TX20, TX21, TX22.
  • TX23 are arranged from top to bottom, and in the fourth column, driving electrodes with numbers from 24 to 31 are arranged from top to bottom in the order of TX31, TX30, TX29, TX28, TX27, TX26, TX25, TX24.
  • the second arrangement of the second set (set 2) 32 0th driving electrodes TX0 to 31st driving electrodes TX31 are arranged in four consecutive columns in a row direction, and the first column is from 16
  • the driving electrodes with numbers up to 23 are arranged from top to bottom in the order of TX16, TX17, TX18, TX19, TX20, TX21, TX22, TX23, and the driving electrodes with numbers 24 to 31 in the second column are TX31, TX30, TX29, TX28, TX27, TX26, TX25, TX24 are arranged from top to bottom in this order, and the driving electrodes with numbers from 0 to 7 in the third column are TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6.
  • TX7 are arranged from top to bottom, and in the fourth column, drive electrodes with numbers from 8 to 15 are arranged from top to bottom in the order TX15, TX14, TX13, TX12, TX11, TX10, TX9, TX8). .
  • the touch sensor according to the embodiment includes a plurality of receiving electrodes RX, for example, the plurality of receiving electrodes RX may include the 0th receiving electrode RX0 to the fifteenth receiving electrode RX15. I can.
  • each receiving electrode may be disposed such that the following arrangement conditions are satisfied.
  • the plurality of receiving electrodes RX are arranged to satisfy the following conditions. 1) One receiving electrode on the left and one receiving electrode on the right are disposed based on eight different driving electrodes TX continuous in the column direction. 2) Two receiving electrodes RX facing each other based on eight different driving electrodes TX continuous in the column direction have different numbers. 3) Two different receiving electrodes RX are arranged in a column direction, and eight different receiving electrodes RX are repeatedly arranged in a row direction. 5) The length (horizontal length) of the receiving electrodes arranged along the column direction at both edges may be the same as the length (horizontal length) of the other receiving electrodes, but is not limited thereto, and the length (horizontal length) of the other receiving electrodes Can be half of ).
  • FIG. 16 is another example in which the touch sensor 10 shown in FIG. 1 is formed as a single layer, and is an enlarged view of only one portion.
  • the touch sensor according to the embodiment includes a plurality of driving electrodes TX and a plurality of receiving electrodes RX.
  • the plurality of driving electrodes TX and the plurality of receiving electrodes RX are arranged in a matrix form.
  • the plurality of driving electrodes TX and the plurality of receiving electrodes RX are made of a transparent conductive material (for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3)), such as ITO (Indium Tin Oxide) or ATO (Antimony Tin Oxide). )), etc.
  • a transparent conductive material for example, tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3)
  • ITO Indium Tin Oxide
  • ATO Antimony Tin Oxide
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of other transparent conductive materials or opaque conductive materials.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, nano silver, and carbon nanotubes (CNTs). I can.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh.
  • the wiring diagram connected to the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh, and the driving electrode TX and the receiving electrode RX RX) and wiring may be integrally implemented as a metal mesh.
  • the driving electrode (TX) and the receiving electrode (RX) and the wiring are integrally implemented as a metal mesh, a dead zone that does not detect the touch position, such as between the electrode and the wiring and/or between the electrode and other electrodes, is formed. As a result, the sensitivity of the touch position detection can be improved.
  • the touch sensor according to the embodiment is arranged based on the plurality of driving electrodes TX. Accordingly, hereinafter, the arrangement structure of the driving electrodes TX disposed in a plurality of columns B1 to B16 will be described first, and the arrangement structure of the plurality of reception electrodes RX will be described.
  • a plurality of driving electrodes TX are arranged in plurality in each of a plurality of columns B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14, B15, B16.
  • the plurality of receiving electrodes RX is a plurality of columns B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14, in which the driving electrodes TX are arranged.
  • a plurality of columns (A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10) formed outside the first column (B1) and outside the 16th column (B16) A11, A12, A13, A14, A15, A16) are arranged in plural.
  • Two receiving electrodes RX adjacent to both sides have different characteristics based on each driving electrode TX of the plurality of driving electrodes TX. That is, the numbers of the two receiving electrodes RX adjacent to each of the driving electrodes TX are different from each other.
  • the meaning that the two receiving electrodes RX are different or that the numbers of the two receiving electrodes RX are different means that they are not electrically connected to each other through wiring.
  • the plurality of driving electrodes TX includes a set in which 32 0-th driving electrodes TX0 to 31-th driving electrodes TX31 are arranged in a first arrangement.
  • the set may be repeatedly arranged in a plurality of rows and columns.
  • a set located in an even numbered row may be symmetrical with a set located in an odd numbered row.
  • each set 32 0th driving electrodes TX0 to 31st driving electrodes TX31 are arranged along 4 consecutive columns in the row direction, and 0 to 7 in the first column.
  • the driving electrodes with numbers from top to bottom are arranged in the order of TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7, and the driving electrodes with numbers from 8 to 15 in the second column are TX15, TX14.
  • TX13, TX12, TX11, TX10, TX9, TX8 are arranged from top to bottom in the order, and in the third column, the driving electrodes with numbers from 16 to 23 are TX16, TX17, TX18, TX19, TX20, TX21, TX22, The driving electrodes are arranged from top to bottom in the order of TX23, and drive electrodes with numbers from 24 to 31 are arranged from top to bottom in the order of TX31, TX30, TX29, TX28, TX27, TX26, TX25, TX24 in the fourth column.
  • the touch sensor according to the embodiment includes a plurality of receiving electrodes RX.
  • the plurality of receiving electrodes RX may include the 0th receiving electrode RX0 to the 31st receiving electrode RX31. I can.
  • each receiving electrode may be disposed such that the following arrangement conditions are satisfied.
  • the plurality of receiving electrodes RX are arranged to satisfy the following conditions. 1) One receiving electrode on the left and one receiving electrode on the right are arranged based on eight different driving electrodes TX continuous in the column direction. 2) Two receiving electrodes RX facing each other based on eight different driving electrodes TX continuous in the column direction have different numbers. 3) Two different receiving electrodes are arranged in a column direction, and 16 different receiving electrodes are repeatedly arranged in a row direction. 4) The length (horizontal length) of the receiving electrodes arranged along the column direction at both edges may be the same as the length (horizontal length) of the other receiving electrodes, but is not limited thereto, and the length (horizontal length) of the other receiving electrodes Can be half of ).
  • 17 is an exemplary conceptual diagram conceptualizing a touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • a touch sensor includes a plurality of driving electrodes TX0 to TX7 and a plurality of receiving electrodes RX0 to RX7.
  • the plurality of driving electrodes TX0 to TX7 and the plurality of receiving electrodes RX0 to RX7 may be formed on a single layer as shown in FIG. 10 or 12, or as shown in FIG. 2 or 3. It may be formed on a double layer.
  • the touch sensor according to an embodiment of the present invention including a plurality of driving electrodes TX0 to TX7 and a plurality of receiving electrodes RX0 to RX7 includes a plurality of driving electrodes TX0 to TX7 and a plurality of receiving electrodes RX0 to RX7.
  • RX7) includes nodes that form mutual capacitance Cm and nodes that do not form mutual capacitance Cm.
  • nodes forming the mutual capacitance Cm in FIG. 17 are (Tx0, Rx0), (Tx0, Rx1), (Tx0, Rx2), (Tx0, Rx3), (Tx1, Rx4), ( Tx1, Rx5), (Tx1, Rx6), (Tx1, Rx7), (Tx2, Rx0), (Tx2, Rx1), (Tx2, Rx2), (Tx2, Rx3), (Tx3, Rx4), (Tx3, Rx5), (Tx3, Rx6), (Tx3, Rx7), (Tx4, Rx0), (Tx4, Rx1), (Tx4, Rx2), (Tx4, Rx3), (Tx5, Rx4), (Tx5, Rx5) , (Tx5, Rx6), (Tx5, Rx7), (Tx6, Rx0), (Tx6, Rx1), (Tx6, Rx2), (Tx5, Rx7), (Tx6, Rx0), (
  • Each receiving electrode Rx of nodes forming the mutual capacitance Cm may be referred to as an active receiving electrode Active Rx.
  • the sensing signal output from each receiving electrode Rx of nodes forming the mutual capacitance Cm includes information on the amount of change in capacitance due to the touch of the object as well as noise information.
  • the noise information includes display noise (e.g., Zebra noise) information, change amount information according to image change displayed on the display panel, and negative (-) capacitance change amount information due to the LGM interference signal generated in a floating state. Include. Therefore, when the sensing signal received from each of the receiving electrodes Rx of nodes forming the mutual capacitance Cm is converted to a predetermined level value and output, the output level value is the information of the mutual capacitance change amount. And the noise information are reflected.
  • display noise e.g., Zebra noise
  • nodes that do not form mutual capacitance Cm in FIG. 17 are (Tx0, Rx4), (Tx0, Rx5), (Tx0, Rx6), (Tx0, Rx7), (Tx1, Rx0), (Tx1, Rx1), (Tx1, Rx2), (Tx1, Rx3), (Tx2, Rx4), (Tx2, Rx5), (Tx2, Rx6), (Tx2, Rx7), (Tx3, Rx0), (Tx3 , Rx1), (Tx3, Rx2), (Tx3, Rx3), (Tx4, Rx4), (Tx4, Rx5), (Tx4, Rx6), (Tx4, Rx7), (Tx5, Rx0), (Tx5, Rx1 ), (Tx5, Rx2), (Tx5, Rx3), (Tx6, Rx4), (Tx6, Rx5), (Tx6, Rx6), (Tx6, Rx7), (Tx7,
  • Each receiving electrode Rx of nodes that do not form the mutual capacitance Cm may be referred to as a dummy receiving electrode.
  • the dummy receiving electrode may be provided independently from the plurality of receiving electrodes in the touch sensor, and some of the plurality of receiving electrodes may be used as the dummy receiving electrode in specific situations and conditions.
  • the sensing signal output from each receiving electrode Rx of nodes not forming the mutual capacitance Cm does not include information on the amount of change in capacitance due to the touch of the object, but includes only noise information.
  • a detection signal (first detection signal) output from each receiving electrode Rx of nodes forming a mutual capacitance Cm In, by subtracting the detection signal (second detection signal) output from each receiving electrode Rx of nodes that do not form mutual capacitance Cm, the noise information is removed, and Information on the amount of change in capacitance can be obtained.
  • each receiving electrode of nodes that do not form mutual capacitance Cm in the sensing signal output from each receiving electrode Rx of the nodes forming the mutual capacitance Cm by the touch input device The digital value (or signal level value) corresponding to the final detection signal obtained by subtracting the detection signal output from (Rx) becomes a value based on information on the amount of change in capacitance due to the touch of the object. As a result, even if the touch input device is in the floating state, a digital value that is the same as or almost similar to the digital value output in the gripped state may be output.
  • the touch input device includes a sensing signal (first sensing signal) output from each receiving electrode Rx of nodes forming a mutual capacitance Cm.
  • a sensing signal first sensing signal
  • a detection signal a second detection signal
  • the reason for multiplying the factor by the second detection signal is to compensate for a change in the size of the detection signal that may occur due to a difference in configuration between an active channel and a dummy channel.
  • the factor may have a preset value such as 0.8, but is not limited thereto, and the value of the factor may vary according to design.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a touch sensor according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 12.
  • a touch sensor includes a plurality of driving electrodes TX0 to TX7 and a plurality of receiving electrodes RX0 to RX7. At least a portion of the plurality of receiving electrodes RX0 to RX7 is used as a dummy receiving electrode (Dummy Rx).
  • Dummy Rx dummy receiving electrode
  • the fourth receiving electrode Rx4, the fifth receiving electrode Rx5, and the sixth receiving electrode among the plurality of receiving electrodes Rx0 to Rx7 (Rx6) and the seventh receiving electrode Rx7 are used as dummy receiving electrodes.
  • the 4th, 5th, 6th and 7th receiving electrodes Rx4, Rx5, Rx6, Rx7 have mutual capacitance with the 0th driving electrode Tx0.
  • the fourth, fifth, six, and seventh receiving electrodes Rx4, Rx5, Rx6, Rx7 have the first driving electrode Tx1 and the mutual capacitance Cm ), and the 0, 1, 2, and 3 receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, Rx3 do not form mutual capacitance Cm with the first driving electrode Tx1 Obviouslys.
  • the mutual capacitance Cm By subtracting the sensing signal output from each receiving electrode Rx of nodes that do not form a, noise information, in particular, information on a negative (-) capacitance change amount due to the LGM interference signal can be removed.
  • the mutual capacitance Cm in the sensing signal output from each receiving electrode Rx of nodes forming the mutual capacitance Cm, the mutual capacitance Cm ) May be subtracted by multiplying the detection signal output from each receiving electrode Rx of nodes that do not form) by a preset factor.
  • FIG. 19 is an exemplary view illustrating electrodes used as dummy receiving electrodes among a plurality of receiving electrodes of the touch sensor shown in FIG. 12.
  • the fourth, fifth, six, and seventh receiving electrodes Rx4, Rx5, Rx6, and Rx7 are connected to the first driving electrode Tx1.
  • Receiving electrodes (Active Rx) forming a mutual capacitance Cm, and the 0, 1, 2, and 3 receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, Rx3 are mutually electrostatic with the first driving electrode Tx1 They become dummy receiving electrodes Dummy Rx that do not form the capacitance Cm.
  • the sensing signal output from the active Rxs Rx4, Rx5, Rx6, and Rx7 includes noise information as well as information on the amount of change in capacitance due to the touch of the object.
  • the noise information includes display noise (e.g., Zebra noise) information, change amount information according to image change displayed on the display panel, and negative (-) capacitance change amount information due to the LGM interference signal generated in a floating state.
  • display noise e.g., Zebra noise
  • FIG. 20 is an exemplary diagram of raw data output from a touch input device having a touch sensor according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 12.
  • the raw data shown in FIG. 20A is the same as the raw data shown in FIG. 13. That is, the raw data shown in FIG. 13 is raw data based on a sensing signal output from each of the receiving electrodes Active Rx of nodes forming a mutual capacitance Cm in the touch sensor shown in FIG. 12, and FIG. 20 (B) of FIG. 12 is raw data based on a sensing signal output from each of the receiving electrodes Dummy Rx of nodes that do not form mutual capacitance Cm in the touch sensor illustrated in FIG. 12.
  • C of FIG. 20 is a detection signal output from each receiving electrode (Active Rx) of nodes forming a mutual capacitance (Cm), the nodes that do not form a mutual capacitance (Cm). This is raw data when the detection signal output from each receiving electrode (Dummy Rx) is subtracted.
  • the digital values (or level values) in the touch area touched by an actual object in the raw data of FIG. 20(c) are shown in FIG. It can be seen that it appears relatively higher than the digital value (or level value) of the corresponding part of (a) of. That is, it can be confirmed that the center portion of the touch area has a level value of approximately +250 or higher, and thus it can be confirmed that level values identical or similar to the grip state can be obtained even in the floating state of the touch input device.
  • 21 is a conceptual diagram conceptualizing a touch sensor according to an embodiment of the present invention having a bridge structure.
  • a touch sensor includes a plurality of driving electrodes TX0 to TX7 and a plurality of receiving electrodes RX0 to RX3.
  • the touch sensor according to the embodiment of the present invention includes a plurality of dummy receiving electrodes DRx0 to DRx3.
