KR20170123961A - Force Touch Glass with Pressure Sensitive Adhesive Film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트폰을 포함하는 모바일 기기의 전면 디스플레이를 보호하는 보호유리에 힘을 가하여 압력을 증가시키면 힘의 세기를 신호로 인식해서 별도의 소프트웨어 동작을 하는 포스(Force) 터치센서에 관한 것으로서 특히 압력센서의 구조와 전극구조와 보호유리에 부착된 구조와 신호전달에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a force touch sensor which performs a separate software operation by sensing a strength of a force as a signal when a pressure is increased by applying a force to a protective glass for protecting a front display of a mobile device including a smart phone The structure of the pressure sensor, the electrode structure, and the structure and signal transmission attached to the protective glass.
본 발명에 관한 포스 터치 센서(Force Touch Sensor)는 모바일 기기 특히 스마트폰의 디스플레이의 전면부를 덮고 있는 보호유리에 힘을 인가하여 누르면 누르는 힘을 센서로 인지하여 데이터로 변환해서 소프트웨어적인 작동을 하게 하는 것이다.The force touch sensor according to the present invention detects the pressing force by pressing the force applied to the protective glass covering the front part of the display of the mobile device, in particular, the smart phone, will be.
2 차원적인 정전방식 터치스크린에 압력에 반응하는 포스터치 센서 기술을 추가함으로서 다양한 화면의 구동이 가능하여졌다.By adding pressure touch sensor technology to a two-dimensional electrostatic touch screen, various screens can be driven.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 포스터치센서 기능을 하는 압력센서의 종류와 이의 배치에 관한 것으로서 포스터치는 상하의 움직임을 감지해야 하기 때문에 통상적으로 전극이 상하로 위치한다.A problem to be solved by the present invention relates to a kind of a pressure sensor functioning as a force touch sensor and its arrangement, and since the poster has to sense the upward and downward movements, the electrode is usually positioned up and down.
따라서 압력센서를 보호유리에 부착을 할 때 전극을 압력센서의 양쪽에서 형성을 하여야 하는 문제가 있다.Therefore, when attaching the pressure sensor to the protective glass, there is a problem that the electrodes must be formed on both sides of the pressure sensor.
특히 포스터치 센서를 별도로 부착하여야 하기 때문에 보호유리를 양면테이프를 이용해서 케이스에 부착하는 구조에서 압력센서를 부착하는 위치가 정밀하지 않다.Especially, since the force touch sensor must be attached separately, the position where the pressure sensor is attached in the structure where the protective glass is attached to the case using double-sided tape is not precise.
따라서 보호유리의 에지부분에 부착시키는 압력 센서의 구조에서는 정밀한 동작이 어렵다.Therefore, a precise operation is difficult in the structure of the pressure sensor which is attached to the edge portion of the protective glass.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 본 발명에서는 압력센서의 보호유리에 접착하는 면에 다수개의 전극을 형성을 하며, 보호유리의 데코레이션 인쇄면에 연결전극을 형성해서 압력센서가 보호유리에 접착되면서 전극이 연결되게 하는 것이다. In order to accomplish the objects of the present invention, according to a preferred embodiment of the present invention, a plurality of electrodes are formed on a surface of a pressure sensor bonded to a protective glass, And the pressure sensor is attached to the protective glass so that the electrode is connected.
또는 보호유리에 데코레이션 필름내지 터치센서필름을 부착할 경우 부착된 필름의 하면에 연결전극을 형성해서 압력센서와 전기적으로 연결하는 방법도 가능하다.Alternatively, when a decorative film or a touch sensor film is attached to the protective glass, a connecting electrode may be formed on the lower surface of the attached film and electrically connected to the pressure sensor.
이러한 보호유리에 다수개의 전극을 형성을 해서 압력센서를 부착하는 구조에 있어서, 별도의 압력센서를 부착하지 않고 본 발명에서는 보호유리를 케이스에 고정시키는 양면 접착제를 압력센서 기능을 하도록 제작하는 것이다.In the structure in which a plurality of electrodes are formed on such a protective glass and a pressure sensor is attached to the protective glass, a double-sided adhesive for fixing the protective glass to the case without attaching a separate pressure sensor is made to function as a pressure sensor.
이렇게 제작함으로서 별도의 압력센서와 양면 접착필름을 사용하지 않고 한 장의 양면 접착필름으로서 부착하는 공정으로 압력센서를 부착한 보호유리의 제조가 가능하다.Thus, it is possible to manufacture a protective glass with a pressure sensor by a process of attaching as a single double-sided adhesive film without using a separate pressure sensor and a double-sided adhesive film.
본 발명에 따른 다수개의 평면 전극에 의한 포스 터치 센서 모듈의 제작은 평면 전극에 의해 제조가 단순하며 유리에 연결전극을 형성함으로서 외부와의 전극연결이 용이하다는 장점이 있다.The fabrication of the force touch sensor module by a plurality of planar electrodes according to the present invention is simple in manufacturing by the use of a flat electrode and has an advantage in that the connection electrode is easily connected to the outside by forming a connection electrode in the glass.
또한 별도의 압력센서와 양면 접착필름을 사용하지 않고 한 장의 양면 접착필름으로서 부착하는 공정으로 압력센서를 부착한 보호유리의 제조가 가능하게 함으로서 제조공정을 단순하게 하며, 동작의 정확성을 높일 수 있다.Further, it is possible to manufacture a protective glass with a pressure sensor by a process of attaching as a single double-sided adhesive film without using a separate pressure sensor and a double-sided adhesive film, thereby simplifying the manufacturing process and improving the accuracy of operation .
도 1 에는 통상적인 스마트폰의 보호유리의 구조가 도시되어 있다.
도 2 에는 일반적으로 보호유리의 테두리에 양면 접착필름을 접착한 구조가 평면도(a)와 단면도(b)로 도시되어 있다.
도 3 에는 기존의 스마트폰의 간략한 전면구조(a)와 단면구조(b)가 도시되어 있다.
도 4 에는 일반적으로 압력센서가 보호유리의 외곽부에 부착이 된 구조의 평면도와 단면도가 도시되어 있다.
