KR20180018479A

KR20180018479A - 터치 센서, 터치 검출 장치 및 검출 방법, 그리고 터치 기기

Info

Publication number: KR20180018479A
Application number: KR1020177025017A
Authority: KR
Inventors: 유 시아오
Original assignee: 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2018-02-21
Also published as: EP3293617A4; KR102044083B1; EP3293617B1; US10705660B2; CN106104441A; EP3293617A1; CN106104441B; US20170364183A1; WO2017214928A1

Abstract

본 발명은 터치 센서, 터치 검출 장치 및 검출 방법, 터치 기기를 공개한다. 상기 터치 센서는 순차적으로 설치되는 제1 전극층, 강성 절연층, 제2 전극층, 압축성 층 및 제3 전극층을 포함하고; 압축성 층은 터치 압력을 받을 경우 제2 전극층과 제3 전극층 사이의 거리를 변화시킬 수 있으며; 제2 전극층과 제3 전극층은 커패시터 구조를 형성할 수 있고, 커패시터 구조의 전기용량값은 제2 전극층과 제3 전극층 사이의 거리의 변화에 따라 변화된다. 본 발명은 상기 전기용량값의 변화에 의해 사용자의 터치 동작의 압력 정보를 산출할 수 있고, 구체적으로 실시할 경우, 모든 전극층은 터치 기기에서 원래 존재하는 전극층을 가지는 일부 부재로 문제없이 다중 사용될 수 있는데, 이는 기기 두께와 원가를 증가시키지 않는 정황 하에 높은 민감도의 터치 압력 검출을 실현하고 사용자 경험을 향상시키는 것과 같다.

Description

터치 센서, 터치 검출 장치 및 검출 방법, 그리고 터치 기기

본 발명은 터치 기술 분야에 관한 것으로, 특히 터치 센서, 터치 검출 장치 및 검출 방법, 그리고 터치 기기에 관한 것이다.

터치 기술은 그 입력의 편리성과 직관성으로 인해 이미 광범위하게 노트북의 터치 패드, 태블릿 PC 및 스마트폰의 터치 스크린 등 각종 전자 기기에 적용된다. 그 원리는 터치 위치 검출 구조를 이용하여 터치 동작의 구체적 터치 위치를 인식하며, 상기 터치 위치에서의 터치 동작에 응답하는 것이다.

나중에 알게 된 것은, 터치 기초 상에 집적 압력 검출을 진행하면, 구체적 터치 위치를 인식하는 정황 하에 터치 압력 정보(예를 들면, 압력 크기 등)를 더 인식할 수 있다. 터치 압력의 일부 응용을 기반으로 사용자에게 더욱 좋은 경험을 주며, 특히 응용 장연이 지속적으로 풍부해지고 있는 스마트폰에 있어서, 터치 압력 검출을 지지할 수 있으면, 시장 경쟁에서도 더욱 우세할 수 있다. 따라서, 터치 압력 검출 기능이 있는 터치 검출 기술은 점점 사용자와 터치 기기 업체의 주목을 받고 있다.

현재, 주요하게 원래 터치 기기의 터치 위치 검출의 기반 하에 별도로 압력 검출 장치를 증가시키는 것을 통해 터치 기기에서 터치 압력 검출을 실현한다. 예를 들어, 터치 기기의 스크린과 센터 프레임 사이에 전기 용량 압력 센서 및 이에 상응되는 복조 회로를 증가시키거나 또는 터치 기기의 보호 유리와 사이드 프레임의 주위에 감압(pressure sensitive) 재료를 부착 설치한다. 그러나, 이는 모두 별도로 관련 소자(압력 센서 또는 감압 재료 등)를 증가해야 하기에, 불가피하게 전체 터치 기기의 비용과 두께를 증가해야 하며, 이는 날로 휴대하기 편리한 얇고 가벼운 것을 강조하는 전자 기기에 실시하는데 불리하다.

본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 터치 기기 두께를 증가시키지 않는 정황 하에, 원래의 터치 위치 검출 구조를 이용하여 높은 민감도의 터치 압력을 검출함으로써 사용자 경험을 향상시키는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 터치 센서를 제공하되, 해당 터치 센서는 순차적으로 설치되는 제1 전극층, 강성 절연층, 제2 전극층, 압축성 층 및 제3 전극층을 포함하되; 상기 압축성 층은 터치 압력을 받을 경우 상기 제2 전극층과 상기 제3 전극층 사이의 거리를 변화시키고; 상기 제1 전극층은 단독으로 터치 감지 어셈블리로 되거나 상기 제2 전극층과 함께 터치 감지 어셈블리를 형성하기 위한 것이고; 상기 제2 전극층과 상기 제3 전극층은 커패시터 구조를 형성할 수 있으며, 상기 커패시터 구조의 전기용량값은 상기 제2 전극층과 상기 제3 전극층 사이의 거리의 변화에 따라 변화된다.

본 발명의 실시예는, 전술한 터치 센서; 상기 제1 전극층, 제2 전극층 및 제3 전극층을 구동하기 위한 구동 회로; 검출되는 상기 커패시터 구조의 전기용량값의 변화에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 산출하기 위한 터치 압력 검출 유닛을 포함하는, 터치 검출 장치를 더 제공한다.

본 발명의 실시예는, 상기 터치 검출 장치가 내장되는 터치 기기를 더 제공한다.

