KR20130137989A

KR20130137989A - 근접센서를 구비한 터치윈도우

Info

Publication number: KR20130137989A
Application number: KR1020120061738A
Authority: KR
Inventors: 조성정
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-12-18
Also published as: CN103488328B; TWI634461B; US9760197B2; CN103488328A; TW201401130A; US20130328808A1

Abstract

본 발명은 투명윈도우, 상기 투명윈도우의 일면에 접착되어, 감지전극을 통해 터치 입력을 수용하는 터치스크린패널, 및 상기 터치스크린패널과 전기적으로 연결되고, 근접센서를 통해 구비된 버튼의 구동을 제어하는 버튼부를 포함하는 근접센서를 구비한 터치윈도우를 제공한다.

Description

근접센서를 구비한 터치윈도우{TOUCH WINDOW WITH PROXIMITY SENSOR}

본 발명은 근접센서를 이용하여 터치키를 구현하기 위한 방안에 관한 것이다.

전자기기의 발달로 인해, 사용자 인터페이스가 다양한 애플리케이션으로 제공되고 있다. 이러한, 사용자 인터페이스는 보다 자연스럽고, 사용이 용이하며, 정보 제공이 가능하도록 끊임없이 발전하고 있다. 간편한 사용자 인터페이스를 제공하는 장치 중, 터치방식으로 동작 또는 위치명령을 인가하는 터치입력장치로는 은행에서의 입출금자동화기기, 개인 휴대정보 단말기, 휴대폰 등 각종 전자/통신 기기에서 사용되는 터치스크린 또는 노트북 등에 사용되는 터치패드 등이 있다.

종래의 터치입력장치에 사용되는 부재로서 터치스크린패널(Touch Screen Panel; TSP), 특히 접촉저항방식의 터치스크린패널은 포인팅 오브젝트(예, 스타일러스 팁, 손가락 등)의 접촉에 의한 힘에 비례해서 연속적인 데이터를 획득할 수 없고, 접촉여부만을 인식하여 접촉한 위치만을 검출하였다.

도 1은 종래기술에 따른 터치스크린패널의 터치 입력 방식을 도시한 도면이다.

도 1을 참고하면, 정전용량방식의 터치스크린패널은 터치 감지를 위한 감지전극과 감지된 터치 입력에 대응하는 기능을 제공하기 위한 구동칩, 감지전극과 구동칩을 연결하는 연결회로가 구성되어, 복잡한 방식으로 터치 입력을 구현하였다. 사용자는 감지영역을 손이나 감지 가능한 물체로 터치함으로써, 터치스크린패널에 터치를 입력할 수 있었다.

본 발명의 일실시예는 정전용량 방식의 터치키 대신에 근접센서를 이용하여 버튼부를 구현함으로써, 버튼부 구현 방식을 간소화할 수 있는, 근접센서를 구비한 터치윈도우를 제공한다.

본 발명의 일실시예는 근거리에서 터치 입력이 가능하여 텔레비전, 휴대폰, 전등 스위치 등의 기존 터치키에 근접센서를 이용하여 용이하게 버튼을 구현 가능한, 근접센서를 구비한 터치윈도우를 제공한다.

본 발명의 일실시예는 노이즈가 심한 위치 등 기존 터치키 구현이 어려운 위치에 용이하게 근접센서를 장착하여 광범위하게 버튼부로 사용할 수 있는, 근접센서를 구비한 터치윈도우를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 근접센서를 구비한 터치윈도우는 투명윈도우, 상기 투명윈도우의 일면에 접착되어, 감지전극을 통해 터치 입력을 수용하는 터치스크린패널, 및 상기 터치스크린패널과 전기적으로 연결되고, 근접센서를 통해 구비된 버튼의 구동을 제어하는 버튼부를 포함한다.