도 5 에는 일반적으로 사용이 될 수 있는 압력센서의 구조가 도시되어 있다.
도 6 에는 압력센서의 양면에 전극이 형성된 압력센서를 보호유리에 접착한 구조가 도시되어 있다.
도 7 에는 본 발명에 따른 압력 감지 필름의 구조가 도시되어 있다.
도 8 에는 본 발명에 따른 보호유리에 압력센서의 전극과 연결되는 연결전극이 형성된 구조의 평면도(a)와 단면도(b)가 도시되어 있다.
도 9 에는 본 발명에 따른 보호유리와 압력감지필름의 포스터치 센서로서의 구조를 나타내는 것으로서 접착이 되어야 할 보호유리와 압력감지필름의 전면 구조를 나타내는 것이다.
도 10 에는 본 발명에 따른 포스터치 기능을 하는 보호유리와 케이스의 구조로서 단면구조가 도시되어 있다.
도 11 에는 압력센서 기능의 압력감지필름(701)에 위치한 신호전극(702)이 복수개 위치한 것을 나타내는 도면이다.
도 12 에는 압력 센서 기능의 압력감지필름이 여러개로 분리가 된 구조(701a, 701b, 701c, 701d)가 도시되어 있다.
도 13 에는 다양한 형태의 압력 센서 기능의 압력감지필름의 구조가 가능하다는 일례로서 나타난 도면이다.
도 14 에는 보호유리(101)에 압력 센서 기능의 압력감지필름(701)이 부착이 된 구조에서 외부 전극 접점부(803)가 노출이 된 구조가 도시되어 있다.
도 15 에는 보호유리(101)에 압력 센서 기능의 압력감지필름(701)이 부착이 된 구조에서 FPCB 가 본딩된 구조가 도시되어 있다.Fig. 1 shows the structure of a protective glass of a typical smartphone.
Fig. 2 shows a structure in which a double-sided adhesive film is adhered to the rim of a protective glass in a plan view (a) and a sectional view (b).
FIG. 3 shows a simplified front view (a) and a sectional view (b) of a conventional smartphone.
Fig. 4 shows a plan view and a cross-sectional view of a structure in which a pressure sensor is generally attached to the outer periphery of a protective glass.
Fig. 5 shows the structure of a pressure sensor which can be used in general.
6 shows a structure in which a pressure sensor having electrodes formed on both sides of a pressure sensor is bonded to a protective glass.
7 shows the structure of the pressure-sensitive film according to the present invention.
FIG. 8 is a plan view (a) and a sectional view (b) of a structure in which a connecting electrode connected to an electrode of a pressure sensor is formed on a protective glass according to the present invention.
FIG. 9 shows the structure of the protective glass and the pressure-sensitive film according to the present invention as a force-touch sensor, which shows the front structure of the protective glass and the pressure-sensitive film to be adhered.
FIG. 10 shows a cross-sectional structure of a protective glass and a case having a force-touch function according to the present invention.
11 is a view showing a plurality of
Fig. 12 shows
FIG. 13 is a diagram showing an example in which the structure of the pressure sensing film having various types of pressure sensor functions is possible.
14 shows a structure in which the outer
Fig. 15 shows a structure in which the FPCB is bonded in the structure in which the pressure-
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under the above-mentioned rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.
도 1 에는 통상적인 스마트폰의 보호유리의 구조가 도시되어 있다.Fig. 1 shows the structure of a protective glass of a typical smartphone.
보호유리(101)의 투명한 디스플레이 부(102)를 제외한 외곽에는 일반적으로 인쇄층(103)이 있는 데코레이션부가 형성이 되며 일반적으로는 블랙/화이트 인쇄로 형성이 되지만 인쇄가 된 필름을 부착하기도 한다.In general, the decoration part having the
도 2 에는 일반적으로 보호유리의 테두리에 양면 접착필름을 접착한 구조가 평면도(a)와 단면도(b)로 도시되어 있다.Fig. 2 shows a structure in which a double-sided adhesive film is adhered to the rim of a protective glass in a plan view (a) and a sectional view (b).
보호유리를 스마트폰에 부착하기 위해서 보휴유리의 테두리에 양면접착제를 부착하며, 일면은 보호유리에 부착되며 일면은 케이스에 부착된다.To attach the protective glass to the smartphone, a double-sided adhesive is attached to the edge of the glass, one side is attached to the protective glass and one side is attached to the case.
도면에 도시가 된대로 보호유리(101)의 테두리에 인쇄층(103)이 있으며, 인쇄층위에 다시 양면 접착필름(201)이 부착되어 있다.As shown in the drawing, the
양면 접착 필름은 일반적으로 우레탄이나 PET 등의 필름의 양면에 접착제가 코팅이 되어 있어서 양쪽으로 부착이 가능하게 하는 접착 테이프를 의미한다.The double-sided adhesive film generally means an adhesive tape which is coated with an adhesive on both sides of a film such as urethane or PET, thereby enabling adhesion on both sides.
도 3 에는 기존의 스마트폰의 간략한 전면구조(a)와 단면구조(b)가 도시되어 있다.FIG. 3 shows a simplified front view (a) and a sectional view (b) of a conventional smartphone.
스마트폰의 전면에는 보호유리(101)가 있으며 보호유리의 배면 테두리에는 테코레이션 인쇄층(103)이 형성되며, 인쇄층의 하부에는 양면 접착필름(201)이 부착되어 있으며, 양면접착필름의 일면은 케이스(301)가 부착되며, 케이스의 내부에는 디스플레이(302)와 배터리(303)등이 장착된다.A protective film (101) is provided on the front surface of the smartphone, a decorration printing layer (103) is formed on the rear edge of the protective glass, a double-sided adhesive film (201) A
도 4 에는 일반적으로 압력센서가 보호유리의 외곽부에 부착이 된 구조의 평면도와 단면도가 도시되어 있다.Fig. 4 shows a plan view and a cross-sectional view of a structure in which a pressure sensor is generally attached to the outer periphery of a protective glass.
