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디스플레이공학 멀티터치스크린

Capacitive Multi-touchingSystem디스플레이 공학목 차초록(Abstract)1. 멀티 터치 기술의 등장 배경1.1 터치 스크린 기술1.2 멀티 터치로의 발전 필요성 및 과정1.3 멀티 터치 기술의 종류와 그 특성1.4 멀티 터치 기술의 종류와 그 특성1.5 멀티 터치 기술의 사용 분야 및 기술 선정2. 정전식 멀티 터치 기술2.1 정전식 터치 스크린 기술2.2 정전식 멀티 터치 기술2.3 최신 연구 논문 및 관련 특허2.4 멀티 터치 기술의 미래와 응용3. 결론(Conclusion)4. 참고 문헌(Reference)초록 (Abstract) - 본 프로젝트에서는 멀티 터치 기술의 정확도와 인지 속도 개선을 목적으로 조사하였다. 압전식, 광학식, FTIR방식 등의 기존 멀티터치 기술비교를 통해 가장 적합한 정전식 터치 패널을 선택하였다. 추가적으로 이해를 돕기 위해 단일 터치에서 멀티 터치로의 기술적 배경을 설명하였다. 최종적으로, 연구된 논문 및 특허를 통해 정전식 멀티터치의 개선방안을 제시하고 앞으로 연구 되어야할 방향에 대해 논의하였다.1. 멀티 터치 기술의 등장 배경1.1 터치 스크린 기술Figure 1. 터치 스크린 기술의 분류1.2 멀티 터치로의 발전 필요성 및 과정터치스크린이 더 이상 선택이 아닌 필수가 되었다. 단일 터치만 인식하는 기존의 터치스크린의 경우 여러 신호를 동시에 인식하지 못해 불편하다는 단점이 있다. 오늘날 많은 장치들이 멀티터치를 필요로 하고 있다. 예를 들어 키보드와 음악 장비를 사용할 때 빠른 입력이 가능해지고 입력 신호가 동시에 전달된다면 훨씬 편리해진다. 다중 신호를 인식하는 멀티 터치 기술은 이를 해결할 수 있으며 터치스크린의 사용을 더 편리하게 해줄 수 있다.1.3 멀티 터치 기술의 종류와 그 특성압전식정전식광학식FTIRFigure 2. 멀티 터치 기술의 종류특성압전식정전식광학식FTIR모든 물체로 터치 가능3131작은 물체로 터치 가능3331오작동 가능성1311응답속도2333가격3111내구성1333유체이다. 부도체의 삽입으로 인해 윗부분에 Ca용량의 전기장이 발생되고 손가락이 접근하게 되어도 부도체와 전도체 사이의 정전용량 차이가 Cc와 Cb로 현저하게 차이가 나므로, 이는 터치의 유무를 확인 할 수 있는 척도가 된다.Figure 5. 정전식 센서의 원리(2)2) Structure of Capacitive Touch PanelFigure 6. 터치 패널의 개념도터치 스크린은 터치 패널로부터 감지한 신호를 좌표로 인식하여 구동한다. 터치 패널은 두 개의 전극라인인 구동라인과 감지라인을 이층구조로 형성한다. 각각의 라인은 X축과 Y축을 구성하도록 격자구조로 배열하고, 양 축간의 교차점에서 형성되는 정전용량을 차례로 측정함으로써 터치가 인식된 지점의 정전용량 변화를 감지해내게 된다. 터치 패널의 전극들이 서로의 전기장 형성에 영향을 미치지 않게 하기 위해 사이에 절연층이 삽입된다. 이와 같은 기술은 I-phone에서 구현되었으며 상호정전용량의 변화로서 터치를 감지하기 때문에 단일 정전용량기술보다 멀티터치에 대한 정확성이 높다. 위와 같은 방법으로 터치 신호가 감지되면 Figure 7.와 같은 프로세스로 신호가 처리된다.Figure 7. 터치 신호의 감지 방식2.2 정전식 멀티 터치 기술이제 위에서 언급한 정전식 터치 기술로 멀티터치를 구현하는 과정을 설명하고자 한다. 우선 block diagram과 그 속에 들어있는 logic들을 구체적으로 확인할 것이다. 높은 질의 멀티터치 시스템이 어떠한 로직으로 구현되는지를 Figure 8.에 나타내었다. figure 6에서 볼 수 있듯이, 로직 블록은 크게 Analog front-end (AFE), Logic block, ARM platform로 구성되어있다.Figure 8. 멀티터치의 block diagram1) AFE(Analog front-end):터치패널에 어떠한 물체가 접촉하면 AFE가 작동하게 된다. AFE에는 TX driver, sensing block, touch controller, ADC(Analog d스템에서 watershed 알고리즘을 수용한다. watershed 알고리즘은 분할된 영역을 이용하여 픽셀값을 높이로 하는 2차원 지형으로 간주하고 이 지형에 물을 채웠을 때 하나의 윤곽선으로 둘러싸여진 웅덩이를 분할된 영역으로 판단하여 영상 분할하는 알고리즘이다. 멀티터치에서 watershed 알고리즘은 2가지 방식으로 작동된다. 하나는 기울어진 그림에 물을 채우고 각각의 지역을 분리하기 위해 댐을 만드는 immersion 방식이다. 다른 하나는 기울어진 그림에서 물이 흐르는 방향을 감지하여 다른 지역들을 분리하는 rain-falling 방식이다.Figure 11. shape-cut 3×3 행렬Figure 12. AVG filter 3×3 matrixFigure 13. SegmentationFigure 14. Structure of touch axis memory in system memory④ The filtering method:정해진 frame에서 노이즈를 제거한다. 