KR20130102100A - 단일 축 용량성 멀티터치 패널, 시스템 및 방법 - Google Patents

단일 축 용량성 멀티터치 패널, 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130102100A
KR20130102100A KR1020137014970A KR20137014970A KR20130102100A KR 20130102100 A KR20130102100 A KR 20130102100A KR 1020137014970 A KR1020137014970 A KR 1020137014970A KR 20137014970 A KR20137014970 A KR 20137014970A KR 20130102100 A KR20130102100 A KR 20130102100A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch
conductive line
signal
touch panel
conductive lines
Prior art date
Application number
KR1020137014970A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101503196B1 (ko
Inventor
고칼프 베이라모글루
Original Assignee
티피케이 터치 솔루션즈 (씨아먼) 인코포레이티드
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 솔루션즈 (씨아먼) 인코포레이티드 filed Critical 티피케이 터치 솔루션즈 (씨아먼) 인코포레이티드
Publication of KR20130102100A publication Critical patent/KR20130102100A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101503196B1 publication Critical patent/KR101503196B1/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
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/048—Indexing scheme relating to G06F3/048
    • G06F2203/04808—Several contacts: gestures triggering a specific function, e.g. scrolling, zooming, right-click, when the user establishes several contacts with the surface simultaneously; e.g. using several fingers or a combination of fingers and pen

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)

Abstract

본 발명은 단일 축 용량성 멀티터치 패널, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 멀티터치 패널은 기판, 및 기판의 일측면에 형성된 일부 도전 선을 포함하고, 도전 선은 단일 축을 따라 배열된다. 교류 신호를 생성하는 구동 회로는 멀티터치 패널의 도전 선에 작용적으로 결합되고, 터치 위치를 결정하기 위해 교류 신호에 따른 출력 신호를 수신하는 측정 회로는 멀티터치 패널의 도전 선에 작용적으로 결합된다.

