KR101950625B1 - 압력 검출 구조 및 터치 기기 - Google Patents

압력 검출 구조 및 터치 기기 Download PDF

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Abstract

압력 검출 구조 및 터치 기기는 터치 기기의 미들 프레임에 장착되고, 커버 플레이트, 디스플레이 소자 및 압력 센서를 포함하며, 상기 디스플레이 소자는 상기 커버 플레이트의 하방에 위치하고, 상기 디스플레이 소자는 디스플레이 모듈을 포함하는, 상기 압력 센서는 상기 디스플레이 소자 내부에 설치되고, 상기 디스플레이 소자 중 임의의 전기 전도 부재 또는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임을 기준 전극으로 하며, 상기 압력 센서와 상기 기준 전극 사이에는 가변 간극이 존재하고, 상기 압력 센서는 그 센싱 전극과 상기 기준 전극 사이의 커패시턴스 변화에 따라, 압력 신호를 출력한다. 본 발명은 압력 검출을 정확하게 진행하여, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

압력 검출 구조 및 터치 기기{PRESSURE DETECTION STRUCTURE AND TOUCH DEVICE}
본 출원은 2015년 12월 31일에 중국특허청에 제출하고, 출원번호가 201511028722.9이며, 발명의 명칭이 "압력 검출 구조 및 터치 기기"인 중국 특허 출원 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 인용을 통하여 본 출원에 결부된다.
본 발명은 터치 스크린 기술 분야에 관한 것으로서, 특히는 압력 검출 구조 및 터치 기기에 관한 것이다.
현재의 터치 기기(예컨대 터치 휴대폰)는, 통상적으로 압력 센서를 이용하여 손으로 터치하는 압력을 검출한다. 터치 기기의 압력 검출 구조는 터치 기기의 미들 프레임에 장착되고, 커버 플레이트, 디스플레이 소자 및 압력 센서를 포함한다.
상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자(즉, 스크린)일 경우, 상기 디스플레이 모듈은 액정 모듈이고, 상기 디스플레이 소자는 광학 어셈블리 및 상기 액정 모듈과 상기 광학 어셈블리를 지지하는 케이스를 더 포함한다. 상기 디스플레이 소자가 LED디스플레이 소자일 경우, 상기 디스플레이 모듈은 LED모듈이고, 상기 디스플레이 소자는 빛을 차단하고 완충 작용을 하기 위한 연성 폼 레이어드를 더 포함한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자(즉, 스크린)일 경우, 터치 기기의 압력 검출 구조는 커버 플레이트(1), 미들 프레임(4), 스크린(2) 및 압력 센서(3)를 포함한다. 압력 센서(3), 스크린(2)과 커버 플레이트(1)는 하측에서 상측까지 순차적으로 미들 프레임(4) 내에 중첩 설치되며, 압력 센서(3)와 스크린(2) 사이에 간극(5)이 구비된다. 통상적으로, 압력 센서(3)는 커패시턴스형 센서이고, 도 1b에 도시된 바와 같이 기판(6) 및 기판(6)에 매트릭스형으로 배열된 검출 전극(7)을 포함하며, 압력 센서(3)의 검출 전극(7)은 외부의 기준 전극과 도 1c에 도시된 커패시턴스를 형성하고, 여기서, 기판(6)의 각 하나의 검출 전극(7)과 기준 전극(8) 사이에는 모두 커패시턴스(C)가 형성된다. 도 1a에 도시된 압력 검출 구조에 있어서, 기준 전극은 스크린의 전기 전도층이고, 그 커패시턴스 구조는 도 1d에 도시된 바와 같다. 압력 검출 실현 방식은, 힘이 커버 플레이트(1)에 인가될 경우, 커버 플레이트(1)에 변형이 발생되어, 압력 센서(3)와 스크린(2) 사이의 간격을 개변시킴으로써, 압력 센서(3)와 스크린(2)의 전기 전도층 사이의 커패시턴스의 변화를 초래하고, 변화량에 따라 압력의 크기를 식별한다.
