WO2017061749A1 - 터치 압력 감지 장치 - Google Patents

터치 압력 감지 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2017061749A1
WO2017061749A1 PCT/KR2016/011088 KR2016011088W WO2017061749A1 WO 2017061749 A1 WO2017061749 A1 WO 2017061749A1 KR 2016011088 W KR2016011088 W KR 2016011088W WO 2017061749 A1 WO2017061749 A1 WO 2017061749A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
touch pressure
electrode
touch
membrane member
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/011088
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
여인태
진병수
서인용
단성백
Original Assignee
주식회사 아모그린텍
주식회사 아모센스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아모그린텍, 주식회사 아모센스 filed Critical 주식회사 아모그린텍
Priority to CN201680071265.8A priority Critical patent/CN108369464B/zh
Priority to US15/766,282 priority patent/US10684719B2/en
Publication of WO2017061749A1 publication Critical patent/WO2017061749A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/046—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/06—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/082—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising vinyl resins; comprising acrylic resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/042—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/045—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/08—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/10—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/14—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising synthetic rubber copolymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/281—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/283—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysiloxanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/286—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysulphones; polysulfides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/302—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising aromatic vinyl (co)polymers, e.g. styrenic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B32B27/365—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B32B3/08—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024—Woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/245—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/32—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed at least two layers being foamed and next to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/022—Mechanical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1637—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing
    • G06F1/1643—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing the display being associated to a digitizer, e.g. laptops that can be used as penpads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0447—Position sensing using the local deformation of sensor cells
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/04—4 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/05—5 or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/02—Coating on the layer surface on fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B32B2255/205—Metallic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/26—Polymeric coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0223—Vinyl resin fibres
    • B32B2262/023—Aromatic vinyl resin, e.g. styrenic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0223—Vinyl resin fibres
    • B32B2262/0238—Vinyl halide, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0246—Acrylic resin fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/105—Metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/12—Mixture of at least two particles made of different materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/12—Gel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/202—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412—Transparent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/51—Elastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/546—Flexural strength; Flexion stiffness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/584—Scratch resistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Definitions

