KR20120098459A - 용량성 터치 패널 및 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

용량성 터치 패널 및 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120098459A
KR20120098459A KR1020120018536A KR20120018536A KR20120098459A KR 20120098459 A KR20120098459 A KR 20120098459A KR 1020120018536 A KR1020120018536 A KR 1020120018536A KR 20120018536 A KR20120018536 A KR 20120018536A KR 20120098459 A KR20120098459 A KR 20120098459A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
axis
sensing
touch panel
capacitive touch
sensing matrix
Prior art date
Application number
KR1020120018536A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101396442B1 (ko
Inventor
춘-쉐 추
쥬이-정 치우
Original Assignee
티피케이 터치 솔루션스 인코포레이션
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 티피케이 터치 솔루션스 인코포레이션 filed Critical 티피케이 터치 솔루션스 인코포레이션
Publication of KR20120098459A publication Critical patent/KR20120098459A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101396442B1 publication Critical patent/KR101396442B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, 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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing 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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49105Switch making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Abstract

용량성 터치 패널은 기판 및 감지 매트릭스의 제 1축과 제 2축의 센스 신호를 발생시키기 위하여 기판의 동일한 표면상에 감지 매트릭스를 형성하도록 배열되는 복수의 도전 소자를 갖는 접촉 센서를 포함한다. 이러한 수단에 의해, 본 발명은 용량성 터치 패널의 구조를 단순화하기 위한 목적을 달성할 수 있다.

