KR101062905B1 - 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력내용에 맞게 입력영역을 분할한 상태의 압력기반의 정전용량식 터치스크린에 관련하여, 입력영역의 특성에 맞게 입력영역 별로 대응 입력신호를 발생하는 기준압력이 서로 다르게 설정되어 있고, 필요에 따라 기준압력의 설정을 사용자가 스스로 조절할 수 있는, 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린에 관한 것이다. 본 발명에 따른 터치스크린(1)은, 하부극판(11), 상기 하부극판(11)의 상부에 적층된 탄성층(12) 및 상기 탄성층(12)의 상부에 적층된 상부극판(13)을 구비하여, 상기 상부극판(13)이 가압되면 상기 하부극판(11)과 상기 상부극판(13) 사이의 거리(d)가 상기 탄성층(12)에 의해 복원 가능하게 탄성적으로 변화함으로써 상기 하부극판(11)과 상기 상부극판(13) 사이에 정전용량변화를 일으키는 다수의 센싱포인트(S)들을 포함하고, 입력내용에 따라 상기 센싱포인트(S)들을 2개 이상의 입력영역(16)으로 분할하여 운영할 수 있는 정전용량식 압력센서(10); 및 터치에 의해 가해진 압력에 대한 각각의 상기 센싱포인트(S)에서의 정전용량변화로부터 가압위치와 압력의 크기를 검출하여 대응하는 입력신호를 생성하되, 상기 입력신호를 생성하는 것에 필요한 기준압력이 분할된 상기 입력영역(16) 별로 서로 다르게 설정되어 있어서 가해진 압력이 상기 기준압력에 해당할 경우에만 상기 입력신호를 생성하는 제어부(20); 은 포함한다.

Description

입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린{Capacitive Touch Screen Able to Adjust Standard Pressure in Each Input Section}

본 발명은 정전용량식 터치스크린에 관한 것이며, 보다 상세하게는 입력내용에 맞게 입력영역을 분할한 상태의 압력기반의 정전용량식 터치스크린에 관련하여, 입력영역의 특성에 맞게 입력영역 별로 대응 입력신호를 발생하는 기준압력이 서로 다르게 설정되어 있고, 필요에 따라 기준압력의 설정을 사용자가 스스로 조절할 수 있는, 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린에 관한 것이다.

대표적인 휴대용 통신단말기인 휴대전화기는, 그 지속적인 진화에 따라, 전통적인 통화 기능에 컴퓨터 기능 등 다양한 기능을 통합한 일명 '스마트폰'으로의 흐름이 대세의 하나가 되고 있다.

스마트폰은 인터넷은 물론 각종 애플리케이션들이 탑재되어 본질적인 통화기능 이외에 매우 다양한 기능들을 실행하도록 구성되어 있기 때문에, 이런 다양한 작동과 데이터 등을 입력하기 위한 입력장치로서 전통적으로 휴대전화기에 널리 사용되어왔던 돔스위치 방식의 키패드로는 한계가 있으며, 이런 이유로 스마트폰에는 터치스크린으로 대표되는 터치식 입력장치들이 널리 적용되게 되었고, 입력장치로서 터치스크린을 적용한 휴대전화기를 일반적으로 '터치폰'이라도 부른다.

터치스크린은, 스마트폰과 같은 휴대전화기를 포함한 엠피쓰리, PDA, PMP, PSP, 휴대용 게임기, DMB 수신기 등 각종 휴대용 단말기는 물론, 내비게이션, 산업용 단말기, 노트북 컴퓨터, 금융 자동화기기, 게임기 등의 각종 모니터뿐만 아니라, 냉장고, 전자레인지, 세탁기와 같은 각종 가전제품에 이르기까지 각종 전기전자장치의 입력장치로 널리 사용되고 있다.

널리 알려진 바와 같이, 터치스크린은 소정의 내용이 디스플레이 되는 표시장치와 함께 사용되며, 통상적으로 표시장치 위에 적층된 터치스크린에 손가락 등을 접촉(가압)하면 그 아래의 표시장치에 표시된 내용 등이 입력되도록 하는 입력장치의 하나로서, 그 구조와 동작원리에 따라 정전용량 방식, 저항막 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등이 있다.

