KR20110087758A - 정밀도가 높은 정전용량방식 터치스크린 장치 - Google Patents

정밀도가 높은 정전용량방식 터치스크린 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110087758A
KR20110087758A KR1020100007332A KR20100007332A KR20110087758A KR 20110087758 A KR20110087758 A KR 20110087758A KR 1020100007332 A KR1020100007332 A KR 1020100007332A KR 20100007332 A KR20100007332 A KR 20100007332A KR 20110087758 A KR20110087758 A KR 20110087758A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal electrode
electrode
signal
touch screen
screen device
Prior art date
Application number
KR1020100007332A
Other languages
English (en)
Inventor
노봉규
백삼학
Original Assignee
세심광전자기술(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세심광전자기술(주) filed Critical 세심광전자기술(주)
Priority to KR1020100007332A priority Critical patent/KR20110087758A/ko
Publication of KR20110087758A publication Critical patent/KR20110087758A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164—Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본 발명은 위치의 정밀도가 높은 터치스크린 장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 서로 수직인 제1신호전극과 제2신호전극이 형성된 터치스크린 장치에서, 기생용량에 전하가 축적되지 않게 하여 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio)를 높였다. 본 발명에서는 손가락과 제1신호전극(또는 제2신호전극) 사이에 정전용량에 전하가 충전되는 동안에 차폐전극에 제1신호전극(또는 제2신호전극)에 걸린 동일 전압 파형을 걸어 주어 기생용량에는 전하가 축적되지 않게 하였다. 또한 제1신호전극과 제2신호전극을 각각 독립구동하여, 제1신호전극에 전하가 축적되어 전기적으로 단절(플로팅)되는 동안에는 제2신호전극과 차폐전극에 접지전압이 걸리게 하여, 전하를 읽는 동안에 신호교란을 최소화하였다. 이러한 구동법을 적용하면, 제1신호전극과 제2신호전극 사이에 기생용량 그리고 제2신호전극과 차폐전극 사이의 기생용량의 크기에 관계없이 손가락의 위치를 정확하게 알 수 있다.

Description

정밀도가 높은 정전용량방식 터치스크린 장치 { High Precision Capacitive Touch Screen Device }
본 발명은 위치의 정밀도가 높은 터치스크린 장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 서로 수직인 제1신호전극과 제2신호전극이 형성된 터치스크린 장치에서, 기생용량에 전하가 축적되지 않게 하여 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio)를 높였다.
터치스크린 장치는 입력이 간단하여, 휴대폰이나 모니터에서 많이 쓰인다. 정전용량방식은 터치스크린 패널(100,100') 내부에 공기층 없이 만들 수 있으므로 투과율이 높아, 휴대폰과 같은 이동용 표시소자의 입력장치로 많이 쓰인다. 도 1은 종래의 정전용량방식 터치스크린 패널(100')의 단면도이다. 이러한 구조와 기본동작은 미국특허 5,648,642에 언급되어 있다. 제1신호전극(111)이 형성된 제1기판(110)과 제2신호전극(121)과 차폐전극(123)이 형성된 제2기판(120)을 투명접착막(130)으로 붙인 구조이다. 제1신호전극(111)이 형성된 제1기판(110) 위에 손가락(300)이 접촉한다. 도 2는 종래의 터치스크린 패널의 제1신호전극(111)의 평면도이다. 사각 다이아몬드 모양이 연결단(112)으로 이어진 모양이다. 제1신호전극은 장축인 Y축과 나란하게 만든다. 원점을 기준으로 "S(1,1), S(1,2), S(1,3)... S(1,n)" 제1신호전극이 차례로 명기되어 있다. S(a,b)에서 a가 1이면 제1신호전극이고, a가 2면 제2신호전극을 나타낸다. b는 원점에서부터 차례로 순서를 나타낸 것이다. 도 3은 종래의 터치스크린 패널의 제2신호전극(121)의 평면도이다. 사각 다이아몬드 모양이 연결단(122)으로 이어진 모양이다. 제2신호전극은 장축이 X축과 나란하게 만든다. 원점을 기준으로 "S(2,1), S(2,2), S(2,3)... S(2,n)" 제2신호전극이 차례로 명기되어 있다. 도 4는 제1신호전극과 제2신호전극이 겹쳐진 모양이다. 전체 영역을 제1신호전극과 제2신호전극이 중첩되는 면적이 최소가 되게 배열한다. 제1신호전극과 제2신호전극의 사각 다이아몬드 부분의 면적은 같은 비율이다. 제1신호전극과 제2신호전극의 겹치는 부분이 작고, 신호전극(111,112)이 기판 전체 면적을 차지할수록, 손가락(300)과 신호전극(111, 121)과 사이의 정전용량이 최대가 된다.