실현 원리에서 보면, 스크린(2)과 압력 센서(3) 사이의 검출 간격을 잘 제어해야 하고, 상기 검출 간격은 즉 도 1a에 도시된 간극(5)이다. 그러나, 상기 간극(5)은 대량 생산 조립 공정이 복잡하고, 조립 부재가 많아 조립 오차 범위가 비교적 크다. 아울러, 상이한 기계 사이의 스크린(2)과 압력 센서(3)의 간격의 오차 범위는 기계 사이의 일치성에 영향을 주게 되며, 이는 기계 사이의 체험도의 차이를 초래하게 된다. 또한, 전체 제품의 추락, 압출 변형은 모두 이 간극의 크기를 용이하게 개변시켜 제품의 신뢰성을 감소시킬 수 있다.
따라서, 어떻게 정확하게 압력 검출을 진행할 것인가 하는 것은 선행기술에서 반드시 해결해야 하는 기술적 과제이다.
이에 감안하여, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 중의 하나는 압력 검출 구조 및 터치 기기를 제공하여, 압력 검출을 정확하게 진행하여, 제품의 신뢰성을 향상시키는 것이다.
본 발명은, 터치 기기의 미들 프레임에 장착되고, 커버 플레이트, 디스플레이 소자 및 압력 센서를 포함하며, 상기 디스플레이 소자는 상기 커버 플레이트의 하방에 위치하고, 상기 디스플레이 소자는 디스플레이 모듈을 포함하는 압력 검출 구조에 있어서,
상기 압력 센서는 상기 디스플레이 소자 내부에 설치되고,
상기 디스플레이 소자 중 임의의 전기 전도 부재 또는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임을 기준 전극으로 하며,
상기 압력 센서와 상기 기준 전극 사이에는 가변 간극이 존재하고, 상기 압력 센서는 그 센싱 전극과 상기 기준 전극 사이의 커패시턴스 변화에 따라, 압력 신호를 출력하는 압력 검출 구조를 제공한다.
본 발명은, 커버 플레이트, 스크린, 압력 센서 및 미들 프레임을 포함하고, 상기 스크린과 상기 커버 플레이트는 하측에서 상측까지 순차적으로 상기 미들 프레임 내에 중첩 설치되며, 상기 압력 센서는 상기 스크린의 내부에 설치되고, 상기 스크린은 하측에서 상측까지 순차적으로 중첩 설치되는 광학 어셈블리와 액정 모듈 및 상기 광학 어셈블리와 상기 액정 모듈을 지지하는 케이스를 포함하며, 상기 케이스는 후방 케이스 및 상기 후방 케이스 가장자리에 연결되는 브라켓을 포함하며, 상기 압력 센서는 상기 광학 어셈블리와 상기 후방 케이스 사이에 위치하고, 상기 스크린 내부에 간극이 구비되는 압력 검출 구조를 더 제공한다.
본 발명은 터치 기기의 미들 프레임에 장착되고, 커버 플레이트, 디스플레이 소자 및 압력 센서를 포함하며, 상기 디스플레이 소자는 상기 커버 플레이트의 하방에 위치하고, 상기 디스플레이 소자는 디스플레이 모듈을 포함하는 압력 검출 구조에 있어서,
상기 압력 센서는 상기 커버 플레이트와 상기 디스플레이 소자 사이에 설치되고,
상기 디스플레이 소자 중 임의의 전기 전도 부재 또는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임을 기준 전극으로 하며,
상기 압력 센서와 상기 기준 전극 사이에는 가변 간극이 존재하고, 상기 압력 센서는 그 센싱 전극과 상기 기준 전극 사이의 커패시턴스 변화에 따라, 압력 신호를 출력하는 압력 검출 구조를 더 제공한다.
