KR101512724B1 - 전계 변화를 이용한 전계센서 - Google Patents

Abstract

초음파 방식, 적외선 방식, 저항막 방식 및 정전용량 방식 등과 같은 기존의 터치패널의 단점을 극복할 수 있는 전계 변화를 이용한 전계센서를 제시한다. 그 전계센서는 일정한 진폭 및 주파수를 가진 전계 입력신호를 공급하는 신호발생기에서 전계 입력신호를 전달받아 터치수단에 흡수된 전계 변화를 출력신호로 방출하는 복수개의 도전라인을 포함하고, 출력신호를 증폭하는 증폭기 및 증폭된 출력신호를 이용하여 터치수단에 의해 터치된 좌표를 추출하는 제어기를 포함한다.

Description

전계 변화를 이용한 전계센서{Electric field sensor using change of electric field}

본 발명은 전계센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치에 의해 변화되는 전계를 감지하여 터치된 좌표를 정밀하고 효율적으로 추출할 수 있는 전계센서에 관한 것이다.

터치에 의해 좌표를 추출하는 터치센서 또는 터치패드 등(이하, 터치패널이라고 함)은 그 편리함으로 인하여, 휴대폰, 네비게이션, 태블릿 PC, 스마트 TV, 게임기, 키오스크, ATM 등에 다양하게 활용되고 있다. 상기 터치패널은 구현 원리와 동작 방법에 따라, 저항막 방식, 정전용량 방식, 광학 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등으로 구분된다. 그런데, 초음파 방식은 오염 및 액체에 취약하고, 적외선 방식은 부피가 크고 응답속도가 느리며 제조비용이 많이 든다. 이러한 이유로, 저항막 방식과 정전용량 방식이 주로 사용되고 있다.

저항막 방식은 감압식이라고 하며, 액정 위에 여러 겹으로 막(스크린이라고도 함)이 쌓여있는 형태이다. 즉, 부드러우면서 흠집에 강한 재질로 손이나 펜이 터치되는 막, 충격을 완화시켜주는 막 및 입력을 감지하는 두 장의 투명 전도막이 순차적으로 겹쳐 있다. 정전용량 방식은 정전기를 이용한다. 즉, 액정 유리에 전기가 통하는 화합물을 코팅해서 전류가 계속 흐르도록 만든다. 그리고 화면에 손가락이 닿으면 액정 위를 흐르던 전자가 접촉 지점으로 끌려오게 된다. 그러면 터치 패널 모퉁이의 센서가 이를 감지해서 터치된 좌표를 판별하게 된다.

한편, 저항막 방식은 응답속도가 빠르고, 터치가 정확하며, 제조비용이 적게 소요된다. 반면에, 광 투과율이 낮고 내구성이 떨어진다는 단점이 있다. 정전용량 방식은 광 투과율이 높고, 내구성이 좋으며, 멀티(multi) 터치가 가능하다. 하지만, 정전용량 방식은 대형화가 어렵고, 오염 등으로 인해 시간이 지남에 따라 성능의 열화가 심하며, 도체 펜 등으로 입력되지 않는 등의 문제점이 있다. 이에 따라, 오염에 강하고, 광 투과율이 높으며, 응답속도가 빠르며, 내구성이 좋고, 멀티 터치가 가능하며, 대형 크기로 구현할 수 있고, 시간이 지남에도 안정적인 특성을 나타내며, 다양한 형태의 터치도 감지할 수 있는 능력 등과 같이, 종래의 터치패널의 단점을 극복할 수 있는 새로운 방식의 터치패널이 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초음파 방식, 적외선 방식, 저항막 방식 및 정전용량 방식 등과 같은 기존의 터치패널의 단점을 극복할 수 있는 전계 변화를 이용한 전계센서를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 전계 변화를 이용한 전계센서는 일정한 진폭 및 주파수를 가진 전계 입력신호를 공급하는 신호발생기 및 상기 전계 입력신호를 전달받아, 터치수단에 흡수된 전계 변화를 출력신호로 방출하는 복수개의 도전라인을 포함한다. 또한, 상기 출력신호를 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭된 출력신호를 이용하여, 상기 터치수단에 의해 터치된 좌표를 추출하는 제어기를 포함한다.

