KR20110035390A - Touch panel using a microwave and method of detecting touch location in on the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터치 패널 및 이에 있어서 터치된 위치를 검출하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나 기술을 이용한, 특히 마이크로파를 이용한 터치 패널 및 이에 있어서 터치된 위치를 검출하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a touch panel and a method for detecting a touched position therein, and more particularly, to a touch panel using antenna technology, in particular microwave, and a method for detecting a touched position therein.
터치 패널로는 정전용량 방식, 저항막 방식, 초음파 방식, 적외선 방식, 피에조 효과 방식 등 다양한 방식이 사용되고 있으며, 특히 저항막 방식이 많이 사용되고 있다. As the touch panel, various methods such as a capacitance method, a resistive film method, an ultrasonic method, an infrared method, and a piezo effect method are used, and in particular, a resistive film method is used.
저항막 방식 터치 패널은 손가락 등의 터치시 해당 기판의 저항 변화를 감지하여 터치된 위치를 검출하며, 일반적으로 복수의 기판들, 복수의 도전막들 및 스페이서 등으로 이루어진다. The resistive touch panel detects a touched position by detecting a change in resistance of a corresponding substrate when a finger or the like is touched, and generally includes a plurality of substrates, a plurality of conductive layers, spacers, and the like.
즉, 기존의 터치 패널은 많은 구성요소들을 포함하고 있어서 상기 터치 패널의 두께가 두꺼워질 수밖에 없었으며, 그 결과 해상도(Resolution)도 저하될 가능성이 있었다. 또한, 상기 터치 패널의 제조 단가 또한 상승할 수 있었다. That is, the conventional touch panel includes many components, which inevitably causes the thickness of the touch panel to become thick, and as a result, resolution may decrease. In addition, the manufacturing cost of the touch panel could also increase.
본 발명의 목적은 얇은 두께를 가지면서 제조 단가를 낮추고 해상도를 향상시키는 터치 패널 및 이에 있어서 터치된 위치를 검출하는 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a touch panel having a thin thickness and lowering a manufacturing cost and improving resolution and a method of detecting a touched position therein.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널은 기판; 및 상기 기판 위에 배열되며, 특정 주파수를 가지는 제 1 RF 신호를 방사하는 제 1 위치 감지 센서를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 위치 감지 센서는 상기 방사된 제 1 RF 신호의 변화를 감지한다. In order to achieve the above object, a touch panel according to an embodiment of the present invention is a substrate; And a first position sensor arranged on the substrate and emitting a first RF signal having a specific frequency. Here, the first position sensor detects a change in the radiated first RF signal.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널은 기판; 상기 기판 위에 배열되며, 특정 주파수를 가지는 제 1 RF 신호를 방사하는 제 1 위치 감지 센서; 및 상기 기판 위에 배열되며, 터치 대상에 의해 반사 또는 산란된 제 1 RF 신호를 수신하는 제 2 위치 감지 센서를 포함한다. 여기서, 상기 방사된 제 1 RF 신호와 상기 수신된 제 1 RF 신호를 비교하여 터치된 위치를 검출한다. According to another embodiment of the present invention, a touch panel includes a substrate; A first position sensor arranged on the substrate and emitting a first RF signal having a specific frequency; And a second position sensing sensor arranged on the substrate and receiving a first RF signal reflected or scattered by the touch object. Here, the touched position is detected by comparing the emitted first RF signal with the received first RF signal.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널은 기판; 및 상기 기판의 일측면 위에 배열되며, RF 신호들을 방사하는 어레이 안테나들을 포함한다. 여기서, 상기 어레이 안테나들은 상기 방사된 RF 신호들의 변화를 감지한다. According to another embodiment of the present invention, a touch panel includes a substrate; And array antennas arranged on one side of the substrate and emitting RF signals. Here, the array antennas detect a change in the radiated RF signals.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널은 기판; 및 상기 기판 위에 배열되어 특정 주파수를 가지는 제 1 RF 신호를 방사하는 제 1 위치 감지 센서를 포 함한다. 여기서, 상기 제 1 위치 감지 센서는 제 1 베이스 부재 및 상기 제 1 베이스 부재 위에 배열된 제 1 도체 패턴을 포함한다. According to another embodiment of the present invention, a touch panel includes a substrate; And a first position sensor arranged on the substrate to emit a first RF signal having a specific frequency. Here, the first position sensing sensor includes a first base member and a first conductor pattern arranged on the first base member.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널에서 터치된 위치를 검출하는 방법은 특정 주파수를 가지는 RF 신호를 방사하는 단계; 터치 대상에 의해 반사 또는 산란된 RF 신호와 상기 방사된 RF 신호를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 상기 터치 대상에 의해 터치된 위치를 검출하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method of detecting a touched position in a touch panel includes radiating an RF signal having a specific frequency; Comparing the emitted RF signal with an RF signal reflected or scattered by a touch object; And detecting a position touched by the touch object according to the comparison result.