본 발명의 실시예는 터치 검출 장치의 검출 방법을 더 제공하되, 상기 터치 검출 장치는 전술한 터치 검출 장치이며, 상기 검출 방법은, 터치 동작이 있을 경우, 제2 그룹 구동 신호로 상기 제1 전극층, 제2 전극층 및 제3 전극층을 구동하는 제2 구동 단계; 터치 동작이 있을 경우, 상기 커패시터 구조를 검출하여 제2 전기용량값을 얻는 제2 전기용량값 검출 단계; 상기 커패시터 구조가 터치 동작이 없을 경우의 제1 전기용량값과 상기 제2 전기용량값의 차이값에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 산출하는 터치 압력 산출 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 사용자의 터치 동작의 압력은 압축성 층을 통해 제3 전극층까지 전도될 수 있음으로써, 제2 전극층과 제3 전극층 사이의 전기용량값의 변화를 일으키기에, 터치 압력 검출을 진행할 경우, 상기 전기용량값의 변화에 의해 사용자의 터치 동작의 압력 정보를 산출할 수 있다. 구체적으로 실시할 경우, 모든 전극층은 터치 기기에서 원래 존재하는 전극층을 가지는 일부 부재로 문제없이 다중 사용될 수 있는데, 이는 기기 두께와 원가를 증가시키지 않는 정황 하에 높은 민감도의 터치 압력 검출을 실현하고 사용자 경험을 향상시키는 것과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예가 제공하는 터치 검출 장치의 모식도이다.
도 2는 도 1 중의 터치 센서의 구조 모식도이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 2 중의 3개 전극층의 전극 패턴의 설계 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예가 제공하는 터치 압력 검출 방법의 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 4에 도시된 터치 압력 검출 방법을 사용하여 검출할 경우 관련 전기용량값의 검출 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시예가 제공하는 다른 하나의 터치 압력 검출 방법의 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 6에 도시된 터치 압력 검출 방법을 사용하여 검출할 경우 관련 전기용량값의 검출 모식도이다.
도 8은 본 발명의 실시예가 제공하는 터치 검출 장치를 혼합 인 셀(Hybrid In Cell ) 터치 스크린 기기 적용하는 구조도이다.
도 9a는 도 8에 도시된 구조 중의 터치 감지층의 전극 패턴의 설계 모식도이다.
도 9b는 도 8에 도시된 구조 중의 디스플레이 구동층의 공용 전극 패턴의 설계 모식도이다.
도 10a 내지 도 10c는 도 8에 도시된 구조가 터치 압력 검출을 진행할 경우 관련 전기용량값의 검출 모식도이다.
도 11은 도 8에 도시된 구조가 터치 압력 검출을 진행하는 흐름도이다.
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 실시예가 제공하는 터치 검출 장치를 혼합 인 셀 터치 스크린 기기에 적용하는 다른 하나의 구조도 및 터치 압력 검출을 진행할 경우 관련 전기용량값의 검출 모식도이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 실시예가 제공하는 터치 검출 장치를 풀 인 셀(full In Cell) 터치 스크린 기기에 적용하는 구조도 및 터치 압력 검출을 진행할 경우 관련 전기용량값의 검출 모식도이다.
도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 실시예가 제공하는 터치 검출 장치를 풀 온 셀(full On Cell) 터치 스크린 기기에 적용하는 구조도 및 터치 압력 검출을 진행할 경우 관련 전기용량값의 검출 모식도이다.
도 15a는 도 14a 내지 도 14d에 도시된 구조 중의 터치 감지층의 건극 패턴의 설계 모식도이다.
도 15b는 도 14a 내지 도 14d의 구조 중의 디스플레이 구동층의 공통 전극층의 전극 패턴의 설계 모식도이다.
도 16a 내지 도 16d는 본 발명의 실시예가 제공하는 터치 검출 장치를 아웃-오프-셀(out-off-cell) 터치 스크린 기기에 적용하는 구조도 및 터치 압력 검출을 진행할 경우 관련 전기용량값의 검출 모식도이다.
도 17a는 도 16a 내지 도 16d에 도시된 구조 중의 터치 감지층의 전극 패턴의 설계 모식도이다.
도 17b는 도 16a 내지 도 16d의 구조 중의 디스플레이 구동층의 공통 전극층의 전극 패턴의 설계 모식도이다.

본 발명의 목적, 기술적 해결수단 및 장점을 뚜렷하고 명확하게 하기 위하여, 이하 도면을 참조하고 실시예를 들어 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

터치 기기에서, 터치 위치 검출을 실현하기 위한 터치 센서는 일반적으로 제1 전극층, 제2 전극층을 포함하고, 상기 두 개의 전극층 사이에 커패시터 구조가 형성됨으로써, 상호 전기용량 검출을 실현한다. 본 발명의 실시예에서, 제2 전극층과 압축성 층을 통해 서로 이격되는 제3 전극층을 더 포함한다. 사용자의 터치 동작의 압력은 압축성 층을 통해 제3 전극층까지 전도될 수 있음으로써, 제2 전극층과 제3 전극층 사이의 전기용량값의 변화를 일으키기에, 터치 압력 검출을 진행할 경우, 상기 전기용량값의 변화에 의해 사용자의 터치 동작의 압력 정보를 산출할 수 있다.

상기 원리를 기반으로 하여, 본 발명의 실시예가 제공하는 터치 검출 장치는 도 1에 도시된 바에 도시된 바와 같은, 상기 터치 검출 장치는 구동 회로(1), 터치 센서(2) 및 터치 압력 검출 유닛(3)을 포함한다. 상기 터치 검출 장치는 터치와 압력 검출 기능을 구비하는 것을 필요로 하는 스마트폰, 태블릿 PC, 컴퓨터 터치 패드 등 기기에 내장될 수 있다.

도 2는 상기 터치 센서(2)의 구조를 도시하고, 터치 센서(2)는 제1 전극층(21), 제2 전극층(22) 및 제3 전극층(23)을 포함하고, 제1 전극층(21)과 제2 전극층(22) 사이에는 강성 절연층(24)이 설치되고, 상기 강성 절연층은 제1 전극층(21)과 제2 전극층(22)을 고정된 거리로 분리하기 위한 것이고, 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23) 사이에는 압축성 층(25)이 설치되어 있으며, 압축성 층은 일정한 압축성이 있고, 사용자의 터치 압력으로 인한 형태 변화를 감지할 수 있으며, 사용자의 터치 압력을 받을 경우, 압축성 층(25)의 형태 변화는 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23) 사이의 거리의 변화를 일으킬 수 있다. 나아가, 제1 전극층(21)의 표면에 보호층(26)을 설치하여, 제1 전극층(21)을 보호할 수 있고, 스크래치 및 충돌 등 동작이 제1 전극층(21)에 손상을 주는 것을 방지한다.

제1 전극층(21), 제2 전극층(22) 및 강성 절연층(24)은 예컨대 터치 위치의 검출을 진행할 수 있는 터치 감지 어셈블리를 구성하고, 터치 위치를 검출할 경우, 제1 전극층(21)과 제2 전극층(22)을 통해 공동으로 실현할 수 있으며(예를 들면 상호 전기용량 터치 센서), 물론 제1 전극층(21)을 통해 단독으로 실현할 수도 있다(예를 들면 자기 전기용량 터치 센서). 제1 전극층(21)과 제2 전극층(22)의 전극 패턴은 도 3a 내지 3D에 도시된 바와 같은 수평 스트립 형상, 수직 스트립 형상, 매트릭스 형상, 웨이브 스트라이프 형상 등을 사용할 수 있고, 제2 전극층(22)에는 전극 패턴을 설계하지 않고, 직접적으로 도 3e에 도시된 바와 같은 전체 전극을 제2 전극층(22)으로서 사용할 수 있다.

제3 전극층(23)은 도 3e에 도시된 바와 같은 전체 전극을 사용할 수도 있거나, 제3 전극층(23) 상에 일부 간단한 패턴을 설계할 수도 있지만, 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23)이 하나의 커패시터 구조를 형성할 수 있도록 하면 된다. 압축성 층(25)은 터치 압력을 받아 형태 변화를 일으켜 제1 전극층(22)과 제2 전극층(23) 사이의 거리가 개별될 수 있기에, 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23)이 형성한 커패시터 구조의 전기용량값도 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23) 사이의 거리의 변화에 따라 변화될 수 있다.

도 1 및 도 2를 동시에 참조하여 보면, 구동 회로(1)는 터치 센서(2) 중의 제1 전극층(21), 제2 전극층(22) 및 제3 전극층(23)을 구동하기 위한 것이다.

