KR20180021486A - 전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법 - Google Patents

전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 관한 것이다. 본 발명의 전반사를 이용한 터치 감지 장치는 다수의 면을 갖는 광 투과 패널; 상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면 중 하나에 설치되어 상기 광 투과 패널 내로 광을 조사하기 위한 다수의 발광소자를 갖는 발광모듈; 상기 광 투과패널에서 광이 입사되는 위치와 마주하도록 상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면 중 하나에 설치되어 상기 광 투과 패널을 통과하여 입사된 광을 상기 광 투과 패널 내에서 전반사 진행되도록 산란시키기 위한 광 굴절수단; 및 상기 광 투과 패널에 설치되며 상기 광 굴절수단을 통하여 상기 광 투과패널 내에서 전달된 광을 수광하기 위한 다수의 수광소자를 갖는 수광부를 포함한다. 본 발명의 전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법을 이용하면 광 굴절 수단을 통해 광 투과 패널 내로 조사된 광이 전반사되며 진행되므로 외란광의 영향을 받지 않는다. 그러므로 외란광이 많은 실외에도 설치가 가능하다. 특히, 광 투과 패널 상면에 구비된 반사부재에 의해 조사된 광이 반사되므로 반사부재에 의해 외란광이 광 투과 패널 내로 입사되는 것을 방지한다. 또한 발광모듈이 광 투과 패널의 하면에 구비되므로 터치 감지 장치의 베젤 영역의 높이를 낮출 수 있다.

Description

전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법{TOUCH SENSING DEVICE USING TOTAL INTERNAL REFLECTION AND TOUCH SENSING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 투과 패널로 광을 조사하여 전반사되는 광에 의해 오브젝트의 터치를 감지할 수 있는 전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 터치스크린을 구현하는 기존의 방식으로는 저항막 방식, 전용량 방식, 초음파 방식 및 적외선 방식 등이 대표적이다. 이외에도 카메라를 통한 영상처리 방식, 피에조 방식, 장력 측정 방식 등 수많은 방식들이 제안되고 상용화되고 있다.
이 중에서 적외선 매트릭스 방식은 스크린의 외곽선을 따라 상하 좌우로 적외선 송신용 LED와 적외선 수신용 포토트랜지스터를 조밀하게 배치하여 스크린 상에 적외선 광으로 이루어진 매트릭스를 구성하고, 스크린상의 특정 부위에 접촉이 이루어지면 그곳의 적외선이 차단되기 때문에 이를 감지하여 접촉한 물체의 X/Y 위치를 알 수 있도록 하는 방식이다. 이 방식은 스크린 외곽의 프레임을 따라 적외선 송신용 LED와 적외선 수신용 포토트랜지스터를 어레이 형태로 배치하므로 스크린의 전면을 터치 패널로 가릴 필요가 없어서 선명한 화면을 제공한다는 장점이 있고, 스크린의 대형화에 다른 대응이 상대적으로 용이하며, 터치하는 물체의 종류에 관계없이 작동한다는 장점이 있다.
이러한 적외선 매트릭스 방식은 적외선 송신용 LED을 이용하기 때문에 외란광에 영향을 받는 문제점이 있다. 특히, 실외에 적외선 매트릭스 방식의 스크린을 설치하는 경우, 외란광에 의해 수신용 포토트랜지스터에서 광량의 변화량을 정확하게 확인할 수 없다. 또한 적외선 송신용 LED와 수신용 포토트랜지스터를 스크린 전면에 배치하기 때문에 스크린 배젤영역에 적외선 송신을 위한 소정의 높이(턱)가 존재하게 된다.