정전용량식 터치스크린에는, 전도체(예, 손가락)의 접촉(접근)만을 감지하는 '정전용량식 터치센서'와 접촉에 의해 가해진 압력의 크기도 감지하는 '정전용량식 압력센서'가 있다.

전자의 정전용량식 터치센서는 기판(예, 합성수지 등) 위에 극판(전극, 예, Indume Tin Oxide(ITO)와 같은 투명 전도막)을 일정 배열(예, 매트릭스 배열)로 적층(도포)한 구조로서, 전도체(예, 손가락)가 극판에 접근(또는 접촉)할 때 발생하는 기생정전용량(Parasitic Capacitance)을 측정하여 해당 터치위치(좌표)를 검출함으로써 터치위치에 대응하는 입력신호를 생성하는 터치스크린이며, 접촉을 가하는 물체로 부도체가 아닌 전도체(예, 손가락)만을 사용할 수 있고, 접촉여부만을 검출할 뿐 가해진 압력의 크기를 검출할 수 없다.

후자의 정전용량식 압력센서는, 기판 위에 일정 거리 이격된 상하의 극판을 예들 들어 매트릭스 배열한 구조로서, 표면 절연체(커버패널)에 압력을 가하면 상하 극판 사이의 거리가 가해진 압력의 크기에 따라 가변되면서 발생하는 정전용량변화를 측정하여 해당 터치위치(좌표)와 함께 가해진 압력의 크기를 검출함으로써, 압력이 가해진 위치와 크기에 대응하는 입력신호를 생성하는 터치스크린이며, 전도체일 필요 없는 임의의 물체로 터치스크린의 소정 위치를 가압하는 것으로 입력을 실행하고, 터치위치뿐만 아니라 가해진 압력의 크기에 따라 서로 다른 입력신호를 생성할 수 있다.

이와 같은 터치스크린을 스마트폰(휴대전화기)의 입력장치에 적용함에 따라 기능이 확대된 스마트폰에 요구되는 다양한 입력을 보다 효과적으로 실현할 수 있게 되었다. 즉, 터치스크린의 소정 위치를 단순히 터치하여 해당 터치포인트에 대응하는 입력신호가 생성되도록 하는 통상적인(전통적인) 입력 작동은 물론, 단순한 포인트의 터치가 아닌 연속적인 제스처 터치 동작에 대응하는 입력신호를 생성하는 각종 '이벤트 입력'도 실현할 수 있게 되었다.

스마트폰 등에 터치스크린으로서 정전용량식 압력센서를 적용함에 있어서 발생할 수 있는 사용상 불편 중에 하나는, 종래 터치스크린의 경우 가압하여 입력신호를 생성시킴에 있어서 입력신호를 생성하기 위해 필요한 압력(기준압력, 임계압력)의 크기가 터치스크린 전체에 걸쳐 동일하게 설정되어 있기 때문에, 입력내용의 종류에 따라 입력습관이 서로 다르고 사용자들마다 입력습관이 동일하지 않음으로 인하여 실제 터치스크린에 가해지는 압력의 크기에 많은 편차가 있게 되는 것에 대해 효과적으로 대응하지 못한다는 것이다.

예를 들어 설명하면, 스마트폰의 터치스크린을 통화나 메시지 전송을 위해 숫자나 문자를 입력하는 '기본키-입력영역'과 필기식 글씨 입력 등과 같은 제스처터치를 입력하는 '이벤트터치-입력영역'으로 분할하여 운영하는 경우를 상정하면, 이런 특징적 입력영역에 공통되는 사용자들의 입력습관을 살펴보면, 기본키-입력영역에 숫자나 문자를 입력할 때에는 종래 돔스위치에서와 같이 상대적으로 강한 압력으로 위에서 아래로 수직으로 누르는 경향이 있고, 이벤트터치-입력영역에 제스처터치로 필기체의 글씨를 쓸 때에는 마치 붓으로 글씨를 쓰는 것과 같이 상대적으로 약한 압력으로 가볍게 터치하는 경향이 있는 바, 종래 정전용량식 압력센서의 터치스크린의 경우 터치스크린 전체에 걸쳐 기준압력이 동일하게 설정되어 있기 때문에, 기본키-입력영역에 숫자나 문자를 입력하는 경우에는 기준압력에 비해 지나치게 강한 압력을 가하기 쉽고, 이벤트터치-입력영역에 제스처터치 입력을 하는 경우에는 기준압력에 미치지 못하는 압력을 가하기 쉽게 되는 등, 실제 가하는 압력과 기준압력의 불일치가 있을 수 있으며, 따라서 사용자 스스로가 이런 불일치에 적응하여 기준압력에 맞는 압력을 가하지 않으면, 압력을 검출하는 센싱포인트들 간의 간섭이나 기준압력에의 미달 등으로 입력 오류가 발생할 가능성이 높게 된다.