이 과정을 통해 데이터 처리속도를 향상시킬 수 있다. 통상적으로 filtering 시스템에는 세 가지 방법이 있다:alpha blending, shape-cut, AVG-filtering.- Alpha Blending: 다음 프레임에서 같은 좌표를 갖는 시간 축에서의 변화의 평균값을 계산하는 방식이다. 먼저 나타난 픽셀을 보여주기 위해 원래의 픽셀들과 Formula 1.을 사용하여 alpha value를 계산한다.Formula 1. Alpha value- Shape-cut: 3×3 행렬을 사용하여 노이즈를 제거하는 방식이다. Figure 11.에서 볼 수 있듯이 사람에 의해서 만들어진 값이 아니면 다 삭제를 한다. 이 필터는 먼저 감지된 프레임에서 1픽셀이나 1줄 안에 있는 모든 감지된 data들을 노이즈라 생각하고 삭제한다. 현실상에서 가능하지 않는 패턴이기 때문이다.- AVG filters: 공간의 축을 바꾸어가면서 값들의 평균치를 구하는 방식이다. 공간의 평균을 계산하기위해 Figure의 위치에 대한 검증과정을 보여 주는 도면이다. 표시면 상에 두 개의 멀티 터치점((X1, Y1), (X2, Y2))이 존재한다고 가정할 때, 그 두 지점들 각각에 대하여 이웃한 4 개의 카메라 쌍들(21C와 21D, 21A와 21B, 21B와 21D, 21A와 21C)의 삼각측량법 결과를 아래의 식으로 비교 판단한다.효과멀티 터치인식 기능을 가지는 표시장치와 그 구동방법은 화소 어레이를 피하여 카메라들을 배치하여 개구율 저하 요인을 최소화할 뿐 아니라, 터치 인식 모듈과 액정표시모듈을 일체화시켜 일체화된 표시장치의 외관 변형 없이 기구적 안정도 저하를 최소화하며, 액정표시모듈을 제어하고 터치인식을 신호처리하기 위한 회로를 최적화할 수 있다. 게다가 실시간적으로 표시장치에 배경 이미지와 터치 이미지를 표시할 수 있으므로 터치 인식뿐만 아니라 이미지 스캐닝, 지문인식 등에도 적용될 수 있다.출원 번호10-2010-0084330출원인이미지탭(주)제목혼합식 멀티 터치요약저항막 방식 또는 정전 용량 방식으로 동작되는 혼합식 멀티 터치패널로서, 상호 간에 대향 배치되는 대향면을 갖는 상부기판과 하부기판과, 상부기판 또는 하부기판 중에 선택된 어느 하나의 기판 대향면에 전면적으로 형성되는 전면 투명 전극 패턴과, 전면 투명전극 패턴이 형성되는 기판의 대향면의 각 변을 따라 형성되는 X+ 전극, X- 전극, Y+ 전극 및 Y- 전극 및 나머지기판의 대향면에 일정 간격으로 상호 절연 상태를 유지하면서 이격 형성되고 사용자가 터치할 경우 변화되는 정전 용량을 측정하기 위한 다수의 정전 투명 전극 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 혼합식 멀티 터치패널이 제공된다.기존의 문제점지금 개발된 멀티 터치 인식장치는 표시장치와 분리된 구조로 제작되기 때문에 표시장치에 멀티 터치 인식장치를 부착하기 위하여 표시장치의 외관변형이 발생하고, 표시장치에 멀티 터치 인식장치를 부착하면 조립과정이 번거롭고 부피가 커져 많은 공간이 필요한 단점이 있다. 또한, 표시장치와 멀티 터치 인식장치는 일체- 전극의 길이가 전면 투명 전극의 해당 변의 길이 정도로 길게 형성될 경우에는 전압이 인가되지 않아야 할 Y+전극과 Y-전극에는 X+ 전극과 X- 전극간의 전압 차의1/2 정도의 중간 전압값이 형성된다. 따라서 Y+전극과 Y-전극에 형성되는 원치 않는 전압치에 의해 전면 투명전극에는 X+ 전극에서 X- 전극으로 갈수록 차등 전압이 인가되지 못하는 문제가 발생된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 전면 투명 전극(61)상에 형성되는 전압인가전극(X+전극, X-전극, Y+전극 및 Y-전극)의 크기를 전면 투명 전극(61)의 대응되는 변 길이의 1/4 이하로 형성되도록 하였다. 상부 기판에 형성된 정전 투명 전극 패턴을 아날로그 스위치(73)를 이용하여 차례로 선택하면서 AD 변환기(77)에 전압이 인가되는지 판단하고, 전압이 인가된 경우에는 전압 판독부(79)를 이용하여 전압 값을 센싱하여 X 좌표를 파악하고 이를 저장한다.다음으로 Y축 좌표 값을 파악하기 위하여 전원 인가부(71)를 이용하여 Y+ 전극과 Y- 전극에 전압을 인가하고, 나머지 전극(X+ 전극 및 X- 전극)에는 전압을 인가하지 않는다. 정전 투명 전극 패턴을 아날로그 스위치(73)를 이용하여 차례로 선택하면서 AD 변환기(77)에 전압이 인가되는지 판단하고, (6) 전압이 인가된 경우에는 전압 판독부(79)를 이용하여 전압 값을 센싱하여 Y 좌표를 파악하고 이를 저장한다. 본 발명에 따른 터치 장치의 구성도 및 X축 터치 좌표를 검출하는 동작 원리를 설명하기 위한 회로도이다.본 발명에 따른 터치 장치가 X 좌표 값을 파악하는 방식에 대해 설명하기로 한다. 우선 전원 인가부(71)를 통하여 X+ 전극에 높은 전압을 인가하고, X- 전극에 낮은 전압을 인가한다. 따라서 하부기판(60)에 형성된 투명 전극에는 X+ 전극에서 X- 전극으로 점차적인 전압 강하가 발생된다. 사용자가 T3 지점을 터치할 경우, 하부기판(60)의 전면 투명 전극에 형성된 T3 지점의 전압은 상부기판(50)에 형성

