KR100456156B1 - 터치 패널의 선형성 측정 장치 및 방법 - Google Patents

터치 패널의 선형성 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치패널의 선형성 측정시간을 줄이도록 한 터치 패널의 선형성 측정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 터치패널의 선형성 측정장치는 터치패널과, 터치패널 상에 적어도 두 개 이상의 측정라인을 동시에 그음과 아울러 상기 측정라인의 기대중간라인을 긋는 선형측정부와, 측정라인을 기준으로 터치패널의 측정중간라인을 계산하여 상기 기대중간라인과 측정중간라인을 비교하는 검출부를 구비한다.

Description

터치 패널의 선형성 측정 장치 및 방법{Apparatus And Method For Measuring Linearity Touch Panel}
본 발명은 터치 패널(Touch Panel)에 관한 것으로, 특히 터치 패널의 선형성 측정시간을 줄이도록 한 터치 패널의 선형성 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
화상을 표시하는 디스플레이(Display)는 음극선관, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널, 일렉트로 루미네센스(Electro Luminescence) 디스플레이 등과 같이 종류가 다양하다. 이러한 디스플레이들은 화면 상에서 입력 정보를 손쉽게입력하기 위하여 사용자가 펜(손가락)으로 표면을 가압하면 그 위치에 대응하는 정보를 입력시키는 터치 패널을 화면의 표면에 설치하여 입력장치로 이용한다.
일반적으로 터치 패널은 저항막식, 정전용량식, 초음파식, 광센서식, 전자유도식 등이 있다. 저항막식은 LCD(Liquid Crystal Display)와의 조합으로 전자수첩, PDA, 휴대용 PC등 입력 기기로서 많이 보급되고 있으며 박형, 소형, 경량 그리고 저소비전력 등에서 다른 방식에 비해 설계가 유리한 방식이며, 그 검출방식은 메트릭스식과 아날로그식이 있다. 투명전극 재료로서 필름기판, 글래스기판 및 플라스틱기판 등을 사용하여 이를 조합하여 상/하부 전극으로 구성하고, 전위보상전극의 배선에 따라 아날로그 검출방식에서는 4선식, 5선식, 8선식 등으로 구분한다.
도 1을 참조하면, 4선 저항막식 터치 패널(10)은 제 1 투명 도전층(14)이 형성된 상부 필름(12)과, 제 2 투명 도전층(18)이 형성되고 상부 필름(12)과 이격되어 배치된 하부 기판(16)을 구비한다.
상부 필름(12)과 하부 기판(16)은 비터치 영역인 외곽부를 따라 도포된 실링재(22)에 의해 접합되고 그 실링재(22) 높이만큼 이격된다. 또한, 터치 영역에서 상부 필름(12)과 하부 기판(16) 이격을 위하여 다수의 도트 스페이서들(20)이 상부 필름(12)의 제 1 투명 도전층(14) 또는 하부 기판(16)의 제 2 투명 도전층(18) 상에 더 형성된다.
펜(손가락)에 의해 눌려지는 상부 필름(12)으로는 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET) 등을 이용한 투명 필름이 주로 이용되고, 하부 기판(16)으로는 상부 기판(12)과 같은 재질의 투명 필름, 유리 기판, 또는 플라스틱 기판이 이용된다.제 1 및 제 2 투명 도전층(14, 18)으로는 ITO(Indum-Tin-Oxide), IZO(Indum-Zine-Oxide), ITZO(Indum-Tin-Zine-Oxide)들 중 어느 하나가 이용된다.
그리고, 4선 저항막식 터치 패널(10)은 제 1 투명 도전층(14)의 X축 방향 양측부와 접속되는 X 전극바(15)와, 제 2 투명 도전층(18)의 Y축 방향 양측부와 접속되는 Y 전극바(19)를 더 구비한다. X 전극바(15)는 제 1 투명 도전층(14)에 X축 방향으로 전류가 흐르게 하기 위하여 구동 전압(VIN)을 공급하는 제 1 X 전극바(15A)와 기저전압(GND)을 공급하는 제 2 X 전극바(15B)로 구성된다. Y 전극바(19)는 제 2 투명 도전층(16)에 Y축 방향으로 전류가 흐르게 하기 위하여 구동 전압(VIN)을 공급하는 제1 Y 전극바(19A)와 기저전압(GND)을 공급하는 제 2 Y 전극바(19B)로 구성된다. 여기서, X 전극바(15) 및 Y 전극바(19)는 은(Ag)으로 형성되므로 실버전극이라고도 불리운다.
