KR20150040465A

KR20150040465A - Capacitance type touch panel

Info

Publication number: KR20150040465A
Application number: KR20130119009A
Authority: KR
Inventors: 한상현
Original assignee: 한상현
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-04-15

Abstract

The present invention relates to a touch panel and, more specifically, to a capacitive touch panel on which the position of a touch is detected by the change of capacitance generated on electrodes upon the touch. The capacitive touch panel includes: one or more electrodes which has uniform resistance in a direction on a substrate and makes a reference signal longitudinally from one side to the other side; and a position detection unit which applies the reference signal to the one side of the electrodes, receives the reference signal deformed by resistance and capacitance formed on the electrodes while crossing the electrodes longitudinally through the other side of the electrodes, and determines the position of a touch by comparing the reference signal and the received deformed reference signal. By doing so, the provided capacitive touch panel is able to measure voltage changes more accurately than existing touch panels and is applicable to large size touch screen devices.

Description

[0001] CAPACITANCE TYPE TOUCH PANEL [0002]

본 발명은 정전용량식 터치 패널에 관한 것으로서, 상세하게는 터치 패널에 구성된 위치감지수단을 전극의 일측부에 기준신호를 인가하며, 터치시 전극에 형성된 저항과 커패시턴스에 의해 전극을 종단하며 전압변화된 기준신호를 전극의 타측부로 수신하도록 구성하여서, 종래의 터치 패널보다 정밀한 전압변화를 측정할 수 있는 정정용량식 터치 패널에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitive touch panel. More particularly, the present invention relates to a capacitive touch panel. More particularly, the present invention relates to a capacitive touch panel, The present invention relates to a capacitance displacement type touch panel capable of measuring a voltage change more precisely than a conventional touch panel by receiving the reference signal at the other side of the electrode.

전자공학기술과 정보기술이 발전을 거듭함에 따라 업무환경을 포함한 일상생활에서 전자기기가 차지하는 비중은 꾸준히 증가하고 있다.As electronic technology and information technology continue to evolve, the proportion of electronic devices in everyday life, including work environments, is steadily increasing.

근래에 들어서는 전자기기의 종류도 매우 다양해졌는데, 특히 노트북, 휴대폰, PMP(portable multimedia player) 등의 휴대용 전자기기 분야에서는 날마다 새로운 기능이 부가된 새로운 디자인의 기기들이 쏟아져 나오고 있다.In recent years, various types of electronic devices have been widely used. Especially, in portable electronic devices such as notebook computers, mobile phones and portable multimedia players (PMP), new design devices having new functions are poured out every day.

이처럼 일상생활에서 접하게 되는 전자기기의 종류가 점차 다양해지고, 각 전자기기의 기능이 고도화, 복잡화함에 따라, 사용자가 쉽게 익힐 수 있고 직관적인 조작이 가능한 사용자 인터페이스의 필요성이 제기되고 있다.As the types of electronic devices to be encountered in everyday life are gradually diversified and the function of each electronic device becomes more sophisticated and complicated, there is a need for a user interface that can be easily learned by a user and can be intuitively manipulated.

이러한 필요를 충족시킬 수 있는 입력 장치로서 터치스크린 장치가 주목받고 있으며, 이미 여러 전자기기에 널리 적용되고 있다.A touch screen device has been attracting attention as an input device capable of satisfying such a requirement, and has already been widely applied to various electronic devices.

터치스크린 장치는 디스플레이 화면상의 사용자의 접촉 위치를 감지하고, 감지된 접촉 위치에 관한 정보를 입력정보로 하여 디스플레이 화면 제어를 포함한 전자기기의 전반적인 제어를 수행하기 위한 장치를 일컫는다. The touch screen device refers to a device for sensing a touch position of a user on a display screen and performing overall control of the electronic device including display screen control using information about the sensed contact position as input information.

터치스크린 장치의 접촉 위치 감지 방법은 크게 이산 위치 감지 방식과 연속 위치 감지 방식으로 구분할 수 있다.The contact position sensing method of the touch screen device can be divided into a discrete position sensing method and a continuous position sensing method.

이산 위치 감지 방식(discrete location detecting)은 소위 매트릭스 방식이라고 불리는 것으로서, 패널상의 2차원 평면을 복수의 구획으로 나누어, 각 구획에 대한 접촉/비접촉 여부를 감지하는 것을 일컫는다.Discrete location detecting is a so-called matrix method, which refers to dividing a two-dimensional plane on a panel into a plurality of compartments, and detecting contact / non-contact with each compartment.

반면 연속 위치 감지 방식(continuous location detecting)은 접촉 감지 영역을 제한된 수의 구획으로 나누지 않고, 2차원 평면상의 접촉 위치를 연속적인 값으로 인식하는 방식이다. On the other hand, the continuous location detecting method is a method of recognizing the contact position on the two-dimensional plane as a continuous value without dividing the contact detection area into a limited number of segments.

연속 위치 감지 방식의 터치스크린 장치는 흔히 제한된 수의 전극을 통해 측정된 값으로부터 연속적인 좌표를 계산하기 위해 특정한 알고리즘을 이용한다.Continuous position sensing type touch screen devices often use specific algorithms to calculate consecutive coordinates from measured values through a limited number of electrodes.

도 1은 종래의 연속 위치 감지 방식 정전용량 터치 패널을 예시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a conventional continuous position sensing type capacitive touch panel.