본 발명의 목적은 광 굴절 수단을 이용하여 발광모듈에서 조사되어 광 투과 패널을 통과한 광을 산란시켜 광 투과 패널 내에서 전반사되며 진행할 수 있도록 하여 외란광의 영향을 받지 않으면서 베젤영역의 높이를 낮출 수 있는 전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법을 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 관한 것이다. 본 발명의 전반사를 이용한 터치 감지 장치는 다수의 면을 갖는 광 투과 패널; 상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면 중 하나에 설치되어 상기 광 투과 패널 내로 광을 조사하기 위한 다수의 발광소자를 갖는 발광모듈; 상기 광 투과패널에서 광이 입사되는 위치와 마주하도록 상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면 중 하나에 설치되어 상기 광 투과 패널을 통과하여 입사된 광을 상기 광 투과 패널 내에서 전반사 진행되도록 산란시키기 위한 광 굴절수단; 및 상기 광 투과 패널에 설치되며 상기 광 굴절수단을 통하여 상기 광 투과패널 내에서 전달된 광을 수광하기 위한 다수의 수광소자를 갖는 수광부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 굴절수단은 상기 광 투과 패널을 통과하여 입사된 광을 상기 광 투과 패널을 향하도록 반사시키는 반사부재; 및 상기 반사부재로부터 반사된 광을 전반사 각도로 상기 광 투과 패널 내에 입사시키기 위한 광 굴절면을 갖는 렌즈필름을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 굴절수단과 상기 발광모듈은 접착제에 의해 상기 광 투과 패널에 설치된다.
일 실시예에 있어서, 상기 수광부는 상기 광 투과 패널을 통해 전달된 광을 수광하기 위하여 다수의 수광소자를 갖는 수광모듈; 및 상기 광 투과 패널을 통해 전달된 광이 입사되어 상기 광 투과 패널을 통과하여 상기 수광모듈로 수광될 수 있도록 상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면 중 하나에 설치되는 광 굴절수단을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 굴절수단은 상기 광 투과 패널을 통해 입사된 광을 상기 광 투과 패널을 향하도록 반사시키는 반사부재; 및 상기 반사부재로부터 반사된 광을 전반사 각도로 산란시키기 위한 렌즈필름을 포함한다.
본 발명의 전반사를 이용한 터치 감지 방법은 광 투과 패널의 상면 또는 하면에 설치된 발광모듈의 발광소자를 구동하는 단계; 상기 발광모듈에서 조사된 광이 광 투과 패널을 통과하여 상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면에 설치된 광 굴절수단으로 입사되는 단계; 상기 광 굴절수단에 구비된 반사부재에 의해 광이 반사되는 단계; 반사된 광이 렌즈필름에 의해 산란되고, 전반사 각도를 갖는 광이 상기 광 투과 패널내로 입사되는 단계; 상기 광 투과 패널 내로 입사된 광은 전반사 진행되는 단계; 상기 광 투과 패널 내에서 전반사 진행된 광이 수광부로 수광되는 단계; 및 상기 수광부에서 수광된 수광량의 변화를 통해 오브젝트의 터치를 감지하는 단계를 포함한다.
본 발명의 전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법을 이용하면 광 굴절 수단을 통해 광 투과 패널 내로 조사된 광이 전반사되며 진행되므로 외란광의 영향을 받지 않는다. 그러므로 외란광이 많은 실외에도 설치가 가능하다. 특히, 광 투과 패널 상면에 구비된 반사부재에 의해 조사된 광이 반사되므로 반사부재에 의해 외란광이 광 투과 패널 내로 입사되는 것을 방지한다. 또한 발광모듈이 광 투과 패널의 하면에 구비되므로 터치 감지 장치의 베젤 영역의 높이를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치 감지 장치의 구성을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 터치 감지 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 터치 감지 장치의 발광부에서 광이 조사되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 광 투과 패널을 통해 전달된 광이 수광부로 수광되는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 수광부의 다양한 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 발광부의 다양한 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 터치 감지 장치를 이용하여 오브젝트의 터치 위치를 감지하는 방법을 도시한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치 감지 장치의 구성을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 터치 감지 장치(100)는 광 투과 패널(110)과 광이 발광되는 발광부(120)와 광을 수광하는 수광부(160)와 발광부(120)를 구동하기 발광부 구동회로(102)와 수광부(160)를 구동하기 위한 수광부 구동회로(101) 및 제어부(108)로 구성된다.