본 발명의 전계센서에 있어서, 상기 전계 변화는 전압의 변화로 읽혀질 수 있다. 상기 출력신호는 상기 흡수된 전계 변화에 의해 참조전압보다 높은 혹은 낮은 전압을 나타내면, 상기 제어기에 의해 좌표를 추출하는 정보로 활용될 수 있다. 또한, 상기 도전라인의 폭은 수㎚~수백㎛이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 전계센서에 있어서, 상기 도전라인은 데이터를 시각적으로 표현하는 스크린에 형성되어 있을 수 있다. 이때, 상기 스크린에는 상기 복수개의 도전라인이 가로 방향 또는 세로 방향 중의 어느 하나, 또는 가로 및 세로 방향으로 균일한 간격으로 배치된 격자 구조를 이룰 수 있다. 또한, 상기 스크린에 터치된 좌표는 적어도 하나의 영역의 좌표가 추출될 수 있다. 나아가, 상기 스크린에 터치된 좌표는 상기 스크린을 직접 접촉하지 않아도 추출될 수 있다. 한편, 상기 도전라인이 서로 만나는 교차점 사이의 상기 도전라인은 다각형, 원, 타원 중의 적어도 어느 하나의 모양을 가질 수 있다.

본 발명의 전계 변화를 이용한 전계센서에 의하면, 터치에 의해 변화되는 전계의 변화를 감지함으로써, 초음파 방식, 적외선 방식, 저항막 방식 및 정전용량 방식 등과 같은 기존의 터치패널의 단점을 극복할 수 있다. 즉, 전계센서는 특히, 오염에 강하고, 광 투과율이 높으며, 응답속도가 빠르며, 내구성이 좋고, 멀티 터치가 가능하며, 대형 크기로 구현할 수 있고, 시간에 지남에도 안정적인 특성을 나타내며, 다양한 형태의 터치를 감지할 수 있는 능력 등과 같이 터치패널에 필요한 특성을 만족한다.

도 1은 본 발명에 의한 전계 변화를 이용한 전계센서를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 일차원 좌표를 추출하기 위한 전계센서를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 전계센서를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2에 의한 출력신호를 해석하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명에 의한 이차원 좌표를 추출하기 위한 전계센서의 하나의 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 이차원 좌표를 추출하기 위한 전계센서의 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

본 발명의 실시예는 터치에 의해 변화되는 전계의 변화를 감지함으로써, 초음파 방식, 적외선 방식, 저항막 방식 및 정전용량 방식 등과 같은 기존의 터치패널의 단점을 극복할 수 있는 전계 변화를 이용한 전계센서를 제시한다. 본 발명의 전계센서는 그 응용분야의 하나로써 터치패널에 사용될 수 있다. 이때 터치패널은 터치센서, 터치패드, 터치스크린 등으로 불릴 수 있다. 즉, 본 발명의 전계센서는 터치패널 이외에도 근접 센서, 마우스를 대신하는 입력 장치 등에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예의 전계센서는 특히, 오염에 강하고, 광 투과율이 높으며, 응답속도가 빠르며, 내구성이 좋고, 멀티 터치가 가능하며, 대형 크기로 구현할 수 있고, 시간이 지남에도 안정적인 특성을 나타내며, 다양한 형태의 터치를 감지할 수 있는 능력 등과 같이 터치패널에 필요한 특성을 만족하므로, 이하에서는 터치패널을 중심으로 설명하기로 한다. 본 발명의 터치패널이 적용될 수 있는 제품의 예로서, 휴대폰, 태블릿 PC, 스마트 TV, 네비게이션, ATM, 키오스크, 전자칠판, 게임기 등이 있다.

