KR20150113669A

KR20150113669A - 좌표입력장치

Info

Publication number: KR20150113669A
Application number: KR1020140037990A
Authority: KR
Inventors: 최대규
Original assignee: (주) 엔피홀딩스
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-10-08

Abstract

본 발명은 좌표입력장치에 관한 것이다. 본 발명의 좌표입력장치는 좌표 입력을 감지하기 위한 도전성 센서 패턴 레이어; 도전성 센서 패턴 레이어와 전기적으로 결합하여 좌표를 입력하는 오브젝트; 및 도전성 센서 패턴 레이어로부터 형성되는 자기장을 도전성 센서의 일측 방향으로 집속시키기 위해 도전성 센서의 패턴을 따라 형성되는 마그네틱 레이어를 포함한다. 본 발명의 좌표입력장치를 이용하면 마그네틱 코어를 이용하여 터치가 이루어지는 전방으로 자기장을 집속시킴으로써 터치 감지를 위한 신호가 강화되어 터치 센싱 효율이 향상된다. 특히 손가락의 터치를 감지하기 위한 터치스크린 패널에 마그네틱 코어를 사용하면, 정전 터치의 센싱 능력이 강화됨으로써 터치스크린 패널은 디스플레이 패널의 후면에 배치될 수 있다. 그러므로 터치스크린 패널은 ITO와 같은 투명전극을 사용하여 제조하지 않아도 되므로 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 대면적의 터치스크린 장치의 제조도 용이하다. 또한 EMR 방식의 디지타이저에 마그네틱 코어를 사용하면, 스타일리서의 터치 센싱 능력이 강화됨으로써 터치 감지효율 및 터치 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한 마그네틱 코어를 통해 터치 감지를 위한 신호가 강화되기 때문에 휴대용 기기의 배터리 소비를 줄일 수 있다.

Description

좌표입력장치{COORDINATES INPUT APPARATUS}

본 발명은 좌표입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손가락 또는 스타일러스 펜에 의해 터치가 이루어지는 위치를 검출할 수 있는 좌표입력장치에 관한 것이다.

디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다. 하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는 바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다. 특히 모바일 컴퓨팅 환경에서는 키보드와 마우스와 같은 입력장치가 적합하지 않아 새로운 정보 입력 방식이 요구되었다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치스크린 장치가 개발되었다.

도 1은 손가락 터치 인식이 가능한 휴대용 기기를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 휴대용 기기의 계층 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 터치스크린 장치는 전자수첩, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다. 특히 터치스크린 장치는 휴대용 기기(10)에 사용되면서 크게 손가락(1)의 터치를 감지할 수 있는 장치와 손가락이 아닌 터치용 펜의 터치를 감지할 수 있는 장치로 구분된다.

손가락(1)의 터치를 감지할 수 있는 터치스크린 장치(터치스크린 패널)는 접촉된 부분을 감지하는 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 표면 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분되며, 최근에는 정전용량 방식이 우수한 터치감도, 멀티 터치 지원, 높은 내구성으로 주류 기술로 자리 잡았다.

정전용량 방식은 수동 소자중에 하나인 커패시터(capacitor:축전기 또는 콘덴서)의 충방전 특성을 이용하는 방식이다. 커패시터는 내부에 전하를 충전할 수 있고, 직류의 흐름을 차단하고 교류를 통과시키는 특성이 있다. 터치스크린 패널(14)에 사용하는 capacitive sensor는 인체의 접촉으로 생성되는 정전용량을 감지하는 센서이다. 사람의 손가락(1)처럼 정전용량을 가지는 물체가 센서에 닿게 되면 두 전극 사이에 형성된 전계의 변화를 측정한다. 정전용량 방식은 표면형(Surface)과 투영형(Projected)으로 나눌수 있지만 현재는 대부분 투영형(PCAP, Projected Capacitive)을 사용한다. PCAP 방식에도 투명 전도성 물질인 ITO(Indium Tin Oxide)를 사용한 방식이 사용되고, 기판의 종류에 따라 유리(Glass), 필름(Film), 일체형(Intergated)방식으로 나뉜다. PCAP 방식은 다시 Self-Capacitive 방식과 Mutual-Capacitive 방식으로 나눌수 있고, 전극 소재에 따라서 ITO와 Metal로 구분되기도 한다. PCAP 방식은 멀티 터치 구현이 용이한 장점이 있다.