광 투과 패널(110)은 다수의 면이 구비된 판 형상의 플레이트로 내부로 광이 투과될 수 있는 재질로 형성된다. 광 투과 패널(110)은 판 형상의 플레이트일 수도 있고, 유연한 재질의 필름일 수도 있다. 광 투과 패널(110)은 평면형 또는 곡면형일 수 있다.
발광부(120)는 광을 광 투과 패널(110)로 조사하기 위한 구성으로 광 투과 패널(110)의 둘레를 따라 제1 방향(가로방향) 및 제2 방향(세로 방향)에 구비된다. 발광부에서 조사된 광은 광 투과 패널(110) 내에서 전반사로 전달된다. 발광부(120)는 일체로 형성되어 제1 방향 및 제2 방향으로 설치되거나, 다수로 분리되어 제1 방향 및 제2 방향으로 설치될 수 있다. 다시말해, 모듈단위로 분리하여 설치함으로써 발광부(120) 일부를 교체하는 경우 부분적 교체가 가능하고, 모듈 단위로의 구동이 가능하다.
수광부(160)는 발광부와 마주하도록 광 투과 패널(110)의 둘레를 따라 제1 방향(가로방향) 및 제2 방향(세로 방향)에 구비된다. 발광부(120)에서 조사된 광은 광 투과 패널(110)을 통해 전달되어 수광부(160)로 수광된다. 광 투과 패널(110)의 상면 또는 하면에는 둘레에 설치된 발광부(120)와 수광부(160)에 의해 오브젝트의 터치를 감지할 수 있는 터치감지영역(105)이 형성된다.
수광부(160)는 발광부(120)와 마찬가지로 일체로 형성되어 제1 방향 및 제2 방향으로 설치되거나, 다수로 분리되어 제1 방향 및 제2 방향으로 설치될 수 있다. 다시말해, 모듈단위로 분리하여 설치함으로써 수광부(120) 일부를 교체하는 경우 부분적 교체가 가능하고, 모듈 단위로의 구동이 가능하다.
발광부 구동회로(102) 및 수광부 구동회로(101)는 발광부(120) 및 수광부(160)에 연결되며, 제어부(108)의 제어신호에 따라 발광부(120)의 발광소자 및 수광부(160)의 수광소자가 구동된다. 제어부(108)는 수광부(160)로부터 광 투과 패널(110)을 통해 전달된 광량의 변화에 따른 터치 감지 및 터치 좌표를 확인한다.
도 2는 도 1의 터치 감지 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 발광부(120)는 발광모듈(140) 및 발광 굴절수단(130)을 포함한다. 발광모듈(140)은 광을 조사하기 위한 구성으로 베이스 기판(142) 및 베이스 기판(142)에 설치되는 다수 개의 발광소자(144)로 구성된다. 베이스 기판(142)은 예를 들어, PCB 기판일 수 있다. 다수 개의 발광소자(144)는 SMD 타입 또는 핀타입으로 베이스 기판(142)의 길이방향을 따라 설치된다. 본 발명에서는 SMD 타입의 발광소자를 이용한다. 베이스 기판(142)에 설치된 발광소자(144)에서 조사되는 광이 광 투과 패널(110)을 향하도록 광 투과 패널(110)의 상면 또는 하면 중 한 곳에 설치된다(본 발명에서는 광 투과 패널(110)의 하면에 설치된다.) 발광소자(144)의 상부 또는 광 투과 패널(110)의 하부에 접착제(예를 들어, 광 투과가 가능한 OCA(Optical Clear Adhesive))(141)를 도포한 후 발광모듈(140)과 광 투과 패널(110)을 접착시킬 수 있다. 발광소자(144)의 개수 및 간격은 다양하게 변형 가능하다. 발광모듈(140)에서 베이스 기판(142)의 둘레에 가이드를 설치 할 수 있다.
