KR20040037132A - 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린은 스크린 본체 및 터치 제어 감응층으로 구성되었으며, 터치 제어 감응층의 출력측에는 식별회로가 연결되어 있고, 스크린의 터치 제어는 전자기 입력펜에 의하여 조작 완성된다. 터치 제어 감응층은 평면 스크린의 후면에 장착되어 있으며, 이 터치 제어 감응층은 전자기 감응 발생층과 하부 지지층으로 구성되어 있고, 전자기 감응 발생층의 기층은 절연성의 유연성 격막이고 이 격막의 표면에는 전자기 감응 안테나 어레이가 인쇄되어 유연성 격막식 전자기 발생층을 구성하는데, 이 발생층의 출력측에는 제어 식별 회로가 연결되어 있고, 입력펜에는 전자기파 발생장치가 장착되어 있다. 터치 제어 감응층의 후면에는 절연 차폐 격리층이 장착되어 있으며, 이 절연 차폐 격리층의 후면에는 식별 회로층이 장착되어 있다. 본 발명은 제작 공정이 간단하고 원가가 낮으며 정확도가 높고 사용 수명이 긴 특징을 갖고 있다.

Description

터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린 {PANEL DISPLAY SCREEN WITH TOUCH CONTROL FUNCTION}

컴퓨터 기술의 광범위한 보급과 응용에 따라 정보의 전자화 및 디지털화 경향은 날이 갈수록 다양해지고 있다. 더욱 많은 컴퓨터 보조장치들이 발명되었으며 이를 통하여 정보처리의 디지털화가 완성되고 있다. 예를 들면, 여러 가지 키보드 입력 방법, 음성 입력, 그래픽 컬렉션 등이 바로 그 일례들이다. 그 중에서 가장 효과적이고 가장 간편한 방법은 스크린에 대한 직접적인 터치를 통하여 정보를 입력하고 명령을 내리는 것이다. 예를 들면, 컴퓨터를 이용하여 그래픽을 완성하는 과정에서 마우스를 사용하여 작업을 진행하는 것이 사람들이 직접 펜을 사용하여 종이에 그래픽을 완성하는 것처럼 원활하지는 못하기 때문에, 사람들이 숙련되고 정교한 그래픽을 완성함에 있어서 불편을 겪었다. 그러나, 터치 스크린을 사용하여 터치 제어펜으로 스크린에서 직접 작업을 진행하면 마치 종이에 직접 작업을 완성하는 것과 같은 원리이기 때문에 그래픽 완성 작업을 더욱 쉽게 완성할 수 있고또한 더욱 훌륭한 효과를 거둘 수 있다. 그리고 휴대용 설비들이 부단히 개발됨에 따라, 키보드, 마우스 등 보조 장비들이 점점 사라지고 있다. 예를 들면 PDA와 같은 경우에, 기본적으로 키에 의한 조작은 사라지고 대신에 터치 제어펜으로 터치 스크린을 조작하는 것을 통하여 거의 모든 작업을 완성하고 있다.

종래의 기술에 의한 터치 스크린은 기본적으로 전기 저항 방식을 채용하고 있다. 그것의 구체적인 구조로는 스크린의 외부에 투명한 터치막을 장착하고 터치막의 표면에는 하나의 저항층을 도포한 것이 있다. 조작을 통하여 터치막의 구체적인 위치를 클릭하면 후속의 식별 제어 회로는 계산을 통하여 해당 위치에 대한 전위의 변화를 감지하고 클릭된 위치 좌표를 판단하며, 이에 의하여 대응하는 조작을 진행한다. 종래의 전기 저항 방식은 대형 터치 스크린을 실현함에 있어서 원가가 높고 공정이 복잡하며 정확도가 낮고 또한 수동식 입력에 적합하지 않은 등 한계점이 존재하고, 또한 반복적인 사용은 스크린의 터치막에 물리적 손상을 초래하여 터치막의 수명을 감소시키는 등의 문제점으로 인하여 터치 스크린의 발전을 크게 저해하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린을 제공함으로써 제작 공정이 간단하고 원가가 낮으며 식별 정확도가 높고 사용 수명이 긴 터치 스크린을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 터치 스크린에 관한 것으로서, 특히 유연성 격막 전자기 감응식 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린에 관한 것으로서 전자전기 기술분야에 속하는 내용이다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 구조에 대한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예의 구조에 대한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 식별회로를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 전자기 감응층을 나타내는 도면이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린은 스크린 본체 및 터치 제어 감응층으로 구성되었으며, 터치 제어 감응층의출력측에는 식별회로가 연결되어 있으며 스크린의 터치 제어는 전자기 입력펜에 의하여 조작 완성된다. 터치 제어 감응층은 평면 스크린의 후면에 장착되어 있으며, 이 터치 제어 감응층은 전자기 감응 발생층 및 하부 지지층으로 구성되어 있고, 전자기 감응 발생층의 기층은 절연성을 가진 유연성 격막이고 이 격막의 표면에는 전자기 감응 안테나 어레이가 인쇄되어 유연성 격막식 전자기 발생층을 구성하며, 이 발생층의 출력측에는 제어 식별 회로가 연결되어 있고 입력펜에는 전자기파 발생 장치가 장착되어 있다. 터치 제어 감응층의 후면에는 절연 차폐 격리층이 장착되어 있으며 이 절연 차폐 격리층의 후면에는 식별 회로층이 장착되어 있다. 스크린은 균일한 입자의 스크린 또는 액정 스크린 등의 평면 스크린을 채용한다.

