KR101058927B1 - Input device for display with pressure sensor - Google Patents

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Abstract

압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치를 개시한다.

본 개시에 따른 입력장치는 접촉감지도를 향상시키면서 슬림화를 실현할 수 있다. 그러한 입력장치는, 코너부 내측으로 지지부가 형성된 프레임;

상기 프레임의 지지부에 코너 끝단부가 지지되는 상태로 위치되며 이 코너부에 대각선 방향으로 압력센서들을 구비하고 있는 센서부;

상기 센서부의 코너 끝단부와 접촉하지 않으며 상기 센서부와 접착되는 가압부재;

상기 가압부재의 상측면에 접착되어 상기 프레임을 덮는 필름;을 포함한다.

Figure R1020090047978

압력센서, 힘센서, 디스플레이 입력장치, 저항값 변화

A display input device having a pressure sensor is disclosed.

The input device according to the present disclosure can realize slimming while improving the contact sensitivity. Such an input device includes a frame having a support portion formed inside a corner portion;

A sensor unit positioned in a state in which a corner end portion is supported in the support portion of the frame and having pressure sensors diagonally in the corner portion;

A pressing member which is not in contact with a corner end of the sensor unit and is bonded to the sensor unit;

And a film attached to an upper side of the pressing member to cover the frame.

Figure R1020090047978

Pressure sensor, force sensor, display input device, resistance value change

Description

압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치{Input device with pressure sensor for display device}Input device with pressure sensor for display device

본 발명은 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접촉감도를 향상시키면서 슬림화하여 제품의 사용을 용이하게 할 수 있는 입력장치에 관한 것이다.The present invention relates to an input device for a display having a pressure sensor, and more particularly, to an input device that can be slimmed while improving the contact sensitivity, thereby facilitating the use of a product.

외부 물체와의 접촉유무를 감지하여 접촉감지 신호를 처리하는 방식의 터치 윈도우 타입의 입력장치가 알려져 있다.BACKGROUND ART A touch window type input device of a method of detecting a contact with an external object and processing a touch detection signal is known.

셀폰이나 PDA와 같은 이동 휴대장치의 사용이 증가하면서 소형, 경량 및 슬림화된 입력장치에 대한 필요성이 대두되고 있다.With the increasing use of mobile handheld devices such as cell phones and PDAs, there is a need for smaller, lighter and slimmer input devices.

터치센서의 기술은 용량방식, 저항방식, NFI(near field imaging) 방식, 음파방식, 적외선 방식 등이 알려져 있다.The technologies of the touch sensor are known as capacitive, resistive, near field imaging (NFI), sound wave, and infrared.

이러한 터치센서는 접촉입력의 인식, 센서의 접촉감지 구조에 대한 접촉입력의 위치결정, 신뢰성, 크기, 중량 및 사용의 편리성 등과 관련된 과제를 제시한다.Such touch sensors present challenges related to recognition of contact inputs, positioning of contact inputs with respect to the touch sensing structure of the sensor, reliability, size, weight, and ease of use.

국제공개번호 WO 2002/84578호에 "터치위치 파악장치내의 접선력 제어"에 대한 기술이 개시되어 있다.International Publication No. WO 2002/84578 discloses a technique for "tangential force control in a touch positioning device."

상기 국제공개에서는, 터치 표면을 누를 때 그 접촉력은 터치 표면에 수직한 수직성분과 터치 표면에 평행한 접선성분을 갖는데, 이때 접촉력의 접선성분은 수직성분의 대략 1/3 정도의 크기를 갖게 되므로서 나타날 수 있는 접선력 오차에 대한 해결방안을 개시하고 있다.In the international publication, when the touch surface is pressed, the contact force has a vertical component perpendicular to the touch surface and a tangent component parallel to the touch surface, where the tangential component of the contact force is about 1/3 of the vertical component. A solution to possible tangential error can be found.

대한민국 공개특허 2007-0035831호 에서는, "접촉감지 신호처리 기능을 개선한 접촉감지장치"에 대한 기술을 개시하고 있다.Korean Unexamined Patent Publication No. 2007-0035831 discloses a technique for a "contact sensing device with improved contact sensing signal processing function."

이 공개된 기술에서는 대면적에 배치되어 외부 물체와의 접촉 유무룰 신속하게 감지할 수 있는 방안을 개시하고 있다.This disclosed technique discloses a method that can be placed in a large area and quickly detect whether there is contact with an external object.

상기 첫번째 공개공보에 개시된 기술은 입력장치의 구조적인 특징에 기인하여 나타나는 문제점을 구조적으로 보완한 것이다.The technique disclosed in the first publication is a structural complement to the problems caused by the structural features of the input device.