발광 굴절수단(130)은 발광모듈(140)의 발광소자(144)에서 조사된 광을 산란시켜 전반사로 광 투과 패널(110) 내로 전달시키기 위한 구성이다. 발광 굴절수단(130)은 광 굴절면(133)을 갖는 렌즈필름(132) 및 반사부재(134)로 구성된다. 렌즈필름(132)의 일면은 조사된 광을 굴절시켜 광이 광 투과 패널(110) 내부에서 내부 전반사되며 전파될 수 있도록 광을 굴절시키기 위한 광 굴절면(133)이 구비된다. 광 굴절면(133)은 렌즈필름(132)의 길이를 따라 다수의 곡면이 연결되며 형성된다. 광 굴절면(133)을 이루는 다수의 곡면들의 개수 및 곡면의 곡선 각도는 다양한 변형이 가능하다. 또한 광 굴절면(133)은 다수의 곡면 형상 뿐만아니라, 광을 산란시켜 전반사 각도를 갖는 광이 광 투과 패널 내로 입사될 수 있도록 다양한 형상으로 변형 실시가 가능하다.
광 굴절면(133)이 구비되지 않은 렌즈필름(132)의 다른 일면에는 광을 반사시키기 위한 반사부재(134)가 구비된다. 반사부재(134)는 예를 들어, 거울일 수 있다. 렌즈필름(132) 내로 조사된 광은 반사부재(134)에 의해 반사된다. 반사부재(134)와 렌즈필름(132)은 광 투과가 가능한 접착제(예를 들어, OCA)(131)로 접착된다. 렌즈필름(132)은 광 굴절면(133)이 발광소자(144)를 향하도록 광 투과패널(110)의 상면에 구비된다. 렌즈필름(132)과 광 투과 패널(110)은 광 투과가 가능한 접착제(131)에 의해 접착될 수 있다.
수광부(160)는 발광부(120)와 동일한 구성으로 수광 굴절수단(170) 및 수광모듈(180)로 구성된다. 발광부(120)에서 조사된 광이 광 투과 패널(110)을 통해 전달되면 수광부(160)의 수광 굴절수단(170)에 의해 전파되어 수광모듈(180)로 수광된다. 수광모듈(180)은 베이스 기판(182)과 베이스 기판(182)의 길이방향을 따라 설치되는 다수 개의 수광소자(184)로 구성된다. 수광모듈(180)은 접착제(181)에 의해 광 투과 패널(110)의 하면에 접착된다. 수광모듈(180)에서 베이스 기판(182)의 둘레에 가이드를 설치 할 수 있다.
수광 굴절수단(170)은 수광모듈(180)과 마주하도록 광 투과 패널(110)의 상면에 위치된다. 수광 굴절수단(170)은 광을 반사시키기 위한 반사부재(174)와 광을 전반사시키기 위한 렌즈필름(172)으로 구성된다. 광 투과 패널(110)을 통해 전반사되며 진행된 광은 수광 굴절수단(170)에 의해 산란되어 수광모듈(180)로 수광된다. 수광 굴절수단(170)은 발광 굴절수단(130)과 동일한 기능을 수행한다.