본 발명에 따른 터치 패널은 마이크로파를 발생시키기 위하여 얇은 도체 패턴들만을 기판 위에 형성하므로, 상기 터치 패널의 두께가 얇아질 수 있고, 그 결과 해상도가 향상될 수 있다. Since the touch panel according to the present invention forms only thin conductor patterns on the substrate in order to generate microwaves, the thickness of the touch panel may be reduced, and as a result, the resolution may be improved.
또한, 상기 터치 패널의 구성요소들의 수가 작으므로, 종래의 터치 패널에 비하여 제조 단가가 낮아질 수 있으며, 신호 대 잡음비 특성(Signal to Noise Ratio, SNR)이 향상될 수 있다. In addition, since the number of components of the touch panel is small, the manufacturing cost may be lower than that of the conventional touch panel, and the signal to noise ratio (SNR) may be improved.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하 도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 대상에 의해 반사 또는 산란된 RF 신호의 주파수 특성 변화를 도시한 도면이다.1 is a perspective view illustrating a touch panel according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view illustrating a change in frequency characteristics of an RF signal reflected or scattered by a touch object according to an embodiment of the present invention. .
본 실시예의 터치 패널은 안테나 기술을 이용하여 터치 위치를 검출하며, 특히 마이크로파를 사용하는 마이크로파 센서를 이용한다. The touch panel of the present embodiment detects the touch position using antenna technology, and in particular, uses a microwave sensor using microwaves.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 터치 패널은 기판(100), 위치 감지 센서(102) 및 제어부(104)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the touch panel of this embodiment includes a
기판(100)은 예를 들어 글라스(glass), 폴리에스터(Polyethylen Terephthalate, PET), 환상 올레핀 중합체(Cyclic Olefin Polymer, COP), 환상 올레핀 공중합체(Cyclic Olefin Copolymer, COC), 트리아세틸셀룰로오즈(Tri Acetyl Cellulose, TAC) 등과 같은 세라믹(ceramic) 소재 또는 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. The
또한, 기판(100)은 사용되는 소재의 종류에 따라 강성(rigid)을 갖도록 형성되거나 가요성(flexible)을 갖도록 형성될 수 있다. In addition, the
위치 감지 센서(102)는 예를 들어 마이크로파 센서로서 기판(100)의 상부 일측면에 형성되며, 도 1에 도시된 바와 같이 특정 주파수를 가지는 RF 신호, 특히 마이크로파를 방사한다. 이 경우, 상기 방사된 RF 신호는 반사 또는 산란되며, 위치 감지 센서(102)는 반사 또는 산란된 RF 신호를 수신하여 감지한다. The
이어서, 위치 감지 센서(102)는 방사한 RF 신호와 상기 수신된 RF 신호를 비 교하며, 예를 들어 주파수 또는 주파수 최대값을 비교하며, 상기 비교값을 전압값 또는 위상값 등으로 변환한 후 제어부(104)로 전송한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위치 감지 센서(102)는 상기 수신된 RF 신호에 대한 정보만을 제어부(104)로 전송할 수도 있다. Subsequently, the