(a)에는 보호글라스(101)의 인쇄부(103)의 아랫면에 있는 압력센서(401)가 점선으로 도시되어 있다.(a), the
압력센서는 일반적으로 코너에 장착이 되며 구조에 따라서는 변의 부분에 장착될 수도 있다.The pressure sensor is generally mounted on a corner and may be mounted on a side portion, depending on the structure.
(b)에는 보호유리(101)의 하부에 형성이 된 압력센서(401)가 단면도로서 도시되어 있으며, 압력센서는 다시 케이스(302)에 부착이 되어 있다.(b) is a cross-sectional view of the
(c)에는 압력센서를 제외한 부분에는 양면 접착필름(201)으로 보호유리와 케이스가 부착이 된 구조가 도시되어 있다.(c) shows a structure in which a protective glass and a case are attached with a double-sided
압력센서에도 양면 접착제가 형성이 되어 보호유리와 케이스에 접착이 된다.Double-sided adhesive is also formed on the pressure sensor, and it is bonded to the protective glass and case.
도 5 에는 일반적으로 사용이 될 수 있는 압력센서의 구조의 일례가 도시되어 있다.Fig. 5 shows an example of the structure of a pressure sensor which can be generally used.
본 도면에 도시가 된 구조외에 다이아프램 방식, PVDF와 같은 압전 방식등 다양한 방식의 압력센서가 가능하며, 본 발명에서는 용이하게 적용이 가능한 압력에 의해 탄성적으로 부피가 줄어드는 탄성 우레탄이나 탄성 실리콘과 같은 고무(Rubber)특성의 고분자 탄성체 방식으로서 설명되어 있다.In addition to the structure shown in this figure, various types of pressure sensors such as a diaphragm type and a piezoelectric type such as PVDF can be used. In the present invention, elastic urethane or elastic silicone, which is elastically reduced in volume by a pressure that can be easily applied, Is described as a polymer elastomer system of the same rubber properties.
도 (a)에는 일반적인 탄성 고분자에 전도성 분말 내지 유전체 분말이 혼합된 구조가 도시되어 있다.(A) shows a structure in which conductive powder or dielectric powder is mixed with a general elastic polymer.
전도성 분말로서는 카본(Carbon), 실버(Silver)등의 전기전도성 분말을 사용하며 유전체 분말로서는 바륨타이타네이트, TiO2 등의 유전율이 높은 분말을 상대적으로 많이 사용한다.As the conductive powder, electrically conductive powder such as carbon or silver is used, and as the dielectric powder, a relatively high dielectric constant powder such as barium titanate or TiO2 is used.
본 발명에서는 전도성 분말 내지 유전체 분말을 포함해서 전기적 특성을 가지는 분말을 기능성 분말로 통칭하기로 한다.In the present invention, powders having electrical properties including a conductive powder or a dielectric powder are collectively referred to as a functional powder.
도면에 도시된대로 압력센서(401)는 탄성고분자(501)에 다수개의 기능성 분말(502)이 혼합되며, 탄성고분자의 양면에는 실버나 카본잉크 등으로 전극이 형성되는 신호전극(503a, 503b)이 형성되며, 신호전극은 연결전극(504a, 504b)에 의해 압력의 변화값을 측정하는 센서칩(505)에 연결된다.As shown in the figure, the
압력이 인가되지 않은 상태에서는 기능성 분말(502) 간의 간격은 랜덤하게 유지되며, 이에 따른 압력센서는 일정한 저항 내지 정전용량(Capacitance) 값등의 전기적 특정을 가지는 값을 가진다.In a state where the pressure is not applied, the interval between the
도 (b)에서와 같이 외부에서 압력이 인가되면 고분자 탄성체의 부피가 줄어들면서 기능성 분말(502)간의 간격이 줄어들면서 저항이나 정전용량등의 전기적 특성값이 변화가 되며 이 변화값이 센서칩(505)에서 측정이 되면서 압력이 인가된 것을 측정하여 신호로서 활용하게 된다.As shown in FIG. 3B, when the pressure is applied from the outside, the volume of the elastomeric polymer decreases and the distance between the
이러한 구조는 보호유리에 적용할 때 전극의 연결에 문제가 된다.This structure is problematic in the connection of electrodes when applied to protective glass.
도 6 에는 압력센서의 양면에 전극이 형성된 압력센서를 보호유리에 접착한 구조가 도시되어 있다.6 shows a structure in which a pressure sensor having electrodes formed on both sides of a pressure sensor is bonded to a protective glass.
보호유리(101)의 하부의 인쇄층(103)에 압력센서(401)가 장착되며 압력센서의 양면에 신호전극(503a, 503b)이 있는 구조가 되어 연결전극에 연결하여야 한다.A structure in which the
이 구조에서는 압력센서의 양단에 FPCB 등으로 전극을 형성하여야 하며, 두개 이상의 압력센서를 각각 전극을 형성하여야 하기 때문에 연결전극의 형성이 문제가 된다.In this structure, electrodes must be formed at both ends of the pressure sensor by FPCB or the like, and formation of a connection electrode is a problem because two or more pressure sensors are required to form electrodes.
이를 해결하기 위해서 본 발명에서는 보호유리에 복수개의 연결전극을 형성하며, 압력센서의 신호전극을 보호유리에 형성된 연결 전극에 연결이 되게 하는 것이다.In order to solve this problem, in the present invention, a plurality of connecting electrodes are formed on a protective glass, and a signal electrode of the pressure sensor is connected to a connecting electrode formed on a protective glass.
도 7 에는 본 발명에 따른 스마트폰의 전면 글라스의 테두리를 제외한 부분에 부착되는 연결이 된 압력 감지 필름의 구조가 도시되어 있다.FIG. 7 shows a structure of a pressure-sensitive film that is attached to a portion of the smartphone according to the present invention except for the rim of the front glass.
(a)에는 보호유리의 테두리에 부착하는 본 발명에 따른 압력센서 기능을 하는 압력 감지 필름으로서 본 발명의 구조에 따라 일면에 다수개의 평면 전극이 형성이 된 구조의 평면구조가 나타나 있다.(a) shows a planar structure of a structure in which a plurality of planar electrodes are formed on one surface according to the structure of the present invention as a pressure-sensitive film which functions as a pressure sensor according to the present invention attached to the rim of a protective glass.