도 3은 터치 감지 장치의 발광부에서 광이 조사되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 발광소자(144)에서 조사된 광은 광 투과 패널(110) 내로 입사된다. 여기서, 발광소자(144)에서 조사된 광은 임의의 각도(θ1)로 광 투과 패널(110) 내로 입사(0ㅀ<θ1<180ㅀ)된다. 본 발명의 실시예에서 제1 각도(θ1)는 90ㅀ인 것을 예로 설명하였다. 광 투과 패널(110) 내로 입사된 광은 렌즈필름(132) 내로 입사된다. 렌즈필름(132) 내로 입사된 광은 렌즈필름(132)의 후면에 구비된 반사부재(134)에 의해 반사되어 다시 렌즈필름(132) 내로 입사된다. 다시 입사된 광은 광 굴절면(133)에서 산란되는데, 이 중에서 전반사 각도(θ2)를 갖는 광은 다시 광 투과패널(110) 내로 입사된다. 다시 말해, 렌즈필름(132) 내로 입사된 광 굴절면(133)에서 전반사 각도(θ2)로 굴절된다. 전반사 각도(θ2)로 광 투과 패널(110)에 입사되는 광은 광 투과 패널(110) 내에서 전반사되며 전달될 수 있다. 광 투과 패널(110) 내에서 전반사되며 전파된 광(138)은 수광부(160)를 통해 수광된다.
도 4는 광 투과 패널을 통해 전달된 광이 수광부로 수광되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 전반사 각도를 갖고 광 투과 패널(110) 내로 입사되어 전달된 광은 수광부(160)를 통해 수광된다. 광 투과 패널(110)을 통해 전달된 광은 수광부(160)의 렌즈필름((172) 내로 입사된다. 렌즈필름(172) 내로 입사된 광은 렌즈필름(172)의 후면에 설치된 반사부재(174)에 의해 반사되어 다시 렌즈필름(172) 내로 입사된다. 렌즈필름(172) 내로 입사된 광은 광 굴절면(173)에서 산란되어 광 투과 패널(110)로 전달된 후 수광모듈(180)의 수광소자(184)로 수광된다. 수광소자(184)에서 수광된 광은 제어부(108)로 전달되고, 제어부(108)는 수광된 광량을 통해 터치 감지 영역(105)에서 오브젝트(미도시)의 터치 유무 및 터치 위치를 판단한다. 터치 감지 장치(100)는 오브젝트(미도시)에 의해 터치가 이루어지면 광 투과 패널(110) 내에서 전반사되며 전달되는 광이 오브젝트(미도시)의 터치지점에서 산란되기 때문에 수광부(160)를 통해 수광되는 광량이 줄어든다. 그러므로 제어부(108)는 수광부(160)를 통해 수광되는 수광량을 이용하여 오브젝트에 의한 터치 유무 및 터치 위치를 확인할 수 있다.
도 5는 수광부의 다양한 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 5(a)를 참조하면, 본 발명의 수광부(160)는 발광부(120)와 동일한 구조를 갖도록 광 투과 패널(110)의 하면에 수광모듈(180), 상면에 광 굴절수단(170)을 구비한다. 광 투과패널(110)을 통해 전파된 광은 광 굴절수단(170)을 거쳐 수광모듈(180)로 수광된다.
또는 도 5(b)를 참조하면, 본 발명의 수광부(160)는 발광부(120)와 반대의 구조를 갖도록 광 투과 패널(110)의 하면에 광 굴절수단(170), 상면에 수광모듈(180)을 구비한다. 광 투과패널(110)을 통해 전파된 광은 광 굴절수단(170)을 거쳐 수광모듈(180)로 수광된다.
또는 도 5(c)를 참조하면, 본 발명의 수광부(160)는 광 투과 패널(110)을 통해 전파된 광은 수광모듈(180)을 통해 바로 수광할 수 있다. 이때, 수광모듈(180)의 위치는 광 투과 패널(110)을 통해 전파되는 광 경로상에 위치한다.
본 발명의 터치 감지 장치(100)를 이용하면 광 굴절 수단을 통해 광 투과 패널 내로 조사된 광이 전반사되며 진행되므로 외란광의 영향을 받지 않는다. 그러므로 외란광이 많은 실외에도 설치가 가능하다. 특히, 광 투과 패널 상면에 구비된 반사부재에 의해 조사된 광이 반사되므로 반사부재에 의해 외란광이 광 투과 패널 내로 입사되는 것을 방지한다. 또한 발광모듈이 광 투과 패널의 하면에 구비되므로 터치 감지 장치의 베젤 영역의 높이를 낮출 수 있다.