  • a mutual capacitance Cm is formed between the plurality of driving electrodes TX0 to TX7 and the plurality of receiving electrodes RX0 to RX3, but the plurality of driving electrodes TX0 to TX7 and a plurality of dummy receiving electrodes DRx0 to DRx3
  • a mutual capacitance (Cm) is not formed between ).
  • a mutual capacitance may be slightly formed between the plurality of driving electrodes TX0 to TX7 and the plurality of dummy receiving electrodes DRx0 to DRx3, but the slight mutual capacitance may be neglected when detecting whether a touch is present. .
  • the mutual capacitance Cm By subtracting the sensing signal output from each receiving electrode Rx of nodes that do not form a, noise information, in particular, information on a negative (-) capacitance change amount due to the LGM interference signal can be removed.
  • the mutual capacitance Cm in the sensing signal output from each receiving electrode Rx of nodes forming the mutual capacitance Cm, the mutual capacitance Cm ) May be subtracted by a product of a detection signal output from each receiving electrode Rx of nodes that do not form a) and a preset factor.
  • FIG. 22 is a configuration diagram of a touch sensor according to an example to which the conceptual diagram of the touch sensor illustrated in FIG. 21 may be applied.
  • a plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2, and Tx3 are arranged in parallel in a horizontal direction, and a plurality of receiving electrodes Rx0 and R1 are arranged in parallel in a vertical direction.
  • Each of the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2, Tx3 and the plurality of receiving electrodes Rx0 and R1 has a diamond shape, and two adjacent driving electrodes and two adjacent receiving electrodes are electrically connected to each other through a conductive connection. .
  • the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2, and Tx3 and the plurality of receiving electrodes Rx0 and R1 may be implemented as a metal mesh.
  • a conductive connection part connecting the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2, and Tx3 may also be implemented as a metal mesh.
  • a conductive connection part connecting the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2, and Tx3 may also be implemented as a metal mesh or a conductive trace.
  • Each of the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2, and Tx3 and the plurality of receiving electrodes Rx0 and R1 has a dummy pattern electrically insulated therein.
  • the dummy pattern may be formed to reduce the base capacitance of each receiving electrode and the driving electrode.
  • a dummy pattern may be formed by cutting a part of the metal mesh inside each pattern.
  • the plurality of dummy receiving electrodes DRx0 and DRx1 may be formed by electrically connected dummy patterns inside the plurality of receiving electrodes Rx0 and Rx1. Since the plurality of receiving electrodes Rx0 and Rx1 are very close to the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2, Tx3, mutual capacitance Cm is formed, but a plurality of dummy receiving electrodes DRx0 and DRx1 Since is located relatively apart from the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2, and Tx3, the mutual capacitance Cm is formed to be negligibly small.
  • FIG. 23 is another conceptual diagram conceptualizing a touch sensor according to an embodiment of the present invention having a bridge structure.
  • a touch sensor includes a plurality of driving electrodes TX0 to TX3 and a plurality of receiving electrodes RX0 to RX7.
  • the touch sensor according to the embodiment of the present invention includes a plurality of dummy driving electrodes DTx0 to DTx3.
  • a mutual capacitance Cm is formed between the plurality of driving electrodes TX0 to TX3 and the plurality of receiving electrodes RX0 to RX7, but the plurality of dummy driving electrodes DTX0 to DTX3 and the plurality of receiving electrodes Rx0 to Rx7 A mutual capacitance (Cm) is not formed between ).
  • a mutual capacitance may be slightly formed between the plurality of dummy driving electrodes DTX0 to DTX3 and the plurality of receiving electrodes Rx0 to Rx7, but the slight mutual capacitance may be neglected when detecting whether a touch is present. .
  • the mutual capacitance Cm By subtracting the sensing signal output from each receiving electrode Rx of nodes that do not form a, noise information, in particular, information on a negative (-) capacitance change amount due to the LGM interference signal can be removed.
  • noise information in particular, information on a negative (-) capacitance change amount due to the LGM interference signal can be removed.
  • each receiving electrode Rx of nodes not forming mutual capacitance Cm It is also possible to subtract the multiplied by a preset factor by the detection signal output from.
  • FIG. 24 is a configuration diagram of a touch sensor according to an example to which the conceptual diagram of the touch sensor illustrated in FIG. 23 may be applied.
  • a plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, and Rx3 are arranged in parallel in a horizontal direction, and a plurality of driving electrodes Tx0 and Tx1 are arranged in parallel in a vertical direction.
  • Each of the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, Rx3 and the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1 has a diamond shape, and two adjacent driving electrodes and two adjacent receiving electrodes are electrically connected to each other through a conductive connection. .
  • the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, and Rx3 and the plurality of driving electrodes Tx0 and Tx1 may be implemented as a metal mesh.
  • a conductive connection part connecting the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, and Rx3 may also be implemented as a metal mesh.
  • a conductive connection part connecting the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, and Rx3 may also be implemented as a metal mesh or a conductive trace.
  • Each of the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, and Rx3 and the plurality of driving electrodes Tx0 and Tx1 has a dummy pattern electrically insulated therein.
  • the dummy pattern may be formed to reduce the base capacitance of each receiving electrode and the driving electrode.
  • a dummy pattern may be formed by cutting a part of the metal mesh inside each pattern.
  • the plurality of dummy driving electrodes DTx0 and DTx1 may be formed by electrically connected dummy patterns inside the plurality of driving electrodes Tx0 and Tx1. Since the plurality of driving electrodes Tx0 and Tx1 are very close to the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, Rx3, mutual capacitance Cm is formed, but a plurality of dummy driving electrodes DTx0 and DTx1 Since is located relatively apart from the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2, and Tx3, the mutual capacitance Cm is formed to be negligibly small.
  • FIG. 25 is a configuration diagram of a touch sensor according to another example to which the conceptual diagram of the touch sensor illustrated in FIG. 21 may be applied.
  • a plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 are arranged in parallel in a horizontal direction, and a plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and TX2 are arranged in parallel in a vertical direction.
  • Each of the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 and the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2 has a bar shape.
  • the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 are formed on the first layer, and the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2 are formed on the second layer.
  • the first layer and the second layer are not disposed on the same plane.
  • a first layer may be disposed on the second layer.
  • An insulating layer may be disposed between the first layer and the second layer.
  • the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 and the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2 may be implemented with a metal mesh or a conductive metal.
  • the touch sensor shown in FIG. 25 includes a plurality of dummy receiving electrodes DRx0, DRx1, and DRx2.
  • the plurality of dummy receiving electrodes DRx0, DRx1, and DRx2 are formed together on the formed layer of the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2, and one dummy receiving between the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 Electrodes DRx0, DRx1, and DRx2 may be disposed.
  • Each of the driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2 includes a first area overlapping each of the receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 and a second area overlapping each of the dummy receiving electrodes DRx0, DRx1, and DRx2.
  • the area of the first area is formed larger than the area of the second area.
  • it is preferable that the area of the second region is formed as small as possible. This is to minimize the mutual capacitance between the dummy receiving electrode and the driving electrode.
  • the width of the first area overlapping the receiving electrode in each driving electrode may be designed to be larger than the width of the second area overlapping the dummy receiving electrode.
  • the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2 has a relatively large area overlapping the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, Rx2, a relatively large mutual capacitance Cm is formed, but a plurality of dummy receiving electrodes Since (DRx0, DRx1, DRx2) overlaps the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, Tx2 relatively small, the mutual capacitance Cm between the two is formed to be negligibly small.
  • 26 is a configuration diagram of a touch sensor according to another example to which the conceptual diagram of the touch sensor shown in FIG. 23 may be applied.
  • a plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 are arranged in parallel in a vertical direction, and a plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and TX2 are arranged in parallel in a horizontal direction.
  • Each of the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 and the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2 has a bar shape.
  • the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 are formed on the first layer, and the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2 are formed on the second layer.
  • the first layer and the second layer are not disposed on the same plane.
  • a first layer may be disposed on the second layer.
  • An insulating layer may be disposed between the first layer and the second layer.
  • the plurality of receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 and the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2 may be implemented with a metal mesh or a conductive metal.
  • the touch sensor shown in FIG. 26 includes a plurality of dummy driving electrodes DTx0, DTx1, and DTx2.
  • a plurality of dummy driving electrodes DTx0, DTx1, DTx2 are formed together on a layer formed of a plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2, and one dummy drive between the plurality of driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2
  • the electrodes DTx0, DTx1, and DTx2 may be disposed.
  • Each of the receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 includes a first area overlapping each of the driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2 and a second area overlapping each of the dummy driving electrodes DTx0, DTx1, and DTx2.
  • the area of the first area is formed larger than the area of the second area.
  • it is preferable that the area of the second region is formed as small as possible. This is to reduce the mutual capacitance between the dummy driving electrode and the receiving electrode as much as possible.
  • the width of the first area overlapping the driving electrode and the receiving electrode may be designed to be larger than the width of the second area overlapping the dummy driving electrode and the receiving electrode.
  • each of the driving electrodes Tx0, Tx1, and Tx2 has a relatively large area overlapping each of the receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2, a relatively large mutual capacitance Cm is formed, but each dummy driving electrode DTx0, Since DTx1 and DTx2 overlap each of the receiving electrodes Rx0, Rx1, and Rx2 relatively small, the mutual capacitance Cm between the two is formed to be negligibly small.
  • the present applicant tested the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 12 with a conductive rod having a diameter of 15 pi, respectively, in a grip state and a floating state, and in FIGS. 20(a) to (c)
  • raw data in each state can be obtained by subtracting the sensing signal output from the driving electrode and the receiving electrode that does not form mutual capacitance from the sensing signal output from the receiving electrode that forms mutual capacitance with the driving electrode. there was.
  • the obtained row data is shown in FIG. 28, where the left row data of FIG. 28 is in a grip state, and the right row data of FIG. 28 is in a floating state.
  • FIG. 28 When comparing the left and right row data of FIG. 28, it can be seen that the deviation of the level values in the touch area in the grip state and the floating state is considerably lower than that of FIG. 27.
  • raw data in each state can be obtained by subtracting the sensing signal output from the driving electrode and the receiving electrode that does not form mutual capacitance from the sensing signal output from the receiving electrode that forms mutual capacitance with the driving electrode. there was.
  • the obtained raw data is shown in FIG. 30, where the left row data of FIG. 30 is in a grip state, and the right row data of FIG. 30 is in a floating state. Comparing the left and right row data of FIG. 30, it can be seen that the deviation of the level values in the touch area in the grip state and the floating state is small, and there is even a portion where the level value in the floating state is larger.
  • the present applicant was able to obtain raw data in each state when testing the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 10 with the thumb of an actual person in a grip state and a floating state, respectively.
  • the obtained raw data is shown in Fig. 31, where the left row data of Fig. 31 is in a grip state, and the right row data of Fig. 31 is in a floating state. Comparing the left and right row data of FIG. 31, it can be seen that the level values of the touch area are significantly lowered by the LGM interference signal generated in the floating state.
  • the present applicant tested the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 12 with a conductive rod having a diameter of 15 pi, respectively, in a grip state and a floating state, and in FIGS. 20(a) to (c)
  • raw data in each state can be obtained by subtracting the sensing signal output from the driving electrode and the receiving electrode that does not form mutual capacitance from the sensing signal output from the receiving electrode that forms mutual capacitance with the driving electrode. there was.
  • the obtained row data is shown in FIG. 32, where the left row data of FIG. 32 is in a grip state, and the right row data of FIG. 32 is in a floating state. Comparing the left and right row data of FIG. 32, it can be seen that there is almost no deviation of level values in the touch area in the grip state and the floating state.
  • the touch input device having a touch sensor according to the embodiment of the present invention described above has a unique advantage of being able to discriminate two or more multi-touches even in a floating state.
  • 33 is a diagram illustrating that conventional touch input devices cannot recognize multi-touch by multiple objects when they are in a floating state.
  • a case in which the user touches the touch surface of the touch input device with two fingers while the conventional touch input device is mounted on a cradle in a vehicle may be predetermined.
  • Conventional touch input devices do not recognize one of the two multi-touch as shown in the left drawing of FIG. 33, or the user made two touches as shown in the right drawing of FIG. It was recognized as 4 multiple touches.
  • FIG. 34A is raw data when multi-touch is performed after placing the touch input device having the double-layered touch sensor as shown in FIG. 3 in a floating state.
  • level values of areas multi-touched by an LGM interference signal generated in a floating state are relatively low. If the reference level value for determining whether to touch is set to 65, the part touched above is not recognized as a touch, and only the part touched below will be recognized as a touch, so one of the two touches is recognized. A phenomenon that cannot be done occurs.
  • FIG. 34B is raw data when multi-touch is performed after placing the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 10 in a floating state. Referring to FIG. 34B, there is a portion in which the level values of the multi-touched regions are relatively low due to the LGM interference signal generated in the floating state. If the reference level value for determining whether to touch is set to 65, it will be recognized that three or more touches are present.
  • Figure 34 (c) is a touch input device having a touch sensor shown in Figure 12, as described in Figures 20 (a) to (c), output from the receiving electrode forming mutual capacitance with the driving electrode.
  • This is raw data when multi-touch is performed after the touch input device is placed in a floating state when a method of subtracting a sensing signal output from a receiving electrode that does not form mutual capacitance from a driving electrode is applied from the sensing signal.
  • the touch input device can accurately recognize the user's multi-touch as multi-touch.
  • the touch input device having a touch sensor according to the embodiment of the present invention described above has a unique advantage of being able to discriminate a third touch touched together with a cross touch. .
  • FIG. 35 is a diagram illustrating that a third touch is not recognized when a cross-touch and a third touch are combined on a touch surface of conventional touch input devices.
  • Conventional touch input devices have not recognized a third touch among two cross touches by two fingers of a left hand and a third touch by one finger of a right hand, as shown in the left and right drawings of FIG. 35.
  • FIG. 36A is raw data when cross-touch and third touch are performed on a touch input device having a double-layered touch sensor as shown in FIG. 3.
  • the level value in the circled area corresponding to the third touch was relatively low compared to the cross-touched portions. Therefore, the touch input device cannot recognize the third touch.
  • FIG. 36B is raw data when a cross touch and a third touch are performed on the touch input device having the touch sensor shown in FIG. 10. Referring to FIG. 36B, the level value in the circled area corresponding to the third touch was relatively low compared to the cross-touched portions. Therefore, the touch input device cannot recognize the third touch.
  • Figure 36 (c) shows the sensing output from the receiving electrode forming mutual capacitance with the driving electrode as described in Figures 20 (a) to (c) in the touch input device having the touch sensor shown in Figure 12
  • a method of subtracting a sensing signal output from a receiving electrode that does not form a mutual capacitance with a driving electrode is applied from the signal, it is raw data when a cross touch and a third touch are applied to the touch input device.
  • relatively large positive level values are output from two cross-touched portions, and relatively large positive (+) level values are also displayed in a circle area corresponding to the third touch. You can see that it is printed. That is, the touch input device may recognize both the cross touch and the third touch.

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Abstract

본 발명은 터치 입력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터치 입력 장치가 플로팅된 상태에 놓인 상황에서도 터치 표면으로 입력되는 객체에 의한 터치 여부 또는/및 터치 위치를 정확하게 검출할 수 있는 터치 센서를 포함하는 터치 입력 장치에 관한 것이다. 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 터치 표면을 갖는 터치 입력 장치로서, 상기 터치 표면 아래에 배치되고, 복수의 구동전극, 복수의 수신전극 및 복수의 더미 수신전극을 포함하는 터치 센서; 및 상기 터치 센서의 상기 복수의 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에 기초하여 상기 터치 표면으로 입력된 객체의 터치 위치를 검출하는 터치 검출부;를 포함하고, 상기 터치 검출부는, 상기 복수의 수신전극 중 임의의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호에서 상기 복수의 더미 수신전극 중 상기 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 더미 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호를 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출한다.

