KR20110010559A - 터치장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 멀티터치 식별방법은, 서로 중첩된 제1도전층과 제2도전층을 구비하고, 상기 제1도전층의 일측에 제1축방향을 따라 복수개의 제1전극이 설치되며, 상기 제2도전층의 일측에 제2축방향을 따라 복수개의 제2전극이 설치되어 있는 터치패널에 사용되는 것으로, 상기 복수개의 제1전극에 제1전압을 제공할 때, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호를 측정하여 제1전위함수를 얻는 공정과; 상기 복수개의 제1전극의 일부분에 제1전압을 제공하고, 상기 복수개의 제1전극의 다른 일부분에 제1전압을 제공하지 않을 때, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호를 측정하여 제2전위함수를 얻는 공정 및; 상기 제1전위함수와 상기 제2전위함수를 사용하여 상기 터치패널 위의 제1터치점과 제2터치점이 상기 제2축방향에서의 위치를 계산하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치장치 및 그 제조방법{Method of Multi-touch Detection for Touch Panel}
본 발명은 터치장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전통적인 터치패널은, 저항식 터치패널, 정전용량식 터치패널, 적외선식 터치패널 및 표면음파식 터치패널 등이 있다. 저항 4선 터치패널 또는 저항 5선 터치패널은 시뮬레이션방식으로 도전성 박막 위의 전압변화를 측정하기 때문에, 사용과정에 있어서 동일한 시간에 하나의 터치동작 밖에 식별할 수 없으며, 사용자가 동시에 복수개의 터치동작을 진행하는 경우에는 에러(error)가 발생한다.
미국 공개특허 US2006/0097991 및 US2008/0158181에는 각각 멀티터치(복수점의 터치)를 식별하는 정전용량식 터치패널이 개시되어 있다. 상기 정전용량식 터치패널은 두개의 투명기판과, 상기 두개의 투명기판의 서로 마주 대하고 있는 표면에 각각 설치되어 있는 두개의 투명도전층을 구비한다. 제품의 해상도(解像度)가 다름에 따라 상기 두개의 도전층에 대해 각각 전통적인 리소그라피(Lithography) 처리를 진행하여 상기 두개의 도전층에 각각 서로 평행하면서 일정한 간격을 두고 있는 복수개의 도선을 형성한다. 상기 두개의 도전층에 형성된 도선은 직교한다. 터치패널에 대하여 조작을 진행할 때, 각 도선을 반복적으로 스캔(scan)하여 각 도선의 정전용량의 변화를 분석하는 것으로 터치점의 좌표를 판단한다.
그러나, 상기한 정전용량식 터치패널에 있어서, 전통적인 리소그라피처리가 필요하기 때문에, 제품의 제조가 어렵고, 제품의 양품율이 낮으며, 구동방법도 복잡하다. 따라서, 종래의 정전용량식 터치패널은, 비록 멀티터치를 식별할 수는 있지만, 그 제조코스트가 높기 때문에 응용범위가 제한된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 구조 및 구동이 간편하고, 동시에 멀티 터치동작을 진행할 수 있는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티터치 식별방법은, 서로 중첩된 제1도전층과 제2도전층을 구비하고, 상기 제1도전층의 일측에 제1축방향을 따라 복수개의 제1전극이 설치되며, 상기 제2도전층의 일측에 제2축방향을 따라 복수개의 제2전극이 설치되어 있는 터치패널에 사용되고, 상기 복수개의 제1전극에 제1전압을 제공할 때, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호를 측정하여 제1전위함수를 얻는 공정과; 상기 복수개의 제1전극의 일부분에 제1전압을 제공하고, 상기 복수개의 제1전극의 다른 일부분에 제1전압을 제공하지 않을 때, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호를 측정하여 제2전위함수를 얻는 공정 및; 상기 제1전위함수와 상기 제2전위함수를 사용하여 상기 터치패널 위의 제1터치점과 제2터치점이 상기 제2축방향에서의 위치를 계산하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 멀티터치 식별방법은, 서로 중첩된 제1도전층과 제2도전층을 구비하고, 상기 제1도전층의 일측에 제1축방향을 따라 복수개의 제1전극이 설치되며, 상기 제2도전층의 제1축방향에서의 양측에 제2축방향을 따라 각각 복수개의 제2전극 및 복수개의 제3전극이 설치되어 있는 터치패널에 사용되고, 상기 복수개의 제1전극의 제1부분에 제1전압을 제공하되, 상기 복수개의 제1전극의 제2부분에 제1전압을 제공하지 않을 때, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호를 측정하여 제1전위함수를 얻는 공정과; 상기 복수개의 제1전극의 제2부분에 제1전압을 제공하되, 상기 복수개의 제1전극의 제1부분에 제1전압을 제공하지 않을 때, 상기 복수개의 제3전극의 전압신호를 측정하여 제2전위함수를 얻는 공정과; 상기 제1전위함수중의 하나의 극치에 대응되는 위치를 제1터치점이 상기 제2축방향에서의 위치로 하는 공정 및; 상기 제2전위함수 중의 하나의 극치에 대응되는 위치를 제2터치점이 상기 제2축방향에서의 위치로 하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1도전층과 상기 제2도전층은 도전이방성을 갖고 있다. 