터치 압력 검출 유닛(3)은 검출된 상기 커패시터 구조의 전기용량값의 변화에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 산출하기 위한 것이다. 설명의 편리를 위하여, 본 발명에서의 "커패시터 구조의 전기용량값"은 모두 "제2 전극층(22)과 제3 전극층(23)이 형성한 커패시터 구조의 전기용량값"을 가리킨다.

전술한 바와 같이, 터치 동작이 있을 경우, 상기 압축성 층(25)은 힘을 받아 형태가 변화되어, 상기 커패시터 구조의 전기용량값 변화를 일으키며, 이때 터치 압력 검출 유닛(3)이 상기 커패시터 구조의 전기용량값에 대한 검출 결과는 터치 동작이 없을 경우의 검출 결과와 상이하기에, 터치 압력 검출 유닛(3)은 터치 전후 검출된 상기 커패시터 구조의 전기용량값의 변화에 의해 사용자가 터치 센서(2)에 있어서의 터치 동작의 압력 정보를 산출할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 터치 위치의 검출은 터치 동작 전후 제1 전극층(21), 제2 전극층(22) 사이의 상호 전기용량 변화에 의해 확정될 수 있거나(상호 전기용량 검출 원리), 단지 제1 전극층(21)의 검출에 의해 확정될 수 있다(자기 전기용량 검출 원리). 터치 압력 검출을 진행할 경우, 제1 전극층(21)은 전체 터치 검출 장치의 검출 전극으로 되기에, 제1 전극층(21)에 대해 검출을 진행하여야만 상기 커패시터 구조의 전기용량값을 얻을 수 있다. 그러나, 검출 결과에는 상기 커패시터 구조의 전기용량값을 포함할 뿐만 아니라, 제1 전극층(21)과 제2 전극층(22) 사이의 전기용량값을 더 포함할 수 있고, 심지어 터치 동작이 있을 경우, 검출 결과는 터치 손가락과 제1 전극층(21) 사이의 전기용량값을 더 포함한다. 따라서, 상기 커패시터 구조의 전기용량값의 변화를 산출하기 위하여, 각각 터치 전후의 검출 결과에서 포함된 불필요한 부분을 제거할 필요가 있다. 그러므로, 검출 시, 제2 전극층(22), 제3 전극층(23)의 상태에 대해 검출 결과에 수요되는 전기용량값 정보를 포함하도록 제어할 필요가 있는데, 예를 들어 구동 회로(1)가 제2 전극층(22)에 출력한 구동 신호가 고정 레벨이거나, 제2 전극층(22)이 부양 상태에 있도록 하거나, 제2 전극층(22)이 모종의 신호를 액세스하는 것과 같고; 예를 들어, 구동 회로(1)가 제3 전극층에 출력한 구동 신호가 고정 레벨이거나(대지와 동일한 0전위 또는 기타 전위의 고정 레벨일 수 있음), 제3 전극층이 부양 상태에 있도록 하거나, 제3 전극층이 모종의 신호를 액세스하는 것과 같다.

구체적으로, 본 발명의 실시예가 제공하는 전술한 바와 같은 터치 검출 장치의 검출 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다.

제1 구동 단계: 터치 동작이 없을 경우, 제1 그룹 구동 신호로 상기 제1 전극층, 제2 전극층 및 제3 전극층을 구동한다.

제1 전기용량값 검출 단계: 터치 동작이 없을 경우, 상기 커패시터 구조를 검출하여 제1 전기용량값을 얻는다.

제2 구동 단계: 터치 동작이 있을 경우, 제2 그룹 구동 신호로 상기 제1 전극층, 제2 전극층 및 제3 전극층을 구동한다.

제2 전기용량값 검출 단계: 터치 동작이 있을 경우, 상기 커패시터 구조를 검출하여 제2 전기용량값을 얻는다.

터치 압력 산출 단계: 제1 전기용량값과 상기 제2 전기용량값의 차이값에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 산출한다.

본 발명의 실시예는 현재 두 가지 검출 방식을 제공하여 터치 압력 검출 원리를 설명한다.

검출 방식 1

본 검출 방식에서, 제1 그룹 구동 신호는 제1 전극층이 자기 전기용량 검출하기 위한 제1 구동 신호와 제1 고정 레벨 신호를 포함하고, 제2 그룹 구동 신호는 제1 전극층이 자기 전기용량 검출하기 위한 제2 구동 신호와 제2 고정 레벨 신호를 포함한다. 여기서, 제1 구동 신호와 제2 구동 신호는 정현파 신호, 구형파 신호 등 일수 있고, 제1 고정 레벨 신호와 제2 고정 레벨 신호는 0V 레벨의 임의의 고정 레벨을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 이 밖에 설명해야 하는 것은, 본 검출 방식 1과 후속의 검출 방식 2에서, 어느 전극층이 "부양 상태"에 있다는 것은 상기 전극층 중의 모든 전극은 모두 부양 상태에 있다는 것을 가리키거나, 상기 전극층 중의 일부 전극만 부양 상태에 있다는 것을 가리킨다.

도 4를 참조하여 보면, 본 발명의 실시예가 제공하는 상기 터치 검출 장치의 터치 압력 검출 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

제1 구동 단계 S401: 터치 동작이 없을 경우, 구동 회로(1)는 제1 그룹 구동 신호 중의 제1 구동 신호로 제1 전극층(21)을 구동하는 것을 유지하도록, 먼저 제2 전극층(22)이 제1 고정 레벨 신호(V)를 가지도록 하고, 다음 제2 전극층(22)이 부양 상태에 있도록 하며, 제3 전극층(23)을 접지시킨다.

제1 전기용량값 검출 단계 S402: 터치 압력 검출 유닛(3)은 제2 전극층(22)이 제1 고정 레벨 신호(V)를 가질 경우 경우 제1 전극층(21)의 자기 전기용량값(C11)을 검출하고, 제2 전극층(22)이 부양 상태에 있고 제3 전극층(23)이 접지될 경우 제1 전극층(21)의 자기 전기용량값(C15)을 검출하며, 다음 자기 전기용량값(C11)과 자기 전기용량값(C15)에 의해 제1 전기용량값(C12)을 산출한다.

본 실시예에서, 자기 전기용량값(C11)은 제1 구동 신호로 제1 전극층(21)과 제1 고정 레벨 신호(V)를 가지는 제2 전극층(22) 사이의 전기용량값이고, 검출 모식도는 도 5a를 참조한다.

전기용량값(C15)은 자기 전기용량값(C11)과 제1 전기용량값(C12)의 직렬값이고, 상기 제1 전기용량값(C12)은 부양 상태에 있는 제2 전극층(22)과, 접지되는 제3 전극층(23) 사이의 전기용량값이며, 검출 모식도는 도 5b를 참조한다. 따라서, 자기 전기용량값(C11)과 자기 전기용량값(C15)에 의해 제1 전기용량값(C12)을 산출하는 구체적인 산출 공식은 1/C15=1/C11+1/C12이다.

