KR20160088480A

KR20160088480A - Touch panel

Info

Publication number: KR20160088480A
Application number: KR1020150007389A
Authority: KR
Inventors: 김경현
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2016-07-26

Abstract

The present invention provides a touch panel which uses a projection method. The touch panel according to an embodiment of the present invention comprises: a transmitting portion; a receiving portion which is disposed to be separated from the transmitting portion; an optical splitter which is disposed between the transmitting portion and the receiving portion; a lens on the optical splitter; and a screen on which an image from the lens is projected. The optical splitter can reflect infrared rays and visible rays from the transmitting portion by the screen, and transmit the infrared rays reflected from the screen to the transmitting portion.

Description

TOUCH PANEL {TOUCH PANEL}

본 발명은 터치 패널에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 프로젝션 방식을 사용하는 터치 패널에 관련된 것이다.The present invention relates to a touch panel, and more particularly, to a touch panel using a projection method.

최근 스마트폰과 같은 포터블 디바이스가 보편화 되면서, 사람이 컴퓨터와 상호 대화하는 단순하고 직접적인 입력방법이 선호되고 있다. 터치 스크린이란 키보드나 마우스와 같은 입력장치를 사용하지 않고, 화면에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면 그 위치를 파악하여 특정한 기능을 처리하도록 한 것으로, 정보를 입력함에 있어 간단하고 직관적인 인터페이스를 제공할 수 있어 다양한 전자 분야에서 사용되고 있다. 이러한 터치 스크린에는 손가락 또는 수동 물체에 의한 터치 위치를 감지하기 위해, 음파발생 소자와 음파인식 소자 사이의 음파 경로가 차단될 때 위치를 판별하는 초음파 방식, 패러데이 법칙의 자석과 기전력 발생 원리를 이용하여 각기 위치 별로 코일에 흐르는 전류의 양을 판단하여 좌표를 계산하는 전자기 방식, 센서전극과 손가락 사이에 정전용량 변화에 따라 흐르는 미세한 전류를 감지하여 위치를 판별하는 정전용량 방식, 터치 인식을 위한 필름(film) 등을 사용하지 않는 광학 방식 등의 다양한 방식들이 이용되고 있다. 최근, 터치 스크린은 음극선관(CRT), 액정 디스플레이(LCD) 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)와 같은 디스플레이 장치와 결합하여 여러 분야에 적용할 수 있는 입력 장치로서 사용된다.Recently, as portable devices such as smart phones become popular, a simple and direct input method in which a person interacts with a computer is preferred. The touch screen is a device that does not use an input device such as a keyboard or a mouse, and recognizes the position or position of a human hand or object when the touching character or a specific position touches the screen to perform a specific function. And provides an intuitive interface that is used in various electronic applications. In order to detect a touch position by a finger or a passive object, such a touch screen uses an ultrasonic method for discriminating a position when a sound wave path between a sound wave generating element and a sound wave recognizing element is blocked, a Faraday's law magnetism and an electromotive force generating principle An electromagnetic system for calculating the coordinates by determining the amount of current flowing through the coils according to each position, a capacitive system for sensing the position by sensing a minute current flowing between the sensor electrode and the finger, a film for touch recognition and optical systems that do not use a film or the like are used. Recently, a touch screen is used as an input device applicable to various fields in combination with a display device such as a cathode ray tube (CRT), a liquid crystal display (LCD) and a plasma display panel (PDP).

최근의 터치 스크린은 저항막 방식, 정전용량 방식, 광학 방식이 널리 사용되고 있다. 이들은 터치 인식 방식의 대표적인 터치 스크린 장치로 LCD 디스플레이를 기반으로 하면서, LCD 위에 터치인식센서를 장착하거나, 혹은 LCD 패널 내부에 터치인식 전극을 두어 터치를 인식한다.In recent touch screens, resistive film type, capacitive type, and optical type are widely used. These are typical touch screen devices of the touch recognition type, and based on the LCD display, the touch recognition sensor is mounted on the LCD, or the touch recognition electrode is placed inside the LCD panel to recognize the touch.