공학/기술| 2013.07.14| 22페이지| 6,000원| 조회(295)

터치스크린, 디스플레이공학, 멀티터치, 정전식 멀티터치

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비접촉식 터치

과 목 : 디스플레이공학과 제 명 : 비접촉식 터치스크린담당교수 : 이 준 신 교수님이름/학번 : XXX- 목 차 -1. 모바일 기기의 비접촉식 Touch Screen 개요3~61.1. 비접촉식 Touch Screen의 등장배경? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1.2. 비접촉식 Touch Screen이란?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1.3 근접센서를 이용한 비접촉식 Touch Screen1.3.1. 정의? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1.3.2. 종류? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2. IR 방식의 비접촉 Touch 방식6~142.1. Front illumination Unit? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2.2. IR Image Sensor Panel? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2.3. Touch 와 Hovering 이미지 비교? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2.4. 문제점 및 해결방안? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3. 특허15~184. 마 무 리19~214.1. 터치스크린 패널 시장 동향? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4.2. 비접촉식 touch screen의 향후 가능성 및 결론? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5. 참고문헌221. 모바일 기기의 비접촉식 touch screen 개요1.1 비접촉식 Touch Screen의 등장배경스마트폰의 성능이 발달하고, 보급이 증가하면서 기존 기기들의 다양한 기능들이 스마트폰 하나에 집적되고 있다. 스마트폰에 집적되는 이러한 다양한 기능의 증가에 따라서, 이를 효율적으로 다루기 위한 입력 수단의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 다양한 입력 방법을 제공하기 위한 센서들이 스마트 폰에 다양하게 적용되었다. 초기에는 움직임을 감지하기 위한 가속도 센서, 방위를 알아내기 위한 용도의 자계 센서 정도를 내장하였지만, 최근에는 이것들 외에도 자이로 센서, 조도 센서, 근접 센서 등 다양한 센서들이 추가되었다. 최근에는 사용자의 움직임을 반영하기 위한 스마트폰 센서 정보할 수 있게끔 한다.본 보고서에서는 근접센서를 이용한 움직임 변화에 대해서 중점적으로 다루고자 한다.1.3 근접센서를 이용한 비접촉식 터치1.3.1 근접센서를 이용한 비접촉식 터치의 정의근접센서의 센싱 범위에 물체가 접근하면 근접센서의 송신부에서 발생하는 신호가 반사되거나, 변형을 일으키게 된다. 이러한 정보를 근접센서의 수신부가 받아드려서 물체가 센서로부터 얼마만큼의 위치에 있는지, 화면의 어디쯤에 있는지 파악하게 된다.1.3.2 근접센서의 종류근접 센서는 검출 원리에 따라 고주파 발진형, 정전 용량형, 자기형, 광전형, 초음파형 등으로 분류할 수 있다. 이중 현재 가장 많이 사용하는 근접 스위치는 고주파 발진형, 정전 용량형, 자기형 등을 들 수 있다.?초음파 방식초음파 방식의 특징은 강인하고 간단하며 저렴하면서 낮은 전력을 소비한다는 점이다. 초음파를 이용한 근접센서는 주로 카메라에서 초점을 맞추거나, 로봇에서 운항과 범위를 측정하는데 사용된다.이 센서에서 초음파 방사기(Ultrasonic Emitter) 는 고주파수(일반적으로 200kHz위)음파를 주기적으로 방사한다. 초음파 센서의 운용에는 두 가지 모드가 있다. 즉, 대항모드와 반향(확산) 모드가 바로 그것이다. 대항모드 (Opposed Mode) 수신기는 방사기 앞에 위치해있는 반면에, 반향모드(Echo Mode)는 수신기가 바로 다음에 있거나 방사기와 통합되어 있고 반사된 음파를 수신 받는다.만약 수신기가 수신범위 안에 있거나 음파가 센서 가까이에 있는 물체의 표면에 반사된다면 그 음파가 감지되고 신호가 발생한다. 반면에, 수신기가 음파를 감지하지 못하면 신호는 발생하지 않는다.모든 초음파 센서는 방사기 표면으로부터 물체의 거리와 존재를 인지할 수 없는 사각지대(Blind Zone)를 가지고 있다. 초음파 센서는 반향모드에서 음파를 반사할 수 없는 고무나 거품같은 표면을 가진 물체에 대해서는 사용할 수 없다.? 적외선 방식적외선을 이용해 온도, 압력, 방사선의 세기 등의 물리량이나 화학량을 검지하그리고 ROIC는 버퍼에 기록된 신호를 외부 전자회로에 전송한다. 디텍터 어레이의 픽셀은 ROIC의 픽셀과 indium 층을 통해 서로 연결된다.CMOS ROIC pixel에서는 보통 세가지 종류의 증폭기가 사용되어진다. Source-follower 는낮은 전력이 가장 낮아서 낮은 flux imaging의 긴 노출에 가장 적합하다. CTIA는 긴파장에 적합하며, Direct injection amplifier는 훨씬 더 긴 iR 파장 (13-16.5 μm)에 적합하다.2.2.2 Detector array디텍터 층은 적외선을 감지하는 층으로, 감지하는 방식에 따라 크게 양자형(Photon)과 열형(Thermal)으로 나눌 수 있다. 