각각의 코너에 있는 두 개의 전극이 각각 센서로 부터 신호를 전달하는 기능을 하는 전극이 된다.The two electrodes at each corner are electrodes that function to transmit signals from the sensors.
본 발명에 따른 구조로서 압력 감지 필름은 보호유리를 케이스에 접착하기 위한 양면 접착 필름의 구조로서, 일면에 접착제가 형성이 된 베이스 필름의 다른면에는 압력을 감지하는 압력 감지층이 형성되며, 압력 감지층에 다시 접착제가 코팅이 된 구조이다.A pressure-sensitive film as a structure according to the present invention is a structure of a double-sided adhesive film for adhering a protective glass to a case. A pressure-sensitive layer for sensing pressure is formed on the other surface of the base film, The sensing layer is again coated with an adhesive.
또한 압력 감지층 위에 접착제가 코팅이 되어 있는 구조에서 일부분은 접착제가 없고 복수 개의 전극이 형성이 된 구조이다.Also, in the structure in which the adhesive is coated on the pressure sensing layer, a part of the structure has no adhesive and a plurality of electrodes are formed.
압력 감지층의 한면에 압력 감지 필름의 전기적 변화량을 특정하기 위한 인접하게 배치된 두개 이상의 전극 세트가 신호전극으로서 형성되며, 압력 감지층이 압력 센서의 기능을 하는 것이다.Two or more sets of electrodes arranged adjacent to each other for specifying the electrical change amount of the pressure sensitive film on one surface of the pressure sensing layer are formed as signal electrodes and the pressure sensing layer functions as a pressure sensor.
압력 감지층의 전극이 형성되지 않은 부분에는 접착제가 코팅이 된 접착층이 형성된다.An adhesive layer coated with an adhesive is formed at a portion where the electrode of the pressure sensing layer is not formed.
또한 신호 전극은 통상적으로 음극과 양극으로 구성이 되는 전극세트로서, 두 개 이상의 다수개의 전극이 세트로서 압력 감지 필름의 동일한 한 면에 형성이 되며, 세트 전극이 또한 압력 감지 필름의 한 면에 다수개 형성이 된다.Further, the signal electrode is usually an electrode set composed of a cathode and an anode, wherein two or more electrodes are formed on the same side of the pressure-sensitive film as a set, and a set electrode is also formed on one side of the pressure- .
압력 감지층이라고 함은 본 구조에서는 베이스필름에 코팅이 되어 있으면서 외부에서 압력이 인가되면 부피가 변화는 등의 변화가 있으며, 또한 부피 변화 등에 의한 전기 저항값 내지 정전 용량값 등의 전기적 측정값이 변화하는 것을 의미한다.The pressure-sensitive layer means that the base film is coated on the base film, and when the pressure is applied from the outside, there is a change in volume, etc. Also, electrical measurement values such as electrical resistance value and capacitance value due to volume change and the like It means to change.
압력 감지층의 형성은 실리콘(Silicone) 고무나 우레탄(Urethane) 소재에 기능성 분말을 혼합을 해서 실리콘 고무나 우레탄 고무가 압력을 인가하면 부피가 줄어들면서 기능성 소재간의 간격이 줄어들면서 전기적 저항값이거나 정전용량 값이 변화하는 것을 측정하는 것이다.The pressure sensitive layer is formed by mixing functional powder with silicone rubber or urethane material and when the pressure is applied by silicone rubber or urethane rubber, the space between functional materials is reduced, And the change in the capacitance value is measured.
특히 실리콘고무나 우레탄 고무를 발포시킬 수 있는 발포 실리콘이거나 발포 우레탄을 사용할 수 있다.Particularly, foamed silicone or foaming urethane which can foam silicone rubber or urethane rubber can be used.
압력 감지층의 형성은 베이스 필름위에 전기전도성 분말이거나 유전체 분말을 포함하는 기능성 분말이 혼합이 된 액상의 실리콘 고무나 우레탄 고무를 포함하는 탄성 고분자 소재를 혼합해서 실크스크린 인쇄 등의 공법으로 코팅을 한 다음 고온에서 건조시키는 방법을 사용하거나 상기 소재로서 압력 감지 필름을 미리 만들어서 베이스 필름에 부착시켜서 압력감지층을 형성할 수도 있다.The pressure-sensitive layer is formed by mixing a liquid silicone rubber or an elastic polymer material containing urethane rubber mixed with a functional powder including a dielectric powder on a base film by a method such as silk screen printing The pressure sensitive layer may be formed by using a method of drying at the next high temperature or by preliminarily forming a pressure sensitive film as the material and attaching the pressure sensitive film to the base film.
본 발명에 따른 PET 이거나 우레탄 소재를 포함하는 소재의 베이스필름위에 압력감지층이 형성되며, 압력감지층의 상부에 신호를 감지하는 두개이상의 복수개의 신호 감지 전극 세트가 두개 이상 복수개 형성되는 것을 의미한다.Means that a pressure sensing layer is formed on a base film of a PET material or a material including a urethane material and a plurality of at least two signal sensing electrode sets for sensing a signal are formed on the pressure sensing layer .
신호 감지 전극 세트가 복수개 형성되는 것은 도면의 (a)에 표시된 것과 같이 전극세트(702a, 702b)가 각 코너에 형성된 것과 같은 복수개의 세트를 의미한다.The plurality of sets of signal sensing electrodes are defined as a plurality of sets such that the electrode sets 702a and 702b are formed at respective corners as shown in FIG.
본 발명에서는 이러한 압력에 따른 전기적 측정값이 변화되는 압력 감지 필름을 압력 센서로서 지칭하며, 포스터치기능의 압력을 측정하는 기능을 가지는 것이다.In the present invention, the pressure sensing film in which the electrical measurement value according to the pressure is changed is referred to as a pressure sensor, and has a function of measuring the pressure of the force touch function.