이러한 터치스크린 패널(14)은 휴대용 기기(10)에 구비되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 맨 아래 층부터 메인회로기판(19), 백라이트 유닛(18), 디스플레이 패널(16), 터치스크린 패널(14) 및 커버 윈도우 글라스(12) 순으로 적층된다. 즉, 터치스크린 패널(14)은 손가락(1)의 정전용량을 감지해야 하므로 디스플레이 패널(16)보다 상부에 위치한다. 그러므로 정전용량 감지를 위한 센서는 매우 미세하게 형성된 Metal Mesh 또는 ITO와 같은 투명한 전도성 물질로 형성된다.

도 3은 컴퓨터에 연결하여 사용하는 EMR 방식의 디지타이저를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 최근 손가락이 아닌 터치용 펜인 스타일러스(40)(Stylus)를 이용한 터치 기능이 하드웨어 차별화에 중요한 요인으로 부각되고 있다. 스타일러스(40)를 이용한 터치 기술은 크게 Passive 방식, Active 방식, EMR(Electromagnetic Resonance) 방식 등으로 나눈다. Passive 방식은 별도의 위치검출장치인 디지타이저(30)(digitizer)가 필요하지 않고, 기존 터치 제품에 그대로 사용할 수 있다. 이 방식은 스타일러스가 단순히 손가락 역할을 대신하기 때문에 별도의 건전지나 코일을 사용하지 않고 손가락에서 발생하는 정전용량과 유사하게 만들기 위해서 5mm이상의 두꺼운 팁(tip)을 사용한다. Active 방식은 Passive 방식과 동일하게 별도의 디지타이저(30)가 필요하지 않고, 기존 터치 제품에 그대로 사용할 수 있다. 이 방식은 스타일러스(40)에 건전지나 코일이 내장되어 있어 손가락과 유사한 정전용량을 만들 수 있는데, 팁을 작게(1mm 이하) 형성할 수 있다. Passive 방식과 Active 방식은 손가락과 스타일러스(40)를 구분할 수 없어 근접감지(proximity sensing) 이나 팜 리젝션(palm rejection) 기능이 불가능하다. 반면에 EMR 방식은 전자기 방식으로 평면 센서그리드(sensor grid)를 가진 별도의 디지타이저를 이용하며, 디지타이저 표면에 접촉되는 퍽(puck) 또는 스타일러스 사이에서 발생되는 공진 신호를 이용하여 터치 위치를 검출하는 방식이다. 이 방식은 손가락과 스타일러스를 구분할 수 있어 근접감지(proximity sensing) 이나 팜 리젝션(palm rejection) 기능이 가능하다. 또한 여러 단계의 터치 압력을 구분할 수 있는 스타일러스를 작은 사이즈로 구현할 수 있는 장점이 있어 널리 사용되고 있다.

EMR 방식을 이용한 위치 검출 장치는 컴퓨터(20)와 연결하여 위치를 검출하는 디지타이저(30)와 터치용 펜인 스타일러스(40)로 구성된다. 스타일러스(40)에는 특정한 주파수에서 공진하는 공진회로가 구비된다. 디지타이저(30)는 아날로그 데이터를 디지털 형식으로 변환시키는 장치를 의미하는데 스타일러스(20)에 의해 접촉되는 위치의 좌표를 판독하여 컴퓨터에 설계도면이나 도형 등을 입력하는 데 사용되는 장치를 말한다. 도면에서는 도시하지 않았으나, 일반적으로 디지타이저(10)는 기판에 폐곡선 형태로 구비된 구동코일과 감지코일이 구비되고, 스타일러스(40)에 구비된 공진회로는 구동코일을 통해서 송신되는 특정 주파수의 신호에 공진하여 유도 기전력을 발생시킨다. 구동코일에서 송신되는 특정 주파수의 신호가 멈추면, 공진회로에 의해 발생된 유도 기전력으로부터 전자파를 발생시키고, 이를 다시 디지타이저(30)의 감지코일에서 수신함으로써 스타일러스(40)에 의해 터치된 좌표를 인식할 수 있다.