Description

단일 축 용량성 멀티터치 패널, 시스템 및 방법{SINGLE-AXIS CAPACITIVE MULTI-TOUCH PANEL, SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 일반적으로 터치 패널에 관한 것으로, 특히 단일 축 용량성 멀티터치 패널, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
터치스크린 디스플레이는 휴대용 및 핸드헬드 전자 장치와 같은 전자 장치에서 널리 사용되어 왔다. 터치스크린 디스플레이는 감지 기술과 디스플레이 기술을 통합한다. 액정 디스플레이(LCD) 개발이 진행됨에 따라서 LCD와 감지 기술의 집적이 더욱 촉진되고 있다.
용량성 터치 패널은 하나의 일반적인 유형의 터치 패널 기술이다. 용량성 터치 패널은 터치 위치를 검출하기 위해 용량 결합 효과에 기초를 둔 용량 감지 기술을 활용한다. 손가락으로 용량 터치 패널의 표면을 터치할 때 커패시턴스의 변화가 검출될 수 있다. 그 검출은 자기 커패시턴스 또는 상호 커패시턴스에 기초한 것일 수 있다. 자기 커패시턴스 시스템 및 상호 커패시턴스 시스템 둘 다에서, 멀티터치 패널의 전극은 터치 위치를 결정하기 위해 2개의 축으로 제조된다.
자기 커패시턴스 터치 패널은 전극과 GND 간의 자기 커패시턴스에 기초하여 동작한다. 2-축 터치 패널에는 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 도전성 물질로 된 측면 전극과 세로 전극이 있다. 검출은 측면 전극과 GND 간의 자기 커패시턴스 및 세로 전극과 GND 간의 자기 커패시턴스에 기초를 둔다. 측면 전극 및 세로 전극에 관한 자기 커패시턴스 변화는 터치 지점을 결정하기 위해 터치 전 및 후에 검출된다.
상호 커패시턴스 터치 패널은 2개의 축의 좌표계에서 측면 전극과 세로 전극 사이와 같이 서로 다른 축 전극 사이의 자기 커패시턴스에 기초하여 동작한다. 예를 들면, 손가락에 의한 터치는 터치 지점에서 용량 결합에 영향을 주고, 그에 따라서 그 상호 커패시턴스을 변화시킬 것이다. 터치 지점을 결정함에 있어서, 측면 전극은 신호에 의해 구동되고 세로 전극에서의 응답이 감지된다.
도 1a는 종래의 터치 패널의 개략적 상면도이고, 도 1b는 도 1a의 절개선 1B-1B'를 따라 취한 단면도이다. 구체적으로, 측면 전극(12)이 기판(10)의 상부 표면에 형성되고, 세로 전극(14)이 기판(10)의 하부 표면에 형성된다.
도 1c는 다른 종래의 터치 패널의 개략적 상면도이고, 도 1d는 도 1c의 절개선 1D-1D'를 따라 취한 단면도이다. 구체적으로, 측면 전극(12)이 기판(10)의 일측(예를 들면, 상부 표면)에 형성되고, 세로 전극(14)이 기판(10)의 동일 측면(예를 들면, 상부 표면)에서 측면 전극(12) 위에 형성된다. 측면 전극(12)과 세로 전극(14) 사이의 교차점에 별도의 절연 영역(13)이 추가로 형성되어 측면 전극(12)과 세로 전극(14)이 단락 회로를 생성하지 않도록 각각 절연을 제공한다.
자기 커패시턴스 터치 패널과 상호 커패시턴스 터치 패널 둘 다에서, 전극들은 터치 위치를 결정하기 위해 데카르트 좌표계 또는 극 좌표계와 같은 2개의 축으로 제조된다. 그러나, 2개의 축을 사용하면 그 제조 공정이 복잡하다. 예를 들어서 도 1a에 도시된 터치 패널과 관련해서, 측면 전극(12)과 세로 전극(14)을 각각 제조하기 위해 2개의 ITO 층을 형성할 필요가 있다. 도 1c에 도시된 터치 패널과 관련해서, 각 축에 있는 도전 선들이 단락 회로를 생성하지 않도록 교차점 절연 영역(13)을 제조하기 위해 추가의 절연층을 형성할 필요가 있다.
종래의 터치 패널은 복수의 물체가 터치 패널의 표면상에 동시에 존재하는 경우에도 단일 터치 위치만을 보고하도록 설계된다. 가끔, 모든 동시 터치 지점의 평균이 최상으로 결정되고, 터치 지점들 중의 어딘가에 드는 단일 지점이 보고된다. 터치 패널의 적용성을 확대하기 위해, 멀티터치 패널은 2개 이상의 터치 지점을 동시에 인식 또는 보고하는 기능을 제공하도록 성장하는 추세에 있다.
종래의 터치 패널이 제조 공정이 복잡하다거나, 복수의 터치 지점을 동시에 등록하지 못한다는 이유 때문에, 단순한 구조를 가지며 단순한 제조 공정을 요구하는 신규의 멀티터치 패널을 제공할 필요성이 발생한다.
전술한 사항에 비추어, 본 발명의 실시형태는 단일 층 및 단일 축 전극을 사용하여 멀티터치 패널의 제조 공정을 단순화한 단일 축 용량성 멀티터치 패널, 시스템 및 방법을 제공한다. 동일한 도전 선 상에서의 복수의 터치가 검출될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 멀티터치 패널은 기판, 및 기판의 일 측면에 형성된 다수의 도전 선을 포함하고, 상기 도전 선들은 단일 축을 따라 배열된다. 각각의 도전 선은 교류 신호를 수신하도록 작용적으로 결합되고, 교류 신호에 따른 출력 신호를 측정하여 터치 위치를 결정한다.