상기 기술적 해결수단으로부터 보아낼 수 있는바, 본 발명은 압력 센서를 상기 디스플레이 소자 내부에 설치하고, 상기 디스플레이 소자 중 임의의 전기 전도 부재 또는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임을 기준 전극으로 하며. 상기 압력 센서와 상기 기준 전극 사이에는 가변 간극이 존재하고, 상기 압력 센서는 그 센싱 전극과 상기 기준 전극 사이의 커패시턴스 변화에 따라, 압력 신호를 출력한다. 이로써, 디스플레이 모듈과 미들 프레임 간격의 오차 범위가 터치 기기 사이의 압력 센싱의 일치성에 영향을 주는 것을 방지하고, 터치 기기 전체 조립의 오차 범위를 감소시킨다. 또한, 대량 생산 테스트 시, 하나의 디스플레이 소자로 압력 테스트를 진행할 수 있으며, 디스플레이 소자와 미들 프레임을 매칭하여 압력 테스트할 필요가 없기에, 테스트 생산 효율을 향상시켰다.
본 발명의 실시예 또는 선행기술 중의 기술적 해결수단을 더욱 분명하게 설명하기 위해, 아래 실시예 또는 선행기술에서 서술되는 사용되는 도면에 대해 간단하게 소개한다. 아래 서술 중의 도면은 단지 본 발명에 기재된 일부 실시예이며, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 있어서 이러한 도면에 따라 기타 도면을 획득할 수 있음은 자명한 것이다.
도 1a은 선행기술 중 압력 검출 구조의 구조 모식도이다.
도 1b은 도 1 중의 압력 센서의 구조 모식도이다.
도 1c은 압력 센서의 검출 전극과 기준 전극이 커패시턴스를 형성하는 구조 모식도이다.
도 1d는 선행기술 중 압력 검출 구조의 커패시턴스 구조의 모식도이다.
도 2a은 압력 검출 구조의 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 2b는 압력 검출 구조의 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 2c은 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 2d는 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 3a은 압력 검출 구조 중 압력 센서의 구조 모식도이다.
도 3b는 압력 검출 구조 중 압력 검출의 커패시턴스 구조 모식도이다.
도 3c은 압력 검출 구조 중 압력 센서의 한가지 설치 위치의 모식도이다.
도 3d는 압력 검출 구조 중 압력 센서의 다른 한가지 설치 위치의 모식도이다.
도 3e는 압력 검출 구조 중 압력 센서 또 다른 한가지 설치 위치의 모식도이다.
도 3f은 압력 검출 구조 중 압력 센서 또 다른 한가지 설치 위치의 모식도이다.
도 4는 압력 검출 구조가 압력 검출을 진행하는 한가지 커패시턴스 구조 모식도이다.
도 5는 압력 검출 구조가 압력 검출을 진행하는 다른 한가지 커패시턴스 구조 모식도이다.
도 6은 압력 검출 구조가 압력 검출을 진행하는 또 다른 한가지의 커패시턴스 구조 모식도이다.
도 7은 압력 검출 구조가 압력 검출을 진행하는 또 다른 한가지의 커패시턴스 구조 모식도이다.
도 8a은 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 8b는 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 9a은 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 9b는 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 10a은 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 10b는 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 11은 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 12는 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 13은 압력 검출 구조가 압력 검출을 진행하는 또 다른 한가지의 커패시턴스 구조 모식도이다.
도 14는 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
도 15는 압력 검출 구조의 또 다른 일 실시예에 따른 구조 모식도이다.
본 발명은 압력 센서를 상기 디스플레이 소자 내부에 설치하고, 상기 디스플레이 소자 중 임의의 전기 전도 부재 또는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임을 기준 전극으로 하며. 상기 압력 센서와 상기 기준 전극 사이에는 가변 간극이 존재하고, 상기 압력 센서는 그 센싱 전극과 상기 기준 전극 사이의 커패시턴스 변화에 따라, 압력 신호를 출력한다. 이로써, 디스플레이 모듈과 미들 프레임 간격의 오차 범위가 터치 기기 사이의 압력 센싱의 일치성에 영향을 주는 것을 방지하고, 터치 기기 전체 조립의 오차 범위를 감소시킨다. 또한, 대량 생산 테스트 시, 하나의 디스플레이 소자로 압력 테스트를 진행할 수 있으며, 디스플레이 소자와 미들 프레임을 매칭하여 압력 테스트할 필요가 없기에, 테스트 생산 효율을 향상시켰다.