Description

용량성 터치 패널 및 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법{CAPACITIVE TOUCH PANEL AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE CAPACITIVE TOUCH PANEL}
본 발명은 터치 패널에 관한 것이다. 더 자세히는, 본 발명은 용량성 터치 패널 및 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
최근에, 접촉 감지(touch sensing) 기술이 광범위하게 사용된다. 예를 들면, 접촉 감지 기술의 하나의 적용에서, 접촉 입력 인터페이스가 점차 정보를 입력하려는 사람들에 의해 사용되는 대중적인 휴먼-머신 인터페이스(human-machine interface)가 되어 왔다. 더욱이, 현재는, 다양한 접촉 감지 기술 중에서 다중 접촉 기능을 실현하기 위하여 용량성 접촉 감지 기술이 대세이다.
용량성 터치 패널의 구성은 주로 두 가지 모드로 분류될 수 있다. 첫 번째 모드는 도 1에서의 종래 기술에 따른 이중층(double-layer) 용량성 터치 패널의 단면도로서 도시된다. 복수의 제 1축(Y축과 같이) 감지 전극(81) 및 복수의 제 2축(X축과 같이) 감지 전극(82)이 기판(80)의 양 표면상에 각각 형성된다. 제 1축 감지 전극(81) 및 제 2축 감지 전극(82)은 기판(80)에 의해 분리되는데, 상기 기판(80)은 제 1축 감지 전극(81) 및 제 2축 감지 전극(82) 사이의 교차를 방지한다. 접촉점(touch point)은 용량성 터치 패널이 접촉된 전후에 제 1축 감지 전극(81) 및 제 2축 감지 전극(82) 사이의 결합된 전하를 처리하는 과정에 의해 결정된다.
두 번째 모드는 도 2의 종래 기술에 따른 단층(single-layer) 용량성 터치 패널의 단면도로서 도시된다. 복수의 제 1축(Y축과 같이) 감지 전극(도시되지 않음) 및 복수의 제 2축(X축과 같이) 감지 전극(92)이 기판(90)의 동일한 표면상에 각각 형성된다. 각각의 제 1축 감지 전극은 복수의 제 1축 도전 소자(conductive element, 도시되지 않음)들을 포함하며 인접한 제 1축 도전 소자들은 제 1축 와이어(wire)에 의해 연결된다. 유사하게, 각각의 제 2축 감지 전극(92)은 복수의 제 2축 도전 소자들(921)을 포함하며 인접한 제 2축 도전 소자들(921)은 제 2축 와이어(922)에 의해 연결된다. 그 외에, 각각의 제 1축 와이어(912) 및 상응하는 제 2축 와이어(922) 사이에 절연 재료(insulation material, 93)가 더 배열되는데, 상기 제 2축 와이어(922)는 점퍼(jumper)를 형성한다. 접촉점은 용량성 터치 패널이 접촉된 전후에 제 1축 감지 전극 및 제 2축 감지 전극(92) 사이의 결합된 전하를 처리하는 과정에 의해 결정된다.
그러나, 위의 종래의 용량성 터치 패널들 및 상응하는 제조 과정은 복잡하며 따라서 단순하고 더 효율적인, 신규의 용량성 터치 패널의 필요성이 존재한다.
위의 기술적 문제를 해결하기 위하여, 감지 매트릭스(sensing matrix)의 감지 축 상의 신호 변화를 획득하기 위하여 터치 패널의 기판의 일 표면상에 단층의 평면 감지 매트릭스를 만듦으로써 본 발명에서의 용량성 터치 패널의 접촉 센서 구조가 향상된다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 용량성 터치 패널은 기판 및 감지 매트릭스의 제 1축과 제 2축의 센스 신호(sense signal)를 발생시키기 위하여 기판의 동일한 표면상에 감지 매트릭스를 형성하도록 배열되는 복수의 도전 소자를 갖는 접촉 센서를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법은: 기판의 표면상에 복수의 도전 소자를 배열함으로써 감지 매트릭스를 형성하는 단계; 입력 버스(input bus)를 감지 매트릭스의 제 1축의 일 단에 전기적으로 연결하는 단계; 및 출력 버스를 감지 매트릭스의 제 2축의 일 단에 전기적으로 연결하는 단계;를 포함한다.
