KR102629181B1 - 비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재 - Google Patents
비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 두 개의 압력감지재 단위모듈이 상하 대향되도록 배치되며, 상기 압력감지재 단위모듈 중 제1단위모듈은, 기판; 상기 기판상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층; 및 상기 도전층상에 형성되어 감지부로 작용하는 접촉층;을 포함하고, 상기 압력감지재 단위모듈 중 제2단위모듈은, 기판; 및 상기 기판상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층; 을 포함하며, 상기 도전층은 각각 기판상에 나란한 복수의 띠형상으로 구현되고, 상기 도전층은 상하 교차하도록 구성되되, 제1단위모듈 또는 제2단위모듈 중 압자에 의하여 가압되는 기판의 상부에는 탄성변형층이 더 부착되어 상기 압자가 상기 탄성변형층의 상부를 가압할 때, 탄성변형층의 하부가 압력감지부가 위치하지 않는 영역임에도 불구하고 그 영역에 인접한 압력감지부에서 압력이 센싱되는 것을 특징으로 하는 비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재를 제공한다.
Description
본 발명은 비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력감지재에 압력을 가하는 경우, 가압지점이 압력감지재의 압력감지부를 벗어나는 경우라도 압력감지재의 압력감지부에도 압력이 전달되어서 해당 압력감지부를 통하여 압력이 측정되도록 하며, 이를 위하여 압력감지재와 압력수단 사이에 탄성변형층을 마련하여 압력 인가시 탄성변형층의 변형으로 인하여 압력감지부에까지 압력이 전달되며, 따라서 최종적으로 비압력감지 영역에 압력을 가하는 경우에도 궁극적으로 압력의 측정이 이루어지도록 하는 비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재를 제공한다.
압자는 피가압체에 압력을 가하는 개체를 의미한다. 예를 들어 압자를 이용하여 디스플레이를 가압하는 경우에는 디스플레이 표면에 형성된 투명 전극에 오류가 있는지 확인할 수 있다.
압자의 고장여부나 복수로 배열된 압자의 높낮이 균일성 등을 측정하는데 있어서 압력감지재가 사용될 수 있다. 예를 들어 평판형 디스플레이의 편평도를 측정하기 위해서는 평판형 디스플레이의 표면에 일련의 압력감지재 시트를 거치하고, 개별적 압력감지재를 압자로 가압하여 각 압자로부터 측정되는 압력을 측정함으로써 평판형 디스플레이의 편평한 정도를 가늠할 수 있다.
이러한 압력감지재는 압자에 의하여 작용하는 압력을 제어부에 전달하고 이를 제어부에서 연산하여 압력값을 도출함으로써 해당 압력감지재가 초기에 설정된 압력을 나타내는지, 고장은 아닌지 측정할 수 있고, 또한 복수의 압자가 배열된 경우에는 각 압자의 위치가 높낮이 면에서 균일하게 배열되어 있는지도 확인할 수 있다.
그러나, 압자가 압력감지재를 가압할 때, 압력감지재의 압력감지부가 아닌 영역을 가압하는 경우에는 압력의 감지가 제대로 이루어질 수 없다. 따라서 압자를 압력감지부에 정합하여 가압이 이루어져야 하며, 이는 공정의 신속성을 감안하면 큰 불편함을 초래하는 문제점이 존재한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 압력수단에 의하여 압력감지재의 압력감지부 이외의 영역을 가압하는 경우에도 그 영역과 인접한 압력감지부에 압력이 전달되어 압력수단에 의한 압력이 측정될 수 있는 비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 압력감지부 이외의 영역을 가압하는 경우에도 압력의 측정이 가능한 바, 압력감지재를 이용한 압력측정에 대한 신뢰도를 확보하도록 하는 비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 두 개의 압력감지재 단위모듈이 상하 대향되도록 배치되며, 상기 압력감지재 단위모듈 중 제1단위모듈은, 기판; 상기 기판상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층; 및 상기 도전층상에 형성되어 감지부로 작용하는 접촉층;을 포함하고, 상기 압력감지재 단위모듈 중 제2단위모듈은, 기판; 및 상기 기판상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층; 을 포함하며, 상기 도전층은 각각 기판상에 나란한 복수의 띠형상으로 구현되고, 상기 도전층은 상하 교차하도록 구성되되, 제1단위모듈 또는 제2단위모듈 중 압자에 의하여 가압되는 기판의 상부에는 탄성변형층이 더 부착되어 상기 압자가 상기 탄성변형층의 상부를 가압할 때, 탄성변형층의 하부가 압력감지부가 위치하지 않는 영역임에도 불구하고 그 영역에 인접한 압력감지부에서 압력이 센싱되는 것을 특징으로 하는 비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재를 제공한다.
