A Method of Inspecting ITO Pattern and Node Using Measured Data of Each Node's Mutual Capacitance ITO Sensor

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논문 2014-51-7-25

상호 유도 정전하 방식 ITO 센서의 노드별 측정 데이터를 이용한 ITO패턴과 노드 검사 방법

( A Method of Inspecting ITO Pattern and Node Using Measured Data of Each Node’s Mutual Capacitance ITO Sensor )

한 주 동^*, 문 병 준^**, 최 경 진^***, 김 동 한^****^*

( Joo-Dong Han, Byoung-Joon Moon, Kyung-Jin Choi, and Dong-Han Kim

^ⓒ

)

요 약

본 논문에서는 상호 유도 정전하 방식 ITO센서의 불량 여부를 판별하기 위해 ITO센서 내부의 전극막들이 이루고 있는 개 별 노드에 대해 상호 유도 정전하 데이터를 이용하여 ITO센서의 정확한 분석과 검사가 가능한 방법을 제안한다. 모바일과 태 블릿과 같은 소형 전자제품뿐만 아니라, 대형 전자제품에서도 입력 장치로 사용되는 상호 유도 정전하 방식 ITO센서의 구조 적 특성을 분석하고 터치스크린 패널 IC를 이용해 ITO센서를 검사하기 위한 회로를 설계한다. 상호유도 정전하의 충전과 방 전에 관련된 변수를 설정하고, ITO센서의 노드별 데이터를 통해 불량 발생 시 정확한 위치를 찾아 분석할 수 있도록 구현한 다. 상호 유도 정전하 ITO센서의 1차 실험데이터를 통해 양품 유효 범위를 설정하고, 마지막으로 1차 실험을 통해 설정된 ITO센서 유효범위는 2차 실험을 통해 ITO센서의 노드별 측정 데이터를 이용하여 실험에 사용된 시료로 정확성과 효율성을 검증 한다.

Abstract

In this paper, we propose the possible way of accurate analysis and examination of ITO sensor to discriminate whether mutual capacitance ITO sensor is defective by using mutual capacitance of data in each node which consists of electrodes inside of ITO sensor. We have analyzed the structure characteristic of mutual capacitance ITO sensor which is used as an input device for not only small size electronics like mobile phone and tablets but also big size electronics and designed the circuit to inspect ITO sensor using touch screen panel IC. Set a variable related with mutual capacitance of charge and discharge and Implement to find and analyze accurate position when defect is made through the data from each node of ITO sensor. First, we can set a yield effective range through the first experiment data of mutual capacitance ITO sensor and by using the data of each node of ITO sensor which is the result from the second experiment, we can verify accuracy and effectiveness of effective range from the first experiment as a sample which is used in this experiment.

Keywords: ITO, TSP, TSM, ACF, Mutual Capacitance

* 학생회원, ^**** 정회원, 경희대학교 전자․전파공학과 (Dept of Electronics Eng, Kyung Hee University)

** 정회원, 대덕대학교

(Dept of Automotive Eng, Daeduk College)

*** 정회원, (주)미르기술 (MIRTEC)

Ⅰ. 서 론

상호 유도 정전하(Mutual capacitive) 방식 터치 패널 센서는 기존 저항막 방식의 터치 패널 센서의 단점인 내구성이 약하고 두께가 두꺼우며, 투과율이 낮아 디스 플레이 장치의 색 재현성이 떨어지는 단점을 보완하였

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다. 상호 유도 정전하 방식 터치 패널 센서는 최대 10포 인트 이상의 멀티 터치를 동시에 가능하게 함으로써 사 용자의 동작(Gesture) 인식을 가능하게 하였으며, 저항 막 방식보다 두께가 1/3 이상 얇아져 구조적인 특징과 디자인의 장점을 가진다. 상호 유도 정전하 방식 터치 패널의 ITO(Indium Tin Oxide)센서는 PET (Polyethylene Terephthalate) 필름위에 ITO를 에칭 (Etching) 또는 증착하는 방법을 사용하여 센서를 가공 한다. ITO를 이용한 상호유도 정전하 방식의 터치 패널 센서는 제조 공법에 따라 조금씩 다르긴 하지만 ITO를 습식식각하거나, 열 증착하는 제조 공법에 의해 설계 패턴상의 이상적인 구조와는 달리 전극을 형성할 수 없 는 홀과 패턴의 단선 등이 발생하게 된다. 이로 인해 가 공된 전극 막의 면적은 패턴 설계 수치와 다른 값을 가 지게 되어 터치패널의 성능을 저하 시키거나, 잘못된 터치인식과 같은 기능상의 오류를 유발하게 된다.^[1～3]