이러한 4선 저항막식 터치 패널(10)은 펜(손가락)이 상부 필름(12)을 눌러 제 1 투명 도전층(14)이 제 2 투명 도전층(18)과 접촉하게 되면 그 접촉 위치에 따라 저항치를 가변시키게 된다. 그리고, 가변된 저항치에 따라 전류 또는 전압이 달라지게 되므로 그 변화하는 전류 또는 전압을 터치 패널(10)은 제 1 투명 도전층(14)에 접속된 제 2 X 전극바(15B)을 통해 X축 좌표 신호로 출력하고, 제 2 투명 도전층(18)에 접속된 제 2 Y 전극바(19B)를 통해 Y축 좌표 신호 출력하게 된다.
한편, 종래의 4선 저항막식의 터치패널(10)의 불량여부를 판단하기 위해 X전극바(15) 및 Y 전극바(19)의 선형성 정도 측정법을 통하여 전극을 검사한다. 선형성 측정 검사법은 X 전극바(15) 및 Y 전극바(19)에 동작 전압을 인가하고 터치 패널의 제 1 및 제 2 투명 도전막(14,18) 상에서의 예상 분포 전위와 실제로 분포되는 전위차를 측정한다. 이렇게 측정된 값이 일정 기준보다 초과 되거나 모자라면 그로부터 위치 정보 오차가 생겨 신호 왜곡이 일어나는 것으로 볼 수 있다.
도 2은 X축 방향의 위치를 검출하는 상부필름(12)상에서의 전극 선형성을 측정하는 방법을 예로서 설명하기 위한 것이다.
도 2을 참조하면, 좌우 X축 제 1 X 전극바(15A) 및 제 2 X 전극바(15B)의 끝단에 전압(Vin)인가와 접지를 한다. 이 경우 제 1 투명 도전막(14) 상에는 신호 인가 방향에 수직한 평등 전계가 형성된다. 이때 어느 한 지점을 펜으로 접촉하였을 경우, 도 2와 같이 상부필름(12)의 제 1 투명 도전막(14)과 하부기판(16)의 제 2 투명 도전막(18)사이의 접촉저항을 통해 상부필름(12)의 접촉 지점의 전위가 하부기판(16)에 전달된다. 다시 하부기판(16)에 유기된 전위를 감지하기 위하여 그림과 같이 하부기판(16)의 제 1 Y 전극바(19A) 및 제 2 Y 전극바(19B) 한쪽 끝 단과 접지사이에 설치된 감지용 저항 RD양단에 걸린 전압을 측정한다. 그리고 상부필름(12)의 접촉 지점의 전위가 거의 대부분 RD양단에 유기되도록, RD>>RC인 조건이 되도록 한다. 위와 같은 도 2의 방법을 통하여 측정된 전위를 나타내면 도 3의 그래프와 같다. 이를 통해 이상값(Ideal Value)과 측정값(Measured Value)을 비교하여 그 오차를 퍼센트로 나타낸 것이 선형성(Linearity) 오차이며, 그 값은 다음과같은 식으로 구한다.
여기서, a는 시작점, b는 끝나는점, c는 측정점을 나타내며, Va는 시작점의 전압, Vb는 끝나는 점의 전압, Vc는 c지점에서 측정된 전압, Vx는 c지점에서 기대되는 전압을 나타낸다. 이 때, 시작점(a)은 터치패널의 상단에 선택되고, 끝나는점(b)은 터치패널의 하단에 선택되며 시작점(a) 및 끝나는점(b)은 보통 실버전극으로부터 약 5 ~ 10% 정도 떨어져 선택된다. 여기서, 터치패널의 시작점(a)과 끝나는점(b) 사이의 선형성이 어긋나지 않기 위해서는 도 3에 도시된 바와같이 거리와 전압이 비례해야 한다. 이 때, 도 3에서 보듯이 측정점(c)에서의 측정전압값이 Vc가 될 경우 이 값이 Vx값과 비교하여 [수학식1]에의해 선형성 오차가 계산된다. 이 선형성 오차가 오차범위 이내에 있다면 선형성이 좋으며, 오차범위를 넘어서면 선형성이 어긋났다고 판단하게 된다.
한편, 전극의 선형성 정도에 의해 나타나는 오차는 펜의 위치 또는 손가락의 위치 정보를 디스플레이상에 나타낼 때, 잘못된 위치 정보를 유발시키는 원인이 되므로 터치 패널을 양품과 불량으로 선별하는 중요한 기준이 된다. 즉, 소형, 박형화와 안정된 구동성능 등을 얻을 수 있는 제품을 설계한다 하여도 전극의 선형성은 위치 정보의 에러와 직접 관련되므로 다른 요인 보다 중요하다. 따라서 전극의 선형성 측정을 통해 터치 패널을 양품과 불량으로 판정하는 것은 터치 패널의 전기적특성을 검사하는 것과 같다.
