KR101452660B1

KR101452660B1 - 터치 스크린 렌더링 시스템 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR101452660B1
Application number: KR1020137005003A
Authority: KR
Inventors: 하오 리; 이 웨이; 스티븐 영
Original assignee: 모토로라 솔루션즈, 인크.
Priority date: 2010-07-31
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2014-10-22
Also published as: US20140211110A1; EP2598973B1; CN103221906B; KR20130058734A; WO2012018504A4; US20120026124A1; CN103221906A; CA2806719A1; WO2012018504A1; EP2598973A1; JP5594550B2; US8963874B2; JP2013532879A; CA2806719C; US9310920B2

Abstract

터치 스크린 디스플레이 장치는 대향 주요 표면들, 및 주변부에 의해 정의되는 사이즈 및 형상을 갖는 제1 시트 및 제2 시트를 포함할 수 있다. 주변부는 대향 엔드들과 대향 에지들에 의해 정의될 수 있다. 제1 시트 및 제2 시트는 대향 부스바 쌍, 및 대응하는 대향 부스바 쌍에 전기적으로 결합되어 이들 사이에 연장되는 복수의 트레이스를 포함하는 전도성 패턴을 각각 가질 수 있다. 투명 힘 감지(TFS) 시트는 대향 주요 표면들, 및 주요 표면 중 하나 이상에 작용되는 힘에 관한 가변 저항을 가질 수 있다. TFS 시트는 제1 시트와 제2 시트 사이에 위치할 수 있다. 장치는 TFS 시트와 제1 시트 또는 제2 시트 사이에 위치하는 하나 이상의 분리부를 포함하여 제1 시트 또는 제2 시트로부터 멀어지도록 TFS 시트를 바이어스할 수 있다.

Description

터치 스크린 렌더링 시스템 및 그 동작 방법{TOUCH SCREEN RENDERING SYSTEM AND METHOD OF OPERATION THEREOF}

본 발명은 터치 스크린 렌더링 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 인가된 접촉력(contact force)을 검출하도록 구성된 힘 감지 아날로그 터치 스크린 렌더링 디바이스(force sensing analog touch screen rendering device)에 관한 것이다.

통상적으로, 그 내용이 참조로서 여기에 원용되어 있는 미국 특허 공보 제2009/0237374호 및 2010년 3월 17일에 출원된 미국 특허 출원 제12/725,699호에 의해 개시된 바와 같은 픽셀화된 힘 감지 터치 스크린 디스플레이는 하나의 전극 세트가 다른 전극 세트와 수직이 되도록 배열된 2개의 전극 세트를 채택한다. 그 후, 이들 전극은 투명 힘 감지(TFS) 층의 반대 표면에 배열된다. 터치 스크린 디스플레이의 하나 이상의 위치에 힘이 인가되는 경우, (예를 들어, x, y, 평면에서) 힘에 영향을 받는 대응 수직 전극들의 교차점의 위치에 의해 이들 힘이 인가된 위치가 디지털 방식으로 판단된다. 힘의 크기는 각각의 힘 교차점에서의 저항 값에 의해 판단된다. 따라서, 이들 디스플레이는 멀티 터치 감지를 제공할 수 있으며, 터치 위치에 대한 힘을 동시에 감지할 수 있다. 그러나, 그 복잡성으로 인해, 멀티 터치 디스플레이는 일부 애플리케이션에 적용하기에는 비용이 너무 비싸다. 또한, 이들 디스플레이는 각각의 픽셀이 프레임마다 스캔되어야 하는 다중 스캔을 요구하며, 이로써 어떤 애플리케이션의 경우 느리다.

여기에 설명된 시스템, 디바이스(들), 방법, 사용자 인터페이스, 컴퓨터 프로그램 등(이하, 다른 표시가 없으면, 이들 각각은 시스템이라고 지칭될 것임)은 종래 시스템의 문제점을 다룬다.

본 발명의 시스템은 엔터프라이즈 애플리케이션 등의 싱글 터치 애플리케이션에 적합할 수 있는 아날로그 터치 감지 디스플레이 스크린 시스템을 저비용으로 쉽게 제조하는 방법을 개시한다. 추가 이점으로서, 본 발명의 시스템은 값이 싼 터치 스크린 디스플레이 시스템을 제공하며, 위치 및 힘 정보와 함께 고속 터치 검출을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템은 엔터프라이즈 시스템에 이상적일 수 있는 서명 캡쳐 능력에 저렴한 비용으로 맞춰질 수 있다.

본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, 터치 패널(TP) 디스플레이 장치가 개시되는데, 이 장치는 제1 시트 및 제2 시트를 포함할 수 있는데, 이들 시트 각각은 대향 주요 표면들, 및 대향 엔드들과 대향 에지들에 의해 정의되는 주변부를 가지며, 제1 시트와 제2 시트 중 대응하는 시트에 전기적으로 결합된 대향 부스바 쌍을 포함하는 전도성 패턴을 가질 수 있다. 대향 주요 표면들과 가변 저항을 갖는 투명 힘 감지(TFS) 시트가 제1 시트와 제2 시트 사이에 위치할 수 있다. 분리부가 TFS 시트와 제1 시트 또는 제2 시트 사이에 위치하여 제1 시트 또는 제2 시트로부터 멀리 TFS 시트를 바이어스할 수 있다. 대향 부스바 쌍들은 컨트롤러에 의해 전압계, 전압원, 아날로그-투-디지털(A/D) 컨버터, 또는 디지털-투-아날로그(D/A) 컨버터에 선택적으로 결합될 수 있다. 또한, 이 장치는 (TP 상에 사용자에 의해 작용된 힘으로 인한) 힘의 위치 및 임의 크기를 판단하도록 구성된 컨트롤러를 포함할 수 있으며, 이 프로세서는 전압계, 전압원, 아날로그-투-디지털(A/D) 컨버터, 및 디지털-투-아날로그(D/A) 컨버터 중 하나 이상에 결합된다. 따라서, 장치는 시트들을 스캔하여 예를 들어, 동시에 제1 시트와 제2 시트에 걸친 저항을 판단할 수 있다. 또한, 장치는 제1 시트와 제2 시트의 저항에 대응할 수 있는 전압을 판단할 수 있다.

또한, 투명 보호층이 제1 시트 또는 제2 시트의 주요 표면에 중첩될 수 있는 것이 구상된다. 또한, 제1 주요 시트의 부스바들은 대향 에지들 사이에서 연장될 수 있으며, 제1 주요 시트의 대향 엔드들의 인접 엔드에 근접할 수 있다. 또한, 제1 시트와 제2 시트의 복수의 트레이스는 서로 실질적으로 수직일 수 있다. 또한, 이 장치는 제1 시트 또는 제2 시트의 주요 표면에 중첩된 기판을 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템의 다른 측면에 따르면, 터치 스크린 디스플레이를 형성하는 방법이 개시되는데, 이 방법은 제1 시트 및 제2 시트를 형성하는 단계 - 시트 각각은 대향 주요 표면들, 및 대향 엔드들과 대향 에지들에 의해 정의되는 주변부를 가지며, 제1 시트와 제2 시트 중 대응하는 시트에 전기적으로 결합된 대향 부스바(busbar) 쌍을 포함하는 전도성 패턴을 가지고, TFS 시트는 서로 반대편에 있는 주요 표면들 및 가변 저항을 가짐 -; 및 TFS 시트와 제1 시트 또는 제2 시트 사이에 위치하는 분리부를 사용하여 TFS 시트로부터 멀리 제1 시트 또는 제2 시트를 바이어스하는 단계 중 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다.

이 방법은 대향 부스바 쌍을 전압계, 전압원, 아날로그-투-디지털(A/D) 컨버터, 또는 디지털-투-아날로그(D/A) 컨버터에 전자적으로 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 이 방법은 전압계, 전압원, 아날로그-투-디지털(A/D) 컨버터, 및 디지털-투-아날로그(D/A) 컨버터 중 하나 이상에 힘의 위치와 힘의 크기를 판단하도록 구성된 프로세서를 결합하는 단계를 포함할 수 있는 것이 구상된다. 이 방법은 제2 주요 시트의 주요 표면에 투명 보호층을 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 주요 시트의 부스바들은 대향 에지들 사이에서 연장될 수 있으며, 제1 주요 시트의 대향 엔드들의 인접 엔드에 근접할 수 있다.

또한, 이 방법은 제1 시트 및 제2 시트의 복수의 트레이스가 서로 실질적으로 수직하도록 구성하는 단계를 포함할 수 있는 것이 구상된다. 또한, 이 방법은 제1 시트 또는 제2 시트의 주요 표면에 기판을 중첩하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템의 또 다른 측면에 따르면, 컨트롤러를 사용하여 터치 패널(TP)을 동작시키는 방법이 개시되는데, 이 방법은 제1 층에 제1 엔드와 제2 엔드를 갖는 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 층에 위치하고 제1 엔드와 제2 엔드를 갖는 제2 전도성 패턴의 제2 엔드 양단에 미리결정된 전압을 인가하는 단계 - 상기 제2 전도성 패턴은 저항(Rt)을 통해 제1 전도성 패턴에 전기적으로 결합됨 -; 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 엔드에 걸친 저항(Rx)을 판단하는 단계; 제1 전도성 패턴의 제2 엔드에서 제1 전압(V1)을 판단하는 단계; 제2 전도성 패턴의 제1 엔드에서 제2 전압(V2)을 판단하는 단계; 및 V1, V2, 및 Rx에 기초하여 Rt의 값을 판단하는 단계 중 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다.