따라서 본 논문에서는 상호 유도 정전하 방식 터치 패널에 사용되는 ITO 센서 필름의 제조 공정 이후 ITO 센서 필름 단품에 대해 드라이빙 (Driving) 채널에 의 한 전극 막(electrode)과 센싱(Sensing) 채널에 의한 전 극 막(electrode)에 의해 생성되는 노드(node)의 특성 값을 측정 후 ITO 센서 설계상의 패턴과 맵핑하여, 정 확한 위치의 불량 노드를 찾고, 센서 동작상의 정상 유 무를 판단하는 검사 방법을 본 논문에서 제안한다.

본 논문의 구성은 다음과 같다. Ⅱ장에서는 상호 유 도 정전하 터치패널의 적층구조와 ITO 센서의 전기적 특성에 대해 소개하였으며, ITO센서의 노드별 측정 방 법에 대해 제안한다. Ⅲ장에서는 제안한 ITO센서의 노 드별 측정 방법을 실험을 통해 검증하였으며, Ⅳ장에서 결론을 제시한다.

Ⅱ. 본 론

1. 상호 유도 정전하 터치패널의 적층 구조 상호 유도 정전하방식의 터치패널 중 가장 기본 적인 구조인 GFF(Glass-Film-Film) 타입의 적층 구조를 그 림 1에 나타내었다.

사용자의 입력이 직접 닿는 Glass Window는 강화 유리로 만들어지며, 그 아래에 ITO 센싱 전극과 강화유 리를 부착하기 위한 OCA(Optical Clear Adhesive)층이 존재한다. OCA 층 아래에는 ITO 센싱 전극 층(Sensig

그림 1. GFF 터치 센서 패널의 적층 구조 Fig. 1. GFF Stack-up.

Electrode ITO)이 PET와 에칭 되어 적층되고, ITO 드 라이빙 전극은 PET층에 에칭 되어 ITO 센싱 전극층 PET와 OCA층 아래에 적층된 구조가 GFF 구조이다.

상호 유도 정전하 터치패널에 사용되는 적층 구조는 GFF 구조를 기본으로, 2개의 전극 막을 직접 강화유리 에 형성하는 G1과 G2구조, 그리고 강화유리 아래에 드 라이빙 전극과 센싱 전극을 한 장의 ITO필름에 구현한 G1F구조 등이 있다.^[6～7] 적층 구조는 제품의 원가와 제 품의 두께를 고려하여 설계되며, 적층 구조에 따른 ITO 센서의 패턴은 적층 구조에 따라 디자인 패턴이 모두 다르게 이루어진다. 하지만, 적층 구조와 디자인 패턴이 각각 다르더라도 터치 센서의 구동을 위한 드라이빙 전 극 막과 센싱 전극 막은 반드시 존재하게 되며, 전극 막 을 형성하게 되는 각 채널들이 중첩되어 상호 유도 캐 패시터의 노드를 만들게 된다.^{[1, 6]}

2. 상호 유도 정전하 ITO 센서의 구조 및 특성 그림 2는 상호 유도 정전하 방식의 ITO 센서와 설계 패턴의 구조를 나타내었다.

그림 2의 상호 유도 정전하 터치방식의 ITO센서는 드라이빙 채널과 센싱 채널은 은(Silver)을 사용하여 베

그림 2. 상호 유도 정전하 ITO센서와 설계 패턴 Fig. 2. Mutual Capacitance ITO Sensor and Pattern.

