선형 응답을 갖는 터치 센서 document_id A220623042853

터치 스크린은 사용자가 전자 디스플레이 시스템과 간편하게 접속하도록 허용한다. 예를 들어, 사용자는 미리 프로그램된 아이콘에 의해 식별된 위치에서 단순히 화면을 터치함으로써 복잡한 지시 시퀀스를 실행할 수 있다. 화면상 메뉴는 용도에 따라 지원 프로그램을 다시 프로그래밍함으로써 변화될 수 있다. 저항식 및 용량식은 터치 입력의 위치를 검출하기 위해 채용되는 2가지 일반적인 터치 감지 방법이다. 저항식 기술은 전형적으로 터치의 위치를 검출하는 전자 회로의 일부로서 2개의 저항성 필름을 포함한다. 다른 한편으로, 용량식 기술은 전형적으로 인가된 터치의 위치를 검출하기 위해 하나의 저항성 필름을 사용한다. 터치 위치는 일반적으로 터치 감지 영역 내의 저항성 필름에 전기장을 인가함으로써 결정된다. 투명 도체가 터치 영역 내의 전기적으로 연속적인 코팅인 경우에, 인가된 터치의 위치를 검출하는 정확성은 투명 도체 내의 전기장의 선형성에 의존한다. 다양한 방법이 전기장을 선형화하기 위해 제안되었다. 예를 들어, 4-와이어 저항식 터치 기술에서, 한 쌍의 고도로 전도성인 연속된 전극 바아가 터치 감지 표면의 2개의 대향 모서리에서 저항성 필름 상으로 형성된다. 2개의 전도성 바아에 인가된 차동 전압이 2개의 전극 바아에 대해 직각인 방향으로 저항성 필름의 평면 내에 상당히 선형인 전기장을 생성한다. 유사하게, 고도로 전도성인 전극 바아의 제2 쌍이 바아의 제1 쌍에 대해 직교하여, 제2 저항성 필름 상에 형성된다. 다른 예로서, 5-와이어 저항식 또는 용량식 터치 센서는 전형적으로 전계를 선형화하기 위해 터치 감지 영역의 주연부를 따른 전극 패턴을 채용한다. 5-와이어 저항식 터치 센서에서, 제2 투명 도체가 전형적으로 전류 싱크 또는 전압 프로브로서 작용하며, 선형화를 요구하지 않는다. 5-와이어 용량식 터치 센세에서, 사용자의 손가락 또는 다른 전도성 도구가 전류 싱크를 제공할 수 있다. 전극 패턴은 전형적으로 투명 저항성 필름의 평면 내에 선형의 직각 전계를 발생시키는 방식으로 위치된 복수의 분리된 전도성 세그먼트로 구성된다. 전형적으로, 선형화 전극 패턴은 미국 특허 제4,198,539호, 제4,293,734호, 및 제4,731,746호에 개시된 바와 같이, 터치 감지 영역의 주연부를 따라 위치된 분리된 전도성 세그먼트의 여러 열들을 포함한다. 전도성 세그먼트는 전형적으로 그가 적층되어 있는 저항성 필름을 거쳐 서로 전기적으로 연결된다. 미국 특허 제4,822,957호는 터치 영역 내의 전기장을 선형화하기 위해 가변 길이 및 간격을 갖는 분리된 전극의 열을 개시한다. 여러 인자들이 선형화 패턴의 효율을 결정할 수 있다. 그러한 인자 중 하나의 인자는 전계가 선형화될 수 있는 정도이다. 몇몇 전극 패턴은 전계를 주어진 용도에서 요구되는 수준으로 선형화할 수 없을 수 있다. 다른 인자는 예를 들어 사각형 전극 패턴에서, 패턴의 하나의 모서리의 2개의 코너에 전압을 인가하고 대향 모서리의 2개의 코너에 상이한 전압을 인가하고 두 모서리들 사이에서 흐르는 전류를 측정함으로써, 측정될 수 있는 전극 패턴의 단부간 저항이다. 전극 패턴 내의 낮은 값의 단부간 저항은 더 양호한 선형성을 산출한다. 그러나, 낮은 단부간 저항은 신호 구동 요건을 증가시킬 수 있고, 장치 감도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 높은 단부간 저항이 전극 패턴을 설계할 때 종종 바람직하다. 다른 인자는 전극 패턴 내의 작은 변동에 대한 전계 선형성의 감도이다. 그러한 변동은 전형적으로 제조 중에 피할 수 없다. 전극 패턴 내의 작은 변동이 전기장 내의 허용 불가능한 비선형성을 생성하면, 터치 센서를 제조하는 수율 및 비용은 악영향을 받을 수 있다.