  • the present invention relates to a touch pressure sensing device. Specifically, the touch pressure applied by the user is measured or sensed by detecting a difference in capacitance value by using deformation or recovery of the nanomembrane member according to the touch pressure of the user.
  • the present invention relates to a touch pressure sensing device.
  • a touch screen panel is manufactured by bonding a touch sensor having a transparent electrode to a transparent film to a cover glass.
  • the touch screen panel senses a touch on the screen by a capacitive method using a touch sensor.
  • the touch screen panel detects two-dimensional sensing using a touch sensor, that is, detecting a touch on the plane of the screen and only a position on the detected plane.
  • a touch pressure sensor for a touch screen panel such as US Pat. No. 7,595,788, has been proposed to sense and execute touch programs to classify programs or applications installed according to the touch pressure. .
  • the conventional touch pressure sensor for a touch screen panel has a problem in that it is difficult to accurately detect a difference in touch pressure and it is difficult to subdivide the touch pressure detected.
  • An object of the present invention is to provide a touch pressure sensing device for accurately measuring or sensing a touch pressure applied by a user by detecting a difference in capacitance value by using deformation or recovery of a nanomembrane member according to a touch pressure of a user. To provide.
  • Another object of the present invention is to provide a touch pressure sensing device having a thin and uniform thickness and excellent elastic resilience by using a nanomembrane member.
  • the present invention provides a touch pressure sensing device that is the same as in the case of measuring the capacitance value without the gap forming member even if the thickness is increased by adding the gap forming member.
  • the present invention is to provide a touch pressure sensing device that can prevent the overall alignment or deformation of the stacked state by forming a passage through which air in the nano-membrane member can enter and exit.
  • the first substrate formed with a first electrode portion; A second substrate having a second electrode portion formed thereon; And a porous membrane member positioned between the first substrate and the second substrate and deformed or recovered depending on the touch pressure applied to the first substrate.
  • the membrane member may be a nano-membrane in the form of a web.
  • the present invention may further include a gap forming member positioned between the membrane member and the second substrate and forming a gap between the membrane member and the second substrate.
  • the thickness of the gap forming member may be thicker than the thickness of the membrane member.
  • the rigidity of the gap forming member may be greater than the rigidity of the membrane member.
  • the gap forming member may be a conductive nonwoven fabric in which a metal is plated on a non-conductive nonwoven fabric.
  • the outer support member disposed to surround the outer side of the membrane member and the gap forming member may further include.
  • the present invention may further include a first adhesive layer for adhering the first substrate and the membrane member, wherein the first electrode part may include a plurality of sensing electrodes, and the sensing electrode may include the membrane member. It may be configured to be in direct contact with.
  • the first adhesive layer may have an opening formed at a position corresponding to the sensing electrode.
  • the first substrate may be formed with one or more substrate through holes connected to the opening.
  • the bottom support member laminated on the lower portion of the second substrate may further include.
  • the second electrode portion may be formed on a surface of the second substrate facing the first substrate.
  • the second adhesive layer for bonding between the membrane member and the gap forming member; And a third adhesive layer for bonding between the gap forming member and the second substrate and between the outer support member and the second substrate.
  • a touch pressure sensing unit may further include.
  • the first substrate formed with a first electrode portion; A second substrate having a second electrode portion formed thereon; A porous membrane member positioned between the first substrate and the second substrate and deformed or recovered depending on the touch pressure applied to the first substrate; And a first electrode part and a second electrode in addition to sensing of a touch pressure according to a change in capacitance value between the first electrode part and the second electrode part according to a touch pressure distributed inside the membrane member and applied to the first substrate. It may include; conductive powder for the additional mode implementation by the electrical short of the electrode portion.
  • the nanomembrane member by using the nanomembrane member, a device having a thin and uniform thickness and excellent in elastic restoring force can be manufactured.
  • the present invention can maintain the performance of detecting touch pressure in the same manner as in the case of measuring the capacitance value without the gap forming member.
  • the present invention can form a passage through which the air inside the nanomembrane member can enter and exit by forming openings in the substrate through-hole and the first adhesive layer in the first substrate, so that the overall alignment even if repeated touch pressure is applied. Alternatively, deformation of the laminated state can be prevented.
  • the present invention may not only reinforce the elastic support force of the nanomembrane member by adding the gap forming member, but also maintain the flatness of the lower side of the nanomembrane member uniformly.
  • the nano-membrane member includes the conductive powder, it is possible to set the most sure and clear step of the touch pressure by using the electrical short generated when shrinking above a certain limit.
  • the present invention has the effect of improving the commercialization of the touch screen panel by reducing the manufacturing cost, improving productivity to ensure economic efficiency.
  • FIG. 1 is a perspective view of a touch pressure sensing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the touch pressure sensing device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the touch pressure sensing device of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of a touch pressure sensing device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the touch pressure sensing device of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the touch pressure sensing device of FIG. 4;
  • FIG. 7A and 7B are views illustrating a capacitance value in the touch pressure sensing device of FIG. 1;
  • FIG. 8 is a view of a touch screen panel having a touch pressure sensing device according to the present invention.
  • the touch pressure sensing device can recognize the intensity (ie, touch pressure) for a general touch input.
  • the touch pressure sensing device to be described below may include a configuration for determining the presence or absence of the touch by the user or the position of the touch by the user, like the touch input device.
  • the configuration for determining the presence or absence of the touch or the position of the touch may include an electrode layer (touch sensor) for sensing a touch, a driving circuit for applying a signal to the electrode layer, and a controller for controlling the driving circuit.
  • various methods such as an electrostatic method and a resistive film method (decompression method), may be used as a method of determining the presence or absence of the touch or the location of the touch.
  • a device such as a smartphone may mainly use a power failure method.
  • Most of the blackout method uses a projected capacitive (PCAP).
  • the PCAP method may be classified into a self-capacitive method and a mutual-capacitive method.
  • the touch pressure sensing device for sensing or measuring the intensity of the touch pressure will be described, and a detailed description of a configuration for determining a position of a conventional touch or a touch is omitted.
  • FIG. 1 is a perspective view of a touch pressure sensing device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the touch pressure sensing device of FIG. 1
  • FIG. 3 is AA of the touch pressure sensing device of FIG. 1. It is a cross section.
  • the touch pressure sensing apparatus 100 may include a first substrate 10, a first adhesive layer 20, a nano membrane member 30, and a first agent. 2, the adhesive layer 40, the gap forming member 50, the third adhesive layer 60, the second substrate 70, and the outer support member 80 may be included.
  • the nanomembrane member 30 collectively refers to a membrane (membrane) in the form of a web (membrane) having an average diameter of fibers having a diameter in nanometer (nm) units of 1 ⁇ m or less.
  • the nano-membrane member 30 electrospun a polymer material to randomly stack fiber strands having a diameter of several hundred nanometers (for example, 600 to 700 nm) to fine pores (for example, 30% or more present) This is a kind of non-porous fabric.
  • the first substrate 10 may form a first electrode portion 11 through which a current flows on a surface facing the nanomembrane member 30.
  • the first electrode part 11 may have a configuration including a plurality of sensing electrodes 11a, a main connection line 11b, and a dummy connection line 11c.
  • a plurality of sensing electrodes 11a may be arranged to be spaced apart from each other to have an m ⁇ n matrix array by matching rows and columns. That is, the sensing electrode 11a may be arranged to correspond to each cell, which is the minimum unit for measuring touch pressure.
  • the sensing electrode 11a may have a polygonal planar shape or a round shape.
  • the main connection line 11b connects the sensing electrode 11a disposed in each cell and a driving signal unit (not shown) for supplying a driving signal to each other.
  • the first connector CN1 is a terminal that collects a plurality of main connection lines 11b connected to the sensing electrodes 11a disposed in each cell and connects them to a driving signal unit (not shown). It can be formed by extending one side end.
  • the dummy connection line 11c compensates for the difference in length of the main connection line 11b connected to each sensing electrode 11a to uniformly adjust the capacitance value of each cell.
  • the dummy connection line 11c is further formed to compensate for such a difference because the capacitance value may vary for each cell if there is a difference in length between the main connection line 11b connected to each sensing electrode 11a.
  • the dummy connection line 11c may be formed parallel to the main connection line 11b on the opposite side of the direction in which the main connection line 11b is disposed based on each sensing electrode 11a. Therefore, each sensing electrode 11a has the same length as the sum of the main connection line 11b and the dummy connection line 11c.
  • the first substrate 10 may be a transparent film that is one of a PI film, a polyethylene naphthalate (PEN) film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polycarbonate (PC) film, and a polystyrene sulfonate (PSS) film.
  • a transparent film such as engineer plastic can be used.
  • the first electrode part 11 may be a transparent electrode having light transmission and electrical conductivity, and may include indium tin oxide (ITO), graphene, carbon nanotubes, and nanowires. And the like.
  • the first substrate 10 may be formed to a thickness of 50 ⁇ m.
  • the first substrate 10 and the first electrode portion 11 may be an opaque material.
  • the first electrode part 11 may be formed of a metal having an opaque material such as Cu, Ag, Au, or Al.
  • the first base 10 may be deformed locally by touch pressure.
  • the change in the capacitance may be detected by generating a change in the gap difference between the first electrode part 11 and the second electrode part 71 to be described later due to the deformation of the first substrate 10 due to the touch pressure.
  • the first adhesive layer 20 is bonded between the first substrate 10 and the nano membrane member 30.
  • the first adhesive layer 20 may be positioned at a position corresponding to the sensing electrode 11a in each cell so that the sensing electrode 11a of the first electrode portion 11 may directly contact the nanomembrane member 30.
  • the opening 21 is formed to penetrate the sensing electrode 11a of each cell.
  • one sensing electrode 11a may be disposed in one opening 21. However, by increasing the area of the opening 21, a plurality of sensing electrodes 11a may be disposed in one opening 21.
  • a touch pressure may be applied to the first base 10 than when a plurality of sensing electrodes 11a are disposed in one opening 21.
  • the first substrate 10 is prevented from being disturbed in the aligned or stacked state, and can support the gap between the first substrate 10 and the nano-membrane member 30 to improve the durability.
  • the first adhesive layer 20 is interposed between the first substrate 10 and the nanomembrane member 30, that is, between the plurality of sensing electrodes 11a, that is, the main connection line 11b and the dummy connection line 11c.
  • the part with an adhesive component is located in this, and the opening part 21 without an adhesive component is located in the position corresponding to each of the some sensing electrode 11a.
  • the first adhesive layer 20 divides the plurality of sensing electrodes 11a into respective cells and detects a pressure change in each cell.
  • the opening 21 of the first adhesive layer 20 is preferably larger than the area of the sensing electrode 11a.
  • the sensing electrode 11a of the first substrate 10 and the nanomembrane member 30 may directly contact each other. Since the first adhesive layer 20 is not interposed between the sensing electrode 11a and the nano membrane member 30, the sensing electrode 11a and the membrane member 30 may directly contact each other. Therefore, the capacitance value of the first adhesive layer 20 is not included in the measured capacitance value. In addition, the measured capacitance value may eliminate the bending of the first adhesive layer 20, which may occur when there is an adhesive component in the portion of the first adhesive layer 20, thereby improving measurement accuracy.
  • the thickness of the sensing electrode 11a is formed to be at least equal to or thicker than the thickness of the first adhesive layer 20.
  • the first adhesive layer 20 may be formed to a thickness of 5 ⁇ m.
  • a gap 13 may be formed around the sensing electrode 11a.
  • the first substrate 10 may penetrate to the gap 13 and form one or more substrate through holes 12 through which air is introduced or discharged. That is, the substrate through hole 12 may serve as a vent through which air enters and exits when the nanomembrane member 30 is compressed or recovered by a user's touch input.
  • the nanomembrane member 30 may include a large amount of air therein because fine pores are distributed. That is, the nano-membrane member 30 may enter or exit the air according to the touch pressure.
  • the substrate through-hole 12 formed in the first substrate 10 and the opening 21 formed in the first adhesive layer 20 form a passage through which air inside the nanomembrane member 30 can enter and exit.
  • the substrate through hole 12 may be adjusted in size in consideration of the compression or recovery speed of the nano-membrane member 30 according to the touch pressure of the user, and may have a diameter of 0.03 mm to 5 mm.
  • the nano membrane member 30 may be formed of a material having elastic restoring force and electrical insulation.
  • the nanomembrane member 30 may be manufactured as follows as a nanofiber member manufactured by electrospinning a polymer material. That is, the nanomembrane member 30 may be manufactured as a nanofiber member by electrospinning a polymer spinning solution containing a polymer resin and a solvent.
  • the polymer resin may be any one of polyvinylidene fluoride (PVDF), polystyrene (PS), poly (methylmethacrylate) (PMMA), and polyacrylonitrile (PAN).
  • the polymer spinning solution may include a conductive powder (eg, copper powder, silver powder, aluminum powder, gold powder, mixed powder of two or more conductive powders) as necessary.
  • a conductive powder eg, copper powder, silver powder, aluminum powder, gold powder, mixed powder of two or more conductive powders
  • Such conductive powder may be included in the polymer spinning solution and inserted into the nanofibers in an electrospinning process to be evenly distributed.
  • the nanomembrane member 30 may not only control the thickness of 10-20 ⁇ m thinly and uniformly by using electrospinning, but also have excellent elastic restoring force.
  • the nano-membrane member 30 may be replaced with a member of any one or two or more of the foamed synthetic resin material, synthetic rubber material, silicone gel, silicone oil, glycerin polymer, gel material in the form of a sponge.
  • the nano-membrane member 30 is thinner and has better elastic restoring force and better thickness control than the above-described alternative member. That is, the replacement members are difficult to manufacture thin, uniform and good elastic restoring force.
  • the nano-membrane member 30 when the nano-membrane member 30 is made of a general nanofiber material, the nano-membrane member 30 may include silicone gel, silicone oil, or the like in the space between fibers of the fibrous body.
  • the nano-membrane member 30 Since the nano-membrane member 30 has elastic restoring force, a difference in capacitance for touch recognition occurs as a deformation of the gap decreases due to a pressure generated when the touch occurs. Thereafter, when the pressure according to the touch is released, the nanomembrane member 30 quickly returns to its original position within 1 second. This allows the user to quickly and accurately detect the user's touch input each time, even with repeated touch pressures.
  • the nanomembrane member 30 may have a thickness thinner than the thickness before the first substrate 10 is compressed and compressed in a state where the first substrate 10 is disposed on the upper surface. That is, since the nanomembrane member 30 is reduced in thickness by compressing from the manufacturing state before the initial compression, the elastic restoring force can be increased.
  • the post-compression thickness d 1 may satisfy 0.2 ⁇ d 2 ⁇ d 1 ⁇ 0.9 ⁇ d 2 . .
  • the thickness of the nano-membrane member 30 is an example of 10 to 20 ⁇ m
  • the fiber of the nano-membrane member 30 is an example having a wire diameter of 600 ⁇ 700nm.
  • the second adhesive layer 40 is bonded between the nanomembrane member 30 and the gap forming member 50 with each other.
  • the second adhesive layer 40 may be formed to have a thickness of 10 ⁇ m thicker than that of the first adhesive layer 20 to increase the adhesion between the nanomembrane member 30 and the gap forming member 50.
  • the gap forming member 50 is stacked between the nanomembrane member 30 and the second substrate 70 to form a necessary gap between the nanomembrane member 30 and the second substrate 70. Since the nanomembrane member 30 is formed of a thin fiber having a nano unit diameter and has a very thin thickness, the thickness forming member 50 may adjust the thickness required for the entire touch pressure sensing device 100. In addition, since the gap forming member 50 may be formed of a material having a certain degree of elasticity to absorb the touch pressure to some extent, the measurement accuracy may be improved as compared to the case where the touch pressure acts only on the thin nanomembrane member 30. Can be. Therefore, the gap forming member 50 preferably has a thickness (for example, 90 ⁇ m) thicker than that of the nanomembrane member 30.
  • the gap between the first substrate 10 and the second substrate 70 is thin so that deformation is generated not only at the point where the touch pressure is applied but also at the adjacent region, thereby preventing touch pressure sensing. It can also degrade performance.
  • the gap forming member 50 may have electrical conductivity.
  • the gap forming member 50 has electrical conductivity, so that the capacitance values measured on the upper and lower surfaces are the same even if they have a predetermined thickness.
  • the gap forming member 50 may be made of a metal such as Ni, Ag, Cu, Al, Au, or the like, or an alloy thereof having electrical conductivity. However, it is preferable that the gap forming member 50 is made of a conductive nonwoven fabric by plating (coating) a metal on the nonconductive nonwoven fabric. When the gap forming member 50 is formed of a conductive nonwoven fabric, it is lighter than metal and can be easily processed to a desired thickness or reduced manufacturing cost.