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젤(Bezel) 부분에서 부터 패턴을 형성하게 된다. ITO 센서는 가로방향으로 드라이빙 전극막이 형성되고, 세 로방향으로는 센싱 전극막이 형성 된다. 두 전극 막에 의해 생성되는 상호 유도 정전하의 크기는 ITO가 가진 면저항(Ohm-Square)의 영향을 받게 된다. ITO 패턴이 가지는 면저항은 식(1)로 표현할 수 있다.^[6～7]

면저항       × 

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^_^^__^{}_{}_   × ×

ITO 면저항은 상호 유도 정전하 ITO센서에서 하나 의 노드가 구성될 때, 해당 노드의 전하가 충/방전 되는 시간에 영향을 주게 된다. ITO센서 노드의 충/방전 시 정수()는 식(2)와 같이 나타낸다.^{[1, 4～5]}

   × 

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식(2)에서와 같이 저항 성분이 커질수록 충/방전되는 시간이 길어지며, 상호 유도 정전하 방식의 ITO센서의 응답시간에 영향을 주게 된다. 커패시터()는 식(3)과 같이 나타낸다.^{[5, 7]}

   ×  × 



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  ^{ }

  매질의유전상수

 전극간의거리

 전극의면적

식(3)의 커패시터()는 ITO센서의 두 개의 전극막이 중첩되어 생성되는 노드 커패시터이다. 노드 커패시터 에 충/방전되는 전하의 크기는 드라이빙 전극 막의 면 적과 센싱 전극 막의 면적에 비례하고, 두 전극 막 사의 의 거리에 반비례한 영향을 받게 된다. 또한 상호 유도 정전하 방식 ITO 센서는 투과율이 매우 높은 특성에 때문에 드라이빙 전극 막과 센싱 전극막이 센서 제조공 정에 의해 정상적으로 형성이 되었는지를 육안으로 확 인할 수 없다. 또한 특별한 조명장치를 가지고 높은 배 율을 구비한 비전(vision) 검사 장비에서도 패턴의 형상 을 정확히 판별하는 것이 불가능하며, 패턴의 형상이 보여도 센서의 전체 노드를 검사하기 위해 모든 영상을 획득하기에는 너무 많은 시간이 소요되며, 이물질검사 와 외관검사만 가능할 뿐 센서의 정전용량 특성을 판단 하지 못하는 문제점을 가진다. 그림 3은 상호 유도 정 전하 ITO센서의 설계패턴과 설계패턴에 대해 기존 검

그림 3. ITO 센서 패턴과 미세크랙

Fig. 3. ITO Sensor Pattern and Micro Crack.

사 방식인 비전 검사에서 획득한 노드의 미세크랙 (Micro Crack) 영상을 나타내었다.

상호 유도 정전하 ITO센서의 기존 검사 방법은 그림 3과 같이 ITO 센서의 패턴의 형상이 제조 공정의 공차 범위 내에서 폭이 형성되었는지를 비전검사로 진행되거 나, 전압계 및 저항계를 이용하여 미세도전 입자 접착 수지(ACF: Anisotropic Conductive Film) 로 접착되는 패드(PAD)부위를 통해 저항 값 또는 단락/개방을 측정 하는 방법으로 검사를 진행하고 있다. 이러한 검사 방 법은 그림 3에서와 같이 전극 막을 형성하는 ITO 센서 패턴에 미세크랙 발생 및 패턴의 단락과 단선 발생 시 ITO 센서 전하량에 미치는 영향을 분석하지 못하기 때 문에 정확한 분석과 검사가 되지 않는 문제점을 가지고 있다. ITO 센서 패턴이 설계도면과 같이 이상적으로 가 공되지 않기 때문에 영상을 이용한 검사 방법은 상호 유도 정전하 방식 ITO센서가 정상적으로 구동할 수 있 는 수준의 특성을 가졌는지 판단할 수가 없으며, 어느 전극 막의 채널에서 어떤 노드가 문제가 발생하였는지 정확히 알 수 없다.