광학 방식 터치 스크린인 적외선 터치 스크린은 높은 안정성, 높은 적응성, 오랜 수명, 우수한 성능 등의 특성을 갖고, 점점 더 많은 관심 및 적용을 받고 있다.Infrared touchscreens, which are optical touchscreens, are characterized by high stability, high adaptability, long lifetime, excellent performance, and are receiving increasing attention and application.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프로젝션 방식을 사용하는 터치 패널을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a touch panel using a projection method.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널은 송신부, 상기 송신부와 이격되어 배치되는 수신부, 상기 송신부 및 상기 수신부 사이에 배치되는 광 스플리터, 상기 광 스플리터 상의 렌즈 및 상기 렌즈로부터 영상이 영사되는 스크린을 제공한다. 상기 송신부는 적외선 에미터 어레이를 갖는 LCD 패널 및 백 라이트를 포함할 수 있다. 상기 광 스플리터는 상기 송신부로부터의 적외선 및 가시광선을 상기 스크린으로 반사하고 상기 스크린으로부터 반사되는 적외선을 상기 송신부로 전달할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch panel including a transmitter, a receiver spaced apart from the transmitter, an optical splitter disposed between the transmitter and the receiver, a lens on the optical splitter, Provides a screen on which images are projected. The transmitter may include an LCD panel having an infrared emitter array and a backlight. The optical splitter may reflect infrared rays and visible rays from the transmission unit to the screen and transmit infrared rays reflected from the screen to the transmission unit.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널은 프로젝션 방식을 이용하여, 터치 패널의 크기에 제한을 받지 않으며, 평면뿐만 아니라 곡면에서도 터치를 인식할 수 있다. 또한, 위치 정보를 포함하고 어레이된 적외선을 이용하여, 터치의 감도 및 다중 입력에 제한을 받지 않고 센서의 정확도를 향상시킨다.The touch panel according to the embodiment of the present invention is not limited by the size of the touch panel using the projection method and can recognize the touch on the surface as well as on the surface. In addition, using the arrayed infrared rays including the position information, the sensitivity of the touch and the accuracy of the sensor are improved without being restricted by multiple inputs.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널의 개략도들이다.1 and 2 are schematic views of a touch panel according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시 예의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.In order to fully understand the structure and effects of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. It is to be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. Those of ordinary skill in the art will understand that the concepts of the present invention may be practiced in any suitable environment. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms 'comprises' and / or 'comprising' mean that the stated element, step, operation and / or element does not imply the presence of one or more other elements, steps, operations and / Or additions.

본 명세서에서 어떤 면(또는 층)이 다른 면(또는 층) 또는 기판상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 면(또는 층) 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 면(또는 층)이 개재될 수도 있다.In the present specification, when it is mentioned that a surface (or layer) is on another surface (or layer) or substrate, it may be directly formed on the other surface (or layer) or substrate, or a third surface Or layer) may be interposed.

본 명세서의 다양한 실시 예에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어가 다양한 영역, 면들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 면들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 면(또는 층)을 다른 영역 또는 면(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에서의 제 1 면으로 언급된 면이 다른 실시 예에서는 제 2 면으로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Although the terms first, second, third, etc. have been used in various embodiments of the disclosure to describe various regions, faces (or layers), etc., it is to be understood that these regions, do. These terms are only used to distinguish certain regions or faces (or layers) from other regions or faces (or layers). Thus, the face referred to as the first face in either embodiment may be referred to as the second face in other embodiments. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiments. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예는 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예는 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the forms that are produced according to the manufacturing process. For example, the etched area shown at right angles may be rounded or may have a shape with a certain curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific types of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention.

본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.The terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 개념은 터치 패널에 관한 것이다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널은 프로젝션 방식을 사용할 수 있다.
The concept of the present invention relates to a touch panel. More preferably, the touch panel according to the embodiment of the present invention can use a projection method.

도 1을 참조하여, 송신부(100), 송신부(100)와 이격되어 배치되는 수신부(500), 송신부(100)와 수신부(500) 사이에 배치되는 광 스플리터(200), 광 스플리터(200) 상의 렌즈(300) 및 렌즈(300)로부터 영상이 영사되는 스크린(400)이 제공된다. 도 2를 참조하여, 광 스플리터(200)의 반사각 및 굴절각에 따라 송신부(100), 광 스플리터(200) 및 수신부(500)는 일직선으로 배치되지 않을 수 있다.An optical splitter 200 disposed between the transmitting unit 100 and the receiving unit 500, an optical splitter 300 disposed on the optical splitter 200, A screen 400 on which an image is projected from the lens 300 and the lens 300 is provided. 2, the transmission unit 100, the optical splitter 200, and the reception unit 500 may not be arranged in a straight line according to the reflection angle and the refraction angle of the optical splitter 200. [

송신부(100)는 LCD 패널(102) 및 백 라이트(104)를 포함할 수 있다. LCD 패널(102)은 화상 정보(예를 들어, 이미지 또는 영상)을 표시할 수 있다. LCD 패널(102)은 적외선 에미터 어레이를 더 포함한다. 예를 들어, LCD 패널(102)의 각각의 화소는 적외선 에미터를 포함할 수 있다. 각각의 적외선 에미터는 각각의 화소에 해당하는 위치 정보를 포함하는 적외선(702)을 방출할 수 있다. 백 라이트(104)는 LCD 패널(102)에 강한 광을 조사할 수 있다. 이로 인해, LCD 패널(102)의 화상 정보(예를 들어, 이미지 또는 영상)를 갖는 가시광선(704) 및 각각의 화소에 해당하는 위치 정보를 갖는 적외선(702)을 광 스플리터(200)로 조사할 수 있다.The transmitter 100 may include an LCD panel 102 and a backlight 104. The LCD panel 102 may display image information (e.g., an image or an image). The LCD panel 102 further includes an infrared emitter array. For example, each pixel of the LCD panel 102 may include an infrared emitter. Each infrared ray emitter can emit an infrared ray 702 including positional information corresponding to each pixel. The backlight 104 can irradiate the LCD panel 102 with strong light. The visible light 704 having image information (e.g., an image or an image) of the LCD panel 102 and the infrared light 702 having position information corresponding to each pixel are irradiated to the optical splitter 200 can do.