예컨대, 상기 제2도전층의 저저항방향은 제1축방향이고, 상기 제1도전층의 저저항방향은 제2축방향이다. 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1도전층 및 상기 제2도전층은 평행으로 배열되는 탄소 나노 튜브로 형성된 도전성 박막이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 있어서, 두개의 터치점이 매우 접근한 상황 하에서, 제1터치점과 제2터치점을 함유하는 제1전위함수를 얻은 다음에, 일부분의 도전층 전극을 구동하여 제1터치점을 함유하는 제2전위함수를 얻고(동시에 제1터치점의 위치를 판단한다), 나중에 제1전위함수와 제2전위함수를 이용하여 제2터치점의 위치를 계산한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 도전층의 좌우 양측에 각각 한조의 전극을 설치하고, 두개의 터치점이 매우 접근한 상황 하에서, 일부분의 도전층 전극을 구동하여 여전히 도전층 좌우 양측의 전극조로부터 제1터치점과 제2터치점의 위치를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법은, 다른 도전층 재료를 채용하는 한편, 도전층의 높은 저항의 특성에 배합하여, 구조 및 구동이 간단하고, 코스트가 적은 저항식 터치패널을 제공한다. 더욱이, 상기 터치패널은 간단한 계산을 통해 멀티터치 식별 및 각종 손자세로 복수점의 터치조작을 진행할 수 있기 때문에 터치패널의 응용범위를 대폭 확대한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저항식 터치패널의 분해도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치패널의 측정전압함수를 도시하는 도면이다.
도 3는 도 1에 도시된 터치패널의 측정전압함수를 도시하는 도면이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치패널의 멀티터치 식별방법을 도시하는 도면이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치패널의 멀티터치 식별방법을 도시하는 도면이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저항식 터치패널(100)의 분해도이다. 도 1에서는 서로 수직되는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향을 구비하는 데카르트 좌표계(Cartesian coordinates system)를 인입하였다. 간단하게 설명하기 위하여, 도 1에서는 다섯개의 제1전극(114) 및 다섯개의 제2전극(124)만을 도시하였다. 그러나, 실제응용에 있어서 상기 제1전극(114) 및 제2전극(124)의 개수는 터치패널의 면적 및 응용분야에 의해 결정된다.
상기 터치패널(100)은 제1도전성 박막(110)과, 상기 제1도전성 박막(110)에 중첩설치되는 제2도전성 박막(120)과, 상기 제1도전성 박막(110)과 상기 제2도전성 박막(120)을 점착고정시키는 환형(環形) 접착제층(130)을 구비한다. 상기 제1도전성 박막(110)과 상기 제2도전성 박막(120) 사이에는 복수개의 스페이서(spacer)(132)가 균일하게 분포되고, 상기 스페이서(132)는 상기 제1도전성 박막(110)과 상기 제2도전성 박막(120)이 서로 일정한 간격을 유지하도록 한다.
상기 제1도전성 박막(110)은 제1기판(111)과, 상기 제1기판(111)의 표면에 설치되는 제1접착제층(112)과, 상기 제1접착제층(112)에 의해 상기 제1기판(111)에 고착되는 제1도전층(113)을 구비한다. 상기 제1도전층의 일측에 복수개의 제1전극(114)이 설치되어 있다. 상기 복수개의 제1전극(114)은 제1축방향(X축 방향)에 따라 등간격으로 설치되는 한편, 각각 상기 제1도전층(113)에 전기접속된다. 상기 제1전극(114)의 말단은 상기 제1도전성 박막(110)의 아래 가장자리의 중앙까지 연신되어 외부에 신호를 전달하는데 사용된다.
상기 제2도전성 박막(120)은 제2기판(121)과, 상기 제2기판(121)의 표면에 설치되는 제2접착제층(122)과, 상기 제2접착제층(122)에 의해 상기 제2기판(121)에 고착되는 제2도전층(123)을 구비한다. 상기 제2도전층(123)의 일측에 복수개의 제2전극(124)이 설치되어 있다. 상기 복수개의 제2전극(124)은 제2축방향(Y축 방향)을 따라 등간격으로 설치되는 한편, 각각 상기 제2도전층(123)에 전기접속된다. 상기 제2전극(124)은 상기 제2도전성 박막(120)의 우측에 평행으로 배열된 연결도선(125)에 연결되고, 상기 연결도선(125)은 상기 제2도전층(123)의 우측 가장자리에 따라 연신되며, 상기 연결도선(125)의 말단은 상기 제2도전성 박막(120)의 아래 가장자리의 중앙까지 연신되어 외부에 신호를 전달하는데 사용된다.