따라서, 본 발명이 달성할 수 있는 효과는 제조 단계를 줄이고 생산 속도를 가속화하기 위하여 터치 패널의 전체 구조를 단순화하는 것뿐만 아니라, 또한 생산비를 감소시키고 생산 수율을 향상시키는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하도록 적용된 모드, 수단 및 효과들을 더 설명하기 위하여 위의 요약 및 다음의 상세한 설명과 도면들이 구성된다. 본 발명의 다른 목적 및 장점들이 뒤따르는 설명과 도면들에서 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 이중층 용량성 터치 패널의 단면도이다;
도 2는 종래 기술에 따른 단층 용량성 터치 패널의 단면도이다;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용량성 터치 패널의 단면도이다;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 용량성 터치 패널의 단면도이다;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 접촉 센서의 기생성 커패시터 세트의 등가 회로도이다;
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 센서의 신호 변화의 개략도이다;
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법의 플로차트이다;
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법의 플로차트이다.
본 발명은 터치 패널의 기판의 일 표면상에 단층 평면 감지 매트릭스를 직접적으로 만듦으로써 용량성 터치 패널의 접촉 센서 구조를 향상시킨다. 이러한 방법으로, 감지 매트릭스의 감지 축 상의 신호 변화가 디자인된 단층 평면 감지 매트릭스를 통하여 직접적으로 획득되며 본 발명에 따라 사용자에 의해 접촉된 용량성 터치 패널 상의 접촉점이 탐지될 수 있다.
본 발명의 접촉 센서 구조는 다음의 구동-감지 작동(driving-sensing operation)에 적용될 수 있다:
1. 다른 축(Y축과 같이)을 감지하는 동안 단일 축(X축과 같이)을 구동;
2. 서로 다른 두 축(X축 및 Y축)을 감지하는 동안 단일 축(X축과 같이)을 구동;
3. 서로 다른 두 축(X축 및 Y축)을 감지하는 동안 서로 다른 두 축(X축 및 Y축)을 구동.
일 실시 예에서, 첫 번째 구동-감지 작동은 감지 매트릭스의 일 축을 구동하며 다른 축을 감지한다. 실제 적용에서, 접촉점의 위치를 더 정확하게 탐지하기 위하여, 두 번째 혹은 세 번째 구동-감지 작동이 두 개의 서로 다른 축을 감지함으로써 접촉점의 위치를 탐지하도록 적용될 수 있다. 두 번째 구동-감지 작동을 기초로 하여 다음의 실시 예들이 설명된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용량성 터치 패널의 개략도를 도시한다. 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시 예는 기판(10), 접촉 센서(11), 및 제어 유닛(12)을 포함하는 용량성 터치 패널(1)을 제공한다. 기판(10)은 용량성 터치 패널(1)의 지지 기반으로서 작용하며, 유리 혹은 플라스틱과 같은 투명한 재료들로 만들어질 수 있다.
접촉 센서(11)는 기판(10) 상에 배열된다. 실제 디자인에서, 접촉 센서(11)는 기판(10)의 상부 표면 혹은 하부 표면상에 배열될 수 있으나, 여기에 한정하지는 않는다. 게다가, 실시 예에서의 "상부" 및 "하부" 위치는 단지 상응하는 위치 관계를 나타낸다. 본 명세서의 도면을 위하여, 기판(10)의 상부 표면은 사용자에 더 가까운 위치이며 반면에 하부 위치는 사용자로부터 더 먼 위치이다. 부가적으로, 접촉 센서(11)의 구조는 복수의 도전 소자(110), 입력 버스(111), 및 출력 버스(112)를 더 포함한다.