이러한 터치패널을 전기적으로 등가 모델링 하면 도 5와 같이 나타난다. 여기서 저저항메탈인 제 1 X 전극바 및 제 2 X 전극바(15A,15B)는 도 4와 같이 신호 인가 방향에 수직하게 저저항 성분을 일렬로 배열하고, 고저항메탈인 제 1 투명 도전막(14)은 저항성분을 메트릭스(Matrix)형태로 배열하여 면저항을 나타낼 수 있도록 한다. 그리고 제 1 X 전극바 및 제 2 X 전극바(15A,15B)와 제 1 투명 도전막(14) 사이는 접촉저항 성분으로 연결하여 전기적으로 결합되도록 한다. 이 때, 선형성이 좋다면 도 4에서 처럼 5V와 0V의 중간값인 2.5V에 해당하는 지점들이 일직선으로 나타나게 된다. 그러나, 도 5에서 처럼 균일한 면저항중 어느 하나의 저항값이 다르면 선형성은 깨진다.
이러한 선형성을 측정하기 위해서 종래에는 펜이 X축, Y축 모터로 이동하여 10.4"기준 가로 등간격으로 10점을 세로로 등간격으로 7점, 모두 70점을 찍어서 미리 계산된 이상적인 값과 비교하여 선형성이 몇 %인지 [수학식1]을 이용하여 계산한다. 이 때, 저항막 방식 터치 패널의 선형성 측정 포인트는 도 6과 같이 된다. 이러한 포인트를 펜이 누룰때 마다 전압값을 읽어서 그 값을 도 7처럼 그래프로 나타낸다. 선형성이 이상적일수록 도 7의 그래프는 정확한 바둑판 모양이 된다.
다시말해서, 종래의 저항막 방식 터치 패널의 선형성 측정 방법은 선형성 측정 장비를 이용하여 한 포인트씩 전압값을 읽어 이상적인 값과 비교 후, 그 오차를 가지고 선형성을 평가한다. 하지만, 한 샘플을 측정하는데 측정시간이 약 3분정도로 공정에 적용하기에 어려운점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 터치 패널의 선형성 측정시간을 줄이도록 한 터치 패널의 선형성 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 터치패널를 도시한 도면.
도 2는 터치패널 전극의 선형성 측정을 설명하기 위한 도면.
도 3은 터치패널의 선형성을 판단하기 위해 나타내기 위한 그래프.
도 4는 터치패널 전극의 접촉저항 등가회로.
도 5는 터치패널 전극의 선형성이 깨진것을 나타내는 등가회로.
도 6은 종래 터치패널의 선형성 측정 포인트는 나타내는 도면.
도 7은 도 6에 따른 측정점을 그래프로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치를 나타내는 도면.
도 11는 도 10에 도시된 선형 측정부의 우측면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10, 50, 150 : 터치 패널 12, 52 : 상부 필름
14, 54 : 제1 투명 도전막 16, 56 : 하부 기판
18, 58 : 제2 투명 도전막 20, 60 : 도트 스페이서
15 : X 전극바 15A : 제1 X 전극바
15B : 제2 X 전극바 19 : Y 전극바
19A : 제1 Y 전극바 19B : 제2 Y 전극바
40, 140, 240 : 선형 측정부 60, 160, 260 : 컨트롤러
70, 170, 270 : 검출부 243 : 가압바
70a, 170a, 270a : 검출표시부 70b, 170b, 270b : 검출계산부
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치는 터치패널과, 터치패널 상에 적어도 두 개 이상의 측정점을 동시에 찍음과 아울러 상기 측정점의 기대중간점을 찍는 선형측정부와, 측정점을 기준으로 터치패널의 측정중간점을 계산하여 상기 기대중간점과 측정중간점을 비교하는 검출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 선형측정부는 터치패널에 두 측정점을 찍기 위한 제 1 및 제 2 펜과, 제 1 및 제 2 펜 사이의 중간에 위치하여 상기 기대중간점을 찍는 중간펜과, 제 1 및 제 2 펜을 고정하며 상기 제 1 및 제 2 펜 사이의 중간지점에 상기 중간펜이 관통하도록 홀이 형성되는 지지판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 선형측정부는 터치패널에 네 측정점을 찍기 위한 제 1 내지 제 4 펜과, 제 1 내지 제 4 펜 사이의 중간에 위치하여 상기 기대중간점을 찍는 중간펜과, 제 1 내지 제 4 펜을 고정하며 상기 제 1 내지 제 4 펜 사이의 중간지점에 상기 중간펜이 관통하도록 홀이 형성되는 지지판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 선형측정부는 상기 터치패널의 외곽영역을 찍어 측정점을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 선형성측정부와 검출부 사이에 위치하여 이들을 제어하는 컨트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 검출부는 기대중간점과 측정중간점을 