본 발명의 전계센서는 터치되는 공간적인 위치를 좌표로 검출하는 것이다. 상기 좌표는 일차원 좌표, 이차원 좌표 및 삼차원 좌표에 모두 적용될 수 있다. 이하에서는 일차원 좌표와 이차원 좌표를 중심으로 설명하겠지만, 실질적으로 삼차원 좌표 역시 본 발명의 범주 내에서 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 전계센서는 터치패널에서 요구되는 모든 조건을 만족할 수도 있으나, 경우에 따라 전계센서가 적용되는 환경에 따라 일부 조건은 만족하지 않을 수도 있다. 예컨대, 전계센서를 삼차원 좌표 검출에 적용한다면, 높은 광 투과율은 필요하지 않을 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전계 변화를 이용한 전계센서를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 전계센서는 터치가 일어나는 스크린(20)을 포함하는 패드(10), 패드(10)의 외부에 위치하며, 패드(10)에 전계 입력신호를 공급하기 위한 신호발생기(50)를 포함한다. 이때, 스크린(20)은 데이터를 시각적으로 표현하는 것으로 디스플레이라고도 한다. 또한, 상기 터치에 의해 감지된 출력신호를 감지하고 해석하는 신호처리부(60)를 포함한다. 신호처리부(60)는 상기 출력신호를 증폭하는 증폭기(62), 증폭된 출력신호를 온/오프 하는 신호 스위치(64) 및 출력신호를 해석하고 처리하는 제어기(66)를 포함한다. 신호발생기(50)의 입력신호는 입력라인[L(I)], 상기 출력신호는 출력라인[L(O)]에 의해 스크린(20)에 전달된다. 스크린(20)에는 입력라인[L(I)] 및 출력라인[L(O)]와 각각 연결된 도전라인[A(1)~A(n), B(1)~B(n)]이 균일한 간격으로 배치된 격자 구조를 이루고 있다.

증폭기(62)는 통상의 고 이득(high gain) 증폭기를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 출력신호를 제어기(66)에서 충분하게 처리될 수 있을 정도로 증폭한다. 본 발명의 전계센서에서 상기 출력신호는 전계 변화로써, 상기 입력신호의 진폭 변화에 의해 읽혀진다. 증폭기(62)는 이러한 진폭 변화를 해석하기 위하여 증폭하는 것으로, 본 발명의 실시예에서는 3배~5배로 증폭시켰다. 스위치(64)는 제어기(66)에서 터치된 위치의 좌표를 추출을 제어하기 위하여, 시간을 온/오프에 의해 할당한다. 이와 같이, 증폭된 출력신호가 제어기(66)에 전달되면, 제어기(66)는 스크린(20)에서 터치된 위치를 좌표로 확인하게 된다.

본 발명의 전계센서에 있어서, 각각 입력라인[L(I)]와 출력라인[L(O)]에 연결된 도전라인[A(1)~A(n), B(1)~B(n)]은 실질적으로 각각 전계를 송신하는 송신선로(Tx) 및 전계를 수신하는 수신 선로(Rx)의 역할을 한다. 이에 따라, 입력라인[L(I)]와 출력라인[L(O)]는 각각 신호발생기(50) 및 신호처리부(60)의 입장에서 정의한 것이다. 예를 들어, 도전라인 A(1), B(1)는 신호발생기(50)에서 보면 입력라인[L(I)]와 연결된 것이고, 신호처리부(60)에서 보면 출력라인[L(O)]와 연결된 것이 된다. 이에 대해서는 추후에 상세하게 설명할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 일차원 좌표를 추출하기 위한 전계센서를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2의 전계센서를 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 2에 의한 출력신호를 해석하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다. 이때, 일차원 좌표를 추출하기 위한 전계센서는 일차원 전계센서라고 한다. 한편, 도면에서는 입력라인, 출력라인 및 도전라인은 개념적으로 표현한 것이다. 따라서 실제 터치패널의 입력라인, 출력라인 및 도전라인은 본 발명의 범주 내에서 다른 방식으로 구현될 수 있다.