도 6은 발광부의 다양한 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 6(a)를 참조하면, 본 발명의 발광부(120)는 광 굴절수단(130)이 광 투과 패널(110)의 상면에 구비되고, 발광모듈(140)이 하면에 구비될 수 있다. 또는 도 6(b)를 참조하면, 광 굴절수단(130)과 발광모듈(140)의 위치를 반대로 변경할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 터치 감지 장치를 이용하여 오브젝트의 터치 위치를 감지하는 방법을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 제어부(108)는 터치 감지 장치(100)의 발광소자(144)로 제어신호를 전송하여 발광소자(144)가 구동되도록 한다(S100). 발광소자(144)가 구동되면 임의의 각도로 광이 조사되어 광 투과 패널(110) 내로 입사된다(S110). 광 투과 패널(110)로 입사된 광은 발광 굴절 수단(130)의 렌즈필름(132) 내로 입사된다(S120). 렌즈필름(132)의 일면에 구비된 반사부재(134)에 의해 반사되어 렌즈필름(132) 내로 재입사된다(S130). 렌즈필름(132) 내로 재입사된 광은 광 굴절면(133)에서 전반사 각도(θ2)로 굴절되어 광 투과 패널(110) 내로 입사된다(S140). 광 투과 패널(110) 내로 입사된 광은 광 투과 패널(110) 내에서 전반사되며 전달된다(S150). 전달된 광은 수광부(160)를 통해 수광되어 제어부(108)로 전달된다(S160). 제어부(108)는 수광된 수광량이 변화된 것을 확인(S170)하면 오브젝트에 의한 터치가 있다고 판단하고, 오브젝트의 터치 위치 좌표를 검출하여 표시한다(S180).
본 발명의 터치 감지 장치(100)를 이용하면, 터치 감지를 위한 광이 광 투과 패널(110) 내로 입사되어 전파되기 때문에 외란광의 영향을 받지 않는다. 그러므로 외란광이 많은 실외에 설치할 수 있다. 특히, 반사부재가 광 투과패널(110)의 상면에 구비되기 때문에 발광소자(144)에서 조사되는 광이 외부로 산란되지 않아 광 전달량을 유지할 수 있으므로 정확한 터치 감지를 수행할 수 있다.
본 발명의 터치 감지 장치(100)는 얇고 유연한 필름 형태의 광 투과 패널(110)을 이용하여 롤투롤 공정을 통해 생산을 할 수 있다. 또한 광 굴절 수단도 롤투롤 공정을 통해 생산할 수 있다. 이때, 렌즈필름(132)의 광 굴절면(133)은 패턴 롤러에 의해 형성될 수 있다. 광 굴절수단은 광 투과 패널(110)에 접착제(131)를 도포한 후 렌즈필름(132)을 부착하고, 렌즈필름(132)에 접착제(131)를 다시 도포한 후 반사부재(134)를 접착하여 제작할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 전반사를 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.