Description

터치 입력 장치
본 발명은 터치 입력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터치 입력 장치가 플로팅된 상태에 놓인 상황에서도 터치 표면으로 입력되는 객체에 의한 터치 여부 또는/및 터치 위치를 정확하게 검출할 수 있는 터치 센서를 포함하는 터치 입력 장치에 관한 것이다.
컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 예컨대, 버튼(button), 키(key), 조이스틱(joystick) 및 터치 스크린과 같은 입력 장치가 이용되고 있다. 터치 스크린의 쉽고 간편한 조작으로 인해 컴퓨팅 시스템의 조작시 터치 스크린의 이용이 증가하고 있다.
터치 스크린은, 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널(touch sensor panel)을 포함하는 터치 입력 장치의 터치 표면을 구성할 수 있다. 이러한 터치 센서 패널은 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 사용자가 손가락 등으로 터치 스크린을 단순히 터치함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 컴퓨팅 시스템은 터치 스크린상의 터치 및 터치 위치를 인식하고 이러한 터치를 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다.
단일층 또는 이중층으로 구동전극과 수신전극을 구현하는 경우에는 스마트폰 등의 터치 센서가 실장된 터치 입력 장치를 손으로 잡지 않은 상태(플로팅 상태)에서 터치할 때에 LGM(low ground mass)에 의해 정상적으로 감지되어야 하는 신호가 사라지거나, 감지되어야 하는 신호가 갈라져 두 지점 이상에서 터치된 것으로 신호가 나타나는 현상이 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 터치 입력 장치가 플로팅 상태에서도 그립된 상태와 동일 또는 유사하게 터치 신호가 감지될 수 있도록 하는 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 입력 장치를 제공한다.
또한, 터치 입력 장치가 플로팅 상태에서도 둘 이상의 멀티 터치를 인식할 수 있는 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 입력 장치를 제공한다.
또한, 크로스 터치(Cross Touch)와 함께 터치된 제3의 터치(3rd Touch)를 인식할 수 있는 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 입력 장치를 제공한다.
실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 터치 표면을 갖는 터치 입력 장치로서, 상기 터치 표면 아래에 배치되고, 복수의 구동전극, 복수의 수신전극 및 복수의 더미 수신전극을 포함하는 터치 센서; 및 상기 터치 센서의 상기 복수의 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에 기초하여 상기 터치 표면으로 입력된 객체의 터치 위치를 검출하는 터치 검출부;를 포함하고, 상기 터치 검출부는, 상기 복수의 수신전극 중 임의의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호에서 상기 복수의 더미 수신전극 중 상기 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 더미 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호를 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출한다.
다른 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 터치 표면을 갖는 터치 입력 장치로서, 상기 터치 표면 아래에 배치되고, 복수의 구동전극, 복수의 수신전극 및 복수의 더미 구동전극을 포함하는 터치 센서; 및 상기 터치 센서의 상기 복수의 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에 기초하여 상기 터치 표면으로 입력된 객체의 터치 위치를 검출하는 터치 검출부;를 포함하고, 상기 터치 검출부는, 상기 복수의 수신전극 중 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호에서, 상기 복수의 수신전극 중 소정의 더미 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호를 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출한다.
또 다른 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 터치 표면을 갖는 터치 입력 장치로서, 상기 터치 표면 아래에 배치된 복수의 구동전극 및 복수의 수신전극을 포함하는 터치 센서; 및 상기 터치 센서의 상기 복수의 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에 기초하여 상기 터치 표면으로 입력된 객체의 터치 위치를 검출하는 터치 검출부;를 포함하고, 상기 터치 검출부는, 상기 복수의 수신전극 중 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호에서 상기 복수의 수신전극 중 상기 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 다른 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호를 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출한다.
일 실시 형태에 따른 터치 센서는, 복수의 구동전극; 상기 복수의 구동전극과 전기적으로 절연되고, 상기 복수의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 복수의 수신전극; 및 상기 복수의 구동전극 및 상기 복수의 수신전극과 전기적으로 절연되고, 상기 복수의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 복수의 더미 수신전극;을 포함하고, 상기 복수의 구동전극 중 소정의 구동전극을 통해 구동신호가 인가 시, 상기 복수의 수신전극 중 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호는, 상기 소정의 구동전극과 상기 소정의 수신전극 사이의 상호 정전용량 변화량의 정보 및 노이즈 정보를 포함하고, 상기 복수의 더미 수신전극 중 소정의 더미 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호는 상기 노이즈 정보를 포함하고, 상기 노이즈 정보는, 객체와 상기 소정의 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 포함한다.
다른 실시 형태에 따른 터치 센서는, 복수의 구동전극; 상기 복수의 구동전극과 전기적으로 절연된 복수의 더미 구동전극; 및 상기 복수의 구동전극 및 상기 복수의 더미 구동전극과 전기적으로 절연되고 상기 복수의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하고, 상기 복수의 더미 구동전극과 상기 상호 정전용량을 형성하지 않는 복수의 수신전극;을 포함하고, 상기 복수의 수신전극 중 소정의 수신전극은 제1 감지신호와 제2 감지신호를 출력하되, 상기 제1 감지신호는, 상기 소정의 수신전극과 상기 복수의 구동전극 중 소정의 구동전극 사이의 상호 정전용량 변화량의 정보 및 노이즈 정보를 포함하고, 상기 제2 감지신호는, 상기 노이즈 정보를 포함하고, 상기 노이즈 정보는, 객체와 상기 소정의 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 포함한다.
또 다른 실시 형태에 따른 터치 센서는, 복수의 구동전극; 및 상기 복수의 구동전극과 전기적으로 절연된 복수의 수신전극;을 포함하고, 상기 복수의 구동전극 중 소정의 구동전극을 통해 구동신호가 인가 시, 상기 복수의 수신전극 중에서 상기 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 제1 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호는, 상기 소정의 구동전극과 상기 제1 수신전극 사이의 상호 정전용량 변화량의 정보 및 노이즈 정보를 포함하고, 상기 복수의 수신전극 중에서 상기 소정의 구동전극과 상기 상호 정전용량을 형성하지 않는 제2 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호는, 상기 노이즈 정보를 포함하고, 상기 노이즈 정보는, 객체와 상기 소정의 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 포함한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치를 사용하면, 터치 입력 장치가 플로팅 상태에서도 그립된 상태와 동일 또는 유사하게 터치 신호가 감지될 수 있는 이점이 있다.
또한, 터치 입력 장치가 플로팅 상태에서도 둘 이상의 멀티 터치를 인식할 수 있는 이점이 있다.
또한, 크로스 터치(Cross Touch)와 함께 터치된 제3의 터치(3rd Touch)를 인식할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 터치 입력 장치에서의 터치 센서(10, touch sensor) 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다.
도 2 내지 도 3은 이중층 구조를 갖는 터치 센서의 예시 도면들이다.
도 4의 (a) 내지 (f)는, 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치의 예시적인 단면 구조도들이다.
도 5 내지 도 6은 도 2 또는/및 도 3에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에서 LGM 방해 신호가 생성되는 이유를 설명하기 위한 출력 데이터이다.
도 7 내지 도 8은 이중층(2 layer)으로 구현된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치가 플로팅 상태에서 LGM 방해 신호가 생성되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)로 구성된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)로 형성된 다른 일 예로서 일 부분만을 확대한 도면이다.
도 11의 (a)와 (b)는, 도 10에 도시된 터치 센서의 구조를 갖는 터치 입력 장치의 터치 표면의 특정 부분에 엄지 손가락과 같은 객체를 접촉시켰을 때, 터치 입력 장치에서 출력되는 로우 데이터(raw data)이다.
도 12는 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)으로 형성된 또 다른 일 예로서, 일 부분만을 확대한 도면이다.
도 13은, 도 12에 도시된 터치 센서의 구조를 갖는 터치 입력 장치의 터치 표면의 특정 부분에 엄지 손가락과 같은 객체를 접촉시켰을 때의 로우 데이터(raw data)이다.
도 14는 도 10과 도 12에 도시된 터치 센서의 LGM 성능을 대략적으로 비교한 그래프이다.
도 15는 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)으로 형성된 또 다른 일 예로서, 일 부분만을 확대한 도면이다.
도 16은 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)으로 형성된 또 다른 일 예로서, 일 부분만을 확대한 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 개념화한 하나의 예시적인 개념도이다.
도 18은 도 12에 도시된 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 개념화한 개념도이다.
도 19는 도 12에 도시된 터치 센서의 복수의 수신전극들 중 더미 수신전극으로 이용되는 전극들을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 20은 도 12에 도시된 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에서 출력되는 로우 데이터의 예시적인 도면이다.
도 21은 브릿지(bridge) 구조의 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 개념화한 개념도이다.
도 22는 도 21에 도시된 터치 센서의 개념도가 적용될 수 있는 일 예에 따른 터치 센서의 구성도이다.
도 23은 브릿지(bridge) 구조의 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 개념화한 다른 개념도이다.
도 24는 도 23에 도시된 터치 센서의 개념도가 적용될 수 있는 일 예에 따른 터치 센서의 구성도이다.
도 25는 도 21에 도시된 터치 센서의 개념도가 적용될 수 있는 다른 예에 따른 터치 센서의 구성도이다.
도 26은 도 23에 도시된 터치 센서의 개념도가 적용될 수 있는 다른 예에 따른 터치 센서의 구성도이다.
도 27은 15 파이 도전봉으로 테스트하였을 때, 도 10에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치가 그립 상태와 플로팅 상태 각각에서 출력하는 로우 데이터이다.
도 28은 15 파이 도전봉으로 테스트하였을 때, 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치가 그립 상태와 플로팅 상태 각각에서 출력되는 로우 데이터이다.
도 29는 20 파이 도전봉으로 테스트하였을 때, 도 10에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치가 그립 상태와 플로팅 상태 각각에서 출력하는 로우 데이터이다.
도 30은 20 파이 도전봉으로 테스트하였을 때, 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치가 그립 상태와 플로팅 상태 각각에서 출력되는 로우 데이터이다.
도 31은 사람의 엄지 손가락으로 테스트하였을 때, 도 10에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치가 그립 상태와 플로팅 상태 각각에서 출력하는 로우 데이터이다.
도 32는 사람의 엄지 손가락으로 테스트하였을 때, 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치가 그립 상태와 플로팅 상태 각각에서 출력되는 로우 데이터이다.
도 33은 종래의 터치 입력 장치들이 플로팅 상태에 있을 때, 다중 객체에 의한 멀티 터치를 인식하는 못하는 것을 보여주는 도면이다.
도 34의 (a) 내지 (c)는, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치가 멀티 터치를 인식하는 것을 설명하기 위한 로우 데이터이다.
도 35는 종래의 터치 입력 장치들의 터치 표면에 크로스 터치와 제3의 터치를 함께 하였을 때, 제3의 터치가 인식되지 못하는 것을 보여주는 도면이다.
도 36의 (a) 내지 (c)는, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치가 크로스 터치와 제3의 터치를 인식하는 것을 설명하기 위한 로우 데이터이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 형태를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 형태는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 형태는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 형태에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 형태로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 형태 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 입력 장치를 설명한다. 이하에서는 정전용량 방식의 터치 센서(10)을 예시하나 임의의 방식으로 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 센서(10)에도 동일/유사하게 적용될 수 있다.
도 1은 일반적인 터치 입력 장치에서의 터치 센서(10, touch sensor) 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 터치 센서(10)는 소정의 형상의 패턴들을 포함하고, 소정의 패턴들은, 복수의 구동전극(TX0 내지 TXn) 및 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)을 포함할 수 있다.
터치 센서(10)의 동작을 위해, 복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)에 구동신호를 인가하는 구동부(12) 및 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)으로부터 터치 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 수신하여 터치 및 터치 위치를 검출하는 감지부(11)를 포함할 수 있다.
도 1에서는 터치 센서(10)의 복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)이 직교 어레이를 구성하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다. 여기서, n 및 m은 양의 정수로서 서로 같거나 다른 값을 가질 수 있으며 실시 형태에 따라 크기가 달라질 수 있다.
복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)은, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 구동전극(TX)은 제1축 방향으로 연장된 복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)을 포함하고 수신전극(RX)은 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향으로 연장된 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)을 포함할 수 있다.
복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)은, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 다른 이중층(2 layer)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 바(bar) 패턴일 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 다이아몬드(diamond) 패턴일 수 있다. 여기서, 복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)이 형성된 층이, 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)이 형성된 층 상에 배치될 수도 있고, 반대로 배치될 수도 있다. 이중층 사이에는 복수의 구동전극과 복수의 수신전극 사이의 단락을 막기 위한 절연층이 형성될 수 있다.
복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)을 포함하는 터치 센서(10)는, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 위/아래에 배치된 OCA와 함께 커버층(100)과 디스플레이 패널(200A) 사이에 배치될 수 있다(Add-on). 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 터치 센서(10)는 디스플레이 패널(200A)의 상면(예컨대, 디스플레이 패널(200A)의 인캡층(encapsulation layer)의 상면)에 직접 배치될 수 있다(on-cell). 한편, 복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)을 포함하는 터치 센서(10)는, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(200A) 내부(예컨대, 디스플레이 패널(200A)의 인캡층(encapsulation layer)과 유기발광층 사이)에 배치될 수 있다(in-cell).
도 4의 (a) 내지 (c)에서 디스플레이 패널(200A)은 리지드(Rigid) OLED 패널일 수도 있고, 플렉서블(Flexible) OLED 패널일 수 있다. 리지드 OLED 패널일 경우 인캡층과 TFT층은 글라스로 형성될 수 있고, 플렉서블 OLED 패널일 경우 인캡층은 박막(thin film)으로 형성되고, TFT층은 PI 필름으로 형성될 수 있다.
한편, 도 4의 (a) 내지 (c)에서 디스플레이 패널(200A)이 OLED 패널로 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 도 4의 (d) 내지 (f)에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(200B)은 LCD 패널일 수도 있다. LCD 패널의 특성 상, 디스플레이 패널(200B) 아래에는 백라이트유닛(BLU, 250)가 배치된다.
구체적으로, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 터치 센서(10)가 커버 윈도우 글라스(100)에 터치 센서(10)가 부착(Add-on)된 것일 수 있다. 여기서, 도면에 도시하지 않았지만, 터치 센서(10)가 커버 윈도우 글라스(100)의 상면에 필름 형태로 부착될 수도 있다. 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이, 터치 센서(10)가 디스플레이 패널(200B)의 컬러 필터 글래스(Color Filter Glass)에 형성(on-cell)될 수 있다. 여기서, 터치 센서(10)는 도면에 도시된 바와 같이 컬러 필터 글래스 상면에 형성된 것일 수도 있고, 도면에 도시하지 않았지만, 터치 센서(10)가 컬러 필터 글래스 하면에 형성될 수도 있다. 도 4의 (f)에 도시된 바와 같이, 터치 센서(10)가 TFT층(TFT array)에 형성될 수 있다(in-cell). 여기서, 터치 센서(10)는 도면에 도시된 바와 같이 TFT층(TFT array) 상면에 형성된 것일 수도 있고, 도면에 도시하지 않았지만, 터치 센서(10)가 TFT층(TFT array) 하면에 형성될 수도 있다. 또한, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 디스플레이 패널(200B)의 컬러 필터 글래스에 구동전극과 수신전극 중 하나가 형성되고, TFT층에 나머지 하나가 형성될 수도 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 복수의 구동전극(TX0 내지 TXn)과 복수의 수신전극 (RX0 내지 RXm)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper), 은나노(nano silver) 및 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현될 수 있다.