도 4는 손가락 및 스타일러스 펜의 인식이 가능한 휴대용 기기를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 휴대용 기기의 계층 구조를 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 최근에 사용되는 휴대용 기기(50)는 손가락(1) 및 스타일러스(40)의 터치를 모두 감지할 수 있도록 터치스크린 패널(54)과 디지타이저 패널(30)이 함께 구비된다. 휴대용 기기(50)는 일반적으로 맨 아래 층부터 메인회로기판(59), 백라이트 유닛(58), 디스플레이 패널(56), 터치스크린 패널(54) 및 보호층인 커버 윈도우 글라스(52) 순으로 적층된다. 다시 말해, 디스플레이 패널(56)의 상부에는 손가락 터치를 감지하기 위한 터치감지 패널(54)이 구비되고, 디스플레이 패널(56)의 하부에는 스타일러스(40)의 터치 위치를 검출하기 위한 EMR 방식의 디지타이저 패널(30)이 구비된다.

다시 도 2 및 도 5를 참조하면, 휴대용 기기(10, 50)는 여러 패널이 결합되어 형성되기 때문에 완성품의 전체 두께가 두꺼워지는 단점이 있다. 그리하여 디지타이저 패널(30) 및 터치스크린 패널(54)에서 형성되는 자기장은 여러 패널들에서 발생되는 노이즈에 의해 송신되는 신호가 영향을 받게 될 수 있고, 터치 감지 패널의 상부에 적층된 여러 패널들을 통과하여 송신 신호가 전달되지 못하여 터치 센싱 효율이 떨어지는 단점이 발생한다. 터치 센싱 효율이 떨어지면 손가락 또는 스타일러스에 의해 터치되는 터치 위치 좌표를 정확하게 검출하지 못하는 단점이 발생한다.

본 발명의 목적은 마그네틱 코어를 이용하여 자기장을 집속시킴으로써 손가락 또는 스타일러스의 터치 감지 효율을 향상시킬 수 있는 좌표입력장치를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 좌표입력장치에 관한 것이다. 본 발명의 좌표입력장치는 좌표 입력을 감지하기 위한 도전성 센서 패턴 레이어; 상기 도전성 센서 패턴 레이어와 전기적으로 결합하여 좌표를 입력하는 오브젝트; 및 상기 도전성 센서 패턴 레이어로부터 형성되는 자기장을 상기 도전성 센서의 일측 방향으로 집속시키기 위해 상기 도전성 센서의 패턴을 따라 형성되는 마그네틱 레이어를 포함한다.

그리고 상기 좌표입력장치는 상기 오브젝트의 터치에 의해 정전용량값이 변화하여 터치 위치를 감지할 수 있는 터치스크린 장치이다.

또한 상기 좌표입력장치는 공진회로를 갖는 상기 오브젝트의 터치 위치를 감지할 수 있는 디지타이저 장치이다.

그리고 상기 좌표입력장치는 정전용량값의 변화 및 공진회로를 갖는 오브젝트의 터치를 함께 감지할 수 있다.

또한 상기 마그네틱 레이어는 마그네틱 코어 형태로 상기 도전성 센서 패턴 레이어와 동일면에 구비되거나 서로 다른 면에 구비된다.

그리고 상기 마그네틱 레이어는 상기 도전성 센서 패턴 레이어의 패턴을 따라 전체 또는 부분적으로 형성된다.

또한 상기 도전성 센서 패턴 레이어는 전도성 물질을 포함하는 와이어로 구성된다.

그리고 상기 와이어는 전도성 물질로 이루어진 도선; 및 상기 도선의 외주면을 감싸도록 형성된 절연층으로 구성된다.

본 발명의 좌표입력장치를 이용하면 마그네틱 코어를 이용하여 터치가 이루어지는 전방으로 자기장을 집속시킴으로써 터치 감지를 위한 신호가 강화되어 터치 센싱 효율이 향상된다. 특히 손가락의 터치를 감지하기 위한 터치스크린 패널에 마그네틱 코어를 사용하면, 정전 터치의 센싱 능력이 강화됨으로써 터치스크린 패널은 디스플레이 패널의 후면에 배치될 수 있다. 그러므로 터치스크린 패널은 ITO와 같은 투명전극을 사용하여 제조하지 않아도 되므로 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 대면적의 터치스크린 장치의 제조도 용이하다. 또한 EMR 방식의 디지타이저에 마그네틱 코어를 사용하면, 스타일리서의 터치 센싱 능력이 강화됨으로써 터치 감지효율 및 터치 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한 마그네틱 코어를 통해 터치 감지를 위한 신호가 강화되기 때문에 휴대용 기기의 배터리 소비를 줄일 수 있다.