상기 압력감지재가 시트형인 경우, 상기 탄성변형층은 압력감지재의 각 압력감지부에 독립적으로 작용하도록 단일 탄성변형층이 여러 부분으로 구획되거나, 각 탄성변형층이 독립된 형태로 적용되는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 압력수단에 의하여 압력감지부 이외의 영역을 가압하는 경우에도 인접한 압력감지부에 압력이 전달되어 압력이 측정될 수 있는 효과가 기대된다.
또한, 본 발명은 압력감지부 이외의 영역을 가압하는 경우에도 압력의 측정이 가능한 바, 압력감지재를 이용한 압력측정에 대한 신뢰도를 확보하도록 하는 효과가 기대된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층이 결합되지 않은 압력감지재에 대한 분해사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층이 결합된 압력감지재에 대한 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층이 결합되지 않은 압력감지재에 대하여 압력감지부를 표시하기 위한 모식도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층이 결합된 압력감지재에 대하여 압력감지부를 표시하기 위한 모식도, 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층이 결합되지 않은 압력감지재를 압자가 가압하기 전과 가압한 후를 나타내는 단면도 및 탄성변형층이 결합된 압력감지재를 압자가 가압하기 전과 가압한 후를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층이 결합된 압력감지재에 대한 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층이 결합되지 않은 압력감지재에 대하여 압력감지부를 표시하기 위한 모식도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층이 결합된 압력감지재에 대하여 압력감지부를 표시하기 위한 모식도, 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층이 결합되지 않은 압력감지재를 압자가 가압하기 전과 가압한 후를 나타내는 단면도 및 탄성변형층이 결합된 압력감지재를 압자가 가압하기 전과 가압한 후를 나타내는 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층(170)이 결합되지 않은 압력감지재(100)에 대한 분해사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층(170)이 결합된 압력감지재(100)에 대한 분해사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층(170)이 결합되지 않은 압력감지재(100)에 대하여 압력감지부를 표시하기 위한 모식도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층(170)이 결합된 압력감지재(100)에 대하여 압력감지부를 표시하기 위한 모식도, 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 탄성변형층(170)이 결합되지 않은 압력감지재(100)를 압자가 가압하기 전과 가압한 후를 나타내는 단면도 및 탄성변형층(170)이 결합된 압력감지재(100)를 압자가 가압하기 전과 가압한 후를 나타내는 단면도이다.
도시된 바와 같이, 압력감지재(100)는 두 개의 압력감지재(100) 단위모듈이 상하 대향되도록 배치되며, 상기 압력감지재(100) 단위모듈 중 제1단위모듈은, 기판(110, 140); 상기 기판(110, 140)상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층(120. 150); 및 상기 도전층(120. 150)상에 형성되어 감지부로 작용하는 접촉층(130);을 포함하고, 상기 압력감지재(100) 단위모듈 중 제2단위모듈은, 기판(110, 140); 및 상기 기판(110, 140)상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층(120. 150); 을 포함하며, 상기 도전층(120. 150)은 각각 기판(110, 140)상에 나란한 복수의 띠형상으로 구현되고, 상기 도전층(120. 150)은 상하 교차하도록 구성된다. 도전층(120. 150)이 상하 교차하는 부분이 압력감지부가 된다(흑색부분).
도 1의 기판(110, 140) 상부로부터 투영된 상태를 도 2에 나타내었다. 도 2에서와 같이 배열된 금속층의 중첩된 부분이 압력감지부가 된다. 즉, 압자에 의하여 압력이 인가되면 그 하부의 피가압체는 압력이 센싱된다. 본 발명에서는 압자를 이용하여 압력감지부를 가압하면 압력수단에 의하여 작용되는 압력이 압력감지부를 통하여 센싱된다. 상기 압자는 압력수단의 일 예로서, 압력수단이 압자로 한정되는 것은 물론 아니다.
도 3 및 도 4에서는 이러한 압력감지재(100)의 상부에 탄성변형층(170)을 거치한 것을 나타내었다. 탄성변형층(170)을 거치하는 이유는 압력 측정 대상체가 정상상태(오류나 결함이 없는 상태)라고 가정하였을 때, 압력 측정시 압자가 압력감지부가 아닌 곳을 가압하는 경우에도 가압된 영역의 탄성변형층(170) 주변이 변형되면서 압력감지부가 존재하는 영역까지 압력이 미칠 수 있도록 하기 위함이다.