기판(10)의 동일한 표면상에 감지 매트릭스를 형성하기 위하여 도전 소자들(110)이 배열된다. 전기 특성 원리에 따라, 비물리적 커패시터(capacitor)인, 기생성 커패시터(parasitic capacitor)가 두 개의 일반적인 도체(conductor) 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 실시 예의 감지 매트릭스에서, 각각의 인접한 두 개의 도전 소자들(110)은 감지 매트릭스의 제 1축 및 제 2축 상의 그것들 사이에 제 1 기생성 커패시터(113)를 유도하는데, 이는 원래의 상호 독립적인 도전 소자들(110)이 제 1 기생성 커패시터(113)의 효과에 기인하여 연결된 망상 모드(reticular mode)를 형성하도록 한다. 다른 한편으로는, 각각의 도전 소자들(110)은 접지용 제 2 기생성 커패시터(114)를 더 유도할 것이다.
그 외에, 도전 소자들(110)의 재료는 인듐 주석 산화물(Indum Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indum Zinc Oxide, IZO), 갈륨 아연 산화물(Gallium Zinc Oxide, GZO), 전기전도성 폴리머, 탄소 나노튜브 기반 박막(carbon nanotube-based thin film, CNT), 인듐 주석 산화물 나노입자, 나노와이어, 수산화마그네슘: 탄소, 그라핀(Graphene), 혹은 산화 아연(zinc oxide)을 포함할 수 있다. 게다가, 본 발명의 도전 소자들(110)의 형태는 마름모꼴형으로서 디자인되며; 원형, 계란형, 다각형, 혹은 십자와 같은 다른 형태들도 또한 적용될 수 있다. 도전 소자들(110)의 재료 혹은 형태들은 본 발명에 의해 한정하지 않는다.
입력 버스(111)는 감지 매트릭스의 제 1축(X축과 같이)의 일 단에 전기적으로 연결된다. 출력 버스(112)는 감지 매트릭스의 제 1축(X축과 같이)의 다른 단에 전기적으로 연결되며 감지 매트릭스의 제 2축(Y축과 같이)의 일 단에 전기적으로 연결된다. 따라서, 실시 예의 감지 매트릭스는 두 번째 구동-감지 작동에 적용될 수 있다. 도 3을 참조하면, 본 실시 예의 감지 매트릭스는 5*4 매트릭스로 단순화된다. 다시 말해서, 입력 버스(111)는 도전 소자들(110)의 연결에 의해 형성된 제 1축 상의 네 개의 도전 소자 그룹의 일 단들에 각각 전기적으로 연결되는 네 개의 와이어 채널을 포함한다. 출력 버스(112)는 도전 소자들(110)의 연결에 의해 형성된 제 1축 상의 네 개의 도전 소자 그룹의 일 단들 및 도전 소자들(110)의 연결에 의해 형성된 제 2축 상의 다섯 개의 도전 소자 그룹의 일 단들에 각각 전기적으로 연결되는 아홉 개의 와이어 채널을 포함한다.
다른 실시 예에서, 입력 버스(111)는 또한 감지 매트릭스의 제 2축의 다른 단에 전기적으로 더 연결될 수 있는데, 이는 감지 매트릭스가 세 번째 구동-감지 작동에 적용하도록 한다.
제어 유닛(12)은 입력 버스(111) 및 출력 버스(112)에 전기적으로 연결된다. 제어 유닛(12)은 구동 신호(Drive_Sig)를 입력 버스(111)에 발생시키고 출력 버스(112)를 통하여 적어도 하나의 센스 신호(Sense_Sig)를 수신하도록 사용된다. 더 구체적으로, 제어 유닛(12)은 적어도 두 개의 멀티플렉서(multiplexer, 121, 122)를 포함한다. 멀티플렉서(121)는 센스 신호(Sense_Sig)를 입력 버스(111)의 서로 다른 와이어 채널에 순서대로 스위칭하고 출력하기 위하여 입력 버스(111)에 전기적으로 연결되며 다른 멀티플렉서(122)는 순서대로 출력 버스(112)의 서로 다른 와이어 채널에 의해 전송된 센스 신호(Sense_Sig)를 스위칭하고 수신하기 위하여 출력 버스(112)에 전기적으로 연결된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 용량성 터치 패널의 단면도를 개략적으로 도시한다. 도 4는 또한 기판(10) 및 도전 소자들(110) 사이의 스택 관계(stack relationship)를 도시한다. 도 4에 도시된 것과 같이, 도전 소자들(110)에 의해 배열되고 형성되는 감지 매트릭스는 기판(10)의 상부 표면의 동일한 평면상에 직접 배열된다. 따라서, 용량성 터치 패널(1)의 단순화된 구조 하에서, 본 발명의 실시 예는 단층 감지 매트릭스를 통한 제 1축 및 제 2축 상의 신호 변화를 획득할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 접촉 센서(11)의 작동을 더 설명하기 위하여, 도 3의 구조를 기초로 하여 도 5를 참조한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 접촉 센서의 기생성 커패시터 세트의 등가 회로를 도시한다. 도 5에 도시된 것과 같이, 감지 매트릭스 내에 형성된 각각의 제 1 기생성 커패시터(113)는 저항-커패시터(Register-capacitor, 이하 RC로 표기함) 직렬 회로와 동등하며(equivalent) 각각의 제 2 기생성 커패시터는 RC 병렬 회로와 동등하다.