상기 근접센서를 구비한 터치윈도우는 상기 근접센서로부터 센싱신호를 리드아웃하는 제어회로부를 더 포함하고, 상기 버튼부는 상기 리드아웃된 센싱신호가 발생된 버튼에 해당하는 기능을 제공할 수 있다.

상기 근접센서는 함몰된 구조로 형성된 버튼부의 밑면에 장착될 수 있다.

상기 근접센서는 고주파 발진형, 정전 용량형, 자기형, 광전형, 초음파형 및 홀 효과형 중 어느 하나의 방식이 이용될 수 있다.

상기 감지전극은 전극패턴으로 형성되어, 상기 투명윈도우의 활성영역 상에 배치될 수 있다.

상기 터치스크린패널은 상기 투명윈도우의 비활성영역에 상기 감지전극에 연결되게 형성되는 배선부를 포함할 수 있다.

상기 배선부는 상기 버튼부로부터 상기 근접센서에서 발생된 센싱신호를 구동칩으로 전달할 수 있다.

상기 버튼부는 조도센서를 통해 구비된 버튼의 구동을 제어할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 정전용량 방식의 터치키 대신에 근접센서를 이용하여 버튼부를 구현함으로써, 버튼부 구현 방식을 간소화할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 근거리에서 터치 입력이 가능하여 텔레비전, 휴대폰, 전등 스위치 등의 기존 터치키에 근접센서를 이용하여 용이하게 버튼을 구현 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 노이즈가 심한 위치 등 기존 터치키 구현이 어려운 위치에 용이하게 근접센서를 장착하여 광범위하게 버튼부로 사용할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 터치스크린패널의 터치 입력 방식을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 근접센서를 구비한 터치윈도우를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 근접센서를 버튼부에 장착하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 근접센서의 종류를 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 근접센서를 구비한 터치윈도우를 도시한 도면이다.

도 2를 참고하면, 근접센서를 구비한 터치윈도우(이하, '터치윈도우'라 함)는 손가락 또는 감지 가능한 물체가 접촉되는 투명윈도우(10), 투명윈도우(10)의 일면에 접착되어, 감지전극(20)을 통해 상기 접촉된 터치 입력을 수용하는 터치스크린패널, 및 상기 터치스크린패널과 전기적으로 연결되고, 근접센서(31)를 통해 구비된 버튼의 구동을 제어하는 버튼부(30)를 포함한다.

상기 터치윈도우는 근접센서(31)로부터 센싱신호를 리드아웃하는 제어회로부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 버튼부(30)는 상기 리드아웃된 센싱신호가 발생된 버튼에 해당하는 기능을 제공할 수 있다.

참고로, 버튼부(30)는 검색키, 백키(Back Key), 홈키(Home Key), 및 메뉴키(Menu Key)를 포함하는 것으로, 복수의 버튼을 통칭하여 '버튼부'로 해석한다. 근접센서(31)는 각 버튼에 대응하여 각각 장착될 수 있다. 예컨대, 근접센서(31)는 검색키에 장착되는 제1 근접센서(a), 백키에 장착되는 제2 근접센서(b), 홈키에 장착되는 제3 근접센서(c), 및 메뉴키에 장착되는 제4 근접센서(d)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 버튼부(30)는 상기 리드아웃된 센싱신호를 발생한 버튼이 검색키에 장착된 제1 근접센서(a)인 경우, 검색기능을 제공할 수 있다. 버튼부(30)는 상기 리드아웃된 센싱신호를 발생한 버튼이 백키에 장착된 제2 근접센서(b)인 경우, 취소기능(또는 뒤로 가기)을 제공할 수 있다. 버튼부(30)는 상기 리드아웃된 센싱신호를 발생한 버튼이 홈키에 장착된 제3 근접센서(c) 경우, 홈으로 돌아가기 또는 홈 메뉴를 제공할 수 있다. 버튼부(30)는 상기 리드아웃된 센싱신호를 발생한 버튼이 메뉴키에 장착된 제4 근접센서(d)인 경우, 메뉴기능을 제공할 수 있다.