양자형은 주로 반도체 재료를 이용한 센서이며, 열형은 반도체 이외의 재료로 만든 센서이다. 이러한 적외선 센서를 분류해 보면 다음과 같다.양자형 센서에는 적외선에 반응하는 에너지 밴드에 따라 외인성과 내인성으로 구분된다. 반도체의 에너지 갭이 큰 재료인 Ge, Si, GaAs 의 경우 반도체 내에 불순물을 주입하여 불순물의 에너지 준위를 이용하여 적외선을 감지하는 외인성 방식을 사용하여, 에너지 준위에 따라 n형과 p형으로 구분된다. 그리고 에너지 갭이 작은 반도체 재료들인 InSb, HgCdTe, PbSnTE 등은 에너지 갭을 이용하여 적외선을 감지하는 내인성 방식을 사용한다.양자형 재료들 중에서 현재 가장 많이 사용되는 재료는 HgCdTe이다. 이 재료는 금속상태인 HgTe와 에너지 갭이 1.6eV인 CdTe를 합성하여 사용하며, 이 재료의 정확한 표현식은Hg1?xCdxTe 이며 x가 조성을 의미하며 줄여서 MCT 또는 CMT라고 부르기도 한다.x 가 0.2 이면 액제질소 온도인 77K에서 약 0.1eV 가 된다. 이것을 파장으로 환산하면 8~12uM 영역대의 적외선을 검출할 수 있고 x=0.3이면 에너지 갭이 0.24eV가 되어 MWIR 영역인 3~5uM 영역 대의 적외선을 검출할 수 있다.Bandgap 은 위와같은 수식을 통해과해도 왜곡이 적고 밝기가 유지된다. (광통신 공학 부분의 식 인용할 것)? 전력소모3D Touch는 기본적으로 전력소모가 많이 들어가는 기술이다. 최근 출시된 팬택(2013.2.8 출시) 의 베가 스마트폰을 살펴보면 이미지센서로 동작을 인식하는 방식을 채택하고 있는데, 이 기능을 사용하기 위해서는 이미지센서를 상시적으로 돌려야 하기 때문에 전력소모량이 상당히 많다. 따라서 여러 회사에서 전력소모를 줄이는 저전력 Sensing 칩셋을 만드는 것에 초점을 두고 있다.-ATMEL(삼성 GALEXY 4 의 IC컨트롤러 제공 업체)얼굴에 터치스크린이 닿는 등 의도치 않은 행동에 의한 인식을 최소한으로 줄여 전력소모를 줄임.- INTESILSleep mode를 이용하여 전력소모를 줄이고 있다.-도시바판독회로에서 레벨 조정기능이 PMOS커패시터를 통해 캐퍼서티 커플링으로 동시에 확보돼, 컬럼 CDS 회로와 PGA, ADC 간에 신호 동적범위 조정을 가능케 함. 이로써 PGA와 ADC의 저전력, 저전압 구현을 실현해, 전력 소모량이 40% 감소시킴CMOS 이미지 센서의 픽셀 신호 처리에 접합한 ADC에서 저전력 스위칭 처리 구현으로 ADC의 스위칭 전력 소모량이 80% 감소한다-DIBL(Drain induced barrier lowering ) 효과를 이용한 누설 전류 감소 기법대기시간의 전력소모를 감소하기 위해서 DIBL(Drain induced barrier lowering ) 효과를 이용한 누설 전류 감소 기법을 이용. 아래의 그림과 같은 논리 게이트를 이루는 MOS 트랜지스터가 적층 구조를 이루면 Vds(Drain voltage) 가 감소하게 되어 결과적으로 누설 전류가 감소되는 방법이다.누설 전류의 발생 정도가 다른 원리는 아래 그림과 같이 구조에 따라 다르다.이용하여 게이트에 적층 구조 효과에 의한 Vds가 가장 많이 감소되었을 때의 값을 인가를 하게 되면 별다른 회로의 추가 없이 작은 누설 전력을 갖게 되는 회로를 설계할 수 있게 된다.-저전력 single-s 기판 위에 배치된 게이트 전극; 상기 게이트 전극위에 배치된 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 위에 배치된 광민감성 투명 산화물 반도체층; 및 상기 산화물반도체층 위에 각각 배치된 드레인 전극과 소스 전극을 포함할 수 있다.0011상기 산화물 반도체층은, 예를 들어, InZnO 또는 GaInZnO(Gallium Indium Zinc Oxide)로 이루어질 수 있다.0012상기 드레인 전극과 소스 전극은 일직선 막대의 형태를 가지며, 상기 산화물 반도체층의 양쪽 가장자리에서 서로 나란하게 대향할 수 있다.0014다른 예로서, 상기 드레인 전극은 상기 산화물 반도체층의 둘레를 따라 완전히 일주하는 형태로 형성되어 있으며, 상기 소스 전극은 상기 산화물 반도체층 위에서 드레인 전극의 안쪽으로 형성될 수 있다.0016한편, 상기 산화물 반도체 트랜지스터는, 기판; 상기 기판 위에 배치된 것으로, 광민감성 산화물 반도체층; 상기 산화물 반도체층 위에 부분적으로 배치된 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 위에 배치된 게이트 전극; 및 상기 산화물 반도체층 위에 각각 배치된 드레인 전극과 소스 전극을 포함할 수도 있다.0017여기서, 상기 드레인 전극은 상기 산화물 반도체층의 둘레를 따라 완전히 일주하는 형태로 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극은 상기 드레인 전극의 안쪽을 따라 완전히 일주하는 형태로 형성되어 있고, 상기 소스 전극은 상기 산화물 반도체층 위에서 게이트 전극의 안쪽으로 형성될 수 있다.0022상기 제 1 필터층은 청색 파장의 광만을 차단하고 나머지 파장의 광을 투과시키며, 제 2 필터층은 녹색파장의 광만을 차단하고 나머지 파장의 광을 투과시키거나 또는 제 2 필터층은 적색 파장의 광만을 투과시키고 나머지 파장의 광을 차단할 수 있다.0028한편, 상기 이미지 센서는 2차원 배열된 다수의 이미지 센서 셀들을 가질 수 있다. 여기서, 각각의 이미지 센서셀은, 기판; 상기 기판 위에 배치된 것으로, 광민감성 투명 산화물 반도체 재료로 된 광센서를 갖는 광센이다.

