KR20180066168A - 잉여 수단이 포함된 터치 패널 - Google Patents

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KR20180066168A
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Abstract

잉여 터치 패널(114)은 전자 디스플레이(112) 위에 위치하고 조립체는 밀폐된 가스켓 내에 수용된다. 터치 패널(114)은 둘 이상의 인접한, 이음매 없는 터치 섹션을 구비하고, 각각은 입력/출력 장치(116)와 통신한다. 터치 패널은 전자기 간섭을 최소화하기 위해 구성된 전자 회로를 구비할 수 있다. 검출기는 터치 섹션으로부터의 신호를 감지하기 위해 터치 섹션에 인접하게 위치한다. 전자 디스플레이(112)는 밝은 주변 상태에서 가시성을 제공하도록 다중의 층으로 구성된다.

Description

잉여 수단이 포함된 터치 패널
관련출원의 참조
본 출원은 2015년 10월 6일 출원된 미국 특허 출원 제14/876,382호 및 2015년 10월 6일 출원된 미국 특허 출원 제14/876,393호를 우선권으로 주장하며, 본 발명에서 그 전체를 참고로 한다.
본 발명의 실시예는 터치 스크린 디스플레이에 관한 것이다.
전자 터치 패널 디스플레이는 ATM기기, 자동차, 정보 디스플레이, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전화 등을 포함하는 많은 상용적 애플리케이션에 사용된다. 이러한 디스플레이는 그 표시 내용을 쉽게 변경할 수 있고 디스플레이가 대화형으로 작동하는 장점이 있다.
많은 애플리케이션에서, 전자 터치 패널을 구비하는 것이 바람직하지만, 잉여성(redundancy)에 대한 요구 또는 필요가 이러한 디스플레이를 사용하는데 방해가 되었다.
이러한 애플리케이션의 예는 부분적 고장 발생시에도 장비의 성능유지를 보장하도록 잉여성(redundancy)의 방안을 요구하는 상용 항공, 우주 비행, 및 군용 애플리케이션을 포괄하지만, 이것에만 국한되는 것은 아니다. 이러한 애플리케이션 및 다른 애플리케이션에서 극한 환경 조건 하에서 성능을 보장하기 위한 가시성 요구조건이 있을 수 있다. 이것은 높은 레벨의 태양 부하를 견디는 능력 및 밝은 주변 환경에서의 가시성을 포함할 수 있다. 그런 엄중한 요구조건들은 잠재적인 고장의 결과들 때문에 요구된다.
따라서, 가시성 요구조건을 충족하고 잉여성의 방안을 포함하는 전자 터치 패널 디스플레이를 공급하는 것이 바람직하다. 최종적으로, 이러한 애플리케이션 및 다른 애플리케이션에서, 전자기 간섭(EMI) 및 EMC는 다수의 전자 장비가 근거리에서 종종 작동함에 따라서 쟁점이 된다. 각각의 디바이스는 전자기 에너지를 방출할 수 있고, 이는 다른 장치의 작동에 EMI를 일으켜 성능에 방해를 초래할 수 있다. EMC는 다수의 디바이스가 동일한 전자기 환경에서 작동하는 것을 가능하게 해준다. 따라서, EMI를 제한하는 EMC 내구성 기능도 갖는 상술한 전자 터치 패널 디스플레이를 제공하는 것이 또한 바람직하다.
본 발명의 실시예는 잉여의 센서 및 입력/출력 디바이스를 구비하는 터치 패널과 밀폐된 가스켓(gasket)에 수용되는 전자 디스플레이를 포함할 수 있다. 가스켓은 혹독한 환경 조건에 의해 디스플레이가 위태로워지는 것을 예방할 수 있다. 또한 가량 능동 매트릭스형 액정 표시 장치(AMLCD)를 사용하는 것과 같이, 디스플레이는 높은 태양 부하를 견디고 높은 주위의 태양광 환경에서 가시성을 유지하도록 조정되는 다중의 층으로 구성될 수 있다. 이러한 디스플레이는 하나의 큰, 인접한 비디오 이미지를 제공하거나 다수의 독립적인 비디오 이미지를 제공할 수 있다.
터치 패널은 EMI를 제한하고 EMC를 개선하도록 구성되는 회로를 포함할 수 있다. 조립체는 추가로 디스플레이의 층들 사이와 디스플레이 관련 채널들 내에 차폐를 포함할 수 있는데, 이는 또한EMI를 제한하고 EMC를 개선한다.