도 1은 손가락 터치 인식이 가능한 휴대용 기기를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 휴대용 기기의 계층 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 컴퓨터에 연결하여 사용하는 EMR 방식의 디지타이저를 도시한 도면이다.
도 4는 손가락 및 스타일러스 펜의 인식이 가능한 휴대용 기기를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 휴대용 기기의 계층 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 EMR방식의 디지타이저로 이용되는 좌표입력장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따라 정전방식의 터치스크린 패널로 이용되는 좌표입력장치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따라 EMR방식의 디지타이저 및 정전방식의 터치스크린 패널로 이용되는 좌표입력장치를 도시한 도면이다.
도 9는 베이스 기판의 하면에 마그네틱 코어가 구비된 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 베이스 기판의 상면에 마그네틱 코어가 구비된 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 마그네틱 코어와 도전성 센서 패턴 레이어가 베이스 기판의 서로다른 면에 구비된 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 마이크로 와이어를 이용한 좌표입력장치를 도시한 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 마이크로 와이어의 구조를 도시한 도면이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 6은 본 발명에 따라 EMR방식의 디지타이저로 이용되는 좌표입력장치를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 좌표입력장치(100)는 EMR 방식의 스타일러스(40)의 터치를 감지하기 위한 디지타이저로 이용되며, 베이스 기판(110), 도전성 센서 패턴 레이어를 이루는 도전성 센서 패턴(120) 및 마그네틱 레이어를 이루는 마그네틱 코어(150)로 구성된다. 베이스 기판(110)은 도전성 센서 패턴(120)을 장착하기 위한 구성이다. 베이스 기판(110)은 입력수단으로 손가락 또는 스타일러스 펜의 터치 좌표를 감지할 수 있는 장치의 기판으로 유리 또는 필름으로 형성 될 수 있다.

도전성 센서 패턴(120)은 베이스 기판(110)에 구비되어 터치감지영역을 형성한다. 도전성 센서 패턴(120)은 도전성 물질을 베이스 기판(110)에 인쇄 또는 증착하는 방식으로 형성할 수 있고, 하기에서 후술하는 바와 같이 전도성 도선을 갖는 마이크로 와이어를 베이스 기판(110)에 부착하는 방식으로 형성할 수도 있다. 도전성 센서 패턴(120)은 스타일러스(40)의 공진회로(42)와 공진되는 신호를 전송하고 수신하는 기능을 수행한다.

마그네틱 레이어는 하나 이상의 마그네틱 코어(150)로 구성된다. 마그네틱 코어(150)는 페라이트 물질로 제작되며 도전성 센서 패턴(120)으로부터 형성되는 자기장을 집속시킴으로써 전자기력을 강화시킨다. 마그네틱 코어(150)는 말발굽형상으로 형성되고, 자속 출입구가 스타일러스(40)가 접촉되는 베이스 기판(110)의 전방을 향하도록 구비된다. 마그네틱 코어(150)는 도전성 센서 패턴(120)을 감싸도록 베이스 기판(110)에 설치된다. 베이스 기판(110)은 예를 들어, 디스플레이 패널, 터치스크린 장치 등과 같은 상부 적층 패널(80)의 하부에 설치된다. 이때, 마그네틱 코어(150)와 도전성 센서 패턴(120)은 자속 출입구가 상부 적층 패널(80)의 전방을 향하도록 베이스 기판(110)의 하면에 설치된다. 다시 말해, 스타일러스(40)가 접촉되는 방향으로 마그네틱 코어(150)의 자속 출입구가 향하도록 한다. 마그네틱 코어(150)는 복수 개로 구성되어 도전성 센서 패턴(120)으로부터 형성되는 자기장을 집속시킨다. 마그네틱 코어(150)는 도전성 센서 패턴(120)을 따라 도전성 센서 패턴(120)과 동일한 패턴으로 전체 또는 부분적으로 구성될 수 있다. EMR 방식의 디지타이저는 이미 공지된 기술로써 본 발명에서는 디지타이저의 상세한 구조 및 설명은 생략한다.

마그네틱 코어(150)에 의해 강화된 자기장은 스타일러스(40)에 의해 터치가 이루어지는 베이스 기판(110)의 전방으로 방출되기 때문에 신호 전송 효율 및 터치 감지 효율이 향상된다. 또한 좌표입력장치(100)가 디스플레이 패널 등과 결합되어 휴대용 기기로 제작되는 경우, 좌표입력장치(100)가 디스플레이 패널의 하부에 위치할 때 마그네틱 코어(150)에 의해 강화된 자기장이 디스플레이 패널을 효율적으로 통과함으로써 터치 감지 효율 및 터치 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한 스타일러스를 감지하기 위한 디지타이저로 사용되는 경우, 코일(44) 및 캐패시터(46)로 구성된 공진회로(42)를 갖는 스타일러스(40)와의 공진 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 마그네틱 코어(150)를 이용하여 신호를 강화시킬 수 있어 휴대용 기기의 배터리 소비를 줄일 수 있다.