본 발명의 목적은, 휴대전화기(스마트폰, 터치폰)와 같은 각종 전기전자장치에 적용되는 종래 압력센서 방식의 정전용량식 터치스크린에 관련하여, 입력신호를 생성시키는 것에 필요한 압력(기준압력, 임계압력)의 크기가 터치스크린 전체에 걸쳐 동일하게 설정되어 있는 것에 따라 발생할 수 있는 입력신호 생성의 오류를 최소화하고자 하는 것이다.

본 발명의 목적은, 압력센서 방식의 정전용량식 터치스크린에 관련하여, 전체 터치스크린을 입력내용에 맞게 다수의 입력영역으로 분할하는 한편, 분할된 각각의 입력영역들에 대하여 입력신호를 생성하는 것에 필요한 기준압력을 각 입력영역에 대한 공통적인 입력습관에 맞게 입력영역 별로 서로 다르게 설정하고, 이런 기준압력들을 사용자 개개인의 입력습관에 맞게 조절할 수 있도록 함으로써, 실제 사용자가 습관적으로 가하게 되는 압력과 기준압력이 일치하지 아니함으로써 발생할 수 있는 입력오류를 최소화하고자 하는 것이다.

본 발명에 따라, 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린이 제공된다.

본 발명에 따른 정전용량식 터치스크린은, 정전용량식 압력센서와 제어부를 포함한다.

상기 정전용량식 압력센서는, 하부극판, 상기 하부극판의 상부에 적층된 탄성층 및 상기 탄성층의 상부에 적층된 상부극판을 구비하여, 상기 상부극판이 가압되면 상기 하부극판과 상기 상부극판 사이의 거리가 상기 탄성층에 의해 복원 가능하게 탄성적으로 변화함으로써 상기 하부극판과 상기 상부극판 사이에 정전용량변화를 일으키는 다수의 센싱포인트들을 포함한다.

상기 정전용량식 압력센서는, 입력내용에 따라 상기 센싱포인트들을 2개 이상의 입력영역으로 분할하여 운영할 수 있다.

상기 제어부는, 터치에 의해 가해진 압력에 대한 각각의 상기 센싱포인트에서의 정전용량변화로부터 가압위치와 압력의 크기를 검출하여 대응하는 입력신호를 생성하되, 상기 입력신호를 생성하는 것에 필요한 기준압력이 분할된 상기 입력영역 별로 서로 다르게 설정되어 있어서 가해진 압력이 상기 기준압력에 해당할 경우에만 상기 입력신호를 생성한다.

바람직하게, 상기 센싱포인트들을 분할한 상기 입력영역의 분할 개수와 분할 방식은 상기 제어부에 의해 변경할 수 있다.

바람직하게, 각각의 상기 입력영역의 상기 기준압력은 1개 구간 또는 다수의 구간으로 설정되어 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 사용자의 입력습관에 맞게 상기 기준압력의 크기를 조절 가능하다.

본 발명에 따른 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린은, 입력신호를 생성시키는 것에 필요한 기준압력(임계압력)의 크기가 터치스크린 전체에 걸쳐 동일하게 설정되어 있는 것이 아니라 분할된 입력영역들의 각각의 특성에 맞게 입력영역별로 다르게 설정되어 있으므로, 터치스크린의 전체에 걸쳐 기준압력이 동일하게 설정되어 있음으로써 발생할 수 있는 입력신호 생성의 오류를 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린은, 각 입력영역의 기준압력을 사용자 개개인의 입력습관에 맞게 사용자 스스로 조절할 수 있음에 따라, 기준압력과 사용자의 적용압력의 괴리에 따른 입력오류를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 터치스크린이 적용되는 휴대전화기의 개략도,
도2는 본 발명에 따른 터치스크린의 적용된 휴대전화기의 블록도,
도3은 본 발명에 따른 예시적인 터치스크린의 개략 단면도,
도4는 본 발명에 따른 예시적인 터치스크린이 적용된 휴대전화기의 개략 평면도,
도5는 본 발명에 따른 예시적인 터치스크린이 적용된 휴대전화기의 개략 평면도.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린을 보다 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 터치스크린을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