도 2에 의하면, 일차원 전계센서는, 도면에서와 같이, 가로 방향의 복수개의 도전라인[A(1)~A(n)]이 균일한 간격만큼 이격되어 배치된 스크린(20)을 포함한다. 또한, 스크린(20) 상에서 보면, 도전라인[A(1)~A(n)]은 세로 방향의 하나의 도전라인[B(1)]과 서로 교차한다. 도전라인[A(1)~A(n)]은 스크린(20) 외부의 입력라인[L(IA)]에 의해 신호발생기(50)의 입력신호를 받아들이며, 출력신호는 도전라인[A(1)~A(n)]을 거쳐 출력라인[L(OA)]을 통하여 신호처리부(60)로 향하게 된다. 도전라인[B(1)]은 스크린(20) 외부의 입력라인[L(IB)]에 의해 입력신호를 받아들이며, 출력신호는 도전라인[B(1)]을 거쳐 출력라인[L(OB)]을 통하여 신호처리부(60)로 향하게 된다.

도전라인[A(1)~A(n)]은 신호발생기(50)의 측면에서 보면 입력라인[L(IA)]과 연결되고, 신호처리부(60)에서 보면 출력라인[L(OA)]과 연결된다. 이를 전계의 관점에서 해석하면, 입력라인[L(IA)]과 연결될 때는 송신 선로(Tx)이며, 출력라인[L(OA)]과 연결될 때는 수신 선로(Rx)가 된다. 도전라인[B(1)] 역시 도전라인[A(1)~A(n)]과 동일한 기능과 역할을 수행하게 된다. 이러한, 기능의 변화는 제어기(66)에서 판별하고 제어한다.

도 3에 의하면, 패드(10) 내에 형성된 스크린(20)은, 기기 본체(22) 상에 투명 필름(24)을 사이에 두고, 직교하는 도전라인[A(1)~A(n)]과 도전라인[B(1)]을 포함한다. 도전라인[A(1)~A(n)]은 투명 보호막(26)에 의해 외부의 환경으로부터 보호된다. 투명 필름(24) 및 투명 보호막(26)은 잘 알려진 고분자 또는 유리가 활용될 수 있다. 한편, 본 발명의 도전라인[A(1)~A(n)] 및 도전라인[B(1)]은 광 투과성과 도전성이 있는 전극으로, ITO, 산화주석, 산화인듐, 백금, 금, 카본, 은, 알루미늄, 구리 등과 같은 도전물질 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 패턴을 투명 필름(24)에 피복한 것이다.

본 발명의 전계센서에 적용되는 도전라인[A(1)~A(n)] 및 도전라인[B(1)]은 전계를 방출하고 수신하는 역할만을 수행한다. 이에 따라, 상기 도전라인의 폭을 최소화할 수 있다. 이에 반해, 종래의 터치패널로 많이 사용하고 있는 정전용량 방식의 전극의 폭은 본 발명의 도전라인의 폭보다 적어도 수배만큼 크다. 구체적으로 정전용량 방식에 사용되는 전극의 폭은 수십㎛가 일반적이나, 본 발명의 도전라인의 폭은 패널의 크기에 따라 수㎚~수백㎛, 예컨대 5nm~200㎛으로 선택의 폭이 다양하다.

본 발명의 전계 센서에 의한 터치패널을 정전용량 방식의 패널과 비교하면, 전계 센서에 의한 패널의 전극의 폭은 수nm~수㎛일 수도 있다. 다시 말해, 본 발명의 도전라인의 폭은 정전용량 방식의 전극보다 대폭 줄어들 수 있다. 그런데, 대형화면과 같은 패널에 본 발명의 전계 센서가 사용된다면, 전극의 폭을 수백㎛로 할 수도 있다. 왜냐하면, 전극의 폭을 수백㎛로 하여도, 상대적으로 먼 거리에서 화면을 보기 때문에 화질에는 큰 영향을 주지 않는다. 이와 같이, 본 발명의 전계 센서는 패널의 크기에 따라 다양하게 전극의 폭을 설정할 수 있다.