제2 구동 단계 S403: 구동 회로(1)는 제2 구동 신호로 제1 전극층(21)을 구동하는 것을 유지하도록, 먼저 제2 전극층(22)이 제2 고정 레벨 신호(V)를 가지도록 하고, 다음 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 제3 전극층(23)을 접지시킨다.

제2 전기용량값 검출 단계 S404: 터치 동작이 있을 경우, 터치 검출 유닛(3)은 제2 전극층(22)이 제2 고정 레벨 신호(V)를 가질 경우 제1 전극층(21)의 자기 전기용량값(C16)을 검출하고, 제2 전극층(22)이 부양 상태에 있고 제3 전극층(23)이 접지될 경우 제1 전극층(21)의 자기 전기용량값(C18)을 검출한다. 다음 자기 전기용량값(C11)과 자기 전기용량값(C16)에 의해 터치 손가락과 제1 전극층(21) 사이의 전기용량값(C13)을 산출하고, 전기용량값(C13)과 자기 전기용량값(C18)에 의해 자기 전기용량값(C11)과 제2 전기용량값의 직렬 후의 전기용량값(C19)을 산출하며, 이후 상기 전기용량값(C19)과 자기 전기용량값(C11)에 의해 제2 전기용량값(C14)을 산출한다.

제2 전극층(22)을 고정 레벨(V)에 설치할 경우, 제1 전극층(21)과 제2 전극층(22) 사이는 강성 절연층(24)이기에, 제1 전극층(21)과 제2 전극층(22) 사이의 전기용량(C11)은 변화되지 않고, 검출하여 얻은 제1 전극층(21)의 자기 전기용량값(C16)은 인체 손가락 작용으로 인해 증가된 전기용량값(C13)과 자기 전기용량값(C11)의 합이며, 검출 모식도는 도 5c를 참조한다.

제2 전극층(22)이 부양 상태에 있고 제3 전극층(23)이 접지될 경우, 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23) 사이는 압축성 층(25)이기에, 터치 동작의 압력 영향을 받고, 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23) 사이의 거리는 작아지며, 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23) 사이의 전기용량값(C14)은 증가된다. 검출되어 얻은 제1 전극층(21)의 자기 전기용량값(C18)은 인체 손가락 작용으로 인해 증가된 전기용량값(C13)과 전기용량값(C19)의 합이고, 상기 전기용량값(C19)은 자기 전기용량값(C11)과 전기용량값(C14)의 직렬값이며, 검출 모식도는 도 5d를 참조한다.

터치 압력 산출 단계 S405: 터치 압력 검출 유닛(3)은 제1 전기용량값(C12) 대비 제2 전기용량값(C14)의 차이값을 통해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 환산한다.

본 발명의 하나의 실시예로서, 미리 트레이닝을 통해 전기용량값 변화량과 터치 압력 크기 사이의 환산 공식을 얻을 수 있고, 매번 직접적으로 상기 환산 공식에 의해 환산하면 된다. 본 발명의 다른 하나의 실시예로서, 미리 전기용량값 변화량과 터치 압력의 매핑 관계표를 설정하여 제1 전기용량값(C12) 대비 제2 전기용량값(C14)의 전기용량값 변화량을 얻을 수도 있으며, 직접적으로 상기 매핑 관계표를 검색하여 구체적인 터치 압력을 얻는다.

검출 방식 2

본 검출 방식에서, 제1 그룹 구동 신호는 제1 전극층이 자기 전기용량 검출하기 위한 제3 구동 신호를 포함하고, 제2 그룹 구동 신호는 제1 전극층이 자기 전기용량 검출하기 위한 제4 구동 신호를 포함한다. 마찬가지로, 제3 구동 신호, 제4 구동 신호도 정현파 신호, 구형파 신호 등일 수 있다.

도 6을 참조하여 보면, 본 발명의 실시예가 제공하는 터치 압력 검출 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

제1 구동 단계 S601: 터치 동작이 없을 경우, 구동 회로(1)는 제3 구동 신호로 제1 전극층(21)을 구동하고, 제2 전극층(22)이 부양 상태에 있도록 하며, 제3 전극층을 접지시킨다.

제1 전기용량값 검출 단계 S602: 터치 동작이 없을 경우, 터치 검출 유닛(3)은 제1 전극층(21)의 자기 전기용량값(C75)을 검출한다.

도 7a를 참조하여 보면, 이때 검출하여 얻은 자기 전기용량값(C75)은 자기 전기용량값(C71)과 제1 전기용량값(C72)의 직렬값이고, 여기서, 자기 전기용량값(C71)은 제1 전극층(21)과 제2 전극층(22) 사이의 전기용량값이며, 제1 전기용량값(C72)은 터치 동작이 없을 경우 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23) 사이의 전기용량값이다.

제2 구동 단계 S603: 터치 동작이 있을 경우, 구동 회로(1)는 제4 구동 신호로 제1 전극층(21)을 구동하는 것을 유지하도록, 먼저 제4 구동 신호로 제2 전극층(22)을 구동하고, 다음 제2 전극층(22)이 부양 상태에 있도록 하며, 제3 전극층(23)을 접지시킨다.

제2 전기용량값 검출 단계 S604: 터치 동작이 있을 경우, 터치 검출 유닛(3)은 제1 전극층(21), 제2 전극층(22)을 동일한 구동 신호에 액세스하고, 제1 전극층(32)과 인체의 전기용량값(C73)을 검출한다. 다음 제2 전극층(22)이 부양 상태에 있고 제3 전극층(23)이 접지될 경우 제1 전극층(21)의 자기 전기용량값(C76)을 검출하고, 다음 자기 전기용량값(C76)과 자기 전기용량값(C73)에 의해 터치 동작이 있을 경우 전기용량값(C71)과 제2 용향값(C74)의 직렬값을 산출한다.

제1 전극층(21)과 제2 전극층(22)의 구동 신호가 동일하기에, 이때 제1 전극층(21)과 제2 전극층(22) 사이의 전기용량값(C71)은 검출되지 않고, 검출 모식도는 도 7b를 참조한다.

제2 전기용량값(C74)은 터치 동작이 있을 경우 제2 전극층(22)과 제3 전극층(23) 사이의 전기용량값이고, 검출 모식도는 도 7c를 참조한다.

터치 압력 산출 단계 S605: 터치 검출 유닛(3)은 자기 전기용량값(C75) 대비 자기 전기용량값(C76)의 차이값에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 환산한다.