본 발명에 따른 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린(1)은, 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 휴대전화기(2)로 대표되는 각종 휴대용 단말기나 기타 입력장치로서 터치스크린을 필요로 하는 각종 전기전자장치에 적용될 수 있으며, 이하에서는 본 발명의 터치스크린(1)이 휴대전화기(2: 터치폰, 스마트폰)에 적용된 예를 설명한다.

널리 알려진 바와 같이, 본 발명의 터치스크린(1)이 적용되는 휴대전화기(2)는, 휴대전화기의 전반을 제어하는 컨트롤러(3: CPU), 휴대전화기의 작동에 필요한 명령이나 데이터를 입력하기 위한 입력부인 본 발명의 터치스크린(1), 휴대전화기의 사용에 필요한 소정의 내용을 디스플레이 하는 표시부(5: 예, LCD), 휴대전화기의 사용에 관련된 각종 프로그램과 데이터가 저장되는 메모리부(6), 이동통신을 실행하기 위한 통신부(7), 음향을 처리하는 오디오부(8), 및 전원을 공급하기 위한 전원부(9) 등을 포함한다. 물론 휴대전화기(2)에는 디지털카메라, 엠피쓰리, 디엠비 등 다른 부가적인 기능을 실현하기 위한 관련 모듈들이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 터치스크린(1)은, 휴대전화기(2)에 설치되어 휴대전화기(2)의 작동에 필요한 작동과 내용을 입력하는 장치로서, 반드시 그런 것은 아니지만 통상적으로 그 아래에는 표시부(5: LCD)가 적층된다.

본 발명에 따른 터치스크린(1)은, 도2와 도3에 도시된 바와 같이, 정전용량식 압력센서(10)와 제어부(20)를 포함한다.

상기 정전용량식 압력센서(10)는, 널리 알려진 바와 같이, 다수의 센싱포인트(S)들이 일정 패턴으로 배열된 입력장치로서, 각각의 센싱포인트(S)는 일정 두께(d)의 탄성층(12)과, 탄성층(12)의 하부에 적층된 하부극판(11)과, 탄성층(12)의 상부에 적층된 상부극판(13)을 포함한다.

상기 탄성층(12)은 하부극판(11)과 상부극판(13) 사이에 적층되어 일종의 유전체로서 작용하면서 동시에 가해진 압력에 의해 그 두께(d)가 복원성 있게 탄성적으로 가변되어 하부극판(11)과 상부극판(13) 사이의 거리(d)가 탄성적으로 가변되도록 함으로써, 결과적으로 하부극판(11)과 상부극판(13) 사이에 정전용량변화가 발생되게 하는 층이다.

상기 탄성층(12)으로서는 하부극판(11)과 상부극판(13) 사이의 거리(d)를 복원성 있게 탄성적으로 가변시킬 수 있는 것이라면 특히 제한되지 아니한다.

상기 하부극판(11)은 통상적인 정전용량식 입력장치에 적용되는 2개의 전극 중에서 하나인 판상의 전극판으로서, 동판과 같은 전도성 소재로 형성되며, 탄성층(12)의 하부에 적층된다.

상기 상부극판(13)은, 통상적인 정전용량식 입력장치에 적용되는 2개의 전극 중에서 나머지 하나인 판상의 전극판으로서, 동판과 같은 전도성 소재로 형성되며, 각각의 탄성층(12)의 상부에 적층된다.

일반적으로 전체의 센싱포인트(S)들 위에는 이를 보호하기 위한 커버패널(14)이 적층된다. 커버패널(14)은 정전용량식 압력센서(20)에 입력 작동을 할 때 손가락과 같은 물체가 직접 가압되는 예를 들어 유리나 플라스틱판(예, 윈도우)과 같은 판상의 부재로서, 가압할 때 복원성 있게 탄성적인 휨 변형을 일으킬 수 있을 정도의 연성을 가진 패널이다.