3. ITO 센서의 노드별 특성 검사 방법

가. ITO 센서 검증을 위한 TSP IC회로 설계 ITO 센서의 상호 유도 정전하 특성을 검사하기 위해 서는 TSP(Touch Screen Panel) IC를 이용한 회로 설 계가 필요하다. 터치스크린 패널 모델에 따라 사용되는 ITO센서의 패턴은 TSP IC 제조업체 마다 서로 다른 센서 패턴의 형상을 가진다. TSP IC제조업체는 터치패 널의 크기와 액정디스플레이(LCD)의 해상도에 따라 최 적의 성능을 발휘할 수 있는 특화된 패턴으로 설계된 다. 그림 4는 TSP IC를 이용한 상호 유도 정전하 방식

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그림 4. 터치스크린 드라이버 IC 구동 회로 Fig. 4. Touch Driver IC Operating Circuit.

ITO센서의 구동 회로도를 나타내었다.

상호 유도 정전하 방식의 ITO센서는 디스플레이 위 에 장착되어 사용된다. 사용되는 디스플레이의 해상도 와 터치 스크린영역의 크기에 따라 ITO센서의 드라이 빙 채널에 해당하는 TX채널의 개수와 센싱 채널에 해 당하는 RX채널의 개수가 정해져 센서패턴이 구성되면, ITO센서의 노드의 개수는 식(4)와 같이 구할 수 있다.

_{} _{}×_{}

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TSP IC 구동회로는 F-PCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 FR-4 PCB에 실장되어 ITO 센서를 미세 도전 입자 접착 수지로 열 경화(Heat Curing)시켜 연결 된다. 회로적으로 연결된 ITO센서는 드라이빙 채널에 서 일정 주파수를 가진 전압을 인가하여 충/방전을 하 면, 센싱 채널을 통해 해당 노드에 충전된 전하량 또는 해당 노드가 완전히 충전될 때까지의 카운트 값을 획득 하게 된다. 그림 4의 회로에서와 같이 획득된 데이터는

그림 5. ITO Sensor와 FPCB Fig. 5. ITO Sensor and FPCB.

호스트에게 ^(Inter Integrated Circuit) 데이터 전송 을 통해 전달되게 된다.^{[1, 6～7]} 그림 5는 TSP IC를 실장 한 FPCB와 ITO의 결합 도면과 사진을 나타내었다.

나. ITO 센서 노드 해석

상호 유도 정전하 방식 ITO센서에서 하나의 노드에 대한 등가회로는 그림 6과 같다.

그림 6. ITO 센서 노드의 등가회로

Fig. 6. ITO Sensor Node of Equivalent Circuit.

그림 6의 TX는 ITO센서의 패턴 중 그림 1의 적층 구조에서 주파수를 인가하기 위한 드라이빙 전극 막을 형성하는 채널의 패턴이며, ITO센서의 패턴 중 RX는 그림 1의 적층 구조에서 센싱 전극 막을 형성하는 채널 의 패턴을 의미한다. TX와 RX 채널의 ITO에 의한 패 턴은 투명한 재질의 도전체로서 전극 막을 형성하는 패 턴은 전기적으로 도선과 같기 때문에 인접한 채널 간의 기생커패시턴스(_)성분이 생기게 된다. 기생 커패시터 성분과 상호 유도 정전하 방식에 의한 커패시터(_) 성분을 포함한 ITO 센서 중 하나의 노드에 대한 정전 용량()은 식(5)와 같다.

_{}__

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센싱 전극 막에 연결된 RX채널은 TX채널에서 동작 주파수에 따라 충전되는 전하량을 ADC(Analog to Digital Converter) 변환을 이용하여 원시데이터를 획득 한다. 이때 인가되는 발진 주파수와 충전 카운트 횟수 를 조절하여 ITO센서의 노드를 충전과 방전을 하게 된 다. 따라서 ITO 센서 패턴에 미세크랙과 스크래치, 단 선 에칭 불량 등이 발생하면 TSP IC는 ITO센서의 상 호 유도 정전하 특성이 저항 성분에 의하여 급격히 변 화하게 된다. ITO 센서가 터치스크린 패널로 정상적인 동작 범위에 있는지 판별하기위해서는 충전과 방전을 위한 발진 주파수와 충전 카운트 횟수를 고정하여 개별 적인 ITO센서 노드들의 상호유도 정전하 특성이 정상

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동작을 위한 유효 범위에 있는지 확인해야 한다. 식(6) 은 ITO센서에서 하나의 노드에 대한 전기적 특성인 상 호 유도 정전하 원시데이터( )를 획득하는 식을 보여준다.