  • the gap forming member 50 not only reinforces the elastic support force of the nano membrane member 30 by being disposed under the nano membrane member 30, but also when the touch pressure is applied by the user, the nano membrane member ( Deformation can be prevented from occurring in the lower portion of 30).
  • a touch pressure is applied by the user, even if a local strain is pressed on the upper portion of the nanomembrane member 30 by the touch pressure, a lower portion of the portion corresponding to the upper portion does not occur due to the touch pressure.
  • the flatness should be kept to the maximum. To this end, it is preferable that the gap forming member 50 has a higher rigidity than the nanomembrane member 30.
  • the third adhesive layer 60 is bonded to each other through the gap forming member 50 and the second base 70.
  • the third adhesive layer 60 may be formed to have a thickness of 10 ⁇ m thicker than that of the first adhesive layer 20 in order to increase the adhesive force of the gap forming member.
  • the second substrate 70 may form a second electrode portion 71 facing or facing the first electrode portion 11 of the first substrate 10 in consideration of a user's design convenience.
  • the second substrate 70 may be formed to a thickness of 50 ⁇ m. That is, when the second electrode portion 71 is formed on the surface opposite to the gap forming member 50, the second electrode portion 71 can directly increase contact with the gap forming member 50 to increase the capacitance value than when formed on the opposite surface. have.
  • the second base material 70 is buried in a structure covering the second electrode part 71, the second electrode part 71 can be protected from an external environment such as moisture.
  • the second electrode part 71 when the second electrode part 71 is formed on the opposite surface exposed to the outside, various terminals (for example, a smartphone, a tablet PC, etc.) to which the touch pressure sensing device 100 of the present invention can be applied. It can also be used as a common ground electrode by connecting to the internal connection terminal of the).
  • the second electrode part 71 may be covered with an entire substrate (not shown) to be protected from an external environment such as moisture.
  • the second connector CN2 is a terminal connecting the second electrode part 71 to the driving signal part (not shown) or the ground voltage, and may be formed by extending one end of the second substrate 700.
  • the second electrode part 71 has a flat plate shape that covers one surface of the second substrate 70. That is, the second electrode part 71 can form the same area
  • the second electrode part 71 may be formed to a thickness of 1 ⁇ m.
  • the voltage applied to the second electrode part 71 is not limited to the ground voltage, but is specified to the second electrode part 71. Voltage may be applied. Accordingly, the first electrode portion 11 and the second electrode portion 71 can form a constant capacitance value measured in all the cells.
  • a lower surface support member (not shown) that is stacked below the second substrate 70 to support the nano-membrane member 30 and the gap forming member 50.
  • a lower support member may be connected to a frame of various terminals to which the touch pressure sensing device 100 of the present invention is applicable, and may support and fix the touch pressure by the user. That is, the lower surface supporting member prevents the second substrate 70 from bending when the touch pressure is applied on the upper portion of the first substrate 10, and prevents the second substrate 70 from being deformed by the touch pressure to prevent the touch pressure. Make sure you can detect it correctly.
  • the second substrate 70 may be a transparent film that is one of a PI film, a polyethylene naphthalate (PEN) film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polycarbonate (PC) film, and a polystyrene sulfonate (PSS) film.
  • a transparent film such as engineer plastic can be used.
  • the outer support member 80 is disposed between the first substrate 10 and the second substrate 70 to surround the outer side surface of the nanomembrane member 30 and the gap forming member 50.
  • the outer support member 80 may be attached to the first substrate 10 by the first adhesive layer 20, and may be attached to the second substrate 70 by the third adhesive layer 60.
  • the outer support member 80 fixes the aligned or stacked state of the nanomembrane member 30 and the spacing member 50 so that the nanomembrane member 30 and the spacing member 50 may be subjected to repeated touch pressures.
  • Is aligned or stacked That is, the outer support member 80 may perform a sealing function to prevent deformation of the aligned or stacked state of the nanomembrane member 30 and the gap forming member 50. As such, the outer support member 80 may prevent deformation of the overall structure of the touch pressure sensing device 100.
  • the outer support member 80 is disposed to surround the outer side surfaces of the nanomembrane member 30 and the gap forming member 50, thereby reinforcing the elastic support force in the touch area as well as the first substrate 10.
  • the outer support member 80 is a soft material having a large modulus of elasticity, and may be a foam or poron of urethane material, a sponge rubber having elasticity (for example, a closed pore type sponge), or the like.
  • the outer support member 80 may communicate with the first substrate 10 or the second substrate 70 to form a through hole (not shown) for sucking or discharging air from the outside.
  • the function of the substrate through hole 12 of the first substrate 10 may be replaced by the through hole of the outer support member 80.
  • the first electrode portion 11 forms a plurality of sensing electrodes 11a for each cell
  • the second electrode portion 71 forms a flat ground electrode.
  • Each of the first electrode part 11 and the second electrode part 71 may correspond to an X-axis sensing circuit or a Y-axis sensing circuit, respectively.
  • the first electrode part 11 may form an X-axis sensing circuit including a plurality of X-axis electrodes spaced apart in the lateral direction
  • the second electrode part 71 may have a plurality of Y spaced apart in the longitudinal direction.
  • the Y-axis sensing circuit including the axial electrode can be formed.
  • the X-axis electrode and the Y-axis electrode may be formed in a metal mesh shape of a rhombus shape. That is, the X-axis sensing circuit has a form in which a plurality of X-axis electrodes formed in a rhombus-shaped metal mesh shape are electrically connected, and the Y-axis sensing circuit has a form in which a plurality of Y-axis electrodes formed in a rhombus-shaped metal mesh shape are electrically connected. It may have a form.
  • the first electrode part 11 may be manufactured through an etching process after forming a deposition layer on the first substrate 10 by physical vapor deposition.
  • the physical vapor deposition method may be vacuum deposition, evaporation, ebeam deposition, laser deposition, sputtering, arc ion plating, and the like.
  • the plating layer and the antioxidant layer may be further formed on the deposition layer of the first electrode part 11.
  • the deposition layer may be a metal material having excellent conductivity such as copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), aluminum (Al), or the like, and a non-metallic material may be applied when the plating layer is added.
  • the plating layer is formed by plating on the deposition layer, and may be a metal material having excellent conductivity such as Cu, Ag, Au, and Al.
  • the antioxidant layer is formed on the deposition layer or the plating layer, and may be copper oxide (CuO).
  • the second electrode part 71 may be formed in the same manner through the manufacturing process of the first electrode part 11 described above.
  • the first electrode part 11 and the second electrode part 71 may be formed to have a fine line width and thickness of 2 ⁇ m or less through an etching process after deposition. This can reduce the line width and thickness of the first electrode portion 11 and the second electrode portion 71 to form an interval of 5 ⁇ m or less, thereby realizing a more precise fine pattern.
  • the main connection line 11b and the dummy connection line 11c may be implemented in a more precise fine pattern.
  • the touch pressure sensing apparatus 100 may include a touch pressure sensing unit (not shown) for detecting a change in capacitance value according to the touch pressure to recognize a user's touch input.
  • the touch pressure sensing unit may be connected to the first electrode part 11 and the second electrode part 71 to detect a difference in capacitance between the first electrode part 11 and the second electrode part 71.
  • the touch pressure sensing unit may perform a multi-level object by defining a multi-stage section using an electrical change value, that is, a change value of the capacitance according to an externally applied pressure.
  • the nano-membrane member 30 may have an electrical short when the conductive powder is distributed and contracted to a predetermined limit or more. This can set the clearest and clearest step to distinguish between steps of touch pressure.
  • the first electrode part 11, the conductive powder in the nano-membrane member 30, and the second electrode part 71 may have a conductive path, and thus an off-on operation, that is, a short may occur. This may cause electric shock to other electric circuits including the touch pressure sensor, increase power consumption, and reduce durability of other electric circuits connected to the touch pressure sensor.
  • a resistor (not shown) may be arranged in series in a connection line between any one of the touch pressure sensing unit and the first electrode unit 11 or the second electrode unit 71.
  • Such resistance prevents electric shock from being generated in other electric circuits including the touch pressure sensing unit due to the short circuit, when the short circuit occurs when the nanomembrane member 30 is contracted by a predetermined limit or more, and the short circuit is generated.
  • Other problems may be solved, such as increased power consumption and other electrical circuits connected to the touch pressure sensor.
  • the touch pressure sensing unit may measure the resistance value of the current flowing through the first electrode 11 and the second electrode 71. In this case, the touch pressure sensing unit may detect the touch pressure by changing the resistance value.
  • FIG. 4 is a perspective view of a touch pressure sensing device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the touch pressure sensing device of FIG. 4
  • FIG. 6 is a BB of the touch pressure sensing device of FIG. 4. It is a cross section.
  • the touch pressure sensing device 200 may include a first substrate 110, a first adhesive layer 120, a nano membrane member 130, and a second adhesive layer. 140, the second substrate 150 may be included.
  • the first substrate 110 may form a first electrode portion 111 through which a current flows on a surface facing the nanomembrane member 130.
  • the first electrode 111 may have a configuration including a plurality of sensing electrodes 111a, a main connection line 111b, and a dummy connection line 111c. In this case, a predetermined gap 113 through which air may stay may be formed around the sensing electrode 111a.
  • the first substrate 110 may be connected to the gap 113, and may form one or more substrate through holes 112 in order for air to enter or discharge therefrom.
  • the second substrate 150 may be formed on one or the other surface of the second electrode portion 151 facing the first electrode portion 111 of the first substrate 110 in consideration of the user's design convenience.
  • the touch pressure sensing apparatus 200 of FIGS. 4 to 6 has a structure in which the gap forming member 50 and the outer support member 80 of FIGS. 1 to 3 are omitted. This may be used when a thin thickness structure is required by reducing the gap between the first substrate 110 and the second substrate 150.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams for describing capacitance values in the touch pressure sensing device of FIG. 1.
  • the touch pressure sensing unit 90 is connected to the first electrode portion 11 of the first substrate 10 and the second electrode portion 71 of the second substrate 70, respectively.
  • the capacitance value according to the touch pressure between the first electrode part 11 and the second electrode part 71 is measured.
  • the touch pressure sensing unit 90 may detect a touch input by the user by measuring a difference in capacitance value according to the touch pressure by the user.
  • the capacitance value C between the first electrode portion 11 and the second electrode portion 71 is the capacitance values Ca, Ca 'of the nanomembrane member 30, and the gap forming member 50. Is associated with the capacitance value Cb of the second substrate 70 and the capacitance value Cc of the second base material 70.
  • the capacitance value of the nanomembrane member 30 may be divided into a capacitance value "Ca” before applying a touch pressure and a capacitance value "Ca '" after applying a touch pressure.
  • the capacitance value Cb of the gap formation member 50 is excluded from the capacitance value measurement (refer FIG. 7C). That is, since the gap forming member 50 has a predetermined thickness, the gap between the first electrode part 11 and the second electrode part 71 increases, so that the first electrode part 11 and the second electrode part ( The capacitance value C between 71 can be dropped. However, since the gap forming member 50 has electrical conductivity and can be excluded from the capacitance value measurement, the gap forming member 50 does not affect the capacitance value between the first electrode portion 11 and the second electrode portion 71. .
  • the capacitance value measured between the first electrode portion 11 and the second electrode portion 71 is between the first electrode portion 11 and the second electrode portion 71 without the gap forming member 50. It may have the same value as the capacitance value measured at.
  • the capacitance value C between the first substrate 10 and the second substrate 70 is the capacitance values Ca and Ca 'of the nanomembrane member 30 and the capacitance of the second substrate 70. It is related to the capacitance value Cc, which is equal to the capacitance value of the touch pressure sensing device 200 shown in FIGS. 4 to 6.
  • the electrostatic capacity of the second base material 70 is measured when measuring the total capacitance value. Since it is not necessary to consider the capacitance value Cc, only the capacitance values Ca and Ca 'of the nanomembrane member 30 need to be considered. In this case, even if the second electrode part 71 is located on the upper surface of the second base material 70, the gap forming member 50 considers the capacitance value of the second electrode part 71 in consideration of the reference for measuring the capacitance value. It serves to raise the measurement criteria to the lower surface of the nano-membrane member (30).
  • FIG. 8 is a view of a touch screen panel having a touch pressure sensing device according to the present invention.
  • the touch screen panel 150 including the touch pressure sensing sensor includes a display panel unit 151 and a front surface of the display panel unit 151 that output a screen to the front surface.
  • the touch sensor unit 153 disposed between the display panel cover 152, the display panel cover 152, and the display panel unit 151 stacked on the display panel 152 to detect the occurrence of a touch on the display panel cover 152. It includes, it is characterized in that the touch pressure sensor 100 according to an embodiment of the present invention is provided on the back of the display panel unit 151.
  • the display panel unit 151 is an example of an LCD, and in addition, it may be an LED, and it can be understood that various modifications can be made to a known display panel.
  • the display panel cover 152 may be a tempered glass, and may be a tempered coating film in which a reinforcement coating layer for increasing hardness is formed on a surface of a film substrate.
  • the film substrate may be a transparent PI film, and may be any one of a polyethylene naphthalate (PEN) film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polycarbonate (PC) film, and a polystyrene sulfonate (PSS) film.
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • PSS polystyrene sulfonate
  • the reinforcement coating can be modified to anything possible.
  • the reinforcement coating layer may be formed of a coating made of a resin including silicon (Si) or ceramic, or may be a coating layer through vacuum deposition.
  • durability of scratches and cracks may be increased by increasing the hardness of one surface of the film substrate. It should be noted that the modification may be carried out with any coating layer that increases the pressure.
  • the reinforcement coating layer has a thickness of 0.3 mm or less so that the flexible coating layer can be applied to the flexible touch screen panel.
  • the touch sensor unit 153 includes a first touch sensor 153a having a plurality of X-axis sensing circuits spaced in parallel on the transparent film for sensors, and a plurality of Y-axis sensing spaced in parallel to orthogonal to the X-axis sensing circuits.
  • the second touch sensor 153b having a circuit unit is included.
  • the touch sensor unit 153 is a sensor that detects a touch on the display panel cover 152 by the user's hand or the like on the transparent film.
  • the transparent adhesive layer 154 is provided between the display panel cover 152 and the touch sensor unit 153 and between the touch sensor unit 153 and the display panel unit 151, and the transparent adhesive layer 154 is formed of an OCA (OCA). Optically Clear Adhesive) film is an example.
  • Embodiment of the touch pressure sensor 100 according to an embodiment of the present invention disposed on the rear surface of the display panel unit 151 will be omitted as a duplicate description as described above.
  • the touch screen panel 150 including the touch pressure sensing device according to the present invention is electrically connected to the touch sensor unit 153 and the touch pressure sensing unit 90 so that the touch is sensed by the touch sensor unit 153.
  • the touch sensing unit 160 may further include a touch sensing unit 160 that checks the touched position and generates touch pressure information at the touch sensed position.
  • the touch detector 160 may detect an approximate touch position, and the touch sensor unit 153 may identify the precise touch position only with respect to the corresponding touch position region by using the touch sensor unit 153. Through this, the touch screen panel 150 may not only check the precise touch position but also scan only a part of the touch area without scanning the entire touch area, thereby reducing power usage.
  • the touch pressure sensing device 100 is disposed between the display panel unit 151 and a fixing bracket to which the display panel unit 151 is fixed so that the rear surface of the display panel unit 151 is recognized as one capacitance. As a result, it is impossible to measure the location where the touch is detected.
  • the touch sensing unit 160 is electrically connected to the touch sensor unit 153 and the touch pressure sensing unit 90 so that a touch occurs in the touch sensor unit 153 when a touch is generated on the display panel cover 152.
  • the touch pressure sensing unit 90 distinguishes two or more pressure levels.
  • the touch pressure sensing unit 90 may be divided into two pressure differences between a light touch and a heavy touch, and a light touch may be divided into a difference in capacitance value.
  • a combination of capacitance values is used.
  • a light touch is detected by scanning a self capacitance value between the first electrode part 11 and the second electrode part 71, and a heavy touch is detected by the first electrode part 11 and the second electrode.
  • the self capacitance value of each channel between the electrode portions 71 is scanned.
  • the touch sensing unit 160 simply recognizes the position as 781pF, 975 Ohm in a state in which a user places a finger on the display panel cover 152 and little pressure is generated (No load).
  • the display panel cover 152 is pressed with a weight of about 15g
  • the light pressure is recognized at 833pF, 904 Ohm
  • the user presses the display panel cover 152 with the weight of about 90g it is light at 833pF, 904 Ohm.
  • the touch pressure sensing unit 90 senses the pressure value of the Z axis by dividing it into two or three steps using the remaining channel of the control chipset of the conventional capacitive touch screen panel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