도 5는 터치스크린 장치의 구성도이다. 터치스크린 장치는 크게 터치스크린 패널(100)과 구동모듈(200)로 구성된다. 구동모듈은 한 개 또는 여러 개 IC로 구성된다. 구동모듈은 전체 제어를 담당하는 제어부(210)와 터치스크린 패널의 제1신호전극과 제2신호전극에 전압 파형을 걸어주는 구동부(220) 그리고 터치스크린 패널의 신호전극에 축적된 전하량을 감지하는 감지부(230)와, 감지신호를 처리하여 접촉되는 위치정보를 알아내는 신호처리부(240)로 구성된다.
구동부(220)에서 제1신호전극 또는 제2신호전극에 전압이 인가될 때는 감지부(230)와 제1신호전극(111)과 제2신호전극(121)은 전기적으로 단절이 되고, 신호를 감지하는 경우에는 구동부와 제1신호전극 그리고 제2신호전극은 전기적으로 단절된다. 도 6은 도 5의 감지부(230)와 신호처리부(240)의 내부 구성의 한 예이다. 감지부는 신호전극을 순차로 선택하는 멀티플렉스(231)와 전하를 모아서 전압으로 바꾸어주는 적분회로(232)로 구성된다. 손가락 접촉에 의한 전하(Q)가 증폭기(OP Amp)에 연결된 축전기 Cs에서 모인다. OP Amp에서 출력이 되는 전압(Vo)은 손가락 때문에 생기는 전하량(Q)에 비례한다.
Figure pat00001
초기화(Reset) 스위치 Rs를 연결하면 Cs에 축적된 전하가 방전되면서 초기화된다. 적분기와 출력전압 Vo을 읽는 ADC(Analog Digital Converter)를 한 개만 두고, 신호전극을 하나씩 멀티플렉스(231)를 써서 번갈아가면서 읽는다. 출력전압을 디지털로 변환된 값을 DSP(Digital Signal Processor)에서 위치좌표로 계산된다. 신호처리부(240)는 도 5에서와 같이 구동모듈(200) 내부에 있을 수도 있고, 외부 시스템에 둘 수도 있다.
손가락은 접지된 전극처럼 작용한다. 제1신호전극(111)과 제1기판(또는 제2신호전극과 제1기판과 투명접착층) 그리고 접촉하는 손가락(300)에는 일정한 정전용량이 생긴다. 손가락과 제1신호전극이 겹치는 부분이 대략 0.5㎠이고, 제1기판의 두께가 0.5mm, 제1기판의 유전율 상수가 3이라면, 손가락과 제1 신호전극 사이에는 약 3.0pF 해당하는 정전용량이 유도된다.
종래의 터치스크린 장치에서 차폐전극(123)은 접지시킨다. 차폐전극은 외부 시스템에서 생길 수 있는 전자기파의 교란을 막는다. 정전용량방식 터치스크린 장치는 수 pF 정도의 전하량을 재야하므로 외부 전자기파의 차폐가 중요하다. 도 7은 종래 정전용량방식 터치스크린 장치의 등가회로도이다. 손가락이 터치스크린 패널에 접촉하면 제1신호전극과 제2신호전극에는 정전용량 Cs1과 정전용량 Cs2가 각각 유도된다. 제1신호전극과 제2신호전극에 전압을 걸어주면, 인접 전극들 사이에 기생정전용량(parasitic capacitance)에 의해 손가락의 위치 신호가 아닌 전하들이 유도된다. 차폐전극과 제2신호전극 사이의 기생용량 Cp2가 제일 크다. 제2신호전극의 폭(w)이 6mm, 제2신호전극의 길이가 50mm, 제2기판의 유전율 상수가 3, 제2기판의 두께가 0.5mm라면, 차폐전극과 제2신호전극 사이의 기생용량 Cp2는 약 18pF 정도이다. 차폐전극과 제1신호전극 사이의 기생용량 Cp1은 제2신호전극의 기생용량 Cp2보다는 작다. 투명접착막이 30㎛ 정도로 얇은 경우에는 두 기생용량은 큰 차이가 나지않는다. 제1신호전극과 제2신호전극 사이에는 수평전기장과 연결단(112,122)에서의 수직전기장으로 기생용량 Cp12이 생긴다.