두 개 이상의 이음매 없는, 인접한 그리드 섹션과 터치 스크린 입력 결정이 가능한 상응하는 터치 센서가 활용되므로, 보여지고 활용될 때 이음매 없는 디스플레이 및 대화형 경험을 제공할 수 있다. 이것은 또한 터치패널을 잉여성을 갖도록 만든다. 예를 들어, 그리드들 또는 대응하는 센서들 중 하나가 고장을 일으키는 경우에 제한 없이, 디스플레이는 자동적으로 남아 있는 작동 가능한 그리드/센서에 의해 커버되는 디스플레이 부분에만 이미지를 디스플레이하도록 자동으로 이동할 수 있다. 또한, 디스플레이 및 터치패널 각 부분이 각 입력/출력 디바이스로부터 독립적으로 구동될 수 있도록 두 개 이상의 입력/출력 디바이스들이 활용된다. 이러한 두 개의 조치는 잉여성을 제공하고, 부분적인 고장 하에서 디스플레이의 작동을 보존한다.
디스플레이는 항공과 같은 군용 애플리케이션에서의 사용을 위한 군용 규격을 준수하도록 맞추어 제작될 수 있다.
상술된 특징에 더하여, 본 발명의 다른 특징들도 다음 도면들과 실시예들의 설명으로부터 쉽게 명확해질 것이며, 이때 몇몇 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일하거나 동등한 특징을 지칭한다:
도1은 본 발명의 일 실시예의 사시도이다;
도 2는 도 1의 장치의 평면도이다;
도 3은 도 1의 장치의 측면도이고, 추가적으로 세부 A를 나타낸다;
도 4는 도 3의 세부 A의 상세한 측면도이다;
도 5는 도 1의 디바이스의 상세한 측면도로서, 터치 패널을 접촉하는 스타일러스와 함께 도시된다;
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 평면도이다;
도 7은 도 6의 디바이스의 측면도이고, 또한 세부 B를 나타낸다;
도 8은 도 7에서 도시된 세부 B의 상세 측면도이다;
도 9A는 본 발명에 부합되는 예시적 터치 패널의 정면도이다;
도 9B는 본 발명에 부합되는 또 다른 예시적 터치 패널의 정면도이다;
도 10은 본 발명에 부합되는 디스플레이 패널의 실시예의 상세 측면 단면 분해도이다; 및
도 11은 본 발명에 따른 예시적 회로의 평면도이다.
본 발명은 본 발명의 실시예들을 나타내는 첨부 도면들을 참고하여 아래에서 보다 상세하게 설명된다. 본 발명은 그럼에도 불구하고 여러 다른 형태들로 예시될 수 있고 여기에 나타나는 실시예에 국한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 이러한 실시예들은 본 발명의 개시가 완전해지고, 해당 기술분야의 통상의 기술자에게 발명의 범위를 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 도면에서, 층 및 영역의 크기 및 상대적인 크기는 선명도를 위해 과장될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어는 특정 실시예만을 설명하기 위한 목적을 위한 것이고 본 발명을 제한하고자 함이 아니다. 여기서 사용되는 바와 같이, 단수형태는, 문맥상 정확한 지시가 없으면, 복수형을 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "포함한다"및/또는 "포함하는"은 언급된 특징, 정수, 단계, 동작, 구성 요소 및/또는 구성 요소의 존재를 나타내지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성 요소 및/또는 그것의 그룹을 배제하는 것은 아니다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예(및 중간 구조들)의 개략도인 도면을 참조하여 설명된다. 이와 같이, 예를 들어 제조 기술 및/또는 허용 오차의 결과로서의 도시된 형상으로부터의 변형은 당연하다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 국한되는 것으로 해석되어서는 안되며, 예를 들어 제조로부터 초래되는 형상에서의 편차를 포함해야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어들과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명시적으로 정의되지 않는 경우, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되어선 안 된다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 전자 디스플레이 및 터치 스크린 조립체(10)(이하 "조립체")는 전자 디스플레이(16) 위에 바로 위치하고 그것과 함께 평행하여 연장되는 터치 패널(14)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 전자 디스플레이(16)는 일반적으로 AMLCD와 같은 검정 액정 표시장치(LCD)이다. 플라즈마, 발광 다이오드(LED), 음극선관(CRT) 등과 같은 다른 표시장치 유형들도 고려된다. 본 발명의 실시예에서, 전자 디스플레이(16)를 포함하는 조립체(10) 및 관련된 구성요소들은 2560 × 1024 해상도를 지원하되, 상기 조립체(10) 및 관련된 구성요소들이 전자 디스플레이(16) 만을 포함하는 데 국한되는 것은 아니다.