당연히, 본 발명을 실시하는 임의의 기술적 해결수단은 동시에 이상의 모든 장점을 구비할 필요는 없다.
본 기술분야의 통상의 기술자가 본 발명 중의 기술적 해결수단을 더욱 잘 이해하게 하기 위해, 이하 본 발명 실시예 중의 도면을 결부하여 본 발명 실시예 중의 기술적 해결수단을 분명하고 완전하게 서술하며, 서술되는 실시예는 단지 본 발명의 일부분 실시예로서 모든 실시예는 아니다. 본 발명 중의 실시예에 기반하여, 본 기술분야의 통상의 기술자가 획득한 기타 실시예는 모두 본 발명의 보호범위에 속해야 한다.
본 발명의 도면과 결부하여 본 발명의 구체적인 실현을 더한층 설명하도록 한다.
도 2a을 참조하면, 본 발명은 압력 검출 구조를 제공하는 바, 상기 구조 터치 기기의 미들 프레임(도면에 도시되지 않음)에 장착되고, 커버 플레이트(1), 디스플레이 소자(2) 및 압력 센서(3)를 포함하며, 상기 디스플레이 소자(2)는 디스플레이 모듈(22)을 포함한다.
상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 소자(2) 내부에 설치된다.
상기 디스플레이 소자(2) 중 임의의 전기 전도 부재 또는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임을 기준 전극으로 한다.
상기 압력 센서(3)와 상기 기준 전극 사이에 가변 간극이 존재하고, 상기 압력 센서(3)는 그 센싱 전극(7)과 상기 기준 전극 사이의 커패시턴스에 따라 변화되며, 압력 신호를 출력한다.
본 실시예의 상기 압력 센서(3)와 기준 전극은 모두 상기 디스플레이 소자(2) 내부에 설치되고, 디스플레이 모듈과 미들 프레임 간격의 오차 범위가 터치 기기 사이의 압력 센싱의 일치성에 영향을 주는 것을 방지하고, 터치 기기 전체 조립의 오차 범위를 감소시킨다. 또한, 대량 생산 테스트 시, 하나의 디스플레이 소자로 압력 테스트를 진행할 수 있으며, 디스플레이 소자와 미들 프레임을 매칭하여 압력 테스트할 필요가 없기에, 테스트 생산 효율을 향상시켰다.
본 발명의 구체적인 실현에 있어서, 도 2b 및 2.3을 참조하면, 상기 디스플레이 소자(2)가 LCD 디스플레이 소자일 경우, 상기 디스플레이 모듈(22)은 액정 모듈이고, 상기 디스플레이 소자(2)는 광학 어셈블리(21) 및 상기 액정 모듈(22)과 상기 광학 어셈블리(21)를 지지하는 케이스(23)를 더 포함한다.
도 2b를 참조하면, 상기 케이스(23)와 커버 플레이트(1)의 매칭 관계는 풀 커버 타입이다. 케이스(23)는 디스플레이 모듈(22)보다 크고, 디스플레이 모듈(22)과 광학 어셈블리(21)는 모두 케이스(23) 내에 수용된다. 케이스(23)는 후방 케이스(231) 및 상기 후방 케이스(231)의 가장자리에 연결되는 브라켓(232)을 포함한다. 커버 플레이트(1)는 브라켓(232) 최상부에 설치되고, 브라켓(232) 상단과 커버 플레이트(1)는 접착제(8) 또는 기타 방식으로 고정 연결된다. 간소화를 위해, 후속적인 실시예 중의 도면에서는 미들 프레임을 생략하였다. 설명해야 할 것은, 디스플레이 소자(2) 내부는 간극을 구비하고, 디스플레이 소자(2) 내부의 디스플레이 모듈(22) 및 광학 어셈블리(21) 양자 사이에는 전면 접합하여 접착된 것이 아니기에, 양자 사이에 간극이 구비되며, 상기 간극 내에는 공기 또는 유연성 충전물이 충전될 수 있고, 간소화를 위해, 도면에서는 상기 간극을 생략하였다. 후속적인 실시예의 구조 서술은 동일한 바, 더 이상 중복하지 않는다.
