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멀티터치에 따른 근접, 접촉위치 및 접촉힘의 인식 감도를 향상시킨 정전용량형 터치 패널, 그 측정방법 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2015180040
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 멀티터치에 따른 근접, 접촉위치 및 접촉힘을 인식하는 정전용량형 터치 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 터치를 지원하면서 동시에 인식 감도를 향상시켜 정밀한 근접, 접촉위치 및 접촉힘의 측정이 가능한 정전용량형 터치 패널, 접촉힘의 측정방법 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일례와 관련된 정전용량형 터치 패널은, 상판, 상기 상판과 이격되어 배치되는 하판, 상기 상판의 하면에 소정 간격으로 평행하게 배치되는 복수의 상부전극, 상기 하판의 상면에 소정 간격으로 평행하게 배치되고 상기 복수의 상부전극과 교차하는 방향으로 배치되는 복수의 하부전극, 상기 상판과 하판 사이에 배치되는 유전체 및 제어부를 포함하되, 제 1 객체가 상기 상판의 적어도 일부와 기 설정된 수치 이내로 근접되어 상기 복수의 상부전극 중 적어도 하나인 제 1 상부전극과 상기 복수의 하부전극 중 적어도 하나인 제 1 하부전극 사이의 제 1 전기장이 변화되는 경우, 상기 유전체는 상기 제 1 전기장의 변화 정도에 따라 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이에 형성되는 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하고, 상기 제 1 객체에 따른 힘이 상기 상판의 적어도 일부에 접촉되어 상기 상판의 형태가 변화되고, 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이의 이격거리 및 제 2 전기장 중 적어도 하나가 변화되는 경우, 상기 유전체는 상기 이격거리 및 제 2 전기장 중 적어도 하나의 변화 정도에 따라 상기 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하며, 상기 제어부는, 상기 유도된 제 1 커패시턴스의 변화를 이용하여 상기 제 1 객체의 근접, 접촉위치 및 힘을 측정할 수 있다.
Int. CL G06F 3/044 (2006.01)
CPC G06F 3/044(2013.01) G06F 3/044(2013.01) G06F 3/044(2013.01)
출원번호/일자 1020130045544 (2013.04.24)
출원인 한국표준과학연구원
등록번호/일자 10-1452747-0000 (2014.10.14)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141023) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.04.24)
심사청구항수 24

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국표준과학연구원 대한민국 대전 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김종호 대한민국 대전 서구
2 김영태 대한민국 경기도 안성시
3 김동기 대한민국 경기 광주시
4 김민석 대한민국 대전 서구
5 박연규 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 아이퍼스 대한민국 서울특별시 강남구 삼성로**길*, *층(대치동 삼성빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국표준과학연구원 대전 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.04.24 수리 (Accepted) 1-1-2013-0361433-19
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.09 수리 (Accepted) 4-1-2014-5004381-25
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.03.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.04.08 수리 (Accepted) 9-1-2014-0028417-10
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.06.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0449302-69
6 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2014.08.12 수리 (Accepted) 1-1-2014-0760938-02
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.08.12 수리 (Accepted) 1-1-2014-0762061-12
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.08.12 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0762063-14
9 등록결정서
Decision to grant		 2014.09.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0662910-05
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266640-72
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266645-00
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266627-88
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