탄성변형층(170)이 압력감지재(100)에 적용되지 않은 경우에는 압력감지부 이외의 부분을 가압하면 압력이 감지될 수 없다.
그러므로, 도 5에서 도시된 바와 같이, 압력감지재(100)의 상부에 탄성변형층(170)을 두면, 탄성변형층(170)에 압력수단에 의하여 가압이 이루어질 때 탄성변형층(170)이 변형하면서 가압지점 보다 더 넓게 압력이 전달되고, 따라서 가압지접 주변에 위치하는 압력감지부에서도 이러한 탄성변형층(170)의 변형에 따른 압력이 감지되며, 탄성변형층(170)의 변형에 따른 압력이 접촉부에도 전달되어 임피던스의 변화가 발생되고, 그에 따라서 압력이 측정될 수 있다.
상기 탄성변형층(170)은 주로 우레탄 등을 재질로 하는 폴리머이며, 탄성한계내에서 탄성변형을 하므로, 압자에 의한 압력이 과도하게 미치지 않는 한, 반복해서 사용될 수 있다.
본 발명의 탄성변형층(170)은 복수의 압력감지부로 구성되는 시트형태의 압력감지재(100) 상부 전체를 덮을 수 있도록 형성될 수도 있고, 도시되지는 않았으나, 상기 압력감지재(100)의 각 압력감지부 각각에 독립적으로 작용되도록 단일의 탄성변형층(170)에서 탄성변형층(170)이 서로 구획되거나(예를 들어 각 압력감지부에 대응되도록 탄성변형층(170)이 형성되도록 하기 위해 단일의 탄성변형층(170)에 커팅에 의하여 형성되는 슬릿(칼집)을 형성하는 방법), 각 독립적으로 마련되는 탄성변형층(170)이 각 압력감지부에 각각 부착되도록 하는 등의 변형예도 가능하다. 탄성변형층(170)이 독립적으로 마련되거나 일정크기로 구획되는 경우에는 압력감지부는 물론 압력감지부 이외의 영역까지 커버되는 크기로 제작되는 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 압력감지재 110, 140 : 기판
120, 150 : 도전층 130 : 접촉층
170 : 탄성변형층
120, 150 : 도전층 130 : 접촉층
170 : 탄성변형층
Claims (2)
- 두 개의 압력감지재 단위모듈이 상하 대향되도록 배치되며,
상기 압력감지재 단위모듈 중 제1 단위모듈은,
제1 기판;
상기 제1 기판 상에 형성되어 전극으로 작용하는 제1 도전층; 및
상기 제1 도전층상에 형성되어 감지부로 작용하는 접촉층;을 포함하고,
상기 압력감지재 단위모듈 중 제2 단위모듈은,
제2 기판; 및
상기 제2 기판 상에 형성되어 전극으로 작용하는 제2 도전층;을 포함하며,
상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 각각은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 상에 각각 나란한 복수의 띠형상으로 구현되고, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층은 서로 상하 교차하도록 구성되어 복수의 압력감지부를 형성하며,
상기 제1 단위모듈 및 상기 제2 단위모듈 중 압자에 의하여 가압되는 특정 단위모듈의 상부에 위치하는 탄성변형층을 더 포함하며,
상기 탄성변형층은 탄성한계 내에서 탄성변형을 하는 폴리머를 포함하며, 상기 특정 단위모듈의 상부에 위치하는 상기 탄성변형층을 상기 압자로 가압했을 때, 상기 압자로 가압한 위치인 상기 탄성변형층 상의 가압 위치의 주변이 변형되면서, 상기 탄성변형층의 제1 면 - 상기 제1 면은 상기 특정 단위모듈로부터 반대쪽 면임 - 에 작용하는 압력의 적용 면적인 제1 면적보다, 상기 탄성변형층의 제2 면 - 상기 제2 면은 상기 특정 단위모듈과 접하는 면임 - 에 작용하는 압력의 적용 면적인 제2 면적이 커지도록 함으로써, 상기 압자의 가압 위치에 대응되는 상기 제2 면 상의 가압 확대 위치에 이웃하는 적어도 하나의 압력감지부에 의해 검출되는 압력의 크기가 커지도록 하는 것을 특징으로 하되,
압력감지재가 시트형인 경우, 상기 탄성변형층은 상기 압력감지재의 상기 압력감지부 각각에 독립적으로 작용하도록 단일 탄성변형층이 여러 부분으로 구획되거나, 상기 탄성변형층 각각이 독립된 형태로 적용되는 것을 특징으로 하는 비압력감지 영역에 대한 가압에도 압력 측정이 가능한 압력감지재. - 삭제
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |