정전용량 방식 대형 멀티 터치스크린 구조 및 판독 집적회로

Abstract

터치스크린은 현재 디스플레이의 필수 인터페이스로 자리 잡았다. 지금까지의 터치스크린은 중소형에 집중 되었으나 앞으로 스마트교육 등의 정책으로 터치스크린은 대형으로 그 영역을 확장할 것이다. 기존의 대형 터치스크린의 경우 대부분 적외선 방식, 초음파 방식, 광학 방식을 사용하고 있으나 이들은 고비용과 멀티 터치 구현의 어려움을 안고 있다. 따라서 멀티 터치가 가능하고 가격, 터치 해상도, 내구성면에서 모두 적합한 정전용량 방식의 대형 멀티 터치스크린의 개발이 요구된다. 하지만 기존의 정전용량 방식을 적용하여 대형 멀티 터치스크린을 구현할 경우 터치 패널이 커짐에 따라 그것에 존재하는 기생 저항과 커패시턴스가 증가하게 되고 그로 인해 RC 시간 지연이 심해져 터치스크린 구현에 제약이 따르게 된다. 본 논문에서는 이와 같은 RC 시간 지연을 일으키는 신호 경로상의 유효한 기생 저항과 정전용량을 줄여주는 새로운 방식과 구조에 대해 언급하고 있다. 또한 그러한 새로운 방식에 맞는 제안 ROIC(Readout IC)에 대해 제안하고 있다. 제안 ROIC(Readout IC)에서는 인접 라인 간의 신호 값의 차이를 추출하고 그 차이 값을 쌓는 방식을 가져감으로써 터치스크린의 중요 문제인 노이즈의 영향을 또한 줄일 수 있도록 하였다. 마지막으로 본 논문에서는 기존에 특별한 설계 규격이 없던 터치 패턴 외곽 배선 구조를 개선하여 배선들의 저항과 커플링 커패시턴스를 최대한 일치시켜 RC 시간 지연의 문제와 신호 왜곡 문제를 완화시킬 수 있는 새로운 구조를 제안하였다.