또 다른 실시 예에서, 제어 유닛(12)은 10M㎐의 구동 신호(Drive_Sig)를 입력 버스(111)에 발생시키며 따라서 접촉 센서(11)는 10M㎐의 사용 주파수(working frequency) 하에서 작동하는데, 상기 구동 신호(Drive_Sig)의 주파수는 신호의 침투 능력을 결정한다. 그것은 제한 없이 실제 적용에 따라 디자인될 수 있다.
접촉점이 존재하지 않는 상태에서, 제 1 기생성 커패시터(113)와 상응하는 RC 직렬 회로는 예를 들면, 1pF의 커패시터로 직렬로 연결하는 50Ω의 레지스터(resister)일 수 있다. 제 2 기생성 커패시터(114)와 상응하는 RC 병렬 회로는 예를 들면, 1pF의 커패시터로 병렬로 연결하는 100Ω의 레지스터일 수 있다. 사용자가 적어도 하나의 접촉점을 발생시키기 위하여 접촉 작용을 실행할 때, 접촉점과 그것의 주위 영역에 상응하는 제 1 기생성 커패시터(113) 및 제 2 기생성 커패시터(114)의 전하는 동등한 용량 값이 감소하기 위하여 흡수될 것이다. 모의 데이터에 따라, 접촉점에 상응하는 제 1 기생성 커패시터(113) 및 제 2 기생성 커패시터(114)의 동등한 용량 값은 1pF로부터 약 0.8pF로 감소할 것이다. 접촉점으로부터의 거리가 멀어질수록, 더 적은 전하가 흡수될 것이며 동등한 용량 값 감소의 정도는 더 적을 것이다. 실제 용량 값의 변화는 환경 요인의 영향에 기인한 에러(error)에 제한을 받을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 위의 설명에 따라, 접촉 전후에 감지 매트릭스의 모든 행(row) 및 열(column)의 전압 변화를 탐지함으로써 최대 전압을 갖는 적어도 하나의 행 및 하나의 열이 획득될 수 있다. 따라서, 접촉점은 최대 변화를 갖는 행 및 열의 교차를 계산함으로써 탐지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 센서의 신호 변화의 개략도이다. 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 X축(행) 상의 감지 매트릭스의 일 단은 구동 신호(Drive_Sig)의 입력을 수신하기 위하여 사용된다. Y축(열) 상의 감지 매트릭스의 일 단 및 X축 상의 감지 매트릭스의 다른 단은 센스 신호들(Sense_Sig1, Sense_Sig2) 각각을 출력하기 위하여 사용된다. 게다가, 실시 예는 제 1 감지 열(Col1), 제 2 감지 열(Col2), 제 3 감지 열(Col3), 제 1 감지 행(Row1), 제 2 감지 행(Row2), 및 제 3 감지 행(Row3)을 갖는 M*N 감지 매트릭스를 사용하는 가정하의 신호 변화의 차이를 나타낸다.
우선, 다음의 테이블 1에 도시된 것과 같이 서로 다른 열들 사이의 센스 신호(Sense_Sig1)의 비교에 의해 설명될 것이다. 실시 예의 구동 신호(Drive_Sig)는 도 6의 왼쪽 면으로부터 감지 매트릭스로 들어가며 신호 감쇄(signal attenuation)의 전기적 원리를 기초로 하여, 제 1 감지 열(Col1), 제 2 감지 열(Col2), 및 제 3 감지 열(Col3)의 신호 감쇄량은 점점 더 커진다. 접촉점이 발생되지 않은 상태에서, 측정된 신호량은 대략 -32dBm, -35dBm, 및 -41dBm로 추정된다. 특정 접촉점이 발생될 때, 제 1 감지 열(Col1), 제 2 감지 열(Col2), 및 제 3 감지 열(Col3)에서 측정된 신호량은 각각 -33dBm, -44dBm, 및 -44dBm로 감쇄된다. 그것에 의해, 접촉점이 발생된 전후에 제 1 감지 열(Col1), 제 2 감지 열(Col2), 및 제 3 감지 열(Col3)의 신호 변화(감쇄량)가 획득될 수 있는데, 상기 제 2 감지 열(Col2)의 신호 변화가 가장 크다.
Figure pat00001