상기 터치패널(100)은 복수개의 금속접점(金屬接點)(141)을 가지는 연성 인쇄회로기판(140)을 추가로 구비한다. 상기 환형 접착제층(130)의 일측 단부의 중앙에는 결구(缺口)(131)가 설치되어 있다. 상기 터치패널(100)을 조립할 때, 상기 연성 인쇄회로기판(140)을 상기 결구(131)에 위치시키고, 상기 연성 인쇄회로기판(140)의 복수개의 금속접점(141)을 상기 제1도전성 박막(110) 및 상기 제2도전성 박막(120)에 있어서의 각 도선의 말단에 전기접속시켜, 외부의 전기신호가 상기 제1도전성 박막(110)의 상기 제1전극(114) 및 상기 제2도전성 박막(120)의 상기 제2전극(124)에 전달되도록 한다.
본 발명에 따른 터치패널(100)의 제1기판(111) 및 제2기판(121)은 폴리에틸렌(PE), 폴리카보나이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 박막화(薄膜化)된 유리와 같은 투명재료로 형성된 기판이다. 상기 환형 접착제층(130), 제1접착제층(112) 및 제2접착제층(122)은 열고화(熱固化) 접착제 또는 UV고화 접착제에 의해 형성된다.
대만 공개특허(공개번호: TW200920689)(명칭: 탄소 나노튜브막의 제조장치 및 탄소 나노튜브막의 제조방법)에서는 인장(引張)처리 방식에 의해 초정렬 탄소 나노튜브 어레이(Super Vertical-Aligned Carbon Nanotube Array)로부터 얻어지며, 투명 도전성 박막의 제조에 사용되는 탄소 나노튜브막의 제조방법이 개시되어 있다.
상기 터치패널(100)의 신뢰성을 향상시키고, 상기 터치패널(100)의 테두리(가장자리구역)의 폭을 저감하기 위해, 본 발명에 있어서의 제1도전층(113) 및 제2도전층(123)은 상기한 방법에 의해 형성되는 탄소 나노튜브막에 의해 구성된다. 상기 탄소 나노튜브막에 있어서 인장처리에 의해 복수개의 탄소 나노튜브는 당기는 방향(인장방향)에 따라 거의 평행으로 배열되고, 상기 당기는 방향에서의 상기 탄소 나노튜브막의 저항은 작으며, 상기 당기는 방향에 직교하는 방향에서의 상기 탄소 나노튜브막의 저항은 상기 당기는 방향에서의 상기 탄소 나노튜브막의 저항의 50~350배이고, 측정위치 및 측정방향이 다름에 따라 상기 탄소 나노튜브막의 표면저항은 1KΩ~800KΩ이다. 따라서, 본 발명에 있어서의 제1도전층(113) 및 제2도전층(123)은 저항이방성(또는, 도전이방성, Anisotropic Conductivity)을 가진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1도전층(113)은 주요도전방향 D2(탄소 나노튜브막의 인장방향)을 가지고, 상기 제2도전층(223)은 주요도전방향 D1을 가지며, 상기 주요도전방향 D1과 상기 주요도전방향 D2는 서로 수직된다. 예컨대, 상기 제2도전층(123)의 저(低)저항방향 D1은 X축 방향이고, 상기 제1도전층(113)의 저(低)저항방향 D2는 Y축 방향이다. 상기 주요도전방향 D2에 직교하는 방향에서의 상기 제1도전층(113)의 저항은 상기 주요도전방향 D2에서의 상기 제1도전층(113)의 저항의 100~200 배이고, 상기 주요도전방향 D1에 직교하는 방향에서의 상기 제2도전층(123)의 저항은 상기 주요도전방향 D1에서의 상기 제2도전층(123)의 저항의 100~200 배이다.
설명의 편리를 위해, 본 발명에 따른 터치패널(100)의 조작에 있어서, 오직 두개의 터치점만 포함하는 경우을 대하여 설명한다. 그러나, 본 발명에 터치패널(100)의 멀티터치 식별방법은 더 많은 터치점의 경우에도 적용한다.