이 방법은 Rt의 값에 기초하여 TP의 제1 층 또는 제2 층에 인가된 힘의 크기를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 이 방법은 제1 전도성 패턴 또는 제2 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 엔드 양단에 전압(Vcc2)을 인가하는 단계; 제1 전도성 패턴과 제2 전도성 패턴 중 다른 하나의 제2 엔드에서 전압(V3)을 측정하는 단계; 및 V3 대 Vcc2의 비에 기초하여 TP의 제1 층 또는 제2 층에 인가된 힘의 좌표를 판단하는 단계 중 하나 이상의 단계를 포함할 수 있는 것이 구성된다. 이 방법에 따르면, 저항(Rt)은 제1 층과 제2 층 사이에 개재된 투명 힘 감지(TFS) 시트에 걸친 저항과 실질적으로 동일한 가변 저항일 수 있으며, 시트에 인가된 힘에 기초하여 변할 수 있다.

본 발명의 시스템의 또 다른 측면에 따르면, 컴퓨터 판독가능 메모리 매체에 저장되며, 사용자 인터페이스(UI)의 터치 패널(TP)을 동작시키도록 구성된 컴퓨터 프로그램이 개시되는데, 이 컴퓨터 프로그램은 제1 층에 제1 엔드와 제2 엔드를 갖는 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 층에 위치하고 제1 엔드와 제2 엔드를 갖는 제2 전도성 패턴의 제2 엔드 양단에 미리결정된 전압을 인가하는 단계 - 제2 전도성 패턴은 저항(Rt)을 통해 제1 전도성 패턴에 전기적으로 결합됨 -; 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 엔드에 걸친 저항(Rx)을 판단하는 단계; 제1 전도성 패턴의 제2 엔드에서 제1 전압(V1)을 판단하는 단계; 제2 전도성 패턴의 제1 엔드에서 제2 전압(V2)을 판단하는 단계; 및/또는 V1, V2, 및 Rx에 기초하여 Rt의 값을 판단하는 단계를 수행하도록 구성된 프로그램부를 포함할 수 있다.

또한, 이 프로그램부는 Rt의 값에 기초하여 TP의 제1 층 또는 제2 층에 인가된 힘의 크기를 판단하는 단계; 제1 전도성 패턴 또는 제2 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 엔드 양단에 또다른 전압(Vcc2)을 인가하는 단계; 제1 전도성 패턴과 제2 전도성 패턴 중 다른 하나의 제2 엔드에서 전압(V3)을 측정하는 단계; 및/또는 V3 대 Vcc2의 비에 기초하여 힘의 좌표를 판단하는 단계를 수행하도록 구성될 수 있다는 것이 구상된다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 예시를 통해 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 터치 패널(TP)의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 도 1의 라인 2-2를 따라 절취된 TP의 일부의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 힘이 상부층에 인가된 도 2의 TP의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 도 2의 TP의 분해 평면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 TFS 층의 일부의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 TFS 층의 일부의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 도 4의 TP와 유사한 TP의 등가 회로의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 TP 제어 시스템의 일부를 도시한다.
도 9는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 TP 제어 시스템의 일부를 도시한다.
도 10은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 프로세스를 예시한 흐름도를 도시한다.
도 10a는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 힘-저항 곡선을 도시한다.
도 11은 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 평면에 대한 위치의 x 좌표를 획득하기 위한 등가 회로 구성의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 y 평면 대한 위치의 y 좌표를 획득하기 위한 등가 회로 구성의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 V1을 획득하기 위한 등가 회로 구성의 블록도이다.
도 14는 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 V2을 획득하기 위한 등가 회로 구성의 블록도이다.
도 15는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 시스템의 일부를 도시한다.

이하, 다음의 도면과 함께 고려되는 경우 앞서 설명된 특징 및 이점들 뿐만 아니라 그 밖의 다른 특징 및 이점들을 예증하는 예시적인 실시예가 설명된다. 다음의 설명에서, 제한보다는 설명을 위해, 아키텍처, 인터페이스, 기법, 요소 속성 등과 같은 예시적인 상세 설명이 개시된다. 그러나, 당업자에게는 이들 상세 사항에서 벗어나는 다른 실시예들이 여전히 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 것으로 이해되어야 한다는 점이 명백할 것이다. 또한, 명확화를 위해, 널리 알려진 디바이스, 회로, 도구, 기법, 및 방법에 대한 상세 설명은 본 발명의 시스템의 설명을 모호하게 하지 않기 위해 생략된다. 도면들은 예시적인 목적으로만 제공되는 것이며, 본 발명의 시스템의 범위를 나타내는 것이 아니라는 점이 명확히 이해되어야 한다. 첨부 도면에서, 상이한 도면에 있는 동일한 참조 부호는 유사한 요소를 가리킬 수 있다.

여기에 사용되는 용어 렌더링 및 그 구문소들은 시각과 청각과 같은 적어도 하나의 사용자 감각에 의해 인식될 수 있도록 디지털 미디어와 같은 컨텐츠를 제공하는 것을 지칭한다. 예를 들어, 본 발명의 시스템은 디스플레이 디바이스에 사용자 인터페이스(UI)를 렌더링할 수 있으며, 이로써 사용자에 의해 보여지고 상호 작용될 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템은 오디오 출력을 렌더링하는 디바이스(예를 들어, 확성기와 같은 스피커) 및 비주얼 출력을 렌더링하는 디바이스(예를 들어, 디스플레이) 모두에 오디오 비주얼 컨텐츠를 렌더링할 수 있다. 다음의 설명을 간략화하기 위해, 용어 컨텐츠 및 그 구문소들이 사용될 것이며, 특정한 컨텐츠 타입이 구체적으로 의도되지 않으면, 쉽게 인지될 수 있는 바와 같이 오디오 컨텐츠, 비주얼 컨텐츠, 오디오 비주얼 컨텐츠, 텍스트 컨텐츠, 및/또는 다른 컨텐츠 타입을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

컴퓨터 환경과의 사용자 상호 작용 및 컴퓨터 환경의 조작은 디스플레이된 환경을 제어하는 프로세서와 기능상 결합된 임의의 다양한 타입의 휴먼 프로세서 인터페이스 디바이스(human-processor interface device)들을 사용하여 달성된다. 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)와 같은 사용자 인터페이스(UI)를 위한 공통 인터페이스 디바이스는 터치 감지 디스플레이 등이다. 예를 들어, 스타일러스(stylus) 또는 힘 전송 디바이스(예를 들어, 사용자의 손가락)가 평탄한(또는 평탄하지 않은) 작업공간에서 사용자에 의해 이동되어서, 예를 들어, 사용자 조작의 위치와 커서의 표시 위치 사이의 직접 매핑에서 2차원 디스플레이 표면에 표시된 (예를 들어, GUI의 스크린과의 사용자의 상호 작용을 표시하기 위한) 커서 또는 픽셀레이터(pixelator)와 같은 비주얼 객체를 이동시킬 수 있다. 이는 통상적으로 위치 제어라고 알려져 있으며, 표시된 객체의 모션은 사용자 조작의 모션과 직접 상관된다. 사용자의 손가락 등의 입력 디바이스 또는 스타일러스와 같은 다른 입력 디바이스에 의해 동작 중인 터치 감지 스크린을 구비한 디바이스에 의해 유사한 인터페이스들이 제공될 수 있다. 이러한 환경에서, 선택 위치가 터치 감지 스크린과의 상호 작용 위치에 의해 직접 판단되기 때문에 커서가 제공될 수도 있고 제공되지 않을 수도 있다.

본 발명의 시스템은 또한 윈도우 환경을 포함하는 통상적인 UI를 제시할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 제공할 수 있는데, 그러한 것으로서, 마이크로소프트사에 의해 제공되는 WindowsTM 운영 체제 GUI 및/또는 Apple사에 의해 제공되는 iPhone™, MacBook™, iMac™, iPad™ 등(예를 들어, 사용자 디바이스)에 제공되는 OS XTM 운영 체제 GUI 및/또는 하드웨어, 및/또는 그 밖의 다른 운영 체제에서 표현될 수 있는 것과 같이, 윈도우 환경에 제공되는 것을 대표하는 메뉴 아이템, 서브메뉴 아이템, 풀-다운 메뉴 아이템, 팝업 윈도우, 선택 아이템, 라디오 박스, 체크 박스, 프레임, 서명 캡쳐 박스, 컨텐츠 줌 동작(예를 들어, 핀치(pinch) 및/또는 스퀴즈(squeeze) 동작) 등을 포함할 수 있다. GUI의 객체 및 섹션은 손가락(들), 스타일러스, 및/또는 그 밖의 다른 적절한 사용자 입력 등의 사용자 입력 디바이스를 사용하여 네비게이팅될 수 있다. 또한, 사용자 입력은 예를 들어, 터치 스크린 입력 동작에 응답한 메뉴 아이템, 서브메뉴 아이템, 윈도우 아이템, 라디오 버튼, 팝업 윈도우, 서명 박스, 서명 셀렉션의 선택과 같은 GUI 내에서의 선택에 및 당업자에 의해 이해되는 다른 공통 상호 작용 패러다임에 이용될 수 있다.