도 7은 본 발명에 따라 정전방식의 터치스크린 패널로 이용되는 좌표입력장치를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 좌표입력장치(100)는 정전용량값 변화에 따라 손가락(1)의 터치를 감지하기 위한 터치스크린 패널로 이용된다. 좌표입력장치(100)는 도 6의 좌표입력장치와 동일한 구성을 갖는바, 도전성 센서 패턴(120)은 손가락(1)의 터치에 의해 정전용량값이 변화하여 터치 위치를 감지할 수 있다. 정전용량방식의 터치스크린 장치는 이미 공지된 기술로써 본 발명에서는 상세한 구조 및 센싱 방법에 대한 설명은 생략한다. 좌표입력장치(100)는 마그네틱 코어(150)를 통해 자기장이 집속되기 때문에 디스플레이 패널의 하부에 설치할 수도 있으므로 도전성 센서 패턴(120)을 ITO와 같은 투명전극을 사용하여 제조하지 않아도 되므로 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 대면적의 터치스크린 장치의 제조도 용이하다. 또한 손가락 터치 감지 효율을 향상시킬 수 있다.

도 8은 본 발명에 따라 EMR방식의 디지타이저 및 정전방식의 터치스크린 패널로 이용되는 좌표입력장치를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 좌표입력장치(100)는 EMR 방식의 디지타이저 및 정전방식의 터치스크린 패널을 함께 감지할 수 있다. 다시 말해, 좌표입력장치(100)는 도 6의 좌표입력장치와 동일한 구성을 갖는바, 도전성 센서 패턴(120)은 스타일러스(40)의 공진회로(42)와 공진되는 신호를 전송하고 수신하는 기능을 수행하거나 손가락(1)의 정전용량값의 변화를 감지하는 기능을 수행한다. 좌표입력장치(100)는 마그네틱 코어(150)를 통해 자기장을 집속하여 손가락(1) 및 스타일러스(40)의 터치 위치를 감지한다.

도 9는 베이스 기판의 하면에 마그네틱 코어가 구비된 상태를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 좌표입력장치(100)는 하나의 마그네틱 코어(150)가 단일 도전성 센서 패턴(120)의 자기장을 집속시킬 수도 있고, 하나의 마그네틱 코어(150)가 복수 개의 도전성 센서 패턴(120)의 자기장을 집속시킬 수도 있다.

도 10은 베이스 기판의 상면에 마그네틱 코어가 구비된 상태를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 좌표입력장치(100)는 마그네틱 코어(150)와 도전성 센서 패턴(120)이 베이스 기판(110)의 전면에 구비된다. 이때, 마그네틱 코어(150)의 자속 출입구는 베이스 기판(110)의 상부에 적층되는 상부 적층 패널(80) 방향을 향하도록 한다. 그리하여 마그네틱 코어(150)에 의해 터치가 이루어지는 전방으로 자기장이 집속됨으로써 터치 감지효율을 향상시킬 수 있다.

도 11은 마그네틱 코어와 도전성 센서 패턴 레이어가 베이스 기판의 서로다른 면에 구비된 상태를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 좌표입력장치(100)는 마그네틱 코어(150)와 도전성 센서 패턴(120)이 베이스 기판(110)의 서로 다른 면에 구비된다. 도전성 센서 패턴(120)은 베이스 기판(110)의 전면에 구비되고, 마그네틱 코어(150)는 베이스 기판(110)의 하면에 구비된다. 이때에도 마그네틱 코어(150)의 자속 출입구의 방향은 터치가 이루어지는 전방을 향하도록 한다.

도 12는 마이크로 와이어를 이용한 좌표입력장치를 도시한 도면이고, 도 13은 도 12에 도시된 마이크로 와이어의 구조를 도시한 도면이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 좌표입력장치(200)는 도전성 센서 패턴으로 마이크로 와이어(220)를 이용한다. 마이크로 와이어(220)는 전도성 물질을 포함하면 와이어 형태로 이루어진다. 상술한 내용은 도전성 물질을 베이스 기판(110)에 인쇄 또는 증착하는 방식으로 도전성 센서 패턴 레이어를 형성하였다. 반면에, 마이크로 와이어(220)를 도전성 센서 패턴 레이어로 이용하면, 베이스 기판(110)에 마이크로 와이어(220)를 접착제 등을 이용하여 부착함으로써 신호전송을 위한 라인을 형성할 수 있다.