그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100: 터치 감지 장치 101: 수광부 구동회로
102: 발광부 구동회로 105: 터치 감지 영역
108: 제어부 110: 광 투과 패널
120: 발광부 130: 발광 굴절수단
131, 171: 접착제 132, 172: 렌즈필름
133, 173: 광 굴절면 134, 174: 반사부재
138: 전반사 진행광 140: 발광모듈
141, 181: 접착제 142, 182: 베이스 기판
144: 발광소자 160: 수광부
170: 수광 굴절수단 180: 수광부
184: 수광소자

Claims (6)

  1. 다수의 면을 갖는 광 투과 패널;
    상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면 중 하나에 설치되어 상기 광 투과 패널 내로 광을 조사하기 위한 다수의 발광소자를 갖는 발광모듈;
    상기 광 투과패널에서 광이 입사되는 위치와 마주하도록 상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면 중 하나에 설치되어 상기 광 투과 패널을 통과하여 입사된 광을 상기 광 투과 패널 내에서 전반사 진행되도록 산란시키기 위한 광 굴절수단; 및
    상기 광 투과 패널에 설치되며 상기 광 굴절수단을 통하여 상기 광 투과패널 내에서 전달된 광을 수광하기 위한 다수의 수광소자를 갖는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사를 이용한 터치 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 굴절수단은
    상기 광 투과 패널을 통과하여 입사된 광을 상기 광 투과 패널을 향하도록 반사시키는 반사부재; 및
    상기 반사부재로부터 반사된 광을 전반사 각도로 상기 광 투과 패널 내에 입사시키기 위한 광 굴절면을 갖는 렌즈필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사를 이용한 터치 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 굴절수단과 상기 발광모듈은 접착제(OCA)에 의해 상기 광 투과 패널에 설치되는 것을 특징으로 하는 전반사를 이용한 터치 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수광부는
    상기 광 투과 패널을 통해 전달된 광을 수광하기 위하여 다수의 수광소자를 갖는 수광모듈; 및
    상기 광 투과 패널을 통해 전달된 광이 입사되고 상기 광 투과 패널을 통과하여 상기 수광모듈로 수광될 수 있도록 상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면 중 하나에 설치되는 광 굴절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사를 이용한 터치 감지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광 굴절수단은
    상기 광 투과 패널을 통해 입사된 광을 상기 광 투과 패널을 향하도록 반사시키는 반사부재; 및
    상기 반사부재로부터 반사된 광을 산란시키기 위한 렌즈필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사를 이용한 터치 감지 장치.
  6. 광 투과 패널의 상면 또는 하면에 설치된 발광모듈의 발광소자를 구동하는 단계;
    상기 발광모듈에서 조사된 광이 광 투과 패널을 통과하여 상기 광 투과 패널의 상면 또는 하면에 설치된 광 굴절수단으로 입사되는 단계;
    상기 광 굴절수단에 구비된 반사부재에 의해 광이 반사되는 단계;
    반사된 광이 렌즈필름에 의해 산란되고, 전반사 각도를 갖는 광이 상기 광 투과 패널내로 입사되는 단계;
    상기 광 투과 패널 내로 입사된 광은 전반사 진행되는 단계;
    상기 광 투과 패널 내에서 전반사 진행된 광이 수광부로 수광되는 단계; 및
    상기 수광부에서 수광된 수광량의 변화를 통해 오브젝트의 터치를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사를 이용한 터치 감지 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200143138A (ko) * 2019-06-14 2020-12-23 주식회사 케이티앤지 광학 모듈 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000172444A (ja) * 1998-10-02 2000-06-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd タッチパネル及びタッチパネルを備えた表示装置及び表示装置を備えた電子機器
WO2010024008A1 (ja) * 2008-08-29 2010-03-04 シャープ株式会社 座標センサ、電子機器、表示装置、受光ユニット
CN104793814A (zh) * 2015-05-12 2015-07-22 京东方科技集团股份有限公司 一种光学式触控装置及触控显示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001147772A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Fujitsu Takamisawa Component Ltd タッチパネル
CN102999226A (zh) * 2011-09-12 2013-03-27 宸鸿科技(厦门)有限公司 反射式触控显示器及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000172444A (ja) * 1998-10-02 2000-06-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd タッチパネル及びタッチパネルを備えた表示装置及び表示装置を備えた電子機器
WO2010024008A1 (ja) * 2008-08-29 2010-03-04 シャープ株式会社 座標センサ、電子機器、表示装置、受光ユニット
CN104793814A (zh) * 2015-05-12 2015-07-22 京东方科技集团股份有限公司 一种光学式触控装置及触控显示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200143138A (ko) * 2019-06-14 2020-12-23 주식회사 케이티앤지 광학 모듈 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치
US11944129B2 (en) 2019-06-14 2024-04-02 Kt&G Corporation Optical module and aerosol generating device including the same

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