구동부(12)는 구동신호를 구동전극(TX0 내지 TXn)에 인가할 수 있다. 감지부(11)는 수신전극(RX0 내지 RXm)을 통해 구동신호가 인가된 구동전극(TX0 내지 TXn)과 수신전극(RX0 내지 RXm) 사이에 생성된 상호 정전용량(Cm: 14)의 변화량에 관한 정보를 포함한 감지신호를 수신함으로써 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다. 감지신호에는, 구동전극(TX)에 인가된 구동신호가 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 사이에 생성된 상호 정전용량(Cm: 14)에 의해 커플링된 신호뿐만 아니라 노이즈 신호도 포함한다. 노이즈 신호에는 디스플레이 노이즈 정보(예를 들어, Zebra noise), 디스플레이에 표시된 이미지의 변화에 따른 변화량 정보, 플로팅 상태에서 생성된 LGM 방해 신호(예를 들어, 마이너스 정전용량 변화량)의 정보를 포함할 수 있다.
감지부(11)는 각각의 수신전극(RX0 내지 RXm)과 스위치를 통해 연결된 수신기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 스위치는 해당 수신전극(RX)의 신호를 감지하는 시간구간에 온(on)되어서 수신전극(RX)으로부터 감지신호가 수신기에서 감지될 수 있도록 한다. 수신기는 증폭기(미도시) 및 증폭기의 부(-)입력단과 증폭기의 출력단 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 궤환 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 증폭기의 정(+)입력단은 그라운드(ground)에 접속될 수 있다. 또한, 수신기는 궤환 캐패시터와 병렬로 연결되는 리셋 스위치를 더 포함할 수 있다. 리셋 스위치는 수신기에 의해 수행되는 전류에서 전압으로의 변환을 리셋할 수 있다. 증폭기의 부입력단은 해당 수신전극(RX)과 연결되어 정전용량(Cm: 14)에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. 감지부(11)는 수신기를 통해 적분된 데이터를 디지털 데이터 값으로 변환하는 ADC(미도시: analog to digital converter)를 더 포함할 수 있다. 추후, 디지털 데이터는 프로세서(미도시)에 입력되어 터치 센서(10)에 대한 터치 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 감지부(11)는 수신기와 더불어, ADC 및 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(13)는 구동부(12)와 감지부(11)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(13)는 구동 제어신호를 생성한 후 구동부(12)에 전달하여 구동신호가 소정 시간에 미리 설정된 구동전극(TX)에 인가되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(13)는 감지 제어신호를 생성한 후 감지부(11)에 전달하여 감지부(11)가 소정 시간에 미리 설정된 수신전극(RX)으로부터 감지신호를 입력받아 미리 설정된 기능을 수행하도록 할 수 있다.
도 1에서 구동부(12) 및 감지부(11)는 터치 센서(10)에 대한 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 검출부(미도시)를 구성할 수 있다. 또한, 터치 검출부는 제어부(13)를 더 포함할 수 있다. 터치 검출부는 터치 센싱 IC(touch sensing Integrated Circuit) 상에 집적되어 구현될 수 있다. 터치 센서(10)에 포함된 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 예컨대 전도성 트레이스(conductive trace) 및/또는 회로 기판상에 인쇄된 전도성 패턴(conductive pattern)등을 통해서 터치 센싱 IC에 포함된 구동부(12) 및 감지부(11)에 연결될 수 있다. 터치 센싱 IC는 전도성 패턴이 인쇄된 회로 기판, 예컨대 터치 회로 기판(이하 터치 PCB로 지칭) 상에 위치할 수 있다. 실시 형태에 따라 터치 센싱 IC는 터치 입력 장치의 작동을 위한 메인보드 상에 실장되어 있을 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 구동전극(TX)과 수신전극(RX)의 교차 지점마다 소정의 정전용량(Cm)이 생성되며, 손가락과 같은 객체가 터치 센서(10)에 근접하는 경우 정전용량(Cm)의 값이 변화될 수 있다. 도 1에서 상기 정전용량은 상호 정전용량(Cm, mutual capacitance)을 나타낼 수 있다. 이러한 전기적 특성을 감지부(11)에서 감지하여 터치 센서(10)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1축과 제2축으로 이루어진 2차원 평면으로 이루어진 터치 센서(10)의 표면에 대한 터치의 여부 및/또는 그 터치 위치를 감지할 수 있다.
도 5 내지 도 6은 도 2 또는/및 도 3에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에서 LGM 방해 신호가 생성되는 이유를 설명하기 위한 출력 데이터이다.
도 5는 터치 입력 장치를 그립한 정상적인 상황에서 도 2 또는 도 3에 도시된 터치 입력 장치의 터치 표면의 특정 부분에 객체가 접촉된 경우에, 수신전극들(RX0 내지 RX33)을 통해 출력되는 감지신호를 디지털 값(또는 신호 레벨(signal level) 값)으로 변환한 데이터(data)를 도시한 것이며, 도 6은 터치 입력 장치가 플로팅된 상태에서 도 2 또는 도 3에 도시된 터치 입력 장치의 터치 표면의 상기 특정 부분에 객체가 접촉된 경우에, 수신전극들(RX0 내지 RX33)을 통해 출력되는 감지신호를 디지털 값(또는 신호 레벨(signal level) 값)으로 변환한 데이터를 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 정상적인 상황에서는 출력되는 디지털 값들 중에서 상대적으로 큰 값을 갖는 디지털 값들이 분포된 영역이 중앙 부분에 위치한다. 그런데, 도 6에 도시된 바와 같이, 플로팅 상태에서는 상기 중앙 부분에서의 디지털 값들이 도 5와 비교하여 전혀 다른 양상을 갖는다. 즉, 도 6에서 중앙 부분의 디지털 값들이 상당히 낮은 값을 갖는다. 이렇게 되면, 실제로는 사용자가 터치 입력 장치의 터치 표면에 한 번의 터치(또는 빅터치)가 이루어졌음에도 상기 터치 입력 장치는 상기 한 번의 터치가 이루어지지 않거나 둘 이상의 터치로 잘못 인식할 수 있다. 이는, 객체와 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량이 원인이다.
도 5와 같은 정상적인 상황은, 사용자가 터치 입력 장치를 그립(grip)한 상태에서 터치 입력 장치의 터치 표면을 손가락으로 터치한 상황으로서, 손가락이 정상적인 그라운드로 작용한다. 그리고, 도 6과 같은 플로팅 상태는, 터치 입력 장치가 바닥 또는 거치대(예를 들어, 자동차 내부의 거치대)에 놓여있는 상태에서 터치 입력 장치의 터치 표면을 사용자가 손가락으로 터치하여, 손가락이 정상적인 그라운드로 작용하지 못하는 상황을 예시한다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 도 6에 도시된 터치 입력 장치가 플로팅 상태에서 출력되는 디지털 값(또는 신호 레벨(signal level) 값)이 정상적인 상황에서 출력되는 디지털 값(또는 신호 레벨(signal level) 값)과 차이가 나는 이유를 구체적으로 설명한다.
도 7 내지 도 8은 이중층(2 layer)으로 구현된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치가 플로팅 상태에서 LGM 방해 신호가 생성되는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 이하의 설명에서 객체는 손가락 또는 스타일러스 등을 포함할 수 있다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 임의의 한 셀 영역(점선 영역내 포함되는 복수의 구동전극 및 복수의 수신전극을 포함)에서, 로우그라운드매스(LGM, Low Ground Mass, 이하 LGM으로 약칭한다.)일 때 감지되는 신호(이하, 'LGM 방해 신호'라 함)의 발생량이 상대적으로 많아지게 된다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 최종적으로 출력되는 감지신호와 대응되는 디지털 값이 작아지게 된다. 특히, 빅터치(big touch, 본원 발명에서는 엄지손가락의 터치 면적처럼 나머지 손가락의 터치 면적보다 넓은 면적을 가지는 경우를 빅터치로 정의한다.)의 경우에 LGM 방해 신호가 상대적으로 더 많아진다.
LGM 방해 신호는, 도 7 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 객체가 플로팅 상태의 터치 입력 장치의 터치 표면을 터치하게 되면, 구동전극과 수신전극 사이의 상호정전용량(△Cm)이 생성되는 것 이외에 객체와 구동전극(Tx) 및/또는 수신전극(Rx) 사이의 커플링 정전용량(C1, C2 또는 CLGM)에 의해 발생하게 된다.
도 9는 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)로 구성된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 도 1에 도시된 복수의 구동전극(TX0 내지 TXm)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RXm)이 하나의 층에 형성된다. 예를 들어, 하나의 장방형의 수신전극(Rx)에 인접하여 복수의 구동전극(Tx)들이 배치되는 세트가 다수의 행과 열 방향으로 배열될 수 있다. 여기서, 하나의 장방형의 수신전극(Rx)에 인접하는 구동전극(Tx)의 개수는 도면에 도시된 바와 같이 4개일 수도 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 구동전극(Tx)의 개수는 3개일 수도 있고, 2개일 수도 있으며, 5개 이상일 수도 있다. 또한, 구동전극(Tx)와 수신전극(Rx)가 반대로 구성될 수 있다.
도 9에 도시된 단일층 구조를 갖는 터치 센서(10)를 갖는 터치 입력 장치도 그립 상태와 플로팅 상태에 따라, 도 5와 도 6과 같이, 서로 다른 양상이 나타난다. 이는 플로팅 상태에서 객체가 로우그라운드매스(LGM)에 놓이는 것에 기인한다.
좀 더 구체적으로, 특정 구동전극을 통해 인가된 구동신호가 LGM 상태의 객체를 통해 상기 객체와 접촉된 복수의 수신전극(RX)들로 입력된다. 즉, LGM 상태의 객체가 전류 패스(path)를 형성한다. 따라서, 객체와 접촉되어 있는 수신전극들 각각에서 정상적인 터치 신호와 반대되는 부호를 갖는 LGM 방해 신호(-diff)가 출력된다. 여기서, LGM 방해 신호가 정상 터치 신호와 반대되는 부호를 갖는 이유는, 정상 터치 신호는 구동전극과 수신전극 사이에 소정의 상호 정전용량(Cm)이 형성된 상태에서 객체가 접촉하면 상호 정전용량(Cm)이 줄어들지만, LGM 방해 신호는 플로팅 상태에서 객체의 접촉으로 커플링 정전용량이 생성되는 것이므로, 서로 반대의 부호를 갖는다. 따라서, 플로팅 상태에서 발생하는 LGM 방해 신호는, 각 수신전극들을 통해 출력되는 감지신호에 대응되는 디지털 값(또는 신호 레벨(signal level) 값)을 저하시키는 요인으로 작용한다.
이하, 도 10과 도 12를 참조하여 좀 더 구체적인 단일층 구조의 터치 센서의 예들을 살펴보고, 각 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치가 플로팅 상태일 때, 출력되는 로우 데이터를 살펴보기로 한다.
도 10은 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)로 형성된 다른 일 예로서 일 부분만을 확대한 도면이다.
도 10을 참조하면, 터치 센서는 복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)을 포함한다. 복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)은 동일층에 행렬 형태로 배열된다.
복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper), 은나노(nano silver) 및 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현될 수 있다. 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)이 메탈 메쉬로 구현된 경우, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 연결된 배선도 메탈 메쉬로 구현될 수 있고, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 배선이 일체로 메탈 메쉬로 구현될 수도 있다. 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 배선이 일체로 메탈 메쉬로 구현된 경우, 전극과 배선 사이 및/또는 전극과 다른 전극 사이 등의 터치 위치를 감지하지 못하는 데드존(dead zone)이 적어져 터치 위치 검출의 민감도가 보다 향상될 수 있게 된다.
터치 센서는 복수의 수신전극(RX)을 기준으로 배열된다. 따라서, 이하에서는 B1 내지 B8 열에 복수로 배치된 수신전극(RX)들의 배열 구조를 먼저 설명한 후, 복수의 구동전극(TX)의 배열 구조를 설명한다.
복수의 수신전극(RX)은 복수의 열(B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8) 각각에 복수로 배열된다. 여기서, 복수의 구동전극(TX)은 수신전극(RX)들이 배열된 복수의 열(B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8) 사이사이, 제1 열(B1)의 외측, 제8 열(B8)의 외측에 형성된 복수의 열(A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9)에 복수로 배열된다.
복수의 수신전극(RX)의 각 수신전극(RX)을 기준으로, 양측에 인접한 2개의 구동전극(TX)이 동일하다. 즉, 각 수신전극(RX)을 기준으로 양측에 인접한 2개의 구동전극(TX)의 번호가 동일하다. 여기서, 2개의 구동전극(TX)이 동일하다 또는 2개의 구동전극(TX)의 번호가 동일하다는 의미는 배선을 통해 서로 전기적으로 연결된다는 의미이다.
터치 센서는, 복수의 수신전극(RX)과 복수의 구동전극(TX)이 소정 배열로 배치된 세트(set)를 하나 이상 포함한다. 복수의 세트가 열 방향으로 반복적으로 배열되어 구성될 수 있다.
하나의 세트(set)는 서로 다른 복수의 수신전극(Rx)을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 하나의 세트(set)는 16개의 제0 수신전극(RX0) 내지 제15 수신전극(RX15)을 포함할 수 있다. 16개의 수신전극(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7, RX8, RX9, RX10, RX11, RX12, RX13, RX14, RX15)은 소정 배열로 배치될 수 있다. 16개의 제0 수신전극(RX0) 내지 제15 수신전극(RX15)들은 열 방향으로 연속되는 2개의 행에 나눠서 배열된다. 따라서, 2개의 행 각각에는 8개의 수신전극들이 배치될 수 있다. 제1 행에는 0부터 7까지의 번호를 갖는 수신전극들이 RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7 순서로 좌측에서부터 우측으로 배열되고, 제2 행에는 8부터 15까지의 번호를 갖는 수신전극들이 RX15, RX14, RX13, RX12, RX11, RX10, RX9, RX8 순서로 좌측에서부터 우측으로 배열된다.
한편, 터치 센서는 복수의 구동전극(TX)을 포함하는데, 예를 들어, 복수의 구동전극(TX)은 제0 구동전극(TX0) 내지 제3 구동전극(TX3)을 포함할 수 있다. 여기서, 각 구동전극은 아래 배열 조건이 만족되도록 배치될 수 있다.
복수의 구동전극(TX)은 다음의 조건들을 만족하도록 배열된다. 1) 열 방향으로 연속되는 서로 다른 2개의 수신전극(RX0과 RX15)을 기준으로 좌측과 우측에 각각 1개의 구동전극(TX0)이 배치된다. 2) 열 방향으로 연속되는 서로 다른 2개의 수신전극(RX0과 RX15)을 기준으로 서로 마주보는 2개의 구동전극(TX0, TX0)은 같은 번호를 갖는다. 3) 열 방향으로 배열된 구동전극(TX)들은 서로 다른 번호를 갖고, 행 방향으로 배열된 구동전극(TX)들은 동일한 번호를 갖는다. 5) 각 세트의 양쪽 가장자리에 배열된 구동전극들의 길이(가로 길이)는, 다른 구동전극들의 길이(가로 길이)의 절반일 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니고, 길이가 동일할 수도 있다.
도 11의 (a)와 (b)는, 도 10에 도시된 터치 센서의 구조를 갖는 터치 입력 장치의 터치 표면의 특정 부분에 엄지 손가락과 같은 객체를 접촉시켰을 때, 터치 입력 장치에서 출력되는 로우 데이터(raw data)이다.