도 1에 도시된 바와 같이 연속 위치 감지 방식의 정전용량 터치 패널은 터치시 전극(10)에 형성된 저항(Rf)과 커패시턴스(Cf)에 의한 전압변화를 감지하여 접촉위치를 파악한다.As shown in FIG. 1, the capacitive touch panel of the continuous position sensing type senses a voltage change due to a resistance Rf and a capacitance Cf formed on the electrode 10 during a touch, thereby determining a contact position.

정전용량식 터치 패널은 상기 전압변화를 감지하기 위한 수단으로 감지부(20)가 구비된다.The capacitive touch panel includes a sensing unit 20 as a means for sensing the voltage change.

종래의 정전용량식 터치 패널은 감지부(20)에서 구성된 기준신호를 인가하는 입력채널(21)과 전극(10)을 통해 전압변화가 발생한 기준신호를 수신하는 수신채널(22)이 전극의 일측부에 하나의 연결 도선을 통해 연결된다.The conventional capacitive touch panel includes an input channel 21 for applying a reference signal configured in the sensing unit 20 and a reception channel 22 for receiving a reference signal in which a voltage change occurs through the electrode 10, And is connected to the side via one connecting wire.

이러한 경우, 인가되는 기준신호와 전극(10)을 흐르다 수신되는 신호가 하나의 연결 도선을 이용하기 때문에 수신되는 신호에 대한 전압변화를 측정하는데 오차가 발생하여 터치 위치의 정밀한 감지를 하는데 용이하지 못한 문제점이 있다.In this case, since an applied reference signal and a signal received through the electrode 10 use a single connecting wire, an error occurs in measuring a voltage change with respect to a received signal, which is not easy to precisely detect the touch position There is a problem.

여기서, 상기 전압변화의 측정오차는 전극(10)이 길어짐에 따라 형성되는 저항성분이 커질수록 크게 나타난다.Here, the measurement error of the voltage change becomes larger as the resistive component formed as the electrode 10 becomes larger.

따라서, 종래의 정전용량식 터치 패널은 전극(10)의 길이가 길어지는 대형 크기의 터치스크린 장치 등에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.Therefore, the conventional capacitive touch panel can not be applied to a large size touch screen device in which the length of the electrode 10 is long.

상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 위치감지부를 전극의 일측부에 기준신호를 인가하며, 터치시 전극에 형성된 저항과 커패시턴스에 의해 전극을 종단하며 전압변화된 기준신호를 전극의 타측부로 수신하도록 구성하여서, 종래의 터치 패널보다 정밀한 전압변화를 측정할 수 있는 정정용량식 터치 패널을 제공하는 데 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a position sensing unit that applies a reference signal to one side of an electrode, terminates the electrode by resistance and capacitance formed on the electrode during touch, and receives the voltage- So that a voltage change can be measured more precisely than a conventional touch panel.

또한, 상기와 같은 구성을 통해 대형 터치스크린 장치 등에 적용될 수 있는 정정용량식 터치 패널을 제공하는 데 있다.In addition, it is another object of the present invention to provide a capacitive touch panel that can be applied to a large-sized touch screen device or the like through the above-described configuration.

상기 목적은 본 발명에 따라, 터치시 전극에서 발생되는 정전용량 변화에 의해 터치 위치가 감지되는 정전용량식 터치 패널에 있어서, 기판 위에 일방향으로 균일한 저항 성분을 갖으며, 기준신호를 일측부에서 타측부로 종단하도록 마련된 하나 이상의 전극과, 상기 전극의 일측부에 기준신호를 인가하며, 전극을 종단하면서 터치시 전극에 형성된 저항과 커패시턴스에 의해 변형된 기준신호를 전극의 타측부로 수신하며, 상기 기준신호와 수신된 변형된 기준신호의 상호 비교를 통해 터치 위치를 판별하는 위치감지부;를 포함하는 정전용량식 터치 패널에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a capacitive touch panel in which a touch position is sensed by a change in capacitance generated in an electrode during a touch, the capacitive touch panel having a uniform resistance component in one direction on a substrate, A reference signal is applied to one side of the electrode and a reference signal deformed by a resistance and a capacitance formed on the electrode when the touch is terminated is received at the other side of the electrode while terminating the electrode, And a position sensing unit for discriminating a touch position through comparison between the reference signal and the received modified reference signal.

여기서, 상기 위치감지부는, 상기 기준신호를 발생시켜 상기 전극의 일측부에 기준신호를 인가하는 입력센싱채널과, 상기 전극의 타측부를 통해 전극을 종단하여 변형된 기준신호를 수신받아 위치판별신호를 발생시키는 수신센싱채널과, 상기 기준신호와 위치판별신호의 일정 주기에 대한 시간을 측정하는 타이머와, 상기 타이머를 통해 측정된 기준신호와 위치판별신호의 일정 주기에 대한 시간을 상호 비교하여 기준신호에 대한 위치판별 신호의 시간차를 도출하는 비교부와, 상기 시간차를 통해 터치되는 위치를 판별하는 중앙처리부를 포함한다.Here, the position sensing unit includes an input sensing channel for generating the reference signal and applying a reference signal to one side of the electrode, and a control unit for receiving the reference signal modified by terminating the electrode through the other side of the electrode, A timer for measuring a time of a predetermined period of the reference signal and the position determining signal, and a timer for comparing a time of a predetermined period of the reference signal measured through the timer with a predetermined period of time, A comparison unit for deriving a time difference of the position discrimination signal with respect to the signal, and a central processing unit for discriminating a position touched through the time difference.

또한, 상기 수신센싱채널은 멀티플랙서(MUX)를 포함하여 상기 기준신호와 상기 변형된 기준신호를 결합시켜서 상기 위치판별신호를 발생시킨다.Also, the reception sensing channel includes a multiplexer (MUX), and combines the reference signal and the modified reference signal to generate the position determination signal.