_ _

_× × _

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Cm : Mutual Capacitance N : Charge Count

ADCres : Analog to Digital Converter Resolution Cp : TSP IC Parasitic Capacitance

따라서 본 논문에서는 상호 유도 정전하 방식의 ITO 센서를 노드별로 상호 유도 정전하 특성을 정확히 검사 하기 위해 이상적인 경우의 설계 패턴을 모델링하여 상 호 정전하(_)를 구하고, 터치스크린 패널용 드라이버 IC를 이용하여 상호 유도 정전하를 측정하는 회로를 설 계한다. ITO센서에서 형성된 각각의 노드별 상호 유도 정전하량에 대한 원시데이터를 측정하여 기능적으로 ITO센서의 양품과 불량을 판단하는 방법을 실험을 통 해 검증하였다.

Ⅲ. 실 험

1. 상호 유도 정전하 ITO 센서 검사 순서도 상호 유도 정전하 ITO센서의 정전하 특성을 검사하 기 위한 전체 순서도는 그림 7과 같다.

그림 7. 순서도 Fig. 7. Flow Chart.

2. 상호 유도 정전하 ITO 센서 모델링

실험에 사용할 상호 유도 정전하 ITO센서의 모델링 을 통해 설계상의 상호 유도 정전하량을 E-M(Electric Magnetic) 3D툴로 _을 추출한다. 이때 시뮬레이션 툴 에서는 ITO센서 패턴이 이상적으로 가공된 것으로 간 주하여 노드별로 동일한 면저항을 가지며, 고정된 주파 수로 모델링을 하여 _을 추출한다. 모델링을 통해 획 득한 _은 약 1.47pF이며, 그림 8은 ITO센서에서 4x4 노드를 모델링을 통해 해석한 _값과 주파수 및 면저 항을 나타내었다.

그림 8. 상호 유도 정전하(^) 모델링 Fig. 8. Mutual Capacitance(^) modeling.

3. 터치스크린 드라이버 IC를 이용한 회로 설계 모델링을 통해 획득한 ^데이터와 설정주파수를 이 용하여 상호 유도 ITO센서의 양품과 불량을 판별하기 위한 범위 설정이 필요하게 된다. 그림 9는 실험을 위 해 상호 유도 정전하 터치스크린 드라이버 IC를 이용하 여 설계한 회로도이다.

실험을 위해 회로는 19개의 드라이빙 채널과, 10개의 센싱 채널로 설계하였으며, 드라이빙 채널 중 18개 채 널을 ITO 센서 영역 중 디스플레이 영역에 할당하였으 며, 1채널을 터치패널의 하단부에 존재하는 터치키 영 역으로 할당하였다. 10채널의 센싱 채널 중 RX2와 RX 7번은 액정 디스플레이 영역에 만들어지는 노드데이터 획득에도 사용되고, 터치 패널 하단부의 터치키에 할당 된 노드 데이터의 획득에도 동시에 사용된다. 센싱 채 널이 데이터를 획득하기 전에 드라이빙 채널은 한 타이

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그림 9. TSP IC 회로도 Fig. 9. TSP IC Circuit.

밍에 하나의 드라이빙 채널에만 일정 주파수를 가진 신 호를 인가하며, 센싱 채널은 10채널이 동시에 데이터를 읽어가는 방식으로 동작한다. 따라서 센싱 채널 중 두 개의 센싱 채널이 디스플레이 영역과 터치키에 같이 사 용되어도 터치키에 할당된 드라이빙 채널이 디스플레이 영역에 할당된 채널과 분리되어 있어 터치키의 노드데 이터를 획득하는데 아무런 문제가 되지 않는다. ITO센 서에서 드라이빙 채널과 센싱 채널에 의해 형성되는 상 호 유도 정전하의 개수는 디스플레이 영역 180개 노드 와 터치 키 영역 2개로 구성된다. 그림 10은 ITO센서의 채널 구성에 따른 디스플레이 영역의 노드의 도면과, 그림 9의 회로가 구현된 FPCB가 ITO센서와 도전 입자 접착 수지로 열 경화되어 결합된 사진이다.