도 8은 종래의 정전용량방식의 시간도표(Timing Chart)이다. 신호전극에 전압 파형을 인가하여 신호전극에 전하를 축적하는 축적기간과, 축적된 전하를 재는 측정기간으로 구성된다. 차폐전극은 항상 접지되어 있다. 제1신호전극과 제2신호전극에는 동시에 V(t) 파형을 걸어주고, 전압이 V를 유지하는 동안에 모든 신호전극들은 전기적으로 단절된 상태(플로팅:Floating)가 되게 한다. VS신호에 동기 되어 제1신호전극의 첫 번째 전극 S(1,1)에 유도된 전하량을 잰다. 먼저 OP Amp 적분회로의 초기화(Reset) 스위치를 작동시켜서 도 6의 Cs에 축적된 전하를 소거하고, 이어 첫 번째 신호전극 S(1,1)을 적분회로에 연결하여 전하를 전압으로 바꾸어 측정한다. 첫 번째 신호를 읽었으면, 초기화(Reset) 스위치를 작동시켜서 Cs에 축적된 전하를 소거하고, 이어 두 번째 신호전극 S(1,2)을 적분회로에 연결하여 전하를 전압으로 바꾸어 측정한다. 이와 같은 과정을 연속으로 진행하여, 마지막 제2신호전극 S(2,n)까지 실행한다.
손가락이 놓인 위치는 전하량이 가장 많이 검출되는 제1신호전극과 제2신호전극의 위치 정보로부터 알 수 있다. X축 좌표는 전하량이 가장 많이 검출되는 제1신호전극의 위치이고, Y축 좌표는 전하량이 가장 많이 검출되는 제2신호전극의 위치이다.
종래에는 차폐전극과 제1신호전극 그리고 차폐전극과 제2신호전극 사이의 기생용량에 전하가 축적되어, 신호대 잡음비(SNR;Signal Noise Ratio)가 낮아서 측정의 정밀도가 낮았다. 또한 제1전극과 제2전극이 손가락과의 접촉을 넓히려고 연결단(112,122)의 폭을 작게 하였다. 이 결과 연결단에서 단락이 많아, 불량이 많았다.
본 발명에서는 손가락과 제1신호전극(또는 제2신호전극) 사이의 정전용량에 전하가 충전되는 동안에 차폐전극에 제1신호전극(또는 제2신호전극)에 걸린 동일 전압 파형을 걸어 주어 기생용량에는 전하가 축적되지 않게 하였다. 또한 제1신호전극과 제2신호전극을 각각 독립구동하여, 제1신호전극에 전하가 축적되어 전기적으로 단절(플로팅)되는 동안에는 제2신호전극과 차폐전극에 접지전압을 걸리게 하여, 전하를 읽는 동안에 신호교란을 최소화하였다. 이러한 구동법을 적용하면, 제1신호전극과 제2신호전극 사이의 기생용량 그리고 제2신호전극과 차폐전극 사이의 기생용량의 크기에 관계없이 손가락의 위치를 정확하게 알 수 있다. 또한 사각 다이아몬드 전극 모양 대신에, 제1신호전극 내부에 전극이 없는 식각영역을 만들어, 손가락과 제2신호전극에 정전용량이 생기게 하였다. 손가락과 제1신호전극과 손가락과 제2신호전극이 겹치는 부분의 면적을 최대한으로 유지하면서도, 전극의 폭이 좁은 부분이 없으므로 단락을 막을 수 있어 생산수율을 높일 수 있다.
본 발명은 기생용량 때문에 축적되는 전하량이 없으므로, 신호대 잡음비가 높다. 따라서 손가락으로 접촉하는 부분의 위치를 정확히 알 수 있다. 또한 제1신호전극과 제2신호전극이 차지하는 면적이 크면서도, 전극의 폭이 일정하게 유지할 수 있으므로 생산수율이 높다.
도 1은 종래의 정전용량방식 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 2는 종래의 터치스크린 패널의 제1신호전극 평면도이다.
