KR20090041793A - 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린과 그 제조 방법 및터치스크린의 알고리즘 구현 방법 - Google Patents

촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린과 그 제조 방법 및터치스크린의 알고리즘 구현 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접촉 위치는 물론 접촉되는 힘의 변화 그리고 멀티터치까지도 인식함으로서 스크린에 표시되는 농도까지도 조절할 수 있는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린과 그 제조 방법 및 이 터치스크린의 알고리즘 구현 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명을 이루기 위한 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린은 디스플레이 장치에 구비되어 사용자의 접촉을 감지하여 디스플레이하는 터치스크린에 있어서, 상기 터치스크린의 저면 가장자리에 터치스크린을 사용자가 접촉하였을 때 접촉점 위치는 상기 터치스크린에서 측정하고 접촉력 및 멀티터치 감지는 다수의 접촉센서의 힘분포 추출이 가능한 촉각센서를 설치하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 양상에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 제조 방법은 터치스크린의 저면 가장자리에 촉각센서를 설치하여 제조하되, 촉각센서의 구현 방법에 따라 서로 다른 방법으로 이루어지며, 그 하나로 정전용량형 촉각센서를 이용하여 구성된 고분해능 터치스크린의 경우, 상기 촉각센서 제조 과정은 두 개의 얇은 필름의 일측 면에 전극패턴을 증착하는 단계와, 전극패턴이 형성된 두 개의 필름 사이에 스페이서를 설치하고 두 필름을 서로 접착시키는 단계로 만들어지고,
접촉저항 방식의 촉각센서로 만들어질 경우에는 상기 촉각센서 제조 과정은 두 개의 얇은 필름의 서로 대향되는 면에 전극패턴을 증착하는 단계와, 전극패턴이 형성된 두 개의 필름들의 전극패턴이 형성된 면에 각각 저항패턴을 형성하는 단계와, 전극패턴의 표면에 저항패턴이 형성된 두 개의 필름사이에 스페이서를 설치하고 두 필름를 서로 접착시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
촉각센서, 접촉위치, 접촉력, 터치스크린

Description

촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린과 그 제조 방법 및 터치스크린의 알고리즘 구현 방법{touch screen using the tactile sensor and method for manufacturing the same}
본 발명은 촉각센서를 이용한 터치스크린 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접촉 위치는 물론 접촉되는 힘의 변화를 통해 스크린에 표시되는 농도 조절 그리고 멀티 터치까지도 인식이 가능한 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린과 그 제조 방법 및 터치스크린의 알고리즘 구현 방법에 관한 것이다.
보다 상세하게는 기존의 터치스크린의 저면 가장자리에 접촉력을 감지하기 위한 촉각센서를 설치하여 보다 정밀한 접촉 위치를 감지함을 물론 접촉되는 힘의 크기를 감지하여 스크린에 표시되는 농도까지도 조절할 수 있는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린과 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰, 개인정보단말기(PDA), 노트북, 게임기, 내비게이션 등의 기기에서는 데이터 입력장치를 사용하여 원하는 기능을 선택하고, 입력하게 된다. 특히, 데이터 입력 장치는 키를 손가락 등으로 눌러 해당 데이터를 입력하는 키패 드 방식(키보드 포함)과 접촉면을 가볍게 접촉함으로써 해당 데이터를 인식하는 터치 패드와 같은 접촉식 입력장치로 대별된다.
그 중에서 접촉식 입력 장치(터치 패드)에 사용되고 있는 인식 방법에는 정전용량 방식과 저항 방식이 있다.
정전용량 방식은 도 8에 도시된 바와 같이, 필름, 플라스틱 또는 유리로 만들어진 기판(110)과, 기판위에 증착된 투명전극(ITO Metal Layer)(120)과, 투명전극(120)의 위에 적층된 절연층(110)으로 구성되며, 투명전극(12) 위에 형성된 절연층(13)에 펜 또는 손가락이 접촉되면, 투명전극(120) 위에 X, Y 검출용 신호가 인가된 상태가 되고, 이에 따라 변화되는 정전용량의 크기를 계산하여 위치를 검출하는 방식이다.