전술한 내용에서 알 수 있다시피, 사용자의 터치 동작의 압력은 압축성 층을 통해 제3 전극층까지 전도될 수 있음으로써, 제2 전극층과 제3 전극층 사이의 전기용량값의 변화를 일으킨다. 따라서, 터치 압력 검출을 진행할 경우, 상기 전기용량값의 변화에 의해 사용자의 터치 동작의 압력 정보를 산출할 수 있다. 구체적으로 실시할 경우, 모든 전극층은 터치 기기에서 원래 존재하는 전극층을 가지는 일부 부재로 문제없이 다중 사용될 수 있는데, 이는 원가도 증가되지 않는 것과 같다. 아래 몇 가지 실시예를 통해 상기 터치 검출 장치를 일부 유형의 터치 기기에 적용할 경우, 제3 전극층(23)의 다중 사용 상황을 설명한다.

실시예 1

도 8을 참조하여 보면, 상기 터치 검출 장치를 혼합 인 셀 터치 스크린 기기에 적용하는 바람직한 실시예이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 구체적 구조는, 오목부를 구비하는 금속 센터 프레임(81)을 포함하고, 금속 센터 프레임(81) 표면에 보호 작용의 강화 유리(82)가 피복되어 있다. 상기 오목부 내에 프레임 내부 어셈블리가 수용 설치되어 있고, 상기 프레임 내부 어셈블리는 위로부터 아래로 순차적으로 설치되는 디스플레이 스크린의 편광 프리즘(83), 투명한 터치 감지층(84), CF 유리(85), 디스플레이 구동층(86) 및 TFT 유리(87)를 포함한다. TFT 유리(87) 하부는 도광판, 반사막 등과 같은 디스플레이 모듈의 광학 어셈블리이다. 금속 센터 프레임(81)과 프레임 내부 어셈블리 사이에 일정한 공기 간극(88) 또는 폼이 존재하고, 이는 접착제 또는 프레임 접착제를 통해 강화 유리(82)와 접착되며, 이는 일반적으로 접지된다.

투명한 터치 감지층(84)은 제1 전극층으로 다중 사용되고, 그 재료는 ITO이며, 도 9a에 도시된 바와 같은 더블 수직 스트립 형상으로 설계한다. 디스플레이 구동층(86)은 CF 유리(85)와 TFT 유리(87) 사이에 위치하고, 그 중의 공통 전극층을 제2 전극층으로 하며, 이는 CF 유리의 하부 표면에 위치하고, 도 9b에 도시된 바와 같은 형상으로 절단할 수 있으며, 도 9a에 도시된 바와 같은 터치 감지층(84)과 함께 터치 위치 감지 어셈블리를 형성한다. 금속 센터 프레임(81)을 제3 전극층으로 한다. 공기 간극(88) 또는 폼을 압축성 층으로 한다.

도 10a, 도 10b, 도 10c 및 도 11을 참조하여 실시예 1의 작업 과정을 하기와 같이 더 설명한다.

먼저, 터치 기기를 초기화하고, 검출된 제1 전극층과 제2 전극층 사이의 상호 전기용량값과 원시값을 서로 비교하여 손가락 터치가 있는지의 여부를 판단한다. 손가락 터치가 없으면, 제2 전극층의 전극을 고정 레벨 또는 부양 상태에 있도록 하며, 도 8 및 도 10a를 참조하면, 고정 레벨 상태하의 제1 전극층의 자기 전기용량값(C21)과 부양 상태하의 제1 전극층의 자기 전기용량값(C25)을 검출하고, 여기서 C25는 C21과 C22의 직렬값이며, 다음 C21과 C22를 산출한다. 손가락 터치가 있는 것으로 검출되면, 제1 전극층과 제2 전극층 사이의 상호 전기용량값을 검출하여 터치점의 위치를 검출하고, 이어서 제2 전극층을 각각 부양 상태와 고정 레벨에 있도록 하여, 제1 전극층이 제2 전극층에서 고정 레벨 상태하의 자기 전기용량값(C27)을 검출하고, 그 자기 전기용량값(C27)은 C21과 C22의 병렬값이며, 제1 전극층이 제2 전극층에서 부양 상태하의 자기 전기용량값(C28)을 검출하고, 자기 전기용량값(C28)은 C21과 C24의 직렬 전기용량과 C23의 합이다. 터치점을 결부하여, C22와 C24의 값을 비교하여 압력의 크기를 얻는다. 전기용량값(C21 내지 C28)의 정의는 전술한 내용을 참조한다.

본 실시예의 장점은 다음과 같다: 1. 원래의 터치 기기의 터치 스크린 기초상에 압력 검출을 증가할 수 있음으로써, 사용자 경험을 향상시키는 동시에 원가를 증가시키지 않는다; 2. 터치 스크린 자체의 구조를 이용함으로써, 신뢰성이 높고, 일관성이 좋다.

실시예 2

도 12a, 도 12b, 도 12c 및 도 12d를 참조하여 보면, 상기 터치 검출 장치를 혼합 인 셀 터치 스크린 기기에 적용하는 바람직한 실시예이다. 그 구체적 구조는, 철 프레임 또는 방사 시트(121) 및 철 프레임 또는 방사 시트(121)에 설치된 지지 블록(128)을 포함하고, 위로부터 아래로 순차적으로 설치되는, 디스플레이 스크린을 보호하는 강화 유리(122), 편광 프리즘(123), 터치 감지층(124), CF 유리(125), 디스플레이 구동층(126), TFT 유리(127) 및 압축성 층(129)을 더 포함하며, 상기 TFT 유리(127)는 지지 블록(128)에 안착되고, 상기 압축성 층(129)은 지지 블록(128)과 TFT 유리(127) 및 철 프레임 또는 방사 시트(121)에 의해 둘러싼 공간 내에 위치한다. TFT 유리(127)의 뒷면은 스크린의 기타 광학 어셈블리이다.

본 실시예에서, 터치 감지층(124)을 제1 전극층으로 하고, 재료는 ITO이며, 그 구조는 도 9a에 도시된 바와 같은 더블 수직 스트립이다. 디스플레이 구동층(126) 중의 공통 전극층을 이용하여 제2 전극층으로 하고, 이를 도 9b에 도시된 바와 같은 형상으로 절단할 수 있다. 지지 블록(128)은 프레임 접착제이다. 제3 전극층은 전기 전도하는 철 프레임 또는 방사 시트(121)이고, 일반적으로 이를 접지시킨다. 그 검출 방법은 실시예 1의 방법과 일치하므로, 여기서 더 반복하여 설명하지 않는다.

실시예 3

도 13a, 도 13b, 도 13c 및 도 13d는 상기 터치 검출 장치를 풀 In Cell 즉 Full In-cell 터치 스크린 기기에 적용하는 바람직한 실시예를 도시하였다. 도 13a 내지 도 13d를 참조하여 보면, 철 프레임(131) 및 위로부터 아래로 순차적으로 철 프레임(131)에 피복되어 스크린을 보호하기 위한 유리(132), 편광 프리즘(133), CF 유리(134), 터치 감지층(135), TFT 유리(136), 차폐 작용을 구비하는 디스플레이 구동층(137)과 압축성 층(138)을 포함한다. 철 프레임(131)은 오목부를 구비하며, 압축성 층(138)은 상기 오목부 내에 설치된다.