구체적으로, 도 11의 (a)는 도 10에 도시된 터치 센서의 구조를 갖는 터치 입력 장치가 그립된 상태일 때 출력되는 로우 데이터이고, 도 11의 (b)는 도 10에 도시된 터치 센서의 구조를 갖는 터치 입력 장치가 플로팅된 상태일 때 출력되는 로우 데이터이다.
도 11의 (a)와 (b)의 로우 데이터는, 다음과 같은 리맵(remap) 과정을 거쳐 도출되는 데이터일 수 있다. 도 10에 도시된 터치 센서의 복수의 구동전극들로 구동신호를 순차적으로 인가하면, 복수의 수신전극들 각각으로부터 소정의 감지신호가 출력된다. 출력되는 감지신호는 도 1에 도시된 감지부(11)에서 해당 감지신호에 대응되는 디지털 값(또는 신호 레벨 값)으로 변환되어 출력된다. 그리고, 도 1에 도시된 감지부(11)에서는 출력되는 디지털 값들을 터치 입력 장치의 터치 표면의 각 위치에 대응되도록 맵핑(mapping)한다. 이러한 맵핑 과정을 통해 도 11의 (a)와 (b)의 로우 데이터가 출력될 수 있다.
도 11의 (a)와 (b)의 로우 데이터에 기재된 숫자는 정수로 표현될 수 있는데, 해당 정수가 미리 설정된 기준 정수값(예를 들어, +65) 이상이면, 상기 터치 입력 장치의 터치 검출부는, 해당 숫자가 위치한 부분에 객체에 의한 터치가 된 것으로 판별(또는 인식)할 수 있다.
도 11의 (a)를 참조하면, 그립 상태(정상 상황)에서는 로우 데이터의 중간 부분에 분포된 데이터 값들이 다른 부분보다 상대적으로 큰 정수값을 갖는다. 반면, 도 11의 (b)를 참조하면, 플로팅 상태에서는 상기 중간 부분에 기재된 디지털 값들이 도 11의 (a)와 다른 양상을 보인다. 구체적으로, 상기 중간 부분이 전체적으로 도 11의 (a)와 비교하여 상대적으로 낮은 정수 값을 갖고, 심지어 중간 부분의 일 부분들은 음(-)의 값을 갖는다. 이는 플로팅 상태에서 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 것으로, 이러한 결과에 의해 상기 터치 입력 장치는 상기 중간 부분을 하나의 터치가 아니라 두개의 터치로 오인할 수도 있고, 상기 중간 부분에 어떠한 터치도 없는 것으로 오인할 수도 있다.
도 12는 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)으로 형성된 또 다른 일 예로서, 일 부분만을 확대한 도면이다.
도 12를 참조하면, 터치 센서는 복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)을 포함한다. 복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)은 동일층에 행렬 형태로 배열된다.
복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper), 은나노(nano silver) 및 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현될 수 있다. 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)이 메탈 메쉬로 구현된 경우, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 연결된 배선도 메탈 메쉬로 구현될 수 있고, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 배선이 일체로 메탈 메쉬로 구현될 수도 있다. 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 배선이 일체로 메탈 메쉬로 구현된 경우, 전극과 배선 사이 및/또는 전극과 다른 전극 사이 등의 터치 위치를 감지하지 못하는 데드존(dead zone)이 적어져 터치 위치 검출의 민감도가 보다 향상될 수 있게 된다.
터치 센서는 복수의 수신전극(RX)을 기준으로 배열된다. 따라서, 이하에서는 복수의 수신전극(RX)의 배열 구조를 먼저 설명하고, 복수의 구동전극(TX)의 배열 구조를 설명한다.
복수의 수신전극(RX)은 복수의 열(A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8) 각각에 복수로 배열된다. 여기서, 복수의 구동전극(TX)은 수신전극(RX)들이 배열된 복수의 열(A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8) 사이사이, 제1 열(A1)의 외측, 제8 열(A8)의 외측에 형성된 복수의 열 B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12)에 복수로 배열된다.
복수의 수신전극(RX)의 각 수신전극(RX)을 기준으로, 양측에 인접한 2개의 구동전극(TX)이 동일한 특징을 갖는다. 즉, 각 수신전극(RX)을 기준으로 양측에 인접한 2개의 구동전극(TX)의 번호가 동일하다. 여기서, 2개의 구동전극(TX)이 동일하다 또는 2개의 구동전극(TX)의 번호가 동일하다는 의미는 배선을 통해 서로 전기적으로 연결된다는 의미이다.
터치 센서는 복수의 수신전극(RX)과 복수의 구동전극(TX)이 소정 배열로 배치된 세트(set)를 하나 이상 포함한다. 복수의 세트가 행 방향 및 열 방향으로 반복적으로 배열되어 구성될 수 있다.
하나의 세트(set)는 서로 다른 복수의 수신전극(Rx)을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 하나의 세트(set)는 8개의 제0 수신전극(RX0) 내지 제7 수신전극(RX7)을 포함할 수 있다. 8개의 수신전극(RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5, RX6, RX7)은 소정 배열로 배치될 수 있다. 8개의 제0 수신전극(RX0) 내지 제8 수신전극(RX)들은 행 방향으로 연속되는 4개의 열(A1, A2, A3, A4)에 나눠서 배열된다. 따라서, 4개의 열 각각에는 2개의 수신전극들이 위에서부터 아래로 배치될 수 있다.
각 열에는 연속되는 번호를 갖는 복수의 수신전극들이 배치된다. 여기서, 홀수열(A1, A3)의 배열 순서와 짝수열(A2, A4)의 배열 순서는 정반대일 수 있다. 예를 들어, 제1 열(A1)에는 연속되는 번호를 갖는 수신전극들(RX0, RX1) 위에서부터 아래로 순차로 배열되고, 제2 열(A2)에는 연속되는 번호를 갖는 수신전극들(RX2, RX3) 아래에서부터 위로 순차로 배열되고, 제3 열(A3)에는 연속되는 번호를 갖는 수신전극들(RX4, RX5) 위에서부터 아래로 순차로 배열되고, 제4 열(A4)에는 연속되는 번호를 갖는 수신전극들(RX6, RX7) 아래에서부터 위로 순차로 배열된다. 여기서, 도면에 도시되지 않았지만, 하나의 세트에 포함된 서로 다른 복수의 수신전극들 행 또는 열 방향으로 순차적으로 배열되지 않고, 랜덤하게 배열될 수도 있다.
한편, 터치 센서는 복수의 구동전극(TX)을 포함하는데, 예를 들어, 복수의 구동전극(TX)은 제0 구동전극(TX0) 내지 제15 구동전극(TX15)을 포함할 수 있다. 여기서, 각 구동전극은 아래 배열 조건이 만족되도록 배치될 수 있다.
복수의 구동전극(TX)은 다음의 조건들을 만족하도록 배열된다. 1) 하나의 수신전극(RX)을 기준으로 좌측에 서로 다른 4개의 구동전극이 배열되고, 우측에 서로 다른 4개의 구동전극이 배열된다. 2) 각 수신전극(RX)을 기준으로 서로 마주보는 2개의 구동전극(TX)은 같은 번호를 갖는다. 3) 행 방향으로 동일 번호의 구동전극 3개가 연속적으로 배열된다. 4) 짝수번째 행의 수신전극(RX1)에 인접한 8개의 구동전극들은 홀수번째 행의 수신전극(RX0)에 인접한 8개의 구동전극과 대칭되도록 배열된다. 5) 각 세트의 양쪽 가장자리에 배열된 구동전극들과 각 세트의 중앙에 배열된 구동전극들의 길이(가로 길이)는, 다른 구동전극들의 길이(가로 길이)의 절반이다.
도 13은, 도 12에 도시된 터치 센서의 구조를 갖는 터치 입력 장치의 터치 표면의 특정 부분에 엄지 손가락과 같은 객체를 접촉시켰을 때의 로우 데이터(raw data)이다. 구체적으로, 도 13은 도 12에 도시된 터치 센서의 구조를 갖는 터치 입력 장치가 플로팅된 상태일 때의 로우 데이터이다.
도 13을 참조하면, 플로팅 상태에서 특정 부분에서 출력되는 디지털 값(또는 레벨 값)들이 다른 부분에 비해 상대적으로 큰 정수값을 갖는 것이 확인된다.
도 13에 도시된 로우 데이터를 도 11의 (b)에 도시된 로우 데이터와 비교해 보면, 플로팅 상태에서 도 12에 도시된 터치 센서의 구조가 도 10에 도시된 터치 센서의 구조보다 더 LGM 개선 효과가 있음을 확인할 수 있다.
도 14는 도 10과 도 12에 도시된 터치 센서의 LGM 성능을 대략적으로 비교한 그래프이다.
도 14를 참조하면, 도 10에 도시된 터치 센서는, 그립 상태에서는 터치 영역 내의 레벨 값들 중 상대적으로 큰 레벨 값들이 대략 +250의 값을 갖는데 반하여, 플로팅 상태에서는 상대적으로 큰 레벨 값들이 -100에서 +100 사이의 값을 갖는다.
한편, 도 12에 도시된 터치 센서는, 그립 상태에서는 터치 영역 내의 레벨 값들 중 상대적으로 큰 레벨 값들이 대략 +250의 레벨 값을 갖는데 반하여, 플로팅 상태에서는 상대적으로 큰 레벨 값들이 +70에서 +170 사이의 값을 갖는다.
도 14의 그래프에 따르면, 도 10에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치는 플로팅 상태에서 정확한 터치 여부 및 터치 위치를 인식하기 어렵지만, 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치는 플로팅 상태에서도 상대적으로 큰 레벨 값들이 +70 이상이므로, 상기 터치 입력 장치가 터치 여부 및 터치 위치를 인식하는데는 문제가 없다. 하지만, 플로팅 상태에서도 그립 상태처럼 상대적으로 큰 레벨 값들(+250)이 출력되도록 하거나, 그립 상태에서의 상대적으로 큰 레벨 값(+250)에 비슷하게 출력되도록 하는 것이, 상기 터치 입력 장치가 터치 여부 또는/및 터치 위치를 정확히 인식하는데 있어서 매우 중요하다.
이하에서는, 도 12의 터치 센서(1 layer)뿐만 아니라, 도 9 내지 도 10의 터치 센서(1 layer), 및 도 2 내지 도 3에 도시된 이중층(2 layer)의 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치가 플로팅 상태에서 출력되는 신호 레벨 값이 그립 상태에서 출력되는 신호 레벨 값과 동일 또는 유사하게 출력(Floating(final data))되도록 할 수 있는 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치를 도면들을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
단일층 또는 이중층 구조의 터치 센서가 도 4의 (a) 내지 (e)에 도시된 것들 중에 어느 하나인 경우에도 적용될 수 있다. 즉, 이하에서 설명할 방법은 현재 알려진 모든 구조의 터치 센서와 이를 포함하는 터치 입력 장치에 적용될 수 있다. 또한, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 이중층 구조의 터치 센서에서 복수의 구동전극과 복수의 수신전극 중 하나는 터치 표면과 디스플레이 패널 사이에 배치되고, 다른 하나는 디스플레이 패널 내부에 배치될 수 있다.
또한, 도 2, 도 3, 도 9, 도 10, 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에만 본 발명의 실시 형태가 적용되는 것은 아니며, 본 명세서에 도시되어 있지 않은 다른 단일층 또는 이중층 구조의 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에도 적용될 수 있다. 구체적인 다른 예를 들어, 도 15와 도 16에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에도 적용될 수 있다.
도 15는 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)으로 형성된 또 다른 일 예로서, 일 부분만을 확대한 도면이다.
도 15를 참조하면, 실시예에 따른 터치 센서는 복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)을 포함한다. 복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)은 행렬 형태로 배열된다.
복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper), 은나노(nano silver) 및 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현될 수 있다. 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)이 메탈 메쉬로 구현이 경우, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 연결된 배선도 메탈 메쉬로 구현될 수 있고, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 배선이 일체로 메탈 메쉬로 구현될 수도 있다. 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 배선이 일체로 메탈 메쉬로 구현된 경우, 전극과 배선 사이 및/또는 전극과 다른 전극 사이 등의 터치 위치를 감지하지 못하는 데드존(dead zone)이 적어져 터치 위치 검출의 민감도가 보다 향상될 수 있게 된다.
실시예에 따른 터치 센서는 복수의 구동전극(TX)을 기준으로 배열된다. 따라서, 이하에서는 B1 내지 B16 열에 복수로 배치된 구동전극(TX)들의 배열 구조를 먼저 설명하고, 복수의 수신전극(RX)의 배열 구조를 설명한다.
복수의 구동전극(TX)은 복수의 열(B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14, B15, B16) 각각에 복수로 배열된다. 여기서, 복수의 수신전극(RX)은 구동전극(TX)들이 배열된 복수의 열(B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14, B15, B16) 사이사이, 제1 열(B1)의 외측, 제16 열(B16)의 외측에 형성된 복수의 열(A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10, A11, A12, A13, A14, A15, A16)에 복수로 배열된다.
복수의 구동전극(TX)의 각 구동전극(TX)을 기준으로, 양측에 인접한 2개의 수신전극(RX)이 서로 다른 특징을 갖는다. 즉, 각 구동전극(TX)을 기준으로 양측에 인접한 2개의 수신전극(RX)의 번호가 서로 다르다. 여기서, 2개의 수신전극(RX)이 다르다 또는 2개의 수신전극(RX)의 번호가 다르다는 의미는 배선을 통해 서로 전기적으로 연결되지 않는다는 의미이다.
복수의 구동전극(TX)은 32개의 제0 구동전극(TX0) 내지 제31 구동전극(TX31)이 제1 배열로 배치된 제1 세트(set 1), 및 32개의 제0 구동전극(TX0) 내지 제31 구동전극(TX31)이 제2 배열로 배치된 제2 세트(set 2)를 포함한다.
제1 세트(set 1)는 행 방향으로 연속적으로 2개, 열방향으로 2개 구비될 수 있는데, 짝수번째 행에 위치한 제1 세트(set 1)는 홀수번째 행에 위치한 제1 세트(set 1)와 대칭될 수 있다.
제2 세트(set 2)는 행 방향으로 연속적으로 2개, 열 방향으로 2개 구비될 수 있는데, 짝수번째 행에 위치한 제2 세트(set 2)는 홀수번째 행에 위치한 제2 세트(set 2)와 대칭될 수 있다.
그리고, 복수의 제2 세트는, 복수의 제1 세트 일측에 배치될 수 있다.
제1 세트(set 1)의 제1 배열은, 32개의 제0 구동전극(TX0) 내지 제31 구동전극(TX31)이 행 방향으로 연속되는 4개의 열에 나눠서 배열된 것으로, 제1 열에는 0부터 7까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 순서로 위에서부터 아래로 배열되고, 제2 열에는 8부터 15까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX15, TX14, TX13, TX12, TX11, TX10, TX9, TX8 순서로 위에서부터 아래로 배열되고, 제3 열에는 16부터 23까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX16, TX17, TX18, TX19, TX20, TX21, TX22, TX23 순서로 위에서부터 아래로 배열되고, 제4 열에는 24부터 31까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX31, TX30, TX29, TX28, TX27, TX26, TX25, TX24 순서로 위에서부터 아래로 배열된다.