저항 방식은 도 9에 도시된 바와 같이 필름, 플라스틱 또는 유리로 구성된 상부기판(210)과 하부기판(210')과, 상부기판(210)의 저면과 하부기판(210')의 상면에 각각 적층된 투명전극(220, 220')들과, 상기 투명전극(220, 220')들 사이에 투명전극(220, 220')들이 서로 이격되게 설치된 도트 스페이서(Dot Spacer)(210)로 구성되어 있으며, 도트 스페이서(210)를 사이에 두고 설치된 투명전극(220, 220')들 위에 위치 검출을 위한 전기 신호를 인가하고, 손가락 또는 펜에 의해 상부기판(210)을 눌렀을 때 투명전극(220)이 하부기판(210') 위의 투명전극(220')과 접촉되었을 때 하부 투명전극(220')에서 전기적 신호를 검출한다. 이때 검출된 전기적 신호의 크기를 이용하여 위치를 결정하게 된다.
그러나 이렇게 구성된 종래의 터치스크린을 모바일 폰이나, 각종 모니터에 사용할 경우, 터치된 하나의 위치 정보만을 감지할 수 있어 두 지점 이상이 동시에 접촉되었을 때에는 위치 정보를 감지할 수 없다.
이에 최근에는 접촉이 두 개 이상에서 동시에 이루어질 경우 위치 정보를 감지하기 위하여 도 10에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 정전 용량방식의 터치스크린을 제작하여 이용하고 있다.
그러나, 단위센서는 접촉 여부에 따라 정전 용량과 관련된 신호가 변할 뿐 힘의 변화량은 감지할 수 없으므로 접촉 여부의 감지만을 인식하여 ON/OFF 스위치로 이용되고 있어서 다양한 정보의 입력이 어려웠다. 즉, 사용자가 원하는 선 굵기, 색의 개조, 깊이 변화 등의 문자나 도형을 입력할 수 없는 단점이 있다.
한편, 저항 방식을 이용한 터치스크린일 경우도, 접촉 위치 정보는 감지할 수 있으나, 힘의 변화량과 멀티 터치 기능을 갖지 못하고 있다.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 접촉점의 위치는 물론 접촉점에 접촉되는 힘의 변화 그리고 멀티터치까지도 감지하여 입력되는 문자나 도형의 농도가 굵기 및 선명도를 조절할 수 있는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
특히, 다수의 촉각센서를 기존의 터치스크린의 가장자리에 배열하여 각 촉각센서로부터 얻어진 신호의 조합에 의해 접촉 위치뿐만 아니라 접촉력 즉, 접촉점에 가해지는 힘의 크기를 동시에 측정하도록 함으로써, 다양한 정보 입력이 가능하도록 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
즉, 기존의 터치스크린의 저면 가장자리에 접촉력을 감지할 수 있는 촉각센서를 설치하여 구성함으로서 기존의 터치스크린의 위치 감지 기능과 촉각센서의 위치 및 접촉력 감지, 멀티터치 감지 기능이 복합적으로 작용되게 함으로서 보다 분해능이 높은 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명을 이루기 위한 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린은 디스플레이 장치에 구비되어 사용자의 접촉을 감지하여 디스플레이하는 터치스크린에 있어서, 상기 터치스크린의 저면 가장자리에 터치스크린을 사용자가 접촉하였을 때의 위치 및 접촉력을 감지하는 다수의 촉각센서를 설치하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 양상에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 제조 방법은 터치스크린의 저면 가장자리에 촉각센서를 설치하여 제조하되, 촉각센서의 구현 방법에 따라 서로 다른 방법으로 이루어지며, 그 하나로 정전용량형 촉각센서를 이용하여 구성된 고분해능 터치스크린의 경우, 상기 촉각센서 제조 과정은 두 개의 얇은 필름의 일측 면에 전극패턴을 증착하는 단계와, 전극패턴이 형성된 두 개의 필름 사이에 스페이서를 설치하고 두 필름을 서로 접착시키는 단계로 만들어지고,
접촉저항 방식의 촉각센서로 만들어질 경우에는 상기 촉각센서 제조 과정은 두 개의 얇은 필름의 서로 대향되는 면에 전극패턴을 증착하는 단계와, 전극패턴이 형성된 두 개의 필름들의 전극패턴이 형성된 면에 각각 저항패턴을 형성하는 단계와, 전극패턴의 표면에 저항패턴이 형성된 두 개의 필름사이에 스페이서를 설치하고 두 필름를 서로 접착시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명은 기존의 터치스크린의 저면 가장자리에 다수의 촉각센서를 설치하고 각 촉각센서로부터 얻어진 신호의 조합에 의해 접촉 위치뿐만 아니라 접촉력 및 멀티터치를 동시에 측정하도록 함으로써, 다양한 정보 입력이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.