전극의 폭이 크면, 전극 자체의 가격 및 이를 터치 패널에 구현하는 비용이 증가하고, 광 투과율이 떨어진다. 본 발명의 전계센서는, 도전라인의 폭이 좁아 정전용량 방식보다 가격 경쟁력이 있으며, 광 투과율이 높다. 본 발명의 전계센서에 의하면, 약 95% 이상의 광 투과율을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 전계센서는 광 투과율이 높고, 감압의 방식에 의하지 않으므로, 저항막 방식에 비해 기능적으로 우수하다. 나아가, 투명 필름(24) 양측에 도전라인이 형성되면 가능하므로, 기술적인 어려움이 없이 대면적의 터치패널을 제조하기에도 유리하다.

본 발명의 전계센서는 전계의 변화를 인식하는 것이다. 이에 따라, 허용되는 범위 내에서는 터치수단이 직접 스크린(20)에 접촉하지 않아도 좌표를 추출할 수 있다. 여기서 허용되는 범위란 본 발명의 전계 센서가 전계의 변화를 인식할 수 있는 공간적인 거리를 말한다. 예를 들어, 장갑을 낀 손가락으로 스크린(20)을 터치하여도, 장갑 안에 있는 손가락에 전계 흡수가 일어난다. 즉, 장갑 안의 손가락은 비록 공간적으로 스크린(20)에 직접 접촉하지 않더라도 전계 흡수를 한다. 이와 같은 현상은 특히 정전용량 방식에는 일어나지 않는다.

또한, 터치수단의 직접 터치가 없어도 좌표 추출이 가능하므로, 본 발명의 터치패널의 수명은 터치된 회수에 관계없다. 정전용량방식은 강화유리 혹은 강화플라스틱 표면이 시간이 지남에 따라 오염 등의 이유로 성능저하를 일으킨다. 전계센서에 의한 터치패널은 강화유리 혹은 강화 플라스틱 표면의 오염도와는 관계없이 좌표추출이 가능하다. 이에 따라, 본 발명의 전계센서에 의한 터치패널은 종래의 터치패널보다 수명을 크게 연장할 수 있다.

도 4에 의하면, 신호발생기(50)는 소정의 진폭을 가진 사인파 혹은 구형파를 발생시켜 스크린(20)에 입력한다. 사인파 혹은 구형파 중에서 구형파가 바람직하다. 물론 신호처리에 무리가 없으면 다른 형태의 펄스파를 이용할 수도 있다. 심지어, 펄스파에 펄스파들을 구별할 수 있는 정보를 부가할 수도 있다. 진폭은 전압으로 표현되는 것이 바람직하며, 도면의 신호발생기(50)에 발생하는 진폭은 V_in-V₀이다. 펄스파의 주파수는 사용되는 터치패널의 종류나 크기 등에 달라질 수 있으나, 1MHz~50MHz가 좋다. 진폭은 터치패널의 도전라인의 폭과 간격, 입력신호의 주파수 등을 고려하여 다르게 설정될 수 있으나, 통상적으로 2V~5V가 바람직하다.

도시된 바와 같이, 스크린(20)의 a 영역에 터치수단으로 터치가 일어났다고 가정하면, 상기 터치수단에 전계 흡수가 일어난다. 이에 따라, 주변의 도전라인 A(2), A(3) 및 B(1)에는 전압 변화가 발생한다. 다시 말해, 도전라인 A(2), A(3) 및 B(1)는 전계 흡수의 영향으로, 각각 V_out[A(2)], V_out[A(3)], V_out[B(1)]의 출력신호로 나타낸다. 한편, 전계 흡수에 의한 좌표 추출을 위하여 참조전압 V_ref은 사전에 설정되어 있다. V_out[A(2)], V_out[A(3)], V_out[B(1)]이 V_ref보다 크거나 작으면, 제어기(66)는 a 영역이 터치되었다고 판단한다. 예를 들어, 신호발생기의 신호진폭이 3V이고 제어기의 V_ref를 2.5V로 하였다면, 좌표추출을 위한 전계 변화 즉, 제어기로 입력되는 수신신호의 전압은 V_ref 2.5V보다 0.1V 차이(크거나 작거나)가 나야 한다.