제2 세트(set 2)의 제2 배열은, 32개의 제0 구동전극(TX0) 내지 제31 구동전극(TX31)이 행 방향으로 연속되는 4개의 열에 나눠서 배열된 것으로, 제1 열에는 16부터 23까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX16, TX17, TX18, TX19, TX20, TX21, TX22, TX23 순서로 위에서부터 아래로 배열되고, 제2 열에는 24부터 31까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX31, TX30, TX29, TX28, TX27, TX26, TX25, TX24 순서로 위에서부터 아래로 배열되고, 제3 열에는 0부터 7까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 순서로 위에서부터 아래로 배열되고, 제4 열에는 8부터 15까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX15, TX14, TX13, TX12, TX11, TX10, TX9, TX8) 순서로 위에서부터 아래로 배열된다.
한편, 실시 예에 따른 터치 센서는 복수의 수신전극(RX)을 포함하는데, 예를 들어, 복수의 수신전극(RX)은 제0 수신전극(RX0) 내지 제15 수신전극(RX15)을 포함할 수 있다. 여기서, 각 수신전극은 아래 배열 조건이 만족되도록 배치될 수 있다.
복수의 수신전극(RX)은 다음의 조건들을 만족하도록 배열된다. 1) 열 방향으로 연속되는 서로 다른 8개의 구동전극(TX)들을 기준으로 좌측에 1개의 수신전극과 우측에 1개의 수신전극이 배치된다. 2) 열 방향으로 연속되는 서로 다른 8개의 구동전극(TX)들을 기준으로 서로 마주보는 2개의 수신전극(RX)은 서로 다른 번호를 갖는다. 3) 열 방향으로 서로 다른 2개의 수신전극(RX)들이 배열되고, 행 방향으로 서로 다른 8개의 수신전극(RX)들이 반복적으로 배열된다. 5) 양측 가장자리에 열 방향을 따라 배열된 수신전극들의 길이(가로 길이)는, 다른 수신전극들의 길이(가로 길이)와 동일할 수도 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 다른 수신전극들의 길이(가로 길이)의 절반일 수 있다.
도 16은 도 1에 도시된 터치 센서(10)가 단일층(1 layer)으로 형성된 또 다른 일 예로서, 일 부분만을 확대한 도면이다.
도 16을 참조하면, 실시 예에 따른 터치 센서는 복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)을 포함한다. 복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)은 행렬 형태로 배열된다.
복수의 구동전극(TX)과 복수의 수신전극(RX)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper), 은나노(nano silver) 및 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현될 수 있다. 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)이 메탈 메쉬로 구현이 경우, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 연결된 배선도 메탈 메쉬로 구현될 수 있고, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 배선이 일체로 메탈 메쉬로 구현될 수도 있다. 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)과 배선이 일체로 메탈 메쉬로 구현된 경우, 전극과 배선 사이 및/또는 전극과 다른 전극 사이 등의 터치 위치를 감지하지 못하는 데드존(dead zone)이 적어져 터치 위치 검출의 민감도가 보다 향상될 수 있게 된다.
실시 예에 따른 터치 센서는 복수의 구동전극(TX)을 기준으로 배열된다. 따라서, 이하에서는 B1 내지 B16 열에 복수로 배치된 구동전극(TX)들의 배열 구조를 먼저 설명하고, 복수의 수신전극(RX)의 배열 구조를 설명한다.
복수의 구동전극(TX)은 복수의 열(B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14, B15, B16) 각각에 복수로 배열된다. 여기서, 복수의 수신전극(RX)은 구동전극(TX)들이 배열된 복수의 열(B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14, B15, B16) 사이사이, 제1 열(B1)의 외측, 제16 열(B16)의 외측에 형성된 복수의 열(A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10, A11, A12, A13, A14, A15, A16)에 복수로 배열된다.
복수의 구동전극(TX)의 각 구동전극(TX)을 기준으로, 양측에 인접한 2개의 수신전극(RX)이 서로 다른 특징을 갖는다. 즉, 각 구동전극(TX)을 기준으로 양측에 인접한 2개의 수신전극(RX)의 번호가 서로 다르다. 여기서, 2개의 수신전극(RX)이 다르다 또는 2개의 수신전극(RX)의 번호가 다르다는 의미는 배선을 통해 서로 전기적으로 연결되지 않는다는 의미이다.
복수의 구동전극(TX)은 32개의 제0 구동전극(TX0) 내지 제31 구동전극(TX31)이 제1 배열로 배치된 세트(set)를 포함한다. 여기서, 세트는, 복수로 행 방향 및 열 방행으로 반복적으로 배열될 수 있다. 짝수번째 행에 위치한 세트(set)는 홀수번째 행에 위치한 세트(set)와 대칭될 수 있다.
각 세트(set)의 제1 배열은, 32개의 제0 구동전극(TX0) 내지 제31 구동전극(TX31)이 행 방향으로 연속되는 4개의 열을 따라 배열된 것으로, 제1 열에는 0부터 7까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX0, TX1, TX2, TX3, TX4, TX5, TX6, TX7 순서로 위에서부터 아래로 배열되고, 제2 열에는 8부터 15까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX15, TX14, TX13, TX12, TX11, TX10, TX9, TX8 순서로 위에서부터 아래로 배열되고, 제3 열에는 16부터 23까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX16, TX17, TX18, TX19, TX20, TX21, TX22, TX23 순서로 위에서부터 아래로 배열되고, 제4 열에는 24부터 31까지의 번호를 갖는 구동전극들이 TX31, TX30, TX29, TX28, TX27, TX26, TX25, TX24 순서로 위에서부터 아래로 배열된다.
한편, 실시 예에 따른 터치 센서는 복수의 수신전극(RX)을 포함하는데, 예를 들어, 복수의 수신전극(RX)은 제0 수신전극(RX0) 내지 제31 수신전극(RX31)을 포함할 수 있다. 여기서, 각 수신전극은 아래 배열 조건이 만족되도록 배치될 수 있다.
복수의 수신전극(RX)은 다음의 조건들을 만족하도록 배열된다. 1) 열 방향으로 연속되는 서로 다른 8개의 구동전극(TX)들을 기준으로 좌측에 1개의 수신전극과 우측에 1개의 수신전극이 배열된다. 2) 열 방향으로 연속되는 서로 다른 8개의 구동전극(TX)들을 기준으로 서로 마주보는 2개의 수신전극(RX)은 서로 다른 번호를 갖는다. 3) 열 방향으로 서로 다른 2개의 수신전극들이 배열되고, 행 방향으로 서로 다른 16개의 수신전극들이 반복적으로 배열된다. 4) 양측 가장자리에 열 방향을 따라 배열된 수신전극들의 길이(가로 길이)는, 다른 수신전극들의 길이(가로 길이)와 동일할 수도 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 다른 수신전극들의 길이(가로 길이)의 절반일 수 있다.
도 17는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 개념화한 하나의 예시적인 개념도이다.
도 17를 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서는 복수의 구동전극(TX0 내지 TX7)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RX7)을 포함한다. 여기서, 복수의 구동전극(TX0 내지 TX7)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RX7)는 도 10 또는 도 12에 도시된 바와 같이 단일층에 형성될 수도 있고, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 이중층에 형성된 것일 수도 있다.
복수의 구동전극(TX0 내지 TX7)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RX7)을 포함하는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서는, 복수의 구동전극(TX0 내지 TX7)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RX7) 사이에 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들과 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드들을 포함한다.
예컨대, 도 17에서 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들은 (Tx0, Rx0), (Tx0, Rx1), (Tx0, Rx2), (Tx0, Rx3), (Tx1, Rx4), (Tx1, Rx5), (Tx1, Rx6), (Tx1, Rx7), (Tx2, Rx0), (Tx2, Rx1), (Tx2, Rx2), (Tx2, Rx3), (Tx3, Rx4), (Tx3, Rx5), (Tx3, Rx6), (Tx3, Rx7), (Tx4, Rx0), (Tx4, Rx1), (Tx4, Rx2), (Tx4, Rx3), (Tx5, Rx4), (Tx5, Rx5), (Tx5, Rx6), (Tx5, Rx7), (Tx6, Rx0), (Tx6, Rx1), (Tx6, Rx2), (Tx6, Rx3), (Tx7, Rx4), (Tx7, Rx5), (Tx7, Rx6), (Tx7, Rx7)이다.
상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)을 액티브 수신전극(Active Rx)로 명명할 수 있다.
상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호에는 객체의 터치에 의한 정전용량 변화량에 관한 정보뿐만 아니라 노이즈 정보를 포함한다. 여기서, 노이즈 정보는, 디스플레이 노이즈(예를 들어, Zebra noise) 정보, 디스플레이 패널에 표시되는 이미지 변화에 따른 변화량 정보, 및 플로팅 상태에서 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량 정보를 포함한다. 따라서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)들로부터 수신된 감지신호가 소정의 레벨 값으로 변환되어 출력 시, 출력되는 레벨 값은 상호 정전용량 변화량의 정보와 상기 노이즈 정보가 반영된 것이다.
한편, 도 17에서 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들은 (Tx0, Rx4), (Tx0, Rx5), (Tx0, Rx6), (Tx0, Rx7), (Tx1, Rx0), (Tx1, Rx1), (Tx1, Rx2), (Tx1, Rx3), (Tx2, Rx4), (Tx2, Rx5), (Tx2, Rx6), (Tx2, Rx7), (Tx3, Rx0), (Tx3, Rx1), (Tx3, Rx2), (Tx3, Rx3), (Tx4, Rx4), (Tx4, Rx5), (Tx4, Rx6), (Tx4, Rx7), (Tx5, Rx0), (Tx5, Rx1), (Tx5, Rx2), (Tx5, Rx3), (Tx6, Rx4), (Tx6, Rx5), (Tx6, Rx6), (Tx6, Rx7), (Tx7, Rx0), (Tx7, Rx1), (Tx7, Rx2), (Tx7, Rx3)이다.
상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)을 더미 수신전극(Dummy Rx)으로 명명할 수 있다. 더미 수신전극은 터치 센서 내에서 복수의 수신전극과 독립적으로 구비된 구성일 수 있고, 복수의 수신전극들 중 일부의 수신전극들이 특정 상황과 조건에서 더미 수신전극으로 이용될 수도 있다.
상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호에는 객체의 터치에 의한 정전용량 변화량에 관한 정보는 포함되지 않고, 노이즈 정보만을 포함한다.
따라서, 이러한 터치 센서를 갖는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호(제1 감지신호)에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호(제2 감지신호)를 차감함으로써, 상기 노이즈 정보를 제거하고, 객체의 터치에 의한 정전용량 변화량에 관한 정보를 얻을 수 있다. 따라서, 터치 입력 장치가 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호에서 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호를 차감한 최종 감지신호에 대응되는 디지털 값(또는 신호 레벨 값)은 객체의 터치에 의한 정전용량 변화량에 관한 정보에 기초한 값이 된다. 결국, 터치 입력 장치가 플로팅 상태에 있더라도 그립된 상태에서 출력된 디지털 값과 동일 또는 거의 유사한 디지털 값이 출력될 수 있다.
여기서, 좀 더 바람직하게는, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호(제1 감지신호)에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호(제2 감지신호)와 미리 설정된 팩터(factor)를 곱한 것을 차감할 수도 있다. 상기 팩터를 제2 감지신호에 곱하는 이유는, 액티브 채널(active channel)과 더미 채널(dummy channel)의 구성상 차이로 인해 생길 수 있는 감지신호의 크기 변화를 보상하기 위함이다. 예를 들어, 상기 팩터는 0.8과 같은 미리 설정될 값을 가질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 팩터의 값은 설계에 따라 달라질 수 있다.
이하, 구체적인 예시를 도 18 내지 도 24를 참조하여 설명한다.
도 18은 도 12에 도시된 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 개념화한 개념도이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서는 복수의 구동전극(TX0 내지 TX7)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RX7)를 포함한다. 복수의 수신전극(RX0 내지 RX7) 중 적어도 일부가 더미 수신전극(Dummy Rx)으로 이용된다. 여기서, 복수의 수신전극(RX0 내지 RX7) 중 어떤 수신전극들이 더미 수신전극으로 이용되는지는, 구동신호가 인가되는 구동전극에 따라 결정된다.
예를 들어, 제0 구동전극(TX0)에 구동신호가 인가된 경우, 복수의 수신전극들(Rx0 내지 Rx7) 중 제4 수신전극(Rx4), 제5 수신전극(Rx5), 제6 수신전극(Rx6) 및 제7 수신전극(Rx7)이 더미 수신전극으로 이용된다. 다시 말해, 제0 구동전극(Tx0)에 구동신호가 인가된 경우, 제4, 5, 6, 7 수신전극들(Rx4, Rx5, Rx6, Rx7)은 제0 구동전극(Tx0)와 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 수신전극이 되고, 제0, 1, 2, 3 수신전극들(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)은 제0 구동전극(Tx0)과 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 수신전극이 된다.
만약, 제1 구동전극(Tx1)에 구동신호가 인가된다면, 제4, 5, 6, 7 수신전극들(Rx4, Rx5, Rx6, Rx7)은 제1 구동전극(Tx1)과 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 수신전극이 되고, 제0, 1, 2, 3 수신전극들(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)은 제1 구동전극(Tx1)과 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 수신전극이 된다.
이러한 터치 센서를 갖는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호를 차감함으로써, 노이즈 정보, 특히 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 제거할 수 있다. 여기서, 터치 센서를 갖는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호에 미리 설정된 팩터(factor)를 곱한 것을 차감할 수도 있다.
도 19은 도 12에 도시된 터치 센서의 복수의 수신전극들 중 더미 수신전극으로 이용되는 전극들을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 19을 참조하면, 제1 구동전극(Tx1)에 구동신호가 인가된 경우, 제4, 5, 6, 7 수신전극들(Rx4, Rx5, Rx6, Rx7)이 제1 구동전극(Tx1)과 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 수신전극들(Active Rx)이 되고, 제0, 1, 2, 3 수신전극들(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)이 제1 구동전극(Tx1)과 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 더미 수신전극들(Dummy Rx)이 된다.
액티브 Rx들(Rx4, Rx5, Rx6, Rx7)로부터 출력되는 감지신호에는, 객체의 터치에 의한 정전용량 변화량에 관한 정보뿐만 아니라 노이즈 정보를 포함한다. 여기서, 노이즈 정보는, 디스플레이 노이즈(예를 들어, Zebra noise) 정보, 디스플레이 패널에 표시되는 이미지 변화에 따른 변화량 정보, 및 플로팅 상태에서 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량 정보를 포함한다. 따라서, 액티브 Rx들(Rx4, Rx5, Rx6, Rx7)로부터 출력되는 감지신호가 터치 입력 장치의 터치 검출부에서 소정의 레벨 값으로 변환되어 출력 시, 출력되는 레벨 값은 상호 정전용량 변화량의 정보와 상기 노이즈 정보가 반영된다.
반면, 더미 Rx들 Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)로부터 출력되는 감지신호에는, 객체의 터치에 의한 정전용량 변화량에 관한 정보는 거의 없고, 상기 노이즈 정보만을 포함한다.
도 20은 도 12에 도시된 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에서 출력되는 로우 데이터의 예시적인 도면이다.
도 20의 (a)에 도시된 로우 데이터는 도 13에 도시된 로우 데이터와 동일하다. 즉, 도 13에 도시된 로우 데이터는 도 12에 도시된 터치 센서에서 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드들의 각 수신전극들(Active Rx)로부터 출력되는 감지신호에 기초한 로우 데이터이고, 도 20의 (b)는 도 12에 도시된 터치 센서에서 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드들의 각 수신전극들(Dummy Rx)로부터 출력되는 감지신호에 기초한 로우 데이터이다.