그림 10과 같이 ITO 센서와 터치 드라이버 IC가 실 장된 FPCB를 결합한 센서 모듈들은 실험을 위해 고배

그림 10. ITO 센서 도면과 제품 Fig. 10. ITO Sensor Design Sheet.

율 현미경을 이용하여 ITO센서의 182개 노드를 모두 검사하여 패턴상의 문제가 없는 30개를 선별하였으며, 각 5회씩 반복 측정을 통해 노드별 양품 기준 유효 범 위를 설정하였다. 설정된 유효 범위는 측정된 150개 데 이터에 식(6)을 적용하여 평균값의 ^±으로 설정하였 다. 일반적으로 제조사에서 커패시터 용량 ^±를 오 차율을 가지므로 동일한 범위를 적용하였다. 식(7)과 식 (8)은 설정된 유효 범위의 산출 식을 나타내었다.

m in  



  



_

_{ }× × _{ }

 × 

(7)

_{m ax} _{  }



^^^^{ }^×^{ × }__ ^{ }^{ × }

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그림 11은 선별한 30개 시료에 대해 5회 반복 후 데 이터의 산포와 식(7)과 식(8)에서 산출한 182개 노드에 대한 양품 유효범위를 그래프를 나타내었다. 그래프의 가로축은 노드의 번호를 세로축은 원시데이터의 범위를 나타내었다.

또 다른 시료 30매는 실험을 통해 양품과 불량을 구 별하기 위한 시료로 사용하였다. 실험을 통해 식(7)과 식(8)을 통해 데이터를 산출하였고, 그림 11에서 설정한 양품선별을 위한 유효범위가 타당성이 있는지를 실험하 였다.

그림 11. 양품 30개 데이터분포와 유효범위 설정 Fig. 11. 30 samples data and valid range.

4. 실험 결과

그림 12는 ITO 센서 시료 30개에 대한 결과 데이터 를 나타내었다. 30개 실험 시료 중 실험 결과 5개가 불 량으로 판단되었다.

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그림 12. 실험시료 30개 데이터 Fig. 12. 30 data samples.

그림 13. 시료 3번 불량 노드와 이미지

Fig. 13. Node error and image of sample number 3.

그림 12에 나타낸 불량 시료 5개를 실험의 정확성을 위해 고배율 현미경을 이용하여 불량 영역의 데이터와 비교하여 보았다. 실험에서 불량으로 발생한 시료 3번 의 경우 해당 노드의 데이터가 양품 유효 범위의 하한 치 값을 벗어났으며, 확인 결과 센싱 채널 2번의 silver 패턴에서 정상적으로 에칭 되지 않아 센싱 채널 2번에 연결된 디스플레이 영역 노드들과 첫 번째 터치키 노드 에서 불량이 확인 되었다. 그림 13은 센싱 채널 2번의 silver패턴 에칭 불량에 따른 불량 노드 위치를 나타내 었다.

시료 8번과 시료 16번은 드라이빙 채널 10번과 채널5 번의 Silver패턴 결손에 따른 불량으로 양품과 불량의 설정 유효범위를 벗어난 데이터를 그림 12에서 확인 할 수 있다. 드라이빙 채널 10번과 5번이 결손 되어 센싱 채널에서는 터치 드라이버 IC의 내부 기생 커패시터에 의한 원시데이터가 출력됨을 알 수 있다. 그림 14는 드 라이빙 채널 10번과 채널 5번의 Silver패턴 결손 사진과 불량 노드 위치를 나타내었다.

그림 14. 시료 8번과 16번 불량 노드와 이미지

Fig. 14. Node error and image of sample number 3 and sample number 8.