손가락 및 스타일러스의 터치를 감지하기 위한 도전성 센서 패턴 레이어를 형성하려면 도전성 물질을 인쇄 또는 증착하는 방식을 사용해야 한다. 이러한 도전성 센서 패턴은 절연된 상태로 고밀도로 밀집 배치하여야 하기 때문에, 다수의 센싱전극 및 코일을 중첩시켜 형성할 수밖에 없고 이를 위해 베이스 기판에는 다수의 스루홀(through hole)이 필요하게 된다. 그리하여 베이스 기판이 두꺼워지게 되고 설계 및 제조가 복잡하다는 문제점이 있다. 반면에, 마이크로 와이어(220)를 이용하여 도전성 센서 패턴으로 기능하는 센싱전극 및 코일을 형성하면, 절연이 불필요하므로 베이스 기판(110)에 다수의 스루홀을 형성하지 않아 얇은 두께의 베이스 기판(210)을 갖는 좌표입력장치(200)의 제조가 가능하다. 또한 구조가 단순하여 설계 및 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있다.

마이크로 와이어(220)는 전도성 물질로 이루어져 신호 전달이 가능한 도선(222) 및 도선(222)의 외주면을 감싸도록 형성된 절연층(224)으로 구성된다. 마이크로 와이어(220)를 이용한 신호전송라인은 정전용량 방식으로 터치를 감지하기 위한 터치 감지 장치의 센싱전극 및 EMR 방식의 스타일러스 터치를 감지하기 위한 디지타이저의 코일로 이용될 수 있다.

마이크로 와이어(220)를 이용한 좌표입력장치(200)는 상술한 바와 같이 마그네틱 코어(250)를 다양한 방식으로 적용하여 자기장을 집속시켜 터치 감지효율을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 좌표입력장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.

그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1: 손가락 10, 50: 휴대용 기기
12, 52: 커버 윈도우 글라스 14, 54: 터치스크린 패널
16, 56: 디스플레이 패널 18, 58: 백라이트 유닛
19, 59: 메인회로기판 20: 컴퓨터
30: 디지타이저 패널 40: 스타일러스
42: 공진회로 44: 코일
46: 캐패시터 80: 상부 적층 패널
100, 200: 좌표입력장치
110: 베이스기판 120: 도전성 센서 패턴
150, 250: 마그네틱 코어 220: 마이크로 와이어
222: 도선 224: 절연층

Claims

좌표 입력을 감지하기 위한 도전성 센서 패턴 레이어;
상기 도전성 센서 패턴 레이어와 전기적으로 결합하여 좌표를 입력하는 오브젝트; 및
상기 도전성 센서 패턴 레이어로부터 형성되는 자기장을 상기 도전성 센서의 일측 방향으로 집속시키기 위해 상기 도전성 센서의 패턴을 따라 형성되는 마그네틱 레이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.
제1항에 있어서,
상기 좌표입력장치는 상기 오브젝트의 터치에 의해 정전용량값이 변화하여 터치 위치를 감지할 수 있는 터치스크린 장치인 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.
제1항에 있어서,
상기 좌표입력장치는 공진회로를 갖는 상기 오브젝트의 터치 위치를 감지할 수 있는 디지타이저 장치인 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.
제1항에 있어서,
상기 좌표입력장치는 정전용량값의 변화 및 공진회로를 갖는 오브젝트의 터치를 함께 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.
제1항에 있어서,
상기 마그네틱 레이어는 마그네틱 코어 형태로 상기 도전성 센서 패턴 레이어와 동일면에 구비되거나 서로 다른 면에 구비되는 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.
제1항에 있어서,
상기 마그네틱 레이어는 상기 도전성 센서 패턴 레이어의 패턴을 따라 전체 또는 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.
제1항에 있어서,
상기 도전성 센서 패턴 레이어는 전도성 물질을 포함하는 와이어로 구성된 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.
제7항에 있어서,
상기 와이어는
전도성 물질로 이루어진 도선; 및
상기 도선의 외주면을 감싸도록 형성된 절연층으로 구성된 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.