도 2는 도 1에 도시된 터치패널(100)의 측정전위(感測電位)함수를 도시하는 도면이다. 상기 제2도전층(123)의 제2전극(124)에 제2전압[예컨대, 접지(接地)전압(VSS)]이 제공된다. 접지전압(VSS)을 각 제2전극(124)에 제공할 때, 측정전기회로(도시되지 않았음)는 순번에 따라 상기 제1도전층(113)의 복수개의 제1전극(114)의 전압신호를 하나하나씩 측정할 수 있다. 순번으로 각 제1전극(114)의 전압신호를 측정하는 과정에 있어서, 측정을 진행하지 않는 제1전극(114)에 제1전압(예컨대, 시스템전압(Vdd))이 제공되므로, 각각의 제1전극(114)의 위치(즉, X축 위치)와 측정된 전압에 의해 X축의 전위함수를 얻을 수 있다. 터치점위치에서 상기 제1도전층(113)과 상기 제2도전층(123)은 전기연결된다. 상기 제1도전층(113)은 도전이방성을 갖고 있기 때문에, 두 터치점의 X축 위치 x1와 x2의 전위는 상기 제2도전층(123)에 의해 낮추어지며, 다른 위치에서는 기본상 시스템전압(Vdd)의 전위를 유지한다. 따라서, X축 전위함수 중의 두개의 극치(상대극소치)에 대응되는 위치는 제1터치점과 제2터치점의 X축 위치로 볼수 있다.
유사하게, 상기 제2도전층(123)의 복수개의 제2전극(124)중의 하나를 측정할 때, 상기 제1도전층(113)의 제1전극(114)에 시스템전압(Vdd)이 제공된다. 이때, 측정전기회로(도시되지 않았음)는 순번에 따라 상기 제2도전층(123)의 복수개의 제2전극(124)의 전압신호를 하나하나씩 측정할 수 있다. 순번으로 각 제2전극(124)의 전압신호를 측정하는 과정에 있어서, 측정을 진행하지 않는 제2전극(124)에 접지전압(VSS)이 제공되므로, 각각의 제2전극(124)의 위치(즉, Y축 위치)와 측정된 전압에 의해 Y축의 전위함수를 얻을 수 있다. 터치점위치에서 상기 제1도전층(113)과 상기 제2도전층(123)은 전기연결된다. 상기 제2도전층(123)은 도전이방성을 갖고 있기 때문에, 두 터치점의 Y축 위치 y1과 y2의 전위는 상기 제1도전층(113)에 의해 향상되며, 다른 위치에서는 기본상 접지전압(VSS)의 전위를 유지한다. 따라서, Y축 전위함수 중의 두개의 극치(상대극대치)에 대응되는 위치는 제1터치점과 제2터치점의 Y축 위치로 볼수 있다.
도 2에 도시된 연속적인 함수곡선은 하나의 설명도일뿐, 실제상 상기 제1전극(114)과 상기 제2전극(124)의 전압치는 이산치(離散値)이다. 이산치를 이용하여 전위함수의 상대극대치와 상대극소치를 구하는 것은 이 기술분야의 통상의 당업자가 잘 알고 있는 기술이므로, 여기에서는 더욱 상세하게 설명하지는 않는다.
도 3은 도 1에 도시된 터치패널(100)의 측정전위(感測電位)함수를 도시하는 도면이다. 도 3은 도 2와 유사하지만, 다른 점이라면, 두 터치점의 Y축 위치 y1과 y2가 매우 접근하여 Y축 전위함수 중의 두 위치 y1과 y2의 두개의 파형은 중첩되어 더욱 큰 파형을 형성한 것이다. 따라서, 측정전기회로(도시되지 않았음)가 상기 제2전극(124)의 전압신호를 측정한 다음에 Y축 전위함수에서 오직 하나의 극치만 얻을 수 있다. 시스템은 이 극치에 대응되는 위치를 상기 두 터치점의 Y축 위치(도 3에서 점선으로 그려진 원형부분)로 틀리게 볼 수 있으며, 실제상 상기 두 터치점의 진정한 Y축 위치는 y1과 y2이다. 이러한 측정오차는 아래에서 설명하는 식별방법으로 해결할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티터치 식별방법을 도시하는 도면이다. 본 실시예에 있어서, 상기 터치패널(100)의 제2도전층(123)은 Y축 방향을 따라 복수개의 전극(124)과 복수개의 전극(124')을 가지며, 상기 복수개의 전극(124)과 상기 복수개의 전극(124')은 각각 상기 제2도전층(123)의 X축 방향에서의 다른 측(즉, 상기 제2도전층(123)의 좌우양측)에 설치된다. 본 실시예에서 구체적으로 설명하지 않은 부분은 도 1~도 3의 관련된 설명을 참조하여 이해할 수 있게 된다. 상기 전극(124) 및/또는 상기 전극(124')에 제2전압[접지전압(VSS)]을 제공할 때, 상기 복수개의 제1전극(114)의 전압신호를 측정하여 X축 전위함수를 얻는다. 상기 X축 전위함수 중의 두개의 극치에 대응되는 위치를 두 터치점의 X축 위치 x1과 x2로 볼 수 있다. 상기 복수개의 제1전극(114)의 전압신호를 순번으로 측정하는 과정에 있어서, 측정을 진행하지 않는 제1전극(114)에 시스템전압(Vdd)이 제공된다.