여기서, 상기 기준신호는 일정 주기동안 전압의 상승 하강을 반복하는 펄스신호로 마련된다.Here, the reference signal is provided as a pulse signal that repeats rising and falling of the voltage for a predetermined period.

바람직하게는, 상기 기준신호는 삼각파형의 펄스신호로 마련된다.Preferably, the reference signal is a triangular waveform pulse signal.

한편, 상기 위치감지부는 상기 전극의 일측에 기준신호를 인가하며, 상기 변형된 기준신호를 전극의 타측을 통해 수신하는 제1 위치감지부와, 상기 제1 위치감지부에 대응하여 상기 전극의 타측에 기준신호를 인가하며, 변형된 기준신호를 상기 전극의 일측을 통해 수신하는 제2 위치감지부를 포함한다.The position sensing unit may include a first position sensing unit for applying a reference signal to one side of the electrode and receiving the modified reference signal through the other side of the electrode, And a second position sensing unit for receiving the modified reference signal through one side of the electrode.

여기서, 상기 중앙처리부는 상기 전극의 일단 및 타단 중 어느 하나의 접촉 거리와 전하 충방전 특성의 관계를 나타내는 룩업 테이블을 참조하여 접촉위치를 계산하도록 마련된다.Here, the central processing unit is arranged to calculate the contact position with reference to a look-up table showing the relationship between the contact distance of one end of the electrode and the charge / discharge characteristics.

또한, 상기 전극은 투명 도전물질인 ITO(indium tin oxide)로 마련된다.In addition, the electrode is made of ITO (indium tin oxide), which is a transparent conductive material.

또한, 상기 전극은 전극의 폭에 비해 길이가 상대적으로 긴 형상을 이루며, 상기 기판의 일방향으로 등간격으로 다수 위치한다.In addition, the electrodes are relatively long in length compared to the width of the electrodes, and are located at equal intervals in one direction of the substrate.

여기서, 상기 전극은 사각형상으로 형성된다.Here, the electrode is formed in a rectangular shape.

여기서, 기하학적 형상의 절곡된 패턴이 균일하게 반복 형성된다.Here, the bent pattern of the geometric shape is repeatedly formed uniformly.

또한, 상기 기하학적 형상은 '

' 형상 또는 '

' 형상 '

' 형상 중 어느 하나로 형성된다.In addition, the geometric shape may be '

'Shape or'

' shape '

Shaped " shape.

따라서, 본 발명은 상기 과제 해결 수단을 통해, 종래의 터치 패널보다 정밀한 전압변화를 측정할 수 있는 정정용량식 터치 패널을 구현할 수 있다.Therefore, according to the present invention, a capacitive touch panel capable of measuring a voltage change more precisely than a conventional touch panel can be realized.

또한, 상기 과제 해결 수단을 통해, 대형 터치스크린 장치 등에 적용될 수 있는 정정용량식 터치 패널을 구현할 수 있다.Further, through the above-described task solution, a corrective displacement type touch panel that can be applied to a large touch screen device or the like can be realized.

도 1은 종래의 정전용량식 터치 패널에 대한 접촉위치 감지방법을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량식 터치 패널의 개략적인 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전용량식 터치 패널의 개략적인 구성을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전용량식 터치 패널의 개략적인 구성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전용량식 터치 패널의 개략적인 구성을 나타낸 도면,
도 6은 전극과 연결되어 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단하는 위치감지부의 내부구성을 도시한 개략적인 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량식 터치 패널의 기준신호의 흐름을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전용량식 터치 패널에 대한 접촉위치 감지방법을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량식 터치 패널의 변화된 기준신호의 파형을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a contact position sensing method for a conventional capacitive touch panel,
2 illustrates a schematic configuration of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention,
3 is a schematic view of a capacitive touch panel according to another embodiment of the present invention.
4 illustrates a schematic configuration of a capacitive touch panel according to another embodiment of the present invention,
5 illustrates a schematic configuration of a capacitive touch panel according to another embodiment of the present invention,
6 is a schematic circuit diagram showing an internal configuration of a position sensing unit connected to an electrode to determine contact and contact positions.
7 is a diagram illustrating a flow of a reference signal of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention,
8 is a view illustrating a contact position sensing method for a capacitive touch panel according to another embodiment of the present invention.
9 is a waveform diagram of a changed reference signal of the capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 정전용량식 터치 패널에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a capacitive touch panel according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량식 터치 패널의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.2 is a schematic view of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 정전용량식 터치 패널은 기판(150) 위에 일방향으로 균일한 전극(100)을 갖는 하나 이상의 전극(100)과, 상기 전극(100)의 일측에 기준신호를 인가하며, 터치시 전극(100)에 형성된 저항과 커패시턴스에 의해 전극(100)을 종단하면서 변형된 기준신호를 전극(100)의 타측을 통해 수신하여 상호 비교를 통해 터치 위치를 판별하는 위치감지부(200)를 포함한다.2, the capacitive touch panel according to the present invention includes at least one electrode 100 having a uniform electrode 100 in one direction on a substrate 150, and a reference signal to one side of the electrode 100 And a position sensing unit for sensing a touch position through mutual comparison by receiving a deformed reference signal through the other side of the electrode 100 while terminating the electrode 100 by a resistance and a capacitance formed on the electrode 100 during a touch, (200).