또 한 압력 감지 필름에 형성되는 접착제는 신호전극을 제외한 부분에 형성되며, 도면에 나타난대로 압력 감지 필름이 있어서 압력센서 기능을 하는 압력감지 필름(701)의 가운데의 디스플레이 부는 비어 있으며, 테두리 부만 있으며, 각 코너에는 두개 이상의 복수개의 평면상에 배열이 된 신호 전극(702a, 702b)이 있으며 이 전극은 압력센서의 압력에 따른 전기적 신호의 변화 신호를 전달하는 기능을 한다.In addition, the adhesive formed on the pressure sensitive film is formed in a portion except for the signal electrode. As shown in the drawing, the pressure
또한 압력 감지 필름의 양면에는 신호전극 부를 제외하고 전기적으로 절연이 되는 양면 접착제가 코팅이 된 양면 접착층이 형성된다.On both sides of the pressure-sensitive film, a double-sided adhesive layer having a double-sided adhesive coated thereon except for the signal electrode portion is formed.
신호전극의 위치는 각 코너에 위치할 수도 있고 변에 위치할 수도 있다.The position of the signal electrode may be located at each corner or at the side.
본 도면에는 신호전극의 쌍이 각 코너에 위치한 것으로 도시되어 있지만, 측정치에 따라 다른 위치에 있을 수 있으며, 또한 네개의 쌍 으로만이 아니라 두 개의 쌍 이상의 임의의 갯수로 형성할 수 있다.Although the pair of signal electrodes are shown at each corner in this figure, they may be located at different positions depending on the measured value, and may be formed not only in four pairs but also in any number of two or more pairs.
(b)에는 신호전극이 있는 부분의 압력센서 기능의 테두리 부만 있는 압력감지필름과 접착제층과 신호전극과 접착층이 형성이 된 구조의 단면도를 나타낸다.(b) shows a cross-sectional view of a pressure sensing film having only a rim portion of a pressure sensor function in a portion where a signal electrode is present, and a structure in which an adhesive layer, a signal electrode and an adhesive layer are formed.
베이스필름(705)에는 압력감지층(704)으로서 탄성고분자(501)에 다수개의 기능성 분말(502)이 혼합된 압력 감지층이 형성되며, 압력 감지층 위에는 실버나 카본잉크 등으로 전극이 형성되는 평면상에 형성이 된 복수개의 신호전극 (702a, 702b)이 형성되며, 또 한 신호전극이 없는 부분은 접착제층(703a, 703b)이 압력감지필름의 양쪽 면으로 형성이 된 압력센서 기능의 양면 접착층이 형성이 된 압력 감지 필름(701)의 구조가 된다.The
(c)에는 신호전극이 없는 부분의 단면도로서, 베이스필름(705)에는 압력감지층(704)으로서 탄성고분자(501)에 다수개의 기능성 분말(502)이 혼합된 압력 감지층이 형성되며, 접착제층(703a, 703b)이 압력감지필름의 양쪽 면으로 형성이 된 압력센서 기능의 양면 접착층이 형성이 된 압력 감지 필름(701)의 구조가 된다.(c) is a cross-sectional view of a portion without a signal electrode. In the
도 8 에는 본 발명에 따른 보호유리에 양면접착필름의 기능을 하는 압력 감지 필름인 압력센서의 전극과 연결되는 연결전극이 형성된 구조의 평면도(a)와 단면도(b)가 도시되어 있다.FIG. 8 is a plan view (a) and a sectional view (b) of a structure in which a connection electrode connected to an electrode of a pressure sensor, which is a pressure sensing film functioning as a double-sided adhesive film, is formed on a protective glass according to the present invention.
도면에 도시된대로 보호유리(101)에는 인쇄층(103)이 있으며, 인쇄층에 다시 전기전도성의 연결전극(802a, 802b)이 형성되며 연결전극과 압력센서의 전극을 접촉하기 위한 접점전극부(801a,801b)가 연결전극의 일단에 형성된다.As shown in the drawing, the
연결전극과 접점전극부의 형성 방법은 실버분말(Silver Powder)잉크나 카본잉크등으로 실크스크린 공법으로 형성하거나 진공 코팅법으로 형성하거나 FPCB 부착방법등 다양한 공정에 의해 형성이 가능하다.The connection electrode and the contact electrode portion may be formed by various processes such as a silver powder ink or a carbon ink, a silk screen method, a vacuum coating method, or an FPCB method.
통상적으로 압력센서의 크기는 수 미리미터 정도이며, 연결전극의 선폭은 수십마이크로미터에서 수백마이크로미터 정도이다.Typically, the size of the pressure sensor is several millimeters, and the line width of the connecting electrode is several tens of micrometers to several hundreds of micrometers.
또한 연결전극의 다른 쪽 끝에는 FPCB 등 외부 센서와 연결을 하기 위한 외부 전극 접점부(803)이 형성된다.Also, at the other end of the connection electrode, an external
도 9 에는 본 발명에 따른 보호유리와 압력감지필름의 포스터치 센서로서의 구조를 나타내는 것으로서 접착이 되어야 할 보호유리와 양면 접착 필름의 전면 구조를 나타내는 것이다.FIG. 9 shows the structure of the protective glass and pressure-sensitive film according to the present invention as a force-touch sensor, which shows a front structure of a protective glass and a double-sided adhesive film to be adhered.
(a) 는 본 발명에 따른 전극이 형성이 된 보호유리(101)로서 압력센서의 전극을 접촉하기 위한 접점전극부(801a, 801b)가 형성되어 있으며, 전기전도성의 연결전극(802a, 802b)과 연결되어 있다.(a) is a
(b)는 압력센서 기능의 양먼 접착층이 형성된 압력 감지 필름(701)으로서 각 코너에는 두개 이상의 복수개의 평면상에 배열이 된 신호 전극(702a, 702b)이 있으며 이 전극은 압력센서의 압력에 따른 전기적 신호의 변화 신호를 전달하는 기능으로서 보호유리의 접점전극부(801a, 801b)와 대응되게 접착되어 전기적으로 연결된다.(b) is a pressure
도 10 에는 본 발명에 따른 포스터치 기능을 하는 보호유리와 케이스의 구조로서 단면구조가 도시되어 있다.FIG. 10 shows a cross-sectional structure of a protective glass and a case having a force-touch function according to the present invention.
도면에 도시가 된대로 보호유리(101)의 하부에 인쇄층(103)이 있으며, 인쇄층에는 접점전극(801a, 801b)이 형성되어 있으며, 접점전극은 압력 감지 필름의 양면에 접착제 층이 형성된 압력센서 기능의 양면접착필름의 신호전극(702a, 702b)과 전기전도성 접착제로 접착되어 전기적으로 연결이 되며, 신호전극외의 압력센서 기능의 양면 접착필름의 한면의 접착층(703a)에 의해 보호유리와 접착이 되며, 반대면의 접착층(703b)에 의해 케이스(1001)와 접착이 되는 구조이다.As shown in the figure, the
이러한 구조에 의해서 양면 접착 필름에 압력센서 기능을 넣어서 사용할 수 있다.With this structure, the double-sided adhesive film can be used with a pressure sensor function.
도 11 에는 압력 감지 필름의 양면에 접착제 층이 형성된 압력센서 기능의 압력 감지 필름(701)에 위치한 신호전극(702)이 복수개 위치한 것을 나타내는 도면이다.11 is a view showing a plurality of
본 도면에는 각 코너에 한 쌍으로 된 신호전극이 도시된 것이지만, 스마트폰의 구조나 압력센서의 기능에 따라서 여러위치에 전극의 형성이 가능하며, 또한 본 도면에서는 네개의 신호전극이 도시되었지만, 두개 이상으로 다양한 신호전극의 제조가 가능하다.Although the signal electrodes are shown as being paired at each corner in the figure, it is possible to form electrodes at various positions according to the structure of the smart phone or the function of the pressure sensor. In this figure, four signal electrodes are shown, It is possible to manufacture two or more signal electrodes.
도 12 에는 압력 센서 기능의 압력 감지 필름이 여러개로 분리가 된 구조(701a, 701b, 701c, 701d)가 도시되어 있다.Fig. 12 shows
이렇게 분리가 되어 있더라도 보호유리에 형성이 된 접점전극에 신호전극은 전기적으로 연결이 되며, 보호유리의 연결전극으로 신호가 통하기 때문에 양면 접착필름이 임의로 분리되어 있어도 압력센서를 전기적으로 연결해서 동작시킬 수 있다.Even if this separation is made, the signal electrode is electrically connected to the contact electrode formed on the protective glass, and since the signal is transmitted to the connection electrode of the protective glass, the pressure sensor is electrically connected and operated even if the double- .
도 13 에는 다양한 형태의 압력 센서 기능의 압력감지필름의 구조가 가능하다는 일례로서 나타난 도면이다.FIG. 13 is a diagram showing an example in which the structure of the pressure sensing film having various types of pressure sensor functions is possible.
압력감지 필름(701)의 구조가 신호전극의 위치에 따라 부분적으로 면적이 넓어지거나 좁혀질 수 있다.The structure of the
도 14 에는 보호유리(101)에 압력 센서 기능의 압력감지필름(701)이 부착이 된 구조에서 외부 전극 접점부(803)가 노출이 된 구조가 도시되어 있다.14 shows a structure in which the outer
노출이 된 외부 전극 접점부(803)를 통해서 ACF 본딩 등으로 FPCB가 부착이 되며 이에 따라 외부의 압력 측정 반도체 센서칩과 전기적으로 연결이 가능하다.The FPCB is attached by the ACF bonding or the like through the exposed external
도 15 에는 보호유리(101)에 압력 센서 기능의 압력감지필름(701)이 부착이 된 구조에서 FPCB 가 본딩된 구조가 도시되어 있다.Fig. 15 shows a structure in which the FPCB is bonded in the structure in which the pressure-
이렇게 본딩이 된 FPCB 를 통해서 외부의 센서칩과 연결이 되며 압력센서의 압력에 따른 전기량의 변화가 측정된다.Through this bonded FPCB, the sensor chip is connected to the external sensor chip, and the change of the electricity quantity according to the pressure of the pressure sensor is measured.
본 발명에 따른 보호유리와 압력센서의 구조는 스마트폰의 유리 뿐만이 아니라 일반적인 기판과 압력센서의 구조에서 적용이 가능하며, 이를 통해서 포스터치(Force Touch) 뿐만이 아니라 압력을 인가해서 위치를 감지하는 압력 터치센서에도 적용이 가능하다.The structure of the protective glass and the pressure sensor according to the present invention can be applied not only to the glass of a smartphone but also to a structure of a general substrate and a pressure sensor. Through this, not only a force touch but also a pressure It is also applicable to touch sensor.
따라서 보호 유리로 설명을 하였지만 플라스틱을 포함하는 스마트폰과 태블릿 등의 모바일 기기의 보호 기판에 모두 적용이 가능하다.Therefore, although it is described as a protective glass, it can be applied to a protective substrate of a mobile device such as a smart phone and a tablet including a plastic.
또한 압력센서를 위해 보호유리에 형성하는 전극은 보호유리에 직접 형성할 수도 있고, 터치스크린이나 비산방지필름에 형성해서 압력센서와 전기적으로 접착할 수 도 있다.Further, the electrodes formed on the protective glass for the pressure sensor may be formed directly on the protective glass, or may be formed on the touch screen or the anti-scattering film and electrically bonded to the pressure sensor.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that
보호유리(101) 디스플레이 부(102)
인쇄층(103) 양면 접착필름(201)
케이스(301) 디스플레이(302)
배터리(303) 압력센서(401)
탄성고분자(501) 기능성 분말(502)
신호전극(503a, 503b) 연결전극(504a, 504b)
센서칩(505) 압력감지필름(701)
평면상에 형성이 된 복수개의 신호 전극(702a, 702b)
접착제층(703a, 703b) 압력감지층(704)
베이스필름(705) 전기전도성의 연결전극(802a, 802b)
접점전극부(801a,801b) 외부 전극 접점부(803)
케이스(1001) FPCB(1501) The protective glass (101)
Printed
Batteries (303) Pressure sensors (401)
Elastomeric polymer (501) Functional powder (502)
The
The
A plurality of
The
Case (1001) FPCB (1501)
Claims (10)
압력 감지 필름의 구조가 압력을 감지하는 압력 감지층이 형성이 되는 구조로서,
베이스필름에는 압력감지층으로서 탄성고분자에 다수개의 기능성 분말이 혼합된 압력 감지층이 형성되며, 압력 감지층 위에는 실버나 카본잉크 등으로 전극이 형성되는 평면상에 형성이 된 복수개의 신호전극이 형성되며,
신호전극이 없는 부분은 접착제층이 압력감지필름의 양쪽 면으로 양면 접착층이 형성이 된 것으로서
테두리 부분이 전체적으로 연결이 되며,
가운데 부분은 디스플레이부로서 비어있는 것을 특징으로 하는 압력 감지 필름. A pressure-sensitive film attached to a lower portion of a protective substrate of a mobile device including a smartphone,
The structure of the pressure sensing film is a structure in which a pressure sensing layer for sensing pressure is formed,
A plurality of signal electrodes formed on a plane where electrodes are formed by silver or carbon ink or the like are formed on the pressure sensing layer are formed on the base film by forming a pressure sensing layer in which a plurality of functional powers are mixed with an elastic polymer as a pressure sensing layer And,
The portion where the signal electrode is not provided is that the adhesive layer is formed on both sides of the pressure-sensitive film and the double-sided adhesive layer is formed
The border is entirely connected,
And the middle portion is empty as a display portion.
압력 감지 필름과 압력 감지 필름의 양면에 접착제가 형성이 되는 구조로서,
압력 감지 필름의 한면에 형성된 압력 감지 층의 전기적 변화량을 특정하기 위한 인접하게 배치된 두개 이상의 전극 세트가 신호전극으로서 형성되며,
전극 세트가 압력 감지 필름의 동일한 한 면에 두 개 이상 다수개 형성이 되며,
압력 감지 필름에 형성되는 접착제는 신호전극을 제외한 부분에 형성되며,
보호 기판의 압력 감지 필름의 신호전극이 접촉되는 부분에 압력 감지 필름의 한면에 형성이 된 두 개 이상의 복수개의 전극에 대응하는 접점 전극이 형성되어 있으며,
압력 감지 필름의 복수개의 신호전극과 보호 기판의 대응되는 복수개의 접점점극은 대응되는 전극끼리 전기 전도성 접착제로 접착이 되며,
신호전극을 제외한 부분은 전기절연성인 접착제로 보호 기판과 접착이 되며,
보호기판에 형성이 된 접점전극은 보호기판에 같이 형성이 된 연결 전극을 통해서 FPCB 연결 전극으로 전기적으로 연결이 되게 보호기판에 접점전극과 연결전극과 FPCB 연결 전극이 형성이 된 것을 특징으로 하는 양면에 접착층이 있는 압력 감지 필름이 부착된 모바일 기기용 보호기판. The method according to claim 1,
A structure in which an adhesive is formed on both sides of a pressure-sensitive film and a pressure-sensitive film,
A set of two or more adjacent electrodes arranged to specify an electrical change amount of the pressure sensing layer formed on one side of the pressure sensing film is formed as a signal electrode,
Two or more electrode sets are formed on the same side of the pressure-sensitive film,
The adhesive formed on the pressure-sensitive film is formed on a portion excluding the signal electrode,
A contact electrode corresponding to two or more electrodes formed on one surface of the pressure sensing film is formed at a portion where the signal electrode of the pressure sensing film of the protective substrate is in contact,
The plurality of signal electrodes of the pressure sensing film and the corresponding plurality of contact point gaps of the protective substrate are adhered to each other by the electrically conductive adhesive,
The portion excluding the signal electrode is adhered to the protective substrate with an electrically insulating adhesive,
Wherein the contact electrodes formed on the protective substrate are electrically connected to the FPCB connection electrodes through the connection electrodes formed on the protective substrate so that the contact electrodes, the connection electrodes, and the FPCB connection electrodes are formed on the protection substrate. A protective substrate for a mobile device having a pressure sensitive film with an adhesive layer attached thereto.
보호 기판에 부착되는 압력 감지 필름의 압력감지층의 압력을 측정하는 복수개의 신호전극의 세트가 두 세트 이상 형성이 된 것을 특징으로 하는 압력센서는 두 개 이상인 것을 특징으로 하는 양면에 접착층이 있는 압력 감지 필름이 부착된 모바일 기기용 보호기판. The method of claim 2,
Characterized in that at least two sets of a plurality of sets of signal electrodes for measuring the pressure of the pressure sensing layer of the pressure sensitive film adhered to the protective substrate are formed, characterized in that there are two or more sets of pressure sensors Protective board for mobile devices with sensing film attached.
양면 접착 필름의 압력 감지층의 압력 센서 구조는 발포 실리콘 내지 발포 우레탄 내지 실리콘 고무(Silicone Rubber)를 포함하는 압력을 인가하면 부피가 줄어드는 고분자 탄성체에 전기전도성 분말 내지 유전체 분말을 혼합한 것을 특징으로 하는 양면에 접착층이 있는 압력 감지 필름이 부착된 모바일 기기용 보호기판. In claim 2,
The pressure sensor structure of the pressure sensitive layer of the double-sided adhesive film is characterized in that an electroconductive powder or a dielectric powder is mixed with a polymeric elastomer whose volume is reduced when a pressure including a foamed silicone, a foamed urethane or a silicone rubber is applied. Protective board for mobile devices with pressure sensitive film with adhesive layer on both sides.
보호 기판은 스마트폰 내지 태블릿의 전면에 부착되는 보호 유리인 것을 특징으로 하는 양면에 접착층이 있는 압력 감지 필름이 부착된 모바일 기기용 보호기판.The method of claim 2,
Wherein the protective substrate is a protective glass attached to a front surface of a smartphone or a tablet.