도 3에 도시된 측정오차가 발생할 때, 아래와 같은 절차를 계속 진행하여 상기 두 터치점의 Y축 위치 y1과 y2(또는, y1과 y2에 근사한 위치)를 얻는다. 우선, 시스템전압(Vdd)을 제공하여 상기 제1전극(114)의 제1부분을 구동하고, 시스템전압(Vdd)을 상기 제1전극(114)의 제2부분에 제공하는 것이 아니다. 도 4a와 도 4b에서 상기 제1전극(114)은 두개의 부분으로 나뉘어지지만, 다른 실시예에 있어서 상기 제1전극(114)은 세개 또는 더욱 많은 부분으로 나뉘어질 수 있다. 상기 제1전극(114)을 구동하는 과정에 있어서, 상기 제1전극(114)의 각 부분에 순번으로 시스템전압(Vdd)을 제공할 수 있다. 또한, 시스템전압(Vdd)이 제공되지 않은 부분 제1전극(114)을 다른 참고전압에 커플링(coupling)하든가 또는 플로팅(floating)하며, 본 실시예에서는 상기 제1전극(114) 중의 시스템전압(Vdd)이 제공되지 않은 부분 전극을 접지전압(VSS)에 커플링한다.
도 4a를 참조하여 보면, 상기 제1전극(114)의 오른쪽 절반부분에 시스템전압(Vdd)을 제공하고, 상기 제1전극(114)의 왼쪽 절반부분에 접지전압(VSS을) 제공할 때, 상기 전극(124)의 전압을 측정하여 Y축의 제1전위함수를 얻는다. 상기 전극(124)의 전압신호를 순번으로 측정할 때, 측정을 진행하지 않는 전극(124)에 접지전압(VSS)이 제공된다. 상기 터치패널(100)의 왼쪽에 있는 터치점위치에서 상기 제1도전층(113)이 향상하는 전압을 제공하지 않았기 때문에, 이 터치점은 Y축의 제1전위함수에 거의 나타나지 않는다. 따라서, 상기 제1전위함수 중의 극치에 대응되는 위치 Y1'는 상기 터치패널(100)의 오른쪽 터치점의 Y축 위치 y1로 볼 수 있다.
도 4b를 참조하여 보면, 상기 제1전극(114)의 왼쪽 절반부분에 시스템전압(Vdd)을 제공하고, 상기 제1전극(114)의 오른쪽 절반부분에는 시스템전압(Vdd)을 제공하지 않는다. 즉, 상기 제1전극(114)의 왼쪽 절반부분에 시스템전압(Vdd)을 제공하고, 상기 제1전극(114)의 오른쪽 절반부분에 접지전압(VSS)을 제공할 때, 상기 전극(124')의 전압신호를 측정하여 Y축의 제2전위함수를 얻는다. 상기 전극(124')의 전압신호을 순번으로 측정할 때, 측정을 진행하지 않는 전극(124')에 접지전압(VSS)이 제공된다. 상기 터치패널(100)의 오른쪽에 있는 터치점위치에서 상기 제1도전층(113)이 향상하는 전압을 제공하지 않았기 때문에, 이 터치점은 Y축의 제2전위함수에 거의 나타나지 않는다. 따라서, 상기 Y축의 제2전위함수 중의 극치에 대응되는 위치 Y2'는 상기 터치패널(100)의 왼쪽 터치점의 Y축 위치 y2로 볼 수 있다.
상기 두 터치점의 Y축 위치 y1과 y2는 매우 접근하여도 본 실시예에서는 상기 두 터치점의 Y축 위치를 여전히 측정할 수 있다. 본 실시예에서는 "두 터치점의 Y축위치 y1과 y2는 매우 접근하다"라는 것을 예로 들어 설명하였지만, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 실시예의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다. 예컨대, 상기 터치패널(100)의 제1도전층(113)은 Y축 방향의 양측에 두개조의 전극을 설치할 수 있다(도 4b에서는 윗쪽의 전극을 도시하지 않았음). 상기 전극(124)의 위 절반부분과 아래 절반부분에 순번으로 접지전압(VSS)을 제공함으로써, 두 터치점의 X축 위치 x1과 x2가 매우 접근하여도, 상기 제1도전층(113) 양측의 전극에 의해 여전히 상기 두 터치점의 X축 위치 x1과 x2(또는, x1과 x2에 접근한 위치)를 판단할 수 있다.