다른 실시형태에 따르면, 단일 축 용량성 멀티터치 시스템은 멀티터치 패널과 구동 회로와 측정 회로를 포함한다. 멀티터치 패널은 기판, 및 기판의 일 측면에 형성된 다수의 도전 선을 포함하고, 여기에서 도전 선들은 단일 축을 따라 배열된다. 교류 신호를 생성하기 위한 구동 회로는 멀티터치 패널의 도전 선에 작용적으로 결합된다. 터치 위치를 결정하기 위해 교류 신호에 따라 출력 신호를 수신하는 측정 회로는 멀티터치 패널의 도전 선에 작용적으로 결합된다.
또 다른 실시형태에 따르면, 단일 축 용량성 멀티터치 방법은 하기의 동작을 수행한다. 각각의 주파수를 가진 교류 신호가 제공되고, 이어서 전자기장을 발생하도록 교류 신호에 의해 다수의 도전 선을 차례로 구동한다. 출력 신호는 도전 선으로부터 수신된다. 도전 선의 전달 함수의 특성은 교류 신호와 출력 신호에 따라 결정되고, 이로써 도전 선의 터치 지점을 결정한다.
본 발명의 구조 및 제조 방법의 많은 양태는 이하의 도면을 참조하면 더 잘 이해할 수 있다. 도면 내의 컴포넌트들은 정확한 축척으로 된 것이 아니고, 그 대신에 본 발명의 원리를 명확히 나타내는 데에 초점을 둔 것이다. 더욱이, 도면에서 동일한 참조 번호는 도면 전체에 걸쳐서 대응하는 부분을 표시한다.
도 1a는 종래의 터치 패널의 개략적인 상면도이다.
도 1b는 도 1a의 절개선 1B-1B'를 따라 취한 단면도이다.
도 1c는 다른 종래의 터치 패널의 개략적인 상면도이다.
도 1d는 도 1c의 절개선 1D-1D'를 따라 취한 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 단일 축 용량성 멀티터치 시스템을 보인 개략도이다.
도 2b는 도 2a의 절개선 2B-2B'를 따라 취한 단면도이다.
도 2c는 터치스크린의 단면도이다.
도 2d 내지 도 2f는 기판에 형성된 일부 예시적인 도전 선을 보인 것이다.
도 3은 도 2a/2b의 도전 선 중의 하나의 전기적 등가 회로도이다.
도 4a는 2개의 노드가 터치된 후에 하나의 도전 선의 전기적 등가 회로도이다.
도 4b는 3개의 노드가 터치된 후에 하나의 도전 선의 전기적 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 단일 축 용량성 멀티터치 시스템을 운용하는 방법을 보인 흐름도이다.
도 6은 도 2a/2b의 멀티터치 시스템의 예시적인 실시형태를 보인 도이다.
본 발명의 상세한 설명이 이하의 실시형태에서 논의될 것이지만, 이 실시형태들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않고, 다른 응용을 위해 적응될 수 있다. 도면들이 구체적으로 도시되지만, 도시된 컴포넌트의 수는 컴포넌트의 수를 명확히 제한하는 경우를 제외하고, 도시된 것보다 더 많거나 더 적을 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 단일 축 용량성 멀티터치 시스템(2)을 보인 개략도이다. 도 2b는 도 2a의 절개선 2B-2B'를 따라 취한 단면도이다. 단일 축 용량성 멀티터치 시스템(간단히 멀티터치 시스템이라고 한다)(2)은 2개 이상의 터치 지점을 동시에 인식 또는 보고할 수 있다. 도 2c에 도시된 것처럼, 멀티터치 시스템(2)은 예를 들면 액정 디스플레이(LCD)의 전면에 멀티터치 시스템(2)을 배치함으로써 터치스크린 디스플레이를 형성하도록 LCD와 같은 디스플레이(26)와 통합될 수 있다. 예를 들면 유리 또는 아크릴로 이루어진 커버(28)는 멀티터치 시스템(2) 위에 배치되어 터치 표면으로서 작용할 수 있다. 커버(28), 멀티터치 시스템(2) 및 디스플레이(26)는 예를 들면 투명 접착제를 이용하여 함께 접착될 수 있다. 결과적인 터치스크린 디스플레이는 컴퓨터 등의 호스트 장치와 추가로 통합될 수 있다.
실시형태에 있어서, 멀티터치 시스템(2)은 단일 축 용량성 멀티터치 패널(간단히 멀티터치 패널이라고 한다)(20), 멀티터치 패널(20)의 입력 노드(204)에 작용적으로 결합된 구동 회로(22), 및 멀티터치 패널(20)의 출력 노드(206)에 작용적으로 결합된 측정 회로(24)를 포함한다. 구체적으로, 멀티터치 패널(20)은 기판(200), 및 기판(200)의 일 측면(예를 들면, 하부면 또는 상부면) 상에 형성된 다수의 세장형(elongated) 도전 선(또는 전극)(202)을 기본적으로 포함한다. 기판(200)은 투명 기판일 수 있지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 설명의 목적상, 5개의 도전 선이 도시되어 있지만, 도전 선의 수는 특수한 필요조건 및 응용에 따라서 구체적으로 설계될 수 있다. 기판(200)은 유리, 플라스틱 등으로 제조될 수 있고, 이들로 제한되는 것은 아니다. 도전 선(202)은 전기적으로 도전성이고 광학적으로 투명한 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 안티몬 주석 산화물(ATO)과 같은 투명 도전성 물질로 제조될 수 있다. 