이후의 도면들에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 터치 패널(14)은 저항성 터치 패널 또는 투영 정전용량형 터치패널일 수 있다. 터치 패널(14)은 전자 디스플레이(16)에 습식 적층될 수 있고, 가스켓(12)은 터치 패널(14)과 전자 디스플레이(16)를 프레임화하도록 제공될 수 있다. 따라서, 조립체(10)를 보호하고 그들 사이의 밀폐를 형성할 수 있다. 터치 패널(14)과 전자 디스플레이(16)를 결합하는 다른 공지된 방법들이 고려된다. 조립체(10)는 터치 패널이 추운 날씨 환경과 같은 극한 조건에서 작동할 수 있도록 가열 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 터치 패널(14)은 연성 회로 등에 의해 전자 디스플레이어(16)와 전자 통신을 할 수 있다. 터치 패널(14)은 예를 들어, 장갑을 착용했을 때를 포함하여 사람 손가락 또는 스타일러스로부터 입력을 받도록 조정될 수 있다.
도 2 내지 도 4에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 조립체(10)는 채널(18)을 더 포함한다. 채널(18)은 한 쌍의 독립적인 입력/출력 디바이스가 이를 통해 이동할 수 있도록 구성된다. 입력/출력 장치 모두가 작동 가능할 때, 각각은 전자 디스플레이(16)의 각 부분에 대한 입력/출력 신호들을 제공할 수 있다. 이는 하나의 입력/출력 디바이스가 고장나면, 나머지 작동 가능한 입력/출력 디바이스는 자동으로 전자 디스플레이(16)의 나머지 부분에 대한 입력/출력 신호를 제공하고 조립체(10)의 작동성을 유지할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 각 입력/출력 디바이스는 전체 전자 디스플레이(16)를 위한 입력/출력을 제공할 수 있다.
설명된 바와 같이, 본 발명의 일부 예시적인 실시예에서, 터치 패널(14)은 저항성 터치 스크린일 수 있다. 이러한 실시예에서, 도 5에서 가장 잘 도시된 바와 같이 터치 패널(14)은 상부 회로 층(14A)이 하부 회로 층(14B)으로부터 이격되어 있는 두 개의 이격된 표면들로 구성될 수 있다. 두 개의 층들은 동일한 표면 위로 연장되고 실질적으로 평행하다. 이들은 가스켓(12)과 같은, 하우징 내에 이격되도록 배치될 수 있다. 대안적으로, 상부 회로 층(14A) 및 하부 회로 층(14B)은 개별 스페이서 부재(미도시)에 의해 이격될 수 있다. 상부 회로 층(14A)은 충분히 유연하여, 스타일러스(20)에 의해 충분한 힘에 눌려 접촉되면, 상면 회로 층(14A)은 굴곡되어 하부 회로 층(14B)과 접촉한다. 이러한 예시적인 작동은 접촉점(22)에서 도시된다. 상부 회로 층(14A)은 그럼에도 불구하고 충분히 스타일러스(20)의 힘이 제거된 후에 본래의 위치로 복귀하기에 충분히 탄성적일 수 있다. 스타일러스(20)는 장갑을 착용한 손을 포함하는 사람의 손가락 또는 인공 장치일 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 부합하는 전자 디스플레이 및 터치 스크린 조립체(100)(이하, "조립체")의 또 다른 실시예를 나타낸다. 조립체(100)는 전자 디스플레이(112) 바로 위에 위치되고 전자 디스플레이(112)와 평행하게 연장되는 터치 패널(114)로 구성될 수 있다.
다시, 터치 패널(114)은 저항성 또는 투영 정전용량형 터치 패널일 수 있고, 다수의 입력을 수신하도록 구성될 수 있다. 터치 패널(114)은 상부 회로 층(118) 및 하부 회로 층(120)으로 구성 될 수 있다. 상부 및 하부 회로 층(118)(120)은 서로 이격되거나 바로 인접할 수 있다. 또한, 상부 및 하부 회로 층들(118)(120)은 전자 디스플레이(112)로부터 이격되어 또는 바로 인접하여 위치될 수 있다. 터치 패널(114)은 전자 디스플레이(112)에 습식 적층될 수 있고, 가스켓은 두 층을 프레임화하도록 제공될 수 있으며, 터치 패널(114)과 전자 디스플레이(112) 사이에 밀폐를 형성할 수 있다. 이로써, 조립체(100)를 혹독한 환경 조건으로부터 보호하고 내구성을 제공한다. 터치 패널(114) 및 전자 디스플레이(112)를 결합시키는 다른 공지된 방법들이 고려된다. 조립체(100)는 조립체(100)가 추운 날씨 환경과 같은 극한 조건에서 작동하게 하는 가열 장치(미도시)를 포함 할 수 있다. 터치 패널(114)은 연성 회로 등에 의해 전자 디스플레이(112)와 전자 통신 할 수 있다.