비록 터치 감지 입력을 지원하는데 사용되는 GUI는 예를 들어, 컴퓨터 마우스 입력을 지원하는데 사용되는 GUI와 다소 상이할 수 있지만, 본 발명의 시스템의 목적상 그 동작은 유사하다. 따라서, 전술한 설명을 간략화하기 위해, 설명된 상호 작용은 적절히 적용될 수 있는 이들 시스템 등에 적용하기 위한 것이다.

본 발명의 시스템의 설명을 간략화하기 위해, 여기에 사용되는 용어 "기능상 결합된", "결합된" 및 그 구문소들은 본 발명의 시스템에 따른 동작을 가능하게 하는 디바이스들 및/또는 그 일부들 사이의 접속을 지칭한다. 예를 들어, 기능상 결합은 디바이스들 및/또는 그 일부들 사이의 단방향 및/또는 양방향 통신 경로를 가능하게 하는 2 이상의 디바이스 사이의 무선 접속 및/또는 유선 접속 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 터치 패널(TP)(100)의 평면도이다. TP(100)는 (TP(100)의 두께/깊이와 달리) TP(100)의 주변부 및 TP(100)의 주요 표면의 주변부를 정의할 수 있는 대향 엔드(122)들 및 대향 에지(120)들을 구비할 수 있다. TP(100)는 투명하여, 예를 들어 디스플레이부에 의해 렌더링될 수 있는 아이템(101)과 같은 컨텐츠를 디스플레이할 수 있다. 따라서, TP(100)는 디스플레이부(예를 들어, 액정 디스플레이(LCD), 전기 영동 디스플레이 등)를 포함할 수 있다. 또한 TP(100)는 임의의 원하는 형상 및/또는 사이즈(예를 들어, 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 등)를 가질 수 있다는 것이 구상된다.

도 2는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 도 1의 라인 2-2를 따라 절취된 TP(100)의 일부의 단면도이다. TP(100)는 기판(102), 전도막층(conductive film layer)(104 및 110), 투명 힘 감지(transparent force sensing)(TFS)부(106), 공간층(spacer layer)(108), 및 상부층(112) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 층들(104 내지 112)은 사용자 편의를 위해 컨텐츠를 렌더링할 수 있는 디스플레이에 위치할 수 있도록 투명할 수 있다. 그러나, 원하는 경우 층들(104 내지 112) 및/또는 기판 중 하나 이상은 또한 그래픽, 텍스트를 포함하거나, 반투명 등일 수 있다.

기판(102)은 예를 들어, 중합체(예를 들어, 아크릴 등), 유리 등을 포함할 수 있는 적절한 물질로부터 형성되는 평판일 수 있다. 기판(100)은 액정 디스플레이(LCD), 전기 영동 디스플레이 등과 같은 임의의 적절한 디스플레이부 상에 장착되거나 이를 포함할 수 있다. 따라서, 다른 층뿐 아니라 기판(102)도 실질적으로 투명할 수 있으며, 하나 이상의 실질적 투명 물질을 사용하여 형성될 수 있다.

TFS층(106)은 적절한 중합체 물질을 포함할 수 있는 투명 매트릭스 및 투명 매트릭스에 흩어져 있는 복수의 투명 전도성 입자들을 포함할 수 있는 투명막을 포함할 수 있다. 적절한 중합체 물질들은 예를 들어, 페녹시 수지, 폴리에스테르, 실리콘 고무, 폴리이미드 등을 포함할 수 있다. 전도성 입자들은 사용 중에 광산란을 최소화하기 위해 가시 범위의 광 파장 미만의 치수를 가질 수 있는 산화인듐주석, 산화아연, 산화주석 등을 포함할 수 있으며, 투명 매트릭스에 흩어져 있을 수 있다. TFS층(106)의 표면에 직접 및/또는 간접적으로 인가된 힘(예를 들어, 압력)에 영향을 받는 경우 TFS층(106)은 저항을 변화시킬 수 있다. 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, TFS층(106)의 저항 변화를 검출함으로써 힘의 크기가 판단될 수 있다.

전도층(104 및 110)은 각각 x 평면 및 y 평면에 대응할 수 있으며, 예를 들어, 산화인듐주석(ITO)막과 같은 투명 전도막을 포함할 수 있는 전도막과 같은 적절한 전도성 물질을 포함할 수 있다.

공간층(108)은 전도층(104 및 110) 중 하나로부터 TFS층(106)을 분리시킬 수 있는 임의의 적절한 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공간층(108)은 층의 주변부를 따라 위치하는 절연 공간부(예를 들어, 도 4의 127 참조)와, 도 3에 예시된 바와 같이 전도층(110)이 힘에 의해 변위되는 경우를 포함하여 전도층(110)으로부터 TFS층(106)의 일부를 분리시킬 수 있는 아일랜드(island)(114)(도트(dot), 스페이서(spacer) 등) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 아일랜드(114)는 TP(100)의 내부에 흩어져 있을 수 있으며, 공간부에 의해 둘러싸일 수 있다. 아일랜드(114)는 각각 소정의 거리만큼 인접 아일랜드(114)로부터 떨어져 있거나, 인접 아일랜드(114)로부터 등거리에 있을 수 있다.

상부층(112)은 보호층을 제공할 수 있는 적절한 중합체를 사용하여 형성될 수 있으며, 이로써 상부층(112) 아래 위치하는 다른 층들에 대한 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 상부층은 전도층(110) 등의 인접 층에 배치될 수 있는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)막을 포함할 수 있다. 그러나, 또한 다른 층들이 전도층(110)과 상부층(112) 사이에 위치할 수도 있음이 구상된다..

도 3은 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 힘이 상부층(112)에 인가된 도 2의 TP(100)의 단면도이다. 화살표(116)에 의해 예시되는 바와 같이 힘이 TP(100)에 인가되는 경우, 예를 들어 공간층(108)에서의 임의의 대향 바이어스 힘을 극복한 후, 상부층(112) 및 전도층(110)은 힘에 응답하여 변형되어 TFS층(106)을 향해 이동할 수 있다. 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, 전도층(110)은 힘의 크기에 따라 (예를 들어, 힘의 크기에 의존하여) TFS층(106)에 접촉하고/거나 TFS층(106)에 변형을 일으킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 도 2의 TP(100)의 분해 평면 사시도다. 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, 전도층(104 및 110)은 고체 ITO층 등의 블랭킷층(blanket layer)(예를 들어, 고체 전도층)일 수 있다. 예시적으로, 도 7을 참조하여 설명되는 바와 같이 전도층(104 및 110)은 대응하는 전도층(104 및 110)에 걸쳐 연장된 전도성 트레이스를 구비하여 전도층(104 및 110)에 등가 회로를 제공하도록 모델링될 수 있다. 전도층(104 및 110)은 양극 리드(126)(x+)와 음극 리드(128)(x-)를 포함하는 "부스바(busbar)" 쌍 사이에서 전기적으로 연장된다. 본 발명의 시스템에 실시예에 따르면, 전도층(110)은 양극 리드(132)(y+)와 음극 리드(136)(y-)를 포함하는 "부스바" 쌍 사이에서 전기적으로 연장될 수 있다. 이하, 리드(예를 들어, x+, x-, y+, y-)들을 포함하는 이들 "부스바" 쌍들이 상세히 설명될 것이다. 명확히 하기 위해, x+ 리드와 x- 리드를 포함하는 "부스바" 쌍은 x-부스바 쌍이라고 하고, y+ 리드 및 y- 리드를 포함하는 "부스바" 쌍은 y-부스바 쌍이라고 할 것이다. TP(100)를 참조하면, x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드 각각은 각각 좌, 우, 상, 하와 같은 대응 하는 좌표를 각각 가질 수 있다. 부스바 쌍들의 부스바들 중 하나 이상의 부스바는 대응하는 전도층에 대한 접속 지점을 형성하도록 패턴화될 수 있다.

전도층(104 및 110)은 전도층들이 TFS층(106)을 마주보거나 서로 마주보도록 대응하는 층의 주요 표면에 위치할 수 있다. 예를 들어, 전도층(104)은 상부 주요 표면에 위치할 수 있으며, 전도층(110)은 하부 주요 표면에 위치할 수 있다. 따라서, (예를 들어, 위치 또는 영역(144)에서) 상부층(112)에 인가된 힘이 전도층(110)을 변형시켜 전도층(110)을 TFS층(106)에 접촉시킬 수 있다. TFS층(106)은 전도층(104)에 직접 접촉할 수 있다. 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, 전도층(104 및 110)은 y+ 리드 및 y- 리드뿐 아니라 x+ 리드 및 x- 리드 사이에 전기적으로 위치한 이들 영역에서 단위 길이당 소정의 저항을 가질 수 있다.