여기서, 상기 위치감지부(200)는 상기 전극(100)의 일측에 기준신호를 인가하며, 상기 변형된 기준신호를 전극(100)의 타측을 통해 수신하는 제1 위치감지부(200a)와, 상기 제1 위치감지부(200a)에 대응하여 상기 전극(100)의 타측에 기준신호를 인가하며, 변형된 기준신호를 상기 전극(100)의 일측을 통해 수신하는 제2 위치감지부(200b)를 포함하여 구성된다.Here, the position sensing unit 200 includes a first position sensing unit 200a for applying a reference signal to one side of the electrode 100 and receiving the modified reference signal through the other side of the electrode 100, A second position sensing unit 200b that applies a reference signal to the other side of the electrode 100 corresponding to the first position sensing unit 200a and receives the modified reference signal through one side of the electrode 100, .

전극(100)은 ITO(indium tin oxide)와 같이 균일한 저항 성분을 갖는 투명 도전물질을 예컨대 진공 증착방법을 이용하여 기판(150) 위에 균일한 두께로 도포함으로써 형성된다.The electrode 100 is formed by applying a transparent conductive material having a uniform resistance component such as ITO (indium tin oxide) to the substrate 150 to a uniform thickness, for example, by using a vacuum deposition method.

여기서, 상기 기판(150)은 일반적으로 ITO와 같은 전극(100)이 도포될 수 있는 투명 필름(Film)이나 글래스(Glass)로 마련된다.Here, the substrate 150 is generally formed of a transparent film or glass on which an electrode 100 such as ITO can be coated.

상기 전극(100)은 본 발명에 따른 정전용량식 터치 패널의 각 실시예에 따라 그 형상이 달라질 수 있지만, 기본적으로 상기 기판(150)의 일방향으로 일정한 간격을 가지며 위치한다.The shape of the electrode 100 according to each embodiment of the capacitive touch panel according to the present invention may be different from that of the capacitive touch panel according to the present invention.

여기서, 상기 인접한 전극(100)은 서로 전기적으로 분리되며, 기판(150)상의 특정한 축방향으로 연장되는 형상으로 형성된다.Here, the adjacent electrodes 100 are electrically separated from each other and are formed in a shape extending in a specific axial direction on the substrate 150.

이러한 형상은 본 발명의 일실시예인 도 2에 도시한 바와 같이 전극(100)의 폭에 비해 길이가 상대적으로 긴 형상을 가지므로, 상하 방향을 나타내는 축방향으로 연장되는 형상을 갖는 것으로 정의할 수 있다.As shown in FIG. 2, the shape of the electrode 100 is relatively longer than the width of the electrode 100, so that it can be defined as having a shape extending in the axial direction indicating the vertical direction have.

여기서, 본 발명의 상기 전극(100)은 본 발명의 실시예인 도 2에 도시된 바와 같이 일정한 폭과 길이를 가지는 직사각형 형상을 갖도록 형성될 수 있으나, 이러한 전극(100)의 형상은 본 발명의 다른 실시예로 일축으로 연장되는 다양한 형상으로 정의할 수 있는 모든 전극(100) 형상을 포함한다.2, the electrode 100 of the present invention may have a rectangular shape having a predetermined width and length. However, the shape of the electrode 100 may be different from that of the present invention And includes all electrode 100 shapes that can be defined in various shapes extending in one axis.

즉, 상기 전극(100)은 도 2에 도시된 바와 같은 직사각형 형상뿐만 아니라 도 3내지 도 5에 도시된 바와 같이 기하학적 형상의 절곡된 패턴이 균일하게 반복 형성될 수 있다.That is, the electrode 100 may have a rectangular shape as shown in FIG. 2, but also a bent pattern of a geometric shape as shown in FIGS. 3 to 5 may be uniformly repeatedly formed.

상기 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같은 형상으로 형성된 전극(100)은 종단 저항을 기존의 저항값에 비해 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 그 균일성도 기하학적 형상의 기본 단위를 작게 함으로써 유지 가능하다.The electrode 100 formed in the shape as shown in FIGS. 3 to 5 can not only increase the termination resistance as compared with the conventional resistance value, but also maintain uniformity by reducing the basic unit of the geometrical shape.

여기서, 상기 기하학적 형상은 도 3에 도시된 바와 같은 '

' 형상 또는 도 4에 도시된 바와 같은 '

' 형상 또는 도 5에 도시된 바와 같은 '

' 형상 등으로 형성될 수 있다.Here, the geometric shape is the same as that shown in FIG. 3,

'Shape or as shown in Figure 4,

'Or a shape as shown in FIG. 5'

'Shape or the like.

상기와 같은 기하학적 형상으로 전극(100)을 구현하면, 전극(100)의 좌/우 간의 종단 저항이 클수록 R-C에 의한 신호의 지연 효과가 극대화됨으로 센싱 전극(100)의 종단 저항값은 좌우 길이에 따라 균일한 상태에서 값을 가질수록 유리하다.When the electrode 100 is formed in the above-described geometry, the delay effect of the signal due to the RC is maximized as the termination resistance between the left and right ends of the electrode 100 is maximized, so that the termination resistance value of the sensing electrode 100 is The more uniform the value is, the more advantageous it is.

상기 각 전극(100)의 일측단 및 타측단에는 도선(300)이 연결된다.A conductive line 300 is connected to one end and the other end of each electrode 100.

여기서, 각 전극(100)은 도선(300)을 통하여 상기 위치감지부(200)와 전기적으로 연결되며, 위치감지부(200)는 도선(300)을 통한 접촉에 의해 전극(100)에서 발생한 감지 신호를 수신하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단한다.Each of the electrodes 100 is electrically connected to the position sensing unit 200 through a conductive line 300. The position sensing unit 200 senses an electrode 100 generated by contact with the conductive line 300, And judges whether or not the contact is made and the contact position.