즉, 기존의 터치스크린의 위치 감지 능력에 더하여 촉각센서에서 감지된 위치 및 접촉력 정보로부터 첩촉 정보를 조합하여 복합적으로 작용함으로서 접촉되는 위치의 정확성을 높임과 동시에 접촉되는 힘의 강도에 따라 입력되는 숫자나 문양의 선명도가 강도 또는 굵기를 자유롭게 조절할 수 있게 한 효과가 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린의 일예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린의 측단면도이고, 도 3a내지 도 3e는 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린을 구성하는 촉각센서의 일예를 제조 과정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 4a내지 도 4e는 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린을 구성하는 촉각센서의 다른 일예를 제조 과정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 5은 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린의 터치입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
상기하고 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린은 터치스크린(100)의 저면 가장자리에 촉각센서(10)를 설치하여 구성되어 있으며, 접촉 부분으로부터 각 촉각센서(10) 사이의 거리와 접촉 부분에 가해지는 힘에 의해 각 촉각센서(10)의 반력으로부터 접촉 부분의 위치와 접촉력을 감지할 수 있게 한 것이 특징이다.
이하, 이러한 본 발명의 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린의 구조부터 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 고분해능 터치스크린은 위의 종래 기술에서 설명한 터치스크린과 동일 유사한 구조는 터치스크린(100)의 저면 가장자리에 촉각센서(10)가 배치되어 있다.
상기 촉각센서(10)는 터치스크린(100)에서 감지되는 위치 정보에 보다 정밀한 위치 및 접촉력 정보를 부가하여 보다 분해능이 높은 스크린을 제공하기 위한 것으로 이 촉각센서(10)에서 발생되는 정전용량 또는 접촉저항으로부터 접촉위치 및 접촉력을 감지한다.
이러한 본 발명을 구성하는 상기 터치스크린(100)은 상기한 바와 같이 종래에 사용되던 터치스크린의 한 종류로서 정전용량 방식, 접촉저항 방식, 어레이형 정전용량 방식, 어레이형 접촉저항 방식 또는 적외선 방식 중 어느하나가 사용될 수 있다.
이러한 터치스크린(100)의 종류 및 그 기술은 이미 잘 알려진 것으로서 당업자가 용이하게 채용하여 구성할 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다만, 상기한 바와 같이, 이러한 티치스크린(100)의 저면 가장자리에는 촉각센서(10)가 더 설치되며, 촉각센서(10)는 정전용량방식과 저항방식으로 구성될 수 있다.
정전용량방식으로 구성할 경우에는 도 3a내지 도 3e에 도시한 바와 같은 과정에 의해 만들어지고, 구조는 다음과 같이 구성되어 있다.
즉, 정전용량 방식의 촉각센서(10)는 두 개의 두 개의 얇은 필름(11, 12)과 ; 상기 필름(11, 12)의 일측 면에 적층된 전극패턴(11a, 12a)과 ; 상기 필름(11, 12)들 사이에 설치되어 필름(11, 12) 사이의 거리를 유지되게 하는 스페이서(13)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 정전용량방식의 촉각센서(10)를 구성하는 두 개의 필름은 폴리이미드 필름 또는 폴리에스터 필름 등으로 만들어질 수 있다.
상기 전극패턴(11a, 12a)은 금속인 구리, 금 또는 탄소나노튜브(CNT : Carbon Nanotube) 중 어느 하나로 만들어질 수 있으나, 바람직하게는 구리로 이루어진다.
상기 스페이서(13)는 두 필름(11, 12) 사이의 거리를 유지하게 하기 위한 구조물로서 절연성을 갖는 재질로 만들어진다.
상기 전극패턴(11a, 12a)는 서로 대향되는 위치에 형성되기는 하지만 서로 접촉되지 않도록 도 4e에 도시한 바와 같이 필름(11)에 의해 격리되어 있다.
다른 하나의 촉각센서(10)는 도 4a내지 도 4e에 도시한 바와 같이 구성된 저항 방식의 촉각센서이다.
저항방식의 촉각센서(10)는 두 개의 두 개의 얇은 필름(11', 12')과 ; 상기 필름(11'. 12')의 서로 대향되는 면에 적층된 전극패턴(11a', 12a')과 ; 상기 필름(11', 12')들 사이에 설치되어 필름(11', 12') 사이의 거리를 유지되게 하는 스페이서(13')와 ; 상기 전극패턴(11a', 12a,)에 설치되어 서로 접촉됨에 의해 발생되는 접촉저항이 달라지는 두 개의 저항패턴(11b', 12b')으로 구성된다.