제품의 체적을 고려해 보면, 오직 상기 제1도전층(113)과 상기 제2도전층(123)의 한 쪽에 전극을 설치할 수도 있다. 도 5a~도 5c는 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티터치 식별방법을 도시하는 도면이다. PY1, PY2, ---, PY13은 상기 제2도전층(123)의 제2전극(124)을 표시한다. 본 실시예에서 구체적으로 설명하지 않은 부분은 도 1~도 3, 도 4a~도 4b의 관련된 설명을 참조할 수 있다. 상기 제2도전층(123)의 복수개의 제2전극(124) 중의 하나의 전압신호를 측정할 때, 상기 제1도전층(113)의 모든 제1전극(114)에 제1전압[시스템전압(Vdd)]이 제공된다. 상기 복수개의 제2전극(124)의 전압신호를 순번으로 측정할 때, 측정을 진행하지 않은 제2전극(124)에 제2전압[(접지전압(VSS)]이 제공된다. 각 제2전극(124)의 위치(Y축 위치)와 측정한 전압에 의해 터치점 p1과 p2의 Y축 위치 y1과 y2에서의 두개 파형이 서로 중첩되어 형성된 전위함수P(1+2)을 얻을 수 있다.
계속하여 아래와 같은 절차를 진행하여 두개의 터치점 p1과 p2의 Y축 위치 y1과 y2(또는, y1과 y2에 접근한 위치)를 얻는다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 우선 상기 제1전극(114)의 제1부분에 시스템전압(Vdd)을 제공하고, 상기 제1전극(114)의 제2부분에는 시스템전압(Vdd)을 제공하지 않는다. 도 5b에서는 상기 제1전극(114)을 두개의 부분으로 나눴지만, 다른 실시예에서는 상기 제1전극(114)을 세개 또는 더욱 많은 부분으로 나눌 수 있다. 또한, 시스템전압(Vdd)이 제공되지 않은 부분 제1전극(114)을 다른 참고전압에 커플링(coupling)하든가 또는 플로팅 (floating)하며, 본 실시예에서는 제1전극(114) 중의 시스템전압(Vdd)이 제공되지 않은 부분 전극을 접지전압(VSS)에 커플링한다.
도 4a와 유사하게 도 5b는 상기 제1전극(114)의 일부분(오른쪽 절반 부분)에 시스템전압(Vdd)을 제공하고, 상기 제1전극(114)의 다른 일부분(왼쪽 절반 부분)에는 시스템전압(Vdd)을 제공하지 않을 때, 상기 제2전극(124)의 전압신호를 측정하여 전위함수 P1을 얻는 것을 도시하는 도면이다. 아래에서 전위함수 P(1+2)와 전위함수 P1을 사용하여 상기 터치패널(100) 위의 터치점 p1과 터치점 p2의 Y축 위치를 계산한다.
도 5c를 참조하여 보면, 상기 터치패널(100)의 왼쪽 터치점 p2의 위치에서, 상기 제1도전층(113)이 향상하는 전압을 제공하지 않았기 때문에, 상기 터치점 p2는 상기 전위함수 P1에 거의 나타나지 않는다. 따라서, 상기 전위함수 P1중의 극치에 대응되는 위치는 상기 터치패널(100)의 오른쪽 터치점 p1의 Y축 위치 y1로 볼 수 있다.
본 실시예는 수정계수 r를 제공하며, 상기 전위함수 P1에 상기 수정계수 r를 곱하여 전위함수 P1'을 얻으며, 즉 P1' = r×P1이다. 상기 전위함수 P1'는 상기 터치패널(100)이 오직 하나의 터치점 p1을 포함할 때, 터치점 p1에 대응되는 Y축 전위함수를 표시한다. 상기 수정계수 r를 제공하는 실현방식은 대조표(lookup table)를 만드는 것이다. 본 실시예에서는 터치점 p1의 X축 위치 x2에 근거하여 상기 대조표를 찾아 수정계수 r를 얻을 수 있다.
공식 P2 = P(1+2)-r×P1을 계산하여 전위함수 P2를 얻은 다음에, 상기 전위함수 P2 중의 한 극치(상대극대치)에 대응되는 위치를 터치점 p2의 Y축 위치 y2로 볼 수 있다. 상기 두 터치점 p1과 p2의 Y축 위치 y1과 y2가 매우 접근하여도, 본 실시예에서는 여전히 상기 두 터치점의 Y축 위치를 측정할 수 있다. 본 실시예에서는 "Y축 위치 y1과 y2가 매우 접근하다"라는 것을 예로 들어 설명하였지만, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 실시예의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다. 예컨대, X축 위치 x1와 x2가 매우 접근할 때, "전부 구동"과 "부분 구동" 방식으로 전극(124)에 접지전압(VSS)을 제공하여 터치점 p1과 p2가 X축에서 중첩되어 형성된 전위함수와 오직 하나의 터치점 p1을 포함할 때의 전위함수를 얻을 수 있으며, 나중에 상기 두개의 전위함수를 사용하여 상기 터치패널(100) 위의 터치점 p1과 터치점 p2의 X축 위치(또는, 터치점 p1과 터치점 p2의 X축 위치에 접근한 위치)를 계산한다.
다른 실시예에 있어서, 수정계수 r를 사용하지 않아도 되고, 따라서 대조표를 작성할 필요가 없으며, 계산이 더욱 간단하게 된다. 구체적으로 설명하면, 상기 공식 P2 = P(1+2)-r×P1을 공식 P2 = P(1+2)-P1로 고쳐 터치점 p2의 Y축 위치를 얻을 수 있다.