터치 감지층(135)을 이용하여 제1 전극층으로 하고, 그 재료는 ITO 등일 수 있으며, 구체적 구조는 도 3c에 도시된 바와 같은 직사각형 격자형이고, 작업 모드는 자기 전기용량 검출이며, 터치 감지층(135)은 디스플레이 스크린의 CF 유리(134)와 TFT 유리(136) 사이에 위치한다. 차폐 작용을 구비하는 디스플레이 구동층(137) 중의 공통 전극층을 제3 전극층으로 하고, 구체적 구조는 도 3c에 도시된 바와 같은 직사각형 형상이며, 그 상태는 부양 상태 또는 고정 레벨로 설치할 수 있다.

실시예 4

도 14a, 도 14b, 도 14c 및 도 14d는 상기 터치 검출 장치를 온-셀 터치 스크린 기기에 적용하는 바람직한 실시예를 도시하였다. 도 14a 내지 도 14d를 참조하여 보면, 금속 센터 프레임(141)을 포함하고, 이 금속 센터 프레임의 표면에 보호 작용의 강화 유리(142)가 피복되어 있다. 금속 센터 프레임(141)은 오목부를 구비하고, 상기 오목부 내에 프레임 내부 어셈블리가 수용 설치되어 있으며, 상기 프레임 내부 어셈블리는 위로부터 아래로 순차적으로 설치되는 편광 프리즘(143), 터치 감지층(144), CF 유리(145), 디스플레이 구동층(146) 및 TFT 유리(147)를 포함한다. 금속 센터 프레임(141)과 상기 프레임 내부 어셈블리 사이에 일정한 공기 간극(148)이 존재한다.

터치 감지층(144)을 제1 전극층으로 하고, 그 구체적 전극 패턴을 도 15a에 도시된 바와 같은 단일층 삼각형 패턴으로 설계한다. 제2 전극층은 디스플레이 구동층(146)의 공통 전극층이고, 그 재료는 ITO 등일 수 있으며, 그 구체적 전극 패턴을 도 15b에 도시된 바와 같은 플랫 구조로 설계한다. 상응되는 제어 회로를 통해 제2 전극층을 고정 레벨과 접하거나 부양 상태로 설치할 수 있다. 접지되는 금속 센터 프레임(141)을 제3 전극층으로 한다. 공기 간극(148)을 압축성 층으로 한다.

실시예 5

도 16a, 도 16b, 도 16c 및 도 16d는 상기 터치 검출 장치를 아웃-오프-셀 터치 스크린 기기에 적용하는 바람직한 실시예를 도시하였고, 도 16a 내지 도 16d를 참조하여 보면, 구체적 구조는, 금속 센터 프레임(161) 및 금속 센터 프레임(161)의 표면에 피복되어 있는 보호 작용의 강화 유리(162)를 포함한다. 금속 센터 프레임(161)은 오목부를 구비하고, 상기 오목부 내에 프레임 내부 어셈블리가 수용 설치되어 있으며, 상기 프레임 내부 어셈블리는 위로부터 아래로 순차적으로 설치되는 터치 감지층(163), 편광 프리즘(164), CF 유리(165), 디스플레이 구동층(166) 및 TFT 유리(167)를 포함한다. TFT 유리(167) 하부는 도광판, 반사막 등과 같은 스크린 모듈의 기타 광학 어셈블리이다. 금속 센터 프레임(161)과 상기 프레임 내부 어셈블리 사이에는 일정한 공기 간극(168)이 존재하고, 이는 접착제 또는 프레임 접착제를 통해 강화 유리(162)와 접착되며, 이는 일반적으로 접지된다.

터치 감지층(163)의 전극 설계 패턴은 도 17a에 도시된 바와 같은 더블층 수직 스트립 패턴이고, 상부 전극층과 하부 전극층의 중간에는 박막이 설치되어 있으며, 작업 모드는 상호 전기용량이고, 상부 전극층을 제1 전극층으로 다중 사용할 수 있다. 디스플레이 구동층(166)의 공통 전극층은 제2 전극층이고, 그 재료는 ITO이며, 구체적 전극 패턴을 도 17b에 도시된 바와 같은 플랫형으로 설계하고, 상응되는 제어 회로를 통해 이를 고정 레벨과 접하거나 부양 상태로 설치할 수 있다. 물론, 터치 감지층(163)의 하부 전극층을 제2 전극층으로 다중 사용할 수도 있다. 접지되는 금속 센터 프레임(161)을 제3 전극층으로 한다.

본 발명의 응용은 상기의 실시예에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 하고, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 상기 설명에 의해 개선 또는 변형을 진행할 수 있으며, 이러한 모든 개선 또는 변형은 본 발명에 첨부된 청구항의 보호범위 내에 포함되어야 한다.