공간층(108)에 관하여, 아일랜드(114)들이 공간층(108)의 내부에 하나 이상의 위치에 위치하여 전도층(110)과 TFS층(106)의 인접부들을 서로 분리시킬 수 있다. 절연 공간부(127)는 전도층(110)의 인접 표면들 사이의 위치에 공간층(108)의 주변부(예를 들어, 외측 주변부)에 인접하게 위치하여, 외력(예를 들어, 손가락, 스타일러스 등)이 인가되지 않는 경우, 전도층(104)과 TFS층(106)의 하나 이상의 부분들을 서로 분리시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 TFS층(106)의 일부의 측면도이다. 도 5에서, TFS층(106)은 비-압축 구성(예를 들어, TFS층(106)에 힘이 인가되지 않는 경우)으로 도시되어 있고, TP(100)의 하나 이상의 영역에 위치한 피에조 저항 물질(piezo-resistive material)을 포함할 수 있다. TFS층(106)은 TFS층(106)에 인가된 힘에 관한 정보를 저항 정보(resistive information)로서 TFS층(106)의 대향 주요 표면들을 가로질러 제공할 수 있다. 예를 들어, TFS층(106)은 압축되지 않은 경우(예를 들어, 자유 상태) TFS층(106)의 대향 주요 표면들(106A 및 106B)을 가로지르는 경로에서의 접촉 저항 R_Touch(예를 들어, Rt라고 예시적으로 지칭됨)를 가질 수 있다. 다시 말하면, R_Touch는 TFS층(106)을 가로지르는 저항으로서 판단될 수 있으며, 사용자에 의해 터치 스크린의 보호층에 인가된 힘으로 인한 넓은 힘의 범위에 대한 TFS층(106)에 인가된 힘에 로그 비례할 수 있다. 그러나, 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 R_Touch는 (예를 들어, mm² 단위의) 터치 면적에 대해서는 오직 선형 비례할 수 있다. 예를 들어, R_Touch는 인가된 힘으로 인해 크게 변할 수 있으며(예를 들어, 수십 저항), 면적으로 인해 거의 변하지 않을 수 있다. 예를 들어, R_Touch는 ~ 5g의 힘에서의 ~ 1MΩ으로부터 ~ 500g의 힘에서의 약 10kΩ으로 변할 수 있으며, 즉 약 100배의 변화가 있는데, 접촉 면적의 변화는 2배 미만에 불과할 수 있다. 따라서, 면적 변화로 인한 R_Touch의 변화는 무시될 수 있다. TFS층(106)은 인접 전도층에 접촉할 수 있는 하나 이상의 주요 표면(예를 들어, 각각의 주요 표면)에 하나 이상의 전극들을 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 TFS층(106)의 일부의 측면도이다. TFS층(106)은 예시적으로, TFS층(106)의 앞면에 인가된 힘(예를 들어, 힘(616))으로 인한 반-압축 구성(semi compressed configuration)으로 도시되어 있다. 힘(616)은 힘에 영향을 받는 영역에서(예를 들어, TFS층(106)을 압축시킴으로써) TFS층(106)을 변형시키며, 이로써 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, 힘이 인가된 영역(예를 들어, 영역(617))에서의 R_Touch를 낮춘다. 따라서, R_Touch는 예를 들어, 상부층(112)에 대한 사용자 작용 힘(예를 들어, 스타일러스, 손가락 등을 이용함)을 통해 TFS층(106)에 인가된 힘의 크기를 판단하는데 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 도 4의 TP(100)와 유사한 TP(700)의 등가 회로의 분해 사시도이다. 아날로그 회로로서 도시된 TP(700)는 제1 전도층(704)과 제2 전도층(710) 각각의 하나 이상, x+ 부스바(726)와 x- 부스바(728)를 포함하는 (x 평면을 가로지르는) x 부스바 쌍, y+ 부스바(732)와 y- 부스바(736)를 포함하는 (y 평면을 가로지르는) y 부스바 쌍, x 부스바 쌍 사이에서 연장되는 x 전도성 트레이스(738), y 부스바 쌍 사이에서 연장되는 y 전도성 트레이스(740), x 전도성 트레이스(738)와 y 전도성 트레이스(740) 사이에 위치한 저항 소자 R_Touch를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템의 실시예에서, 등가 회로는 소정의 x 좌표 및 y 좌표를 갖는 지점 또는 위치(744)(이하, 당업자에 의해 용이하게 이해될 수 있는 바와 같이 명백하게도 간단한 지점보다 더 넓은 표면 영역에 힘이 작용될 수 있지만 설명의 편의를 위해 "지점(744)"이라고 지칭됨)에 힘이 인가된 TP에 대응하는 회로를 나타낸다고 가정될 것이다. 실시예에 따르면, x 전도성 트레이스(738)는 x 전도성 트레이스(738)를 따라 지점(744)과 같은 힘의 좌표의 대향측에 있는 등가의 직렬 저항 Rx+ 및 Rx-을 포함할 수 있다. 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, x 전도성 트레이스(738)는 알려진 저항 대 길이 비 및 Rx+와 Rx-를 더한 총 등가 저항을 가질 수 있는데, 이들 각각은 힘이 인가되는 x 전도성 트레이스(738) 상의 위치에 따라 개별적으로 및/또는 집합적으로 달라질 수 있다. 따라서, Rx+ 및 Rx- 중 하나 이상을 판단함으로써, 힘이 인가된 x 전도성 트레이스(738) 상의 대응 위치가 판단될 수 있다. 예를 들어, Rx+가 250Ω이고, Rx-가 100Ω일 수 있으며, 이 경우 총 저항은 350Ω이다. 용이하게 인식되는 바와 같이, 여기에 제공된 저항은 예시적인 목적이며, 전도층의 조합에 따라 다른 저항들이 본 발명의 시스템의 실시예에서 구현될 수 있다.

y 전도성 트레이스(740)는 y 전도성 트레이스(740) 상의 지점(744)과 같은 힘의 지점의 대향측에 있는 등가의 직렬 저항 Ry+ 및 Ry-을 포함할 수 있다. y 전도성 트레이스(740)는 알려진 저항 대 길이 비 및 Ry+와 Ry-를 더한 총 등가 저항을 가질 수 있는데, 이들 각각은 y 전도성 트레이스(740) 상의 위치에 따라 개별적으로 및/또는 집합적으로 달라질 수 있다. 따라서, Ry+ 및 Ry- 중 하나 이상을 판단함으로써, 힘이 인가된 y 전도성 트레이스(740) 상의 대응 위치가 판단될 수 있다. 예를 들어, Ry+가 300Ω이고, Ry-가 200Ω일 수 있으며, 이 경우 총 저항은 500Ω이다.

R_Touch는 지점(744)에서의 TFS층(106)과 같은 TFS층의 대향 주요 표면들(106A 및 106B) 사이에 있는 경로의 저항의 적어도 일부에 대응(예를 들어, 동등)할 수 있으며, TP의 보호층에 대해 지점(744)에 인가된 힘에 비례할 수 있다. 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, R_Touch는 각각 제1 전도층(704)과 제2 전도층(710) 사이의 연결 저항으로서 기능을 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 단일 전극 쌍(예를 들어, 부스바 쌍 참조)을 제1 전도층과 제2 전도층 각각에 통합시킨 4-와이어(예를 들어, x- 부스바 쌍 및 y- 부스바 쌍) TSM이 예시적으로 제공된다. 부스바 각각은 예를 들어, 앞서 설명된 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드와 같은 하나 이상의 대응 리드를 가질 수 있다. 따라서, 일부 종래 터치 스크린 시스템이 요구하는 각각의 병렬 전도성 트레이스에 대한 한 쌍의 리드와 달리 약 4개의 리드를 사용하여 제어 시스템이 TP에 연결될 수 있다. 이에 따라, 예를 들어, 제어 시스템은 4-와이어 플렉스 케이블 또는 4 트레이스 플렉서블 인쇄 회로(FPC) 등을 사용하여 TP에 전자적 결합될 수 있다. 4-와이어 플렉스 케이블 또는 4 트레이스 FPC를 사용하는 경우, 제1 와이어(또는 트레이스), 제2 와이어(또는 트레이스), 제3 와이어(또는 트레이스), 및 제4 와이어(또는 트레이스) 각각은 각각 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드에 전자적으로 결합될 수 있다.

도 8은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 TP 제어 시스템(800)의 일부를 도시한다. TP 제어 시스템(800)은 TP 제어부(850) 및 TP(856) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. TP(856)는 TP(100)와 같은 TP와 유사할 수 있으며, x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드와 같은 부스바 쌍을 포함할 수 있는 입출력(I/0) 인터페이스를 포함할 수 있다. 사용자는 사용자 편의를 위해 컨텐츠(예를 들어, "서명란 x_____" 등과 같은 서명 컨텐츠)를 렌더링하기 위한 디스플레이 장치와 터치 스크린 중 하나 이상을 포함할 수 있는 사용자 인터페이스(UI)(857)를 통해 사용자는 TP(856)와 인터페이스할 수 있다. 사용자의 입력(예를 들어, x, y 위치 및/또는 접촉력(CF))은 TP 제어부(850)에 의해 판독될 수 있으며, 대응 정보(예를 들어, 서명 정보)가 TP 제어 시스템(800)의 하나 이상의 메모리에 저장될 수 있다. 메모리들은 로컬이고/이거나 서로로부터 원거리에 위치할 수 있다.