상판;상기 상판과 이격되어 배치되는 하판;상기 상판의 하면에 소정 간격으로 평행하게 배치되는 복수의 상부전극;상기 하판의 상면에 소정 간격으로 평행하게 배치되고, 상기 복수의 상부전극과 교차하는 방향으로 배치되는 복수의 하부전극;상기 상판과 하판 사이에 배치되는 유전체; 및제어부;를 포함하되,제 1 객체가 상기 상판의 적어도 일부와 접촉되거나 기 설정된 수치 이내로 근접되어 상기 복수의 상부전극 중 적어도 하나인 제 1 상부전극과 상기 복수의 하부전극 중 적어도 하나인 제 1 하부전극 사이의 제 1 전기장이 변화되는 경우, 상기 유전체는 상기 제 1 전기장의 변화 정도에 따라 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이에 형성되는 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하고,상기 제 1 객체에 따른 힘이 상기 상판의 적어도 일부에 인가되고, 상기 인가된 힘에 대응하여 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이의 제 2 전기장이 변화되는 경우, 상기 유전체는 상기 제 2 전기장의 변화 정도에 따라 상기 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하며,상기 제어부는, 상기 유도된 제 1 커패시턴스의 변화를 이용하여 상기 제 1 객체의 근접, 접촉위치 및 힘을 측정하고,상기 제 1 전기장의 변화에 따라 유도되는 제 1 커패시턴스의 변화는 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극이 겹쳐지지 않는 면적 사이에 형성되며,상기 제 2 전기장의 변화에 따라 유도되는 제 1 커패시턴스의 변화는 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극이 겹쳐지는 면적 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
2 2
제 1항에 있어서,상기 제 2 전기장의 변화는,상기 힘에 따른 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이의 이격거리의 변화에 의하여 유도되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
3 3
삭제
4 4
제 1항에 있어서,상기 제 1 객체에 따른 힘이 복수인 경우,상기 복수의 하부전극 사이에 형성되어 상기 복수의 힘 간의 간섭을 차단하는 복수의 스페이서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
5 5
제 4항에 있어서,상기 복수의 스페이서는 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
6 6
제 1항에 있어서,상기 상판, 하판 및 유전체는 투명한 소재인 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
7 7
제 1항에 있어서,상기 유전체는 겔, 젤, 실리콘 또는 PDMS(polydimethylsiloxane) 고분자 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
8 8
제 1항에 있어서,상기 상판과 하판은 글래스(Glass), 강화 고분자 기판 또는 PI 기판 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
9 9
제 1항에 있어서,상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 구리(Cu) 또는 은(Ag) 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
10 10
제 1항에 있어서,상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 투명한 소재이고, 인듐 주석 산화물(Induim Tin Oxide, ITO), 탄소 나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 금속 나노 와이어, 전도성 고분자(PEDOT, Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 또는 투명 전도성 산화물(TCO) 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
11 11
제 1항에 있어서,상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극이 겹쳐지는 면적은 0
12 12
제 1항에 있어서,상기 복수의 상부전극의 형상은, 기 설정된 수치 이상의 폭을 가진 띠가 횡방향으로 배치되고, 마름모 형상이 상기 띠를 따라서 일정한 간격으로 이격되게 횡방향으로 서로 연결되며, 상기 띠와 마름모 형상이 종방향으로 일정한 간격으로 이격되게 배열되고,상부 복수의 하부전극의 형상은, 기 설정된 수치 이상의 폭을 가진 띠가 종방향으로 배치되고, 마름모 형상이 상기 띠를 따라서 일정한 간격으로 이격되게 종방향으로 서로 연결되며, 상기 복수의 상부전극 사이사이에 직교하는 형태로 배치되도록 횡방향으로 일정한 간격으로 이격되게 배열되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
13 13
제 12항에 있어서,상기 복수의 상부전극의 형상은, 일정한 간격으로 이격된 상기 마름모 형상 사이에 기 설정된 수치 이상의 폭을 가진 직사각형 형상이 더 포함되도록 배열되고,상기 복수의 하부전극의 형상은, 일정한 간격으로 이격된 상기 마름모 형상 사이에 기 설정된 수치 이상의 폭을 가진 직사각형 형상이 더 포함되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
14 14