본 발명은 터치 압력 감지 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 터치 압력 감지 장치는, 제1 전극부가 형성된 제1 기재; 제2 전극부가 형성된 제2 기재; 및 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이에 위치하여 상기 제1 기재에 가해지는 터치 압력에 따라 변형 또는 회복되는 기공성의 멤브레인 부재;를 구비한다.

Description

터치 압력 감지 장치
본 발명은 터치 압력 감지 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 사용자의 터치 압력에 따라 나노 멤브레인 부재의 변형 또는 회복을 이용하여 정전 용량값의 차이를 감지함으로써, 사용자에 의해 가해지는 터치 압력을 측정 또는 감지하기 위한, 터치 압력 감지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터치 스크린 패널은 투명 필름에 투명 전극이 구비된 터치센서를 커버 유리(Cover Glass)에 합착하여 제작되고 있다.
터치 스크린 패널은 터치센서를 이용한 정전 용량방식으로 화면 상의 터치를 감지하고 있다.
또한, 터치 스크린 패널은 터치센서로 2차원적인 감지 즉, 화면의 평면상에서 터치의 감지와 감지된 평면상의 위치만을 감지하고 있다.
이에 사용자의 다양한 요구를 만족시키기 위해 터치압력을 감지하여 터치압력에 따라 설치된 프로그램 또는 어플리케이션을 구분하여 실행하도록 예를 들어 미국특허 제7,595,788호와 같은 터치 스크린패널용 터치 압력 감지 센서가 제안된 바 있다.
그러나, 종래의 터치 스크린 패널용 터치압력 감지 센서는 터치압력의 차이를 정확하게 감지하기 어렵고, 감지되는 터치압력을 세분화하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 사용자의 설계 변경을 고려하여 터치 압력 감지 장치의 두께를 조정하려는 경우에, 터치 압력을 감지하기 위한 전극간의 간격이 벌어지므로 정전 용량값이 작아져 측정 성능이 떨어지는 한계가 있다.
또한, 제조과정이 복잡하여 제조 비용을 상승시키는 원인이 되고, 이로써 터치 스크린 패널의 상품성이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 사용자의 터치 압력에 따라 나노 멤브레인 부재의 변형 또는 회복을 이용하여 정전 용량값의 차이를 감지함으로써, 사용자에 의해 가해지는 터치 압력을 정확하게 측정 또는 감지하기 위한, 터치 압력 감지 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 나노 멤브레인 부재를 사용함으로써, 얇고 균일한 두께를 가지면서도 탄성 복원력이 우수한 터치 압력 감지 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 간격 형성 부재를 추가하여 두께가 두꺼워지더라도 간격 형성 부재 없이 정전용량값을 측정하는 경우와 동일한 터치 압력 감지 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 나노 멤브레인 부재 내부에 있는 공기가 출입할 수 있는 통로를 형성함으로써 전체적인 정렬 또는 적층된 상태의 변형을 방지할 수 있는 터치 압력 감지 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치 압력 감지 장치는, 제1 전극부가 형성된 제1 기재; 제2 전극부가 형성된 제2 기재; 및 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이에 위치하여 상기 제1 기재에 가해지는 터치 압력에 따라 변형 또는 회복되는 기공성의 멤브레인 부재;를 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 멤브레인 부재는, 웹 형태의 나노 멤브레인일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 멤브레인 부재와 상기 제2 기재 사이에 위치하고, 상기 멤브레인 부재와 상기 제2 기재 사이의 간격을 형성하는 간격 형성 부재;를 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 간격 형성 부재의 두께는 상기 멤브레인 부재의 두께보다 두꺼울 수 있다.
또한, 상기 간격 형성 부재의 강성은 상기 멤브레인 부재의 강성보다 클 수 있다.
또한, 상기 간격 형성 부재는, 비도전성 부직포에 금속이 도금된 도전성 부직포일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 기재와 상기 제2 기재의 사이에서, 상기 멤브레인 부재와 상기 간격 형성 부재의 측면 외곽을 감싸도록 배치되는 외곽 지지 부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제1 기재와 상기 멤브레인 부재를 접착하기 위한 제1 접착층을 더 구비할 수 있고, 상기 제1 전극부는, 복수개의 센싱 전극을 구비할 수 있으며, 상기 센싱 전극은 상기 멤브레인 부재와 직접 접촉하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 접착층은, 상기 센싱 전극에 대응되는 위치에 개구가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 기재는, 상기 개구에 연결되는 하나 이상의 기재 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 기재의 하부에 적층되는 하면 지지 부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 전극부는, 상기 제2 기재의 상기 제1 기재를 향하는 면에 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의하면, 상기 멤브레인 부재와 상기 간격 형성 부재 사이를 접착하는 제2 접착층; 및 상기 간격 형성 부재와 상기 제2 기재 사이 및 상기 외곽 지지 부재와 상기 제2 기재 사이를 접착하는 제3 접착층;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제1 기재에 가해지는 터치 압력을 감지하기 위해 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부에 연결되어 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이의 정전 용량값을 측정하는 터치 압력 감지부;를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 제1 전극부가 형성된 제1 기재; 제2 전극부가 형성된 제2 기재; 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이에 위치하여 상기 제1 기재에 가해지는 터치 압력에 따라 변형 또는 회복되는 기공성의 멤브레인 부재; 및 상기 멤브레인 부재의 내부에 분포되어 상기 제1기재에 가해지는 터치 압력에 따라 상기 제1전극부와 상기 제2전극부 사이의 정전용량값 변화에 따른 터치 압력 감지 이외에 제1전극부와 제2전극부의 전기적인 쇼트에 의한 추가적인 모드 구현을 위한 도전성 분말;을 포함할 수 있다.
본 발명은 나노 멤브레인 부재를 사용함으로써, 얇고 균일한 두께를 가지면서도 탄성 복원력이 우수한 장치를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 간격 형성 부재를 추가하더라도, 간격 형성 부재 없이 정전용량값을 측정하는 경우와 동일하여 터치 압력을 감지하는 성능을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 기재에 기재 관통홀과 제1 접착층에 개구를 형성함으로써, 나노 멤브레인 부재 내부에 있는 공기가 출입할 수 있는 통로를 형성할 수 있기 때문에 반복적인 터치 압력이 가해지더라도 전체적인 정렬 또는 적층된 상태의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 간격 형성 부재를 추가하여 나노 멤브레인 부재의 탄성 지지력을 보강할 뿐만 아니라, 나노 멤브레인 부재의 하부측 편평도(flatness)를 균일하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 나노 멤브레인 부재에 도전성 분말을 포함하는 경우에, 일정 한도 이상으로 수축할 경우에 발생되는 전기적인 쇼트를 이용하여 터치 압력의 가장 확실하고 명확한 단계를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명은 제조원가를 절감하고, 생산성을 향상시켜 경제성을 확보함으로써 터치 스크린 패널의 상품성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 압력 감지 장치에 대한 사시도,
도 2는 상기 도 1의 터치 압력 감지 장치에 대한 분해 사시도,
도 3은 상기 도 1의 터치 압력 감지 장치의 A-A' 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 압력 감지 장치에 대한 사시도,
도 5는 상기 도 4의 터치 압력 감지 장치에 대한 분해 사시도,
도 6은 상기 도 4의 터치 압력 감지 장치의 B-B' 단면도,
도 7a 및 도 7b는 상기 도 1의 터치 압력 감지 장치에서 정전 용량값에 대한 설명을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 터치 압력 감지 장치를 구비한 터치 스크린 패널에 대한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치 압력 감지 장치는 일반적인 터치 입력에 대한 세기(즉, 터치 압력)까지 인식할 수 있다. 이하 설명하는 터치 압력 감지 장치는 터치 입력 장치와 같이 사용자에 의한 터치의 유무 내지 사용자에 의한 터치의 위치를 결정하는 구성을 포함할 수 있다. 이러한 터치의 유무 내지 터치의 위치를 결정하는 구성에는, 터치를 감지하기 위한 전극층(터치 센서), 전극층에 신호를 인가하는 구동 회로 및 구동 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 이때, 터치의 유무 내지 터치의 위치를 결정하는 방식은, 정전 방식, 저항막 방식(감압 방식) 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 아울러, 스마트폰과 같은 장치에서는 주로 정전 방식을 사용할 수 있다. 정전 방식은 대부분 투영형(PCAP, Projected Capacitive)을 사용한다. PCAP 방식은 자체 정전 용량을 이용하는 방식(Self-Capacitive)과 상호 정전 용량을 이용하는 방식(Mutual-Capacitive)으로 구분할 수 있다.
여기서는 터치 압력의 세기 정도를 감지 또는 측정하는 터치 압력 감지 장치에 대해 설명하기로 하며, 종래의 터치 유무 내지 터치의 위치를 결정하는 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 압력 감지 장치에 대한 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 터치 압력 감지 장치에 대한 분해 사시도이고, 도 3은 상기 도 1의 터치 압력 감지 장치의 A-A' 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 터치 압력 감지 장치(100)는, 제1 기재(10), 제1 접착층(20), 나노 멤브레인 부재(30), 제2 접착층(40), 간격 형성 부재(50), 제3 접착층(60), 제2 기재(70), 외곽 지지 부재(80)를 포함할 수 있다.
나노 멤브레인 부재(30)는 섬유의 평균 직경이 1㎛ 이하의 나노 미터(㎚) 단위의 직경을 갖는 웹(web) 형태의 멤브레인(membrane, 막)을 통칭한다. 구체적으로, 나노 멤브레인 부재(30)는 고분자 재료를 전기 방사하여 섬유의 직경이 수백 나노미터(일례로, 600~700㎚)인 섬유 가닥을 무질서하게 쌓아 미세한 기공(일례로, 30% 이상 존재)이 존재하는(porous) 일종의 부직포이다.
제1 기재(10)는 나노 멤브레인 부재(30)에 마주대하는 면에 전류가 흐르는 제1 전극부(11)를 형성할 수 있다. 이때, 제1 전극부(11)는 복수개의 센싱 전극(11a), 메인 연결선(11b), 더미 연결선(11c)을 포함하는 구성을 가질 수 있다. 먼저, 센싱 전극(11a)은 복수 개로 행과 열을 맞춰 m×n 행렬 배열을 갖도록 서로 이격시켜 배치할 수 있다. 즉, 센싱 전극(11a)은 터치 압력을 측정하는 최소 단위인 셀(cell)별로 대응시켜 배치할 수 있다. 여기서는 6×4 행렬 배열을 갖는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 이러한 센싱 전극(11a)은 다각형의 평면 형상이거나 라운드 형태일 수 있다. 여기서는 도 1 및 도 2에 도시된 바처럼 원형의 형상을 가질 수 있다. 또한, 메인 연결선(11b)은 각 셀에 배치된 센싱 전극(11a)과 구동 신호를 공급하는 구동 신호부(미도시)를 서로 연결한다. 이때, 제1 커넥터(CN1)는 각 셀에 배치된 센싱 전극(11a)에 연결된 다수의 메인 연결선(11b)을 모아 구동 신호부(미도시)에 연결하는 단자로서, 제1 기재(10)의 일측단을 연장하여 형성할 수 있다.
그리고, 더미 연결선(11c)은 각 센싱 전극(11a)에 연결되는 메인 연결선(11b)의 길이 차이를 보상하여 각 셀마다 정전 용량값을 균일하게 조정할 수 있다. 다시 말해, 더미 연결선(11c)은 각 센싱 전극(11a)에 연결하는 메인 연결선(11b)에 길이 차이가 있으면 각 셀마다 정전 용량 값이 달라 질 수 있기 때문에, 이러한 차이를 보상하기 위해 더 형성한다. 더미 연결선(11c)은 각 센싱 전극(11a)을 기준으로 메인 연결선(11b)이 배치된 방향 반대편에서 메인 연결선(11b)에 평행하게 형성할 수 있다. 따라서, 각 센싱 전극(11a)은 메인 연결선(11b)과 더미 연결선(11c)의 합한 길이를 모두 동일한 길이로 갖는다.
아울러, 제1 기재(10)는 PI(Polyimde) 필름, PEN(Polyethylene Naphthalate) 필름, PET(Polyethylene Terephthalate) 필름, PC(Polycarbonate) 필름, PSS(Poly styrene sulfonate) 필름 중 하나인 투명 재질의 필름이거나, 이외에 엔지니어 플라스틱 등 투명재질의 필름을 사용할 수 있다. 또한, 제1 전극부(11)는 광 투과성과 전기 전도성이 있는 투명 전극일 수 있으며, ITO(Indium Tin Oxide), 그래핀(graphene), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 나노와이어(Ag nanowire) 등일 수 있다. 제1 기재(10)는 일례로 50㎛ 두께로 형성할 수 있다. 물론, 제1 기재(10) 및 제1 전극부(11)는 불투명 재질일 수도 있다. 제1 전극부(11)는 불투명 재질일 경우에, Cu, Ag, Au, Al 등의 불투명 재질의 금속으로 형성할 수 있다.
한편, 제1 기재(10)는 사용자에 의한 터치 입력이 있을 때, 터치 압력에 의해 국부에 변형이 일어날 수 있다. 이는 터치 압력에 의한 제1 기재(10)의 변형으로 제1 전극부(11)와 대응되는 후술할 제2 전극부(71) 간의 간격차이에 변화를 발생함으로써 정전 용량의 변화량를 감지할 수 있다.
제1 접착층(20)은 제1 기재(10)와 나노 멤브레인 부재(30) 사이에 개재하여 서로 접착 시킨다. 이때, 제1 접착층(20)은 제1 전극부(11)의 센싱 전극(11a)을 나노 멤브레인 부재(30)에 직접 접촉할 수 있도록, 각 셀에서 센싱 전극(11a)에 대응되는 위치를 타발하여 각 셀의 센싱 전극(11a)을 관통시키는 개구(opening)(21)를 형성한다.
그리고, 하나의 개구(21)에는 전술한 바와 같이 하나의 센싱 전극(11a)을 배치할 수 있다. 그런데, 개구(21)의 면적을 넓혀서, 하나의 개구(21)에는 복수의 센싱전극(11a)을 배치할 수도 있다. 하나의 개구(21)에 하나의 센싱 전극(11a)을 배치하는 경우가 하나의 개구(21)에 복수의 센싱 전극(11a)을 배치하는 경우보다, 제1 기재(10)에 터치 압력이 가해질 때 제1 기재(10)의 정렬 또는 적층된 상태의 흐트러짐을 방지하고, 제1 기재(10)와 나노 멤브레인 부재(30) 사이의 간격을 지지하여 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 접착층(20)은 제1 기재(10)와 나노 멤브레인 부재(30) 사이에 개재할 때, 복수의 센싱 전극(11a)의 사이 즉, 메인 연결선(11b)과 더미 연결선(11c)에 접착제 성분이 있는 부분이 위치하고, 복수의 센싱 전극(11a) 각각에 대응하는 지점에 접착제 성분이 없는 개구(21)가 위치한다. 이와 같이, 제1 접착층(20)은 복수의 센싱 전극(11a)을 각 셀별로 구분하고, 각각의 셀에서 압력 변화를 감지할 수 있도록 한다.
여기서, 제1 접착층(20)의 개구(21)는 센싱 전극(11a)의 면적보다 넓은 것이 바람직하다.
개구(21)가 형성됨으로 인해 제1 기재(10)의 센싱 전극(11a)과 나노 멤브레인 부재(30)가 직접 접촉할 수 있다. 센싱 전극(11a)과 나노 멤브레인 부재(30) 사이에 제1 접착층(20)이 개재되지 않기 때문에 센싱 전극(11a)과 멤브레인 부재(30)가 직접 접촉할 수 있다. 따라서, 제1 접착층(20)의 정전 용량값은 측정되는 정전용량값에 포함되지 않는다. 또한, 측정되는 정전 용량값은 제1 접착층(20) 부위에 접착성분이 있는 경우 발생할 수 있는 제1 접착층(20)의 굴곡을 제거할 수 있어, 측정 정확도를 향상할 수 있다.
아울러, 센싱 전극(11a)의 두께는 제1 접착층(20)의 두께와 적어도 동일하거나 보다 두껍게 형성하는 것이 바람직하다. 제1 접착층(20)은 5㎛ 두께로 형성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 접착층(20)의 개구(21)는 센싱 전극(11a)의 면적보다 넓기 때문에, 센싱 전극(11a)의 둘레에는 갭(gap)(13)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 기재(10)는 갭(13)까지 관통되고, 공기가 인입 또는 배출되는 하나 이상의 기재 관통홀(12)을 형성할 수 있다. 즉, 기재 관통홀(12)은 사용자의 터치 입력에 의해 나노 멤브레인 부재(30)가 압축 또는 회복할 때 공기가 나가고 들어가는 통기구(vent) 역할을 담당할 수 있다. 나노 멤브레인 부재(30)는 미세한 기공이 분포되어 있기 때문에 내부에 다량의 공기가 포함될 수 있다. 즉, 나노 멤브레인 부재(30)는 터치 압력에 따라 내부의 공기가 출입할 수 있다. 이러한 이유로, 제1 기재(10)에 형성된 기재 관통홀(12)과 제1 접착층(20)에 형성된 개구(21)는, 나노 멤브레인 부재(30) 내부에 있는 공기가 출입할 수 있는 통로를 형성함으로써 반복적인 터치 압력이 가해지더라도 제1 기재(10)의 정렬 또는 적층된 상태의 변형을 방지할 수 있다.
여기서, 기재 관통홀(12)은 사용자의 터치 압력에 따라 나노 멤브레인 부재(30)의 압축 또는 회복속도를 고려하여 크기를 조절할 수 있으며, 0.03㎜ ~ 5㎜의 직경을 가질 수 있다.
이러한 나노 멤브레인 부재(30)는 탄성 복원력과 전기적인 절연성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 나노 멤브레인 부재(30)는 고분자 재료를 전기 방사하여 제조되는 나노 섬유부재로서 다음과 같이 제조할 수 있다. 즉, 나노 멤브레인 부재(30)는 폴리머수지와 용매가 포함된 폴리머 방사액을 전기 방사하여 나노 섬유 부재로 제조할 수 있다. 이때, 폴리머수지는 PVDF(polyvinylidene fluoride), PS(polystyrene), PMMA(poly(methylmethacrylate)), PAN(polyacrylonitrile) 중 어느 하나일 수 있다. 폴리머 방사액은 필요에 따라 도전성 분말(예를 들어, 구리분말, 은분말, 알루미늄분말, 금분말일 수 있고, 2개 이상의 도전성 분말의 혼합 분말)을 포함할 수 있다. 이러한 도전성 분말은 폴리머 방사액 내에 포함되어 전기 방사 공정으로 나노 섬유 내에 삽입되어 고르게 분포될 수 있다. 이와 같이, 나노 멤브레인 부재(30)는 전기 방사를 이용하여 얇고 균일하게 10~20㎛의 두께를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 탄성 복원력이 우수한 특성을 갖는다.
또한, 나노 멤브레인 부재(30)는 스폰지 형태의 발포성 합성수지재질, 합성 고무 재질, 실리콘젤, 실리콘유, 글리세린폴리머, 젤 재질 중 어느 하나 또는 2개 이상의 합성 재질의 부재로 대체될 수 있다. 다만, 나노 멤브레인 부재(30)는 전술한 대체 부재에 비해, 얇고 탄성 복원력이 좋을 뿐만 아니라 두께 조절이 양호하다. 즉, 대체 부재들은 얇고 균일하고 탄성 복원력이 좋게 제조하기 어렵다.
아울러, 나노 멤브레인 부재(30)는 일반 나노 섬유 재질인 경우에, 섬유체의 섬유 사이 공간에 실리콘젤, 실리콘유 등을 포함할 수 있다.
나노 멤브레인 부재(30)는 탄성 복원력을 가지기 때문에, 터치할 때 발생되는 압력으로 간격이 줄어드는 변형이 발생함에 따라 터치 인식을 위한 정전용량의 차이가 발생한다. 이후, 나노 멤브레인 부재(30)는 해당 터치에 따른 압력이 해제되는 경우 1초 이내로 빠르게 원위치로 복귀한다. 이는 사용자의 반복되는 터치 압력에 대해서도 매번 신속하고 정확하게 사용자의 터치 입력을 감지할 수 있게 한다.
그리고, 나노 멤브레인 부재(30)는 제1 기재(10)가 상면에 배치된 상태에서 압축되어 압축되기 전 두께보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 즉, 나노 멤브레인 부재(30)는 최초 압축되기 전 제조 상태로부터 압축해서 두께가 감소되었기 때문에 탄성 복원력이 증대될 수 있다. 일례로, 나노 멤브레인 부재(30)의 압축 전 두께가 d2이고, 압축 후 두께가 d1일 경우에, 압축 후 두께 d1는 0.2×d2 ≤ d1 ≤0.9×d2을 만족할 수 있다. 이때, 나노 멤브레인 부재(30)의 두께는 10∼20㎛인 것을 일 예로 하고, 나노 멤브레인 부재(30)의 섬유는 600∼700nm의 선경을 가지는 것을 일예로 한다. 또한, 나노 멤브레인 부재(30)의 두께(d1)와 나노 멤브레인 부재(30)의 섬유 선경(d3)은 d1:d3 = 1:0.007∼1:0.06을 만족할 수 있다.
제2 접착층(40)은 나노 멤브레인 부재(30)와 간격 형성 부재(50) 사이에 개재하여 서로 접착시킨다. 이때, 제2 접착층(40)은 나노 멤브레인 부재(30)와 간격 형성 부재(50)의 접착력을 높이기 위해 상대적으로 제1 접착층(20)에 비해 두꺼운 10㎛의 두께로 형성할 수 있다.
간격 형성 부재(50)는 나노 멤브레인 부재(30)와 제2 기재(70) 사이에 적층되어, 나노 멤브레인 부재(30)와 제2 기재(70) 사이에 필요한 간격을 형성한다. 나노 멤브레인 부재(30)는 나노 단위 직경의 얇은 섬유로 형성되어 매우 얇은 두께를 가지기 때문에 간격 형성 부재(50)에 의해 전체 터치 압력 감지 장치(100)에 요구되는 두께를 조절할 수 있다. 그리고, 간격 형성 부재(50)는 어느 정도의 탄성을 가진 재질로 형성하여 터치 압력을 어느 정도 흡수할 수 있기 때문에 터치 압력이 얇은 나노 멤브레인 부재(30)에만 작용하는 경우에 비해 측정 정확도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 간격 형성 부재(50)는 나노 멤브레인 부재(30)에 비해 두꺼운 두께(일례로, 90㎛)를 가지는 것이 바람직하다.
나노 멤브레인 부재(30)에만 터치 압력이 가해질 경우에는 제1 기재(10)와 제2 기재(70) 사이의 간격이 얇아 터치 압력이 가해지는 지점 뿐만 아니라 인접 영역에도 변형을 발생시켜 터치 압력 감지의 성능을 떨어트릴 수도 있다.
간격 형성 부재(50)는 전기적인 도전성을 가질 수 있다. 간격 형성 부재(50)는 전기적인 도전성을 가짐으로써 소정의 두께를 갖더라도 상면과 하면에서 측정되는 정전 용량값이 동일하다.
간격 형성 부재(50)는 전기적인 도전성을 갖는 Ni, Ag, Cu, Al, Au 등과 같은 금속 자체 또는 이들의 합금으로 제작할 수 있다. 하지만, 간격 형성 부재(50)는 비도전성 부직포에 금속을 도금(코팅)하여 도전성 부직포로 제작하는 것이 바람직하다. 간격 형성 부재(50)가 도전성 부직포로 형성되는 경우에는, 금속에 비해 가볍고, 원하는 두께로 용이하게 가공하거나 제조 비용을 줄일 수 있다.
간격 형성 부재(50)는 나노 멤브레인 부재(30)의 하부에 배치됨으로써 나노 멤브레인 부재(30)의 탄성 지지력을 보강할 뿐만 아니라, 사용자에 의해 터치 압력이 가해질 때 소정의 요철 등에 의해 나노 멤브레인 부재(30)의 하부에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 사용자에 의해 터치 압력이 가해질 때, 나노 멤브레인 부재(30)의 상부에는 터치 압력에 의해 눌러지는 국소 변형이 발생하더라도, 상부에 대응되는 부분의 하부는 터치 압력에 의한 영향으로 국소 변형이 발생하지 않고 편평도(flatness)를 최대로 유지해야 한다. 이를 위해, 간격 형성 부재(50)는 나노 멤브레인 부재(30)에 비해 강성(rigidity)이 높은 것이 바람직하다.
제3 접착층(60)은 간격 형성 부재(50)와 제2 기재(70) 사이에 개재하여 서로 접착시킨다. 이때, 제3 접착층(60)은 간격 형성 부재의 접착력을 높이기 위해 상대적으로 제1 접착층(20)에 비해 두꺼운 10㎛의 두께로 형성할 수 있다.
제2 기재(70)는 사용자의 설계상 편의성을 고려하여 제1 기재(10)의 제1 전극부(11)에 대향하는 제2 전극부(71)를 상부 또는 하부에 형성할 수 있다. 제2 기재(70)는 제1 기재(10)와 마찬가지로, 50㎛ 두께로 형성할 수 있다. 즉, 제2 전극부(71)는 간격 형성 부재(50)에 마주대하는 면에 형성하는 경우에, 간격 형성 부재(50)와 직접 접촉함으로써 반대면에 형성할 때보다 정전 용량값을 증가시킬 수 있다. 이때, 제2 기재(70)가 제2 전극부(71)를 덮는 구조로 매립하기 때문에, 습기 등 외부 환경으로부터 제2 전극부(71)를 보호할 수 있다. 그리고, 제2 전극부(71)는 외부로 노출되는 반대면에 형성하는 경우에, 본 발명의 터치 압력 감지 장치(100)를 적용할 수 있는 각종 단말기(일례로, 스마트폰, 테블릿 PC 등)의 내부 연결 단자 등과 연결함으로써 공통의 그라운드 전극으로 활용할 수도 있다. 이 경우, 제2 전극부(71)는 별도의 기재(미도시)로 전체 영역이 덮여 습기 등 외부 환경으로부터 보호받을 수 있다. 이때, 제2 커넥터(CN2)는 제2 전극부(71)를 구동 신호부(미도시) 또는 그라운드 전압에 연결하는 단자로서, 제2 기재(700)의 일측단을 연장하여 형성할 수 있다.