터치 제어 감응층의 면적과 평면 스크린의 면적은 상이할 수도 있다. 다양한 요구에 의하여, 예를 들면, 스크린의 일부를 터치 입력이나 터치 조작 구역으로 삼는 경우에 터치 제어 감응층의 면적은 평면 스크린의 면적보다 작을 수 있으며, 이는 평면 스크린의 후면 일측에 장착할 수 있고 또는 스크린의 양측이나 주위에 장착할 수도 있다. 또한 터치 제어 감응층의 면적이 평면 스크린보다 클 수 있음은 물론이다. 이 경우에 모든 스크린 및 스크린의 주위는 모두 터치 제어를 진행할 수 있는 범위가 된다.

구체적으로 말하면, 터치 제어 감응층은 전자기 감응 발생층이고, 스크린은 조작펜과 감응층을 격리시킨 것으로서 이 스크린은 감응 신호의 발생과 전송에 영향을 주지 않는다.

전자기 감응 발생층은 각각 X축과 Y축을 따라 분포되어 있으며 U자형의 안테나들로 배열되어 이루어진 전자기 감응 안테나 어레이이다.

구체적으로 말하면, 전자기 감응 발생층의 전자기 감응 안테나 어레이는 유연성 격막에 구비된 전자기 감응 안테나 어레이이며, 원가를 낮추기 위하여 전자기 감응 안테나 어레이는 은제 슬러리(Ag slurry)나 은제 슬러리와 탄소 슬러리의 혼합물로 인쇄된 전자기 감응 안테나 어레이이다.

전자기 감응 안테나 어레이는 단면 또는 양면 인쇄 회로의 구조로 되어 있으며 또한 하나 이상의 단면 인쇄 회로가 중첩된 것일 수도 있다.

전체적인 감응 장비를 집중적으로 장착하기 위하여 터치 제어 감응층의 후면에는 절연 차폐 격리층이 있으며, 이 절연 차폐 격리층의 후면에는 식별 회로층이 장착되어 있다.

절연 차폐 격리층과 식별 회로층 사이에는 일정한 거리의 간격이 있으며 이는 더욱 확실한 차폐 효과를 기대하기 위해서이다.

그리고 스크린 표면의 손상을 방지하기 위하여 스크린 정면에는 투명한 보호막이 부착되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명은 아래와 같은 장점을 구비하고 있다.

1. 전자기 감응층이 스크린의 후면에 장착되어 있고, 또 유연성 격막식 인쇄 전자기 감응식 안테나 어레이를 식별 감응 부품으로 채용하였기 때문에, 제작이 간단하고 원가가 비교적 낮으며, 또한 면적이 클수록 종래의 기술에 비하여 원가 경쟁력이 더욱 높아진다.

2. 전자기 감응식 어레이 안테나를 식별 감응 부품으로 채용하였기 때문에,식별 정확도가 높고 펜이나 손가락을 통하여 마우스 정보나 필적 신호를 정확하게 입력할 수 있다.

3. 신호의 발생은 스크린의 후면에 장착된 전자기 감응층을 통하여 이루어지고 터치 스크린의 표면에는 보호막이 씌워져 있기 때문에, 물리적인 손상이 적고 사용 수명이 길다.