이처럼 각 전극(100)에 대한 접촉을 감지하기 위해 각 전극(100)과 위치감지부(200)를 연결하여 전기적 신호가 인가되며 수신되는 물리적, 논리적 연결구조를 센싱채널(sensing channel)이라 정의한다. A sensing channel is defined as a physical and logical connection structure in which each electrode 100 and the position sensing unit 200 are connected to each other to sense contact with each electrode 100 and electrical signals are received and received .

이하에서는 도선(300)을 포함한 전기적 신호의 인가수단과 수신수단을 총괄하여 센싱채널이라는 의미로 사용하기로 한다.Hereinafter, the electric signal application means including the conductor 300 and the reception means are used collectively to mean a sensing channel.

본 발명에서는 종래의 정전용량식 터치 패널에서 구현된 것과는 달리 상기 센싱채널을 상기 전극(100)의 일측부에 연결된 입력센싱채널(210)과, 상기 전극(100)의 일측부와 대응되는 곳에 위치한 타측부에 연결된 수신센싱채널(230)로 분리하여 구성하고 있다.Unlike the conventional capacitive touch panel, the sensing channel includes an input sensing channel 210 connected to one side of the electrode 100, and an input sensing channel 210 corresponding to one side of the electrode 100. [ And a reception sensing channel 230 connected to the other side.

도 6은 투명 전극(100)과 연결되어 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단하는 위치감지부(200)의 내부구성을 도시한 개략적인 회로도이다.6 is a schematic circuit diagram showing an internal configuration of the position sensing unit 200 connected to the transparent electrode 100 to determine whether or not to make contact and the contact position.

도 6을 참조하면, 상기 위치감지부(200)는 상기 기준신호를 발생시켜 상기 전극(100)의 일측부에 인가하는 입력센싱채널(210)과, 상기 전극(100)의 타측부를 통해 전극(100)을 종단하여 변형된 기준신호를 수신받아 위치판별신호를 발생시키는 수신센싱채널(230)과, 상기 기준신호와 위치판별신호의 일정 주기에 대한 시간을 측정하는 타이머(260)와, 상기 타이머(260)를 통해 측정된 기준신호와 위치판별신호의 일정 주기에 대한 시간을 상호 비교하여 기준신호에 대한 위치판별 신호의 시간차를 도출하는 비교부(250)와, 상기 시간차를 통해 터치되는 위치를 판별하는 중앙처리부(150)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the position sensing unit 200 includes an input sensing channel 210 for generating the reference signal and applying the sensing signal to one side of the electrode 100, A reception sensing channel 230 for terminating the reference signal and generating a position discrimination signal by receiving the modified reference signal, a timer 260 for measuring a time period of the reference signal and the position discrimination signal, The comparison unit 250 compares the reference signal measured through the timer 260 with the time of a predetermined period of the position determination signal to derive a time difference of the position determination signal with respect to the reference signal. And a central processing unit (150)

여기서, 상기 입력센싱채널(210) 및 수신센싱채널(230)은 상기 전극(100)의 수(N)에 대응하여 구비될 수 있으며, N개의 센싱채널 중 어느 하나를 통해 개의 전극(100) 중 하나에 연결된다. Here, the input sensing channel 210 and the reception sensing channel 230 may be provided corresponding to the number N of the electrodes 100, and the number of the electrodes 100 Lt; / RTI >

상기 기준신호는 일정 주기 동안 기준전압의 상승 하강을 반복하는 펄스신호로 마련되며, 이러한 신호를 발생시키기 위하여 스위칭회로를 포함한 기준신호 발생수부(220)가 구성된다.The reference signal is provided as a pulse signal that repeats the rising and falling of the reference voltage for a predetermined period, and a reference signal generator 220 including a switching circuit is configured to generate such a signal.

상기 기준신호는 일정 주기를 갖는 다양한 펄스파로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 신호에 대한 충방전 특성이 용이하게 나타날 수 있는 삼각파형의 펄스신호로 마련될 수 있다.The reference signal may be provided with various pulse waves having a predetermined period, and may be provided as a triangular pulse signal that can easily exhibit charging / discharging characteristics with respect to a signal.

이러한 기준신호는 상기 입력센싱채널(210)을 통해 인가되어 전극(100)을 통과하면서 터치시 전극(100)에 형성된 저항과 커패시턴스에 의한 전압변화에 따른 시간응답에 대한 시간차(Δt)가 발생하며, 이와 같은 변형된 기준신호는 수신센싱채널(230)로 수신되는데 본 발명에서는 이를 이용하여 전극(100)에 터치되는 위치를 판별하도록 구성되어 있다.The reference signal is applied through the input sensing channel 210 and passes through the electrode 100, and a time difference? T occurs between the resistance formed in the electrode 100 and the time response according to the voltage change due to the capacitance The modified reference signal is received by the reception sensing channel 230. In the present invention, the modified reference signal is configured to determine a position of the electrode 100 to be touched.

여기서, 상기 시간차에 대한 비교를 위해 전극(100)으로 인가되는 기준신호와 상기 변형된 기준신호를 시간축에 대하여 동기화시킬 필요가 있다.Here, in order to compare the time difference, it is necessary to synchronize the reference signal applied to the electrode 100 and the modified reference signal with respect to the time axis.

이를 위해 상기 수신센싱채널(230)과 연결되며 상기 기준신호와 변형된 기준신호를 결합하여 동기화시켜서 상기 위치판별신호를 발생시키는 멀티플랙서(240)(MUX)를 구성한다.To this end, a multiplexer 240 (MUX) is connected to the reception sensing channel 230 and combines and synchronizes the reference signal and the modified reference signal to generate the position determination signal.