이러한 저항 방식의 촉각센서(10)를 구성하는 필름(11', 12')과 전극패턴(11a', 12a')은 상기한 정전용량방식의 촉각센서(10)를 구성하는 필름(11, 12) 및 전극패턴(11a, 12a)과 동일한 재질로 만들어지며, 상기 저항패턴(11b', 12b')은 니켈 크롬(Ni-Cr) 또는 탄소층 그리고 감압잉크로 만들어진다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 터치스크린을 제조하는 방법을 설명한다.
먼저, 터치스크린을 제조하는 방법은 크게 촉각센서(10)를 제조하는 과정과 ; 기존 터치스크린 가장자리 부분에 다수의 촉각센서(10)를 설치하는 과정으로 이루어진다.
상기 촉각센서(10) 제조 과정은 두 개의 얇은 필름(11, 12)의 일측 면에 전극패턴(11a, 12a)을 증착하는 단계와, 전극패턴(11a, 12a)이 형성된 두 개의 필름(11, 12) 사이에 스페이서(13)를 설치하고 두 필름(11, 12)를 서로 접착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 전극패턴(11a, 12a)을 형성하는 단계는 스퍼터링 방식이 이용될 수 있으며, 금속인 구리, 금 또는 탄소나노튜브(CNT : Carbon Nanotube) 중 어느 하나로 만들어질 수 있으나, 바람직하게는 구리로 이루어진다.
이렇게 필름(11, 12)에 형성된 전극패턴(11a, 12a)은 도 4e에 도시한 바와 같이, 각 필름(11, 12)의 상면에 형성되어 있어 위층의 필름(11)에 의해 두 전극패턴(11a, 12a)이 격리되어 서로 접촉되지 않게 구성되어 있다.
위에서는 정전용량성 촉각센서에 대하여 설명하였고, 이하에서는 저항 방식의 촉각센서를 제조하는 과정에 대하여 설명한다.
저항 방식의 촉각센서를 제조하는 방법은 전체적으로 정전용량 방식의 촉각센서와 유사하다. 다만, 저항패턴(11b', 12b')을 형성하는 과정이 더 수행되며, 이 저항패턴(11b', 12b')은 두 개의 얇은 필름(11', 12')의 서로 대향되는 면에 형성된 전극패턴(11a', 12a')에 형성된다.
또한, 상기 전극패턴(11a', 12a')과 저항패턴(11b', 12b')은 두 필름(11', 12')의 서로 대향되는 면에 형성되어 필름(11')이 변형되었을 때 두 저항패턴(11b', 12b') 사이의 거리가 변화될 수 있게 구성하였다.
상기와 같이 구성된 터치스크린은 위에서 간략하게 설명한 바와 같이 접촉 부분으로부터 각 촉각센서(10) 사이의 거리와 접촉 부분에 가해지는 힘에 의해 각 촉각센서(10)의 반력으로부터 접촉 부분의 위치와 접촉력을 감지하게 된다.
이러한 본 발명의 터치스크린의 접촉 부분 및 접촉력 감지 방법을 도 5에 도시한 도표를 참조하여 설명한다.
위치 및 접촉력 감지 방법은 어느 한 기준점(O)을 중심으로 하는 각 촉각센서(10)에 작용하는 총 힘의 반력(
Figure 112007076292906-PAT00001
)과, 기준점(O)에서의 총 힘의 모멘트(
Figure 112007076292906-PAT00002
)로부터 터치되는 부분의 위치(
Figure 112007076292906-PAT00003
)와 힘의 크기(
Figure 112007076292906-PAT00004
)에 관한 터치 정보를 입력한다.
상기 접촉 부분의 힘의 크기(
Figure 112007076292906-PAT00005
)는 상기 총 힘의 반력(
Figure 112007076292906-PAT00006
)과 같고, 상기 접촉 부분의 위치(
Figure 112007076292906-PAT00007
)는 총 힘의 모멘트(
Figure 112007076292906-PAT00008
)를 접촉 부분의 힘의 크기(
Figure 112007076292906-PAT00009
)로 나눈 값으로부터 구해지며, 상기 총 힘의 모멘트(
Figure 112007076292906-PAT00010
)는 기준점(O)과 각 촉각센서(10)들 사이의 반력의 합으로부터 구해진다.