제어부(104)는 위치 감지 센서(102)와 전기적으로 연결되며, 위치 감지 센서(102)로부터 전송된 전압값 또는 위상값을 통하여 터치 대상(106)에 의해 터치된 위치를 검출한다. 또는, 제어부(104)는 위치 감지 센서(102)로부터 전송된 RF 신호에 대한 정보를 통하여 터치된 위치를 검출한다. The
또한, 제어부(104)는 후술하는 바와 같이 위치 감지 센서(102)로 전력을 급전하는 역할도 수행한다. In addition, the
도 1에 도시하지는 않았지만, 기판(100)의 하부에 접지면이 더 형성될 수 있다. 여기서, 상기 접지면은 기판(100)의 하부 전면에 형성될 수도 있고 일부에만 형성될 수도 있다. Although not shown in FIG. 1, a ground plane may be further formed below the
이하, 터치 대상(106)이 기판(100)을 터치하였을 때의 터치된 위치를 검출하는 과정을 상술하겠다. Hereinafter, the process of detecting the touched position when the
위치 감지 센서(102)는 제 1 시간 동안 RF 신호를 방사하고 제 2 시간 동안 반사 또는 산란된 RF 신호를 수신하는 과정을 계속적으로 반복한다. 여기서, 상기 제 2 시간은 상기 제 1 시간 직후의 시간을 의미한다. The
이러한 조건 하에서, 사람이 사람이 손가락 또는 터치 펜 등과 같은 터치 대상(106)을 이용하여 기판(100)을 터치하는 동작을 수행하면, 위치 감지 센서(102) 로부터 방사된 RF 신호가 터치 대상(105)에 의해 반사 또는 산란되므로 위치 감지 센서(102)로 수신되는 RF 신호의 주파수 특성이 도 2에 도시된 바와 같이 달라지게 된다. 구체적으로는, 방사된 RF 신호의 공진 주파수의 최대값이 주파수 특성 그래프(200, S11)에서 볼 수 있는 바와 같이 약 45㏈ 크기를 가지는 데 반하여, 반사 또는 산란되어 수신된 RF 신호의 공진 주파수의 최대값은 주파수 특성 그래프(202)에서 볼 수 있는 바와 같이 약 19㏈로 변화될 수 있다. Under such conditions, when a person performs an operation of touching a
다만, 사람이 상기 터치 패널을 터치하기 위하여 움직일 동안에도 수신되는 RF 신호의 주파수 특성이 변화될 수 있으므로, 사람이 상기 터치 패널을 터치한 것으로 잘못 인식될 수도 있다. 따라서, 제어부(104)는 터치 대상(106)이 움직이고 있는 경우에 획득된 터치 위치는 무시하고, 터치함에 의해 일순간적으로 멈출 때 획득된 터치 위치만을 원하는 터치 위치로서 검출할 수 있다. However, since the frequency characteristic of the received RF signal may change while a person moves to touch the touch panel, it may be mistakenly recognized that the person touches the touch panel. Therefore, the
터치 대상(106)의 움직임 여부는 예를 들어 별도의 움직임 감지 센서를 추가적으로 설치함에 의해 판별될 수 있다. 다른 예로, 터치하기 위해 움직이는 경우의 수신된 RF 신호의 주파수 특성을 데이터베이스화하여 움직일 때 획득된 터치 위치를 무시할 수도 있다. 물론, 언급한 방법 외에도 다른 방법들을 통하여 터치 대상(106)의 움직임을 감지할 수 있다. The movement of the
위치 감지 센서(102)는 이렇게 수신된 RF 신호의 주파수 특성(예를 들어, 주파수 최대값)에 대한 정보를 제어부(104)로 전송한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위치 감지 센서(102)는 방사된 RF 신호의 주파수의 최대값과 수신된 RF 신호의 주파수의 최대값을 비교하교, 주파수의 최대값의 차이에 해당하는 전압값 또는 위 상값을 제어부(104)로 전송할 수 있다. The
제어부(104)는 위치 감지 센서(102)로부터 전송된 정보를 데이터베이스의 데이터와 비교하여 터치 대상(106)에 의해 터치된 위치를 검출할 수 있다. The
요컨대, 본 실시예의 터치 패널은 상기 RF 신호, 특히 마이크로파를 방사하고, 방사된 RF 신호의 변화를 감지하여 터치 위치를 검출한다. 즉 상기 터치 패널은 안테나를 사용한다. In short, the touch panel of the present embodiment emits the RF signal, in particular the microwave, and detects the touch position by detecting a change in the emitted RF signal. That is, the touch panel uses an antenna.