도 20의 (c)는 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Active Rx)로부터 출력되는 감지신호에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Dummy Rx)으로부터 출력되는 감지신호를 차감하였을 때의 로우 데이터이다.
도 20의 (c)의 로우 데이터를 도 20의 (a)와 비교해보면, 도 20의 (c)의 로우 데이터에서 실제 객체에 의한 터치가 이뤄진 터치 영역 내의 디지털 값(또는 레벨 값)들이 도 20의 (a)의 해당 부분의 디지털 값(또는 레벨 값)보다 상대적으로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 즉, 터치 영역의 중심 부분이 대략 +250 이상의 레벨 값을 가지게 됨을 확인할 수 있어서, 터치 입력 장치가 플로팅 상태에서도 그립 상태와 동일 또는 유사한 레벨 값들을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
별도의 로우 데이터를 도시하지 않았지만, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Active Rx)로부터 출력되는 감지신호에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Dummy Rx)으로부터 출력되는 감지신호에 미리 설정된 팩터(factor)를 곱한 것을 차감한 로우 데이터도 도 20의(c)와 유사할 것을 예상된다.
도 21는 브릿지(Bridge) 구조의 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 개념화한 개념도이다.
도 21를 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서는 복수의 구동전극(TX0 내지 TX7)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RX3)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서는 복수의 더미 수신전극(DRx0 내지 DRx3)을 포함한다.
복수의 구동전극(TX0 내지 TX7)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RX3) 사이에는 상호 정전용량(Cm)이 형성되지만, 복수의 구동전극(TX0 내지 TX7)과 복수의 더미 수신전극(DRx0 내지 DRx3) 사이에는 상호 정전용량(Cm)이 형성되지 않는다. 여기서, 실제로는 복수의 구동전극(TX0 내지 TX7)과 복수의 더미 수신전극(DRx0 내지 DRx3) 사이에는 미미하게 상호 정전용량이 형성될 수 있지만, 터치 여부 검출 시 미미한 상호 정전용량은 무시될 수 있다.
이러한 터치 센서를 갖는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호를 차감함으로써, 노이즈 정보, 특히 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 제거할 수 있다. 여기서, 터치 센서를 갖는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호와 미리 설정된 팩터를 곱한 것을 차감할 수도 있다.
도 22은 도 21에 도시된 터치 센서의 개념도가 적용될 수 있는 일 예에 따른 터치 센서의 구성도이다.
도 22을 참조하면, 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2, Tx3)이 가로 방향으로 평행하게 배열되고, 복수의 수신전극(Rx0, R1)이 세로 방향으로 평행하게 배열된다.
복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2, Tx3)과 복수의 수신전극(Rx0, R1) 각각은 다이아몬드 형상으로, 인접한 두 개의 구동전극 및 인접한 두 개의 수신전극은 전도성 연결부를 통해 서로 전기적으로 연결된다.
복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2, Tx3)과 복수의 수신전극(Rx0, R1)은 메탈메쉬로 구현될 수 있다. 여기서, 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2, Tx3)들을 연결하는 전도성 연결부도 메탈메쉬로 구현될 수 있다. 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2, Tx3)들을 연결하는 전도성 연결부도 메탈메쉬로 구현될 수 있고, 전도성 트레이스로도 구현될 수 있다.
복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2, Tx3)과 복수의 수신전극(Rx0, R1) 각각은 내부에 전기적으로 절연된 더미패턴(Dummy pattern)을 갖는다. 더미패턴은 각 수신전극과 구동전극의 베이스 정전용량을 줄이기 위해 형성된 것일 수 있다. 메탈메쉬로 각 구동전극의 패턴과 수신전극의 패턴을 형성한 후, 각 패턴에서 내부의 일 부분의 메탈메쉬를 끊어서 더미패턴을 형성할 수 있다.
복수의 더미 수신전극(DRx0, DRx1)은 복수의 수신전극(Rx0, Rx1) 내부의 더미패턴들이 전기적으로 연결된 것일 수 있다. 복수의 수신전극(Rx0, Rx1)은 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2, Tx3)과 매우 인접하여 있기 때문에, 상호 정전용량(Cm)이 형성되지만, 복수의 더미 수신전극(DRx0, DRx1)은 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2, Tx3)과 상대적으로 떨어져 위치하므로 상호 정전용량(Cm)이 무시할 정도로 작게 형성된다.
도 23은 브릿지(Bridge) 구조의 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 개념화한 다른 개념도이다.
도 23을 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서는 복수의 구동전극(TX0 내지 TX3)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RX7)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서는 복수의 더미 구동전극(DTx0 내지 DTx3)을 포함한다.
복수의 구동전극(TX0 내지 TX3)과 복수의 수신전극(RX0 내지 RX7) 사이에는 상호 정전용량(Cm)이 형성되지만, 복수의 더미 구동전극(DTX0 내지 DTX3)과 복수의 수신전극(Rx0 내지 Rx7) 사이에는 상호 정전용량(Cm)이 형성되지 않는다. 여기서, 실제로는 복수의 더미 구동전극(DTX0 내지 DTX3)과 복수의 수신전극(Rx0 내지 Rx7) 사이에는 미미하게 상호 정전용량이 형성될 수 있지만, 터치 여부 검출 시 미미한 상호 정전용량은 무시될 수 있다.
이러한 터치 센서를 갖는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치는, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호를 차감함으로써, 노이즈 정보, 특히 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 제거할 수 있다. 여기서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)로부터 출력되는 감지신호에서, 상호 정전용량(Cm)을 형성하지 않는 노드(node)들의 각 수신전극(Rx)으로부터 출력되는 감지신호에 미리 설정된 팩터(factor)를 곱한 것을 차감할 수도 있다.
도 24는 도 23에 도시된 터치 센서의 개념도가 적용될 수 있는 일 예에 따른 터치 센서의 구성도이다.
도 24를 참조하면, 복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)이 가로 방향으로 평행하게 배열되고, 복수의 구동전극(Tx0, Tx1)이 세로 방향으로 평행하게 배열된다.
복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)과 복수의 구동전극(Tx0, Tx1) 각각은 다이아몬드 형상으로, 인접한 두 개의 구동전극 및 인접한 두 개의 수신전극은 전도성 연결부를 통해 서로 전기적으로 연결된다.
복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)과 복수의 구동전극(Tx0, Tx1)은 메탈메쉬로 구현될 수 있다. 여기서, 복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)들을 연결하는 전도성 연결부도 메탈메쉬로 구현될 수 있다. 복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)들을 연결하는 전도성 연결부도 메탈메쉬로 구현될 수 있고, 전도성 트레이스로도 구현될 수 있다.
복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)과 복수의 구동전극(Tx0, Tx1) 각각은 내부에 전기적으로 절연된 더미패턴(Dummy pattern)을 갖는다. 더미패턴은 각 수신전극과 구동전극의 베이스 정전용량을 줄이기 위해 형성된 것일 수 있다. 메탈메쉬로 각 구동전극의 패턴과 수신전극의 패턴을 형성한 후, 각 패턴에서 내부의 일 부분의 메탈메쉬를 끊어서 더미패턴을 형성할 수 있다.
복수의 더미 구동전극(DTx0, DTx1)은 복수의 구동전극(Tx0, Tx1) 내부의 더미패턴들이 전기적으로 연결된 것일 수 있다. 복수의 구동전극(Tx0, Tx1)은 복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2, Rx3)과 매우 인접하여 있기 때문에, 상호 정전용량(Cm)이 형성되지만, 복수의 더미 구동전극(DTx0, DTx1)은 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2, Tx3)과 상대적으로 떨어져 위치하므로 상호 정전용량(Cm)이 무시할 정도로 작게 형성된다.
도 25는 도 21에 도시된 터치 센서의 개념도가 적용될 수 있는 다른 예에 따른 터치 센서의 구성도이다.
도 25를 참조하면, 복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)이 가로 방향으로 평행하게 배열되고, 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, TX2)이 세로 방향으로 평행하게 배열된다. 여기서, 가로와 세로 방향으로 바뀌어도 무방하다.
복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)과 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2) 각각은 바(bar) 형상이다.
복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)은 제1 층에 형성되고, 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)은 제2 층에 형성된다. 제1 층과 제2 층은 동일 평면 상에 배치되지 않는다. 예를 들어, 제2 층 상에 제1 층이 배치될 수 있다. 제1 층과 제2 층 사이에는 절연층이 배치될 수 있다.
복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)과 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)은 메탈메쉬 또는 전도성 금속으로 구현될 수 있다.
도 25에 도시된 터치 센서는, 복수의 더미 수신전극(DRx0, DRx1, DRx2)를 포함한다. 복수의 더미 수신전극(DRx0, DRx1, DRx2)은 복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)의 형성된 층에 함께 형성되며, 복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2) 사이사이에 하나의 더미 수신전극(DRx0, DRx1, DRx2)이 배치될 수 있다.
각 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)은 각 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)과 오버랩되는 제1 영역과 각 더미 수신전극(DRx0, DRx1, DRx2)과 오버랩되는 제2 영역을 포함한다. 여기서, 제1 영역의 면적은 제2 영역의 면적보다 크게 형성된다. 특히, 제2 영역의 면적은 가능한 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 더미 수신전극과 구동전극 사이의 상호 정전용량을 최대한 줄이기 위함이다. 또는, 수신전과 더미 수신전극의 형상이 동일한 조건에서, 각 구동전극에서 수신전극과 겹치는 제1 영역의 폭은, 더미 수신전극과 겹치는 제2 영역의 폭보다 크게 설계될 수도 있다.
복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)은 복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)과 겹치는 영역이 상대적으로 많기 때문에, 상대적으로 큰 상호 정전용량(Cm)이 형성되지만, 복수의 더미 수신전극(DRx0, DRx1, DRx2)은 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)과 상대적으로 작게 오버랩되므로, 이 둘 사이의 상호 정전용량(Cm)은 무시할 정도로 작게 형성된다.
도 26은 도 23에 도시된 터치 센서의 개념도가 적용될 수 있는 다른 예에 따른 터치 센서의 구성도이다.
도 26을 참조하면, 복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)이 세로 방향으로 평행하게 배열되고, 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, TX2)이 가로 방향으로 평행하게 배열된다. 여기서, 가로와 세로 방향으로 바뀌어도 무방하다.
복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)과 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2) 각각은 바(bar) 형상이다.
복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)은 제1 층에 형성되고, 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)은 제2 층에 형성된다. 제1 층과 제2 층은 동일 평면 상에 배치되지 않는다. 예를 들어, 제2 층 상에 제1 층이 배치될 수 있다. 제1 층과 제2 층 사이에는 절연층이 배치될 수 있다.
복수의 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)과 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)은 메탈메쉬 또는 전도성 금속으로 구현될 수 있다.
도 26에 도시된 터치 센서는, 복수의 더미 구동전극(DTx0, DTx1, DTx2)를 포함한다. 복수의 더미 구동전극(DTx0, DTx1, DTx2)은 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)의 형성된 층에 함께 형성되며, 복수의 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2) 사이사이에 하나의 더미 구동전극(DTx0, DTx1, DTx2)이 배치될 수 있다.
각 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)은 각 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)과 오버랩되는 제1 영역과 각 더미 구동전극(DTx0, DTx1, DTx2)과 오버랩되는 제2 영역을 포함한다. 여기서, 제1 영역의 면적은 제2 영역의 면적보다 크게 형성된다. 특히, 제2 영역의 면적은 가능한 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 더미 구동전극과 수신전극 사이의 상호 정전용량을 최대한 줄이기 위함이다. 또는, 수신전극들의 형상이 동일한 조건에서, 구동전극과 수신전극과 겹치는 제1 영역의 폭은, 더미 구동전극과 수신전극이 겹치는 제2 영역의 폭보다 크게 설계될 수도 있다.
각 구동전극(Tx0, Tx1, Tx2)은 각 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)과 겹치는 영역이 상대적으로 많기 때문에, 상대적으로 큰 상호 정전용량(Cm)이 형성되지만, 각 더미 구동전극(DTx0, DTx1, DTx2)은 각 수신전극(Rx0, Rx1, Rx2)과 상대적으로 작게 오버랩되므로, 이 둘 사이의 상호 정전용량(Cm)은 무시할 정도로 작게 형성된다.
본 출원인은, 도 10에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치를 그립 상태와 플로팅 상태에서 각각 15 파이의 직경을 갖는 도전봉으로 테스트를 하였을 때, 각 상태에서의 로우 데이터들을 얻을 수 있었다. 얻은 로우 데이터가 도 27에 도시되어 있는데, 도 27의 좌측 로우 데이터가 그립 상태이고, 도 27의 우측 로우 데이터가 플로팅 상태이다. 도 27의 좌우 로우 데이터를 비교해보면, 플로팅 상태에서 발생되는 LGM 방해 신호에 의해 터치 영역의 레벨 값들이 현저히 낮아진 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 출원인은, 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치를 그립 상태와 플로팅 상태에서 각각 15 파이의 직경을 갖는 도전봉으로 테스트를 하였고, 도 20의 (a) 내지 (c)에서 설명한 바와 같이, 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에서 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호를 차감하여 각 상태에서의 로우 데이터들을 얻을 수 있었다. 얻은 로우 데이터가 도 28에 도시되어 있는데, 도 28의 좌측 로우 데이터가 그립 상태이고, 도 28의 우측 로우 데이터가 플로팅 상태이다. 도 28의 좌우 로우 데이터를 비교해보면, 그립 상태와 플로팅 상태에서 터치 영역 내의 레벨 값들의 편차가 도 27과 비교하여 상당히 낮은 것을 확인할 수 있다.
나아가 본 출원인은, 도 10에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치를 그립 상태와 플로팅 상태에서 각각 20 파이의 직경을 갖는 도전봉으로 테스트를 하였을 때, 각 상태에서의 로우 데이터들을 얻을 수 있었다. 얻은 로우 데이터가 도 29에 도시되어 있는데, 도 29의 좌측 로우 데이터가 그립 상태이고, 도 29의 우측 로우 데이터가 플로팅 상태이다. 도 29의 좌우 로우 데이터를 비교해보면, 플로팅 상태에서 발생되는 LGM 방해 신호에 의해 터치 영역의 레벨 값들이 현저히 낮아진 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 출원인은, 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치를 그립 상태와 플로팅 상태에서 각각 15 파이의 직경을 갖는 도전봉으로 테스트를 하였고, 도 20의 (a) 내지 (c)에서 설명한 바와 같이, 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에서 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호를 차감하여 각 상태에서의 로우 데이터들을 얻을 수 있었다. 얻은 로우 데이터가 도 30에 도시되어 있는데, 도 30의 좌측 로우 데이터가 그립 상태이고, 도 30의 우측 로우 데이터가 플로팅 상태이다. 도 30의 좌우 로우 데이터를 비교해보면, 그립 상태와 플로팅 상태에서 터치 영역 내의 레벨 값들의 편차가 작고, 심지어 플로팅 상태에서의 레벨 값이 더 크게 나온 부분도 있는 것을 확인할 수 있다.