조립체(100)는 일련의 채널(116)을 추가로 포함 할 수 있다. 채널(116)은 EMI를 감소 또는 제거하고 EMC를 촉진하도록 구성된 차폐를 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 조립체(100)는 4 개의 채널(116)을 포함하며, 각각의 쌍은 조립체의 좌측 및 우측 측면으로부터 각각 연장된다. 그러나, 조립체(100)의 임의의 부분으로부터 연장되는 임의의 수의 채널(116)이 고려된다. 채널(116)은 한 쌍의 독립적인 입력/출력 장치(미도시)를 수용하도록 조정될 수 있는데, 입력/출력 장치 각각은 채널들(116) 중 하나를 통해 연장된다. 입력/출력 장치가 모두 작동 가능할 때, 각각은 조립체(100)의 각 부분에 대한 입력/출력 신호들을 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 각각은 조립체(100)의 반을 실질적으로 제어한다. 이러한 실시예에서, 하나의 입력/출력 장치가 고장 나면, 나머지 작동 가능한 입력/출력 장치는 남아 있는 조립체(100)의 절반을 위한 입력/출력 신호를 제공 할 수 있고, 즉, 작동성을 유지할 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 각각의 입력/출력 장치는 전체 조립체(100)에 대한 입력/출력을 제공 할 수 있다. 이는 잉여 수단을 제공한다. 이러한 실시예에서, 하나의 입력/출력 장치가 고장 나면, 나머지 작동 가능한 입력/출력 장치는 조립체(100)에 대한 입력/출력 신호를 제공 할 수 있고, 따라서 작동성을 유지할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 조립체(100) 및 관련 구성 요소는 해발 고도가 최대 고도가 해수면으로부터 120 피트/초 까지의 변화율을 포함하여 해발 고도 55,000 피트 범위까지의 대기압 조건에서 작동 가능한 상태로 유지되도록 구성된다. 유사하게, 조립체(100) 및 관련 구성 요소는 습도 95%, 최대 작동 온도 -45 ℃ 내지 71 ℃에서 분당 40 ℃의 비율로 55 ℃ 내지 90 ℃ 사이의 온도 변화 및 -55 ℃에서 90 ℃를 초과하는 장시간 보관 온도를 견디도록 구성된다. 조립체(100) 내의 모든 코팅 및 재료는 물, 아세톤, 래커 희석제, 광학 접착제 등과 같은 일반적으로 사용되는 용매를 분해 없이 견딜 수 있도록 구성 될 수 있다. 유사하게, 어셈블리(100) 내의 모든 코팅 및 재료는 분해 없이 통상적으로 사용되는 암모니아, 세제, 비누 등과 같은 세정제를 견디도록 구성 될 수 있다.
도 9A는 터치 패널(200)이 저항성 터치 패널인 본 발명에 따른 예시적인 터치 패널(200)의 정면도이다. 터치 패널(200)은 수직 및 수평 연장 전극들의 그리드(216)를 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 그리드(216)는 수직 및 수평 연장 전극에 의해 형성된 2 개의 인접한 이음매 없는 8 × 10 섹션들로 구성될 수 있으며, 효과적으로 8 × 20 그리드를 제공하고 제 1 및 제 2 그리드 섹션을 구비한다. 제 1 및 제 2 그리드 섹션 각각은 독립적인 입/출력 장치에 의해 동작될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 그리드 섹션 각각은 터치 패널(200)의 실질적으로 절반에 대응한다. 그럼에도 불구하고, 임의 갯수의 수직 및 수평 연장 전극을 구비하는 임의 크기의 그리드(216) 및 대응하는 그리드 섹션들이 이 고려되는 점에 주목할 필요가 있다. 그리드(216)는 일련의 수신기들(210, 212, 214, 218, 220, 222)로 둘러싸일 수 있다. 한 쌍의 수신기(214, 222)는 각각 그리드(216)의 우측 및 좌측 가장자리를 따라 연장될 수 있다. 한 쌍의 수신기(210, 212)는 각각 그리드(216)의 상부 가장자리의 좌측 부분 및 우측 부분을 따라 연장 될 수 있다. 마지막으로, 한 쌍의 수신기(220, 218)는 각각 그리드(216)의 하부 가장자리의 좌측 부분 및 우측 부분을 따라 연장될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 수신기들(210, 220, 222)은 제 1 그리드 섹션을 터치함으로써 생성된 신호를 수신하도록 배치될 수 있다. 마찬가지로, 수신기(212, 214, 218)는 제 2 그리드 섹션을 터치함으로써 생성된 신호를 수신하도록 배치 될 수 있다. 그리드(216)는 전자 디스플레이(16)의 전체를 커버하도록 크기가 정해진다. 수직으로 연장된 수신기들(222, 214)은 입력의 수직(Y) 위치에 관한 입력을 수신하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 수평으로 연장하는 수신기들(210, 212, 218, 220)은 입력의 수평(X) 위치에 관한 입력을 수신하도록 구성 될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 수직으로 연장하는 수신기들(222, 214) 각각은 제 1 및 제 2 그리드 섹션 모두로부터 입력의 Y 위치에 관한 입력 신호를 수신할 수 있다. 수평으로 연장하는 수신기들(210, 220)은 제 1 그리드 섹션으로부터 입력의 X 위치에 관한 입력 신호들을 수신할 수 있다. 유사하게, 수평 연장 수신기들(212, 218)은 제 2 그리드 섹션으로부터 입력의 X 위치에 관한 입력 신호를 수신할 수 있다.
