• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.319-324
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• 2012

본 논문에서는 개선된 charge pump 회로를 이용하여 구성한 2-dimensional 터치스크린 패널 드라이버를 소개한다. 개선된 전정 센싱 회로는 charge pump 회로의 중간노드 전하 축적을 제거하여 출력 전압 표류 현상을 효과적으로 없앤다. 터치 패널 드라이버는 터치를 감지하는 아날로그 센싱 부분과 감지된 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 부분으로 이루어진다. 제안된 터치스크린 드라이버의 동작을 확인하기 위하여 혼성 모드로 회로를 구성하고 Cadence Spectre를 이용하여 그 동작을 검증하였다. 디지털 회로 부분은 Verilog-A로 모델링하여 아날로그 회로와 인터페이스가 가능하게 하여 전체 회로 동작을 검증함으로써 혼성모드 회로 동작의 신뢰성을 확보하였고 시뮬레이션 시간을 단축할 수 있었다. 시뮬레이션 결과 개선된 전정 센싱 회로를 이용한 제안된 구조의 터치 패널 드라이버의 안정적인 동작을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.47-52
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• 2014

본 논문에서는 대면적 정전식 터치스크린 구동 회로를 설계하기 위하여 여러 가지 터치스크린 패널 구조의 회로 모델을 제안하고, 그 모델의 사용 가능한 주파수 영역을 분석하였다. 터치스크린 패널 한 개 셀의 2D EM 시뮬레이션 결과를 이용한 전체 패널의 circuit 시뮬레이션을 통하여, 23인치 대면적 패널의 가장 긴 채널과 짧은 채널을 5개의 RC 소자의 회로 모델로 근사하였다. EM/circuit 시뮬레이션과 5개 소자의 RC 모델의 S 파라미터 비교를 통해, 5개 소자 모델이 130 kHz까지 10도 이내의 채널 위상 차이를 가지는 것을 확인하였다. 7개 RC 소자를 사용한 모델을 통하여 10도 이내의 채널 위상 차이를 가지는 모델의 주파수 영역을 200 kHz까지 확장하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.875-877
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• 2011

본 논문에서는 개선된 charge pump 회로를 이용하여 구성한 터치스크린 패널 드라이버를 소개한다. 터치 패널 드라이버는 크게 터치를 감지하는 아날로그 센싱 부분과 감지된 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 부분으로 이루어진다. 제안된 터치스크린 드라이버의 동작을 확인하기 위하여 혼성 모드로 회로를 구성하고 Cadence Spectre를 이용하여 그 동작을 검증하였다. 디지털 회로 부분은 Verilog-A 모델링하여 아날로그 부분과의 인터페이스가 가능하게 하여, 그 동작을 검증함으로써 동작의 신뢰성을 확보하였고 시뮬레이션 시간을 줄일 수 있었다. 시뮬레이션 결과 ADC가 없는 간단한 구조의 디지털 신호 변환으로 터치 패널 드라이버의 안정적인 동작을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.242-243
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• 2014

본 연구는 윈도우 커버 뒷면에 2층 구조의 전극으로 각 전극들의 상호 정전용량을 이용한 터치스크린 패널을 개발하였다. 정전용량 방식의 터치스크린패널(Touch Screen Panel; TSP)은 필름을 사용하는 저항막 방식에 비해 내구성이 좋아 작은 손상에도 동작에 지장이 없다. 또한, 터치의 정확도가 높고, 광학적 특성이 우수하며 다중 포인트가 가능하다. 윈도우 일체형 TSP는 박막증착을 통해 X축,Y축 방향의 전극 패턴을 형성하였고 전극 교차부는 포토리소그래피공정을 통해 절연막 형성 및 Bridge, Bezel 전극을 형성하여 TSP를 제조 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.298-299
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• 2011

최근 입력소자로 활용되는 터치스크린은 키보드나 마우스와 같은 입력장치를 사용하지 않고, 스크린에 손가락, 펜 등을 접촉하여 입력하는 방식이다. 터치패널의 구현방식에 따라 저항막(Resistive) 방식, 정전용량(Capacitive) 방식, SAW (Surface Accoustic Wave; 초음파) 방식, IR (Infrared; 적외선) 방식등으로 구분된다. 특히 최근 관심을 받고 있는 IR 방식은 적외선이 사람의 눈에는 보이지 않으나, 직진성을 가지고 있어 장애물이 있으면 차단되는 특성을 이용한 방식이다. IR방식의 터치패널은 발광(Light emitting)소자와 수광(Light detecting)소자가 마주하도록 배치되어 터치에 의해 차단된 좌표를 인식하게 되며, ITO 필름 등이 필요 없어 Glass 1장으로도 구현이 가능하며 투과율이 우수하다. 이러한 IR 방식의 터치패널을 제작하기 위하여 사용된 IR 광검출기는 광학적 band-gap이 작은 박막물질을 필요로 한다. 본 연구에서는 IR 광검출을 위한 물질로 SiGe를 co-sputtering 기법을 이용하여 성장시켰다. 일반적으로 SiGe 박막을 성장시키기 위하여 저압화학기상증착법(low pressure chemical vapor deposition, LPCVD)이나 고진공 LPCVD를 사용하지만 본 연구에서는 CVD에 비하여 무독성이면서 환경친화적이고 초기투자비용이 낮은 증착장비인 sputtering을 이용하였다. 본 연구에서 성장된 SiGe 박막은 400$^{\circ}C$에서 rf plasma가 인가된 Ge과 dc plasma가 인가된 Si의 power를 조절하여 결정화도가 70% (Fig. 1)이고 결정성장방향이 (111)과 (220)방향으로 성장하는 SiGe 박막을 얻을 수 있었다. 본 논문에서는 co-sputtering 성장조건에 따라 성장된 SiGe의 박막 특성을 논의할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.140-141
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• 2010