TP 제어부(850)는 프로세서부(858), 전압 제어부(VCNTRL)(854), 및 아날로그-투-디지털(A/D) 컨버터부(852)(A/D 852) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 프로세서부(858)는 제어부(850)의 전체 동작을 제어할 수 있는 컨트롤러, 프로세서, 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC) 등과 같은 하나 이상의 로직부를 포함할 수 있다. 따라서, 프로세서부(858)는 VCNTRL(584) 및 A/D(852)를 제어하여 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 하나 이상의 단계를 수행할 수 있다.

VCNTRL(854)는 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드에 선택적으로 전자적 결합될 수 있으며, 프로세서부(858)의 제어 하에서 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드 중 하나 이상에 하나 이상의 전압을 인가할 수 있고/거나 이들 리드(x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드)를 플로팅함으로써, 이들 리드 양단의 전압은 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드에 전자적 결합된 대응 입력을 가질 수 있는 A/D(852)와 같은 전압계에 의해 정확히 판단될 수 있다. VCNTRL(854)는 프로세서부(858)로부터 전압 및/또는 리드 선택 정보를 수신할 수 있으며, 프로세서부(858)로부터 대응 전압(예를 들어, Vcc) 및/또는 리드 선택(예를 들어, x+ 및 x- 쌍에 선택적으로 결합됨) 정보에 따라 리드를 선택하고/하거나 전압을 출력할 수 있다.

A/D(852)는 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드 중 하나 이상 양단의 전압을 선택적으로 판단하고, 대응 전압 정보를 형성하고, 전압 정보를 처리용 프로세서부(858)에 전달할 수 있다. A/D(852)는 원하는 해상도(resolution)를 갖고, 프로세서부(858)의 제어 하에서 동작할 수 있다. 이에 따라, 프로세서부(858)는 A/D(852)를 제어하여, 원하는 경우 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드 중 하나 이상 양단의 전압을 판독할 수 있다. VCNTRL부(854)를 다시 참조하면, 이 부분은 프로세서부(858)의 제어 하에서 동작할 수 있으며, 프로세서부(858)의 제어 하에서 하나 이상의 선택된 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드에 하나 이상의 선택된 전압을 인가할 수 있다. VCNTRL(854)는 프로세서부(858)로부터 전압(예를 들어, Vcc) 정보를 수신하고, 프로세서부(858)로부터 수신된 리드 선택 정보 및/또는 어드레스 정보에 따라 대응 아날로그 전압을 원하는 리드에 출력할 수 있는 디지털 투 아날로그(D/A) 컨버터를 포함할 수 있다. 프로세서부(858)는 VCNTRL(854) 및/또는 A/D(852)에 리드 선택 정보를 송신할 수 있고, VCNTRL(854) 및/또는 A/D(852)는 리드 선택 정보에 따라 선택된 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드 중 하나 이상에 입력 또는 출력을 전자적 결합할 수 있다.

VCNTRL(854) 및/또는 A/D(852)는 원하는 해상도를 가질 수 있다. 리드는 임의의 적절한 방법을 사용하여 트랜지스터 회로, 릴레이, 멀티플렉서(MUX), 디멀티플렉서(DEMUX) 등에 전자적 결합될 수 있으며, 이는 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드 중 하나 이상을 VCNTRL부(854) 및/또는 A/D(852)의 선택된 리드에 선택적으로 전자적 결합하거나 그 반대일 수 있다. VCNTRL(854) 및/또는 A/D(852)는 내부에 MUX 및/또는 DEMUX를 포함할 수 있다.

그러나, 또한 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드 중 하나 이상을 VCNTRL(854) 및/또는 A/D(852)의 선택된 리드에 결합하는데 프로세서부(858)의 제어 하의 어드레스 매트릭스가 사용될 수 있다는 것이 구상된다.

도 9는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 TP 제어 시스템(900)의 일부를 도시한다. TP 제어 시스템(900)은 TP 제어 시스템(800)과 유사할 수 있으며, 명확성을 위해 유사한 수치 표시가 사용되었다. 그러나, TP 제어 시스템(900)은 하나 이상의 MUX 및/또는 DEMUX를 포함하고, 각각 TP(856)의 x+ 리드, x- 리드, y+ 리드, 및 y- 리드에 결합될 수 있는 입출력 I/O 리드 Ix+, Ix-, Iy+, 및 Iy-를 포함할 수 있는 MUX(859)를 예시한다. 그 후, MUX(859)는 프로세서부(858)의 제어 하에서 I/O 리드(I0 내지 I3) 중 하나 이상의 선택된 리드에 리드 Ix+, Ix-, Iy+, 및 Iy- 중 선택된 하나 이상을 선택적으로 전자적 결합할 수 있다. 따라서, 프로세서부(658)는 어느 리드가 서로 전자적 결합되어야 하는지를 가리키는 정보를 포함할 수 있는 (어드레스 선택 정보와 유사할 수 있는) 리드 선택 정보(LSI)를 송신할 수 있다. 따라서, MUX(859)는 어드레스 선택 라인(SEL)을 포함하여, 프로세서부(858)로부터 LSI를 수신할 수 있다. 프로세서부(858)는 인에이블 신호를 MUX(859)에 송신하여 MUX를 인에이블할 수 있다. A/D(852)의 경우, 회로 양단의 전압을 판독하기 위해 AD0 및 AD1이 제공될 수 있다. 명확화를 위해, 본 발명의 예시에서 AD1은 Vcc의 음극 단자(Vcc-)인 접지 전위라고 가정될 것이다.

도 10은 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 프로세스(1000)를 예시한 흐름도를 도시한다. 프로세스(1000)는 네트워크를 통해 통신하는 하나 이상의 컴퓨터를 사용하여 수행될 수 있으며, 로컬 및/또는 서로 원거리에 있을 수 있는 하나 이상의 메모리를 사용하여 정보를 획득 및/또는 저장할 수 있다. 프로세스(1000)는 다음의 단계들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 원하는 경우, 이들 단계 중 하나 이상은 결합되고/되거나 서브단계로 분리될 수 있다. 동작 중에, 프로세스는 단계(1001) 동안 개시되어 단계(1003)로 진행할 수 있다. 도 10에 도시된 프로세스의 동작 단계의 회로 비유(circuit analogy)는 후술될 도 11 내지 도 14를 참조하여 예시된다.

단계(1003) 동안, 프로세스는 터치 패널(TP)을 구성할 수 있다. 따라서, 프로세스는 TP를 캘리브레이션하고/하거나, 시스템의 메모리로부터 TP에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세스는 사이즈, 형상, 종횡비(aspect ratio), 저항, 캘리브레이션 정보(예를 들어, Vx-/Vcc 및 Vy-/Vcc 제한, 힘/저항 정보, Rx 등) 중 하나 이상에 관한 정보를 획득할 수 있다. Rx의 경우, Rx는 x 평면에 걸친(예를 들어, x 부스바 쌍에 걸친) 저항에 대응할 수 있으며, 임의의 적절한 방법을 사용하여 획득될 수 있다. 예를 들어, Rx는 시스템의 메모리로부터 획득되거나, 예를 들어, 당업자에 의해 용이하게 인식될 수 있는 전기적 방법을 사용하여 구성 프로세스 중에 측정될 수 있다. 예를 들어, 프로세스는 x 부스바 쌍을 통해 알려진 전류를 통과시키고, 그 후 x 부스바 쌍(즉, x+ 및 x-) 양단의 전압을 측정할 수 있다. 그 후, 예를 들어, R=V/I(R=저항, V=전압, I=전류)를 알고 있으면, 프로세스는 알려진 전류로부터 Rx를 계산할 수 있다. 단계(1003)를 완료한 후, 프로세스는 단계(1005)에 계속될 수 있다.

단계(1005) 동안, 프로세스는 전류 프레임을 스캔할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세스는 프레임이 스캔되어야 한다고 컨트롤러가 요청했는지 여부를 판단함으로써 프레임을 스캔할지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 프로세스는 소정 시간 간격(예를 들어, 1/60초)마다 프레임을 스캔하거나, 패턴화된 전도층(예를 들어, 패턴화된 전도층(104, 110)) 양단의 전압 변화가 감지될 때 프레임을 스캔할 수 있다. 임의의 이벤트에서, 프레임을 스캔한다고 판단한 경우, 프로세스는 단계(1007)에 계속될 수 있다. 프레임이 스캔될 필요가 없다고 프로세스가 판단한 이벤트에서(단계(1005)에서, 아니오), 프로세스는 단계(1005)를 반복할 수 있다. 용이하게 인식될 수 있는 바와 같이, 프레임을 스캔할지 판단하는 단계가 필요 없도록 컨트롤러에 의해 판단된 시간에 프로세스가 프레임을 간단히 스캔할 수 있는 경우 단계(1005)는 삭제될 수 있다.