광 스플리터(200)는 송신부(100)로부터 조사된 적외선(702) 및 가시광선(704)을 스크린(400)으로 반사할 수 있다. 광 스플리터(200)는 스크린(400)으로부터 반사된 적외선(706)을 송신부(500)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 광 스플리터는 반투과 거울일 수 있다.The optical splitter 200 can reflect the infrared rays 702 and the visible light 704 emitted from the transmission unit 100 to the screen 400. The optical splitter 200 can transmit the infrared ray 706 reflected from the screen 400 to the transmitting unit 500. For example, the optical splitter may be a semi-transmissive mirror.

렌즈(300)는 광 스플리터(200)로부터 전달된 적외선(702) 및 가시광선(704)을 스크린(400)으로 영사할 수 있다. 각 화소에 해당하는 가시광선(704)은 각 화소의 위치 정보를 갖는 적외선(702)과 함께 영사될 수 있다.The lens 300 may project the infrared rays 702 and the visible light 704 transmitted from the optical splitter 200 onto the screen 400. The visible light 704 corresponding to each pixel can be projected with the infrared ray 702 having the positional information of each pixel.

스크린(400)은 렌즈(300)로부터 영사된 적외선(702) 및 가시광선(704)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 스크린(400)에 영사된 가시광선(704)의 화상 정보(예를 들어, 이미지 또는 영상)는 스크린(400)의 표시면(400a)에서 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 스크린(400)은 투명 기판일 수 있다. 표시면(400a) 상의 대상체의 접촉에 의해 영사된 적외선(702)이 반사될 수 있다. 반사된 적외선(706)은 각각의 화소에 해당하는 위치 정보를 포함할 수 있다. 반사된 적외선(706)은 렌즈(300)에 도달할 수 있다. 스크린(400)으로부터 반사된 적외선(706)은 렌즈(300)에 의해 광 스플리터(200)로 전달될 수 있다.The screen 400 may display infrared rays 702 and visible light 704 projected from the lens 300. For example, image information (e.g., image or image) of visible light 704 projected on screen 400 may be displayed on display surface 400a of screen 400. [ For example, the screen 400 may be a transparent substrate. The infrared ray 702 projected by the contact of the object on the display surface 400a can be reflected. The reflected infrared rays 706 may include position information corresponding to each pixel. The reflected infrared rays 706 can reach the lens 300. The infrared rays 706 reflected from the screen 400 can be transmitted to the optical splitter 200 by the lens 300.

수신부(500)는 광 스플리터(200)으로부터 반사된 적외선(706)을 탐지할 수 있다. 예를 들어, 반사된 적외선(706)은 광 스플리터(200)에 의해 수신부(500)를 향해 굴절될 수 있다. 수신부(500)는 적외선 디텍터(502) 및 적외선 프로젝션 렌즈(504)를 포함할 수 있다. 적외선 프로젝션 렌즈(504)는 반사된 적외선(706)을 적외선 디텍터(502)로 영사할 수 있다.The receiving unit 500 can detect the infrared ray 706 reflected from the optical splitter 200. For example, the reflected infrared rays 706 may be refracted toward the receiver 500 by the optical splitter 200. The receiving unit 500 may include an infrared ray detector 502 and an infrared ray projection lens 504. The infrared projection lens 504 can project the reflected infrared rays 706 to the infrared detector 502.

터치 패널은 프로세서(600)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(600)는 송신부(100)에서 방출되는 적외선(702)의 위치 정보 및 수신부(500)에서 감지되는 반사된 적외선(706)의 위치 정보를 통하여 표시면(400a)에 대상체가 접촉한 위치를 계산할 수 있다.
The touch panel may further include a processor 600. The processor 600 determines the position at which the object contacts the display surface 400a through the positional information of the infrared ray 702 emitted from the transmitter 100 and the positional information of the reflected infrared ray 706 sensed by the receiver 500 Can be calculated.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect.

100: 송신부 200: 광 스플리터
300: 렌즈 400: 스크린
500: 수신부 600: 프로세서100: transmitting unit 200: optical splitter
300: lens 400: screen
500: Receiving unit 600: Processor

Claims

A transmitting unit;
A receiving unit spaced apart from the transmitting unit;
An optical splitter disposed between the transmitting unit and the receiving unit;
A lens on the optical splitter; And
And a screen on which an image is projected from the lens,
Wherein the transmitter includes an LCD panel having an infrared emitter array and a backlight,
Wherein the optical splitter reflects infrared rays and visible rays from the transmission unit to the screen and transmits infrared rays reflected from the screen to the transmission unit.