공학/기술| 2013.07.14| 22페이지| 4,000원| 조회(347)

터치스크린, 디스플레이공학, 비접촉식 터치, 근접센서 터치, IR방식

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Incell touch

[Display Device Engineering Term project] [Prof. Lee Junsin]The better thickness and the better picture quality!Have Cake and Eat It, Too[ In-Cell display ]- In terms of the current state of technology development and patent -XXX (2010XXXXX)INDEX1. 서론1. 1 In-cell 터치스크린에 대한 기술적 정의1. 2 In-cell 터치스크린의 특성1. 3 LCD기술에 기반을 둔 In-cell 터치스크린 패널 제작공정1. 4 In-cell 터치스크린의 구성 방식1. 4. 1 저항막식1. 4. 2 광학식1. 4. 3 용량식1. 4. 4 각 방식의 과제와 복합식1. 5 최신 터치스크린 기술과의 상호 비교 [ In-cell type vs G2 ]1. 6 In-cell 터치스크린의 공정기술 한계와 개선방안2. 본론2. 1 광학식 In-cell터치의 한계와 극복방안2. 1. 1 문제제기2. 1. 2 Capacitive 센서 부분2. 1. 3 Photo 센서 부분2. 1. 4 결과와 논의2. 2 In-cell 터치스크린의 특허 현황 및 분석2. 2. 1 인셀 편광판 제조방법 및 이를 이용한 액정표시패널의 제조방법2. 2. 2 터치센서 인셀 타입 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법2. 2. 3 인셀 터치 패널2. 2. 4 터치 센서 인셀 타입 유기전계 발광소자3. 결론3. 1 In-cell 터치스크린의 연구진행과 앞으로의 연구방향3. 2 In-cell 터치스크린의 시장상황3. 2. 1 국내시장 상황3. 2. 2 해외시장 상황4. 참고문헌1. 1 In-cell 터치스크린에 대한 기술적 정의터치 스크린은 디스플레이와 함께 정보 입력 장치로 광범위하게 사용된다. 특히 핸드폰, 디지털 카메라, 네비게이션, 게임기등과 같은 중소형 모바일용 디스플레이의 사용이 점차 증가되고 있다. 일반적 방식의 과제는 TP로서 반복동작에 의한 신뢰성을 얼마나 확보하느냐이다. 그리고 낮은 가중치에서의 동작이다.대향 기판에 가중되기 때문에 액정 배향이 흩어짐으로 인해 표시 불균일 발생이 문제되는 경우가 있다. 그래서 SID2009에서는 MCS보다 짧은 sub-CS를 설치하여 이 문제를 해결했다. 또한 sub-CS와 TFT 전극의 틈새는 약 0.5 μm이다. 그 결과, TSP의 감도 20 gf를 실현했다.?1. 4. 2 광학식광학식은 미국의 Planar Systems가 SID2003에서 a-Si에 의한 포토 트랜지스터를 사용한 방식을 발표한 것이 최초이다. 발표한 디바이스는 60×60 어레이를 집적한 2.4″×2.4″ 광학식 TP 내장 a-Si TFT-LCD이다. 제조 프로세스는 마스크 4~6장을 사용하여 통상적인 TFT-LCD와 다를 바 없지만 포토 트랜지스터와 읽기용 배선이 추가되어 있다.이 TP는 주위광이 50~50,000 lux인 조건하에서 손가락 혹은 스타일러스로 입력하여 동작한다. SID2004에서는 14.1인치 XGA 패널을 발표했다. 센서의 해상도는 256×192(피치 1.116 mm), 휘도 140 nit, 명암비 300:1이다.IDW2004에서 도시바마츠시타디스플레이테크놀러지(TMD)는 TP 내장 LTPS TFT-LCD를 보고했다. 시험 제작한 TP는 LTPS-TFT 기술로 포토 센서로서의 pin 다이오드와 그 전류출력을 증폭하는 회로를 각 화소(RGB 서브픽셀에 대해 1개)에 설치한 구조이고, 3.5인치 QVGA(320×240) LTPS TFT-LCD에 내장했다[그림 2].이 포토 센서는 패널 유리면에 손가락이 접촉한 것을 2개 광의 변화로 감지한다. 하나는 외광의 변화로, 손가락을 터치한 부분의 외광이 가려지기 때문에 감소한다. 또 하나의 광은 손가락에서 생기는 반사광의 변화로, LCD 패널의 배면에서 비추는 백라이트 광이 유리면에 접촉한 손가락에 반사되어 일어난다.1개 LTPS에 의한 pin 다이오드 센서에서는 주위광에 대한 응답곡선이 가파화되면 터치스크린에도 ‘플렉시블’한 필름 타입의 터치센서가 채용될 것으로 보인다.그림 . GFF타입구조와 G2타입구조의 비교1. 6 In-cell 터치스크린의 공정기술 한계와 개선방안In-cell 타입 터치스크린 기술의 성공을 위해서는 가격 경쟁력과 내구성이 우수한 터치센서 제조공정기술 확보가 필요하다. 강화 윈도우 기판에 직접 터치센서를 제조하는 기술인 In-cell 타입 터치센서는 두 가지 차별화된 제작 방법으로 만들어지고 있다. In-cell 타입의 터치센서 구성은 강화유리 윈도 우 기판에 블랙컬러 또는 화이트컬러를 가지는 Black matrix가 형성되고, BM 상부에 금속배선이 형성되며, Active 영역에 투명 전도성 물질)(ITO)과 절연 물질을 이용하여 터치센서를 형성한 구조다.In-cell 타입의 터치센서 제작방법에는 셀 단위로 생산하는 방법과 시트 단위로 생산하는 방법이 있다. 셀 단위로 생산하는 방법은 윈도우 기판을 가공하여 모 바일용 제품의 윈도우 형상을 가공하고, 가공된 기판을 강화한 다음 BM을 형성한 후 투명전극, 절연층, 금속배선을 형성하는 공정으로 제작된다. 시트 단위로 생산하는 In-cell 타입은 강화된 시트 유리 기판에 BM을 형성하고, BM이 형성된 시트에 투명전극, 절연층, 금속배선 등을 형성하여 시트 단위의 터치센서를 제작한 다음 시트 유리를 절단 가공 하여 윈도우 일체형 In-cell 타입의 터치스크린을 제작하는 방식이다.셀 단위로 생산하는 In-cell 타입의 터치센서는 윈도우 유리의 6면이 강화된 상태로 품질은 우수하지만 장비 투자비 대비 생산량이 적어 가격 경쟁력 확보가 어렵다. 반면 시트 상태로 생산하는 In-cell 타입의 터치 센서는 장비 투자 비 대비 생산량이 우수하여 가격 경쟁력은 확보되지만 절단면(4면)이 강화되지 않아 내구성이 약한 단점을 지니고 있다. 따라서 In-cell 타입의 터치센서 제작 공정 중 셀 단위 생산 기술은 가격 경쟁력 확보를 위한 기술을 개발 중이고, 시트 단위의 생산 기술은 셀 readout 증폭기를 통해 시간에 따라 전압레벨로 변환하여 readout IC로 전송한다. 터치감지 과정은 아래와 같다.(1) The reset리셋 스위치가 켜지면가가 된다. 이후에에 저장된 전하가 없으므로,가 기준전압 2V로 set 된다. (=2V ,)(2) Video_0 outpt그러므로 이 기준전압는 video_0 신호가 되어 나온다.(video_0=)(3) Charge transfer판넬의 output TFT들이전압을 가질 때, 포토센서들에 의해 생성된 sotrage 전하는 readout-line을 통해로 변환된다. 그리고 output TFT의 소스 전극은 기준전압로 초기화 된다. 즉,여기서,는 storage 센서에 저장 가능한 최대전압이고,는가에 도달할때의 Charge 양과 같다.(4) Video_1 output따라서, 센서 Charge 변환에 따른 전압레벨 변화는 Video_1 신호가 된다.(Video_1)마지막으로, Video_0 신호와 Video_1 신호의 차이는 아래와 같이 readout voltage로 산출된다.Video_0Video_1그림 (a) readout-IC를 지나는 photo-current 감지의 시간 묘사(b) readout-IC의 회로 다이어그램여기서, TFT 센서의 출력 신호 범위는 조도에 의존하므로, 빛의 강도가 높은 경우 고정된 charge 이득은 신호의 overflow를 야기할 수 있다. 이 한계를 극복하기 위해, 4가지 다른 레벨의 이득 control 증폭기를 갖는 readout-IC는 조작 가능한 charge 이득을 제공하는 데 사용된다.가 500, 1.0, 2.0, 4.0 pF 일 때 , 2.0, 1.0, 0.5, 0.25 [V/pC] 의 2-bit digital 입력이 설정된다. 터치시와 노터치시에 ROIC 전압차이가, 터치 감도를 분석하기 위해 관리 가능한 데이터 형식인 512 계조(grey level)로 변환된다. (구동조건= 15 V와= 5 하에서) 그러면, 터치알고리즘은 주변 광 조건에 따라 두 개의 포토 저항을 감소시킬 수 있는 터치센서 인셀 타입 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. 이러한 액정표시장치 중에서도 각 화소(pixel)별로 전압의 온(on),오프(off)를 조절할 수 있는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 구비된 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다. 일반적으로, 액정표시장치는 박막트랜지스터 및 화소전극을 형성하는 어레이 기판 제조 공정과 컬러필터 및 공 통 전극을 형성하는 컬러필터 기판 제조 공정을 통해 각각 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 형성하고, 이들 두기판 사이에 액정을 개재하는 셀 공정을 거쳐 완성된다.터치블럭은 사용자가 손가락 등을 이용하여 터치 시 발생하는 매우 작은 크기의 커패시터 용량 변화를 감지하고, 이를 전류 형태로 바꾸어 상기 센싱배선을 통해 x, y 센싱회로부로 전달해야 한다. 따라서 상기 센싱 배선은 미세한 크기를 갖는 전류가 흐르며, 이러한 전류가 상기 센싱배선을 통해 상기 x, y 센싱회로부까지 도달하기 위해서는 상기 센싱배선은 단위 면적당 저항치가 작은 값을 갖도록 형성되어야 한다.problem ⇒ 하지만, 게이트 배선과 동일한 층에 형성되는 상기 보조배선을 센싱배선 일부로 이용하기 위해서는 단위 면적당저항치를 낮추기 위해 상기 보조배선의 폭 또는 두께를 증가시켜야 하는 상태이며, 상기 보조배선의 폭을 증가 시키는 경우 개구율 저하가 발생하며, 상기 보조배선의 두께를 증가시키는 경우 이와 함께 형성되는 게이트 배선의 두께도 증가되며 이를 패터닝하기 위한 식각 공정 진행시 기판의 중앙부와 가장자리 부에서의 심한 식각률 차이를 보여 게이트 배선 패턴 불균일이 발생하고 있는 실정이다.Solution ⇒ 상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에서는 게이트 배선 및 보조배선의 폭과 두께의 변경없이 단위 면.