Claims

터치 센서로서,
순차적으로 설치되는 제1 전극층, 강성 절연층, 제2 전극층, 압축성 층 및 제3 전극층을 포함하되;
상기 압축성 층은 터치 압력을 받을 경우 상기 제2 전극층과 상기 제3 전극층 사이의 거리를 변화시킬 수 있으며;
상기 제1 전극층은 단독으로 터치 감지 어셈블리로 되거나 상기 제2 전극층과 함께 터치 감지 어셈블리를 형성하기 위한 것이고; 그리고
상기 제2 전극층과 상기 제3 전극층은 커패시터 구조를 형성할 수 있으며, 상기 커패시터 구조의 전기용량값은 상기 제2 전극층과 상기 제3 전극층 사이의 거리의 변화에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 터치 센서.
터치 검출 장치로서,
제1항에 따른 터치 센서;
상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 제3 전극층을 구동하기 위한 구동 회로;
검출되는 상기 커패시터 구조의 전기용량값의 변화에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 산출하기 위한 터치 압력 검출 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 장치.
제2항에 있어서,
상기 구동 회로는, 터치 동작이 없을 경우 제1 그룹 구동 신호로 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 제3 전극층을 구동하고, 터치 동작이 있을 경우 제2 그룹 구동 신호로 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 제3 전극층을 구동하기 위한 것이고;
상기 터치 압력 검출 유닛은, 터치 동작이 없을 경우 상기 커패시터 구조를 검출하여 제1 전기용량값을 얻고, 터치 동작이 있을 경우 상기 커패시터 구조를 검출하여 제2 전기용량값을 얻은 다음 상기 제1 전기용량값과 제2 전기용량값의 차이값에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 산출하기 위한 것을 특징으로 하는 터치 검출 장치.
제3항에 있어서,
상기 구동 회로는, 제1 구동 신호로 상기 제1전극층을 구동하는 것을 유지하도록, 먼저 상기 제2 전극층이 제1 고정 레벨 신호를 가지도록 하고, 다음 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 상기 제3 전극층을 접지시키는 방식을 통해 터치 동작이 없을 경우 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 제3 전극층을 구동하고;
상기 터치 압력 검출 유닛은, 상기 제2 전극층이 제1 고정 레벨 신호를 가질 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C11)을 검출하고, 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 상기 제3 전극층이 접지될 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C15)을 검출한 다음 자기 전기용량값(C11)과 자기 전기용량값(C15)에 의해 제1 전기용량값(C12)을 산출하는 방식을 통해 터치 동작이 없을 경우 상기 커패시터 구조를 검출함으로써 상기 제1 전기용량값을 얻으며;
상기 구동 회로는, 제2 구동 신호로 상기 제1전극층을 구동하는 것을 유지하도록, 먼저 상기 제2 전극층이 제2 고정 레벨 신호를 가지도록 하고, 다음 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 상기 제3 전극층을 접지시키는 방식을 통해 터치 동작이 있을 경우 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 제3 전극층을 구동하고;
상기 터치 압력 검출 유닛은, 상기 제2 전극층이 제2 고정 레벨 신호를 가질 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C16)을 검출하고, 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있고 상기 제3 전극층이 접지될 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C18)을 검출하며, 다음 상기 자기 전기용량값(C11)과 상기 자기 전기용량값(C16)에 의해 터치 손가락과 상기 제1 전극층 사이의 전기용량값(C13)을 산출하고, 상기 전기용량값(C13)과 상기 자기 전기용량값(C18)에 의해 상기 자기 전기용량값(C11)과 상기 제2 전기용량값의 직렬 후의 전기용량값(C19)을 산출하며, 이후 상기 전기용량값(C19)과 자기 전기용량값(C11)에 의해 제2 전기용량값(C14)을 산출하는 방식을 통해 터치 동작이 있을 경우 상기 커패시터 구조를 검출함으로써 상기 제2 전기용량값을 얻으며;
상기 터치 압력 검출 유닛은 마지막으로 상기 제1 전기용량값(C12) 대비 상기 제2 전기용량값(C14)의 차이값에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 환산하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 장치.
제3항에 있어서,
상기 구동 회로는, 제3 구동 신호로 상기 제1전극층을 구동하고, 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 상기 제3 전극층을 접지시키는 방식을 통해 터치 동작이 없을 경우 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 제3 전극층을 구동하고;
상기 터치 압력 검출 유닛은, 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C75)을 검출하되, 상기 자기 전기용량값(C75)은 터치 동작이 없을 경우 전기용량값(C71)과 상기 제1 전기용량값의 직렬값이고, 상기 전기용량값(C71)은 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이의 전기용량값인 방식을 통해 터치 동작이 없을 경우 상기 커패시터 구조를 검출함으로써 상기 제1 전기용량값을 얻으며;
상기 구동 회로는, 제4 구동 신호로 상기 제1전극층을 구동하는 것을 유지하도록, 먼저 상기 제4 구동 신호로 상기 제2 전극층을 구동하고, 다음 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 상기 제3 전극층을 접지시키는 방식을 통해 터치 동작이 있을 경우 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 제3 전극층을 구동하고;
상기 터치 압력 검출 유닛은, 제4 구동 신호로 상기 제2 전극층을 구동할 경우 상기 제1 전극층과 인체의 전기용량값(C73)을 검출하고, 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있고 상기 제3 전극층이 접지될 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C76)을 검출하며, 다음 상기 자기 전기용량값(C76)과 상기 자기 전기용량값(C73)에 의해 터치 동작이 있을 경우 상기 전기용량값(C71)과 상기 제2 전기용량값이 직렬값을 산출하며, 마지막으로 상기 자기 전기용량값(C75) 대비 상기 자기 전기용량값(C76)의 차이값에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 환산하는 방식을 통해 터치 동작이 있을 경우 상기 커패시터 구조를 검출함으로써 상기 제2 전기용량값을 얻는 것을 특징으로 하는 터치 검출 장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 터치 검출 장치가 내장되는 것을 특징으로 하는 터치 기기.
제6항에 있어서,
상기 터치 기기는 금속 센터 프레임을 포함하고, 상기 금속 센터 프레임은 오목부를 구비하며, 상기 금속 센터 프레임 표면에 보호 작용의 강화 유리가 피복되어 있고, 상기 오목부 내에 프레임 내부 어셈블리가 수용 설치되어 있으며, 상기 프레임 내부 어셈블리는 위로부터 아래로 순차적으로 설치되는 디스플레이 스크린의 편광 프리즘, 투명한 터치 감지층, CF 유리, 디스플레이 구동층 및 TFT 유리를 포함하고, 상기 금속 센터 프레임과 상기 프레임 내부 어셈블리 사이에 공기 간극 또는 폼(foam)이 존재하며,
상기 투명한 터치 감지층은 상기 제1 전극층으로 다중 사용되고, 상기 디스플레이 구동층의 공통 전극층은 상기 제2 전극층으로 다중 사용되며, 이는 상기 CF 유리의 하부 표면에 위치하고, 상기 금속 센터 프레임은 상기 제3 전극층으로 다중 사용되며, 상기 공기 간극 또는 상기 폼은 상기 압축성 층으로 다중 사용되는 것을 특징으로 하는 터치 기기.
제6항에 있어서,
상기 터치 기기는 전기 전도 가능한 철 프레임 또는 방사 시트 및 상기 철 프레임 또는 방사 시트에 설치된 지지 블록을 포함하고, 위로부터 아래로 순차적으로 설치되는, 디스플레이 스크린을 보호하는 강화 유리, 편광 프리즘, 터치 감지층, CF 유리, 디스플레이 구동층, TFT 유리와 상기 압축성 층을 더 포함하며, 상기 TFT 유리는 상기 지지 블록에 안착되고, 상기 압축성 층은 상기 지지 블록과 상기 TFT 유리 및 상기 철 프레임 또는 방사 시트에 의해 둘러싼 공간 내에 위치하며,