즉, 본 발명의 일실시예 따른 터치 패널의 터치 감지방법을 설명하는 도면인 도 8에 도시된 바와 같이 터치시 전극(100)에 형성된 상기 저항과 터치된 손가락 등의 터치물에 의해 형성된 커패스턴시에 의해 상기 기준신호에 대한 충방전 특성이 나타나게 되는데, 이러한 충방전 특성에 따른 기준신호의 전압에 대한 시간적 변화를 통해 전극(100)에서의 축방향 성분에 대한 터치위치를 파악할 수 있다.That is, as shown in FIG. 8, which illustrates a touch sensing method of a touch panel according to an embodiment of the present invention, The charge and discharge characteristics of the reference signal are displayed by the turn-on time. The touch position with respect to the axial direction component of the electrode 100 can be grasped through the temporal change with respect to the voltage of the reference signal according to such charge / discharge characteristics.

이를 상세히 설명하면, 기판(150)위에 형성된 전극(100)위에 터치를 시켜서 기판(150)위에 형성된 전극(100)에 접촉이 발생하면, 접촉면에 손가락 등의 접촉물에 의한 캐패시턴스 C1이 형성되고, 상기 전극(100)에는 접촉된 위치를 기준으로 전극(100)에 접촉되는 위치에 대한 거리에 비례하는 저항 R1과 R2가 형성된다.When a contact occurs on the electrode 100 formed on the substrate 150 by touching the electrode 100 formed on the substrate 150, a capacitance C1 due to a contact such as a finger is formed on the contact surface, Resistors R1 and R2, which are proportional to a distance to a position where the electrode 100 is in contact with the electrode 100, are formed on the electrode 100.

상기 저항 R1과 R2는 거리와 전극(100)의 면저항(sheet resistance) 값에 의해 결정된다. The resistances R1 and R2 are determined by the distance and the sheet resistance value of the electrode 100.

일반적으로 상기 전극(100)은 투명 도전물질로서 ITO를 이용할 경우 약 10Ω/sq ~ 1kΩ/sq 범위의 면저항 값을 얻을 수 있다.Generally, when the ITO is used as the transparent conductive material, the electrode 100 can obtain a sheet resistance value in the range of about 10? / Sq to 1 k? / Sq.

상기와 같이 터치에 의한 접촉이 발생하면, 전극(100)에 형성된 저항과 커패시턴스에 의한 RC 등가 회로로 인해 상기 전극(100)으로 인가되는 기준신호의 신가에 따른 전압변화가 발생한다.When touching by touching occurs as described above, a voltage change occurs according to the new value of the reference signal applied to the electrode 100 due to the RC equivalent circuit due to the resistance and the capacitance formed in the electrode 100.

여기서, 상기 시간에 따른 전압 변화를 결정하는 시정수(time constant: τ)는 전극(100)에 형성된 저항성분 중에서 상기 기준신호가 인가되어 커패시턴스가 형성는 접촉위치까지 흐르는 부분에 대한 저항 성분 R1및 캐패시턴스 C1에 의존하며, 다음과 같은 식으로 표현된다.Here, a time constant (τ) for determining a voltage change with the passage of time is determined by a resistance component R 1 and a capacitance R 2 with respect to a portion of the resistance component formed on the electrode 100 flowing to a contact position where the reference signal is applied and a capacitance is formed, C1, and is expressed by the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

또한, 상기 수학식 1과 같은 시정수를 통하여 터치시 접촉에 따른 전하 재분포가 완료된 이후의 시간에 따른 전압 변화량(V(t))은 다음과 같이 나타낸다. In addition, the voltage change amount V (t) according to the time after completion of the charge distribution according to the touch-time contact through the time constant as shown in the above-mentioned equation (1) is expressed as follows.

[수학식 2]&Quot; (2) "

상기 수학식 2에서 V0는 기준신호의 초기 기준전압을 의미하며, Vf는 접촉에 따른 전하 재분포가 완료된 이후의 최종 전압을 의미한다.In Equation (2), V0 denotes an initial reference voltage of the reference signal, and Vf denotes a final voltage after charge distribution according to the contact is completed.

상기 수학식 2를 통해 알 수 있듯이 시간에 따른 전압변화량은 시정수(τ) 값에 따라 다르게 나타난다.As can be seen from Equation (2), the amount of voltage change with time is different according to the time constant (tau) value.

또한, 상기 시정수(τ) 값은 수학식 1에서 알 수 있듯이 전극(100)에서 터치에 의한 접촉위치까지의 저항성분 R1과, 터치에 의해 형성된 캐패시턴스 C1에 비례한다.The time constant (tau) value is proportional to the resistance component R1 from the electrode 100 to the contact position by touching and the capacitance C1 formed by touching, as can be seen from Equation (1).

여기서, 상기 캐패시턴스 C1은 터치되는 물체의 종류나 터치되는 강도에 의해 변화될 수 있으나, 그 변화값은 미비하기 때문에 상기 시정수(τ) 값은 터치되는 위치에 따라 선형적으로 변하는 상기 저항성분 R1에 의해 주로 결정된다.Here, the capacitance C1 may vary depending on the type of object to be touched or the intensity to be touched. However, since the change value is insufficient, the time constant? Has a resistance component R1 Lt; / RTI >

따라서, 상기 시정수(τ) 값의 변화량에 따라 변화되는 시간에 따른 전압 변화량(V(t))을 파악하면, 전극(100)의 일단으로부터의 터치되는 접촉위치를 파악할 수 있다.Therefore, by grasping the voltage change amount V (t) according to the time varying according to the change amount of the time constant (tau) value, the touched position of the electrode 100 from one end can be grasped.