다른 한편으로, 서로 다른 행들 사이의 센스 신호(Sense_Sig2)의 비교에 의해 설명될 것이다. 유사하게, 구동 신호(Drive_Sig)는 다음의 테이블 2에 도시된 것과 같이, 도 6의 왼쪽 면으로부터 감지 매트릭스로 들어간다. 이론적으로, 제 1 감지 행(Row1), 제 2 감지 행(Row2), 및 제 3 감지 행(Row3)의 신호 감쇄량은 접촉점이 발생되지 않은 상태에서 동일할 것이며, 여기서의 양은 -34dBm이다. 접촉점이 발생될 때, 제 1 감지 행(Row1), 제 2 감지 행(Row2), 및 제 3 감지 행(Row3)에서 측정된 신호량은 각각 -33dBm, -44dBm, 및 -44dBm로 추정된다. 그것에 의해, 접촉점이 발생된 전후에 제 1 감지 행(Row1), 제 2 감지 행(Row2), 및 제 3 감지 행(Row3)의 신호 변화가 획득될 수 있는데, 상기 제 2 감지 행(Row2)의 신호 변화가 가장 크다.
Figure pat00002

따라서, 모든 행 및 열들의 신호 변화와 함께, 실제 접촉점(도 6에서 원형의 점선)은 또한 최대 변화를 갖는 제 2 감지 열(Col2) 및 제 2 감지 행(Row)의 교차를 계산함으로써 탐지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 첫 번째 실시 예에 따른 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법의 플로차트이다. 도시된 것과 같이, 뒤따르는 과정을 위한 지지 기반으로서 사용되는 기판을 제공하는 단계(S701); 기판의 표면상에 도전 막을 코팅하는 단계(S703);를 포함하는, 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법이 본 실시 예에 제공되며, 상기 기판의 상부 표면 혹은 하부 표면상에 코팅하는 단계는 제한 없이 실제 디자인에 따라 결정될 수 있다. 도전 막의 재료는 예를 들면, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 갈륨 아연 산화물, 전기전도성 폴리머, 탄소 나노튜브 기반 박막, 인듐 주석 산화물 나노입자, 나노와이어, 수산화마그네슘: 탄소, 그라핀, 혹은 산화 아연을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
다음으로, 방법은 복수의 도전 소자의 배열에 의해 감지 매트릭스를 형성하기 위하여 도전 막을 패터닝(patterning)하는 단계(S705)를 더 포함한다. 통상의 지식을 가진 자들은 도전 막을 패터닝하는 과정이 대략 이른바 포토 프로세스(photo process)인, 베이킹(baking), 포토마스크 정렬(photomask alignment), 노출, 현상 및 에칭(etching) 등을 포함한다는 것을 알고 있으며, 따라서 이로써 더 이상의 상세한 설명은 하지 않는다. 본 발명은 일단 필요로 하는 감지 매트릭스의 구조를 달성하기 위하여 단층 도전 막 상의 패터닝 과정을 실행한다.
그 후에, 감지 매트릭스의 제 1축의 일 단에 전기적으로 연결되는 입력 버스를 설정하는 단계(S707), 및 감지 매트릭스의 제 1축의 다른 단과 감지 매트릭스의 제 2축의 일 단에 전기적으로 연결되는 출력 버스를 설정하는 단계(S709)에 의해 뒤따르는 금속 와이어링(wiring) 과정이 계속될 수 있는데, 상기 S707 단계 및 S709 단계의 순서는 실제 필요로 하는 과정에 따라 바뀔 수 있거나 조절될 수 있으며, 본 발명을 한정하도록 사용되지는 않는다.
부수적으로, S703 단계 내지 S709 단계는 기판상의 접촉 센서를 만들기 위한 과정을 도시한다.
끝으로, 방법은 입력 버스 및 출력 버스에 전기적으로 연결되는 제어 유닛을 설정하는 단계(S711)를 더 포함하는데, 상기 제어 유닛은 예를 들면, 프린트 기판(printed board) 혹은 연성 회로 기판(flexible circuit board) 상에서 만들어질 수 있으며 그리고 나서 입력 버스 및 출력 버스에 전기적으로 연결된다. 그렇게 함으로써, 본 발명에 따른 용량성 터치 패널의 제조가 종료될 수 있다.
도 8은 본 발명의 두 번째 실시 예에 따른 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법의 플로차트이다. 본 실시 예의 플로차트 및 첫 번째 실시 예의 플로차트의 차이는 기판을 제공하는 단계(S801) 후에, 본 실시 예에 따른 도전 소자들의 배열에 의해 감지 매트릭스를 형성하기 위하여 도전 소자들이 프린팅 기술로 기판의 표면(상부 표면 혹은 하부 표면) 상에 직접 프린트되는 단계(S803)에 있다. 그렇게 함으로써, 본 실시 예에서 필요로 하는 과정이 첫 번째 실시 예보다 더 단순화된다.
S805 단계부터 S809 단계까지의 뒤따르는 단계는 입력 버스, 출력 버스를 설정하기 위한 금속 와이어링 단계, 및 제어 유닛을 설정하기 위한 단계이며, 따라서 여기서 더 이상의 상세한 설명은 하지 않는다.
결론적으로, 본 발명은 제조 과정을 줄이고 생산 속도를 가속화하기 위하여 터치 패널의 전체 구조를 효과적으로 단순화할 뿐만 아니라, 생산 비용을 급격히 감소시키고 생산 수율을 증진하기 위하여 재료들의 소비 및 제조 과정의 복잡성을 감소시킬 수 있는, 터치 패널의 구조로서의 감지 매트릭스의 평면 매트릭스 모드를 디자인한다. 그 외에, 본 발명의 용량성 터치 패널은 실제 적용에서 다양한 형태의 디스플레이 스크린과 간단하게 통합될 수 있다.
비록 본 발명이 본 발명을 실행하기 위하여 그것들의 실시 예들 및 최적 모드를 참조하여 설명되었으나, 통상의 지식을 가진 자들에게 첨부된 청구항에 의해 정의되는, 본 발명의 범위에 벗어남이 없이 다양한 변경 및 변형들이 만들어질 수 있다는 것은 자명하다.
1 : 용량성 터치 패널
10: 기판
11 : 접촉 센서
12 : 제어 유닛
80 : 기판
81 : 제 1축 감지 전극
82 : 제 2축 감지 전극
90 : 기판
91 : 제 1축 감지 전극
92 : 제 2축 감지 전극
93 : 절연 재료
110 : 도전 소자
111 : 입력 버스
112 : 출력 버스
113 : 제 1 기생성 커패시터
114 : 제 2 기생성 커패시터
121, 122 : 멀티플렉서
912 : 제 1축 와이어
921 : 제 2축 도전 소자
922 : 제 2축 와이어