일반적으로 전체의 센싱포인트(S)들은 휴대전화기의 기판(15)과 같은 견고한 지지체 위에 설치된다. 바람직하게, 기판(15)은 커버패널(14)에 가해진 압력이, 상부극판(13), 탄성층(12) 및 하부극판(11)을 통해 전달될 때, 실질적으로 변형이 발생하지 아니하는 강성의 소재로 형성된다.

이상과 같은 구조의 정전용량식 압력센서(20)는, 예를 들어 손가락과 같은 물체로 커버패널(14)을 가압하면, 연성의 커버패널(14)은 탄성적으로 휨 변형을 일으키게 되고, 커버패널(14)의 변형에 따라 커버패널(14)의 아래에 있는 센싱포인트(S)의 상부극판(13)이 아래로 가압되어 변위하면서 그 아래의 탄성층(12)이 탄성적으로 변형하게 되며, 결과적으로 가압된 센싱포인트(S)를 구성하는 하부극판(11)과 상부극판(13) 사이의 거리(d)가 복원 가능하게 탄성적으로 변화하게 됨으로써, 양 극판 사이의 정전용량이 변화하게 된다.

즉, 커버패널(14)을 가압하면, 가압된 센싱포인트(S)의 하부극판(11)과 상부극판(13) 사이의 거리(d)가 가변(줄어들게) 되고, 이런 거리(d)의 변화에 따라 C=μA/d의 공식(여기에서 C는 정전용량, μ는 유전율, A는 면적, d는 극판 사이의 거리이다)에 해당하는 정전용량변화가 발생하고, 이때 전전용량의 변화량은 가압 위치와 압력의 크기에 따라 다르게 나타난다.

이후 커버패널(14)에의 압력이 사라지면, 탄성층(12)의 탄성복원력 및 커버패널(14)의 복원력에 의해, 탄성층(12), 상부극판(13) 및 커버패널(14)은 원위치로 복귀된다.

정전용량식 압력센서(10)의 센싱포인트(S)들은 기판(15) 위에 일정 패턴으로 배열된다. 센싱포인트(S)들의 배열 패턴은 본 발명의 터치스크린이 장착되는 휴대전화기(2)의 특성에 따라 해당 장치에 필요한 소정 입력내용을 입력할 수 있는 패턴이라면 특히 제한되지 아니한다.

본 발명의 특징에 따라, 본 발명의 터치스크린(1)은, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 압력센서(10)의 센싱포인트(S)들이 입력내용에 따라 2개 이상의 입력영역(16, 16a, 16b: 16c)으로 분할하여 운영할 수 있는 터치스크린이다.

센싱포인트(S)들의 분할 방식과 분할 개수는 2개 이상이라면 특히 제한되지 아니하며, 휴대전화기(2)에 적용된 본 발명의 터치스크린(1)에 필요한 기능 및 특성에 맞게 적절히 분할될 수 있으며, 이와 같은 입력영역(16)의 분할은 하나의 방식과 개수로 확정되어 있는 것은 물론, 휴대전화기의 다양한 사용 매뉴얼에 맞게 그때그때 분할방식과 개수가 변경되도록 할 수도 있다.

도4는 압력센서(10)의 센싱포인트(S)들을 단순히 15개(3ㅧ5)의 입력영역(16)으로 균등 분할된 예로서, 센싱포인트(S)들이 다수의 입력영역으로 분할되는 개념을 보여주기 위한 것이다.

도5는 압력센서(10)에서 센싱포인트(S)들의 입력영역(16)은 기본키-입력영역(16a)과 이벤트터치-입력영역(16b) 및 디스플레이영역(16c)의 3개의 입력영역으로 분할된 예이다.

도5의 예시에서, 상기 기본키-입력영역(16a)은, 전통적인 통화나 메시지 전송과 같은 휴대전화기의 기본 기능을 실행하기 위해 숫자나 문자 등을 입력하기 위한 입력영역으로서, 이런 기본키-입력영역(16a)에는 전통적 키패드(예, 3ㅧ5, 3ㅧ4등)에 부합하도록 센싱포인트(S)들이 배열되게 그 영역이 할당된다.