즉, 시간에 따른 전압 변화량(V(t))에 의한 전압의 충방전 특성에 따른 기준신호의 펄스 주기에 대한 시간차(Δt)를 비교하면, 상기 터치되는 접촉위치를 계산할 수 있다.That is, the touched position can be calculated by comparing the time difference? T with respect to the pulse period of the reference signal according to the charging / discharging characteristics of the voltage due to the voltage change amount V (t) over time.

이는 각각의 터치위치에 따른 변화된 기준신호의 파형을 나타낸 도면인 도 9를 참조하면 확인할 수 있다.This can be confirmed with reference to FIG. 9, which is a diagram showing a waveform of a changed reference signal according to each touch position.

도 9의 파형은 도 8에 도시된 바와 같은 전극(100)의 각 접촉지점(a1, a2, a3,....., a9)에 터치했을 경우, 상기 수신센싱채널(230)을 통해 검출된 파형을 나타낸 그래프로, 터치가 되는 지점이 전극(100)의 단부로부터 멀어질수록 기준파형의 펄스주기에 대한 시간차가 점점 커지는 것을 알 수 있다.9, the waveforms are detected through the reception sensing channel 230 when touching the touch points a1, a2, a3, ....., a9 of the electrode 100 as shown in Fig. The time difference between the pulse period of the reference waveform gradually increases as the point to be touched moves away from the end of the electrode 100.

이러한 시간차는 기준신호에 대한 펄스의 주기마다 누적되어 충방전되기 때문에 기준신호의 한주기 펄스에 대하여 측정하는 것보다 여려 주기 단위를 구간기준으로 삼아 측정하는 것이 바람직하다.Since this time difference accumulates and discharges every cycle of the pulse with respect to the reference signal, it is preferable to measure an arbitrary cycle unit based on the interval as compared with the one cycle pulse of the reference signal.

상기와 같은 원리에 기초하여, 전극(100) 상에 사용자의 접촉이 발생한 경우에 접촉 위치를 찾아내는 과정을 설명하도록 한다.A process of finding a contact position when a user's contact occurs on the electrode 100 will be described based on the above-described principle.

복수의 전극(100) 각각의 일단은 도선(300)을 통해 입력센싱채널(210)에 연결되고, 타측단은 수신센싱채널(230)에 해당 전극(100)에 대응하는 각각의 타측단은 수신센싱채널(230)에 연결된다.One end of each of the plurality of electrodes 100 is connected to the input sensing channel 210 through the lead 300 and the other end corresponding to the corresponding electrode 100 is connected to the receiving sensing channel 230 Sensing channel 230. As shown in FIG.

본 발명의 일실시예인 도 2 및 도 8을 참조하면, 상기 입력센싱채널(210)과 수신센싱채널(230)은 위치감지부(200)에 연결된다.2 and 8, the input sensing channel 210 and the reception sensing channel 230 are connected to the position sensing unit 200. [

상기 위치감지부(200)는 기준신호를 상기 전극(100)의 일측과 타측에 각각 대응하여 드라이빙할 수 있도록 하는 제1 위치감지부(200a)와 제2 위치감지부(200b)로 마련된다.The position sensing unit 200 is provided with a first position sensing unit 200a and a second position sensing unit 200b for driving a reference signal corresponding to one side and the other side of the electrode 100, respectively.

여기서, 제1 위치감지부(200a)와 제2 위치감지부(200b)의 각각의 입력센싱채널(210)과 수신센싱채널(230)은 상호 교차 연결된다.Here, the input sensing channels 210 and the reception sensing channels 230 of the first position sensing unit 200a and the second position sensing unit 200b are cross-connected to each other.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 위치감지부(200a)의 입력센싱채널(210)은 제2 위치감지부(200b)의 수신센싱채널(230)과 연결되며, 제2 위치감지부(200b)의 입력센싱채널(210)은 제1 위치감지부(200a)의 수신센싱채널(230)과 연결된다.8, the input sensing channel 210 of the first position sensing unit 200a is connected to the reception sensing channel 230 of the second position sensing unit 200b, The input sensing channel 210 of the first position sensing unit 200b is connected to the reception sensing channel 230 of the first position sensing unit 200a.

이는 제1 위치감지부(200a)와 제2 위치감지부(200b)가 전극(100)의 대칭되는 단부에서 일정 주기 간극을 두며 기준신호를 상호 드라이빙시킬 수 있도록 하기 위함이다.This is because the first position sensing unit 200a and the second position sensing unit 200b have a predetermined periodic gap at the symmetric end of the electrode 100 so as to drive the reference signals.

또한, 상기 복수의 전극(100)은 등간격을 유지하며, 일렬로 배열되어 있어서, 터치시 접촉되는 배열 전극(100)의 위치에 의해 접촉위치의 일축방향인 Y축 방향의 위치를 판별한다.In addition, the plurality of electrodes 100 are arranged at equal intervals and are arranged in a line, and a position in the Y-axis direction, which is the unidirectional direction of the contact position, is discriminated by the position of the array electrode 100 which is touched during a touch.

상기 Y축 방향의 터치 위치 판별은 위치감지부(200)에 구성된 중앙처리부(150)에 의해 처리된다.The touch position determination in the Y-axis direction is processed by the central processing unit 150 configured in the position sensing unit 200.