Claims (10)

  1. 기판 및 감지 매트릭스의 제 1축과 제 2축의 센스 신호를 발생시키기 위하여 상기 기판의 동일한 표면상에 감지 매트릭스를 형성하도록 배열되는 복수의 도전 소자를 갖는 접촉 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 인접한 도전 소자들은 감지 매트릭스의 제 1축 및 제 2축 상의 그것들 사이에 제 1 기생성 커패시터를 유도하며, 각각의 도전 소자는 접지용 제 2 기생성 커패시터를 더 유도하는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 접촉 센서는:
    상기 감지 매트릭스의 제 1축의 일 단에 전기적으로 연결되는 입력 버스; 및
    상기 감지 매트릭스의 제 2축의 일 단에 전기적으로 연결되는 출력 버스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 출력 버스는 감지 매트릭스의 제 1축의 또 다른 단에 전기적으로 더 연결되는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 입력 버스는 상기 감지 매트릭스의 상기 제 2축의 또 다른 단에 전기적으로 더 연결되는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널.
  6. 제 3항, 4항, 혹은 5항에 있어서, 상기 입력 버스로 구동 신호를 발생시키고 상기 출력 버스를 통하여 센스 신호를 수신하는, 상기 입력 버스 및 상기 출력 버스에 전기적으로 연결되는 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널.
  7. 기판의 표면상에 복수의 도전 소자들을 배열함으로써 감지 매트릭스를 형성하는 단계;
    감지 매트릭스의 제 1축의 일 단에 전기적으로 연결되는 입력 버스를 설정하는 단계; 및
    감지 매트릭스의 제 2축의 일 단에 전기적으로 연결되는 출력 버스를 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 입력 버스 및 상기 출력 버스에 전기적으로 연결되는 제어 유닛을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 감지 매트릭스를 형성하는 단계는:
    상기 기판의 표면상에 도전 막을 코팅하는 단계; 및
    상기 도전 막을 패터닝하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 감지 매트릭스를 형성하는 단계는 프린팅 기술로 상기 기판의 표면상에 상기 도전 소자들을 프린트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법.
KR1020120018536A 2011-02-28 2012-02-23 용량성 터치 패널 및 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법 KR101396442B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161447637P 2011-02-28 2011-02-28
US61/447,637 2011-02-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120098459A true KR20120098459A (ko) 2012-09-05
KR101396442B1 KR101396442B1 (ko) 2014-05-19