제2 전극부(71)는 제2 기재(70)의 한쪽면을 다 덮는 평판(flat plate) 형상을 갖는다. 즉, 제2 전극부(71)는 모든 셀에서 제1 전극부(11)와 마주하는 영역을 동일하게 형성할 수가 있다. 제2 전극부(71)는 1㎛ 두께로 형성할 수 있다. 제2 전극부(71)에 그라운드 전압(Ground voltage)을 인가하는 경우에 대해 설명하였으나, 제2 전극부(71)에 인가되는 전압은 그라운드 전압으로 한정되지 않고 제2 전극부(71)에 특정 전압을 인가할 수도 있다. 이에 따라, 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71)는 모든 셀에서 측정되는 정전용량값을 일정하게 구성할 수 있다.
한편, 제2 기재(70)의 하부에 적층되어 나노 멤브레인 부재(30) 및 간격 형성 부재(50)를 지지하는 하면 지지 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 하면 지지 부재는 본 발명의 터치 압력 감지 장치(100)를 적용할 수 있는 각종 단말기의 프레임 등에 연결하여 사용자에 의한 터치 압력을 지지 및 고정할 수 있다. 즉, 하면 지지 부재는 제1 기재(10)의 상부에서 터치 압력이 가해질 때 제2 기재(70)가 휘어지는 것을 방지하고, 터치 압력에 의해 제2 기재(70)가 변형하는 것을 방지하여 터치 압력을 정확하게 감지할 수 있게 한다.
마찬가지로, 제2 기재(70)는 PI(Polyimde) 필름, PEN(Polyethylene Naphthalate) 필름, PET(Polyethylene Terephthalate) 필름, PC(Polycarbonate) 필름, PSS(Poly styrene sulfonate) 필름 중 하나인 투명 재질의 필름이거나, 이외에 엔지니어 플라스틱 등 투명재질의 필름을 사용할 수 있다.
외곽 지지 부재(80)는 제1 기재(10)와 제2 기재(70)의 사이에서, 나노 멤브레인 부재(30)와 간격 형성 부재(50)의 측면 외곽을 감싸도록 배치된다. 이때, 외곽 지지 부재(80)는 제1 접착층(20)에 의해 제1 기재(10)와 접착할 수 있고, 제3 접착층(60)에 의해 제2 기재(70)와 접착할 수 있다. 이러한 외곽 지지 부재(80)는 나노 멤브레인 부재(30)와 간격 형성 부재(50)의 정렬 또는 적층된 상태를 고정시켜, 반복적인 터치 압력이 가해지더라도 나노 멤브레인 부재(30)와 간격 형성 부재(50)의 정렬 또는 적층된 상태를 지속시킨다. 즉, 외곽 지지 부재(80)는 나노 멤브레인 부재(30)와 간격 형성 부재(50)의 정렬 또는 적층된 상태의 변형을 방지하기 위한 밀봉(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 이처럼 외곽 지지 부재(80)는 터치 압력 감지 장치(100)의 전체적인 구조의 변형을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 외곽 지지 부재(80)는 나노 멤브레인 부재(30)와 간격 형성 부재(50)의 측면 외곽을 감싸도록 배치됨으로써, 터치 영역 내에서의 탄성 지지력이 보강됨은 물론 제1 기재(10)와 제2 기재(70)의 사이 간격을 지지하여 터치 압력에 의한 나노 멤브레인 부재(30)와 간격 형성 부재(50)의 정렬이 변형되는 것을 방지하고, 터치 압력이 가해질 때 제2 기재(70)의 변형을 방지하여 터치 압력에 의한 제2 기재(70)의 변형에 의해 압력 감지가 부정확해지는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 외곽 지지 부재(80)는 탄성계수가 큰 소프트한 재질로서, 우레탄 재질의 폼(foam) 또는 포론(poron), 탄성을 갖는 스펀지 고무(일례로, closed pore type sponge) 등일 수 있다.
부가적으로, 외곽 지지 부재(80)는 제1 기재(10) 또는 제2 기재(70)에 연통되어 공기를 외부로부터 흡입하거나 배출하기 위한 관통구(미도시)를 형성할 수도 있다. 이 경우에, 제1 기재(10)의 기재 관통홀(12)의 기능은 외곽 지지 부재(80)의 관통구에 의해 대체될 수 있다.
한편, 여기서는 제1 전극부(11)가 각 셀별로 복수의 센싱 전극(11a)을 형성하고, 제2 전극부(71)가 평판 형상의 그라운드 전극을 형성하는 경우에 대해서 도면상에 도시하였으나, 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71) 각각은 X축 센싱회로 또는 Y축 센싱회로에 각각 대응할 수도 있다. 이 경우, 제1 전극부(11)는 횡방향으로 이격된 복수의 X축 전극이 포함된 X축 센싱회로를 형성할 수 있고, 제2 전극부(71)는 종방향으로 이격된 복수의 Y축 전극이 포함된 Y축 센싱회로를 형성할 수 있다. 더욱이, X축 전극 및 Y축 전극은 마름모 형상의 메탈메쉬(metal mesh) 형상으로 형성할 수도 있다. 즉, X축 센싱회로는 마름모 형상의 메탈 메쉬형상으로 형성된 복수의 X축 전극이 전기적으로 연결된 형태를 가지며, Y축 센싱회로는 마름모 형상의 메탈 메쉬형상으로 형성된 복수의 Y축 전극이 전기적으로 연결된 형태를 가질 수도 있다.
또한, 제1 전극부(11)는 제1 기재(10) 상에 물리 증착법에 의해 증착층을 형성한 후 에칭과정을 통해 제조할 수 있다. 여기서, 물리 증착법은 진공증착, 열증착(evaporation), 이빔(ebeam)증착, 레이저(laser)증착, 스퍼터링(sputtering), 아크이온플레이팅(arc ion plating) 등일 수 있다. 이때, 제1 전극부(11)의 증착층 상에는 도금층과 산화방지층을 추가적으로 더 형성할 수 있다. 구체적으로, 증착층은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al) 등과 같은 도전성이 우수한 금속 재질일 수 있으며, 도금층을 추가하는 경우에 비금속 재질이 적용될 수도 있다. 도금층은 증착층 상에 도금으로 형성되며, Cu, Ag, Au, Al 등과 같은 도전성이 우수한 금속 재질일 수 있다. 산화방지층은 증착층 또는 도금층 상에 형성되며, 산화구리(CuO)일 수 있다. 제2 전극부(71)는 전술한 제1 전극부(11)의 제조 공정을 통해 동일하게 형성할 수 있다.
이처럼 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71)는 증착 후 에칭과정을 통해 2㎛ 이하의 미세한 선폭 및 두께로 형성할 수 있다. 이는 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71)의 선폭 및 두께를 감소시켜 전극 라인의 간격도 5㎛ 이하로 형성할 수 있어 더 정밀한 미세 패턴을 구현할 수 있다. 이를 통해, 메인 연결선(11b)과 더미 연결선(11c)은 더욱 정밀한 미세 패턴으로 구현할 수 있다.
아울러, 터치 압력 감지 장치(100)는 터치 압력에 따른 정전 용량값의 변화를 감지하여 사용자의 터치 입력을 인식하기 위한 터치 압력 감지부(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 터치 압력 감지부는 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71)에 연결되어 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71) 사이의 정전 용량값의 차이를 감지할 수 있다. 이때, 터치 압력 감지부는 외부에서 가한 압력에 따른 전기적인 변화치 즉, 정전 용량의 변화값을 이용하여 다단계의 구간을 정하여 다단계의 객체(Object)를 수행할 수 있다.
한편, 나노 멤브레인 부재(30)는 도전성 분말이 분포되어 일정 한도 이상으로 수축할 경우에 전기적인 쇼트(short)가 발생할 수 있다. 이는 터치 압력의 단계를 구분할 수 있는 가장 확실하고 명확한 단계를 설정할 수 있다. 이 경우에, 제1 전극부(11), 나노 멤브레인 부재(30) 내 도전성 분말, 제2 전극부(71)는 전도성 통로가 생겨 Off→On 동작 즉, 쇼트가 발생할 수 있다. 이는 터치 압력 감지부를 포함한 다른 전기 회로들에 전기 충격을 유발하고, 전력소모를 증가시키고, 터치 압력 감지센서와 연결되는 다른 전기회로의 내구성을 저하시킬 수 있다. 이에 대해, 터치 압력 감지부와 제1 전극부(11) 또는 제2 전극부(71) 사이의 어느 일측의 연결 라인에는 직렬로 저항(미도시)을 배치할 수 있다. 이러한 저항은 나노 멤브레인 부재(30)가 일정 한도 이상 수축되어 쇼트가 발생되는 경우, 쇼트 발생에 따른 터치 압력 감지부를 포함한 다른 전기회로들에 전기 충격이 발생되는 것을 방지하고, 이외 쇼트가 발생되면서 발생되는 다른 문제들 즉, 전력소모의 증가, 터치 압력 감지센서와 연결되는 다른 전기회로 등의 문제를 해결할 수 있다.
터치 압력 감지부는 나노 멤브레인 부재(30) 내 도전성 분말을 포함하는 경우에, 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71)를 통해 흐르는 전류의 저항값을 측정할 수 있다. 이때, 터치 압력 감지부는 저항값의 변화로 터치 압력을 감지할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 압력 감지 장치에 대한 사시도이고, 도 5는 상기 도 4의 터치 압력 감지 장치에 대한 분해 사시도이고, 도 6은 상기 도 4의 터치 압력 감지 장치의 B-B' 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 압력 감지 장치(200)는, 제1 기재(110), 제1 접착층(120), 나노 멤브레인 부재(130), 제2 접착층(140), 제2 기재(150)를 포함할 수 있다. 제1 기재(110)는 나노 멤브레인 부재(130)에 마주대하는 면에 전류가 흐르는 제1 전극부(111)를 형성할 수 있다. 이때, 제1 전극부(111)는 복수개의 센싱 전극(111a), 메인 연결선(111b), 더미 연결선(111c)을 포함하는 구성을 가질 수 있다. 이때, 센싱 전극(111a)의 둘레에는 공기가 머무를 수 있는 소정의 갭(113)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 기재(110)는 갭(113)에 연결되고, 공기가 인입 또는 배출하기 위해 하나 이상의 기재 관통홀(112)을 형성할 수 있다. 제2 기재(150)는 사용자의 설계상 편의성을 고려하여 제1 기재(110)의 제1 전극부(111)에 대향하는 제2 전극부(151)를 일면 또는 타면에 형성할 수 있다.
여기서는 도 4 내지 도 6의 구성요소가 전술한 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소와 대응 또는 중복되므로, 이에 대한 자세한 설명에 대해서는 생략하기로 한다. 다만, 도 4 내지 도 6의 터치 압력 감지 장치(200)는 도 1 내지 도 3의 간격 형성 부재(50)와 외곽 지지 부재(80)가 생략된 구조이다. 이는 제1 기재(110)와 제2 기재(150) 사이의 간격을 줄여 두께가 얇은 구조가 요구되는 경우에 사용할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 상기 도 1의 터치 압력 감지 장치에서 정전 용량값에 대한 설명을 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 터치 압력 감지부(90)는 제1 기재(10)의 제1 전극부(11)와 제2 기재(70)의 제2 전극부(71)에 각각 연결하며, 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71) 사이의 터치 압력에 따른 정전 용량값을 측정한다. 이러한 터치 압력 감지부(90)는 사용자에 의한 터치 압력에 따른 정전 용량값의 차이를 측정함으로써, 사용자에 의한 터치 입력을 감지할 수 있다.
한편, 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71) 사이의 정전 용량값(C)은, 나노 멤브레인 부재(30)의 정전 용량값(Ca,Ca'), 간격 형성 부재(50)의 정전 용량값(Cb), 제2 기재(70)의 정전 용량값(Cc)과 관련되어 있다. 나노 멤브레인 부재(30)의 정전 용량값은 터치 압력을 가하기 전의 정전 용량값 "Ca", 터치 압력을 가한 후의 정전 용량값 "Ca'"로 구분할 수 있다.
그런데, 간격 형성 부재(50)는 전기적 도전성을 가지기 때문에, 간격 형성 부재(50)의 정전 용량값(Cb)은 정전 용량값 측정에서 제외되는 것이 바람직하다(도 7c 참조). 즉, 간격 형성 부재(50)는 소정의 두께를 가지기 때문에 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71) 사이의 두께를 넓혀주기 때문에 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71) 사이의 정전 용량값(C)을 떨어뜨릴 수 있다. 하지만, 간격 형성 부재(50)는 전기적인 도전성을 가지므로 정전 용량값 측정에서 제외할 수 있기 때문에 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71) 사이의 정전 용량값에 영향을 미치지 않는다. 즉, 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71) 사이에서 측정된 정전 용량값은, 간격 형성 부재(50)가 없이 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71) 사이에서 측정된 정전 용량값과 동일한 값을 가질 수 있다. 다시 말해, 제1 기재(10)와 제2 기재(70) 사이의 정전 용량값(C)은 나노 멤브레인 부재(30)의 정전 용량값(Ca,Ca'), 제2 기재(70)의 정전 용량값(Cc)과 관련되어 있으며, 이는 도 4 내지 도 6에 도시된 터치 압력 감지 장치(200)의 정전 용량값과 동일하게 된다.