도 3은 종래의 터치스크린 패널의 제2신호전극 평면도이다.
도 4는 종래의 터치스크린 패널의 제1 및 제2신호전극의 겹친 평면도이다.
도 5는 터치스크린 장치의 구성도이다.
도 6은 구동모듈의 감지부와 신호처리부의 구성도이다.
도 7은 종래의 터치스크린 장치의 등가회로도이다.
도 8은 종래의 터치스크린 장치의 시간도표(Timing Chart)이다.
도 9는 본 발명의 터치스크린 패널의 제1신호전극 평면도이다.
도 10은 본 발명의 터치스크린 패널의 제2신호전극 평면도이다.
도 11은 본 발명의 터치스크린 패널의 제1 및 제2신호전극의 겹친 평면도이다.
도 12는 본 발명의 정전용량방식 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 터치스크린 장치의 등가회로도이다.
도 14는 본 발명의 터치스크린 장치의 시간도표(Timing Chart)이다.
도 15는 본 발명의 터치스크린 장치의 시간도표(Timing Chart)이다.
도 16은 본 발명의 터치스크린 장치의 위치를 결정하는 순서도이다.
도 17은 본 발명의 터치스크린 장치의 위치를 결정하는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 터치스크린 패널의 제1신호전극(111) 평면도이다. 직사각형 모양의 제1신호전극은 도전막이 있는 도전영역(114)과 도전막이 없는 식각영역(113)으로 구성된다. 제1신호전극은 Y축과 나란하게 형성된다. 원점을 기준으로 " S(1,1), S(1,2), S(1,3)... S(1,n)" 차례로 명기되어 있다. S(a,b)에서 a가 1이면 제1신호전극이고, a가 2면 제2신호전극을 나타낸다. b는 원점에서부터 차례로 순서를 나타낸 것이다. 도 10은 본 발명의 제2신호전극(121) 평면도이다. 제2신호전극은 단순한 직사각형 모양의 투명전극이다. 도 11은 제1신호전극과 제2신호전극이 겹쳐진 모양이다. 제1신호전극의 식각영역(113) 부분으로 제2신호전극이 손가락과 접촉하여 전하가 축적되는 구조이다. 도 12는 본 발명의 정전용량방식 터치스크린 패널의 단면도이다. 점선은 전기력선을 나타낸 것이다. 제1신호전극(111)과 제2신호전극(121)에서 나온 전기력선이 손가락과 연결된 구조이다. 제1신호전극은 제1기판(110)을 통하여 손가락과 전기력선이 연결된다. 제2신호전극은 투명접착막(130)과 제1신호전극의 식각부분(113) 그리고 제1기판(110)을 통하여 손가락과 전기력선이 연결된다. 제2신호전극이 제1신호전극보다 손가락에서부터 멀리 떨어져 있으므로, 동일한 정전용량이 형성되기 위해서는 제1신호전극의 식각영역이 도전영역보다 커야 한다. 투명접착막(130)의 두께가 보통 50㎛ 정도이고, 제1기판의 두께가 300㎛라면, 식각영역과 도전영역의 비율이 6:4 정도 되게 한다.
도 13은 본 발명의 터치스크린 장치의 등가회로도이다. 도 13의 (가)는 전압을 인가하여 전하가 충전되는 축적기간의 등가회로도이고, 도 13의 (나)는 충전된 전하를 읽어들이는 측정기간의 등가회로도이다. 손가락이 터치스크린 패널에 접촉하면 제1신호전극과 제2신호전극에는 정전용량 Cs1과 정전용량 Cs2가 각각 유도된다. 제1신호전극과 제2신호전극을 구동하면 인접 전극들 사이에 기생용량(parasitic capacitance) 때문에 신호가 아닌 전하들이 유도된다. 차폐전극과 제2신호전극 사이의 기생용량 Cp2가 제일 크다. 차폐전극과 제1신호전극 사이에 기생용량 Cp1은 제2신호전극이 전기장을 차단하므로 Cp2에 비하여 매우 작다. 제1신호전극과 제2신호전극 사이에는 전극이 겹치는 부분에 해당하는 기생용량 Cp12가 생긴다. 도 13의 (가)에서와 같이 제1신호전극과 제2신호전극 그리고 차폐전극에 동일한 전압 파형 V(t)가 걸린다. 따라서 각각의 기생용량에서는 전극들 사이에 전압차이가 없으므로 전하가 축적되지 않는다. 전하는 제1신호전극과 손가락에 의한 Cs1과 제2신호전극과 손가락에 의한 Cs2에만 축적된다.