도 3은 근접센서를 버튼부에 장착하는 일례를 도시한 도면이다.

도 3을 참고하면, 버튼부(30)는 상기 터치스크린패널 하면으로 움푹 파여 함몰된(dent) 구조로 형성될 수 있다. 근접센서(31)는 상기 함몰된 구조로 형성된 버튼부(30)의 밑면에 장착될 수 있다.

이러한, 근접센서(31)는 위치센서 또는 변위(變位)센서의 일종이고, 물체가 감지거리 이내에 접근하는 것을 감지하는 센서이다. 따라서, 근접센서(31)는 손가락이나, 물체가 감지거리 이내에 접근한 경우, 센싱신호를 발생할 수 있다. 예를 들어, 검색키, 백키, 홈키 및 메뉴키 각각에 장착된 근접센서들(a 내지 d)은 각 버튼의 중심을 포함하는 일정 반경 이내를 감지거리로 보고, 자신의 감지거리 이내에 손가락이나 물체가 접근한 경우, 센싱신호를 발생할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 근접센서의 종류를 도시한 도면이다.

도 4를 참고하면, 근접센서는 실시예에 따라 고주파 발진형, 정전 용량형, 자기형, 광전형, 초음파형 및 홀 효과형 중 어느 하나의 방식이 이용될 수 있다.

실시예로, 본 발명의 터치윈도우는 근접센서 대신에 조도센서를 포함하거나, 근접센서와 조도센서를 모두 포함할 수도 있다. 즉, 버튼부는 조도센서(Illuminance sensor)를 통해 구비된 버튼의 구동을 제어할 수 있다. 상기 조도센서도 상기 근접센서와 마찬가지로 각 버튼에 대응하여 각각 장착될 수 있다. 예를 들어, 조도센서는 검색키, 백키, 홈키, 및 메뉴키 등의 4개 버튼에 각각 장착될 수 있다.

다시, 도 1의 터치스크린패널(Touch Screen Panel; TSP)은 투명윈도우(10)의 활성영역(V/A; View Area) 상에 전극패턴이 형성된 감지전극을 배치할 수 있다. 활성영역은 투명윈도우(10)를 통해 터치 입력을 수용할 수 있는 영역이다. 따라서, 터치 입력을 수용하기 위한 감지전극이 상기 활성영역에 배치되는 것이다.

상기 터치스크린패널은 투명윈도우(10)의 비활성영역(D/A; Dead Area)에 상기 감지전극에 연결되게 형성되는 배선부를 포함할 수 있다. 상기 비활성영역은 터치 입력을 수용할 수 없는 영역으로, 상기 배선부를 가리기 위한 인쇄부(40)가 도포될 수 있다. 상기 배선부는 상기 감지전극으로부터 수용된 터치 입력 명령을 구동칩으로 전달하는 역할을 할 수 있다.

또한, 상기 배선부는 버튼부(30)로부터 근접센서(31)에서 발생된 센싱신호를 구동칩으로 전달하는 역할을 한다. 이러한, 상기 배선부는 상기 제어회로부와 연결되어, 상기 센싱신호를 전달받을 수 있다.

실시예로, 상기 터치스크린모듈은 실시예에 따라 다양한 형태의 구조를 가질 수 있다. 위에서는 감지전극을 하나의 전극패턴이 형성되는 것으로 설명하였지만, 실제로는 두 개의 서로 다른 전극패턴이 형성될 수 있다.

제1 실시예로, 상기 터치스크린모듈은 하나의 투명기판 상에 제1 전극패턴과 제2 전극패턴을 모두 패터닝하여 감지전극이 형성될 수 있다.

제2 실시예로, 상기 터치스크린모듈은 투명윈도우(10) 상에 제1 전극패턴과 제2 전극패턴이 상호 절연되는 구조로 직접 패터닝되어 감지전극이 형성될 수도 있다. 즉, 상기 제1 전극패턴과 상기 제2 전극패턴이 투명윈도우(10)에 직접 패터닝되는 것이다.