만약에, 제2 전극부(71)가 제2 기재(70)의 제1 기재(10)를 향하는 면에 배치되는 경우에는, 전체 정전 용량값을 측정함에 있어, 제2 기재(70)의 정전 용량값(Cc)을 고려할 필요가 없으므로 나노 멤브레인 부재(30)의 정전 용량값(Ca,Ca')만을 고려하면 된다. 이 경우, 간격 형성 부재(50)는 제2 전극부(71)가 제2 기재(70) 상면에 위치하더라도, 정전 용량값을 측정하는 기준을 고려할 때 제2 전극부(71)의 정전 용량값 측정기준을 나노 멤브레인 부재(30)의 하면까지 상승시켜 주는 역할을 담당한다.
도 8은 본 발명에 따른 터치 압력 감지 장치를 구비한 터치 스크린 패널에 대한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치압력 감지 센서를 구비한 터치 스크린 패널(150)은, 전면에 화면을 출력하는 디스플레이 패널유닛(151), 디스플레이 패널유닛(151)의 전면에 적층되는 디스플레이 패널용 커버(152), 디스플레이 패널용 커버(152)와 디스플레이 패널유닛(151)의 사이에 배치되어 디스플레이 패널용 커버(152) 상의 터치 발생을 감지하는 터치센서 유닛(153)을 포함하며, 상기 디스플레이 패널유닛(151)의 배면에 본 발명의 일 실시예에 의한 터치압력 감지 센서(100)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
디스플레이 패널유닛(151)은 LCD인 것을 일 예로 하고, 이외에도 LED일 수도 있고, 공지의 디스플레이 패널로 다양하게 변형실시될 수 있음을 밝혀둔다.
디스플레이 패널용 커버(152)는 강화 유리인 것을 일 예로 하며, 필름기재의 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층을 형성한 강화코팅 필름일 수도 있다. 필름기재는 투명 PI필름일 수 있고, PEN(Polyethylene Naphthalate) 필름, PET(Polyethylene Terephthalate) 필름, PC(Polycarbonate)필름, PSS(Poly styrene sulfonate) 필름 중 어느 하나일 수도 있고, 이외에도 합성수지 재질의 필름으로 강화코팅이 가능한 어떠한 것으로도 변형실시될 수 있음을 밝혀둔다.
강화코팅층은, 실리콘(Si) 또는 세라믹(Ceramic)을 포함한 레진으로 코팅 형성되거나, 진공증착을 통한 코팅층일 수도 있는 것을 일 예로 하며, 이외에도 필름기재의 일면의 경도를 증대시켜 스크래치와 크랙에 대한 내구성을 증대시키는 어떠한 코팅층으로도 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
강화코팅층은, 0.3mm이하의 두께를 가져 플렉시블 가능하도록 하여 플렉시블 터치 스크린 패널에 적용 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
터치센서 유닛(153)은 센서용 투명필름 상에 평행하게 이격된 다수의 X축 센싱회로부가 구비된 제1터치센서(153a), X축 센싱회로부와 직교하도록 평행하게 이격된 다수의 Y축 센싱회로부를 구비한 제2터치센서(153b)를 포함하는 것을 일 예로 한다.
또한, 터치센서 유닛(153)은 도시하지는 않았지만 하나의 투명필름에 X축 센싱회로부와 Y축 센싱회로부가 사용자의 손 등에 의한 상기 디스플레이 패널용 커버(152) 상의 터치를 감지하는 센서이다.
디스플레이 패널용 커버(152)와 터치센서 유닛(153)의 사이, 터치센서 유닛(153)과 디스플레이 패널유닛(151) 사이에는 투명 접착층(154)이 구비되며, 투명 접착층(154)은 OCA(OCA Optically Clear Adhesive) 필름인 것을 일 예로 한다.
디스플레이 패널유닛(151)의 배면에 배치되는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치압력 감지 센서(100)의 실시 예는 상기에서 기재한 바 중복 기재로 생략함을 밝혀둔다.
한편, 본 발명에 따른 터치 압력 감지 장치를 구비한 터치 스크린 패널(150)은, 터치센서 유닛(153)과 터치 압력 감지부(90)와 전기적으로 연결되어 터치센서 유닛(153)에서 터치가 감지된 위치를 확인하고, 터치가 감지된 위치에서 터치 압력 정보를 생성하는 터치 감지부(160)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 터치 감지부(160)는 대략적인 터치 위치를 감지할 수 있으며, 터치센서 유닛(153)은 이를 이용하여 해당 터치 위치 영역에 대해서만 정밀한 터치 위치를 확인할 수 있다. 이를 통해, 터치 스크린 패널(150)은 정밀한 터치 위치를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 전체 터치 영역을 스캐닝하지 않고 일부 터치 영역에 대해서만 스캐닝하므로 전력 사용을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 터치 압력 감지 장치(100)는 디스플레이 패널유닛(151)과 디스플레이 패널유닛(151)이 고정되는 고정브라켓 사이에 배치되어 디스플레이 패널유닛(151)의 배면을 하나의 정전용량으로 인식하여 처리하므로 터치가 감지되는 위치를 측정하는 것이 불가능하다.
이에 터치 감지부(160)는 터치센서 유닛(153)과 터치 압력 감지부(90)와 전기적으로 연결되어 디스플레이 패널용 커버(152) 상에 터치가 발생되는 경우 터치센서 유닛(153)에서 상호용량(Mutual capacitance)값으로 터치가 발생된 X,Y 위치를 읽어내고 디스플레이 패널유닛(151)의 배면에 위치한 본 발명에 따른 터치압력 감지 센서(100)로부터 정전 용량값을 읽어 Z 축의 압력정보를 얻어 X,Y,Z 3D Touch 정보를 만들어 낸다.
또한, 터치 압력 감지부(90)는 2가지 이상의 압력 레벨을 구분하며, 일 예로 가벼운 터치와 무거운 터치의 두가지 압력 차이로 구분하고 가벼운 터치의 경우 정전 용량값의 차이로 구분하고, 무거운 터치의 경우 정전 용량값을 조합하여 구분하는 것을 일 예로 한다.
즉, 가벼운 터치는 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71)의 사이에 자체 정전용량(self capacitance)값을 스캔하여 감지하고, 무거운 터치는 제1 전극부(11)와 제2 전극부(71)의 사이의 각 채널의 자체 정전 용량값을 스캔한다.
더 상세하게 터치 감지부(160)는 단순히 사용자가 디스플레이 패널용 커버(152) 상에 손가락을 얹어놓고 압력이 거의 발생하지 않는 상태(No load)에서 781pF, 975 Ohm으로 위치인식만 하고, 사용자가 디스플레이 패널용 커버(152)를 15g정도의 무게로 누를 경우 833pF , 904 Ohm으로 가벼운 압력인식을 하고, 사용자가 상기 디스플레이 패널용 커버(152)를 90g정도의 무게로 누를 경우 833pF , 904 Ohm으로 가벼운 압력인식을 하고, 1290pF, 560 Ohm 으로 무거운 압력 인식을 하는 것이다.
터치 압력 감지부(90)는 기존 정전용량 방식 터치 스크린 패널의 콘트롤 칩셋(TSP control chipset)의 남는 채널을 사용하여 Z 축의 압력값을 2~3 단계로 나누어 감지하는 것을 일 예로 한다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 제1 전극부가 형성된 제1 기재;
    제2 전극부가 형성된 제2 기재; 및
    상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이에 위치하여 상기 제1 기재에 가해지는 터치 압력에 따라 변형 또는 회복되는 기공성의 멤브레인 부재;
    를 구비하는 터치 압력 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 멤브레인 부재는, 웹 형태의 나노 멤브레인인 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 멤브레인 부재와 상기 제2 기재 사이에 위치하고, 상기 멤브레인 부재와 상기 제2 기재 사이의 간격을 형성하는 간격 형성 부재;
    를 더 구비하는 터치 압력 감지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 간격 형성 부재의 두께는 상기 멤브레인 부재의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 간격 형성 부재의 강성은 상기 멤브레인 부재의 강성보다 큰 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 간격 형성 부재는, 비도전성 부직포에 금속이 도금된 도전성 부직포인 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 기재와 상기 제2 기재의 사이에서, 상기 멤브레인 부재와 상기 간격 형성 부재의 측면 외곽을 감싸도록 배치되는 외곽 지지 부재;
    를 더 구비하는 터치 압력 감지 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기재와 상기 멤브레인 부재를 접착하기 위한 제1 접착층을 더 구비하고,
    상기 제1 전극부는, 복수개의 센싱 전극을 구비하며,
    상기 센싱 전극은 상기 멤브레인 부재와 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 접착층은,
    상기 센싱 전극에 대응되는 위치에 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 기재는, 상기 개구에 연결되는 하나 이상의 기재 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 기재의 하부에 적층되는 하면 지지 부재;를 더 구비하는 터치 압력 감지 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전극부는, 상기 제2 기재의 상기 제1 기재를 향하는 면에 형성된 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 멤브레인 부재와 상기 간격 형성 부재 사이를 접착하는 제2 접착층; 및 상기 간격 형성 부재와 상기 제2 기재 사이 및 상기 외곽 지지 부재와 상기 제2 기재 사이를 접착하는 제3 접착층;을 더 구비하는 터치 압력 감지 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기재에 가해지는 터치 압력을 감지하기 위해 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부에 연결되어 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이의 정전 용량값을 측정하는 터치 압력 감지부;
    를 더 구비하는 터치 압력 감지 장치.
  15. 제1 전극부가 형성된 제1 기재;
    제2 전극부가 형성된 제2 기재;
    상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이에 위치하여 상기 제1 기재에 가해지는 터치 압력에 따라 변형 또는 회복되는 기공성의 멤브레인 부재; 및
    상기 멤브레인 부재의 내부에 분포되어 상기 제1기재에 가해지는 터치 압력에 따라 상기 제1전극부와 상기 제2전극부 사이의 정전용량값 변화에 따른 터치 압력 감지 이외에 제1전극부와 제2전극부의 전기적인 쇼트에 의한 추가적인 모드 구현을 위한 도전성 분말;을 포함하는 터치 압력 감지 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 멤브레인 부재는, 웹 형태의 나노 멤브레인인 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 멤브레인 부재와 상기 제2 기재 사이에 위치하고, 상기 멤브레인 부재와 상기 제2 기재 사이의 간격을 형성하는 간격 형성 부재;를 더 구비하는 터치 압력 감지 장치.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 제1 기재와 상기 멤브레인 부재를 접착하기 위한 제1 접착층을 더 구비하고,
    상기 제1 전극부는, 복수개의 센싱 전극을 구비하며,
    상기 센싱 전극은 상기 멤브레인 부재와 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 접착층은,
    상기 센싱 전극에 대응되는 위치에 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 기재는, 상기 개구에 연결되는 하나 이상의 기재 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 터치 압력 감지 장치.
PCT/KR2016/011088 2015-10-05 2016-10-04 터치 압력 감지 장치 WO2017061749A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680071265.8A CN108369464B (zh) 2015-10-05 2016-10-04 触摸压力感测装置
US15/766,282 US10684719B2 (en) 2015-10-05 2016-10-04 Apparatus for sensing touch pressure