도 13의 (나)는 전하를 재는 동안의 등가회로도이다. 제1신호전극과 제2신호전극을 전기적으로 단절하고(플로팅;Floating), 이어 차폐전극에 접지전압을 걸어준다. 그리고 제1신호전극과 제2신호전극에 축적된 전하를 차례로 읽는다. 제1신호전극과 제2신호전극이 전기적으로 단락된 상태에서 차폐전극의 전압이 V에서 0V로 변할 때, 제1신호전극과 제2신호전극은 축적된 전하를 유지한 채로 주변전압의 변화에 따라서 같이 변한다. 제1신호전극과 제2신호전극에는 거의 접지에 가까운 전압이 유도된다.
도 14는 본 발명의 터치스크린 장치의 시간도표(Timing Chart)의 한 예이다. 도 14에서는 축적기간에 제1신호전극과 제2신호전극 그리고 차폐전극에 같은 전압 파형을 걸었다. 측정기간에는 제1신호선과 제2신호선을 전기적으로 단절된 플로팅(Floating) 상태로 만들고, 차폐전극에 접지전압을 건다. 이어 VS신호에 동기 되어 제1신호전극의 첫 번째 전극에 유도된 전하량을 잰다. 먼저 OP Amp의 적분회로의 초기화(Reset) 스위치를 작동시켜서 도 6의 Cs에 축적된 전하를 소거하고, 이어 첫 번째 신호전극 S(1,1)을 적분회로에 연결하여 전하를 전압으로 바꾸어 측정한다. 첫 번째 신호를 읽었으면, 초기화(Reset) 스위치를 작동시켜서 Cs에 축적된 전하를 소거하고, 이어 두 번째 신호전극 S(1,2)을 적분회로에 연결하여 전하를 전압으로 바꾸어 측정한다. 이와 같은 과정을 마지막 제1신호전극 S(1,n)까지 실행한다(1-1프레임). 다음 프레임에서는 1-1 프레임과 마찬가지로 반복한다. 다만 1-2프레임에서는 제2신호전극에 걸린 전압을 잰다.
제1신호전극과 제2신호전극처럼 직교하면서 플로팅되는 경우에는 해석이 복잡하다. 인접한 제1신호전극끼리도 수평방향으로 기생용량이 있으므로, 플로팅 전극에 축적된 전하를 잴 때는 플로팅 상태가 해제되므로 인접 전극에 축적된 전하량에 영향을 준다. 플로팅 상태가 해제되었을 때에 그 영향을 줄이기 위한 구동법이 도 15에 나타나 있다. 도 15에서는 제1신호전극에 축적된 전하를 측정하는 동안에 제2신호전극에는 차폐전극에 걸어준 접지전압을 걸리게 한다. 같은 방법으로 제2신호전극에 축적된 전하를 측정하는 동안에 제1신호전극에는 차폐전극에 걸어준 접지전압을 걸리게 한다. 서로 겹치는 플로팅 전극이 없으므로, 플로팅이 해제되는 경우에, 인접 플로팅 전극의 영향이 줄어들어 전하량을 정확히 읽을 수 있다. 도 16은 제1신호전극과 제2신호전극을 따로따로 읽어들일 때의 순서도이다. 보정측정기간에는 손가락이 접촉하지 않았을 때의 신호전극의 기생정전용량 또는 측정계에서의 오프셋전압을 읽어서 보정한다.