그리드(216) 및 수신기들(210, 212, 214, 218, 220, 222)은 스타일러스, 사람의 손가락 또는 장갑을 착용한 손에 응답하도록 구성 될 수 있다. 그리드(216) 및 수신기들(210, 212, 214, 218, 220, 222)은 0.8N 미만의 활성화 압력에 응답하도록 구성될 수 있으며 동시에 다수의 터치 입력이 측정 될 수 있게 한다.
제 1 및 제 2 그리드 섹션 및 대응하는 수신기들은 잉여 수단을 제공한다. 제 1 및 제 2 그리드 섹션 모두가 작동 가능할 때, 전체 터치 패널(200)이 이용 될 수 있다. 제 1 또는 제 2 그리드 섹션들 또는 대응하는 수신기들 중 하나가 작동불능이 되면, 나머지 동작 가능한 그리드 섹션은 자신이 제어하는 그리드(212)의 부분에 대한 터치 입력을 수용 할 수 있다. 예를 들어, 수신기(210, 222, 및/또는 220)가 고장 나면, 조립체(100)는 작은 범위일 지라도 완전한 기능을 유지하도록 전자 디스플레이(112) 상에 보여지고 있던 이미지는 제어기에 의해 나머지 동작 가능한 제 1 또는 제 2 그리드 섹션들에 대응하는 전자 디스플레이(112)의 부분으로 이동될 수 있다. 다른 실시예에서는, 이러한 상황에서 조립체(100)의 절반이 작동 가능한 채로 남고 이미지는 이동되지 않을 수도 있다.
터치 패널(200)은 본 명세서에 기술된 특정 실시예를 가지고 작동한다는 면에서 설명될 수 있지만, 터치 패널(200)은 본 명세서에 기술된 실시예들 중 임의의 것에 활용될 수 있다고 간주되는 점에 주목할 필요가 있다
이후의 도면들에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 터치 패널(200)은 도 10에 도시된 예시적인 디스플레이 패널(300)의 하부 유리 층(320)과 함께 사용되고, 터치 패널(200) 그리드(216)의 각 라인은 도 11에 도시 된 것과 같은 예시적인 회로(400)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 터치 패널 활성 영역은 506.88mm × 202.75mm 일 수 있고, 필요한 활성화 힘은 0.05N - 0.8N의 범위 내에 있을 수 있고 최소 2 포인트 멀티-터치를 제공할 수 있으며, 백만 번 히트를 초과하는 작동 수명을 가질 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 치수 및 값 모두는 사용자 또는 제조자의 바람으로 바뀔 수 있다.
도 9B는도 9A와 유사하지만, 터치 패널(200)이 투영 정전용량형 터치패널인 본 발명의 대안적인 예시적인 실시예를 나타낸다. 터치 패널(200)은 제 1 터치 센서(224) 및 제 2 터치 센서(224)를 포함 할 수 있다. 제 1 터치 센서(226) 및 제 2 터치 센서(226)는 서로 바로 인접하여 배치 될 수 있으며, 사용자에게 기능적으로 구별할 수 없는 이음매 없는 터치 스크린 표면을 제공할 수 있다. 제 1 터치 센서(224) 및 제 2 터치 센서(226)는 전자 디스플레이(112) 바로 위에 추가로 위치 할 수 있다. 제 1 및 제 2 터치 센서(224, 226) 각각은 독립적인 입/출력 장치와 통신 할 수 있다. 이러한 방식으로, 하나의 입력/출력 장치 또는 하나의 터치 센서가 고장 나면, 나머지 터치 센서는 동작 가능 상태를 유지할 것이다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 터치 센서(224, 226) 각각은 다수의 입력/출력 장치를 포함 할 수 있어서, 하나의 입력/출력 장치가 고장 나면 터치 센서(224, 226) 모두가 동작 가능하게 유지 될 것이고, 잉여성을 제공하게 된다.