상기 투명한 터치 감지층은 상기 제1 전극층으로 다중 사용되고, 상기 디스플레이 구동층의 공통 전극층은 상기 제2 전극층으로 다중 사용되며, 상기 철 프레임 또는 방사 시트는 상기 제3 전극층으로 다중 사용되는 것을 특징으로 하는 터치 기기.
제6항에 있어서,
상기 터치 기기는 철 프레임 및 위로부터 아래로 순차적으로 상기 철 프레임에 피복되어 스크린을 보호하기 위한 유리, 편광 프리즘, CF 유리, 터치 감지층, TFT 유리, 차폐 작용을 구비하는 디스플레이 구동층 및 상기 압축성 층을 포함하고, 상기 철 프레임은 오목부를 구비하며, 상기 압축성 층은 상기 오목부 내에 설치되고,
상기 터치 감지층은 상기 제1 전극층으로 다중 사용되고, 상기 차폐 작용을 구비하는 디스플레이 구동층의 공통 전극층은 상기 제3 전극층으로 다중 사용되는 것을 특징으로 하는 터치 기기.
제6항에 있어서,
상기 터치 기기는 금속 센터 프레임을 포함하고, 상기 금속 센터 프레임은 오목부를 구비하며, 상기 금속 센터 프레임 표면에 보호 작용의 강화 유리가 피복되어 있고, 상기 오목부 내에 프레임 내부 어셈블리가 수용 설치되어 있으며, 상기 프레임 내부 어셈블리는 위로부터 아래로 순차적으로 설치되는 편광 프리즘, 터치 감지층, CF 유리, 디스플레이 구동층 및 TFT 유리를 포함하며, 상기 금속 센터 프레임과 상기 프레임 내부 어셈블리 사이에 일정한 공기 간극이 존재하고,
상기 터치 감지층은 상기 제1 전극층으로 다중 사용되고, 상기 디스플레이 구동층의 공통 전극층은 제2 전극층으로 다중 사용되며, 상기 금속 센터 프레임은 상기 제3 전극층으로 다중 사용되고, 상기 공기 간극은 상기 압축성 층으로 다중 사용되는 것을 특징으로 하는 터치 기기.
제6항에 있어서,
상기 터치 기기는 금속 센터 프레임을 포함하고, 상기 금속 센터 프레임은 오목부를 구비하며, 상기 금속 센터 프레임 표면에 보호 작용의 강화 유리가 피복되어 있고, 상기 오목부 내에 프레임 내부 어셈블리가 수용 설치되어 있으며, 상기 프레임 내부 어셈블리는 위로부터 아래로 순차적으로 설치되는 터치 감지층, 편광 프리즘, CF 유리, 디스플레이 구동층 및 TFT 유리를 포함하며, 상기 금속 센터 프레임과 상기 프레임 내부 어셈블리 사이에 일정한 공기 간극이 존재하고,
상기 터치 감지층은 더블 전극층의 구조이고, 상부 전극층과 하부 전극층을 포함하며, 상기 상부 전극층은 상기 제1 전극층으로 다중 사용되고, 상기 하부 전극층 또는 디스플레이 구동층의 공통 전극층은 상기 제2 전극층으로 다중 사용되며, 상기 금속 센터 프레임은 상기 제3 전극층으로 다중 사용되고, 상기 공기 간극은 상기 압축성 층으로 다중 사용되는 것을 특징으로 하는 터치 기기.
터치 검출 장치의 검출 방법으로서,
상기 터치 검출 장치는 제2항에 따른 터치 검출 장치이고,
상기 검출 방법은,
터치 동작이 있을 경우, 제2 그룹 구동 신호로 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 제3 전극층을 구동하는 제2 구동 단계;
터치 동작이 있을 경우, 상기 커패시터 구조를 검출하여 제2 전기용량값을 얻는 제2 전기용량값 검출 단계;
상기 커패시터 구조가 터치 동작이 없을 경우의 제1 전기용량값과 상기 제2 전기용량값의 차이값에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 산출하는 터치 압력 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 장치의 검출 방법.
제12항에 있어서,
터치 동작이 없을 경우, 제1 그룹 구동 신호로 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 제3 전극층을 구동하는 제1 구동 단계;
터치 동작이 없을 경우, 상기 커패시터 구조를 검출하여 제1 전기용량값을 얻는 제1 전기용량값 검출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 장치의 검출 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 구동 단계는, 터치 동작이 없을 경우, 제1 구동 신호로 상기 제1 전극층을 구동하는 것을 유지하도록, 먼저 상기 제2 전극층이 제1 고정 레벨 신호를 가지도록 하고, 다음 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 상기 제3 전극층을 접지시키는 단계를 포함하고;
상기 제1 전기용량값 검출 단계는, 터치 동작이 없을 경우, 상기 제2 전극층이 제1 고정 레벨 신호를 가질 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C11)을 검출하고, 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있고 상기 제3 전극층이 접지될 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C15)을 검출하며, 다음 자기 전기용량값(C11)과 자기 전기용량값(C15)에 의해 제1 전기용량값(C12)을 산출하는 단계를 포함하며;
상기 제2 구동 단계는, 터치 동작이 있을 경우, 제2 구동 신호로 상기 제1 전극층을 구동하는 것을 유지하도록, 먼저 상기 제2 전극층이 제2 고정 레벨 신호를 가지도록 하고, 다음 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 상기 제3 전극층을 접지시키는 단계를 포함하고;
상기 제2 전기용량값 검출 단계는, 터치 동작이 있을 경우, 상기 제2 전극층이 제2 고정 레벨 신호를 가질 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C16)을 검출하고, 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있고 상기 제3 전극층이 접지될 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C18)을 검출하며, 다음 상기 자기 전기용량값(C11)과 상기 자기 전기용량값(C16)에 의해 터치 손가락과 상기 제1 전극층 사이의 전기용량값(C13)을 산출하고, 상기 전기용량값(C13)과 상기 자기 전기용량값(C18)에 의해 상기 자기 전기용량값(C11)과 상기 제2 전기용량값의 직렬 후의 전기용량값(C19)을 산출하며, 이후 상기 전기용량값(C19)과 자기 전기용량값(C11)에 의해 제2 전기용량값(C14)을 산출하는 단계를 포함하고;
상기 터치 압력 산출 단계는, 상기 제1 전기용량값(C12) 대비 상기 제2 전기용량값(C14)의 차이값에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 환산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 장치의 검출 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 구동 단계는, 터치 동작이 없을 경우, 제3 구동 신호로 상기 제1전극층을 구동하고, 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 상기 제3 전극층을 접지시키는 단계를 포함하고;
상기 제1 전기용량값 검출 단계는, 터치 동작이 없을 경우, 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C75)을 검출하되, 상기 자기 전기용량값(C75)은 터치 동작이 없을 경우 전기용량값(C71)과 상기 제1 전기용량값의 직렬값이고, 상기 전기용량값(C71)은 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이의 전기용량값인 단계를 포함하며;
상기 제2 구동 단계는, 터치 동작이 있을 경우, 제4 구동 신호로 상기 제1전극층을 구동하는 것을 유지하도록, 먼저 상기 제4 구동 신호로 상기 제2 전극층을 구동하고, 다음 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있도록 하며, 상기 제3 전극층을 접지시키는 단계를 포함하고;
상기 제2 전기용량값 검출 단계는, 터치 동작이 있을 경우, 제4 구동 신호로 상기 제2 전극층을 구동할 경우 상기 제1 전극층과 인체의 전기용량값(C73)을 검출하고, 상기 제2 전극층이 부양 상태에 있고 상기 제3 전극층이 접지될 경우 상기 제1 전극층의 자기 전기용량값(C76)을 검출하며, 다음 상기 자기 전기용량값(C76)과 상기 자기 전기용량값(C73)에 의해 터치 동작이 있을 경우 상기 전기용량값(C71)과 상기 제2 전기용량값의 직렬값을 산출하는 단계를 포함하며;
상기 터치 압력 산출 단계는, 상기 자기 전기용량값(C75) 대비 상기 자기 전기용량값(C76)의 차이값에 의해 사용자 터치 동작의 압력 정보를 환산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 장치의 검출 방법.