제1신호전극 또는 제2신호전극을 순차적으로 하나씩 선택하여 측정을 하고, 그 외 나머지 전극은 차폐전극과 동일하게 접지전압을 걸어주면, 플로팅 상태가 해제되었을 때에 영향을 최소로 할 수 있다. 모든 전극에 구동 파형을 걸어준 다음, 제1신호전극의 첫번째 전극 S(1,1)만을 플로팅 상태로 두고, 나머지 모든 전극은 모두 접지전압을 걸어주고, S(1,1)에 축적된 전하를 잰다. 이어 모든 전극에 구동 파형을 걸어준 다음, 제1신호전극의 두번째 전극 S(1,2)만을 플로팅 상태로 두고, 나머지 모든 전극은 모두 접지전압을 걸어주고, S(1,2)에 축적된 전하를 잰다. 같은 방법으로 제2신호전극 S(2,n)까지 재고, 초기화하여 제1신호전극의 첫 번째에 축적된 전하를 잰다. 이러한 경우에는 단위시간당 측정횟수는 줄어들지만, 각각의 측정에서의 정밀도는 매우 높일 수 있다. 도 17은 제1신호전극과 제2신호전극을 하나씩 읽었을 때의 순서도이다. 보정측정기간에는 손가락이 접촉하지 않았을 때 신호전극의 기생정전용량 또는 측정계의 오프셋전압으로 생기는 전압값을 읽어서 보정한다.
100 : 본 발명의 터치스크린 패널 100’ : 종래의 터치스크린 패널
110 : 제1기판 111 : 제1신호전극 112 : 연결단
113 : 식각영역 114 : 도전영역 120 : 제2기판
121 : 제2신호전극 122 : 연결단 123 : 차폐전극
130 : 투명접착막
200 : 구동모듈
210 : 제어부 220 : 구동부
230 : 감지부 240 : 신호처리부
300 : 손가락(접촉물체)

Claims (5)

  1. 서로 수직한 제1신호전극(111)과 제2신호전극(121) 그리고 차폐전극(123)이 형성되어있는 터치스크린 패널(100)과;
    축적기간 동안에 상기 제1신호전극과 상기 제2신호전극 그리고 차폐전극에 동일 전압 파형을 인가하는 구동부(220)와;
    측정기간 동안에 상기 제1신호전극과 상기 제2신호전극에 전하량을 재는 감지부(230)와;
    상기 제1신호전극의 전하량과 상기 제2신호전극의 전하량으로부터 손가락(300)이 접촉하는 위치를 결정하는 신호처리부(240)를 포함하는 터치스크린 장치.
  2. 제1항에 있어서 상기 제1신호전극에 식각영역(113)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치스크린 장치.
  3. 제2항에 있어서 상기 제1신호전극의 식각영역(113)이 제1신호전극의 도전영역(114)보다 넓은 것을 특징으로 하는 터치스크린 장치
  4. 제1항에 있어서 제1신호전극(111)(또는 제2신호전극)에 축적된 전하를 재는 측정기간 동안에 제2신호전극(121)(또는 제1신호전극)에 걸린 전압 파형과 차폐전극(123)에 걸린 전압 파형이 같은 것을 특징으로 하는 터치스크린 장치
  5. 제1항에 있어서 매 측정기간 동안에 제1신호전극(또는 제2신호전극)을 한 개씩만 연달아 재고, 재지않는 모든 신호전극에 차폐전극(123)에 걸린 전압 파형을 걸어주는 것을 특징으로 하는 터치스크린 장치
KR1020100007332A 2010-01-27 2010-01-27 정밀도가 높은 정전용량방식 터치스크린 장치 KR20110087758A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100007332A KR20110087758A (ko) 2010-01-27 2010-01-27 정밀도가 높은 정전용량방식 터치스크린 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100007332A KR20110087758A (ko) 2010-01-27 2010-01-27 정밀도가 높은 정전용량방식 터치스크린 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110087758A true KR20110087758A (ko) 2011-08-03

Family

ID=44926467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100007332A KR20110087758A (ko) 2010-01-27 2010-01-27 정밀도가 높은 정전용량방식 터치스크린 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110087758A (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013111998A1 (ko) * 2012-01-27 2013-08-01 크루셜텍 주식회사 기생정전용량을 저감시키는 터치 검출 장치 및 그 방법
KR101325918B1 (ko) * 2012-06-21 2013-11-07 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이를 이용한 터치 센싱 방법
WO2013183926A1 (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 주식회사 아이피시티 기생 정전용량 제어 기능을 갖는 터치 검출 장치 및 방법
US8860691B2 (en) 2011-10-27 2014-10-14 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing apparatus and method thereof
KR101461926B1 (ko) * 2012-06-04 2014-11-14 크루셜텍 (주) 기생 정전용량을 감쇄하는 터치 검출 장치 및 방법
KR101502904B1 (ko) * 2012-06-04 2015-03-16 주식회사 아이피시티 기생 정전용량을 조정하는 터치 검출 장치 및 방법
US9256097B2 (en) 2013-04-19 2016-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatuses
WO2017034289A1 (ko) * 2015-08-26 2017-03-02 주식회사 실리콘웍스 패널구동장치 및 패널구동방법