단계(1007) 동안, 프로세스는 대응 평면에서의 부스바 쌍 양단에 전압을 인가함으로써 제1 평면(예를 들어, 본 발명의 예시에서의 x 위치)에서 힘의 좌표(예를 들어, TP에 힘을 작용시키는 사용자로 인한 x 평면에서의 좌표)를 판단할 수 있다. 본 발명의 시스템의 실시예에서, 제1 평면은 x 평면에 대응될 수 있고, 터치로 인해 인가된 힘의 x 좌표가 획득될 수 있다. 이로 인해, 프로세스는 알려진 전압(예를 들어, 시스템에 의해 제어될 수 있는 Vcc)이 x 부스바 쌍(예를 들어, x+ 및 x- 부스바 포함) 양단에 인가될 수 있고, x+ 및 x- 부스바 쌍 양단에 인가된 Vcc로 인한 대응 전압이 y+ 부스바로부터 획득될 있도록 시스템의 회로망을 구성할 수 있다.

본 발명의 시스템의 실시예에 따른 평면에 대해 힘의 x 좌표를 획득하기 위한 등가 회로 구성의 블록도가 도 11에 도시된다. 도시된 바와 같이, 전압원(예를 들어, VCNTRL(854))이 Vcc를 x+ 및 x- 부스바 쌍 양단에 인가하며, 전압계(예를 들어, A/D(852))가 y+ 부스바 양단의 전압을 측정한다. 그 후, 전압계는 하나 이상의 프로세서에 의한 처리를 위한 대응 전압(예를 들어, Vout 참조) 정보를 출력할 수 있다. 저항 Rt의 값(즉, R_Touch)이 (예를 들어, 대응 TFS층의 측면 저항(lateral resistance)으로 인해) 충분히 높기 때문에, Rx+를 통해 흐르는 전류(예를 들어, i 참조)의 대부분은 Rt에 의해 차단되며, 이로써 x+ 부스바와 x- 부스바 사이의 x 평면을 가로질러 전류가 통과함에 따라 Rx-를 가로질러 흐른다. 이로 인해, y+ 부스바에서의 전압은 Rx- 양단의 전압(즉, Vx-)과 실질적으로 동일하다. 따라서, Vx-는 Vy+(즉, y+ 부스바에서의 전압)와 실질적으로 동일하며, Vy+의 값으로 대체될 수 있다. 그 후, 프로세스는 Vx-/Vcc의 비에 기초하여 x 위치를 판단할 수 있다. 예를 들어, 10비트 시스템의 경우(터치 패널 내에 각 방향으로 1024개의 픽셀이 존재함), X 픽셀 위치는 1024*Vx-/Vcc에 의해 판단될 수 있다.

Rt를 다시 참조하면, 앞서 설명된 바와 같이, Rt는 사용자에 의해 터치 스크린의 보호층에 인가된 힘으로 인한 넓은 힘의 범위에 걸쳐 TFS층(106)에 인가된 힘에 로그 비례할 수 있으며, (예를 들어, mm² 단위의) 터치 면적에 대해서는 오직 선형 비례할 수 있다. 이에 따라, Rt는 힘으로 인해 크게 변할 수 있으며(예를 들어, 수십 저항), 힘이 인가되는 면적으로 인해 거의 변하지 않을 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, 힘이 인가된 면적으로 인한 Rt의 변화는 무시될 수 있다. 단계(1007)를 완료한 후, 프로세스는 단계(1009)에 계속될 수 있다.

단계(1009) 중에, 프로세스는 제2 평면에서 (예를 들어, TP를 터치하는 사용자 또는 스타일러스의) 힘의 좌표를 판단할 수 있다. 따라서, 프로세스는 x 평면에서의 힘의 좌표를 판단했던 것처럼, y 평면에 대해 힘의 y 좌표(즉, y 좌표)를 유사하게 판단할 수 있다. 이 프로세스는 단계(1007)에 관해 앞서 설명된 프로세스와 유사할 수 있다. 그러나, 프로세스는 x 평면 양단에 전압을 인가하지 않고, y 평면 양단에 전압(예를 들어, Vcc)을 인가한다. 따라서, 프로세스는 알려진 전압(예를 들어, 본 발명의 시스템의 실시예에서 시스템에 의해 제어될 수 있는 Vcc)이 y 부스바 쌍(예를 들어, y+ 부스바 및 y- 부스바 포함) 양단에 인가될 수 있고, x+ 부스바로부터 전압이 획득될 있도록 시스템의 회로망을 구성할 수 있다.

본 발명의 시스템의 실시예에 따라 y 평면에 대해 위치의 y 좌표를 획득하기 위한 등가 회로 구성의 블록도가 도 12에 도시된다. 전압원(예를 들어, VCNTRL(854))이 Vcc를 y+ 및 y- 부스바 쌍 양단에 인가하며, 전압계(예를 들어, A/D(852))가 x+ 부스바 양단의 전압을 측정한다. 그 후, 전압계는 하나 이상의 프로세서에 의한 처리를 위한 대응 전압(예를 들어, Vout 참조) 정보를 출력할 수 있다. 저항 R_Touch의 값(즉, Rt)이 (예를 들어, 대응 TFS층의 측면 저항(lateral resistance)으로 인해) 충분히 높기 때문에, Ry+를 통해 흐르는 전류(예를 들어, i 참조)의 대부분은 R_Touch에 의해 차단되며, 이로써 y+ 부스바와 y- 부스바 사이의 y 평면을 가로질러 전류가 통과함에 따라 Ry-를 가로질러 흐른다. 이로 인해, x+ 부스바에서의 전압은 Ry- 양단의 전압(즉, Vy-)과 실질적으로 동일하다. 따라서, Vy-는 Vx+(즉, x+ 부스바에서의 전압)와 실질적으로 동일하며, Vx+의 값으로 대체될 수 있다. 그 후, 프로세스는 Vy-/Vcc의 비에 기초하여 y 위치를 판단할 수 있다. 예를 들어, 10비트 시스템의 경우(터치 패널 내에 각 방향으로 1024개의 픽셀이 존재함), Y 픽셀 위치는 1024*Vy-/Vcc에 의해 판단될 수 있다. 도 12의 회로가 본질적으로 도 11의 회로의 미러 이미지이기 때문에, 이에 대한 추가 설명은 명확성을 위해 제공되지 않는다. 단계(1009)를 완료한 후, 프로세스는 단계(1011)에 계속될 수 있다.

TFS층의 접촉 저항인 R_Touch를 판단하는 방법은 단계(1011) 내지 단계(1017)를 참조하여 제공될 것이다. 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 R_Touch를 계산하기 위해, 프로세스는 각각 단계(1011) 및 단계(1013) 중에 V1 및 V2를 판단할 수 있으며, 그 후 후술되는 바와 같이 R_Touch를 계산할 수 있다.

단계(1011) 중에, 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 V1을 획득하기 위한 등가 회로 구성의 블록도인 도 13에 도시된 바와 같이 y+ 부스 양단에 전압 Vcc가 인가되고 x- 부스가 접지되는 경우 프로세스는 x+ 부스에서 전압 V1을 판단할 수 있다. 따라서, 프로세스는 Vcc가 y+ 부스 양단에 제공되고 접지 전압(예를 들어, 0볼트)이 x- 부스에 제공되도록 VCNTRL(854)를 구성할 수 있다. 또한, 프로세스는 x+ 부스에서의 V1에 대응하는 전압 정보를 획득하도록 A/D(852)를 구성할 수 있다. V1에 관한 전압 정보(예를 들어, 그것의 전압)를 획득한 후, A/D(852)는 추가 처리를 위해 프로세서에 V1의 디지털 표현을 출력할 수 있다. 단계(1011)를 완료한 후, 프로세스는 단계(1013)로 계속될 수 있다.

단계(1013) 중에, 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 V2를 획득하기 위한 등가 회로 구성의 블록도인 도 14에 도시된 바와 같이 y+ 부스 양단에 전압 Vcc가 인가되고, x- 부스가 접지되는 경우 프로세스는 y- 부스에서 전압 V2을 판단할 수 있다. 따라서, 프로세스는 Vcc가 y+ 부스 양단에 제공되고 접지 전압이 x- 부스에 인가되도록 VCNTRL(854)를 구성할 수 있다. 또한, 프로세스는 y- 부스에서 V2에 관한 전압 정보를 획득하도록 A/D(852)를 구성할 수 있다. V2에 관한 전압 정보(예를 들어, 그것의 전압)를 획득한 후, A/D(852)는 추가 처리를 위해 프로세서에 V2의 디지털 표현을 출력할 수 있다. 단계(1013)를 완료한 후, 프로세스는 단계(1015)로 계속될 수 있다.

도 13의 회로를 참조하면, V1은 아래의 수학식 1에 개시된 바와 같이 표현될 수 있다.

여기서, I는 도시된 바와 같이 Ry+ 를 통해 흐르는 전류이다.

유사하게, 도 14의 회로를 참조하면, V2는 수학식 2에 나타난 바와 같이 설정될 수 있다.

그 다음, 도 12 및 도 13에 도시된 회로의 전류 I는 이들 각각의 도면에서 동일하기 때문에, 수학식 3에 도시된 바와 같이 수학식 1과 수학식 2를 결합함으로써 R_Touch(즉, Rt)가 획득될 수 있다.

그 다음, I = V1/Rx-이기 때문에, 수학식 3에서 I를 V1/Rx-로 치환하면 수학식 4를 획득할 수 있다.