시료 14번은 터치 키 노드 180번과 181번에서 드라이 빙 채널 18번이 디스플레이 영역에서 터치 키 부분으로 연결될 때 눌림에 의해 양품 유효범위를 벗어난 것을 확인할 수 있었다. 시료 14번의 눌림 부분의 이미지를 그림 15에 나타내었다.

시료 27번은 센싱 채널 0번이 그림 12의 그래프와 같 이 100번째 노드부터 패턴의 단선으로 인한 불량으로 판별되었다. 그림 16에서 해당 패턴의 끊어진 부분과 센싱 채널 0번을 사용하는 노드 중 100번째 노드 이후 부터 양품 유효범위를 벗어나는 데이터가 발생하였음을 확인하였다. 그림 16에서 검은 선은 PET 층의 실오라 기 이물이며, 동작상의 영향은 센싱 채널의 패턴이 끊 어짐이 원인임을 데이터로 알 수 있다.

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Ⅳ. 결 론

본 논문에서는 상호 유도 정전하 ITO센서의 정확한 판단을 위해 고배율 영상을 이용한 샘플링 검사방식이 아닌, 상호 유도 정전하 ITO센서가 지닌 상호 유도 정 전하 특성 데이터를 획득하여 검사할 수 있도록 ITO 센서의 패턴 설계를 3D모델링을 통해 이상적인 상태의 상호 유도 정전하(_)를 구하였고, 터치스크린 드라이 버 IC를 이용하여 상호 유도 정전하 ITO센서가 구동할 수 있는 회로를 설계하였다. 모바일 단말기뿐만 아니라, 대형 가전에도 사용되는 터치스크린 입력 장치인 ITO 센서는 투명 전극 막을 형성하기 때문에 구조적인 해석 을 통해 ITO센서의 노드들을 분석하였다. ITO센서가 전기적으로 정상적인 동작이 될 수 있는 유효 범위를 설정하기위해 고배율 전자현미경을 이용하여 양품시료 를 30개 선별하였으며, 상호유도 정전하 데이터를 반복 측정하여 유효범위를 설정하였다. 또 다른 실험 시료 30매 중 제안한 측정 방법에 의해 불량으로 측정된 5개 의 시료는 고배율 현미경을 통해 불량이 발생한 ITO센 서의 정확한 노드를 찾아 논문에서 제안한 방법에 대해 데이터의 정합성을 비교하고 판단하였다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 상호 유도 정전하 방식 ITO 센서의 노드별 측정을 이용한 ITO패턴과 노드 검사 방 식이 보다 정확하게 ITO센서의 불량위치를 찾고, 분석 에 용이함을 확인할 수 있었다.

REFERENCES

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SICE Annual Conference, 2008, pp. 2299-2303, 2008.

[4] T.-H. Hwang, et al., “A Highly Area-Efficient Controller for Capacitive Touch Screen Panel Systems.” IEEE Trans. Consumer Electronics, vol 56, pp. 1115-1122, May 2010.

[5] Kim Jeong Mook, Kim Sung Yun, Rhee Young Chul, “Development of Algorithm for Capacitive Touch Panel Characteristic Analysis,” KICS Conference, pp. 712-713, Jun. 2010.

[6] Atmel, Touch screen liquid crystal display, US 2008/0062148

[7] Synaptics, Capacitive sensing pattern, US 7202859 B1

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저 자 소 개 한 주 동(학생회원)

2002년 경희대학교 전자공학과 학사 졸업.

2004년 경희대학교 전자공학과 석사 졸업.

2006년～2011년 (주)엠디플렉스 연구소 책임연구원 2011년～현재 (주)시노펙스 연구소 수석연구원 2008년～현재 경희대학교 전자공학과 박사과정

<주관심분야 : 임베디드시스템, 제어시스템, 터치시스템, 센서시스템>

문 병 준(정회원)

2010년 경희대학교 전자공학과 박사 졸업

2001년～2010년 만도 중앙연구소 선임연구원

2010년～현재 대덕대학교 자동차학부 교수