KR102084005B1 (ko) * 2018-12-20 2020-03-04 주식회사 시노펙스 수직형 정전용량 센서를 적용한 메탈터치 스위치

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8860691B2 (en) 2011-10-27 2014-10-14 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing apparatus and method thereof
WO2013111998A1 (ko) * 2012-01-27 2013-08-01 크루셜텍 주식회사 기생정전용량을 저감시키는 터치 검출 장치 및 그 방법
WO2013183926A1 (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 주식회사 아이피시티 기생 정전용량 제어 기능을 갖는 터치 검출 장치 및 방법
KR101461926B1 (ko) * 2012-06-04 2014-11-14 크루셜텍 (주) 기생 정전용량을 감쇄하는 터치 검출 장치 및 방법
KR101502904B1 (ko) * 2012-06-04 2015-03-16 주식회사 아이피시티 기생 정전용량을 조정하는 터치 검출 장치 및 방법
KR101325918B1 (ko) * 2012-06-21 2013-11-07 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이를 이용한 터치 센싱 방법
US9256097B2 (en) 2013-04-19 2016-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatuses
WO2017034289A1 (ko) * 2015-08-26 2017-03-02 주식회사 실리콘웍스 패널구동장치 및 패널구동방법
KR20180034335A (ko) * 2015-08-26 2018-04-04 주식회사 실리콘웍스 패널구동장치 및 패널 구동방법
CN107924254A (zh) * 2015-08-26 2018-04-17 硅工厂股份有限公司 面板驱动装置和面板驱动方法
US10891006B2 (en) 2015-08-26 2021-01-12 Silicon Works Co., Ltd. Panel driving device and panel driving method
CN107924254B (zh) * 2015-08-26 2021-06-08 硅工厂股份有限公司 面板驱动装置和面板驱动方法
KR102084005B1 (ko) * 2018-12-20 2020-03-04 주식회사 시노펙스 수직형 정전용량 센서를 적용한 메탈터치 스위치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110087758A (ko) 정밀도가 높은 정전용량방식 터치스크린 장치
US10852875B2 (en) Pressure sensing apparatus and method
US11029795B2 (en) System and method to measure capacitance of capacitive sensor array
US9348470B2 (en) Projected capacitance touch panel with reference and guard electrode
US8937607B2 (en) Capacitive touch panel with dynamically allocated electrodes
EP2960759B1 (en) Force and location detection for capacitve touch panels
KR101447664B1 (ko) 오버 드라이브 구동 방식의 터치 검출 장치 및 터치 검출 방법
US20190050087A1 (en) Common mode noise reduction in capacitive touch sensing
US8619055B2 (en) Active matrix touch sensing
TWI461998B (zh) 電容感測裝置與控制方法
US20140132560A1 (en) In-cell multi-touch I display panel system
US20150116261A1 (en) Touch detection apparatus having function for controlling parasitic capacitance, and touch detection method
US20120182252A1 (en) Differential Capacitive Touchscreen or Touch Panel
US20140362028A1 (en) Capacitive touch screen
US9626048B2 (en) Touch screen and related touch sensing control circuit
US10732779B2 (en) Touch panel including pad electrodes and a drive/readout circuit, and touch display including same
KR101339692B1 (ko) 그룹 식별을 이용한 터치 감지 장치 및 방법
US9287865B2 (en) Capacitive touch sensor control unit with sampling capacitors for differential integration
KR20130030169A (ko) 사용자 입력 감지 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
US11669203B2 (en) Detection device
KR101147616B1 (ko) 정밀도가 높은 단일층 터치스크린 장치 및 위치 결정방법
KR20110087754A (ko) 위치의 정밀도가 높은 단일층 정전용량방식 터치스크린 장치
KR20140010788A (ko) 데드존 최소화를 위한 터치 검출 장치 및 터치 검출 방법
KR20140011154A (ko) 터치 검출 장치 및 터치 검출 방법
KR20110081501A (ko) 차폐전극을 구동하는 정전용량방식 터치스크린 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application