제1 x 위치 측정을 다시 참조하면, Vx=(Vcc/Rx)*Rx-를 사용하여, 수학식 5에 도시된 바와 같이 Rx-를 표현할 수 있는데, 여기서 Rx는 x 평면의 x+ 부스와 x- 부스에 걸친 저항(또는 일반적으로 x 평면에 걸친 저항)이다.

따라서, 수학식 4의 Rx-를 수학식 5로 대체하여 아래의 수학식 6을 획득할 수 있으며, 이는 프로세스에 의해 R_Touch의 값을 용이하게 판단하는데 사용될 수 있다.

따라서, 단계(1015) 중에, 프로세스는 수학식 6에 따라 R_Touch의 값을 계산할 수 있다. 단계(1015)를 완료한 후, 프로세스는 단계(1017)로 계속될 수 있다.

단계(1017) 중에, 프로세스는 R_Touch의 계산된 값을 사용하여, 임의의 적절한 방법을 사용하여 본 발명의 시스템의 TP의 주요 표면(예를 들어, 보호층)에 작용되는 대응력의 크기를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세스는 R_Touch의 계산 값을 도 10a에 예시적으로 도시된 바와 같은 힘-저항 곡선으로부터의 값들을 포함하는 룩업 테이블의 대응 값들과 비교하는데, 이 값들은 시스템의 메모리에 저장되어 있을 수도 있다. 또한, 프로세스는 R_Touch의 값들을 보간하여 대응력을 획득할 수 있다. 프로세스는 또한, 예를 들어 하나 이상의 수학식을 사용하여 R_Touch의 값에 대응하는 힘을 계산할 수 있다. 단계(1017)를 완료한 후, 프로세스는 단계(1019)로 계속될 수 있다.

단계(1019) 중에, 프로세스는 판단된 위치(x, y) 및 판단된 위치에서의 대응력을 시스템의 메모리에 저장할 수 있다. 따라서, 프로세스는 위치 및 힘 정보를 업데이트할 수 있고, 복수의 위치(x, y)와 (예를 들어, 사용자가 서명 및/또는 문자, 숫자 등을 입력한 것에 대응하는) 대응력을 통합할 수 있고, 예를 들어 (예를 들어, 서명 파일 등에서) 후에 사용하기 위한 터치 이력 정보(예를 들어, (x, y, touch) 정보 포함)로서 이 정보를 저장할 수 있다. 위치(들) 및 대응력(들)에 관한 정보는 터치 이력 정보라고 지칭될 수 있다. 프로세스는 또한 시스템의 디스플레이에 터치 이력 정보를 렌더링할 수 있다. 단계(1019)를 완료한 후, 프로세스는 단계(1021)에 계속될 수 있으며, 여기서 프로세스는 종료될 수 있다.

예를 들어, 개인이 자신의 서명의 각 위치에서 얼마나 강하게 누르는 지와 같은 개인의 서명을 기록하고 검증하기 위해 힘 정보가 수집될 수 있다.

전통적인 저항 터치 스크린에서, 접촉 저항은 접촉력과 면적 모두에 관한 것이다. 따라서, 이들 2개의 요인은 서로 관련되어 있어서 분리시키기 어렵다. 또한, 종래 시스템의 힘에 대한 접촉 저항의 변화는 인가된 힘이 낮은 경우에는 안정하지 않지만, 일단 힘이 임계 레벨을 초과하면, 접촉 저항은 인가된 힘과의 상관 관계를 느슨하게 한다. 결과적으로, 접촉 저항은 인가된 힘에 대해 용이하게 인식 가능한 관계를 갖지 않는다. 그러나, 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, TFS층으로 인해, 접촉 저항 R_Touch은 넓은 힘의 범위에서 터치 패널의 표면에 인가된 힘에 로그 비례할 수 있다. 본 발명의 시스템의 실시예에서 R_Touch가 면적에 대해서는 오직 선형 비례한다는 점에 유의한다. 힘으로 인한 수십 저항 이상의 R_Touch의 극단적 변화에 비해, 면적에 따른 R_Touch의 훨씬 더 완만한 변화는 본 발명의 시스템의 실시예에 따라 무시될 수 있다.

최종적으로, 본 발명의 시스템의 실시예는 명확성을 위해 단일 지점 제스처를 사용하여 예시되었음에도 불구하고, 본 발명의 시스템은 종래 시스템에 의해 요구되는 하드웨어의 변화와 달리 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 알고리즘 기반 검출 시스템을 사용하여 핀치 및 줌 기능과 같은 멀티 터치 제스처를 지원할 수 있다는 것이 구상된다.

요약하면, 본 발명의 시스템의 실시예에서 앞서 설명된 바와 같이, 프레임마다 터치 위치(x, y) 및 그것의 힘 Rt의 좌표를 판단하는데 모두 4개의 측정만이 이용될 수 있다. 이러한 프로세스는 각각의 프레임의 모든 픽셀을 별도로 스캔하는 종래의 터치 스크린 디스플레이(예를 들어, 매트릭스 멀티-터치 시스템(MMS))와 달리 일부 처리 단계들만을 요구하기 때문에, 본 발명의 시스템은 이들 종래의 터치 스크린 디스플레이보다 10배 빠를 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템의 위치 정확도는 종래의 터치 스크린 디스플레이에 비해 개선될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, TP는 4인치 스크린에서 10비트 해상도를 획득할 수 있다. 이는 종래의 디지털 매트릭스 타입 스크린에서 ~ 1mm의 MAXIMUM 해상도(예를 들어, 분해될 수 있는 가장 작은 치수)에 비해 ~ 0.1mm 해상도로 변환될 수 있다. 따라서, 본 발명의 시스템은 서명 캡쳐 등과 같은 상이한 터치 패널 디스플레이 프로세스들을 대비할 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템의 실시예들에 따른 TP의 내재적 간략함으로 인해(예를 들어, ITO 패터닝이 필요하지 않을 수 있음, 훨씬 더 적은 접속 및 스위치/멀티플렉서가 필요하다는 점에서 드라이버 전자장치가 단순해질 수 있음, 등등), 균일한 사이즈의 종래의 매트릭스 타입 터치 스크린 디스플레이(예를 들어, 정전용량 방식 또는 디지털 저항 방식)보다 제조 비용이 상당히 낮다. 또한, 본 발명의 시스템의 터치 스크린 디스플레이의 내재적 간략함 때문에, 이들 디스플레이를 구동하기 위한 제어 시스템(예를 들어, 제어 드라이버 전자장치)은 더 간단해질 수 있다.

도 15는 본 발명의 시스템의 실시예에 따른 시스템(1500)의 일부(예를 들어, 피어(peer), 서버, 사용자 디바이스 등)를 도시한다. 예를 들어, 본 발명의 시스템의 일부는 메모리(1520), 디스플레이(1530), 터치 패널(1550), 및 사용자 입력 디바이스(1570)에 기능상 결합된 프로세서(1510)를 포함할 수 있다. 메모리(1520)는 룩업 테이블(예를 들어, 힘-저항 테이블 등)과 같이 설명된 동작에 관한 다른 데이터뿐 아니라 애플리케이션 데이터를 비일시적 방식으로 저장하는 임의의 타입의 디바이스일 수 있다. 애플리케이션 데이터 및 다른 데이터는 프로세서(1510)에 의해 수신되어, 본 발명의 시스템에 따라 동작 단계들을 수행하도록 프로세서(1510)를 구성(예를 들어, 프로그래밍)한다. 이렇게 구성된 프로세서(1510)는 본 발명의 시스템에 따라 수행하기에 특히 적합한 특수 목적 머신이 된다.

동작 단계들은 컨텐츠의 요청, 제공, 및/또는 렌더링을 포함할 수 있다. 사용자 입력(1570)은 TP(1550)(예를 들어, 터치 감지 디스플레이 등)를 포함하는 키보드, 마우스, 트랙볼, 또는 그 밖의 다른 디바이스를 포함하며, 이들은 독자적으로 동작하거나, 임의의 가동 링크를 통해 프로세서(1510)와 통신하기 위한 개인용 컴퓨터, 개인용 디지털 단말(personal digital assistant), 모바일폰, 셋톱 박스, 텔레비전, 스마트폰 또는 그 밖의 다른 디바이스(사용자 디바이스)의 일부와 같은 시스템의 일부일 수 있다. 사용자 입력 디바이스(1570)는 여기에 설명된 위치(들) 및 인가된 힘(들)을 판단하는 것과 같이 UI 내의 상호 작용을 가능하게 하는 것을 포함하는 프로세서(1510)와의 상호 작용을 하기 위해 동작할 수 있다. 명확하게, 프로세서(1510), 메모리(1520), 디스플레이(1530), 및/또는 사용자 입력 디바이스(1570)는 전부 또는 부분적으로, 여기에 설명된 바와 같은 클라이언트 디바이스, 서버, 사용자 디바이스 등과 같은 컴퓨터 시스템 또는 그 밖의 다른 디바이스의 일부일 수 있다.