터치패널은 키보드나 마우스와 같은 입력장치를 사용하지 않고, 스크린에 손가락, 펜 등을 접촉하여 입력하는 방식이다. 누구나 쉽게 입력할 수 있는 장점으로 인해 기존에는 현금인출기, 키오스크 등 공공분야에 주로 많이 사용되어 왔으나, 최근의 터치스크린은 휴대폰, 게임기, 네비게이션, 노트북 모니터 등 개인정보기기의 입력장치로 활용분야가 넓어져가고 있다. 기존 터치패널은 유리 기판 위에 ITO박막(투명전도막)을 진공코팅하여 사용하여 왔지만, 최근 터치패널은 경량화를 고려하여 PET 필름 기판 위에 ITO 박막을 진공코팅하여 사용하고 있다. PET 필름의 유연성 때문에 ITO 코팅된 필름을 PC 혹은 강화유리 위에 OCA 물질을 이용하여 다시 고정하여야 한다. 이때 터치패널 제작시 생산공정이 늘어나 생산성이 떨어지고, 터치패녈의 광투과율도 떨어지는 2차적인 문제가 발생한다. 이를 해결코자하는 터치페널 업체의 needs가 있고, 최근에 이를 해결하기 위하여 PC, 강화유리, 그리고 COP 기판 위에 ITO 박막을 직접 진공코팅하는 공정개발이 진행되고 있다. ITO 박막은 진공코팅 중에 열을 가하여 결정화를 이루어야 하는데, PC, 강화유리 그리고 COP 기판의 열에 약한 특성을 고려하여, 열을 가하지 않고 ITO 박막을 진공코팅하여야 한다. 이러한 ITO 박막의 진공코팅 공정에는 In-line magnetron sputtering system이 사용된다. 본 연구에서는 In-line magnetron sputtering system을 사용하여 강화유리 기판 위에 터치패널용 고투과율 투명전도성 ITO 박막을 제작하고 그 특성을 조사하였다. ITO 박막의 면저항은 230Ohm/cm2, 최고 광투과율은 90.96%(@541~543nm), 그리고 550nm에서 광투과율은 90.45%로 ITO 박막 코팅 전후에 투과율 차이가 0.4임을 확인하였다. 정전용량방식의 터치패널에서는 ITO 박막 코팅 전후에 투과율 차이가 1 이하의 특성을 필요로 하는데, 이는 ITO 박막 패턴후에 패턴이 보이지 않게 하기 위해서이며, 이러한 시장의 needs를 고려하면 본 연구에서 매우 중요한 연구성과를 얻었다고 말할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.413-413
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• 2013

대면적 터치패널은 현재까지 저항막 방식, 적외선, Camera 방식을 주로 사용하고 있다. 저항막 방식의 Sensitivity, 높은 가격, 적외선 방식의 경우 빛의 간섭에 의한 오동작이 일어날 수 있는 문제를 가지고 있다. 최근의 Mobile용 터치스크린은 정전용량 방식의 터치기술 채택으로 저항막, 적외선, Camera 방식의 모든 단점을 해소할 수 있으나 터치 스크린 면적이 커지게 되면서 요구저항을 맞출 수 없는 문제로 현재 크기의 제한적이다. 본 연구에서는 완전일체형 터치(G2 Touch Hybrid) 방식의 ITO 터치필름을 사용하지 않고, 강화유리 기판을 사용하여 저(低)저항, 고(高)투과, 대형화(15 Inch), 경량화를 고려한 Zero-gap ITO를 코팅한 커버 유리용 투명전극에 대하여 전기적, 광학적, 구조적, 표면적 특성을 분석하였다. ITO 박막의 두께를 최소화하여 패턴 인비저블의 특성을 갖는 것이 필요로 하는데, 이는 ITO박막 패턴후에 패턴이 보이지 않게 하기 위해서이며, 이러한 시장의 요구를 충족하기 위해 RF/DC 고자력 Magnetron Sputtering System을 사용하여 면저항 $80{\Omega}$/${\Box}$, 표면특성 Rp-v 2.1 nm, 최고 광투과율 90.5%@550 nm, 반사율 차이 0.5 이하의 특성을 확인하였다. 또한, 저항 경시변화를 줄이기 위해서 Sheath heater를 이용한 진공코팅 중 발생되는 BM Ink out-gassing을 줄여 out-gassing에 의한 박막 손상을 줄일 수 있었으며 진공 성막중 결정성을 갖는 ITO 막을 형성시킬 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2334-2339
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• 2009