그리고, 두번째 공개공보에 개시된 기술은 구조적 문제점을 신호처리 기능을 개선하여 해결한 것이다.In addition, the technique disclosed in the second publication solves a structural problem by improving a signal processing function.

그러나 압력센서가 상부로부터 눌림을 받아 변형되면서 저항값의 변화를 일으킴으로서 신호를 출력하는 것임을 감안하여 볼 때 구조적으로 눌림을 받는 부분의 내구성과 복원력 등에 대한 방안을 제시하고 있지 못하다.However, considering the fact that the pressure sensor is deformed by pressing from the top and causing a change in resistance value, it does not provide a solution for durability and resilience of the structurally pressed part.

게다가 구조적으로 접촉감도를 향상시키고 슬림화하는 방안에 대해서도 개시를 하지 못하고 있다.In addition, it has not been disclosed how to structurally improve the contact sensitivity and slim.

즉, 종래의 압력센서를 이용한 입력장치들은 압력센서가 다수개의 층들로 이루어지고 있으므로 이들 층 사이에 터치 작동을 위한 갭을 반드시 형성해야 하기 때문에 그 만큼 압력센서 모듈의 두께는 크게 될수 밖에 없다.That is, the input device using the conventional pressure sensor has a pressure sensor consisting of a plurality of layers, so the gap for the touch operation must be formed between these layers, so that the thickness of the pressure sensor module can only be increased.

이와 같이 압력센서 모듈의 두께가 커지게 되면 전자 어플리케이션에 적용할 때 적용에 제약을 받게 된다.As the thickness of the pressure sensor module increases, the application of the pressure sensor module is restricted in application.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 접촉감도를 향상시켜 제품의 신뢰도를 높이고, 센서 모듈을 슬림화하여 전자 어플리케이션을 광범위하게 할 수 있는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치를 제공하는데 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to improve the sensitivity of the product by improving the contact sensitivity, and to provide a wide range of electronic applications by slimming the sensor module An input device for a display is provided.

상기 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 코너부 내측으로 지지부가 형성된 프레임;In order to realize the object of the present invention, the frame is formed with a support inside the corner;

상기 프레임의 지지부에 코너 끝단부가 지지되는 상태로 위치되며 이 코너부에 대각선 방향으로 압력센서들을 구비하고 있는 센서부;A sensor unit positioned at a corner end portion of the support portion of the frame and having pressure sensors diagonally in the corner portion;

상기 센서부의 코너 끝단부와 접촉하지 않는 상태로 상기 센서부와 접착되는 가압부재;A pressing member bonded to the sensor unit without contacting the corner end of the sensor unit;

상기 가압부재의 상측면에 접착되어 상기 프레임을 덮는 필름;을 포함하는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치를 제공한다.Provides an input device for a display having a pressure sensor comprising a; film is attached to the upper side of the pressing member to cover the frame.

상기 센서부의 필름에는 복원력을 향상시키기 위한 수단으로 탄성력이 좋은 재질의 프레이트를 접착한다.The film of the sensor unit is bonded to the plate of a good elastic force as a means for improving the restoring force.

본 발명에 따른 디스플레이용 입력장치는, 센서부의 코너부가 프레임에 지지되고 다른 부분은 외력에 의해 아래측으로 눌려질 수 있도록 구성하고 있기 때문에 적은 외력에도 베이스 필름의 금속 저항층이 변형을 일으키므로서 접촉감도롤 높일 수 있다.In the display input device according to the present invention, since the corner portion of the sensor portion is supported by the frame and the other portion can be pressed downward by an external force, the metal resistive layer of the base film causes deformation even at a small external force. Sensitivity can be increased.

게다가 상기 센서부에는 센서의 작동을 위한 별도의 공간을 마련하고 있지 않으므로 입력장치의 슬림화가 가능하다.In addition, since the sensor unit does not provide a separate space for the operation of the sensor, the input device can be made slimmer.

이하 본 발명의 바람직한 입력장치의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 입력장치의 분해 사시도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 입력장치의 결합 단면도이며, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 입력장치의 압력센서부 평면도로서, 부호 2는 프레임을 지칭한다.1 is an exploded perspective view of an input device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the input device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a pressure sensor unit of the input device according to an embodiment of the present invention As a plan view, reference numeral 2 designates a frame.

상기 프레임(2)은 대략 사각형상으로 이루어져 중앙부분이 비어 있는 구조로서 4개의 변이 띠형상으로 이루어져 4각형상으로 연결된 구조이며, 이 프레임(2)의 코너부 내측에는 지지부(4)가 형성되어 있다.The frame 2 is formed in a substantially rectangular shape and has a hollow central portion. The frame 2 is formed in four sides and is connected in a quadrangular shape. A support part 4 is formed inside a corner of the frame 2. have.