표시하는 검출표시부와, 측정중간점을 계산하는 검출계산부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 터치패널의 선형성 측정장치는 터치패널과, 터치패널 상에 적어도 두 개 이상의 측정라인을 동시에 그음과 아울러 상기 측정라인의 기대중간라인을 긋는 선형측정부와, 측정라인을 기준으로 터치패널의 측정중간라인을 계산하여 상기 기대중간라인과 측정중간라인을 비교하는 검출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 선형측정부는 터치패널에 두 측정라인을 동시에 긋기 위한 제 1 및 제 2 펜과, 제 1 및 제 2 펜 사이의 중간에 위치하여 기대중간라인을 긋는 중간펜과, 제 1 및 제 2 펜과 중간펜이 측정라인과 기대중간라인을 따라 움직일 수 있도록 제 1 내지 제 3 라인홀이 형성된 지지판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 선형측정부는 상기 터치패널의 외곽영역을 그어 측정라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 선형성측정부와 검출부 사이에 위치하여 이들을 제어하는 컨트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 검출부는 기대중간라인과 측정중간라인을 표시하는 검출표시부와, 측정중간라인을 계산하는 검출계산부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 터치패널의 선형성 측정방법은 터치패널의 기대중간점을 찍는 단계와, 기대중간점을 표시부에 표시하는 단계와, 터치패널 상에 두 개 이상의 측정점을 동시에 찍는 단계와, 측정점을 기준으로 생성된 터치패널의 측정중간점과 기대중간점을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정중간점과 기대중간점을 비교하는 단계는 측정중간점과 기대중간점의 오차범위에 따라 상기 터치패널의 선형성을 판단하는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 터치패널 상에 두 개 이상의 측정점을 찍는 단계는 터치패널 상에 제 1 및 제 2 펜을 이용하여 제 1 및 제 2 측정점을 찍는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 터치패널 상에 두 개 이상의 측정점을 찍는 단계는 터치패널 상에 제 1 내지 제 4 펜을 이용하여 제 1 내지 제 4 측정점을 찍는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 터치패널 상에 두개 이상의 측정점을 찍는 단계는 터치패널의 실버전극과 평행하게 측정점을 찍는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 터치패널의 선형성 측정방법은 터치패널의 기대중간라인을 긋는 단계와, 기대중간라인을 표시부에 표시하는 단계와, 터치패널 상에 두 개 이상의 측정라인을 동시에 긋는 단계와, 측정라인을 기준으로 생성된 터치패널의 측정중간라인과 기대중간라인을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 터치패널 상에 두 개 이상의 측정라인을 긋는 단계는, 터치패널 상에 제 1 및 제 2 펜을 이용하여 제 1 및 제 2 측정라인을 긋는 단계인 것을 특징으로한다.
상기 터치패널 상에 두개 이상의 측정라인을 긋는 단계는 터치패널의 실버전극과 평행하게 측정라인을 긋는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도 8 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치를 나타내는 도면이다.
도 8를 참조하면, 본 발명에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치는 선형성을 검사하기 위한 터치 패널(50)과, 터치 패널(50)상에 측정점을 찍기 위한 선형 측정부(40)와, 터치 패널(50)에서 측정된 선형성 데이타를 컨트롤 하는 컨트롤러(60)와, 컨트롤러(60)로부터의 선형성 데이타를 받아 터치 패널(50)의 선형성을 판단하는 검출부(70)을 구비한다.
터치 패널(50)은 도 1에 도시된 바와 같으므로 상세한 설명은 생략한다.
선형 측정부(40)는 터치패널(50)의 양 측면의 두 지점을 찍기 위한 제 1 및 제 2 펜(41a,41b)과, 제 1 및 제 2 펜(41a,41b)의 중간 부분이 어디인지 판단을 위해 찍는 중간펜(41c)과, 제 1 펜(41a), 제 2 펜(41b) 및 중간펜(41c)을 지지하기 위한 지지판(42)을 구비한다.
제 1 및 제 2 펜(41a,41b)은 지지판(42)을 관통하여 터치 패널의 전극바와평행하게 접촉되어 두 지점을 찍는다. 이 때, 제 1 및 제 2 펜(41a,41b)은 지지판(42)을 관통하여 고정되어있다.