제3 실시예로, 상기 터치스크린모듈은 투명윈도우(10) 상에 제1 전극패턴이 패터닝되고, 투명기판의 일면에 제2 전극패턴이 패터닝되어 감지전극을 형성할 수도 있다. 즉, 상기 제1 전극패턴은 투명윈도우(10)에 패터닝되고, 상기 제2 전극패턴은 투명기판에 패터닝되어, 투명윈도우(10)와 상기 투명기판을 접착물질층으로 접합함으로써, 상기 터치스크린모듈을 형성할 수 도 있다.

제4 실시예로, 상기 터치스크린모듈은 제1 전극패턴이 제1 투명기판에 패터닝되고, 제2 전극패턴이 제2 투명기판에 패터닝되어 감지전극을 형성할 수 있다. 즉, 상기 제1 전극패턴은 상기 제1 투명기판에 패터닝되고, 상기 제2 전극패턴은 상기 제2 투명기판에 각각 패터닝되어, 상기 제1 투명기판과 상기 제2 투명기판을 접착물질층으로 접합함으로써, 상기 터치스크린모듈을 형성할 수도 있다.

본 발명에 따른 터치윈도우는 다양한 디스플레이 장치에 부착될 수 있다. 즉 이러한 디스플레이 장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display) 뿐만 아니라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등일 수 있다. 이때, 디스플레이장치 구동 등에 의해 발생하는 노이즈 성분이 터치센서모듈, 즉 터치스크린패널에 전달되어 접촉 감지 패널의 오작동을 유발하는 것을 방지하기 위하여, 선택적으로 접촉 감지 패널과 표시 장치 사이에 차단층 (Shield Layer)을 배치할 수도 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 투명윈도우
20: 감지전극
30: 버튼부
31: 근접센서

Claims

투명윈도우;
상기 투명윈도우의 일면에 접착되어, 감지전극을 통해 터치 입력을 수용하는 터치스크린패널(Touch Screen Panel; TSP); 및
상기 터치스크린패널과 전기적으로 연결되고, 근접센서(proximity sensor)를 통해 구비된 버튼의 구동을 제어하는 버튼부
를 포함하는 근접센서를 구비한 터치윈도우.
제1항에 있어서,
상기 근접센서로부터 센싱신호를 리드아웃하는 제어회로부
를 더 포함하고,
상기 버튼부는,
상기 리드아웃된 센싱신호가 발생된 버튼에 해당하는 기능을 제공하는, 근접센서를 구비한 터치윈도우.
제1항에 있어서,
상기 근접센서는,
함몰된(dent) 구조로 형성된 버튼부의 밑면에 장착되는, 근접센서를 구비한 터치윈도우.
제3항에 있어서,
상기 근접센서는,
고주파 발진형, 정전 용량형, 자기형, 광전형, 초음파형 및 홀 효과형 중 어느 하나의 방식이 이용되는, 근접센서를 구비한 터치윈도우.
제1항에 있어서,
상기 감지전극은,
전극패턴으로 형성되어, 상기 투명윈도우의 활성영역(V/A; View Area) 상에 배치되는, 근접센서를 구비한 터치윈도우.
제1항에 있어서,
상기 터치스크린패널은,
상기 투명윈도우의 비활성영역(D/A; Dead Area)에 상기 감지전극에 연결되게 형성되는 배선부
를 포함하는, 근접센서를 구비한 터치윈도우.
제6항에 있어서,
상기 배선부는,
상기 버튼부로부터 상기 근접센서에서 발생된 센싱신호를 구동칩으로 전달하는, 근접센서를 구비한 터치윈도우.
제1항에 있어서,
상기 버튼부는,
조도센서(Illuminance sensor)를 통해 구비된 버튼의 구동을 제어하는, 근접센서를 구비한 터치윈도우.