도전 선(202)은 단일 축을 따라 배열된다. 실시형태에 있어서, 도전 선(202)은 교차되지 않고 서로로부터 공간적으로 이격되며, 서로 평행한 것이 바람직하다. 비록 직선으로 도시되어 있지만, 이 기술에 숙련된 사람이라면 각 도전 선(202)의 형상(예를 들면, 폭)은 저항 또는 인덕턴스와 같은 전기적 특성을 변화시키기 위해 도전 선(202)을 따라 변화될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 2d 내지 도 2f는 기판(200)에 형성된 일부 예시적인 도전 선(202)을 보인 것이다. 도시된 것처럼, 도전 선(202)은 다이아몬드형, 원형 또는 사각형과 같이 상이한 형상으로 될 수 있다.
도전 선(202)의 단일면 패턴은 예를 들면 기판(200)의 바닥 표면에서 먼저 도전층을 진공 스퍼터링함으로써 제조될 수 있다. 이어서, 포토레지스트 층이 도전 층에 도포되고, 포토레지스트 층은 그 다음에 패턴화 포토마스크에 의해 덮여지며, 그 다음에 자외선(UV)에 노출시켜서 포토레지스트 층을 현상하여 도전 층의 영역들을 노출시킨다. 노출된 영역을 에칭한 후, 도전 선 또는 전극(202)이 그에 따라서 도전 층에 형성되고, 이어서 잔류 포토레지스트가 도전 층에서 제거된다.
구동 회로(22)와 측정 회로(24)는 기판(200)의 주변 모서리에 형성될 수 있다. 대안적으로, 구동 회로(22)와 측정 회로(24)는 예를 들면 가요성 인쇄 회로 기판을 통하여 기판(200)에 작용적으로 결합될 수 있다.
구동 회로(22)는 멀티터치 패널(20)의 도전 선(202)에 입력 신호를 제공한다. 입력 신호는 교류 신호이다. 각각의 도전 선(202)은 그 도전 선을 통하여 흐르는 전류에 대하여 고유 저항을 갖는다. 도전 선(202)은 교류 전류가 도전 선(202)을 통하여 흐를 때 전자기장을 발생한다. 이 전자기장 발생은 인덕턴스를 생성하고, 이때 도전 선의 유도 리액턴스는 교류 신호의 변화하는 주파수에 따라 변화한다. 만일 커패시턴스가 도전 선의 임의 지점에서 도입되면, 인덕턴스, 저항 및 커패시턴스의 조합은 필터를 형성할 것이다.
도 3은 도 2a/2b의 도전 선(202) 중의 하나의 전기적 등가 회로를 보인 것이다. 도면에 도시된 것처럼, 도전 선(202)은 다수의 세그멘트를 가진 RL 상호접속 선으로서 모델링될 수 있다. 각 세그멘트는 2개의 이웃하는 노드(208) 사이에, 입력 노드(204)와 그 이웃 노드(208) 사이에, 또는 출력 노드(206)와 그 이웃 노드(208) 사이에 저항기(R)와 인덕터(L)를 직렬로 포함한다. 실시형태에 있어서, 도전 선(202)의 세그멘트의 수는 터치 지점(예를 들면, 노드(208))의 수에 대응한다.
도 4a는 2개의 노드(208)가 예를 들면 손가락에 의해 터치된 후에 하나의 도전 선(202)의 전기적 등가 회로를 보인 것이다. 커패시턴스(C1)와 커패시턴스(C2)는 활성화된 도전 선(202)을 따라 전자기장과 손가락 사이의 상호작용에 기인하여 각각 도입된다. 커패시턴스(C1)는 터치될 노드(208)와 접지 사이에 전기적으로 결합된 제1 커패시터(C1)로서 모델링되고, 다른 커패시턴스(C2)는 터치될 노드(208)와 접지 사이에 전기적으로 결합된 제2 커패시터(C2)로서 모델링된다. 따라서, 저항기(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C1/C2)는 입력 노드(204)에 입력되는 입력 신호(구동 회로(22)에 의해 제공됨)의 특성을 변화시킬 수 있는 필터를 형성한다. 터치 지점의 위치는 그 다음에 측정 회로(24)에 의해 출력 노드(206)에서 응답 특성(예를 들면, 필터 계수)을 분석함으로써 결정될 수 있다.
도 4b는 3개의 노드(208)가 예를 들면 손가락에 의해 터치된 후에 하나의 도전 선(202)의 다른 전기적 등가 회로를 보인 것이다. 커패시턴스(C1), 커패시턴스(C2) 및 커패시턴스(C3)는 활성화된 도전 선(202)을 따라 전자기장과 손가락 사이의 상호작용에 기인하여 각각 도입된다. 커패시턴스(C1, C2, C3)는 각각 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2) 및 제3 커패시터(C3)로서 모델링된다. 그러므로, 저항기(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C1/C2/C3)는 입력 노드(204)에 공급되는 입력 신호의 특성을 변화시킬 수 있는 필터를 형성한다. 그 다음에 터치 지점의 위치가 출력 노드(206)에서 응답 특성을 분석함으로써 결정될 수 있다. 도 4a에 도시된 이중 터치를 가진 결과적인 필터는 예를 들면 별도의 필터 계수를 가진 도 4b에 도시된 삼중 터치를 가진 결과적인 필터와 다르다는 점에 특히 주목한다.