상기 지지부(4)는 4곳의 코너부에 모두 형성될 수 있는데, 이 지지부(4)에 센서부(6)가 지지된다.The support part 4 may be formed at all four corner parts, and the sensor part 6 is supported by the support part 4.

즉, 상기 센서부(6)의 코너부가 상기 지지부(4)에 올려지는 상태로 지지되는데, 이러한 지지구조는 상기 센서부(6)가 작은 외력에도 변형을 일으켜 저항값이 변화될 수 있도록 하기 위한 것이다.That is, the corner portion of the sensor unit 6 is supported in a state where it is mounted on the support unit 4, which is such that the support unit 6 can deform even a small external force so that the resistance value can be changed. will be.

상기 센서부(6)는 다수개의 압력센서(8)들이 베이스 필름상에 금속의 저항층이 일정한 패턴을 갖으며 배선되어 가압력에 따라 저항값이 변화되는 구조일 수 있다.The sensor unit 6 may have a structure in which a plurality of pressure sensors 8 have a predetermined resistance layer of a metal on the base film and are wired to change the resistance value according to the pressing force.

도1, 3에 도시하고 있는 바와 같이 베이스 필름(10)에 금속의 저항 패턴(12)들이 배선된 압력센서가 사용되며, 본 실시예에서 이 압력센서(8)는 상기 베이스 필름(10)의 각각의 코너부에 제공됨을 기본으로 하지만 필요에 따라 일변에 추가될 수 있다.As shown in Figs. 1 and 3, a pressure sensor in which metal resistive patterns 12 are wired to the base film 10 is used. In this embodiment, the pressure sensor 8 is formed of the base film 10. It is provided based on each corner but can be added to one side as needed.

상기 베이스 필름(10)은 4변이 띠형상으로 이루어져 4각형상으로 서로 연결되는 구조이며, 이들 4변에 상기 압력센서(8)와 연결된 배선이 형성된다.The base film 10 has a structure in which four sides are formed in a band shape and connected to each other in a quadrangular shape, and wirings connected to the pressure sensor 8 are formed on these four sides.

본 실시예에서 상기 압력센서(8)는 상기 베이스 필름(10)의 코너부에서 대각선 방향으로 제공됨으로서 베이스 필름의 코너부 끝부분에는 아무런 패턴도 형성되지 않는데 본 실시예에서 이 끝단부(14)가 상기 지지부(4)에 올려지는 상태로 배치된다.In this embodiment, the pressure sensor 8 is provided in the diagonal direction at the corner of the base film 10 so that no pattern is formed at the corner end of the base film. Is placed on the support (4).

따라서 상기 베이스 필름(10)은 상측으로부터 외력을 받을 때 아래측으로 변형을 일으키기 용이해 진다.Therefore, when the base film 10 receives an external force from the upper side, it becomes easy to cause deformation downward.

상기 센서부(6)의 상측으로는 이 센서부와 전체적으로 면접촉이 이루어지는 가압부재(16)가 접착된다.On the upper side of the sensor part 6, a pressure member 16 is brought into contact with the sensor part as a whole.

상기 가압부재(16)는 코너부가 잘려진 절단부(18)를 갖고 있으며, 이 절단부(18)는 상기 끝단부(14)와는 비접촉상태가 되도록 접착된다.The pressing member 16 has a cut portion 18 having a corner portion cut off, and the cut portion 18 is bonded to the non-contacted state with the end portion 14.

그리고 이 가압부재(16)의 가장자리 면은 상기 프레임(2)의 내측 중앙 공간부에 위치하여 상측에서 외력이 가하여지면 아래측으로 이동할 수 있도록 배치된다. 물론 상기 절단부(18)가 형성되기 때문에 상기 지지부(4)에도 지지되지 않는다.And the edge surface of the pressing member 16 is located in the inner central space of the frame (2) is arranged to move downward when an external force is applied from the upper side. Of course, since the cut part 18 is formed, it is not supported by the support part 4 either.

상기 가압부재(16)의 상측으로는 인쇄면(도시생략)이 형성된 필름(20)이 상기 프레임(2)를 완전히 덮는 상태로 접착된다.On the upper side of the pressing member 16, a film 20 having a printing surface (not shown) is attached in a state of completely covering the frame 2.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예에 따른 입력장치는, 도2에 도시한 바와 같이 필름(20) 위를 사용자가 누르게 되면,그 힘은 가압부재(16)를 통하여 센서부(6)를 누르게 된다.In the input device according to the embodiment of the present invention made as described above, when the user presses on the film 20 as shown in FIG. 2, the force presses the sensor unit 6 through the pressing member 16. .