중간펜(41c)은 제 1 및 제 2 펜(41a,41b) 사이의 중간에 위치하며 도시하지 않은 가압바로부터 눌려져 지지판(42)의 홀(A)을 통하여 터치 패널과 접촉되어 기대중간점이 검출부(70)에 표시된다. 이러한 중간펜(41c)은 제 1 및 제 2 펜(41a,41b) 사이의 중간 부분이 어디인지 판단을 하기 위해 미리 한번 터치패널(50)을 눌러보는데 이용된다. 즉, 중간펜(41c)은 캘리브레이션(Calibration)을 하기 위해 이용된다. 캘리브레이션(Calibration)이란 예를들어, VGA급 해상도의 데이타가 XGA급 해상도를 갖는 화면 상에 디스플레이될 때 터치하는 위치의 좌표가 디스플레이되는 화면상의 위치와 일치하도록 처음에 세팅을 해주는 작업이다. 다시말해서, 중간펜(41c)으로 터치패널(50)의 기대중간값을 찍은 후 제 1 펜 및 제 2 펜(41a,41b)의 측정중간값과 비교하여 일정오차 범위 이내이면 선형성이 있다고 판단하고, 오차범위를 넘어가면 선형성이 없다고 판단하는 것이다. 이러한 작업은 측정할 터치패널이 바뀔 때마다 해준다.
지지판(42)에는 제 1 및 제 2 펜(41a,41b)이 고정되어 있으며, 지지판(42)에 고정된 제 1 및 제 2 펜(41a,41b) 사이의 중간에는 지지판(42)을 관통하는 홀(A)이 형성되어 있다. 이러한 홀(A)을 통해 중간펜(41c)은 상하로 움직이게 된다.
컨트롤러(60)는 터치 패널(50) 상의 선형성을 측정하기 위하여 선형 측정부(40)를 이용하여 측정된 데이타를 컨트롤한다. 즉, 아날로그/디지털 컨버터(Analog and Digital Converer : 이하 "A/D 컨버터"라 함)가 내장되어 선형측정부(40)에 의해 측정된 아날로그 데이타를 디지털 데이타로 바꾸어 주는 역할을 한다. 또한, A/D 컨버터에 의해 변환된 데이타를 검출부(70)로 공급하는 역할을 한다.
검출부(70)는 컨트롤러(60)로부터 공급된 디지털 데이타를 화면상에 디스플레이 하여 비교하는 역할을 한다. 이러한 검출부(70)는 컨트롤러(60)로부터 공급된 디지털데이타들의 중간점을 계산하는 검출프로그램이 내장된 검출계산부(70a)와 계산된 측정중간점과 기대중간점을 표시하여 이들 점을 비교하는 검출표시부(70b)를 구비한다.
이러한 터치패널 선형성 측정 장치를 이용하여 선형성을 측정하는 방법을 설명하면, 선형 측정부(40)를 터치 패널(50) 내의 전극바와 평행하게 도 8에서와 같이 터치 패널(50)의 상부에 위치 시킨다. 먼저, 기대중간점이 어디인지 판단하기 위해 미리 한번 눌러보는 지점을 찾는다. 이 지점을 찾기위해 선형 측정부(40)의 중간펜(41c)을 이용하여 터치 패널(50) 상에 기대중간점을 찍는다. 이 기대중간점은 컨트롤러(60)을 통해 검출부(70)로 공급된다. 검출부(70)는 이 기대중간점을 검출표시부(70b) 상에 제 1 패턴(n1)으로 표시한다. 그 후, 터치 패널(50)의 선형성을 측정하기 위하여 제 1 및 제 2 펜(41a,41b)을 이용하여 X 전극바(55)와 평행하게 두 측정지점을 동시에 누른다. 이 두 측정지점은 컨트롤러(60)을 통해 검출계산부(70a)에 공급된다. 검출계산부(70a)는 두 측정지점의 중간점을 계산하여 생성된 측정중간점을 검출표시부(70b)에 제 2 패턴(n2)으로 표시한다. 표시된 제 1 및 제 2 패턴(n1,n2)이 일치하는지를 사용자는 판단하여 선형성을 측정하게 된다.즉, 사용자는 사용자는 제 2 패턴(n2)이 제 1 패턴(n1)의 오차범위내에 있으면 터치패널(50)의 선형성이 좋으며, 오차범위를 넘어서면 터치패널(50)의 선형성이 어긋난 것으로 판단하게 된다. 그런다음 터치패널(50)의 중앙부와 하부를 위와 같은 방법으로 측정한다. 이 때, 터치 패널(50)의 선형성이 가장 어긋나기 쉬운 전극의 외곽영역 주변을 위주로 측정하면 몇초 이내에 간단하게 선형성의 어긋남을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치는 도 8에 도시된 터치패널의 선형성 측정 장치와 비교하여 제 1 내지 제 4 펜(141a 내지 141d)과 중간펜(141e)을 갖는 선형측정부(140)를 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다.