구체적으로 말해서, 단일 터치는 도전 선(202)의 전달 함수를 2차 함수로 만들 것이다. 이중 터치는 도전 선(202)의 전달 함수를 4차 함수로 만들 것이다. 삼중 터치는 도전 선(202)의 전달 함수를 6차 함수로 만들 것이다. 이러한 전달 함수가 입력 신호를 다른 방식으로 변경하기 때문에, 터치 지점의 수 및 그들의 대응하는 위치는 입력 신호의 주어진 특성 및 출력 신호의 측정된 특성에 따라 결정될 수 있다.
예를 들면, 도 4b에 도시된 등가 회로와 관련하여 살펴보면, 커패시턴스가 각각 도입되는 3개의 터치 지점이 있다. 따라서, 부전달 함수(sub-transfer function)(H1, H2 또는 H3)가 각각의 도입된 커패시터(C1, C2 또는 C3)와 연합하여 발생된다. 그러므로, 전체 도전 선(202)의 전체 전달 함수(H)는 3개의 부전달 함수(H1, H2, H3)를 곱함으로써 얻어질 수 있다. 구체적으로, 부전달 함수(H1, H2, H3)와 전체 전달 함수(H)는 다음과 같이 유도될 수 있다.
Figure pct00001
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 단일 축 용량성 멀티터치 시스템(2)(도 2a)을 운용하는 방법을 보인 흐름도이다. 구체적으로, 단계 51에서, 입력 신호가 구동 회로(22)에 의해 제공되고, 그 다음에 입력 노드(204)에서 멀티터치 패널(20)을 구동하기 위해 사용된다. 입력 신호는 교류(AC) 신호가 바람직하다. 도 6은 멀티터치 시스템(2)의 예시적인 실시형태를 보인 것이다. 구체적으로, 구동 회로(22)는 필요한 입력 신호를 발생하도록 구성된 신호원(220)을 포함한다. 발생된 입력 신호는 그 다음에 역다중화기(Demux)(222)에 의해 역다중화되고, 역다중화기(222)는 입력 신호를 한번에 하나의 도전 선(202)에 전송한다. 이어서, 전송된(즉, 역다중화된) 입력 신호는 도전 선(202)을 차례로 구동하기 위해 사용된다(단계 52). 전술한 바와 같이, 각 도전 선(202)은 특정 저항 및 특정 인덕턴스를 갖는다. 도전 선(202)의 유도 리액턴스는 도전 선(202)에 인가된 입력 신호의 주파수에 따라 변할 것이다. 도전 선(202)의 형상은 저항 및 유도 리액턴스에 영향을 줄 수 있다. 예를 들면, 곡선의 도전 선(202)은 직선의 도전 선(202)보다 더 높은 저항 및 유도 리액턴스를 갖는다. 구체적으로 말하면, 도선 선은 교류가 흐를 때 전자기장을 발생한다. 전자기장 발생은 인덕턴스를 생성하고, 이때 도전 선의 유도 리액턴스는 변화하는 주파수에 따라 변한다. 만일 손가락 등의 물체가 도전 선(202)에 터치하고 터치의 결과로서 커패시턴스를 도입하면, 인덕턴스, 저항 및 커패시턴스의 조합은 입력 신호의 특성을 변화시키는 필터를 형성할 것이다.
그 후, 단계 53에서, 출력 신호가 측정 회로(24)에 의해 수신된다. 도 6에 도시된 예시적인 실시형태에서, 측정 회로(24)는 한번에 하나의 도전 선(202)으로부터 출력 신호를 수신하여 통과시키도록 구성된 다중화기(Mux)(240)를 포함한다. 측정 회로(24)는 구동 회로(22)와 동기하여 과도 응답을 측정하도록 구성된 제어기(242)를 또한 포함한다. 도전 선(202)의 양단부, 즉 입력 노드(204)와 출력 노드(206)에서의 신호 특성에 기초하여, 제어기(242)는 도전 선(202)의 전달 함수의 특성(예를 들면, 필터 계수)을 결정할 수 있다(단계 54). 이것은 그 다음에 도전 선(202)에서 터치 지점의 결정으로 유도된다. 도전 선의 양단부에서 신호 특성을 알면, 커패시턴스의 위치를 결정할 수 있다. 따라서, 동일한 도전 선에서의 복수의 터치를 또한 검출할 수 있다.
구체적으로 말해서, 실시형태의 도전 선(202)의 전달 함수의 계수는 예를 들면 왕(Wang)에 의해 "RLC 상호 접속 및 전송 선로에 대하여 폐쇄 형태에 의한 상태 공간 모델 및 회귀 알고리즘에 의한 전달 함수 발생 방법, 및 그들의 모델 감소 및 시뮬레이션"(Methods to Generate State Space Models by Closed Forms and Transfer Functions by Recursive Algorithms for RLC Interconnect and Transmission Line and Their Model Reduction and Simulation)의 명칭으로 허여된 미국 특허 제7,251,791호에 개시된 방법에 따라 얻어질 수 있다. 상기 특허의 전체 내용은 여기에서의 인용에 의해 본원에 통합된다. 개시된 방법 및 모델에 따르면, 도전 선(202)의 모든 노드(208)에서의 과도 응답은 효과적으로 및 정확하게 얻어질 수 있다. 따라서, 터치 지점의 수 및 그들의 대응하는 위치는 얻어진 전달 함수의 계수에 따라 결정될 수 있다.
비록 특정의 실시형태를 도시하고 설명하였지만, 이 기술에 숙련된 사람이라면 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 각종 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.