제 1 터치 센서(224)는 제 1 수직 센서(234)와 제 1 수평 센서(232)를 더 포함 할 수 있다. 제 1 터치 센서(224)는 터치 패널(200)의 제 1 부분을 제어 할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 터치 센서(226)는 제 2 수직 센서(228) 및 제 2 수평 센서(230)를 추가적으로 포함하고 터치 패널(200)의 제 2 부분을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 터치 센서(224, 226) 각각은 실질적으로 전자 디스플레이(112) 의 절반에 대응한다. 수직 센서들(234, 228)은 터치 입력의 수직(Y) 위치를 감지하도록 구성 될 수 있고, 수평 센서들(232, 230)은 터치 입력의 수평(X) 위치를 감지하도록 구성 될 수 있다. 터치 패널(200)은 전자 디스플레이(112)의 전체 및 실질적으로 조립체(100) 모두를 덮을 수 있도록 크기가 정해질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제 1 터치 센서(224) 및 제 2 터치 센서(226)는 장갑을 착용한 손을 포함하여 스타일러스 또는 사람의 손가락에 반응하도록 구성 될 수 있다. 제 1 터치 센서(224) 및 제 2 터치 센서(226)는 100g 미만의 활성화 압력에 응답하도록 구성 될 수 있으며, 다수의 터치 입력이 동시에 측정될 수 있게 한다. 터치 패널(200)은 적어도 10 개의 터치 포인트를 동시에 수신하고 꼬집는 제스쳐 및 회전 제스처에 응답하도록 구성 될 수 있다.
제 1 터치 센서(224) 및 제 2 터치 센서(226)의 사용은 잉여 수단을 제공한다. 제 1 터치 센서(224) 및 제 2 터치 센서(226) 모두가 작동 가능할 때, 전체 터치 패널(200)이 이용 될 수 있다. 제 1 터치 센서(224) 또는 제 2 터치 센서(226) 중 하나가 작동 불능이 되면, 나머지 동작 가능한 터치 센서(224 또는 226)는 자신이 제어하는 터치 패널(200)의 부분에 대한 터치 입력을 수용 할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(224)가 고장 나면, 전체 전자 디스플레이(112) 상에 보여지고 있던 이미지는 컨트롤러에 의해 나머지 동작 가능한 터치 센서(226)에 의해 제어되는 전자 디스플레이(112)의 부분으로 이동될 수 있다. 이런 방식으로, 조립체(10)는 작은 영역에도 불구하고 완전한 기능을 유지한다. 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 제 1 터치 센서(224) 또는 제 2 터치 센서(226) 중 하나가 작동 불능이 되는 경우, 전자 디스플레이(112)의 대응부는 단순히 꺼질 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 전자 디스플레이(112)는 변경되지 않고 유지 될 수 있지만 터치 입력은 나머지 작동 가능한 터치 센서(224 또는 226)로부터 만 수용될 것이다.
이후의 도면들에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 터치 패널(200)은 도 9에 도시된 예시적 디스플레이 패널(300)의 하부 유리 층(320)과 함께 사용될 수 있고, 터치 패널(200) 매트릭스의 각 라인은 도 10에 도시된 것과 같은 예시적인 회로(400)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 터치 패널 활성 영역은 506.88 mm × 202.75 mm 이고 백만 번 히트를 초과하는 작동 수명을 가질 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 크기, 작동 수명, 터치 구동 힘 등은 사용자 또는 제조자의 재량으로 변동 가능하다.
도 10은 전자 디스플레이(16)와 함께 사용하기 위한, 본 발명에 따른 예시적인 디스플레이 패널(300)의 상세 분해 측단면도이다. 커버 유리(310)는 디스플레이 패널(300)의 상부 층을 형성 할 수 있다. 커버 유리(310)는 오염방비, 반사 방지 코팅을 포함 할 수 있다. 선형 편광기(312)에 뒤이어 1/4 파장 지연기(314)가 커버 유리(310) 아래 및 상부 유리(316) 위에 위치 할 수 있다. 1/4 파장 지연기(314)는 고온을 견디도록 구성될 수 있다. 광학적으로 투명한 접착제(OCA) 층(318)이 상부 유리(316)와 하부 유리(320) 사이에 배치 될 수 있다.