제 1항에 있어서,상기 복수의 상부전극은 전기적으로 서로 연결되고,상기 복수의 하부전극은 전기적으로 서로 연결되며,상기 제 1 객체에 따른 힘이 복수이고,상기 제어부는 상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극 사이의 전체 커패시턴스 변화를 이용하여 상기 제 1 객체의 근접, 접촉위치 및 상기 복수의 힘에 따른 단일의 힘의 크기를 측정하되,상기 전체 커패시턴스는 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이에 형성되는 커패시턴스들의 합인 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널
15 15
상판; 상기 상판과 이격되어 배치되는 하판; 상기 상판의 하면에 소정 간격으로 평행하게 배치되는 복수의 상부전극; 상기 하판의 상면에 소정 간격으로 평행하게 배치되고 상기 복수의 상부전극과 교차하는 방향으로 배치되는 복수의 하부전극; 및 상기 상판과 하판 사이에 배치되는 유전체;를 포함하는 정전용량형 터치 패널의 측정방법에 있어서,제 1 객체가 상기 상판의 적어도 일부와 기 설정된 수치 이내로 근접하는 제 1단계;상기 복수의 상부전극 중 적어도 하나인 제 1 상부전극과 상기 복수의 하부전극 중 적어도 하나인 제 1 하부전극 사이의 제 1 전기장이 변화하는 제 2단계;상기 유전체가 상기 제 1 전기장의 변화 정도에 따라 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이에 형성되는 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하는 제 3단계;상기 제 1 객체에 따른 힘이 상기 상판의 적어도 일부에 인가되는 제 4단계;상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이의 제 2 전기장이 변화되는 제 5단계;상기 유전체가 상기 제 2 전기장의 변화 정도에 따라 상기 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하는 제 6단계; 및상기 유도된 제 1 커패시턴스의 변화를 이용하여 상기 제 1 객체의 근접, 접촉위치 및 힘을 측정하는 제 7단계;를 포함하되,상기 제 1 전기장의 변화에 따라 유도되는 제 1 커패시턴스의 변화는 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극이 겹쳐지지 않는 면적 사이에 형성되며,상기 제 2 전기장의 변화에 따라 유도되는 제 1 커패시턴스의 변화는 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극이 겹쳐지는 면적 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널의 측정방법
16 16
제 15항에 있어서,상기 제 7단계는,시간에 따른 상기 제 1 커패시턴스의 변화를 측정하는 제 7-1단계;상기 제 1 커패시턴스의 변화를 이용하여 상대 정전용량을 구하는 제 7-2단계;상기 상대 정전용량의 제 1 변화폭을 이용하여 상기 제 1 객체의 근접 및 접촉위치 중 적어도 하나를 측정하는 제 7-3단계; 및상기 상대 정전용량의 제 2 변화폭을 이용하여 상기 제 1 객체의 힘을 측정하는 제 7-4단계;를 더 포함하되,상기 상대 정전용량은 상기 제 1 커패시턴스의 시간에 따른 변화량의 절대값이고,상기 제 1 변화폭은 상기 제 1 객체의 근접 또는 상기 제 1 객체의 기 설정된 수치 이하의 힘 인가로 인하여 발생되는 상기 상대 정전용량의 변화량이며,상기 제 2 변화폭은 상기 제 1 객체의 기 설정된 수치 초과의 힘 인가로 인하여 발생되는 상기 상대 정전용량의 변화량인 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널의 측정방법
17 17
제 16항에 있어서,상기 기 설정된 수치는 0
18 18
제 16항에 있어서,상기 제 7-1단계는,상기 제 1 상부전극에 전압이 인가되어 전류가 흐르는 단계;상기 제 1 상부전극과 교차되는 상기 제 1 하부전극을 통하여 상기 전류가 흐르는 단계;상기 제 1 하부전극에서 출력되는 전류가 아날로그 증폭기로 입력되는 단계; 및상기 아날로그 증폭기의 출력전압을 측정하여 하기의 수학식으로부터 상기 제 1 커패시턴스를 측정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널의 측정방법
19 19
제 16항에 있어서,상기 제 7-1단계는,상기 복수의 상부전극에 전압이 인가되어 전류가 흐르는 단계;상기 복수의 상부전극과 교차되는 복수의 하부전극을 통하여 상기 전류가 흐르는 단계;상기 복수의 하부전극에서 출력되는 전류가 아날로그 증폭기로 입력되는 단계; 및상기 아날로그 증폭기의 출력전압을 측정하여 하기의 수학식으로부터 상기 제 1 커패시턴스를 측정하는 단계;를 더 포함하고,상기 제 7-4단계는,상기 상대 정전용량의 제 2 변화폭을 이용하여 상기 제 1 객체의 복수의 힘에 따른 단일의 힘을 측정하는 단계;이며,상기 제 1 객체에 따른 힘이 복수이고,상기 복수의 상부전극은 전기적으로 서로 연결되며,상기 복수의 하부전극은 전기적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널의 측정방법
20 20
정전용량형 터치 패널의 근접, 접촉위치 및 힘을 측정하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서,상판; 상기 상판과 이격되어 배치되는 하판; 상기 상판의 하면에 소정 간격으로 평행하게 배치되는 복수의 상부전극; 상기 하판의 상면에 소정 간격으로 평행하게 배치되고 상기 복수의 상부전극과 교차하는 방향으로 배치되는 복수의 하부전극; 및 상기 상판과 하판 사이에 배치되는 유전체;를 포함하는 상기 정전용량형 터치 패널의 측정방법은,제 1 객체가 상기 상판의 적어도 일부와 기 설정된 수치 이내로 근접하는 제 1단계;상기 복수의 상부전극 중 적어도 하나인 제 1 상부전극과 상기 복수의 하부전극 중 적어도 하나인 제 1 하부전극 사이의 제 1 전기장이 변화하는 제 2단계;상기 유전체가 상기 제 1 전기장의 변화 정도에 따라 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이에 