터치스크린 기능이 있는 LCD 패널이 부착된 임베디드 시스템의 경우, 사용자 입력 명령의 전달을 위해 사각형, 오각형, 원, 화살표 같은 다양한 도형들이 자주 사용된다. 이 경우, 특정 명령 입력 여부의 판단을 위해 터치된 지점이 그 명령을 의미하는 도형 내에 있는지의 여부를 판단하는 알고리즘이 필요하다. 그러나 이런 알고리즘들은 제한된 컴퓨팅 자원을 갖는 임베디드 시스템의 경우 상당한 오버헤드를 유발 할 수 있다. 본 논문의 목적은 현재 널리 쓰이고 있는 터치 영역 인식 알고리즘들을 구현하고, 그 성능을 평가하여 가장 효율적인 인식 방법을 제시하는데 있다. 따라서 본 논문은 우선 터치스크린 LCD 모듈이 부착된 LN2440SBC 임베디드 보드를 위한 터치스크린의 초기화 및 구동 방법과 터치스크린의 좌표를 LCD 패널의 좌표에 맞춰 조절하는 좌표보정 방법을 설명하고, 다음에 도형 영역의 터치 여부의 판단을 위해 사용 되고 있는 사각형의 범위 검사법, 오각형과 같은 다각형의 교차 수(crossing number) 검사법, 원의 거리 측정법, 그리고 모든 도형들에 적용 가능한 색상 비교법을 구현한다. 이 방법들의 성능평가를 위해, 사각형, 오각형, 원, 그림 등을 그리기 위한 이차원 그래픽스 함수들을 구현하고 도형을 생성한 후, 각 방법에 따라 해당 도형들의 영역 터치 여부를 판단하는데 걸리는 시간을 측정한다. 이 측정 결과, 사각형은 범위 검사법이, 원은 거리 측정법이, 다각형 및 그림을 이용한 도형일 경우에는 색상 비교법이 가장 적합한 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.257-257
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• 2011

현재의 평판 디스플레이를 대체할 차세대 정보전달 매체로서 플랙서블 디스플레이가 부각되고 있다. 이러한 플렉서블 디스플레이의 발전과 함께 터치스크린 패널 또한 같은 방향으로 연구 개발이 필요하다. 플렉서블 터치 스크린 패널의 연구에서 가장 큰 문제는 ITO의 휨에 따른 깨짐 현상으로 인한 전기적 특성의 저하이다. 이 논문에서는 현재 터치 스크린 패널로 사용되는 ITO/PET 샘플과 ITO/PET 를 패터닝한 그 위에 PEDOT을 증착한 구조를 전기적, 기계적, 광학적 특성을 비교하였다. 실험진행은 샘플의 면저항 및 투과도, hall measurement 측정을 진행하였고, 추가적으로 샘플의 Bending test를 통해 bending 횟수에 따른 박막의 특성을 분석하였다. 측정 결과, ITO/PET 와 PEDOT/patterned ITO/PET 샘플의 면저항은 400${\Omega}/{\Box}$, 424${\Omega}/{\Box}$로 큰 변화가 없었으며, hall 측정결과 중에서 carrier concentration은 2.8${\times}$1,020/cm-3, 4.492${\times}$1,021/cm-3로 증가 하였다. 투과도를 측정한 결과 97.6%, 96% 정도로 큰 변화는 없었다. 하지만, bending 횟수에 따른 면저항 특성의 변화 측정 결과 PEDOT/patterned ITO/PET 샘플의 면저항 변화가 기존의 ITO/PET 샘플의 면저항 변화와 비교하여 거의 변화가 없어, 기계적 특성에서 우수한 특성을 확인 할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.42.1-42.1
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• 2018

정전용량방식 터치스크린패널은 모바일에서 차량용 디스플레이에 이르기까지 휴대용 전자장치를 위한 직관적인 사용자 인터페이스 덕분에 최근 몇 년간 관심이 집중 되었다. 본 연구에서는 우수한 성형성과 정확성 및 고감도 터치패널 제작을 위해 Ionized Physical Vapor Deposition (IPVD)시스템을 이용하여 멀티레이어(Oxide/Metal/Oxide)의 투명전극을 형성 하였다. 멀티레이어 전극은 5.1 ohm/sq의 면저항과 89.5%의 투과율을 나타내며, 높은 신뢰성 및 접촉력의 특성을 나타내는 것을 확인 하였다. 이를 통해, 기존의 패턴크기보다 작은 3.8mm pitch 패턴의 15인치 GFF타입 터치패널을 성공적으로 제작 하였으며, 터치센서는 우수한 선형성, 정확성 및 고감도 스타일러스펜 (직경=1mm)의 멀티터치를 구현 하였다.