Claims (31)

  1. 단일 축 용량성 멀티터치 패널에 있어서,
    기판과;
    상기 기판의 일 측면 상에 형성된 복수의 도전 선을
    포함하고,
    상기 도전 선들은 단일 축을 따라 배열되고 상기 도전 선 각각은 교류 신호에 작용적으로 결합되며, 그런 다음 상기 교류 신호에 따른 출력 신호가 측정되어 터치 위치를 결정하는 것인, 멀티터치 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 교류 신호는 상기 도전 선의 일단부에 도입되고, 상기 출력 신호는 동일 도전 선의 다른 단부에서 측정되는 것인, 멀티터치 패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 교류 신호의 주파수에 따라 변화하는 것인, 멀티터치 패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 도전 선 각각은 고유 저항을 갖고, 상기 도전 선은 상기 교류 신호가 상기 도전 선을 통과할 때 전자기장을 발생하며, 상기 전자기장에 의해 생성된 유도 리액턴스는 상기 교류 신호의 각각의 주파수에 의해 변화하고, 커패시턴스는 상기 도전 선의 임의의 터치 지점에서 도입되어, 상기 고유 저항, 상기 유도 리액턴스 및 상기 커패시턴스의 조합은 필터를 형성하고, 상기 필터에 기초하여 상기 도전 선 상에서의 복수의 터치가 결정되는 것인, 멀티터치 패널.
  5. 제1항에 있어서, 상기 도전 선은 세장형 선로(elongated line)의 형상인 것인, 멀티터치 패널.
  6. 제1항에 있어서, 상기 도전 선은 교차하지 않고 서로로부터 공간적으로 분리되며, 서로 평행한 것인, 멀티터치 패널.
  7. 제1항에 있어서, 상기 도전 선은 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 안티몬 주석 산화물(ATO)로 제조된 것인, 멀티터치 패널.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기판은 투명 기판인 것인, 멀티터치 패널.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기판은 유리 또는 플라스틱으로 제조된 것인, 멀티터치 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 뒷면에 배치된 디스플레이; 및
    상기 기판의 앞면에 배치된 커버를
    더 포함하고,
    상기 커버, 상기 기판 및 상기 디스플레이는 함께 접착되어 터치스크린 디스플레이를 구성하는 것인, 멀티터치 패널.
  11. 단일 축 용량성 멀티터치 시스템에 있어서,
    기판, 및 상기 기판의 일 측면 상에 형성되고 단일 축을 따라 배열된 복수의 도전 선을 구비한 멀티터치 패널;
    상기 멀티터치 패널의 도전 선에 작용적으로 결합되어 교류 신호를 생성하는 구동 회로; 및
    상기 멀티터치 패널의 도전 선에 작용적으로 결합되어, 터치 위치를 결정하도록 상기 교류 신호에 따른 출력 신호를 수신하는 측정 회로를
    포함한, 멀티터치 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 교류 신호의 주파수에 따라 변화하는 것인, 멀티터치 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 도전 선 각각은 고유 저항을 갖고, 상기 도전 선은 상기 교류 신호가 상기 도전 선을 통과할 때 전자기장을 발생하며, 상기 전자기장에 의해 생성된 유도 리액턴스는 상기 교류 신호의 각각의 주파수에 의해 변화하고, 커패시턴스는 상기 도전 선의 임의의 터치 지점에서 도입됨으로써, 상기 고유 저항, 상기 유도 리액턴스 및 상기 커패시턴스의 조합은 필터를 형성하고, 상기 필터에 기초하여 상기 도전 선 상의 복수의 터치가 결정되는 것인, 멀티터치 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 멀티터치 패널의 복수의 입력 노드에 작용적으로 결합하고, 상기 측정 회로는 상기 멀티터치 패널의 복수의 출력 노드에 작용적으로 결합한 것인, 멀티터치 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 멀티터치 패널의 뒷면에 배치된 디스플레이; 및
    상기 멀티터치 패널의 앞면에 배치된 커버를
    더 포함하고,
    상기 커버, 상기 멀티터치 패널 및 상기 디스플레이는 함께 접착되어 터치스크린 디스플레이를 구성하는 것인, 멀티터치 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 상기 기판은 투명 기판인 것인, 멀티터치 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 상기 기판은 유리 또는 플라스틱으로 제조된 것인, 멀티터치 시스템.