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터치스크린, 디스플레이공학, 인셀터치, Incell touch, Incell

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플렉서블터치

디스플레이공학 - 13년 1학기4조 Flexible Touch PanelFlexible Display with TSP 상용화를 위한 기술2013년 Term Project차례Ⅰ. TSP 시장 -------------------------------------------------31. Flexible TSP ---------------------------------------------------------3Ⅱ. TSP 배경지식 --------------------------------------------4Ⅲ. Display With TSP -----------------------------------------5Ⅳ. 적용방법에 따른 분류 ------------------------------------61. In-cell -----------------------------------------------------------------62. On-cell ---------------------------------------------------------------133. Add-on ---------------------------------------------------------------17Ⅴ. TSP 관련이슈 ---------------------------------------------19Ⅵ. Flexible TSP 관련특허 ------------------------------------22Ⅰ. TSP 시장불과 몇 년 전만 해도 터치기능이 있는 디스플레이는 특정 기기에 한정되어 있었지만, 현재는 다르다. 당장에 우리가 사용하는 스마트폰 같은 경우도 터치기능을 사용하고 있다. 하루를 돌아보자. 손끝에서 이루어지는 일이 꽤 많을 것이다. 스마트폰, ATM, 지하철터치스크린, 등 당장에 생각나는 것도 한두 가지가 아니다. 그 만큼 ‘Touch'라는 기능은 생활에 밀접하게 연관되어있다. Touch Screen의 응용분야는 매우 넓다.그림 11ensor (b).(3)결과Since the EPD is used in the reflective mode, there is no sensing error due to the optical interference effect between the back-light of the panel and outer environmental light. And, the image data of the EPD is sent into the panel only when the images are changed, while touch data from the panel is sent into the ROIC when there is no image update. Thus, there is no data cross-talk issue between touch data and image data compared to the a-Si:H photo-sensors embedded in TFT-LCD. In this regards, a-Si:H photo-sensors integrated in the EPD is much more preferable than other conventional flat panel displays. However, since there are still inherent sensing issues of a-Si:H photo-sensors, we have developed the hybridtouch structure for a flexible EPD. The overall capacitive sensor keeps checking whether users make a touch or not, and if touch action has been made, the variation of capacitance from the front plane creates the touch signals in the form of current levels, which acontrollable charge gain, which is set by 2-bit digital control inputs such as 2.0, 1.0, 0.5, 0.25 V/pC corresponding to Cfb of 500, 1.0, 2.0, 4.0 pF, respectively by the analog?igital converter. Then, the voltage differences with or without touch in ROIC are transformed into 512 grey levels in a manageable data format to analyze the touch sensitivity at the driving conditions of Vdrv 15 V and Vsto5 V. Then, adaptiv touch algorithm selects the readout data measured from the two photo-sensor arrays at an environmental light condition. Here, the data processing algorithm performs data-gathering at every 30 frames in the form of output grey levels periodically, and then recognize the touch position. We have measured the touch sensitivity for the two different sensor arrays by changing the light intensity from 100 lx to 8000 lx as shown in Fig. 10.그림 11 Touch sensitivity measurements for the two a-Si:H photo-sensors with W/L = 18/5 and W/L = 54/5 in terms of grey level difference for diffehost point failure when a self capacitance sensing method isadopted in capacitive TSP.The readout circuit can detect a touch position by measuring the capacitance changed due to touch event. The self capacitance sensing method and mutual capacitance sensing method are primarily used to measure capacitance variation. 그림 13 illustrates the self capacitance sensing method, which measures the self capacitance of each TSP lines and detects the touch position. When a touch objectis touched, the capacitance of the TSP lines close to the touch object increases. The touch position can be then detected according to a capacitance profile with respect to TSP lines.However, a multi-touch event cannot be recognized with thismethod because the untouched positions (called ghost points) can be detected simultaneously as shown in 그림 13.그림 14 Mutual capacitance sensing method in capacitive TSP.그림 14 shows the mutual capacitance sensing method, which measures the mutual capacitance of all sensors in a TSP모드의 안정성향상을 위해 액정을 어떠한 방법으로 인캡슐레이션 할 것인가가 가장 중요한 관건이 된다. 그림 17의 PDLC는 수~수십 마이크로 크기의 액정방울들이 고분자에 분산된 필름형태로 미국의 Kent 대학에서 제안한 이후로 많은 연구가 이루어지고 있다. 이때 고분자 매트릭스는 단단한 지지대 역할을 하고 있어 내충격성, 대 면적, 플렉시블 디스플레이에의 응용이 가능하다. 또한, PDLC는 액정과 고분자의 굴절률차를 이용한 산란형 디스플레이로 polarizer 없이 광투과를 조절할 수 있다. 그러나, 높은 구동전압, 느린 응답속도 및 낮은 대조비 등의 단점이 있다.그림 17 Kent Display사의 Flexible LCD(b) 플렉서블 TSP(1) 일반적인 Add-on type tsp가장 일반적인 Add-on type TSP로는 그림 18 에서 확인 할 수 있는 것처럼, ITO가 패턴된 필름 두 장이 사용되는 ‘GFF’ 방식과 유리 기판 양면에 각각 ITO 패터닝을 하는 ‘GG’ 방식이 있다.그림 18 일반적인 Add-on type의 구조와 특징그림 19에서 확인 할 수 있는 것처럼 현재 국내 시장에서 사용되고 있는 TSP는 GFF방식이 주류를 이루고 있다.그림 19 GFF Type TSP시장 규모 및 추이이러한 경향은 GFF가 투자 비용 적고 다품종 소량 생산에 적합하며 비교적 가벼운 구조를 갖는다는 장점때문인 것으로 보인다.Ⅴ. TSP 관련이슈Today’s smart-phone touchscreens offer improved performance compared to their predecessors, but their form factors have remained largely unchanged. In fact, mobile innovation has been relatively stagnant overall. The ideas are there, but current materials such as heavy glass-based touch sener.