하부 유리(320)는 상부 유리(316) 아래이지만 인듐 주석 산화물(ITO) 층(322) 위에 위치 할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 터치 패널(200)은 하부 유리(320) 층에 위치할 것이다. ITO 층(322)은 하부 유리(320) 바로 아래에 위치하여 부착될 수 있다. ITO 층(322)은 EMI 차폐 층으로서 작용하여, EMC를 촉진시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서, ITO 층(322)은 모든면에서 3mm만큼 바닥 유리(320)를 넘어 연장 될 수 있다. 마지막으로, 최종 1/4 파장 지연기(324)는 디스플레이(300)의 하부 층을 형성할 수 있다. 최종 1/4 파장 지연기(324)는 모두 실질적으로 동일한 표면적을 가질 수 있는 이전 층들 보다 작은 영역을 가질 수 있다. 이러한 구성으로 디스플레이 패널(300)은 높은 주위 광 조건에서 가시적이며 높은 레벨의 태양 광 부하 하에서 작동 가능할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 디스플레이 패널(300), 조립체(100) 및 다른 관련 구성 요소는 해수면 대기압에서 260 BTU / ft2의 정규 플럭스(normal flux) 및 55 ℃에서 태양 복사에 장기간 노출을 견딜 수 있도록 구성된다.
이러한 층들 각각은 다른 층들과 평행하게 연장 될 수 있다. 이러한 층들 각각은 또한 서로 이격되고 다양한 두께로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 층들은 서로 바로 인접하거나, 고정되거나, 또는 서로 일체로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 커버 유리(310)는 0.15mm의 미세 박판(micro sheet)일 수 있다. 다른 실시 예에서, 커버 유리(310)는 0.5mm 두께 일 수 있다. 하부 유리는 1.1mm 두께 일 수 있는데 반해, 상부 유리(316)는 0.15mm 두께 일 수도 있다. ITO 층(322)은 3mm 두께일 수 있다. 이들 두께는 예시적인 것이며, 이에 제한하고자 하는 것은 아니며, 기능적으로 가능하다면 어떠한 두께도 고려대상이 될 수 있다. 또한, 접착제 층이 디스플레이 패널(300)의 층들 중 어느 사이에 배치 될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다
예시적인 디스플레이 패널(300)은 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 따라 작동하는 것으로 설명될 수 있는 반면, 디스플레이 패널(300)은 본 명세서에 기재된 임의의 실시예와 함께 활용 될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.
도 11은 본 발명에 따른 예시적인 회로(400)를 나타낸다. 예시적인 회로(400)는 EMI를 최소화하고 EM를 최대화하도록 구성된다. 센서들(214, 212)의 각 라인은 회로(400)로 구성될 수 있다. 임의 개수의 회로들(400)이 서로 통신하는데 이용 될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.
회로(400)는 터치 패널들(14, 114)과 함께 조립체(10) 또는 조립체(100)와 함께 각각 사용될 수 있다. 예시적인 회로(400)가 본 명세서에 기술된 특정 실시예에 따라 동작하는 것으로 설명 될 수 있지만, 회로(400)는 여기에 설명된 임의의 실시예와 함께 이용 될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.
회로(400)는 일련의 커패시터들(412)의 양측에 병렬로 배치된 한 쌍의 제너 다이오드들(410)을 포함 할 수 있다. 인덕터(416)는 각 커패시터(412) 사이에 직렬로 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 3 개의 커패시터들(412)은 병렬로 배치되고, 인덕터(416)는 상기 커패시터들(412) 각각의 사이에 직렬로 배치된다. 다른 배열도 고려해 볼 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 기술되었으므로, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 기재된 발명에 영향을 행사하지만 청구된 발명의 범위를 벗어나지 않는 많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 상기 표시된 많은 구성 요소들은 동일한 결과를 제공하고 청구된 발명의 사상 내에 있는 다른 요소로 변경되거나 대체될 수 있다. 따라서, 본 발명의 한정은 청구 범위에 의해 지시되는 것에 의해서만 이루어 진다 하겠다.