종래의 터치 패널들과 비교하면, 저항막 방식 터치 패널, 정전 용량 방식 터치 패널 등에서는 다수의 도전막들을 필요로 하여 해당 터치 패널의 두께가 두꺼워질 수밖에 없었다. 그러나, 본 발명의 터치 패널에서는 기판(100)의 일측에 위치 감지 센서(102), 특히 인쇄된 도체 패턴만이 형성되므로 상기 터치 패널의 두께가 얇아질 수 있고, 그 결과 해상도(Resolution)가 향상될 수 있다. Compared with the conventional touch panels, the resistive touch panel, the capacitive touch panel, and the like require a plurality of conductive films, and the thickness of the touch panel is inevitably increased. However, in the touch panel of the present invention, since only the
또한, 기판(100) 위에 도체 패턴을 인쇄하여 위치 감지 센서(102)를 구현할 수 있고 구성요소들의 수가 작으므로, 종래의 터치 패널에 비하여 제조 단가가 낮아질 수 있으며, 신호 대 잡음비 특성(Signal to Noise Ratio, SNR)이 향상될 수 있다. In addition, since the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널에서의 위치 감지 센서의 구조를 도시한 사시도이다. 3 is a perspective view illustrating a structure of a position sensor in a touch panel according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 터치 패널의 위치 감지 센서(102)는 기판(100) 위에 예를 들어 인쇄 방식을 통하여 형성될 수 있으며, 급전점(300), 급전 선로(302), 제 1 방사체(304) 및 제 2 방사체(306)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the
급전점(300)은 제어부(104) 또는 전원 소스로부터 소정 전력이 입력되는 지점으로서, 예를 들어 케이블의 내부 도체가 급전점(300)에 연결될 수 있다. The
급전 선로(302)는 도체로서 급전점(300)으로부터 입력된 전력을 제 1 방사체(304)로 전달한다.The
제 1 방사체(304)는 도체로서 급전 선로(302)를 통하여 전력을 공급받는다. The
제 2 방사체(306)는 도체로서 제 1 방사체(304)와 물리적으로는 이격되나 전기적으로는 연결된다. 즉, 제 2 방사체(306)는 제 1 방사체(304)로부터 커플링 방식(coupling method)을 통하여 급전받는다. The
방사체들(304 및 306)에 전력이 공급되면, 방사체들(304 및 306)로부터 소정 방사 패턴이 출력된다. 여기서, 터치 대상(106)이 실제로 터치하였을 때만 터치 위치를 감지하는 것이 중요하므로, 상기 방사체는 상부 방향으로는 거의 출력되지 않고 대다수가 전면 방향으로만, 즉 기판(100)에 평행한 방향으로만 출력되는 것이 바람직하다. When power is supplied to the
즉, 제어부(104)로부터 제공된 전력이 위치 감지 센서(102)의 방사체들(304 및 306)로 급전됨에 의해 특정 주파수를 가지는 RF 신호가 위치 감지 센서(102)로부터 출력된다. That is, the power supplied from the
위에서는, 위치 감지 센서(102)가 2개의 방사체들(304 및 306)로 구현되는 것으로 설명하였으나, 적어도 하나의 방사체로 이루어지면 충분하다. In the above, the
또한, 복수의 방사체들로 구현되는 경우에도 상기 방사체들이 커플링 방식으로 연결되지 않고, 각 방사체들이 각기 별도의 급전 선로를 통하여 급전받을 수도 있다. In addition, even when implemented with a plurality of radiators, the radiators are not connected in a coupling manner, and each radiator may be fed through a separate feed line.