상기 이벤트터치-입력영역(16b)은, 필기식 글씨 입력을 포함하여 디스플레이된 화면의 확대와 축소, 좌우방향 회전, 상하 스크롤 등과 같은 제스처터치에 의한 각종 이벤트입력을 실행하기 위해 배정된 입력영역이며, 이벤트터치-입력영역(16b)에는 이런 이벤트입력을 실현할 수 있도록 센싱포인트(S)들이 배열되게 그 영역이 할당된다.

상기 디스플레이영역(16c)은, 소정 내용을 입력하기 위한 영역이 아니라, 기본키-입력영역(16a)과 이벤트터치-입력영역(16b)을 통해 입력되는 입력내용을 사용자가 확인할 수 있도록 표시하는 영역이다.

상기 제어부(20)는 터치에 의해 가해진 압력에 대한 각각의 센싱포인트(S)에서 발생한 정전용량변화로부터 가압위치와 압력의 크기를 검출하여 대응하는 입력신호를 생성하는 컨트롤러이다.

본 발명의 터치스크린(1)을 설명함에 있어서, 본 발명의 터치스크린(1)이 정전용량식 압력센서(10)와 제어부(20)로 구성된 것으로 설명하고 있는 바, 본 발명의 터치스크린(1)은 이것이 장착되는 장치(휴대전화기: 2)의 기능과 유기적으로 작동하는 입력장치이므로, 휴대전화기(1)를 전반적으로 제어하는 컨트롤러(3)에 의해 제어될 수밖에 없으므로, 본 발명의 터치스크린(1)에서 제어부(20)라고 하는 것은 물리적으로 터치스크린(1)에 직접 소속된 제어수단뿐만 아니라 휴대전화기(1)의 컨트롤러(3)에 소속된 터치스크린의 제어수단도 포함하는 개념인 것으로 이해되어야 한다. 이런 이유로 도2의 휴대전화기(2)의 컨트롤러(3)에는 본 발명에서 제어부를 나타내는 도면부호 20을 병기하였다.

본 발명의 특징에 따라, 상기 제어부(20)는 터치에 의해 가해진 압력에 대한 각각의 센싱포인트(S)에서 발생한 정전용량변화로부터 가압위치와 압력의 크기를 검출하여 대응하는 입력신호를 생성함에 있어서, 입력신호를 생성하는 것에 필요한 기준압력이 분할된 센싱포인트(S)들의 입력영역(16) 별로 서로 다르게 설정되어 있어서, 가해진 압력이 해당 입력영역(16)에 설정된 기준압력에 해당할 경우에만 입력신호를 생성하도록 작동한다.

도5의 예를 참조하여 설명하면, 전술한 바와 같이, 일반적으로 통화나 메시지 전송을 위해 기본키-입력영역(16a)에서 숫자나 문자를 입력할 때의 사용자들의 공통된 입력습관은, 상대적으로 강한 압력으로 위에서 아래로 수직으로 누르는 경향이 있고, 이벤트터치-입력영역(16b)에서 이벤트터치로 필기체의 글씨를 써서 입력할 때에는 상대적으로 약한 압력으로 가볍게 터치하는 경향이 있는 바, 이렇게 입력영역(16) 별로 서로 다른 특징을 가지는 입력습관에 대하여, 제어부(20)에는 기본키-입력영역(16a)의 기준압력은 상대적으로 높게 설정되어 있고(예, 단위면적당 100gf 이상 200gf 미만), 이벤트터치-입력영역(16b)의 기준압력은 상대적으로 낮게 설정되어 있다(예, 50gf 이상 100gf미만).