즉, 상기 총 힘의 반력(
Figure 112007076292906-PAT00011
)는
수식
Figure 112007076292906-PAT00012
에 의해 구해지고,
상기 접촉 부분의 위치(
Figure 112007076292906-PAT00013
)는
수식
Figure 112007076292906-PAT00014
로부터 구해진다.
도 5에는 4개의 촉각센서로 구성된 터치스크린의 터치입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도시한 바와 같이, 상하 좌우에 각각 촉각센서가 설치되어 있으며, 기준점(O)은 네 촉각센서의 중심부분에 위치한다.
이렇게 구성된 터치스크린의 터치입력을 처리하기 위한 과정에서
총 힘의 반력(
Figure 112007076292906-PAT00015
)은
Figure 112007076292906-PAT00016
이고,
기준점(O)에서의 총 힘의 모멘트(
Figure 112007076292906-PAT00017
)는
Figure 112007076292906-PAT00018
이며,
총 반력이 작용하는 지점(
Figure 112007076292906-PAT00019
)은
Figure 112007076292906-PAT00020
이다.
위의 수식으로부터 총 반력이 작용하는 지점의 위치를 구할 수 있다.
위의 수식으로부터 구해진 총 힘의 크기(P)는
Figure 112007076292906-PAT00021
이고,
총 반력이 작용하는 지점의 위치의 x좌표는
Figure 112007076292906-PAT00022
y좌표는
Figure 112007076292906-PAT00023
이다.
상기한 바와 같이 스크린의 가장자리에 설치된 다수의 촉각센서로부터 얻어진 정보로부터 접촉 부분의 위치와 접촉 부분에 가해지는 힘의 크기를 모두 알 수 있으며, 이러한 정보를 이용하여 스크린에 표시되는 문자나 도형의 굵기나 농도 등을 조절할 수 있게 된다.
위의 설명에서 촉각센서의 방식에 따라 감지되는 신호의 성질은 달라질 수 있으며, 이러한 감지되는 신호의 성질은 정전용량과 저항으로 구분되며, 이러한 신호의 감지와 관련된 기술은 이미 종래의 촉각센서로부터 신호를 감지하는 방법과 동일 유사함으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 위와 같은 과정에 의해서 감지된 접촉 위치 및 접촉력은 터치스크린(100)에 의해 감지된 접촉 위치 정보와 조합되어 보다 정밀한 공간 분해능을 갖게 되며, 두 정보를 조합하는 방법은 다양하게 변형할 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편 도 6에서 두 손가락을 시간 to에 스크린 중심(O)에 터치할 경우 네 개 의 접촉센서 힘 값은 비슷한 값 Fo을 가지나 두 손가락 각각을 +y축과 -y축으로 이동시키면서 시간 t1에서 F1, F3는 증가하고 F2, F4는 감소한다. 따라서 중심을 기점으로 4개의 힘센서 힘 분포를 시간에 따라 추적을 하면 y 방향 멀티터치 감지를 할 수 있다.
그리고 도 7에서 두 손가락을 시간 to에 스크린 중심(O)에 터치할 경우 네 개의 접촉센서 힘 값은 비슷한 값 Fo을 가지나 두 손가락 각각을 +x축과 -x축으로 이동시키면서 시간 t1에서 F2, F4는 증가하고 F1, F3는 감소한다. 따라서 중심을 기점으로 4개의 힘센서 힘 분포를 시간에 따라 추적을 하면 x 방향 멀티터치 감지를 할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린의 일예를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시한 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린의 측단면도이고,
도 3a내지 도 3e는 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린을 구성하는 촉각센서의 일예를 제조 과정을 설명하기 위한 단면도이고,
도 4a내지 도 4e는 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린을 구성하는 촉각센서의 다른 일예를 제조 과정을 설명하기 위한 단면도이고,
도 5은 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린의 터치입력을 처리하기 위한 알고리즘을 설명하기 위한 그래프이고,
도 6은 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 터치스크린의 힘 분포에 의한 y축 방향 멀티터치 인식 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 그래프이고,
도 7은 본 발명에 따른 촉각센서를 이용한 터치스크린의 힘 분포에 의한 x축 방향 멀티터치 인식 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 그래프이고,
도 8내지 도 10는 종래의 터치스크린의 구성을 도시한 것들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 촉각센서
11, 11', 12, 12' : 필름
11a, 11a', 12a, 12a' : 전극패턴
11b', 12b' : 저항패턴
13, 13' : 스페이서
100 : 터치스크린

Claims (16)

  1. 디스플레이 장치에 구비되어 사용자의 접촉을 감지하여 디스플레이하는 터치스크린(100)에 있어서,