즉, 위치 감지 센서(102)가 터치 위치를 감지하기 위하여 반사 또는 산란된 RF 신호를 감지할 수 있는 한 다양한 구조로 변형될 수 있다. That is, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서와 터치 대상 사이의 다양한 배열을 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 배열에 따른 RF 신호의 주파수 특성 변화를 도시한 도면이다. 여기서, 기판(100)의 사이즈를 55㎜×3.2㎜×0.4㎜로 설정하였고, 위치 감지 센서(102)에 포함된 패턴들(300, 302, 304 및 306)의 두께들을 0.4㎜로 설정하였다. 4 is a diagram illustrating various arrangements between a position sensor and a touch target according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a change in frequency characteristics of an RF signal according to the arrangement of FIG. 4. Here, the size of the
도 4(A) 내지 도 4(E)를 참조하면, 터치 대상(106)이 위치 감지 센서(102)로부터 다양한 거리에 배열된다. 4A to 4E, the
구체적으로는, 터치 대상(106)이 도 4(A)에 도시된 바와 같이 0㎜ 이격된 경우(제 1 케이스), 도 4(B)에 도시된 바와 같이 10㎜ 이격된 경우(제 1 케이스), 도 4(C)에 도시된 바와 같이 50㎜ 이격된 경우(제 2 케이스) , 도 4(D)에 도시된 바와 같이 100㎜ 이격된 경우(제 3 케이스), 및 도 4(E)에 도시된 바와 같이 50㎜ 이격되되 터치 대상(106)이 위치 감지 센서(102)의 측면에 배열된 경우(제 5 케이스)로 분리하여 반사 또는 산란되어 수신된 RF 신호의 주파수 특성을 측정하였다. Specifically, when the
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 케이스의 경우의 주파수 그래프(500)를 살펴보면 해당 RF 신호는 약 3.35㎓의 공진 주파수 및 약 18㏈의 최대값을 가졌고, 제 2 케이스의 경우의 주파수 그래프(502)를 살펴보면 해당 RF 신호는 약 3.25㎓의 공진 주파수 및 약 17㏈의 최대값을 가졌으며, 제 3 케이스의 경우의 주파수 그래 프(504)를 살펴보면 해당 RF 신호는 약 3.2㎓의 공진 주파수 및 약 11㏈의 최대값을 가졌다. 또한, 제 4 케이스의 경우의 주파수 그래프(504)를 살펴보면 해당 RF 신호는 약 3.3㎓의 공진 주파수 및 약 13㏈의 최대값을 가졌으며, 제 5 케이스의 경우의 주파수 그래프(508)를 살펴보면 해당 RF 신호는 약 3.3㎓의 공진 주파수 및 약 10.5㏈의 최대값을 가졌다.As shown in FIG. 5, when looking at the
즉, 터치 대상(106)의 위치에 따라서 위치 감지 소자(102)로 수신되는 RF 신호의 주파수 또는 그의 최대값이 달라짐을 확인할 수 있다. That is, it may be confirmed that the frequency or the maximum value of the RF signal received by the
따라서, 제어부(104)는 이러한 터치 위치에 따른 주파수 변화를 데이터베이스화한 후 위치 감지 센서(102)로부터 제공된 RF 신호에 대한 정보를 상기 데이터베이스화된 데이터와 비교하여 터치 위치를 검출할 수 있다. Accordingly, the
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 터치 패널에 대한 주파수 특성 변화에 대한 그래프를 도시한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating a touch panel according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram illustrating a graph of frequency characteristic change of the touch panel of FIG. 6.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 터치 패널은 기판(600), 제 1 위치 감지 센서(602) 및 제 2 위치 감지 센서(604)를 포함한다. 여기서, 도시하지는 않았지만, 기판(600)의 하부면에는 접지판이 더 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6, the touch panel of the present embodiment includes a
즉, 제 1 실시예에서와 달리, 본 실시예에서는 기판(600) 위에 복수의 위치 감지 센서들(602 및 604)이 형성된다. That is, unlike in the first embodiment, in the present embodiment, a plurality of
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 위치 감지 센서들(602 및 604)은 도 6에 도시된 바와 같이 동일한 구조를 가지면서 상호 대향하는 위치에 배열되며, 예를 들어 급전 선로, 상기 급전 선로로부터 직접 급전받는 제 1 방사체 및 상기 제 1 방사체로부터 커플링 방식으로 급전받는 제 2 방사체로 이루어질 수 있다. 물론, 위치 감지 센서들(602 및 604)은 서로 다른 구조를 가지고 구현될 수도 있다. According to one embodiment of the invention, the respective