Family

ID=45607613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120018536A KR101396442B1 (ko) 2011-02-28 2012-02-23 용량성 터치 패널 및 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120218028A1 (ko)
EP (1) EP2492787B1 (ko)
JP (1) JP5707350B2 (ko)
KR (1) KR101396442B1 (ko)
CN (2) CN102681737B (ko)
TW (2) TWM432088U (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8550991B2 (en) * 2009-03-04 2013-10-08 Dong Sik Nam Touch panel sensor
CN103097993A (zh) * 2010-06-16 2013-05-08 三元St株式会社 触摸面板传感器
KR101969186B1 (ko) * 2010-09-29 2019-04-15 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 터치스크린 패널 센서 필름
TWI475458B (zh) * 2012-09-21 2015-03-01 Wistron Corp 具感測結構之面板及其製造方法
TWI467458B (zh) * 2012-09-21 2015-01-01 Touchplus Information Corp 電容式觸控裝置
TWI552037B (zh) * 2012-12-10 2016-10-01 東元奈米應材股份有限公司 觸控構件及其製造方法
CN104111553B (zh) * 2013-04-22 2017-09-05 瀚宇彩晶股份有限公司 触控液晶面板及其制造方法
WO2014190790A1 (zh) * 2013-05-30 2014-12-04 南昌欧菲光科技有限公司 单层多点式触控导电膜及其制备方法
US9753564B2 (en) * 2013-07-11 2017-09-05 Polymatech Japan Co., Ltd. Touch sensor
US9471190B2 (en) * 2014-04-28 2016-10-18 Novatek Microelectronics Corp. Touch panel module
TWI685778B (zh) * 2018-12-27 2020-02-21 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 觸控感測方法、觸控顯示裝置及資訊處理裝置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5760530A (en) * 1992-12-22 1998-06-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Piezoelectric tactile sensor
US6114862A (en) * 1996-02-14 2000-09-05 Stmicroelectronics, Inc. Capacitive distance sensor
JP4003750B2 (ja) * 2003-04-17 2007-11-07 セイコーエプソン株式会社 静電容量検出装置
GB2428306B (en) * 2005-07-08 2007-09-26 Harald Philipp Two-dimensional capacitive position sensor
JP2007240479A (ja) * 2006-03-13 2007-09-20 Fujikura Ltd 静電容量式位置検出装置
US20070229470A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Warren Snyder Capacitive touch sense device having polygonal shaped sensor elements
CN108563366B (zh) * 2006-06-09 2022-01-25 苹果公司 触摸屏液晶显示器
US7623112B2 (en) * 2006-06-14 2009-11-24 Hannstar Display Corp. Image sensor array and liquid crystal display with sensor elements
TW200844827A (en) * 2007-05-11 2008-11-16 Sense Pad Tech Co Ltd Transparent touch panel device
JP5060845B2 (ja) * 2007-06-27 2012-10-31 株式会社ジャパンディスプレイイースト 画面入力型画像表示装置
CN101458601B (zh) 2007-12-14 2012-03-14 清华大学 触摸屏及显示装置
EP2071438A3 (en) * 2007-12-14 2011-04-27 Tsing Hua University Touch panel and display device using the same
CN101561732B (zh) * 2008-04-18 2012-01-11 义隆电子股份有限公司 以单层传感器实现二维应用的电容式触摸板及其定位方法
US20100059294A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-11 Apple Inc. Bandwidth enhancement for a touch sensor panel
US8941595B2 (en) * 2008-10-01 2015-01-27 Integrated Device Technology, Inc. Alternating, complementary conductive element pattern for multi-touch sensor
TW201015400A (en) * 2008-10-15 2010-04-16 Gamma Optical Co Ltd Touch flat panel display and touch control method
TW201039217A (en) * 2009-04-17 2010-11-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Sensor structure of touch panel and method for determining touch signal generating by sensor structure of touch panel
JP5366051B2 (ja) * 2009-04-20 2013-12-11 株式会社ジャパンディスプレイ 情報入力装置、表示装置
US8587531B2 (en) * 2009-06-10 2013-11-19 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Touch input device
US20110018829A1 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Cypress Semiconductor Corporation Mutual capacitance sensing array
KR101077031B1 (ko) * 2009-08-19 2011-10-26 주식회사 실리콘웍스 데이터 구동회로 및 이를 포함하는 터치스크린 액정표시장치
TWI417624B (zh) * 2009-11-19 2013-12-01 Innolux Display Corp 觸控顯示裝置
US20110169747A1 (en) * 2010-01-09 2011-07-14 Au Optronics Corp. Touch Detection Method
CN101819496B (zh) * 2010-03-22 2012-05-30 苏州瀚瑞微电子有限公司 电容式触摸屏检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI474241B (zh) 2015-02-21
TW201235920A (en) 2012-09-01
EP2492787B1 (en) 2021-01-27
EP2492787A3 (en) 2015-11-18
CN102681737B (zh) 2015-05-13
EP2492787A2 (en) 2012-08-29
US20120218028A1 (en) 2012-08-30
JP5707350B2 (ja) 2015-04-30
KR101396442B1 (ko) 2014-05-19
TWM432088U (en) 2012-06-21
CN202486762U (zh) 2012-10-10
CN102681737A (zh) 2012-09-19
JP2012181837A (ja) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101396442B1 (ko) 용량성 터치 패널 및 용량성 터치 패널을 제조하기 위한 방법
JP5753084B2 (ja) 複合電極の製造方法
KR101729604B1 (ko) 정전용량식 터치패널
TWI387908B (zh) 物體位置偵測裝置與方法及應用該物體位置偵測裝置之影像顯示系統
JP5420709B2 (ja) タッチパネルの電極構造、その方法およびタッチパネル
US9582108B2 (en) Touch input device and touch detecting method
TW201706803A (zh) 觸壓式三維信號輸入裝置及多功能觸控面板
JP2008217784A (ja) タッチパネル
CN102193693A (zh) 触控面板及其差动辨识方法
JP5487240B2 (ja) 静電容量式タッチパネルの導電模様構造、およびその構成方法
TW201337678A (zh) 觸控面板之電極圖案及其製造方法
TW201113583A (en) Capacitive touch panel
WO2012115685A1 (en) Single layer touch sensor
CN205540674U (zh) 触摸输入装置
TWI534669B (zh) 觸控面板及其觸控電極結構
TW201525792A (zh) 觸控面板結構及其製造方法
KR20140083219A (ko) 터치 센싱 장치 및 그 제조 방법
TW432088B (en) Process for making terminally functionalized polymers using protected functional initiator
TWI727465B (zh) 觸控結構及觸控顯示裝置
KR101741744B1 (ko) 터치 패널의 전극 형성 방법
KR20140052319A (ko) 터치 패널 및 제조 방법
KR20100008133A (ko) 저항막 방식의 멀티 터치 패널

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170307

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180418

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190314

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200312

Year of fee payment: 7