형성되는 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하는 제 3단계;상기 제 1 객체에 따른 힘이 상기 상판의 적어도 일부에 인가되는 제 4단계;상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이의 제 2 전기장이 변화되는 제 5단계;상기 유전체가 상기 제 2 전기장의 변화 정도에 따라 상기 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하는 제 6단계; 및상기 유도된 제 1 커패시턴스의 변화를 이용하여 상기 제 1 객체의 근접, 접촉위치 및 힘을 측정하는 제 7단계;를 포함하되,상기 제 1 전기장의 변화에 따라 유도되는 제 1 커패시턴스의 변화는 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극이 겹쳐지지 않는 면적 사이에 형성되며,상기 제 2 전기장의 변화에 따라 유도되는 제 1 커패시턴스의 변화는 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극이 겹쳐지는 면적 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 기록매체
21 21
제 20항에 있어서,상기 제 7단계는,시간에 따른 상기 제 1 커패시턴스의 변화를 측정하는 제 7-1단계;상기 제 1 커패시턴스의 변화를 이용하여 상대 정전용량을 구하는 제 7-2단계;상기 상대 정전용량의 제 1 변화폭을 이용하여 상기 제 1 객체의 근접 및 접촉위치 중 적어도 하나를 측정하는 제 7-3단계; 및상기 상대 정전용량의 제 2 변화폭을 이용하여 상기 제 1 객체의 힘을 측정하는 제 7-4단계;를 더 포함하되,상기 상대 정전용량은 상기 제 1 커패시턴스의 시간에 따른 변화량의 절대값이고,상기 제 1 변화폭은 상기 제 1 객체의 근접 또는 상기 제 1 객체의 기 설정된 수치 이하의 힘 인가로 인하여 발생되는 상기 상대 정전용량의 변화량이며,상기 제 2 변화폭은 상기 제 1 객체의 기 설정된 수치 초과의 힘 인가로 인하여 발생되는 상기 상대 정전용량의 변화량인 것을 특징으로 하는 기록매체
22 22
제 21항에 있어서,상기 기 설정된 수치는 0
23 23
제 21항에 있어서,상기 제 7-1단계는,상기 제 1 상부전극에 전압이 인가되어 전류가 흐르는 단계;상기 제 1 상부전극과 교차되는 상기 제 1 하부전극을 통하여 상기 전류가 흐르는 단계;상기 제 1 하부전극에서 출력되는 전류가 아날로그 증폭기로 입력되는 단계; 및상기 아날로그 증폭기의 출력전압을 측정하여 하기의 수학식으로부터 상기 제 1 커패시턴스를 측정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체
24 24
제 21항에 있어서,상기 제 7-1단계는,상기 복수의 상부전극에 전압이 인가되어 전류가 흐르는 단계;상기 복수의 상부전극과 교차되는 복수의 하부전극을 통하여 상기 전류가 흐르는 단계;상기 복수의 하부전극에서 출력되는 전류가 아날로그 증폭기로 입력되는 단계; 및상기 아날로그 증폭기의 출력전압을 측정하여 하기의 수학식으로부터 상기 제 1 커패시턴스를 측정하는 단계;를 더 포함하고,상기 제 7-4단계는,상기 상대 정전용량의 제 2 변화폭을 이용하여 상기 제 1 객체의 복수의 힘에 따른 단일의 힘을 측정하는 단계;이며,상기 제 1 객체에 따른 힘이 복수이고,상기 복수의 상부전극은 전기적으로 서로 연결되며,상기 복수의 하부전극은 전기적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 기록매체
25 25
하판의 하면에 필름을 형성하는 단계;상기 하판의 상면 가장자리에 지지대(buttress)를 형성하는 단계;상기 지지대로 둘러싸인 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 단계;상기 유전체를 경화(curing)하는 단계;상기 지지대를 제거하는 단계;상판의 하면을 상기 유전체 상면에 부착하는 단계; 및상기 하판의 하면과 상기 상판의 상면에 형성되어 있는 필름을 제거하는 단계;를 포함하되,상기 상판의 하면에는 복수의 상부전극이 형성되어 있고,상기 하판의 상면에는 복수의 하부전극이 형성되어 있으며,제 1 객체가 상기 상판의 적어도 일부와 접촉되거나 기 설정된 수치 이내로 근접되어 상기 복수의 상부전극 중 적어도 하나인 제 1 상부전극과 상기 복수의 하부전극 중 적어도 하나인 제 1 하부전극 사이의 제 1 전기장이 변화되는 경우, 상기 유전체는 상기 제 1 전기장의 변화 정도에 따라 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이에 형성되는 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하고,상기 제 1 객체에 따른 힘이 상기 상판의 적어도 일부에 인가되고, 상기 인가된 힘에 대응하여 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극 사이의 제 2 전기장이 변화되는 경우, 상기 유전체는 상기 제 2 전기장의 변화 정도에 따라 상기 제 1 커패시턴스의 변화를 유도하며,제어부는, 상기 유도된 제 1 커패시턴스의 변화를 이용하여 상기 제 1 객체의 근접, 접촉위치 및 힘을 측정하고,상기 제 1 전기장의 변화에 따라 유도되는 제 1 커패시턴스의 변화는 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극이 겹쳐지지 않는 면적 사이에 형성되며,상기 제 2 전기장의 변화에 따라 유도되는 제 1 커패시턴스의 변화는 상기 제 1 상부전극과 제 1 하부전극이 겹쳐지는 면적 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 터치 패널의 제조방법
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1 지식경제부 한국표준과학연구원 산업원천기술개발사업 윈도우 일체형 30인치급 터치센서 개발