이 힘에 의해 상기 센서부(6)는 아래측으로 변형을 일으키게 되는데, 상기 센서부(6)는 끝단부(14)가 상기 프레임(2)의 지지부(4)에 받쳐진 상태이므로 실질적으로 사용자에 의해 가하여지는 외력은 끝단부(14)와 인접하여 제공된 압력센서(8)로 전달된다.This force causes the sensor part 6 to be deformed downward. The sensor part 6 is in a state where the end part 14 is supported by the support part 4 of the frame 2, and thus the user is substantially deformed. The external force exerted by the force is transmitted to the pressure sensor 8 provided adjacent to the end portion 14.

따라서 입력장치로서의 기능을 하게 되는데, 본 실시예에 따른 입력장치는 압력센서(8)가 센서부의 코너부에 대각선 방향으로 배치되어 있고, 압력센서(80가 형성되지 않은 끝단부의 필름만이 지지된 상태이므로 작은 외력이 전달되어도 상기 압력센서(8)는 쉽게 저항값 변화를 일으키게 된다Therefore, it functions as an input device. In the input device according to the present embodiment, the pressure sensor 8 is disposed in the diagonal direction at the corner of the sensor part, and only the film of the end portion where the pressure sensor 80 is not formed is supported. The pressure sensor 8 easily causes a change in resistance value even when a small external force is transmitted because it is a state.

이와 같이 본 발명의 입력장치는, 센서부의 코너부에 압력센서(8)를 대각선으로 배치하고 이 센서부의 코너부만을 지지하도록 프레임을 형성하고 있으므로 상기 센서부는 작은 외력에도 작동할 수 있으므로 입력장치로서의 접촉감도를 우수하게 할 수 있다.As described above, since the input device of the present invention has a pressure sensor 8 arranged diagonally at the corner of the sensor unit and forms a frame to support only the corner of the sensor unit, the sensor unit can operate even at a small external force. The contact sensitivity can be excellent.

게다가 별도로 센서가 작동하기 위한 간격을 만들 필요가 없으므로 입력장치의 슬림화가 가능하다.In addition, the input device can be made slim because there is no need to make a separate gap for the sensor to operate.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 입력장치의 결합 단면도로서, 모든 구 성은 위 실시예와 동일하지만 센서부(6)의 외력에 대한 복원을 빠르게 하기 위한 수단을 마련하고 있는 점이 특징이다.4 is a cross-sectional view of a combination of an input device according to another embodiment of the present invention. All configurations are the same as the above embodiment, but it is characterized in that a means for quickly restoring the external force of the sensor unit 6 is provided.

즉, 상기 센서부(6)의 필름(10)과 동일한 형태로 sus 계열 및 내구성 및 복원력이 있는 폴리머 재질의 플레이트(22)를 센서부 상측에 접착하여 센서부의 필름(10)이 변형되었을 때 원래의 위치로 돌아 오려는 힘을 크게 하여 복원력을 증대시킨 것이다.That is, when the film 10 of the sensor unit is deformed by attaching the sus-based, durable and restoring polymer plate 22 to the upper side of the sensor unit in the same form as the film 10 of the sensor unit 6. To increase the power to return to the position of resilience has increased.

상기 플레이트(22)는 탄성력이 우수한 재질이면 어느 것이나 사용이 가능하다.The plate 22 may be used as long as the material has excellent elastic force.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 입력장치의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of an input device according to an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 입력장치의 결합 단면도.2 is a cross-sectional view of a combination of the input device according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 실시예에 적용되난 센서부의 평면도.Figure 3 is a plan view of the sensor unit applied to the embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력장치의 결합 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a coupling of an input device according to another embodiment of the present invention.

Claims (4)

코너부 내측으로 지지부가 형성된 프레임;A frame having a support portion formed inside the corner portion; 상기 프레임의 지지부에 코너 끝단부가 지지되는 상태로 위치되며 이 코너부에 대각선 방향으로 압력센서들을 구비하고 있는 센서부;A sensor unit positioned at a corner end portion of the support portion of the frame and having pressure sensors diagonally in the corner portion; 상기 센서부의 코너 끝단부와 접촉하지 않는 상태로 상기 센서부에 접착되는 가압부재;A pressing member adhered to the sensor unit without contacting the corner end of the sensor unit; 상기 가압부재의 상측면에 접착되어 상기 프레임을 덮는 필름;을 포함하는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치.And an adhesive film attached to the upper side of the pressing member to cover the frame. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 가압부재는 코너부가 절단된 것을 특징으로 하는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치.The pressing member is a display input device having a pressure sensor, characterized in that the corner is cut. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 센서부는 외력에 대한 복원력을 향상시키기 위하여 탄성이 있는 플레이트와 접착되는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치.The sensor unit is an input device for a display having a pressure sensor bonded to the elastic plate to improve the restoring force to the external force. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 가압부재는 상기 프레임의 내측에서 상하유동이 가능하게 배치되는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치.The pressing member is an input device for a display having a pressure sensor which is arranged to enable the flow up and down inside the frame.
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