더 나아가 본 출원인은, 도 10에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치를 그립 상태와 플로팅 상태에서 각각 실제 사람의 엄지 손가락으로 테스트를 하였을 때, 각 상태에서의 로우 데이터들을 얻을 수 있었다. 얻은 로우 데이터가 도 31에 도시되어 있는데, 도 31의 좌측 로우 데이터가 그립 상태이고, 도 31의 우측 로우 데이터가 플로팅 상태이다. 도 31의 좌우 로우 데이터를 비교해보면, 플로팅 상태에서 발생되는 LGM 방해 신호에 의해 터치 영역의 레벨 값들이 현저히 낮아진 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 출원인은, 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치를 그립 상태와 플로팅 상태에서 각각 15 파이의 직경을 갖는 도전봉으로 테스트를 하였고, 도 20의 (a) 내지 (c)에서 설명한 바와 같이, 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에서 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호를 차감하여 각 상태에서의 로우 데이터들을 얻을 수 있었다. 얻은 로우 데이터가 도 32에 도시되어 있는데, 도 32의 좌측 로우 데이터가 그립 상태이고, 도 32의 우측 로우 데이터가 플로팅 상태이다. 도 32의 좌우 로우 데이터를 비교해보면, 그립 상태와 플로팅 상태에서 터치 영역 내의 레벨 값들의 편차가 거의 없음을 확인할 수 있다.
앞서 상술한 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치는, 플로팅 상태에서도 둘 이상의 멀티 터치를 판별할 수 있는 특유의 이점이 있다.
도 33는 종래의 터치 입력 장치들이 플로팅 상태에 있을 때, 다중 객체에 의한 멀티 터치를 인식하는 못하는 것을 보여주는 도면이다.
도 33의 상황은, 예시적으로, 종래의 터치 입력 장치가 자동차 내의 거치대에 장착된 상태에서 사용자가 두 손가락을 터치 입력 장치의 터치 표면에 접촉한 경우를 예정할 수 있다.
종래의 터치 입력 장치들은, 도 33의 좌측 도면과 같이 2개의 멀티 터치 중 하나의 터치를 인식하지 못하거나, 도 33의 우측 도면과 같이 사용자는 2개의 터치를 하였지만 이를 터치 입력 장치가 3개 또는 4개의 다중 터치로 인식하였다.
도 34의 (a)는 도 3과 같은 이중층의 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치를 플로팅 상태에 놓이게 한 후에 멀티 터치를 하였을 때의 로우 데이터이다. 도 34의 (a)를 참조하면, 플로팅 상태에서 발생하는 LGM 방해 신호에 의해서 멀티 터치된 영역들의 레벨 값이 상대적으로 낮다. 만약, 터치 여부를 판별하는 기준 레벨 값이 65로 설정된 경우, 상대적으로 위에 터치된 부분은 터치로 인식되지 못하고, 상대적으로 아래에 터치된 부분만 터치로 인식될 것이어서, 2개의 터치 중 하나가 인식되지 못하는 현상이 발생된다.
도 34의 (b)는 도 10에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치를 플로팅 상태에 놓이게 한 후에 멀티 터치를 하였을 때의 로우 데이터이다. 도 34의 (b)를 참조하면, 플로팅 상태에서 발생하는 LGM 방해 신호에 의해서 멀티 터치된 영역들의 레벨 값이 상대적으로 낮은 부분이 존재하게 된다. 만약, 터치 여부를 판별하는 기준 레벨 값이 65로 설정된 경우, 3개 이상의 터치가 존재하는 것으로 인식될 것이다.
도 34의 (c)는 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에, 도 20의 (a) 내지 (c)에서 설명한 바와 같이, 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에서 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호를 차감하는 방법을 적용하였을 때, 상기 터치 입력 장치를 플로팅 상태에 놓이게 한 후에 멀티 터치를 하였을 때의 로우 데이터이다. 도 34의 (c)를 참조하면, 멀티 터치된 2 부분에서 상대적으로 큰 양(+)의 레벨 값들이 출력되기 때문에, 터치 입력 장치는 사용자의 멀티 터치를 정확하게 멀티 터치로 인식할 수 있다.
또한, 앞서 상술한 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치는, 크로스 터치(Cross Touch)와 함께 터치된 제3의 터치(3rd Touch)를 판별할 수 있는 특유의 이점이 있다.
도 35은 종래의 터치 입력 장치들의 터치 표면에 크로스 터치와 제3의 터치를 함께 하였을 때, 제3의 터치가 인식되지 못하는 것을 보여주는 도면이다.
종래의 터치 입력 장치들은, 도 35의 좌우 도면과 같이 왼손의 두 손가락에 의한 2개의 크로스 터치와 오른손의 한 손가락에 의한 제3 터치 중에서, 제3 터치를 인식하지 못하였다.
도 36의 (a)는 도 3과 같은 이중층의 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에 크로스 터치와 제3 터치를 하였을 때의 로우 데이터이다. 도 36의 (a)를 참조하면, 제3 터치와 대응되는 동그라미 영역에서의 레벨 값이 크로스 터치된 부분들과 비교하여 상대적으로 낮았다. 따라서, 터치 입력 장치가 제3 터치를 인식하지 못한다.
도 36의 (b)는 도 10에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에 크로스 터치와 제3 터치를 하였을 때의 로우 데이터이다. 도 36의 (b)를 참조하면, 제3 터치와 대응되는 동그라미 영역에서의 레벨 값이 크로스 터치된 부분들과 비교하여 상대적으로 낮았다. 따라서, 터치 입력 장치가 제3 터치를 인식하지 못한다.
도 36의 (c)는 도 12에 도시된 터치 센서를 갖는 터치 입력 장치에 도 20의 (a) 내지 (c)에서 설명한 바와 같이, 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에서 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 수신전극으로부터 출력되는 감지신호를 차감하는 방법을 적용하였을 때, 상기 터치 입력 장치에 크로스 터치와 제3 터치를 하였을 때의 로우 데이터이다. 도 36의 (c)를 참조하면, 크로스 터치된 두 부분에서 상대적으로 큰 양(+)의 레벨 값들이 출력되고, 제3 터치와 대응되는 동그라미 영역에서도 상대적으로 큰 양(+)의 레벨 값들이 출력됨을 확인할 수 있다. 즉, 터치 입력 장치는 크로스 터치와 함께 제3 터치 모두를 인식할 수 있다.
이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (29)

  1. 터치 표면을 갖는 터치 입력 장치에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치되고, 복수의 구동전극, 복수의 수신전극 및 복수의 더미 수신전극을 포함하는 터치 센서; 및
    상기 터치 센서의 상기 복수의 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에 기초하여 상기 터치 표면으로 입력된 객체의 터치 위치를 검출하는 터치 검출부;를 포함하고,
    상기 터치 검출부는, 상기 복수의 수신전극 중 임의의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호에서 상기 복수의 더미 수신전극 중 상기 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 더미 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호를 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출하는, 터치 입력 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 감지신호는, 상기 소정의 구동전극과 상기 소정의 수신전극 사이의 상호 정전용량 변화량의 정보 및 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 제2 감지신호는, 상기 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 노이즈 정보는, 상기 객체와 상기 소정의 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 포함하는, 터치 입력 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치된 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 노이즈 정보는, 상기 디스플레이 패널의 디스플레이 노이즈 정보 및 상기 디스플레이 패널에서의 표시되는 이미지의 변환에 의한 노이즈 정보를 포함하는, 터치 입력 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 터치 센서는 상기 복수의 구동전극이 배치되는 제1층과 상기 복수의 수신전극이 배치되는 제2층을 포함하고,
    상기 복수의 더미 수신전극은 상기 제2층에 배치되고, 상기 복수의 수신전극과 전기적으로 절연되도록 배치되고,
    상기 구동전극은 상기 수신전극과 오버랩되는 제1 영역과 상기 더미 수신전극과 오버랩되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 제2 영역보다 큰, 터치 입력 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 구동전극과 상기 복수의 수신전극은 각각은 다이아몬드 패턴을 갖고,
    상기 더미 수신전극은 상기 수신전극의 다이아몬드 패턴 내부에 배치된 더미패턴인, 터치 입력 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 검출부는, 상기 제2 감지신호에 미리 설정된 팩터를 곱한 것을 상기 제1 감지신호에서 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출하는, 터치 입력 장치.
  7. 터치 표면을 갖는 터치 입력 장치에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치되고, 복수의 구동전극, 복수의 수신전극 및 복수의 더미 구동전극을 포함하는 터치 센서; 및
    상기 터치 센서의 상기 복수의 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에 기초하여 상기 터치 표면으로 입력된 객체의 터치 위치를 검출하는 터치 검출부;를 포함하고,
    상기 터치 검출부는, 상기 복수의 수신전극 중 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호에서, 상기 복수의 수신전극 중 소정의 더미 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호를 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출하는, 터치 입력 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 감지신호는, 상기 소정의 구동전극 및 상기 소정의 수신전극 사이의 상호 정전용량 변화량의 정보 및 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 제2 감지신호는, 상기 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 노이즈 정보는, 상기 객체와 상기 소정의 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 포함하는, 터치 입력 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치된 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 노이즈 정보는, 상기 디스플레이 패널의 디스플레이 노이즈 정보 및 상기 디스플레이 패널에서의 표시되는 이미지의 변환에 의한 노이즈 정보를 포함하는, 터치 입력 장치.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 터치 센서는 상기 복수의 구동전극이 배치되는 제1층과 상기 복수의 수신전극이 배치되는 제2층을 포함하고,
    상기 복수의 더미 구동전극은 상기 제1층에 배치되고, 상기 복수의 구동전극과 전기적으로 절연되도록 배치되고,
    상기 수신전극은 상기 구동전극과 오버랩되는 제1 영역과 상기 더미 구동전극과 오버랩되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 제2 영역보다 큰, 터치 입력 장치.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 구동전극과 상기 복수의 수신전극은 각각은 다이아몬드 패턴을 갖고,
    상기 더미 구동전극은 상기 구동전극의 다이아몬드 패턴 내부에 배치된 더미패턴인, 터치 입력 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 터치 검출부는, 상기 제2 감지신호에 미리 설정된 팩터를 곱한 것을 상기 제1 감지신호에서 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출하는, 터치 입력 장치.
  13. 터치 표면을 갖는 터치 입력 장치에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치된 복수의 구동전극 및 복수의 수신전극을 포함하는 터치 센서; 및
    상기 터치 센서의 상기 복수의 수신전극으로부터 출력되는 감지신호에 기초하여 상기 터치 표면으로 입력된 객체의 터치 위치를 검출하는 터치 검출부;를 포함하고,
    상기 터치 검출부는, 상기 복수의 수신전극 중 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호에서 상기 복수의 수신전극 중 상기 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 다른 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호를 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출하는, 터치 입력 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 감지신호는, 상기 소정의 구동전극 및 상기 소정의 수신전극 사이의 상호 정전용량 변화량의 정보 및 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 제2 감지신호는, 상기 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 노이즈 정보는, 상기 객체와 상기 소정의 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 포함하는, 터치 입력 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치된 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 노이즈 정보는, 상기 디스플레이 패널의 디스플레이 노이즈 정보 및 상기 디스플레이 패널에서의 표시되는 이미지의 변환에 의한 노이즈 정보를 포함하는, 터치 입력 장치.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 구동전극과 상기 복수의 수신전극은 동일층에 서로 전기적으로 절연되도록 배치된, 터치 입력 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 소정의 구동전극과 상기 다른 소정의 수신전극 사이에는, 상기 소정의 구동전극과 전기적으로 연결되지 않은 구동전극이 적어도 하나 이상 배치된, 터치 입력 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 터치 검출부는, 상기 제2 감지신호에 미리 설정된 팩터를 곱한 것을 상기 제1 감지신호에서 차감하여 상기 터치 표면으로 입력된 상기 객체의 터치 위치를 검출하는, 터치 입력 장치.
  19. 제 1 항, 제 7 항, 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치된 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 터치 센서는 상기 터치 표면과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치된, 터치 입력 장치.
  20. 제 1 항, 제 7 항, 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치된 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 터치 센서는 상기 디스플레이 패널 내부에 배치된, 터치 입력 장치.
  21. 제 1 항, 제 7 항, 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치된 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 터치 센서의 상기 복수의 구동전극과 상기 복수의 수신전극 중 어느 하는 상기 터치 표면과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되고, 다른 하나는 상기 디스플레이 패널 내부에 배치된, 터치 입력 장치.
  22. 제 1 항, 제 7 항, 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 표면 아래에 배치된 커버층;
    상기 커버층 아래에 배치된 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 터치 센서는 상기 커버층에 부착된, 터치 입력 장치.
  23. 복수의 구동전극;
    상기 복수의 구동전극과 전기적으로 절연되고, 상기 복수의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 복수의 수신전극; 및
    상기 복수의 구동전극 및 상기 복수의 수신전극과 전기적으로 절연되고, 상기 복수의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하지 않는 복수의 더미 수신전극;을 포함하고,
    상기 복수의 구동전극 중 소정의 구동전극을 통해 구동신호가 인가 시, 상기 복수의 수신전극 중 소정의 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호는, 상기 소정의 구동전극과 상기 소정의 수신전극 사이의 상호 정전용량 변화량의 정보 및 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 복수의 더미 수신전극 중 소정의 더미 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호는, 상기 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 노이즈 정보는, 객체와 상기 소정의 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 포함하는, 터치 센서.
  24. 복수의 구동전극;
    상기 복수의 구동전극과 전기적으로 절연된 복수의 더미 구동전극; 및
    상기 복수의 구동전극 및 상기 복수의 더미 구동전극과 전기적으로 절연되고 상기 복수의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하고, 상기 복수의 더미 구동전극과 상기 상호 정전용량을 형성하지 않는 복수의 수신전극;을 포함하고,
    상기 복수의 수신전극 중 소정의 수신전극은 제1 감지신호와 제2 감지신호를 출력하되,
    상기 제1 감지신호는, 상기 소정의 수신전극과 상기 복수의 구동전극 중 소정의 구동전극 사이의 상호 정전용량 변화량의 정보 및 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 제2 감지신호는, 상기 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 노이즈 정보는, 객체와 상기 소정의 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 포함하는, 터치 센서.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 복수의 구동전극이 배치되는 제1층과 상기 복수의 수신전극이 배치되는 제2층을 포함하고,
    상기 복수의 더미 수신전극은 상기 제2층에 배치되고,
    상기 구동전극은 상기 수신전극과 오버랩되는 제1 영역과 상기 더미 수신전극과 오버랩되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 제2 영역보다 큰, 터치 센서.
  26. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 복수의 구동전극과 상기 복수의 수신전극은 각각은 다이아몬드 패턴을 갖고,
    상기 더미 수신전극은 상기 수신전극의 다이아몬드 패턴 내부에 배치된 더미패턴인, 터치 센서.
  27. 복수의 구동전극; 및
    상기 복수의 구동전극과 전기적으로 절연된 복수의 수신전극;을 포함하고,
    상기 복수의 구동전극 중 소정의 구동전극을 통해 구동신호가 인가 시, 상기 복수의 수신전극 중에서 상기 소정의 구동전극과 상호 정전용량을 형성하는 제1 수신전극으로부터 출력되는 제1 감지신호는, 상기 소정의 구동전극과 상기 제1 수신전극 사이의 상호 정전용량 변화량의 정보 및 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 복수의 수신전극 중에서 상기 소정의 구동전극과 상기 상호 정전용량을 형성하지 않는 제2 수신전극으로부터 출력되는 제2 감지신호는, 상기 노이즈 정보를 포함하고,
    상기 노이즈 정보는, 객체와 상기 소정의 구동전극 사이의 커플링에 의해 발생되는 LGM 방해 신호에 의한 마이너스(-) 정전용량 변화량의 정보를 포함하는, 터치 센서.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 복수의 구동전극과 상기 복수의 수신전극은 동일층에 서로 전기적으로 절연되도록 배치된, 터치 센서.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 소정의 구동전극과 상기 제2 수신전극 사이에는, 상기 소정의 구동전극과 전기적으로 연결되지 않은 구동전극이 적어도 하나 이상 배치된, 터치 센서.
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