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0139983 2015-10-05
KR20150139983 2015-10-05
KR20150186730 2015-12-24
KR10-2015-0186730 2015-12-24
KR20160003221 2016-01-11
KR10-2016-0003221 2016-01-11
KR20160013081 2016-02-02
KR10-2016-0013081 2016-02-02
KR10-2016-0101771 2016-08-10
KR20160101771 2016-08-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017061749A1 true WO2017061749A1 (ko) 2017-04-13

Family

ID=58487986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/011088 WO2017061749A1 (ko) 2015-10-05 2016-10-04 터치 압력 감지 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10684719B2 (ko)
KR (1) KR102000992B1 (ko)
CN (1) CN108369464B (ko)
WO (1) WO2017061749A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018232326A1 (en) 2017-06-15 2018-12-20 Perception Robotics, Inc. Systems, devices, and methods for sensing locations and forces

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180046609A (ko) * 2016-10-28 2018-05-09 삼성전자주식회사 홀 영역을 가지는 전자 장치 및 전자 장치의 홀 영역 제어방법
KR102395098B1 (ko) * 2017-06-30 2022-05-06 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 제조 방법
KR102518133B1 (ko) * 2018-04-11 2023-04-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102087513B1 (ko) * 2018-07-30 2020-03-10 한국섬유개발연구원 압력센서용 다층구조의 습식부직포
WO2019063021A2 (zh) * 2018-09-30 2019-04-04 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测模组、方法及电子设备
CN109753195B (zh) * 2019-01-15 2022-04-01 云谷（固安）科技有限公司 电容式触摸屏及其制备方法
WO2020205625A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Robotik Innovations, Inc. Flex-rigid sensor array structure for robotic systems
GB2586011B (en) * 2019-07-23 2023-09-13 Hp1 Tech Limited Pressure-sensitive sheet and modular system including the same
CN110487450B (zh) * 2019-08-23 2021-09-07 南方科技大学 一种柔性触觉传感器及其制备方法和应用
CN110547770B (zh) * 2019-09-09 2022-08-23 南方科技大学 一种触觉感知智能织物及其检测***和制备方法
TWI748531B (zh) * 2020-06-24 2021-12-01 東隆五金工業股份有限公司 微觸式面板機構及微觸式面板裝置
KR20230065438A (ko) * 2021-11-04 2023-05-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그것을 포함하는 전자 장치
CN114670224B (zh) * 2022-05-07 2024-03-15 广东工业大学 一种指尖触觉信息采集装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110042924A (ko) * 2009-10-20 2011-04-27 한국과학기술원 압저항 방식의 터치 패널, 그 제조방법, 이를 포함하는 디스플레이 장치, 터치 패드 및 압력센서
US8094134B2 (en) * 2008-12-25 2012-01-10 Nissha Printing Co., Ltd. Touch panel having press detection function and pressure sensitive sensor for the touch panel
KR20120082631A (ko) * 2011-01-14 2012-07-24 삼성전기주식회사 저항막방식 터치패널
KR101452748B1 (ko) * 2013-04-24 2014-10-23 한국표준과학연구원 멀티터치에 따른 접촉위치 및 접촉 힘을 감지하는 센서 및 그 제조방법
WO2015077200A1 (en) * 2013-11-21 2015-05-28 3M Innovative Properties Company Multi-layer piezoelectric polymer film devices and methods

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5369228A (en) * 1991-11-30 1994-11-29 Signagraphics Corporation Data input device with a pressure-sensitive input surface
JP3114168B2 (ja) * 1993-07-21 2000-12-04 船井電機株式会社 タッチパネル
US6809280B2 (en) * 2002-05-02 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Pressure activated switch and touch panel
US7981362B2 (en) * 2003-11-04 2011-07-19 Meso Scale Technologies, Llc Modular assay plates, reader systems and methods for test measurements
US7538760B2 (en) * 2006-03-30 2009-05-26 Apple Inc. Force imaging input device and system
US7595788B2 (en) 2006-04-14 2009-09-29 Pressure Profile Systems, Inc. Electronic device housing with integrated user input capability
KR20100043680A (ko) * 2008-10-20 2010-04-29 엘지디스플레이 주식회사 터치패널
CN101482786A (zh) * 2009-01-08 2009-07-15 深圳市中显微电子有限公司 电容式触摸屏基板贴合方法
JP5493739B2 (ja) * 2009-03-19 2014-05-14 ソニー株式会社 センサ装置及び情報処理装置
JP4880723B2 (ja) * 2009-06-19 2012-02-22 日本写真印刷株式会社 押圧検出機能を有する抵抗膜式タッチパネル
US8730199B2 (en) * 2009-09-04 2014-05-20 Atmel Corporation Capacitive control panel
US8692646B2 (en) * 2011-04-05 2014-04-08 Kang Won LEE Piezoresistive type touch panel; manufacturing method thereof; and display device, touch pad, pressure sensor, touch sensor, game console and keyboard having the panel
CN202142030U (zh) * 2011-07-25 2012-02-08 东讯股份有限公司 电容式触控面板及其触控模块
CN103665908B (zh) * 2012-09-11 2016-01-13 北京富纳特创新科技有限公司 碳纳米管复合膜
WO2014066448A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 Corning Incorporated Structure with integrated acoustics function
CN204045461U (zh) * 2014-06-20 2014-12-24 杭州城章科技有限公司 一种触摸按键面板
CN104638103A (zh) * 2015-02-04 2015-05-20 兰州大学 一种可发电的透明薄膜及制备方法
CN104951130B (zh) * 2015-05-08 2018-03-23 业成光电（深圳）有限公司 具有曲面结构之车载触控装置
KR101637900B1 (ko) 2015-12-17 2016-07-08 (주)멜파스 터치 입력 장치에서 입력 위치에 따라 압력의 세기를 보정하는 방법 및 터치 압력의 세기를 감지하는 터치 입력 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8094134B2 (en) * 2008-12-25 2012-01-10 Nissha Printing Co., Ltd. Touch panel having press detection function and pressure sensitive sensor for the touch panel
KR20110042924A (ko) * 2009-10-20 2011-04-27 한국과학기술원 압저항 방식의 터치 패널, 그 제조방법, 이를 포함하는 디스플레이 장치, 터치 패드 및 압력센서
KR20120082631A (ko) * 2011-01-14 2012-07-24 삼성전기주식회사 저항막방식 터치패널
KR101452748B1 (ko) * 2013-04-24 2014-10-23 한국표준과학연구원 멀티터치에 따른 접촉위치 및 접촉 힘을 감지하는 센서 및 그 제조방법
WO2015077200A1 (en) * 2013-11-21 2015-05-28 3M Innovative Properties Company Multi-layer piezoelectric polymer film devices and methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018232326A1 (en) 2017-06-15 2018-12-20 Perception Robotics, Inc. Systems, devices, and methods for sensing locations and forces

Also Published As

Publication number Publication date
KR102000992B1 (ko) 2019-07-17
US20180300005A1 (en) 2018-10-18
US10684719B2 (en) 2020-06-16
KR20170040762A (ko) 2017-04-13
CN108369464A (zh) 2018-08-03
CN108369464B (zh) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017061749A1 (ko) 터치 압력 감지 장치
CN102640093B (zh) 触摸屏之内的印刷式力传感器
WO2015141966A1 (en) Touch device
WO2016064237A2 (ko) 터치 입력 장치
WO2015016562A1 (ko) 터치 센서 패널, 터치 검출 장치 및 이들을 포함하는 터치 입력 장치
US20160231849A1 (en) Touch panel having press detection function
WO2016186332A1 (ko) 표시장치
KR20120122269A (ko) 나노섬유 웹을 이용한 정전용량형 압력센서
WO2016182347A1 (ko) 압력 센싱 장치, 압력 검출기 및 이들을 포함하는 장치
JP2016183956A (ja) 感圧センサ
WO2017099508A1 (ko) 압력 감지 센서 장치
WO2017023108A1 (ko) 터치 검출기, 터치 검출 칩 및 터치 입력 장치
CN113167663B (zh) 压力传感器及电子设备
WO2013137561A1 (ko) 단일 적층 구조를 갖는 개량된 접촉 위치 감지 패널
TW201706805A (zh) 複合觸控面板
WO2014054878A2 (ko) 간섭 없이 감도가 향상되는 단일 적층 구조를 갖는 터치스크린 패널
WO2021141395A1 (ko) 전도사 압력센서
KR101167411B1 (ko) 정전용량식 터치스크린
JP2024045284A (ja) センサ装置、入力装置および電子機器
KR20190057813A (ko) 페브릭 압력 센서
WO2012077893A1 (ko) 날개사가 구비된 도전성 실과 도전성 실 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 직물
KR20120023288A (ko) 터치 패널 및 이의 제조 방법
WO2020222374A1 (ko) 난수생성장치 및 그 생성방법
WO2012153899A1 (ko) 접촉 감지 패널
Vlasov et al. Investigation of a capacitor array of a composite capacitive touch panel

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16853865

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15766282

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16853865

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1