도 6에서 위치 감지 센서들(602 및 604)의 동작을 살펴보면, 제 1 위치 감지 센서(602)는 제 1 시간 동안 제 1 RF 신호를 방사하고 상기 제 1 시간 후의 제 2 시간 동안 반사 또는 산란된 제 1 RF 신호를 수신한다. Referring to the operation of the
이어서, 제 2 위치 감지 센서(604)는 상기 제 2 시간 후의 제 3 시간 동안 제 2 RF 신호를 방사하고 상기 제 3 시간 후의 제 4 시간 동안 반사 또는 산란된 제 2 RF 신호를 수신한다. 여기서, 상기 제 2 RF 신호는 상기 제 1 RF 신호와 동일한 신호일 수도 있고 아닐 수도 있다. The
즉, 위치 감지 센서들(602 및 604)은 각기 송신 안테나 및 수신 안테나로서 모두 동작하고, 동시에 동작하지 않고 교대로 동작한다. That is, the
이러한 구조의 터치 패널에서 터치 대상(606)으로 기판(600)을 터치하지 않았을 때의 주파수 특성 그래프(700) 및 기판(600)을 터치하였을 때의 주파수 특성 그래프(702)를 살펴보면, 도 7에 도시된 바와 같이 터치하였을 때의 수신된 RF 신호의 주파수의 최대값이 터치하지 않았을 때의 수신된 RF 신호의 주파수 최대값보다 상당히 작아짐을 확인할 수 있다. Referring to the frequency
즉, 이러한 주파수 특성 변화를 통하여 터치 대상(606)에 의해 터치된 위치를 검출할 수 있다. That is, the position touched by the
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 8 is a diagram schematically illustrating a structure of a touch panel according to a third embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 터치 패널은 기판(800), 제 1 위치 감지 센서(802), 제 2 위치 감지 센서(804) 및 제 3 위치 감지 센서(806)를 포함한다. 여기서, 도시하지는 않았지만, 기판(800)의 하부면에는 접지판이 더 형성될 수 있다. Referring to FIG. 8, the touch panel of the present embodiment includes a
즉, 기판(800) 위에 복수의 위치 감지 센서들(802, 804 및 806)이 형성되며, 바람직하게는 위치 감지 센서들(802, 804 및 806)이 기판(800) 위에서 서로 다른 측면에 배열된다.That is, a plurality of
이렇게 3개의 측면에 각기 위치 감지 센서들(802, 804 및 806)을 배열하면, 하나 또는 2개의 측면에만 배열하였던 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 비하여 터치 대상의 터치 위치를 좀 더 정확하게 검출할 수 있다. When the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 위치 감지 센서들(802, 804 및 806)은 도 8에 도시된 바와 같이 동일한 구조를 가지며, 예를 들어 급전 선로, 상기 급전 선로로부터 직접 급전받는 제 1 방사체 및 상기 제 1 방사체로부터 커플링 방식으로 급전받는 제 2 방사체로 이루어질 수 있다. 물론, 위치 감지 센서들(802, 804 및 806)은 서로 다른 구조를 가지고 구현될 수도 있다. According to one embodiment of the invention, each of the
도 8에서 위치 감지 센서들(802, 804 및 806)의 동작을 살펴보면, 제 1 위치 감지 센서(802)는 제 1 시간 동안 제 1 RF 신호를 방사하고 상기 제 1 시간 후의 제 2 시간 동안 반사 또는 산란된 제 1 RF 신호를 수신한다. Referring to the operation of the
이어서, 제 2 위치 감지 센서(804)는 상기 제 2 시간 후의 제 3 시간 동안 제 2 RF 신호를 방사하고 상기 제 3 시간 후의 제 4 시간 동안 반사 또는 산란된 제 2 RF 신호를 수신한다. The
계속하여, 제 3 위치 감지 센서(806)는 상기 제 4 시간 후의 제 5 시간 동안 제 3 RF 신호를 방사하고 상기 제 5 시간 후의 제 6 시간 동안 반사 또는 산란된 제 3 RF 신호를 수신한다. 여기서, 상기 제 1 RF 신호, 상기 제 2 RF 신호 및 상기 제 3 RF 신호는 모두 동일한 신호일 수도 있고, 적어도 하나가 다른 신호일 수도 있다. Subsequently, the
즉, 위치 감지 센서들(802, 804 및 806)은 동시에 동작하지 않고 교대로 동작한다. That is, the
제 1 실시예 내지 제 3 실시예를 요약하면, 기판의 적어도 일측면 위에 위치 감지 센서가 형성된다. 물론, 상기 기판의 4측면 모두에 위치 감지 센서들이 형성될 수도 있다. Summarizing the first to third embodiments, a position sensor is formed on at least one side of the substrate. Of course, position sensing sensors may be formed on all four sides of the substrate.