센싱포인트(S)들의 모든 입력영역의 기준압력을 동일하게 설정한 경우, 설정된 기준압력이 상대적으로 낮게 설정된 경우에는, 기본키-입력영역(16a)에서의 터치에서는 평소의 입력습관대로 기준압력을 초과하는 강한 압력으로 가압함으로써 입력오류를 유발할 가능성이 크게 되고, 반대로 설정된 기준압력이 상대적으로 높게 설정된 경우에는, 이벤트터치-입력영역(16b)에서의 터치에서는 평소의 입력습관대로 기준압력보다 낮은 약한 압력으로 가압하여 입력신호가 발생하지 아니하게 될 수 있지만, 본 발명의 터치스크린(1)에서는 제어부(20)가 입력영역 별로 차이가 있는 입력습관에 맞게 해당 입력영역 별로 기준압력의 크기를 다르게 설정하고 있음에 따라, 위와 같은 입력오류를 최소화할 수 있게 된다.

도5의 예에서 디스플레이영역(16c)은 기본키-입력영역(16a)과 이벤트터치-입력영역(16b)을 통해 입력되는 입력내용을 사용자가 확인할 수 있도록 표시하는 영역이고 소정 내용을 입력하기 위한 영역이 아니므로, 어떤 압력이 가해저도 입력신호를 생성하지 않도록 그 기준압력을 설정하거나 원천적으로 입력신호가 생성되지 않게 설정하면 된다.

각각의 입력영역(16)들에 대한 기준압력의 설정은, 입력영역 별로 입력신호를 생성할 수 있는 압력의 크기를 앞서 예시한 바와 같이 소정의 범위(예, 단위면적당 100gf 이상 200gf 미만 등)로 설정하고, 설정된 기준압력의 범위를 벗어나는 압력에 대해서는 입력신호가 생성되지 않도록 하고, 이런 기준압력의 범위를 각각의 입력영역의 특성에 따라 입력영역 별로 서로 다르게 설정하는 것을 기본으로 한다.

부가하여, 각각의 입력영역(예, 기본키-입력영역)에 대해서는, 예를 들어 제1 기준압력(단위면적당 50gf 이상 100gf 미만), 제2 기준압력(단위면적당 100gf 이상 200gf 미만), 제3 기준압력(200gf 이상)과 같이 2개 이상 복수 구간의 기준압력을 설정하여, 제1 기준압력에 속하는 압력이 가해지면 대응하는 제1 입력신호를 생성하고, 제2 기준압력에 속하는 압력이 가해지면 대응하는 제2 입력신호를 생성하고, 제3 기준압력에 속하는 압력이 가해지면 대응하는 제3 입력신호를 생성하도록 설정할 수 있다.

이와 같은 하나의 입력영역에 다단계의 기준압력을 설정하는 것은, 예를 들어 기본키-입력영역(16a)에서 문자를 입력할 때, 제1 기준압력에 속하는 압력이 가해지면 "ㄱ"이 입력되고, 제2 기준압력에 속하는 압력이 가해지면 "ㅋ"이 입력되고, 제3 기준압력에 속하는 압력이 가해지면 "ㄲ"이 입력되도록 하는 것과 같이, 가해진 압력의 크기에 따라 서로 다른 입력신호가 생성되도록 터치스크린을 운영할 때 적용할 수 있다.

터치스크린에 대한 입력습관은 그 입력내용이 무엇인가에 따라 다르기도 하지만, 어떤 사용자는 습관적으로 터치를 상대적으로 강하게 하고 어떤 사용자는 터치를 습관적으로 약하게 하는 습관이 있는 것과 같이, 사용자마다 개개인의 특성이 있을 수 있다.

본 발명의 터치스크린(1)에 있어서 각 입력영역들에 설정된 기준압력을 사용자 마다 다른 개개인의 특성에 맞게 사용자 스스로가 조절할 수 없다면, 각 입력영역들의 입력내용의 특성에 맞게 그 기준압력을 다르게 설정하는 것만으로는 입력오류를 최소화한다고 하는 본 발명의 목적을 달성하기에 부족함이 있을 수 있다.