  18. 제11항에 있어서, 상기 도전 선은 세장형 선로의 형상인 것인, 멀티터치 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 상기 도전 선은 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 안티몬 주석 산화물(ATO)로 제조된 것인, 멀티터치 시스템.
  20. 제11항에 있어서, 상기 도전 선은 교차하지 않고 서로로부터 공간적으로 분리되며, 서로 평행한 것인, 멀티터치 시스템.
  21. 제11항에 있어서, 상기 구동 회로와 상기 측정 회로는 상기 기판의 주변 모서리 상에 배치된 것인, 멀티터치 시스템.
  22. 제11항에 있어서, 상기 구동 회로와 상기 측정 회로를 상기 멀티터치 패널에 접속하기 위해 사용되는 적어도 하나의 가요성 인쇄 회로 기판을 더 포함한, 멀티터치 시스템.
  23. 제11항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 도전 선을 차례로 구동하도록 상기 교류 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 측정 회로는 상기 구동 회로와 동기하여 동작하며 한번에 상기 도전 선 중 하나의 도전 선으로부터 출력 신호를 수신하도록 구성됨으로써, 상기 도전 선의 전달 함수의 특성이 상기 교류 신호 및 상기 출력 신호에 따라 결정되고, 상기 도전 선 상에서의 터치 지점이 이러한 결정에 따라 결정되는 것인, 멀티터치 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 구동 회로는,
    상기 교류 신호를 발생하도록 구성된 신호원; 및
    상기 발생된 교류 신호를 한번에 상기 도전 선 중 하나의 도전 선에 전달하도록 구성된 역다중화기를
    포함한 것인, 멀티터치 시스템.
  25. 제23항에 있어서, 상기 측정 회로는 한번에 상기 도전 선 중 하나의 도전 선으로부터 상기 출력 신호를 수신하도록 구성된 다중화기;
    상기 도전 선의 전달 함수의 특성을 결정하도록 구성된 제어기를
    포함한 것인, 멀티터치 시스템.
  26. 단일 축 용량성 멀티터치 방법에 있어서,
    교류 신호를 제공하는 단계와;
    전자기장을 발생하도록 상기 교류 신호에 의해 복수의 도전 선을 차례로 구동하는 단계;
    상기 도전 선으로부터 출력 신호를 수신하는 단계;
    상기 교류 신호 및 상기 출력 신호에 기초하여 상기 도전 선의 전달 함수의 특성을 결정함으로써, 도전 선 상의 터치 지점을 결정하는 단계를
    포함한, 멀티터치 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 교류 신호를 제공하는 단계는,
    상기 교류 신호를 발생하는 단계; 및
    상기 발생된 교류 신호를 한번에 상기 도전 선 중 하나의 도전 선에 전달하도록 상기 교류 신호를 역다중화하는 단계를
    포함한 것인, 멀티터치 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 전자기장에 의해 생성된 상기 도전 선의 유도 리액턴스는 상기 교류 신호의 각각의 주파수에 따라 변하는 것인, 멀티터치 방법.
  29. 제26항에 있어서, 출력 신호를 수신하는 단계는 한번에 상기 도전 선 중 하나의 도전 선으로부터 상기 출력 신호를 획득하도록 다중화하는 단계를 포함하고, 상기 출력 신호는 상기 교류 신호로 상기 도전 선을 구동하는 것과 동기하여 수신되는 것인, 멀티터치 방법.
  30. 제26항에 있어서, 적어도 하나의 커패시턴스를 도입하도록 하나 이상의 터치 지점에서 단일 축 용량성 멀티터치 패널을 터치하는 단계를 더 포함하고,
    상기 도전 선의 고유 저항과 인덕턴스 및 상기 도입된 커패시턴스는 상기 교류 신호의 특성을 변화시키는 필터를 함께 형성하는 것인, 멀티터치 방법.
  31. 제26항에 있어서, 전달 함수의 특성을 결정하는 단계는,
    상기 전달 함수의 계수를 획득하는 단계; 및
    상기 전달 함수의 획득된 계수에 따라 상기 도전 선 상에서 상기 터치 지점의 개수 및 이러한 터치 지점의 대응하는 위치를 결정하는 단계를 포함한 것인, 멀티터치 방법.
KR1020137014970A 2010-11-11 2010-11-11 단일 축 용량성 멀티터치 패널, 시스템 및 방법 KR101503196B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2010/001807 WO2012061956A1 (en) 2010-11-11 2010-11-11 Single-axis capacitive multi-touch panel, system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130102100A true KR20130102100A (ko) 2013-09-16
KR101503196B1 KR101503196B1 (ko) 2015-03-16