본 발명의 제3실시예에서는 상기 제2실시예와 유사한 절차로 전위함수 P(1+2)와 전위함수 P1을 구한다. 본 실시예와 상기 제2실시예가 다른 점이라면, 전위함수 P(1+2)과 전위함수 P1을 사용하여 터치점 p1과 터치점 p2가 Y축 방향에서의 방정식을 계산한다.
본 실시예에 있어서, 상기 전위함수 P(1+2) 중의 한 극치(상대극대치)에 대응되는 위치를 중간위치 pm로 볼 수 있고, 상기 전위함수 P1중의 한 극치(상대극대치)에 대응되는 위치를 터치점 p1로 볼 수 있으며, pm은 터치점 p1과 터치점 p2 사이에 있으므로, 중간위치 pm 및 터치점 p1의 위치를 미리 알 경우, 터치점 p2의 위치는 중점공식을 이용하여 간단하게 계산할 수 있다. 예컨대, 공식 p2 = 2×pm-p1을 계산하여 터치점 p2의 위치를 얻을 수 있다. 상기 제2실시예와 비교하여 보면, 본 실시예의 오차가 비록 크지만 연산을 대폭 간단히 할 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 여러개의 실시예에서는 두 터치점이 매우 접근한 상황 하에서 터치점 p1과 터치점 p2를 포함하는 전위함수 P(1+2)를 구할 수 있고, 그 다음에 일부분의 도전층 전극을 구동하여 터치점 p1을 포함하는 전위함수 P1(동시에 터치점 p1의 위치를 얻는다)를 얻을 수 있으며, 나중에 전위함수 P(1+2)와 전위함수 P1을 이용하여 터치점 p2의 위치를 계산한다. 제1실시예는 제2도전층의 좌우양측에 각각 한조의 전극을 설치하였고, 두 터치점이 매우 접근한 상황하에서 제1도전층의 일부분 전극을 구동함으로써, 제2도전층 좌우양측의 전극조로부터 두 터치점 p1 및 p2의 위치를 얻을 수 있다.
본 발명은 구조와 구동이 간단하고, 코스트가 비교적 적은 저항식 터치패널을 제공하며, 간단한 계산에 의해 멀티터치 식별 및 멀티터치 손자세 조작이 가능하다. 더욱이, 두 터치점이 매우 접근한 상황에서 여전히 터치점의 좌표를 판단할 수 있으므로, 터치패널의 응용범위를 확대할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 --- 터치패널 110 --- 제1도전성 박막
111 --- 제1기판 112 --- 제1접착제층
113 --- 제1도전층 114 --- 제1전극
120 --- 제2도전성 박막 121 --- 제2기판
122 --- 제2접착제층 123 --- 제2도전층
124 --- 제2전극 124' -- 전극
125 --- 연결도선 130 --- 환형 접착제층
131 --- 결구 132 --- 스페이서
140 --- 연성 인쇄회로기판 141 --- 금속접점

Claims (21)

  1. 서로 중첩된 제1도전층과 제2도전층을 구비하고, 상기 제1도전층의 일측에 제1축방향을 따라 복수개의 제1전극이 설치되며, 상기 제2도전층의 일측에 제2축방향을 따라 복수개의 제2전극이 설치되어 있는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법이,
    상기 복수개의 제1전극에 제1전압을 제공할 때, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호를 측정하여 제1전위함수를 얻는 공정과;
    상기 복수개의 제1전극의 일부분에 제1전압을 제공하고, 상기 복수개의 제1전극의 다른 일부분에 제1전압을 제공하지 않을 때, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호를 측정하여 제2전위함수를 얻는 공정 및;
    상기 제1전위함수와 상기 제2전위함수를 사용하여 상기 터치패널 위의 제1터치점과 제2터치점이 상기 제2축방향에서의 위치를 계산하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전층과 상기 제2도전층은 도전이방성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2도전층의 저저항방향은 상기 제1축방향이고, 상기 제1도전층의 저저항방향은 상기 제2축방향인 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1도전층과 상기 제2도전층은 평행으로 배열된 탄소 나노 튜브로 형성된 도전성 박막인 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1축방향과 상기 제2축방향은 서로 수직인 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 멀티터치 식별방법은, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호를 순번으로 측정할 때, 측정을 진행하지 않는 상기 제2전극에 제2전압을 제공하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 멀티터치 식별방법은, 상기 복수개의 제1전극의 일부분에 제1전압을 제공할 때, 상기 제1전압이 제공되지 않은 다른 일부분 제1전극에 제2전압을 제공하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1전위함수와 상기 제2전위함수를 사용하여 상기 터치패널 위의 제1터치점과 제2터치점이 상기 제2축방향에서의 위치를 계산하는 공정이,
    수정계수 r를 제공하는 공정과;
    상기 제2전위함수 중의 하나의 극치에 대응되는 위치를 상기 제1터치점이 상기 제2축방향에서의 위치로 하는 공정과;