선형 측정부(140)는 터치 패널(150)의 양 측면의 네 지점을 찍기 위한 제 1 내지 제 4 펜(141a 내지 141d)과, 제 1 내지 제 4 펜(141a 내지 141d)의 중간 부분이 어디인지 판단을 위해 찍는 중간펜(141e)과, 제 1 내지 제 4 펜(141a 내지 141d), 중간펜(141e)을 지지하기 위한 지지판(142)을 구비한다.
제 1 내지 제 4 펜(141a 내지 141d)은 지지판(142)에 고정되어 터치패널(150)의 전극바와 평행하게 접촉되어 네 점을 찍는다.
중간펜(141e)은 제 1 내지 제 4 펜(41a 내지 41d) 사이의 중간에 위치하며 도시하지 않은 가압바로부터 눌려져 지지판(142)의 홀(A')을 통하여 터치 패널과접촉됨으로써 검출표시부(171b)에 기대중간점이 표시된다. 이러한 중간펜(141e)은 제 1 내지 제 4 펜(141a 내지 141d) 사이의 중간 부분이 어디인지 판단을 하기 위해 미리 한번 눌러보는데 이용된다. 즉, 중간펜(141e)은 캘리브레이션(Calibration)을 하기 위해 이용된다. 다시말해서, 중간펜(141e)으로 터치패널(150)의 기대중간값을 찍은 후 제 1 펜 내지 제 4 펜(141a 내지 141d)의 측정중간값과 비교하여 일정오차 범위 이내이면 선형성이 있다고 판단하고, 오차범위를 넘어가면 선형성이 없다고 판단하는 것이다. 이러한 작업은 측정할 터치패널이 바뀔 때마다 해준다.
지지판(142)은 제 1 내지 제 4 펜(141a 내지 141d)이 고정되어 있으며, 지지판(142)에 고정된 제 1 내지 제 4 펜(141a 내지 141d) 사이의 중간에는 지지판(142)을 관통하는 홀(A')이 형성되어 있다. 이러한 홀(A')을 통해 중간펜(141e)은 상하로 움직이게 된다.
이러한 선형성 측정 장치를 이용하여 선형성을 측정하는 방법을 설명하면, 선형 측정부(140)를 터치 패널(150) 내의 전극바와 평행하게 도 9에서와 같이 터치 패널(150) 상에 위치 시킨다. 먼저, 기대중간점이 어디인지 판단하기 위해 선형 측정부(140)의 중간펜(141e)을 이용하여 터치패널(150) 상에 기대중간지점을 미리 찍는다. 이 기대중간점은 컨트롤러(160)을 통해 검출부(170)로 공급된다. 검출부(170)는 이 중간점을 화면상에 제 1 패턴(n1)으로 형성시킨다. 그 후, 터치 패널(150)의 선형성을 측정하기 위하여 제 1 내지 제 4 펜(141a 내지 141d)을 이용하여 터치패널 내의 전극바와 평행하게 네 측정지점을 동시에 누른다. 이 네 측정지점은 컨트롤러(160)을 통해 검출계산부(170a)에 공급된다. 검출계산부(170a)는 네 측정지점의 중간점을 계산하여 생성된 측정중간점을 검출표시부(170b)에 제 2 패턴(n2)으로 표시한다. 표시된 제 1 및 제 2 패턴(n1,n2)이 일치하는지를 사용자는 판단하여 선형성을 측정하게 된다. 즉, 사용자는 사용자는 제 2 패턴(n2)이 제 1 패턴(n1)의 오차범위내에 있으면 터치패널(150)의 선형성이 좋으며, 오차범위를 넘어서면 터치패널(150)의 선형성이 어긋난 것으로 판단하게 된다. 이 때, 터치패널(150)의 선형성이 가장 어긋나기 쉬운 전극의 외곽영역 주변을 위주로 측정점을 찍어 측정하면 몇초 이내에 간단하게 선형성의 어긋남을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치를 나타내는 도면이다.
도 10를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 터치패널의 선형성 측정 장치는 도 8에 도시된 터치패널의 선형성 측정장치와 비교하여 라인 방식으로 선형성을 측정한다는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이러한 선형성 측정 장치중 선형 측정부를 우측에서 보면 도 11과 같다.