공학/기술| 2013.07.14| 22페이지| 5,000원| 조회(293)

터치스크린, TSP, flexible, 플렉서블, 디스플레이공학, 플렉시블, Inc..

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생체인식논문 중간보고서

1124조 주간 진도보고서_1본인 2010XXXXXXX1. 회의 정보팀 명Smarotc과제명스마트폰 환경에서의 복합생체인식기술 구현미팅 일시2013. 5. 8 PM 03:00 ~ 20013. 5. 8 PM 08:00미팅 장소성균관대학교 기숙사 인관 휴게실진행자A참석자성명비고성명비고AB불참자성명사유X회의록 작성자박석호2. 이번 미팅에서 논의 되어야 할 항목1. 채종서 교수님과의 정확한 만남시간 조율2. 팀명 선정3. 중간보고서 최종 Due-date 설정4. 최종보고서 까지 논문작성 전체 일정 논의5. 단일 생체인식 보안시스템의 문제점3. 이번 미팅에서 결정된 사항1. 채종서 교수님과의 정확한 만남시간 조율→ 최초 논의시에 격주 금요일에 만나는 것으로 생각을 했으나, 교수님 및 조교님들과 예기해본 결과 정기적인 만남은 힘들고, 필요시에 문자나 E-mail을 통한 사전예약 후 교수님 연구실(21534) 방문 및 교내에서 조교님과 만나서 Feedback을 듣는 것으로 확정.2. 팀명 선정→ ROTC 학생 2명으로 팀이 구성되어 있는 것을 감안해 “똑똑하다”의 Smart와 “ROTC”의 합성를 이용하여 "Smarotc"라는 팀명 선정3. 중간보고서 최종 Due-date 설정→ 중간보고서 일정은 학사행정상 논문 업로드 일정에 따라 제작하기로 협의4. 최종보고서 까지 논문작성 전체 일정 논의→ 5월 중순 - 최종주제 선정5월 말 - 관련기술 및 현재 이용중인 생체인식플랫폼조사6월 초순 - 합생체인식 기술 구현 및 실험진행6월 중순 - 최종 결과 수립 및 최종보고서 작성5. 단일 생체인식 보안시스템의 문제점● 검출된 생체 정보에서의 잡음● 동일인에 대해 취득된 생체데이터의 변이● 범용성의 결여● 위조생체 정보에 의한 공격→ 위에 기술된 문제점들 중 검출된 생체 정보에서의 잡음과 동일인에 대해 취득된 데이터의 변이와 같은 것은 인식 성능을 저하시키는 요소가 되어, 인식 시스템의 FRR을 증가시키고, 보안성에 문제를 일으키는 요소가 된다. 또한, 등록되지 않은 사용자가 시스템에 불법적으로 침입하기 위하여 위조된 생체 정보를 이용하여 시스템을 속이는 행위를 함으로써 인식 시스템의 FAR을 증가시키고, 보안성에 문제를 일으키는 요소가 된다. 또한, 생체 인식 시스템의 사용자가 인식을 위하여 시스템에 주는 생체 정보의 품질이 낮아서 매번 인식에 불편을 겪에 된다거나, 사고로 인하여 주어진 생체 인식 시스템에서 요구하는 생체 정보를 제공하기 힘들게 될 경우에 단일 생체인식 시스템으로는 처리에 한계가 있다.4. 다음 미팅에서 논의되어야할 사항1. 진행상황에 대한 교수님의 Feed-back2. 생체인식 기술의 이해3. 다중생체인식 시스템의 여러 가지 기법 조사4. Multimodal 보안시스템 조사5. 현재 구현된 스마트폰 플랫폼에서의 생체인식방법 조사6. 활용가능한 생체인식 어플리케이션 조사7. 스마트폰에서 구현할 다중생체 인식기술의 핵심기술 정의(다양한 방식의 생체인식기술)

공학/기술| 2013.07.14| 4페이지| 1,500원| 조회(274)

논문, 성균관대 종합설계프로젝트, 주간보고서, 전자전기과 논문, 중간보고서 양식, 생체인식논문 중간보고서

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