이하, 구체적인 실시예와 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 전자기 감응 터치 제어 기능을 구비한 스크린은 스크린 본체 및 터치 제어 감응층(4)으로 구성되었으며, 터치 제어 감응층(4)의 출력측에는 식별회로가 연결되어 있으며, 스크린의 터치 제어는 전자기 입력펜에 의하여 조작 완성된다. 터치 제어 감응층(4)은 평면 스크린(3)의 후면에 장착되어 있으며, 이 터치 제어 감응층(4)은 전자기 감응 발생층(41)과 하부 지지층(42)으로 구성되어 있고, 전자기 감응 발생층(41)의 기층은 절연성의 유연성 격막(411)이고 이 격막(411)의 표면에는 전자기 감응 안테나 어레이(412)가 인쇄되어 유연성 격막식 전자기 발생층(41)을 구성하며, 이 발생층의 출력측에는 제어 식별 회로가 연결되어 있고 입력펜에는 전자기파 발생장치가 장착되어 있다. 식별회로는 어떠한 라이팅보드(writing board)의 회로든지 다 사용할 수 있기 때문에 여기에서는 상세한 설명을 생략한다. 스크린은 균일한 입자의 스크린 또는 액정 스크린 등의 평면 스크린을 채용한다.

평면 스크린 본체는 정면 쉘(1), 배면 쉘(2) 및 스크린(3)으로 이루어져 있으며, 본 발명의 특징은 터치 제어 감응층(4)을 스크린(3)의 후면에 장착한 것으로서 전자기 조작펜이 스크린(3)을 압박 터치하면 터치 제어 감응층(4)은 스크린을 통과하여 조작펜의 위치를 감지할 수 있다.

본 실시예에서는 터치 제어 감응층(4)의 면적과 스크린(3)의 면적이 동일하다. 터치 제어 감응층(4)의 후면에는 절연 차폐 격리층(5)이 장착되어 있고, 이 절연 차폐 격리층(5)의 후면에는 식별 회로층(6)이 장착되어 있다. 절연 차폐 격리층(5)과 터치 제어 감응층(4) 사이 및 식별 회로층(6) 사이는 각각 절연되고 차폐되어 있다. 이와는 달리, 절연 차폐 격리층(5)과 식별 회로층(6)은 스크린이나 메인 프레임의 다른 공간에 장착할 수 있음은 물론이다. 또 절연 차폐 격리층(5), 식별 회로층(6) 및 터치 제어 감응층(4)은 집적 설치하여 전체적인 감응 부품으로 만들 수도 있다. 또한 더욱 확실한 차폐 효과를 이루기 위하여, 절연 차폐 격리층(5)과 식별 회로층(6) 사이에는 일정한 간격을 두고 있다. 만일 차폐층(5)과 터치 제어 감응층(6) 사이에 일정한 공간을 유지하고 있어 이미 절연 효과를 갖추고 있다면 상기 차폐층(5) 본체는 별도의 절연층 재료를 필요로 하지 않는다.차폐층(5)은 설비의 간섭 방지 능력을 향상시켜 준다.

또한, 스크린(3)의 표면 손상을 방지하기 위하여 스크린(3)의 정면에는 투명한 보호막이 부착되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 다양한 요구에 의하여, 예를 들면, 스크린(3)의 일부를 터치 입력이나 터치 조작 구역으로 삼는 경우에, 터치 제어 감응층(4)의 면적은 평면 스크린(3)의 면적보다 작을 수 있으며, 평면의 스크린(3)의 후면 일측에 장착할 수 있거나 스크린(3)의 양측이나 주위에 장착할 수도 있다. 또한 터치 제어 감응층(4)의 면적이 평면 스크린(3)보다 클 수 있음은 물론이다. 이 경우에 모든 스크린(3) 및 스크린(3)의 주위는 모두 터치 제어를 진행할 수 있는 범위가 된다.

본 발명은 스크린(30)이 조작펜과 터치 제어 감응층을 격리시키기는 하였지만 감응 신호의 발생과 전송에는 전혀 영향을 주지 않는다. 이는 마치 라이팅보드의 절연 보호막이 조작펜과 감응층을 격리시킨 것과 같은 원리이며 작동 원리도 라이팅보드의 신호 발생과 동일하다. 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명은 사용 과정에서 감응의 전자기 신호원은 전자기 조작펜이며, 이 조작펜은 정상적인 작동상황 하에서 고정 주파수나 데이터의 전자기 신호를 부단히 발생한다. 조작펜이 스크린을 터치한다면 전자기 자력선이 전자기 안테나 어레이를 통과하게 되고, 이 전자기 신호원 중심 및 주위의 저층 수평 안테나와 최고층 수직 안테나가 이 전자기 신호를 감응하게 되며, 식별 회로 포트를 통하여 이 신호를 CPU에 전송하게 된다. 이어 CPU는 안테나의 위치와 전압의 세기 및 주파수 신호 변화를 계산하고 비교하게 되며, 이를 통하여 전자기 신호원의 위치와 여러 가지 작업 상태를 판단하며, 그 결과를 PC에 전송하여 PC로 하여금 여러 가지 명령을 실행하도록 제어한다. 예를 들면, 문자나 모양의 식별, 그래픽과 핫키의 사용 등이다.