선형 측정부(240)는 터치 패널(250)의 양 측면의 두 지점을 동시에 긋기 위한 제 1 및 제 2 펜(241a,241b)과, 제 1 및 제 2 펜(241a,241b)의 중간 부분이 어디인지 판단을 위해 긋는 중간펜(241c)과, 제 1 및 제 2 펜(241a,241b), 중간펜(241c)을 지지하기 위한 지지판(242)을 구비한다.
제 1 및 제 2 펜(241a,241b)은 지지판(242) 상에 길게 형성된 라인홈(C1,C2)을 통하여 터치 패널 내의 전극바와 평행하게 접촉되어 두 선을 긋는다.
중간펜(241c)은 제 1 및 제 2 펜(241a,241b) 사이의 중간에 위치하며 가압바(243)로부터 눌려져 지지판(242) 상에 길게 형성된 중간라인홈(B)을 통하여 터치 패널(250)에 접촉되어 선을 긋는다. 이러한 중간펜(241c)은 제 1 및 제 2 펜(241a,241b) 사이의 중간 부분이 어디인지 판단을 하기 위해 미리 한번 그어보는데 이용된다. 즉, 중간펜(241c)은 캘리브레이션(Calibration)을 하기 위해 이용된다. 다시말해서, 중간펜(241c)으로 터치패널(250)의 기대중간선을 그은 후 제 1 펜 및 제 2 펜(241a,241b)의 측정중간선과 비교하여 일정오차 범위 이내이면 선형성이 있다고 판단하고, 오차범위를 넘어가면 선형성이 없다고 판단하는 것이다. 이러한 작업은 측정할 터치패널이 바뀔 때마다 해준다.
지지판(242)에는 제 1 및 제 2 펜(241a,241b)이 터치패널(250) 상의 정확한 두 지점에서 선을 그을 수 있도록 길게 제 1 및 제 2 라인홈(C1,C2)이 형성되어 있으며, 제 1 및 제 2 펜(241a,241b) 사이의 중간에는 중간펜(241c)이 기대중간선을 그을 수 있도록 길게 중간라인홈(B)이 형성되어 있다. 이러한 중간라인홈(B)을 통해 중간펜(241c)은 좌우로 움직이게 된다.
이러한 선형성 측정 장치를 이용하여 선형성을 측정하는 방법을 설명하면, 선형 측정부(240)를 터치패널(250) 내의 전극바와 평행하게 도 10에서와 같이 터치패널(250) 상에 위치 시킨다. 먼저, 기대중간선이 어디인지 판단하기 위해 선형성 측정부(240)의 중간펜(241c)을 이용하여 터치패널(250) 상에 기대중간선을 미리 긋는다. 이 기대중간선은 컨트롤러(260)을 통해 검출부(270)로 공급된다. 검출부(270)는 이 기대중간점을 검출표시부(270b) 상에 제 1 패턴(n1)으로 표시한다. 그 후, 터치 패널(250)의 선형성을 측정하기 위하여 제 1 및 제 2 펜(241a,241b)을 이용하여 터치패널 내의 전극바와 평행하게 두 측정지점을 동시에 긋는다. 이 두 측정선은 컨트롤러(260)을 통해 검출계산부(270a)에 공급된다. 검출계산부(270a)는 두 측정선의 중간점을 계산하여 생성된 측정중간선을 검출표시부(270b)에 제 2 패턴(n2)으로 표시한다. 표시된 제 1 및 제 2 패턴(n1,n2)이 일치하는지를 사용자는 판단하여 선형성을 측정하게 된다. 즉, 사용자는 제 2 패턴(n2)이 제 1 패턴(n1)의 오차범위내에 있으면 터치패널(250)의 선형성이 좋으며, 오차범위를 넘어서면 터치패널(250)의 선형성이 어긋난 것으로 판단하게 된다. 이 때, 터치 패널(250)의 선형성이 가장 어긋나기 쉬운 전극의 외곽영역 주변을 위주로 측정선을 그어 측정하면 몇초 이내에 간단하게 선형성의 어긋남을 알 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 터치패널 선형성 측정장치는 터치패널 하부에 위치하는 표시패널, 예를들어 액정패널의 불량유무를 판단하기 위한 소스 또는 게이트 PCB(Printed Circuit Board) 없이 소스와 게이트 드라이버 집적회로만을 붙인 상태에서 화면을 검사하는 장비인 TAB(Tape Automatic Bonding)검사 장비와 부착하여 TAB검사 공정과 아울러 터치 패널의 선형성 검사를 동시에 할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 패널의 선형성 측정 장치 및 방법은 기대중간값을 측정한 후, 적어도 두 점을 동시에 누르거나 줄을 그어서 측정중간값을 측정하게 된다. 이 측정중간값과 기대중간값을 비교하므로 터치패널의 선형성 여부를 단시간에 판단 할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (19)

  1. 터치패널과,
    상기 터치패널 상에 적어도 두 개 이상의 측정점을 동시에 찍음과 아울러 상기 측정점의 기대중간점을 찍는 선형측정부와,
    상기 측정점을 기준으로 터치패널의 측정중간점을 계산하여 상기 기대중간점과 측정중간점을 비교하는 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형측정부는,
    상기 터치패널에 두 측정점을 찍기 위한 제 1 및 제 2 펜과,
    상기 제 1 및 제 2 펜 사이의 중간에 위치하여 상기 기대중간점을 찍는 중간펜과,