정확한 터치 위치 검출을 위해서는, 기판의 적어도 세측면 위에 위치 감지 센서들이 형성되는 것이 바람직하다. For accurate touch position detection, it is desirable that position sensing sensors be formed on at least three sides of the substrate.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 도면이다. 9 illustrates a touch panel according to a fourth embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 실시예의 터치 패널은 기판(900), 급전부(902) 및 복수의 위치 감지 센서들(904a 내지 904n), 즉 어레이 안테나들을 포함한다. 여기서, n은 2 이상의 정수를 나타내며, 도시하지는 않았지만 기판(600)의 하부면에는 접지판이 더 형성될 수 있다. 낸다. Referring to FIG. 9, the touch panel of the present embodiment includes a
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부에서 급전부(902)의 종단점, 예를 들어 도 9에서 좌측 종단점으로 소정 전력이 입력될 수 있다. 이 경우, 어레이 안테나들(904a 내지 904n)이 급전부(902)에 모두 전기적으로 연결되어 있으므로, 어레이 안테나들(904a 내지 904n)로 각기 전력이 급전되며, 그 결과 어레이 안테나들(904a 내지 904n)로부터 소정 방사 패턴이 출력된다. 여기서, 어레이 안테나들(904a 내지 904n)은 모두 동시에 동작할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a predetermined power may be input from an external end point of the
즉, 제 1 내지 3 실시예들과 달리, 기판(900)의 일측면 상에 어레이 안테나들(904a 내지 904n)이 형성될 수 있다. 여기서, 어레이 안테나들(904a 내지 904n)은 특정 RF 신호를 출력하며, 어레이 안테나들(904a 내지 904n) 중 적어도 하나는 반사 또는 산란된 RF 신호를 수신하는 수신 안테나로서 동작한다. That is, unlike the first to third embodiments,
위에서는, 어레이 안테나들(904a 내지 904n)이 하나의 급전부(902)를 통하여 급전받았으나, 어레이 안테나들(904a 내지 904n) 중 일부 또는 전부가 별도로 급전받을 수도 있다. 즉, 급전 방식은 특별히 제한되지는 않으나, 어레이 안테나들(904a 내지 904n)이 각기 별도로 급전받으면 많은 케이블들로 인하여 터치 패널의 구성이 복잡하여지므로, 도 9에 도시된 바와 같이 모두 동일하게 급전부(902)를 통하여 급전받는 것이 바람직하다. In the above, the
또한, 도 9에서는 기판(900)의 일측면에만 어레이 안테나들(904a 내지 904n)이 형성된 것으로 도시하였으나, 다른 측면에도 어레이 안테나들 또는 하나의 안테나가 형성될 수 있다. In addition, in FIG. 9, the
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 터치 패널의 구조를 도시한 도면이다. 10 is a diagram illustrating a structure of a touch panel according to a fifth embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 실시예의 터치 패널은 기판(1000), 제 1 위치 감지 센서(1002) 및 제 2 위치 감지 센서(1004)를 포함한다. 여기서, 도시하지는 않았지 만, 기판(1000)의 하부면에는 접지판이 더 형성될 수 있다. Referring to FIG. 10, the touch panel according to the present embodiment includes a
제 1 위치 감지 센서(1002)는 RF 신호를 방사하는 송신 안테나로서 동작한다.The
제 2 위치 감지 센서(1004)는 반사된 RF 신호를 수신하는 수신 안테나로서 동작하며, 수신된 RF 신호에 대한 정보를 제어부(미도시) 전송한다. 여기서, 제 2 위치 감지 센서(1004)는 제 1 위치 감지 센서(1002)와 동일한 구조를 가질 수도 있고 다른 구조를 가질 수도 있다. The
즉, 하나의 위치 감지 센서가 송신 안테나 및 수신 안테나로서 모두 동작하였던 다른 실시예들과 달리, 본 실시예에서는 송신 안테나로서 기능하는 위치 감지 센서(1002)와 수신 안테나로서 기능하는 위치 감지 센서(1004)가 별도로 존재한다. 이 경우에는, 위치 감지 센서들(1002 및 1004)이 동시에 동작할 수 있다. That is, unlike the other embodiments in which one position sensing sensor operated as both a transmitting antenna and a receiving antenna, in this embodiment, the
위에서는 송수신 위치 감지 센서들이 기판(1000)의 일 측면에만 형성된 것으로 도시하였으나, 송수신 위치 감지 센서들이 다른 측면에도 형성될 수 있다. Although the transmission and reception position detection sensors are shown as being formed only on one side of the
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 도면이다. 11 illustrates a touch panel according to a sixth embodiment of the present invention.