구체적으로 말하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 전자기 감응 발생층(41)의 기층은 절연 유연성 격막(411)이며, 상기 격막의 표면에는 전자기 감응 안테나 어레이(412)가 인쇄되어 있는바, 이는 각각 X축과 Y축에 따라 분포되었으며 U자형의 안테나들로 교차 배열되어 이루어진 구조로서 유연 격막식 전자기 감응 발생층을 구성한다. 원가를 낮추기 위하여, 전자기 감응 안테나 어레이(412)는 은제 슬러리나 은제 슬러리와 탄소 슬러리의 혼합물로 인쇄된 전자기 감응 안테나 어레이이다.

식별의 정확도를 높이기 위하여, 전자기 감응 안테나 어레이(412)는 단면 또는 양면 유연성 격막(411) 인쇄 회로의 구조이거나 하나 이상의 단면 유연성 격막(411) 인쇄 회로의 중첩일 수도 있다.

본 발명은 여러 가지 터치 제어 설비에 널리 사용될 수 있으며, 아울러 본 발명의 사상은 전자기 감응층과 평면 스크린을 결합시킨 경우에 한하며, 여러 가지 비평면 균일 입자 스크린, 액정 스크린 등 CRT 유형이 아닌 스크린의 후면에 모두 전자기 감응층을 장착할 수 있으므로 원가가 낮은 터치 스크린 구조를 실현할 수 있다.

Claims (16)

1. 스크린 본체 및 터치 제어 감응층으로 구성되고, 상기 터치 제어 감응층의 출력측에는 식별회로가 연결되며, 상기 스크린의 터치 제어는 전자기 입력펜에 의하여 조작 완성되는, 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린에 있어서,

   상기 터치 제어 감응층은 상기 평면 스크린의 후면에 장착되고, 상기 터치 제어 감응층은 전자기 감응 발생층 및 하부 지지층으로 구성되며, 상기 전자기 감응 발생층의 기층은 절연성의 유연성 격막이고, 상기 유연성 격막의 표면에는 전자기 감응 안테나 어레이가 인쇄되어 유연성 격막식 전자기 발생층을 구성하며, 상기 전자기 발생층의 출력측에는 제어 식별 회로가 연결되고, 상기 입력펜에는 전자기파 발생장치가 장착되어 있는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
2. 제1항에 있어서,

   상기 터치 제어 감응층의 면적과 상기 평면 스크린의 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
3. 제1항에 있어서,

   상기 터치 제어 감응층의 면적이 상기 평면 스크린의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
4. 제3항에 있어서,

   상기 터치 제어 감응층이 상기 평면 스크린의 후면에 장착된 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
5. 제3항에 있어서,

   상기 터치 제어 감응층이 상기 평면 스크린의 후면 이외의 일측에 장착된 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
6. 제1항에 있어서,

   상기 터치 제어 감응층의 면적이 상기 평면 스크린의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
7. 제1항에 있어서,

   상기 유연성 격막이 필름 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
8. 제1항에 있어서,

   상기 전자기 감응 발생층은 각각 X축과 Y축을 따라 분포된 전자기 감응 안테나 어레이인 것을 특징으로 하는 터치 기능을 구비한 평면 스크린.
9. 제8항에 있어서,

   상기 전자기 감응 안테나의 어레이가 U자형의 교차 배열 구조인 것을 특징으로 하는 터치 기능을 구비한 평면 스크린.
10. 제1항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전자기 감응 안테나 어레이는 상기 유연성 격막 상에 인쇄된 은제 슬러리나 은제 슬러리와 탄소 슬러리의 혼합물인 전자기 감응 안테나 어레이인 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
11. 제10항에 있어서,

    상기 전자기 감응 안테나 어레이는 상기 유연성 격막 상에 단면 또는 양면으로 인쇄된 회로구조인 것을 특징으로 하는 터치 기능을 구비한 평면 스크린.
12. 제10항에 있어서,

    상기 전자기 감응 안테나 어레이가 하나 이상의 단면 인쇄 회로의 중첩인 것을 특징으로 하는 터치 기능을 구비한 평면 스크린.
13. 제1항에 있어서,

    상기 터치 제어 감응층의 후면에 절연 차폐 격리층이 장착되어 있고 또한 상기 절연 차폐 격리층의 후면에는 식별 회로층이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
14. 제13항에 있어서,

    상기 절연 차폐 격리층과 식별 회로층이 일정한 간격을 두고 장착된 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
15. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 스크린은 균일한 입자의 스크린 또는 액정 스크린인 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.
16. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 스크린의 정면에 보호막이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 제어 기능을 구비한 평면 스크린.