본 발명의 시스템의 방법은 컴퓨터 소프트웨어 프로그램에 의해 수행되기에 특히 적합하며, 이러한 프로그램은 본 발명의 시스템에 의해 설명되고/되거나 구상된 개별적인 스텝 또는 단계들 중 하나 이상에 대응하는 모듈을 포함한다. 당연히, 이러한 프로그램은 프로세서(1510)에 결합된 메모리(1520) 또는 그 밖의 다른 메모리와 같은 메모리, 주변 장치, 또는 집적 회로 칩 등의 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에서 구현될 수 있다.

메모리(1520)에 포함된 프로그램 및/또는 프로그램 일부는 여기에 개시된 방법, 동작 단계, 및 기능들을 구현하도록 프로세서(1510)를 구성한다. 메모리들은 예를 들어, 클라이언트 및/또는 서버 사이에 분산되거나 로컬일 수 있으며, 추가 프로세서가 제공되는 경우, 프로세서(1510)는 또한 분산되거나 단수일 수 있다. 메모리들은 전기, 자기, 광학 메모리, 또는 저장 디바이스의 이들 또는 다른 타입의 조합으로서 구현될 수 있다. 또한, "메모리"라는 용어는 프로세서(1510)에 의해 액세스 가능한 어드레스 가능 공간에서 어드레스로부터 판독되거나 그에 기입될 수 있는 임의의 정보를 포함할 만큼 충분히 광의로 해석되어야 한다. 이 정의를 이용하면, 프로세서(1510)에 기능상 결합된 네트워크(1580)를 통해 액세스 가능한 정보는 메모리 내에 계속 있는데, 예를 들어 그 이유는 프로세서(1510)는 본 발명의 시스템에 따른 동작을 위한 네트워크(1580)로부터 정보를 검색할 수 있기 때문이다.

프로세서(1510)는 사용자 입력 디바이스(1570)로부터의 입력 신호 및 네트워크의 다른 디바이스들에 응답하여 제어 신호를 제공하고/하거나 동작들을 수행하고, 메모리(1520)에 저장된 명령어를 실행하고, 메모리로부터 룩업 테이블 정보와 같은 정보를 검색하도록 동작할 수 있다. 프로세서(1510)는 애플리케이션 특정 또는 범용 집적 회로(들)일 수 있다. 또한, 프로세서(1510)는 본 발명의 시스템에 따라 수행하는 전용 프로세서이거나, 본 발명의 시스템에 따라 수행하기 위한 여러 기능들 중 하나만이 동작하는 범용 프로세서일 수 있다. 프로세서(1510)는 프로그램부, 다수의 프로그램 세그먼트를 이용하여 동작하거나, 전용 또는 다목적 집적 회로를 활용한 하드웨어 디바이스일 수 있다. 본 발명의 시스템의 추가적인 변형예는 당업자에게 용이하게 일어날 것이며, 다음의 청구항에 의해 포함된다.

최종적으로, 전술된 설명은 본 발명의 시스템을 단순히 예시하기 위한 것으로서 임의의 특정 실시예 또는 실시예 그룹으로 첨부된 청구항을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 이에 따라, 본 발명의 시스템은 실시예를 참조하여 설명되어 있지만, 이하 청구항에 개시된 바와 같은 본 발명의 시스템의 광의의 의도된 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 여러 변형예 및 대체 실시예들이 당업자에 의해 고안될 수도 있다는 점이 인식되어야 한다. 또한, 여기에 포함된 표제는 본 발명의 시스템의 범위를 제한하려는 것이 아니라 리뷰를 용이하게 하기 위한 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 예시적인 방식으로 간주될 수 있으며, 첨부된 청구항의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.

첨부된 청구항을 해석할 때, 다음과 같은 내용이 이해되어야 한다.

a) "포함하는(comprising)"이라는 용어는 소정의 청구항에 리스트된 것 이외의 다른 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.

b) 요소의 단수 표현은 복수의 그러한 요소들의 존재를 배제하지 않는다.

c) 청구항에 있는 임의의 도면 기호는 청구항의 범위를 제한하지 않는다.

d) 몇몇 "수단(means)"은 동일한 아이템, 또는 하드웨어 또는 소프트웨어 구현 구조 또는 기능에 의해 표현될 수 있다.

e) 임의의 개시된 요소는 하드웨어 일부(예를 들어, 이산 직접 전자 회로망 포함), 소프트웨어 일부(예를 들어, 컴퓨터 프로그래밍), 및 이들의 임의의 조합으로 구성될 수 있다.

f) 하드웨어부는 아날로그부 및 디지털부 중 하나 또는 모두로 구성될 수 있다.

g) 임의의 개시된 디바이스 또는 그 일부는 특별한 언급이 없으면 함께 결합되거나 추가 부분들로 분리될 수 있다.

h) 단계 또는 스텝들의 특정 순서는 특별한 언급이 없으면 요구되지 않는다.

i) "복수의" 요소라는 용어는 2 이상의 청구 요소를 포함하며, 임의의 특정 범위의 개수의 요소를 내포하지 않는데, 다시 말하면, 복수의 요소들은 최소 2개의 요소일 수 있으며, 무한히 많은 개수의 요소들을 포함할 수 있다.

Claims

컨트롤러(850)를 사용하여 터치 패널(TP)(100)을 동작시키는 방법으로서,
제1 층(104)에 제1 엔드와 제2 엔드를 갖는 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 층(110)에 제1 엔드와 제2 엔드를 갖는 제2 전도성 패턴의 제2 엔드 양단에 제1 미리결정된 전압(Vcc)을 인가하는 단계 - 상기 제2 전도성 패턴은 저항(Rt)을 통해 상기 제1 전도성 패턴에 전기적으로 결합하며, 상기 저항(Rt)은 상기 터치 패널(TP)(100)에 인가된 힘에 비례함 -;
상기 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 엔드에 걸친 제2 저항(Rx)을 판정하는 단계;
상기 제1 전도성 패턴의 제2 엔드에서 제1 전압(V1)을 판정하는 단계;
상기 제2 전도성 패턴의 제1 엔드에서 제2 전압(V2)을 판정하는 단계;
상기 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 엔드 양단에 제2 미리결정된 전압(Vcc2)을 인가하고, 상기 제2 전도성 패턴의 제2 엔드에서 제3 전압(V3)을 측정하는 단계;
상기 제1 전압(V1), 상기 제2 전압(V2), 상기 제3 전압(V3) 및 상기 제2 저항(Rx)의 함수로서 상기 저항(Rt)의 값을 판정하는 단계; 및
상기 판정된 저항(Rt)의 값에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 저항(Rt)의 값에 기초하여 상기 터치 패널(TP)(100)의 제1 층(104) 또는 제2 층(110)에 인가된 힘의 크기를 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 전압(V3) 대 상기 제2 미리결정된 전압(Vcc2)의 비에 기초하여 상기 터치 패널(TP)(100)의 제1 층(104) 또는 제2 층(110)에 인가된 힘의 좌표를 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 저항(Rt)은 상기 제1 층(104)과 상기 제2 층(110) 사이에 개재된 투명 힘 감지(TFS) 시트(106)에 걸친 가변 저항을 포함하는, 방법.
컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능한 저장 매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은 사용자 인터페이스(UI)의 터치 패널(TP)(100)을 동작시키도록 구성되며, 상기 컴퓨터 프로그램은,
제1 층(104)에 제1 엔드와 제2 엔드를 갖는 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 층(110)에 제1 엔드와 제2 엔드를 갖는 제2 전도성 패턴의 제2 엔드 양단에 제1 미리결정된 전압(Vcc)을 인가하는 단계 - 상기 제2 전도성 패턴은 저항(Rt)을 통해 상기 제1 전도성 패턴에 전기적으로 결합하며, 상기 저항(Rt)은 상기 터치 패널(TP)(100)에 인가된 힘에 비례함 -;
상기 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 엔드에 걸친 제2 저항(Rx)을 판정하는 단계;
상기 제1 전도성 패턴의 제2 엔드에서 제1 전압(V1)을 판정하는 단계;
상기 제2 전도성 패턴의 제1 엔드에서 제2 전압(V2)을 판정하는 단계;
상기 제1 전도성 패턴의 제1 엔드와 제2 엔드 양단에 제2 미리결정된 전압(Vcc2)을 인가하고, 상기 제2 전도성 패턴의 제2 엔드에서 제3 전압(V3)을 측정하는 단계;
상기 제1 전압(V1), 상기 제2 전압(V2), 상기 제3 전압(V3) 및 상기 제2 저항(Rx)의 함수로서 상기 저항(Rt)의 값을 판정하는 단계; 및
상기 판정된 저항(Rt)의 값에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계
를 수행하도록 구성된 프로그램부를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
제5항에 있어서,
상기 프로그램부는,
상기 저항(Rt)의 값에 기초하여 상기 터치 패널(TP)(100)의 제1 층(104) 또는 제2 층(110)에 인가된 힘의 크기를 판정하는 단계; 및
상기 제3 전압(V3) 대 상기 제2 미리결정된 전압(Vcc2)의 비에 기초하여 상기 힘의 좌표를 판정하는 단계
를 수행하도록 구성되는, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
제1항에 있어서,
상기 제1 미리결정된 전압(Vcc)과 상기 제2 미리결정된 전압(Vcc2)은 동일한, 방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 미리결정된 전압(Vcc)과 상기 제2 미리결정된 전압(Vcc2)은 동일한, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.