상황에 따라, a 영역의 터치에 의해, V_out[A(2)], V_out[A(3)], V_out[B(1)] 모두가 반드시 V_ref보다 크거나 작은 것이 아니고, 적어도 하나의 도전라인의 출력이 V_ref보다 크거나 작을 수 있다. 경우에 따라, 출력신호는 증폭과 더불어 제어기(66)에서 좌표를 추출하는 데 용이하도록 보정을 할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 제어기(66)에 소정의 보정회로를 삽입하여, 출력신호를 보정할 수 있다. 본 발명에 사용되는 터치수단은 전계 흡수가 일어나는 것으로, 사람의 손가락이나 도체로 이루어진 펜과 같은 것이다.

본 발명의 전계센서는 단지 전계 흡수만을 판단하므로, 도전라인의 응답속도와 좌표를 추출하는 시간이 빠르다. 상기 a 영역과 다른 영역을 동시에 터치하여도, 이를 인식하는 멀티(multi) 터치를 손쉽게 구현할 수 있다. 또한, 터치수단의 압력에 의해 좌표를 추출하는 것이 아니고, 전계 흡수를 이용하기 때문에, 도전라인의 손상이 거의 없어서 내구성도 우수하다. 한편, 출력신호는 1㎶/m을 기준(0dB)으로 데시벨(dB)로 표시할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 이차원 좌표를 추출하기 위한 전계센서의 하나의 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 이때, 이차원 좌표를 추출하기 위한 전계센서의 하나의 예는 이차원 제1 전계센서라고 한다. 상기 제1 전계센서는 설명의 편의를 위하여 가로 및 세로 방향 각각 8개의 도전라인으로 한정하였다. 즉, 세로 방향의 도전라인이 확대되었다는 점을 제외하고 도 2의 일차원 전계센서와 동일하다. 이에 따라, 일차원 전계센서와 동일한 참조부호는 동일한 기능 및 역할을 하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5에 따르면, 이차원 제1 전계센서의 가로 방향 도전라인[A(1)~A(8)]은 L(IA)에 의해 펄스파가 입력되고, L(OA)에 의해 출력신호가 방출된다. 세로 방향 도전라인[B(1)~B(8)]은 L(IB)에 의해 펄스파가 입력되고, L(OB)에 의해 출력신호가 신호처리부(60)에 전달된다. 만일, 터치수단에 의해 스크린(20)의 b 영역이 터치되었다면, 주변의 도전라인 A(3), A(4), B(4) 및 B(5)에 전계 흡수가 일어난다. 이러한 전계 흡수는 도 4에서 설명한 바와 같은 방식으로 제어기(66)에서 터치된 좌표를 추출하게 된다.