보호 기판에 부착되는 압력센서 기능을 하는 양면에 접착층이 형성이 된 압력 감지 필름에 있어서,
보호 기판의 하부에 인쇄층을 형성하며,
인쇄층의 하부에 접점전극과 연결전극과 FPCB 접점전극을 형성하며,
인쇄층의 하부에 형성된 접점전극에 압력 감지 필름의 압력 센서 기능의 신호전극을 전기전도성 접착제로 접착하는 것을 특징으로 하는 양면에 접착층이 있는 압력 감지 필름이 부착된 모바일 기기용 보호기판.
The double-sided adhesive film according to claim 2, wherein the pressure-sensitive film is attached to a protective substrate,
A pressure-sensitive film having an adhesive layer formed on both sides of a pressure-sensitive sensor attached to a protective substrate,
A printing layer is formed on a lower portion of the protective substrate,
A contact electrode, a connection electrode and an FPCB contact electrode are formed on the lower portion of the print layer,
And a signal electrode functioning as a pressure sensor of a pressure sensitive film is adhered to a contact electrode formed on a lower portion of the print layer with an electrically conductive adhesive.
보호 기판의 하부에 비산방지 필름 내지 터치스크린을 부착하며,
비산방지 필름 내지 터치스크린의 하부에 접점전극과 연결전극과 FPCB 접점전극을 형성하며,
비산방지 필름 내지 터치스크린의 하부에 형성된 접점전극에 압력감지필름의 신호전극을 전기전도성 접착제로 접착하는 것을 특징으로 하는 양면에 접착층이 있는 압력 감지 필름이 부착된 모바일 기기용 보호기판.The method of claim 2,
A scattering prevention film or a touch screen is attached to a lower portion of the protective substrate,
A contact electrode, a connecting electrode, and an FPCB contact electrode are formed on a lower portion of the shrinkage preventing film or the touch screen,
Wherein the signal electrode of the pressure sensing film is adhered to the contact electrode formed on the lower part of the touch panel by using an electrically conductive adhesive.
압력감지필름에 형성되는 두개 이상의 전극이 압력감지필름의 한 면에 신호전극으로서 형성이 되는 것과,
보호 기판의 압력감지필름이 부착되는 부분에 압력감지필름의 한면에 형성이 된 두 개 이상의 복수개의 전극에 대응하는 접점 전극이 형성되어 있으며,
압력감지필름의 복수개의 신호전극과 보호 기판의 대응되는 복수개의 접점점극은 대응되는 전극끼리 전기 전도성 접착제로 접착이 되며,
보호기판에 형성이 된 접점전극은 보호기판에 같이 형성이 된 연결 전극을 통해서 FPCB 연결 전극으로 전기적으로 연결이 되게 보호기판에 접점전극과 연결전극과 FPCB 연결 전극이 형성이 된 구조에서,
보호기판에 형성이 된 FPCB 연결 전극에 전기적으로 연결이 되게 FPCB 를 연결하며,
FPCB는 압력의 변환치를 측정하는 센서칩과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 양면에 접착층이 있는 압력 감지 필름이 부착된 모바일 기기용 보호기판.The method of claim 2,
Two or more electrodes formed on the pressure-sensitive film are formed as signal electrodes on one side of the pressure-sensitive film,
A contact electrode corresponding to two or more electrodes formed on one side of the pressure sensing film is formed on a portion of the protective substrate to which the pressure sensing film is attached,
The plurality of signal electrodes of the pressure sensing film and the corresponding plurality of contact point gaps of the protective substrate are adhered to each other by the electrically conductive adhesive,
The contact electrodes formed on the protection substrate are electrically connected to the FPCB connection electrodes through the connection electrodes formed on the protection substrate. In the structure in which the contact electrodes, the connection electrodes and the FPCB connection electrodes are formed on the protection substrate,
An FPCB is electrically connected to the FPCB connection electrode formed on the protective substrate,
Wherein the FPCB is electrically connected to a sensor chip for measuring a converted value of the pressure.
압력 감지 필름의 구조가 압력을 감지하는 압력 감지층이 형성이 되는 구조로서,
베이스필름에는 압력감지층으로서 탄성고분자에 다수개의 기능성 분말이 혼합된 압력 감지층이 형성되며, 압력 감지층 위에는 실버나 카본잉크 등으로 전극이 형성되는 평면상에 형성이 된 복수개의 신호전극이 형성되며,
신호전극이 없는 부분은 접착제층이 압력감지필름의 양쪽 면으로 양면 접착층이 형성이 된 것을 특징으로 하는 압력 감지 필름.A pressure-sensitive film attached to a lower portion of a protective substrate of a mobile device including a smartphone,
The structure of the pressure sensing film is a structure in which a pressure sensing layer for sensing pressure is formed,
A plurality of signal electrodes formed on a plane where electrodes are formed by silver or carbon ink or the like are formed on the pressure sensing layer. And,
Wherein the adhesive layer has a double-sided adhesive layer formed on both sides of the pressure-sensitive film.
양면 접착 필름의 구성이 압력을 인가하면 부피가 변화되면서 전기적 측정값이 변화되는 압력 감지 층이 베이스필름위에 형성된 것과,
압력 감지 필름의 압력감지층에 형성되는 복수개의 전기 전극과,
압력 감지 필름의 전기 전극이 형성이 되지 않은 면에는 접착제층이 형성이 된 구조인 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 보호기판과 케이스를 부착하는 양면 접착 필름.A double-sided adhesive film for bonding a protective substrate of a mobile device including a smart phone to a case,
The structure of the double-sided adhesive film is such that when the pressure is applied, the pressure sensing layer whose volume is changed and the electrical measurement value is changed is formed on the base film,
A plurality of electric electrodes formed on the pressure sensing layer of the pressure sensing film;
Wherein the pressure sensitive film has a structure in which an adhesive layer is formed on a surface of the pressure sensitive film on which the electric electrode is not formed.
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|---|---|---|---|---|
| KR20200057504A (en) * | 2018-11-16 | 2020-05-26 | 한국과학기술원 | Touch input apparatus and method for manufacturing the touch input apparatus |
| KR20200064637A (en) * | 2018-11-29 | 2020-06-08 | 한국과학기술원 | Touch input apparatus, grating substrate for the touch input apparatus, and grating substrate manufacturing method for the touch input apparatus |
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2016
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