10 조립체 12 가스켓
14 터치 패널 16 전자 디스플레이
18 채널

Claims (12)

  1. 이미지를 디스플레이하기 위한 잉여 터치 패널 조립체에 있어서,
    전자 디스플레이;
    한 쌍의 인접하는 이음매 없는 그리드 섹션을 구비하는 저항성 터치 패널;
    상기 저항성 터치 패널의 상부 가장자리에 인접하게 위치하고, 터치 패널로부터 생성되는 전기적 신호를 수신하도록 구성된 한 쌍의 상부 수평 수신기;
    상기 저항성 터치 패널의 하부 가장자리에 인접하게 위치하고, 터치 패널로부터 생성되는 전기적 신호를 수신하도록 구성된 한 쌍의 하부 수평 수신기;
    상기 저항성 터치 패널의 우측 및 좌측 가장자리에 인접하게 위치하고, 터치 패널로부터 생성되는 전기적 신호를 수신하도록 구성된 한 쌍의 수직 수신기;
    상기 전자 디스플레이와 통신하는 제 1 및 제 2 입력/출력 장치; 및
    상기 전자 디스플레이 및 상기 잉여 저항성 터치 패널 사이에 실질적인 기밀 밀폐를 제공하는 가스켓;을 포함하여 구성되고,
    상기 저항성 터치 패널은 상기 전자 디스플레이 위에 위치하고 전자 디스플레이와 평행한 것을 특징으로 하는 잉여 터치 패널 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조립체는, 전자 디스플레이 및 저항성 터치 패널과 통신 중인 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 디스플레이된 이미지가 상기 한 쌍의 인접하는 이음매 없는 그리드 섹션의 일면에 전부 대응하도록 표시된 이미지를 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 입력/출력 장치들 중 하나가 작동 불능이 되면, 컨트롤러는 자동으로 입력/출력 장치를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 전자 디스플레이 및 상기 터치 패널을 위한 하우징; 및
    하우징의 가장자리를 통해 상기 하우징 내부로부터 연장되는 입력/출력 채널;을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 입력/출력 장치는 상기 입력/출력 채널을 통해 연장하는 것을 특징으로 하는 조립체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전자 디스플레이는 1/4 파장 지연기 위에 위치한 인듐 주석 산화물(ITO) 층 위에 위치한 하부 유리 위에 위치한 광학적으로 투명한 접착제 위에 위치한 상부 유리 위에 위치한 1/4 파장 지연기 위에 위치한 선형 편광기 위에 위치한 커버 유리를 구비하고, 상기 커버 유리는 반사 방지 및 오염방지 코팅을 구비하는 것을 특징으로 하는 조립체.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 전자 디스플레이는 액정 표시장치(LCD)인 것을 특징으로 하는 조립체.
  7. 이미지를 디스플레이하기 위한 잉여 터치 패널 조립체에 있어서,
    전자 디스플레이;
    한 쌍의 인접하는 이음매 없는 터치 패드를 구비하는 투영 정전용량형 터치 패널;
    상기 투영 정전용량형 터치 패널의 측부 가장자리에 인접하게 위치하고, 터치 패널로부터 생성되는 전기적 신호를 수신하도록 구성된 한 쌍의 수직 센서;
    상기 수평 센서 각각이 상기 터치 패드의 하나에 실질적으로 인접하게 위치하고, 터치 패널로부터 생성되는 전기적 신호를 감지하도록 구성되도록 상기 투영 정전용량형 터치패널의 수평 가장자리를 따라 위치하는 한 쌍의 수평 센서;
    상기 전자 디스플레이와 통신하는 제 1 및 제 2 입력/출력 장치; 및
    상기 전자 디스플레이 및 상기 투영 정전용량형 터치 패널 사이에 실질적인 기밀 밀폐를 제공하는 가스켓;을 포함하여 구성되고,
    상기 투영 정전용량형 터치 패널은 상기 전자 디스플레이 위에 위치하고 전자 디스플레이와 평행한 것을 특징으로 하는 잉여 터치 패널 조립체.
  8. 제 7항에 있어서, 전자 디스플레이 및 투영 정전용량형 터치 패널과 통신하는 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 디스플레이된 이미지가 상기 터치 패드들 중 일면에 전부 대응하도록 디스플레이된 이미지를 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 입력/출력 장치들 중 하나가 작동불능이되면 자동으로 입력/출력 장치를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전자 디스플레이 및 상기 터치 패널을 위한 하우징; 및
    하우징의 가장자리를 통해 상기 하우징 내부로부터 연장되는 입력/출력 채널을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 입력/출력 장치는 상기 입력/출력 채널을 통해 연장하는 것을 특징으로 하는 조립체.
  11. 제 9항에 있어서,
    전자 디스플레이는 1/4 파장 지연기 위에 위치한 인듐 주석산화물(ITO)층 위에 위치한 하부 유리 위에 위치한 광학적으로 투명한 접착제 위에 위치한 상부 유리 위에 위치한 1/4 파장 지연기 위에 위치한 선형 편광기 위에 위치한 커버 유리를 구비하고, 상기 커버 유리는 반사 방지 및 오염방지 코팅을 구비하는 것을 특징으로 하는 조립체.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 한 쌍의 수평 센서는 투영 정전용량형 터치 패널의 동일한 수평한 가장자리를 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 조립체.
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