이하에서는, 이차원 1차 전계센서로 터치된 좌표를 추출하는 과정을 구체적으로 살펴보기로 한다. 이때, 가로 및 세로 방향의 도전라인의 개수는 n개라고 한다. 먼저, 스크린(20)의 크기에 맞추어 가로 및 세로 방향의 길이 및 이에 따른 전체 면적으로 결정한다. 그 후, 도전라인[A(1)~A(n)] 및 도전라인[B(1)~B(n)]을 격자 구조로 배치한다. 상기 도전라인들로 만들어진 좌표 값을 제어기(66)에 입력한다. 이어서, 도전라인[A(1)~A(n)] 및 도전라인[B(1)~B(n)]에 일정 대역의 주파수와 진폭을 가진 펄스파를 발신한다. 스크린(20)에 터치가 발생하면, 제어기(66)를 이용하여, 앞에서 설명한 방식으로 터치된 좌표를 추출한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 이차원 좌표를 추출하기 위한 전계센서의 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 이때, 이차원 좌표를 추출하기 위한 전계센서의 다른 예는 이차원 제2 전계센서라고 한다. 상기 제2 전계센서는 도전라인의 형상을 제외하고 이차원 제1 전계센서와 동일하므로, 동일한 참조부호에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 6에 따르면, 도전라인[A(1)~A(8)] 및 도전라인[B(1)~B(8)]의 어느 하나 또는 모두에, 전계 흡수의 감도를 높이기 위하여 도전라인의 형상을 바꿀 수 있다. 즉, 가로 및 세로 방향의 도전라인이 서로 만나는 교차점 사이의 도전라인을 마름모 또는 육각형과 같은 다각형, 원, 타원 등의 모양으로 그 형상을 변형시킬 수 있다. 도면에서는 도전라인[A(1)~A(8)]은 마름모, 도전라인[B(1)~B(8)]은 원 모양으로 형상을 변형한 것을 예로 들었다. 한편, 도전라인[A(1)~A(8)] 및 도전라인[B(1)~B(8)]을 같은 모양 또는 서로 다른 모양으로 변경할 수도 있다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10; 패드 20; 스크린
24; 투명 필름 26; 보호막
50; 신호발생기 60; 신호처리부
62; 증폭기 64; 스위치
66; 제어기

Claims (9)

1. 일정한 진폭 및 주파수를 가진 펄스파로 이루어진 전계 입력신호를 공급하는 신호발생기;
   상기 전계 입력신호를 전달받아, 터치수단에 흡수된 전계 변화를 출력신호로 방출하는 균일한 간격으로 배치되어 격자구조를 이루는 복수개의 도전라인;
   상기 출력신호를 증폭하는 증폭기; 및
   상기 증폭된 출력신호를 이용하여, 상기 터치수단에 의해 터치된 좌표를 추출하는 제어기를 포함하는 전계 변화를 이용한 전계센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 전계 변화는 전압의 변화로 읽혀지는 것을 특징으로 하는 전계 변화를 이용한 전계센서.
3. 제1항에 있어서, 상기 출력신호는 상기 흡수된 전계 변화에 의해 참조전압보다 높거나 낮은 전압을 나타내면, 상기 제어기에 의해 좌표를 추출하는 정보로 활용되는 것을 특징으로 하는 전계 변화를 이용한 전계센서.
4. 제1항에 있어서, 상기 도전라인의 폭은 수㎚~수백㎛인 것을 특징으로 하는 전계 변화를 이용한 전계센서.
5. 제1항에 있어서, 상기 도전라인은 데이터를 시각적으로 표현하는 스크린에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전계 변화를 이용한 전계센서.
6. 제5항에 있어서, 상기 스크린에는 상기 복수개의 도전라인이 가로 방향 또는 세로 방향 중의 어느 하나, 또는 가로 및 세로 방향으로 균일한 간격으로 배치된 격자 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 전계 변화를 이용한 전계센서.
7. 제5항에 있어서, 상기 스크린에 터치된 좌표는 적어도 하나의 영역의 좌표가 추출되는 것을 특징으로 하는 전계 변화를 이용한 전계센서.
8. 제5항에 있어서, 상기 스크린에 터치된 좌표는 상기 스크린을 직접 접촉하지 않아도 추출되는 것을 특징으로 하는 전계 변화를 이용한 전계센서.
9. 제6항에 있어서, 상기 도전라인이 서로 만나는 교차점 사이의 상기 도전라인은 다각형, 원, 타원 중의 적어도 어느 하나의 모양을 가지는 것을 특징으로 하는 전계 변화를 이용한 전계센서.
   

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