따라서 본 발명의 터치스크린(1)은 입력영역들의 기준압력을 사용자 개개인의 입력습관에 맞게 사용자 스스로 조절할 수 있도록 상기 제어부(20)를 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 사용자에 의한 기준압력의 조절은 본 발명의 터치스크린(1)이 장착된 휴대전화기(2)의 설정메뉴를 통해 설정할 수 있다. 예를 들어 휴대전화기의 설정메뉴에 터치감도 조절항목을 포함시켜서 각 입력영역에 적용될 기준압력을 '강-약', '상-중-하', 또는 '1단계 내지 5단계' 등으로 선택하여 설정할 수 있도록 함으로써, 기준압력을 자신만의 사용습관에 맞게 낮추거나 높일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 터치스크린(1)은, 입력신호를 생성하기 위해 필요한 압력인 기준압력을 분할된 입력영역 별로 그 특성에 맞게 서로 다르게 설정할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 개개인의 입력습관에 맞게 기준압력의 크기를 스스로 조절할 수 있으므로, 실제 사용자가 습관적으로 가하게 되는 압력과 기준압력이 일치하지 아니함으로써 발생할 수 있는 입력오류를 최소화할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 터치스크린에 의하면, 통화나 메시지 전송을 위한 문자나 숫자 입력과 같은 기본키 입력은 물론, 필기식으로 쓴 글씨를 그대로의 이미지를 입력하거나 문자판독 프로그램(예, OCR: Optical Character Reader)으로 판독하여 텍스트 문자로 입력하는 것과 같은 각종 제스처터치에 의한 이벤트입력 등, 점차 다양해저 가는 휴대전화기(스마트폰)의 각종 입력 작동들을, 입력오류를 최소화하면서 입력할 수 있을 것으로 예상된다.

본 발명의 터치스크린(1)에 있어서, 터치에 의해 정전용량식 압력센서(10)로부터 측정된 정전용량변화를 대응하는 입력신호를 생성하는 것, 센싱포인트(S)들을 입력내용에 맞게 다수의 입력영역(16)으로 분할 운영하는 것, 기준압력을 입력영역(16) 별로 서로 다르게 설정하는 것, 및 입력영역(16) 별로 그 기준압력을 조절하는 것 등은, 제어부(20)를 관련 기술분야의 제어기술을 이용하여 본 발명에 맞게 구성함으로써 실행할 수 있고, 본 발명은 제어부(20)의 구체적인 구성 자체와는 직접적인 관련이 없으므로, 이에 관한 설명은 생략한다.

1: 본 발명의 터치스크린 2: 휴대전화기(스마트폰, 터치폰)
3: 컨트롤러 5: 표시부
6: 메모리부 7: 통신부
8: 오디오부 9: 전원부
10: 정전용량식 압력센서 11: 하부극판
12: 탄성층 13: 상부극판
14: 커버패널 15: 기판
16: 입력영역 16a 기본키-입력영역
16b: 이벤트터치-입력영역 16c: 디스플레이영역
20: 제어부

Claims (3)

1. 하부극판(11), 상기 하부극판(11)의 상부에 적층된 탄성층(12) 및 상기 탄성층(12)의 상부에 적층된 상부극판(13)을 구비하여, 상기 상부극판(13)이 가압되면 상기 하부극판(11)과 상기 상부극판(13) 사이의 거리(d)가 상기 탄성층(12)에 의해 복원 가능하게 탄성적으로 변화함으로써 상기 하부극판(11)과 상기 상부극판(13) 사이에 정전용량변화를 일으키는 다수의 센싱포인트(S)들을 포함하고, 입력내용에 따라 상기 센싱포인트(S)들을 2개 이상의 입력영역(16)으로 분할하여 운영할 수 있는 정전용량식 압력센서(10); 및
   터치에 의해 가해진 압력에 대한 각각의 상기 센싱포인트(S)에서의 정전용량변화로부터 가압위치와 압력의 크기를 검출하여 대응하는 입력신호를 생성하되, 상기 입력신호를 생성하는 것에 필요한 기준압력이 분할된 상기 입력영역(16) 별로 서로 다르게 설정되어 있어서 가해진 압력이 상기 기준압력에 해당할 경우에만 상기 입력신호를 생성하는 제어부(20);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는, 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린.
2. 제1항에 있어서, 상기 센싱포인트(S)들을 분할한 상기 입력영역(16)의 분할 개수와 분할 방식은 상기 제어부(20)에 의해 변경할 수 있고, 각각의 상기 입력영역(16)의 상기 기준압력은 1개의 구간 또는 2개 이상의 다수의 구간으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부(20)에 의해 상기 기준압력의 크기를 조절 가능한 것을 특징으로 하는, 입력영역별 기준압력 조절 가능한 정전용량식 터치스크린.

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