X축 방향의 터치 위치 판별은 전술한 바와 같이 전극(100)에 형성된 저항과 커패시턴스에 의한 충방전 특성으로 인해 기준신호의 펄스 주기에 대한 시간차(Δt)를 통해 판별하게 된다.The determination of the touch position in the X-axis direction is performed through the time difference? T with respect to the pulse period of the reference signal due to the charging and discharging characteristics due to the resistance and the capacitance formed in the electrode 100 as described above.

시간차(Δt)에 대한 판별은 상기 비교부(250)에 구성된 비교기를 통해서 상기 수신센싱채널(230)과 펄티플랙스를 거처서 발생하는 위치판별신호와 상기 기준신호를 비교하여 이루어진다.The determination of the time difference DELTA t is performed by comparing the position determination signal generated through the reception sensing channel 230 and the pulse sequence through the comparator provided in the comparison unit 250 with the reference signal.

상기 기준신호와 위치판별신호의 비교는 상기 언급한 바와 같이 기준 시간 동안의 전압 변화량, 또는 기준전압까지 전압이 변화하는데 걸리는 시간을 이용한다.As described above, the comparison between the reference signal and the position determination signal uses a voltage change amount during the reference time or a time required for the voltage to change to the reference voltage.

상기 비교를 통해 중앙처리부(150)은 전극(100)의 일단으로부터 접촉 위치까지의 거리를 계산한다.Through the comparison, the central processing unit 150 calculates the distance from one end of the electrode 100 to the contact position.

여기서, 상기 중앙처리부(150)은 거리계산에 참조되는 룩업테이블을 포함하여 참조할 수 있다.Here, the central processing unit 150 may include a look-up table referred to in the distance calculation.

여기서, 룩업테이블이란, 전극의 일단 및 타단 중 어느 하나의 접촉 거리와 전하 충방전 특성의 관계를 나타내는 도표를 의미한다.Here, the look-up table means a table showing the relationship between the contact distance of one end of the electrode and the other end and the charge-discharge characteristics.

따라서, 상기 룩업 테이블에 거리와 전하 충방전 특성의 상관관계를 미리 기록하고, 중앙처리부(150)에서 룩업 테이블을 참조하여 전하 충방전 특성으로부터 거리를 계산함으로써, 연산 속도를 높이고 회로 구현의 복잡도를 낮출 수 있다.Therefore, the correlation between the distance and the charge / discharge characteristic is recorded in the lookup table in advance, and the central processing unit 150 calculates the distance from the charge / discharge characteristic by referring to the lookup table. Can be lowered.

상기 본 명세서에 기재된 내용 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The terms used in the present specification and claims should not be construed in a dictionary sense, and the inventor is of the opinion that the concept of a term can be properly defined to explain its invention in the best way. And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예뿐만 아니라 도면에 도시된 형상 및 구성은 본 발명의 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, it is to be understood that the embodiments shown in the drawings and the figures and the drawings shown in the drawings do not represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents that can be substituted at the time of filing of the present invention It should be understood that variations may exist.

100: 전극 150: 기판
200: 위치감지부 210: 입력센싱채널
230: 수신센싱채널 250: 비교부
270: 중앙처리부 300: 도선100: electrode 150: substrate
200: position sensing unit 210: input sensing channel
230: reception sensing channel 250:
270: central processing unit 300:

Claims

1. A capacitive touch panel in which a touch position is sensed by a change in capacitance caused by an electrode during a touch,
At least one electrode having a uniform resistance component in one direction on the substrate and adapted to terminate the reference signal from one side to the other side;
A reference signal is applied to one side of the electrode and a reference signal deformed by a resistance and a capacitance formed on the electrode when the electrode is touched while the electrode is being touched is received at the other side of the electrode, And a position sensing unit for sensing the touch position through mutual comparison,
The position sensing unit includes:
An input sensing channel for generating the reference signal and applying a reference signal to one side of the electrode;
A reception sensing channel for terminating the electrode through the other side of the electrode to receive a modified reference signal and generate a position determination signal;
A timer for measuring a time of a predetermined period of the reference signal and the position determination signal;
A comparison unit for comparing a time of a predetermined period of the reference signal measured through the timer with the position determination signal to derive a time difference of the position determination signal with respect to the reference signal;
And a central processing unit for determining a position touched through the time difference,
Wherein the position sensing unit applies a reference signal to one side of the electrode and receives the modified reference signal through the other side of the electrode;
And a second position sensing unit for applying a reference signal to the other side of the electrode corresponding to the first position sensing unit and receiving the modified reference signal through one side of the electrode.

The capacitive touch panel of claim 1, wherein the reception sensing channel includes a multiplexer (MUX) to combine the reference signal and the modified reference signal to generate the position determination signal.

The capacitive touch panel of claim 1, wherein the reference signal is provided as a pulse signal that repeats rising and falling of a voltage for a predetermined period.

The capacitive touch panel of claim 3, wherein the reference signal is provided as a triangular waveform pulse signal.

The capacitive touch panel according to claim 1, wherein the central processing unit is arranged to calculate a contact position with reference to a lookup table indicating a relationship between a contact distance of one end of the electrode and a charge / discharge characteristic.

The capacitive touch panel of claim 1, wherein the electrode is formed of ITO (indium tin oxide), which is a transparent conductive material.

[7] The capacitive touch panel of claim 6, wherein the electrodes have a relatively long length compared to the width of the electrodes, and are located at equal intervals in one direction of the substrate.

The capacitive touch panel of claim 7, wherein the electrode is formed in a rectangular shape.

8. The method of claim 7,

'Shape or'

' shape '

Quot; shaped < / RTI >