    상기 터치스크린(100)의 저면 가장자리에 터치스크린(100)을 사용자가 접촉하였을 때의 위치 및 접촉력 그리고 멀티터치를 감지하는 다수의 촉각센서(10)를 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치스크린(100)은 정전용량 방식임을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치스크린(100)은 접촉저항 방식임을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치스크린(100)은 어레이형 정전용량 방식임을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치스크린(100)은 어레이형 접촉저항 방식임을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치스크린(100)은 적외선 방식임을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  7. 제 1 항내지 제 6항에 있어서,
    상기 촉각센서(10)는 정전용량방식 센서이고,
    두 개의 두 개의 얇은 필름(11, 12)과 ;
    상기 필름(11, 12)의 일측 면에 적층된 전극패턴(11a, 12a)과 ;
    상기 필름(11, 12)들 사이에 설치되어 필름(11, 12) 사이의 거리를 유지되게 하는 스페이서(13)로 구성됨을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극패턴(11a, 12a, 11a', 12a')은 금속인 구리, 금 또는 탄소나노튜브(CNT)인 것을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  9. 제 1 항내지 제 6 항에 있어서,
    상기 촉각센서(10)는 저항방식 센서이고,
    두 개의 두 개의 얇은 필름(11', 12')과 ;
    상기 필름(11'. 12')의 서로 대향되는 면에 적층된 전극패턴(11a', 12a')과 ;
    상기 필름(11', 12')들 사이에 설치되어 필름(11', 12') 사이의 거리를 유지되게 하는 스페이서(13')와 ;
    상기 전극패턴(11a', 12a,)에 설치되어 서로 접촉됨에 의해 발생되는 접촉저항이 달라지는 두 개의 저항패턴(11b', 12b')으로 구성됨을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 저항패턴(11b', 12b')은 감압잉크, 탄소층, 니켈 크롬(Ni-Cr)임을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린.
  11. 터치스크린(100)의 저면 가장자리에 촉각센서(10)를 설치하여 제조하되,
    상기 촉각센서(10) 제조 과정은
    두 개의 얇은 필름(11, 12)의 일측 면에 전극패턴(11a, 12a)을 증착하는 단 계와,
    전극패턴(11a, 12a)이 형성된 두 개의 필름(11, 12) 사이에 스페이서(13)를 설치하고 두 필름(11, 12)을 서로 접착시키는 단계로 만들어짐을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전극패턴(11a, 12a)은 금속인 구리, 금 또는 탄소나노튜브(CNT)인 것을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 제조 방법.
  13. 터치스크린(100)의 저면 가장자리에 촉각센서(10)를 설치하여 제조하되,
    상기 촉각센서(10) 제조 과정은
    두 개의 얇은 필름(11', 12')의 서로 대향되는 면에 전극패턴(11a', 12a')을 증착하는 단계와,
    전극패턴(11a', 12a')이 형성된 두 개의 필름(11', 12')들의 전극패턴(11a', 12a')이 형성된 면에 각각 저항패턴(11b', 12b')을 형성하는 단계와,
    전극패턴(11a', 12a')의 표면에 저항패턴(11b', 12b')이 형성된 두 개의 필름(11', 12')사이에 스페이서(13')를 설치하고 두 필름(11', 12')를 서로 접착시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전극패턴(11a', 12a')은 금속인 구리, 금 또는 탄소나노튜브(CNT)인 것을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 제조 방법.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 저항패턴(11b', 12b')은 감압잉크, 탄소층, 니켈 크롬(Ni-Cr)임을 특징으로 하는 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린 제조 방법.
  16. 디스플레이 장치에 구비되어 사용자의 접촉을 감지하여 디스플레이하는 터치스크린(100)의 저면 가장자리에 터치스크린(100)을 사용자가 접촉하였을 때의 위치 및 접촉력 그리고 멀티터치를 감지하는 다수의 촉각센서(10)를 설치하여 구성된 촉각센서를 이용한 고분해능 터치스크린의 터치입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서,
    기준점(O)을 중심으로 대칭에 있는 각 접촉센서(10)에 작용하는 힘의 분포를 시간에 따라 추적함에 의해 두 개 이상의 접촉위치를 감지할 수 있게 하는 멀티터치를 인식하게 하는 촉각센서를 이용한 터치스크린 알고리즘 구현 방법.
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