도 11(A)을 참조하면, 본 실시예의 터치 패널은 기판(1100) 및 위치 감지 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 도시하지는 않았지만, 기판(110)의 하부면에는 접지판이 더 형성될 수 있다. Referring to FIG. 11A, the touch panel of the present embodiment may include a
상기 위치 감지 센서는 기판(100) 위에 배열된 베이스 부재(1102) 및 베이스 부재(1102) 위에 형성된 도체 패턴(1104)을 포함할 수 있다. 여기서, 도체 패턴(1104)은 직접 급전받는 제 1 방사체와 상기 제 1 방사체로부터 커플링 급전받는 제 2 방사체로 이루어질 수 있다. The position sensor may include a
즉, 도체 패턴이 기판 위에 직접적으로 형성되었던 다른 실시예들과 달리, 본 실시예에서는 도체 패턴(1104)이 기판(1100) 위에 직접 형성되지 않고 베이스 부재(1102) 위에 형성된다. That is, unlike other embodiments in which the conductor pattern was formed directly on the substrate, in this embodiment, the
위에서 도시하지 않았지만, 기판(1100)의 다른 측면들에도 위와 같은 구조의 위치 감지 센서가 더 형성될 수도 있다. 바람직하게는, 기판(1100)의 세측면 이상의 측면들 위에 위치 감지 센서들이 형성될 수 있다. Although not shown above, other side surfaces of the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자에게 보여지는 영역, 즉 액티브 영역(active area)은 도 11(A)에 도시된 바와 같이 텅빈 공간(1106)으로 존재할 수도 있다. 이러한 구조에서, 도체 패턴은 기판 위에 직접적으로 형성될 수도 있다. According to another embodiment of the present invention, an area visible to the user, that is, an active area may exist as an
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 11(B)에 도시된 바와 같이 위치 감지 센서가 어레이 안테나로서 구현될 수도 있다. According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 11B, the position sensor may be implemented as an array antenna.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도시하지는 않았지만 위치 감지 센서가 기판(100) 위에 칩 형태로 구현될 수도 있다. According to another embodiment of the present invention, although not shown, the position sensor may be implemented in the form of a chip on the
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Should be considered to be within the scope of the following claims.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a touch panel according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 대상에 의해 반사 또는 산란된 RF 신호의 주파수 특성 변화를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a change in frequency characteristics of an RF signal reflected or scattered by a touch object according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널에서의 위치 감지 센서의 구조를 도시한 사시도이다. 3 is a perspective view illustrating a structure of a position sensor in a touch panel according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서와 터치 대상 사이의 다양한 배열을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating various arrangements between a position sensor and a touch object according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 배열에 따른 RF 신호의 주파수 특성 변화를 도시한 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating a frequency characteristic change of an RF signal according to the arrangement of FIG. 4.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a touch panel according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 도 6의 터치 패널에 대한 주파수 특성 변화에 대한 그래프를 도시한 도면이다. FIG. 7 is a graph illustrating changes in frequency characteristics of the touch panel of FIG. 6.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 8 is a diagram schematically illustrating a structure of a touch panel according to a third embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 도면이다. 9 illustrates a touch panel according to a fourth embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 터치 패널의 구조를 도시한 도면이다. 10 is a diagram illustrating a structure of a touch panel according to a fifth embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 도면이다. 11 illustrates a touch panel according to a sixth embodiment of the present invention.
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