Family

ID=46050289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137014970A KR101503196B1 (ko) 2010-11-11 2010-11-11 단일 축 용량성 멀티터치 패널, 시스템 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20130002607A1 (ko)
EP (1) EP2638456B1 (ko)
JP (1) JP5681807B2 (ko)
KR (1) KR101503196B1 (ko)
CN (1) CN102859476B (ko)
TW (1) TWI447626B (ko)
WO (1) WO2012061956A1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102479011B (zh) * 2010-11-29 2015-07-22 北京京东方光电科技有限公司 电容式触摸屏
CN103472961B (zh) * 2012-06-06 2016-12-14 群康科技(深圳)有限公司 电容式触控面板及具有该电容式触控面板的电子装置
JP5961467B2 (ja) 2012-07-24 2016-08-02 富士通コンポーネント株式会社 タッチパネル
TWI485606B (zh) * 2012-10-02 2015-05-21 Au Optronics Corp 觸控裝置及其觸控方法
CN103530609B (zh) * 2013-10-11 2017-07-04 北京京东方光电科技有限公司 一种指纹识别元件、显示屏及显示装置
TW201537432A (zh) * 2014-03-25 2015-10-01 Netio Technologies Co Ltd 電磁感應式觸控螢幕
CN104077565B (zh) * 2014-06-17 2018-04-06 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别单元和电子设备
TWI560588B (en) * 2015-01-09 2016-12-01 Au Optronics Corp Touch panel and method for detecting the same
CN106155394A (zh) * 2015-04-17 2016-11-23 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控面板
CN105242812B (zh) * 2015-11-25 2019-02-05 联想(北京)有限公司 触摸屏及触摸感测方法
CN105630264B (zh) * 2016-02-22 2019-01-18 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及制作方法、驱动装置及驱动方法、显示装置
US9767339B1 (en) * 2016-03-18 2017-09-19 Himax Technologies Limited Fingerprint identification device
WO2018094639A1 (en) * 2016-11-24 2018-05-31 Boe Technology Group Co., Ltd. Flexible touch panel, flexible display panel and flexible display apparatus, and fabricating method thereof
EP3839706B1 (fr) * 2019-12-20 2023-07-05 The Swatch Group Research and Development Ltd Procede et dispositif de determination de position d'un objet sur une surface donnee
JP2021149198A (ja) * 2020-03-16 2021-09-27 株式会社ジャパンディスプレイ 入力検出システム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5305017A (en) * 1989-08-16 1994-04-19 Gerpheide George E Methods and apparatus for data input
JP3861333B2 (ja) * 1996-08-27 2006-12-20 松下電器産業株式会社 座標位置入力装置
US7251791B2 (en) * 2004-01-20 2007-07-31 Sheng-Guo Wang Methods to generate state space models by closed forms and transfer functions by recursive algorithms for RLC interconnect and transmission line and their model reduction and simulations
TWI249717B (en) * 2004-04-19 2006-02-21 Au Optronics Corp Signal transmission device
US8284165B2 (en) * 2006-10-13 2012-10-09 Sony Corporation Information display apparatus with proximity detection performance and information display method using the same
JP2008146654A (ja) * 2006-12-11 2008-06-26 Elan Microelectronics Corp タッチパネル及びこれに用いる位置検出方法
JP4967780B2 (ja) * 2007-04-20 2012-07-04 セイコーエプソン株式会社 座標入力装置及び表示装置
TWI343017B (en) * 2007-09-28 2011-06-01 Au Optronics Corp Capacitive touch panel with low coupling capacitance and display device using the same
TWI360770B (en) * 2007-11-01 2012-03-21 Elan Microelectronics Corp Object detection for a capacitive ito touchpad
US8248383B2 (en) * 2008-04-24 2012-08-21 Integrated Device Technology, Inc. Multi-touch touch screen with single-layer ITO bars arranged in parallel
CN101593065B (zh) * 2008-05-27 2011-01-19 宸鸿光电科技股份有限公司 电容式触控装置及其方法
JP5203293B2 (ja) * 2009-05-21 2013-06-05 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置および電子機器
TWI408441B (zh) * 2009-12-09 2013-09-11 Au Optronics Corp 觸控顯示面板以及觸控基板
CN201584957U (zh) * 2009-12-29 2010-09-15 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种触摸键电路、触摸控制装置、触摸屏及电子设备
US9489072B2 (en) * 2010-04-15 2016-11-08 Atmel Corporation Noise reduction in capacitive touch sensors

Also Published As

Publication number Publication date
EP2638456A1 (en) 2013-09-18
JP2013542535A (ja) 2013-11-21
TWI447626B (zh) 2014-08-01
WO2012061956A1 (en) 2012-05-18
CN102859476A (zh) 2013-01-02
KR101503196B1 (ko) 2015-03-16
US20130002607A1 (en) 2013-01-03
CN102859476B (zh) 2016-01-20
TW201220165A (en) 2012-05-16
EP2638456B1 (en) 2019-06-12
JP5681807B2 (ja) 2015-03-11
EP2638456A4 (en) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101503196B1 (ko) 단일 축 용량성 멀티터치 패널, 시스템 및 방법
JP5753084B2 (ja) 複合電極の製造方法
KR102382867B1 (ko) 제스처 검출 및 트래킹을 위한 전극 배치구조
CN105808026B (zh) 双叉式电容传感器图案
US20150370356A1 (en) Touch panel and apparatus for driving thereof
EP2278443B1 (en) Multi-touch detection method for touch panel
JP2015049895A (ja) タッチパネルの入力信号識別方法
ITVI20100177A1 (it) Touch sensor and method of forming a touch sensor
CN106662942A (zh) 带触摸面板的显示装置
US9647658B2 (en) Resistive interpolation for a touch sensor with opaque conductive material
KR101138380B1 (ko) 터치 스크린 및 그 제조 방법
KR100924259B1 (ko) 터치 패널 센서
TWM407436U (en) Single-axis capacitive multi-touch panel and system
CN104199582A (zh) 电容式触控感应器及电容式触控面板
KR20140083219A (ko) 터치 센싱 장치 및 그 제조 방법
US20130342503A1 (en) Signal Enhancing Method for Capacitive Touch Panel of Mobile Device
JP6190971B2 (ja) 位置検出装置
CN205375430U (zh) 触摸屏及显示装置
KR20160032494A (ko) 단일 적층 구조를 갖는 터치 스크린 장치
KR20140079197A (ko) 터치스크린 장치
TW201222376A (en) Method for detecting touch spot of touch panel
JP2017168148A (ja) 位置検出装置
KR20140140705A (ko) 발진 주파수를 이용한 센서 패널

Legal Events

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

Payment date: 20180103

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190212

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200122

Year of fee payment: 6