    공식 P2 = P(1+2)-r×P1을 계산하여 제3전위함수 P2를 얻으며, 그 중에서 P(1+2)는 상기 제1전위함수를 표시하고, P1은 상기 제2전위함수를 표시하는 공정과;
    상기 제3전위함수 P2 중의 하나의 극치에 대응되는 위치를 상기 제2터치점이 상기 제2축방향에서의 위치로 하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수정계수 r을 제공하는 공정이,
    대조표를 제공하는 공정과;
    상기 제1터치점이 상기 제1축방향에서의 위치에 근거하여 상기 대조표를 찾아서 상기 수정계수 r을 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1전위함수와 상기 제2전위함수를 사용하여 상기 터치패널 위의 제1터치점과 제2터치점이 상기 제2축방향에서의 위치를 계산하는 공정이,
    상기 제1전위함수 중의 하나의 극치에 대응되는 위치를 중간위치로 하는 공정과;
    상기 제2전위함수 중의 하나의 극치에 대응되는 위치를 상기 제1터치점이 상기 제2축방향에서의 위치로 하는 공정 및;
    공식 p2 = 2×pm-p1을 계산하여 상기 제2터치점의 위치 p2를 얻고, 그 중에서 pm은 상기 중간위치를 표시하며, p1은 상기 제1터치점의 위치를 표시하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 멀티터치 식별방법이,
    상기 복수개의 제2전극에 제2전압을 제공할 때, 상기 복수개의 제1전극의 전압신호를 측정하여 제4전위함수를 얻는 공정과;
    상기 제4전위함수 중의 두개의 극치에 대응되는 위치를 각각 상기 제1터치점과 상기 제2터치점이 상기 제1축방향에서의 위치로 하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 멀티터치 식별방법은, 상기 복수개의 제1전극의 전압신호를 순번으로 측정할 때, 측정을 진행하지 않는 상기 제1전극에 제1전압을 제공하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  13. 서로 중첩된 제1도전층과 제2도전층을 구비하고, 상기 제1도전층의 일측에 제1축방향을 따라 복수개의 제1전극이 설치되며, 상기 제2도전층의 제1축방향에서의 양측에 제2축방향을 따라 각각 복수개의 제2전극 및 복수개의 제3전극이 설치되어 있는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법이,
    상기 복수개의 제1전극의 제1부분에 제1전압을 제공하되, 상기 복수개의 제1전극의 제2부분에 제1전압을 제공하지 않을 때, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호를 측정하여 제1전위함수를 얻는 공정과;
    상기 복수개의 제1전극의 제2부분에 제1전압을 제공하되, 상기 복수개의 제1전극의 제1부분에 제1전압을 제공하지 않을 때, 상기 복수개의 제3전극의 전압신호를 측정하여 제2전위함수를 얻는 공정과;
    상기 제1전위함수 중의 하나의 극치에 대응되는 위치를 제1터치점이 상기 제2축방향에서의 위치로 하는 공정 및;
    상기 제2전위함수 중의 하나의 극치에 대응되는 위치를 제2터치점이 상기 제2축방향에서의 위치로 하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1도전층과 상기 제2도전층은 도전이방성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2도전층의 저저항방향은 상기 제1축방향이고, 상기 제1도전층의 저저항방향은 상기 제2축방향인 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1도전층과 상기 제2도전층은 평행으로 배열된 탄소 나노 튜브로 형성된 도전성 박막인 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1축방향과 상기 제2축방향은 서로 수직인 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 멀티터치 식별방법은, 상기 복수개의 제2전극의 전압신호와 상기 복수개의 제3전극의 전압신호를 순번으로 측정할 때, 측정을 진행하지 않는 상기 제2전극과 상기 제3전극에 제2전압을 제공하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 멀티터치 식별방법은, 상기 복수개의 제1전극의 일부분에 제1전압을 제공할 때, 상기 제1전압이 제공되지 않은 다른 일부분 제1전극에 제2전압을 제공하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 멀티터치 식별방법은,
    상기 복수개의 제2전극 및/또는 상기 복수개의 제3전극에 제2전압을 제공할 때, 상기 복수개의 제1전극의 전압신호를 측정하여 제3전위함수를 얻는 공정과;
    상기 제3전위함수 중의 두개의 극치에 대응되는 위치를 각각 상기 제1터치점과 상기 제2터치점이 상기 제1축방향에서의 위치로 하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 멀티터치 식별방법은, 상기 복수개의 제1전극의 전압신호를 순번으로 측정할 때, 측정을 진행하지 않는 제1전극에 제1전압을 제공하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널에 사용되는 멀티터치 식별방법.
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