    상기 제 1 및 제 2 펜을 고정하며 상기 제 1 및 제 2 펜 사이의 중간지점에 상기 중간펜이 관통하도록 홀이 형성되는 지지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형측정부는,
    상기 터치패널에 네 측정점을 찍기 위한 제 1 내지 제 4 펜과,
    상기 제 1 내지 제 4 펜 사이의 중간에 위치하여 상기 기대중간점을 찍는 중간펜과,
    상기 제 1 내지 제 4 펜을 고정하며 상기 제 1 내지 제 4 펜 사이의 중간지점에 상기 중간펜이 관통하도록 홀이 형성되는 지지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형측정부는 상기 터치패널의 외곽영역을 찍어 측정점을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형성측정부와 검출부 사이에 위치하여 이들을 제어하는 컨트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 기대중간점과 측정중간점을 표시하는 검출표시부와,
    상기 측정중간점을 계산하는 검출계산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정장치.
  7. 터치패널과,
    상기 터치패널 상에 적어도 두 개 이상의 측정라인을 동시에 그음과 아울러 상기 측정라인의 기대중간라인을 긋는 선형측정부와,
    상기 측정라인을 기준으로 터치패널의 측정중간라인을 계산하여 상기 기대중간라인과 측정중간라인을 비교하는 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 선형측정부는,
    상기 터치패널에 두 측정라인을 동시에 긋기 위한 제 1 및 제 2 펜과,
    상기 제 1 및 제 2 펜 사이의 중간에 위치하여 기대중간라인을 긋는 중간펜과,
    상기 제 1 및 제 2 펜과 중간펜이 측정라인과 기대중간라인을 따라 움직일 수 있도록 제 1 내지 제 3 라인홀이 형성된 지지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 선형측정부는 상기 터치패널의 외곽영역을 그어 측정라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 선형성측정부와 검출부 사이에 위치하여 이들을 제어하는 컨트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 기대중간라인과 측정중간라인을 표시하는 검출표시부와,
    상기 측정중간라인을 계산하는 검출계산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정장치.
  12. 터치패널의 기대중간점을 찍는 단계와,
    상기 기대중간점을 표시부에 표시하는 단계와,
    상기 터치패널 상에 두 개 이상의 측정점을 동시에 찍는 단계와,
    상기 측정점을 기준으로 생성된 터치패널의 측정중간점과 기대중간점을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 측정중간점과 기대중간점을 비교하는 단계는,
    상기 측정중간점과 기대중간점의 오차범위에 따라 상기 터치패널의 선형성을판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 터치패널 상에 두 개 이상의 측정점을 찍는 단계는,
    상기 터치패널 상에 제 1 및 제 2 펜을 이용하여 제 1 및 제 2 측정점을 찍는 단계인 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 터치패널 상에 두 개 이상의 측정점을 찍는 단계는,
    상기 터치패널 상에 제 1 내지 제 4 펜을 이용하여 제 1 내지 제 4 측정점을 찍는 단계인 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 터치패널 상에 두개 이상의 측정점을 찍는 단계는,
    상기 터치패널의 실버전극과 평행하게 측정점을 찍는 단계인 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정방법.
  17. 터치패널의 기대중간라인을 긋는 단계와,
    상기 기대중간라인을 표시부에 표시하는 단계와,
    상기 터치패널 상에 두 개 이상의 측정라인을 동시에 긋는 단계와,
    상기 측정라인을 기준으로 생성된 터치패널의 측정중간라인과 기대중간라인을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 터치패널 상에 두 개 이상의 측정라인을 긋는 단계는,
    상기 터치패널 상에 제 1 및 제 2 펜을 이용하여 제 1 및 제 2 측정라인을 긋는 단계인 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 터치패널 상에 두개 이상의 측정라인을 긋는 단계는,
    상기 터치패널의 실버전극과 평행하게 측정라인을 긋는 단계인 것을 특징으로 하는 터치패널의 선형성 측정방법.
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