도 2b 중 케이스(23)와 커버 플레이트(1)에 대한 매칭 관계는 풀 커버 타입의 디스플레이 모듈이고, 본 발명의 상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 소자(2) 내부에 설치되고, 상기 디스플레이 모듈(22)의 하부 유리 또는 상부 유리의 표면에 위치한다.
도 2c을 참조하면, 상기 케이스(23)와 커버 플레이트(1)의 매칭 관계는 부분 커버 타입이다. 케이스(23)는 광학 어셈블리(21)보다 크지만 디스플레이 모듈(22)보다 크지 않고, 광학 어셈블리(21)는 케이스(23) 내에 수용되며, 디스플레이 모듈(22)는 브라켓(232) 최상부에 설치되고, 접착제(8) 또는 기타 방식을 통해 브라켓(232) 상단과 고정 연결된다.
도 2c 중 케이스(23)와 커버 플레이트(1)의 매칭 관계가 부분 커버 타입인 디스플레이 모듈에 대하여, 본 발명의 상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 소자(2) 내부에 설치되고, 상기 디스플레이 모듈(22)의 하부 유리 또는 상부 유리의 표면에 위치한다.
이 밖에, 도 2d를 참조하면, 상기 디스플레이 소자가 LED디스플레이 소자일 경우, 상기 디스플레이 모듈(22)은 LED모듈이고, 상기 디스플레이 소자(2)는 빛을 차단하고 완충 작용을 하기 위한 연성 폼 레이어드(24)를 더 포함한다.
구체적으로는, 압력 센서(3)는 커패시턴스 타입 센서이고, 극 검출 전극은 일반적으로 도 3a에 도시된 바와 같이 매트릭스형으로 배열되며, 기판(6)에 배열된 검출 전극(7)은 외부 기준 전극과 커패시턴스(Cap1)를 형성해야 하는 바, 도 3b에 도시된 바와 같다.
도 3c을 참조하면, 상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 모듈(22)의 하부 유리(221)의 하면에 위치할 수 있다. 도 3d를 참조하면, 상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 모듈(22)의 하부 유리(221)의 상면에 위치할 수 있다. 도 3e를 참조하면, 상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 모듈(22)의 상부 유리(222)의 하면에 위치할 수 있다. 도 3f을 참조하면, 상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 모듈(22)의 상부 유리(222)의 상면에 위치할 수 있다.
구체적으로는, 상기 디스플레이 소자(2)가 LCD 디스플레이 소자일 경우, 상기 압력 센서(3)의 설계 재료는 ITO와 같은 광학 투명 전기 전도 재료이다. 따라서, 상기 압력 센서(3)는 매우 슬림하게 설계할 수 있으며, 디스플레이 모듈(22)(액정 모듈)의 두께를 증가시키지 않을 수 있다.
상기 압력 센서(3)가 상기 디스플레이 모듈(22)의 하부 유리(221)의 상면에 위치할 경우, 상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 모듈(22)의 하부 유리(221)의 상면의 구동 전극이다.
상기 압력 센서(3)가 상기 디스플레이 모듈(22)의 상부 유리(222)의 상면에 위치할 경우, 상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 모듈(22)의 상부 유리(222)의 상면의 구동 전극이다.
본 실시예의 구동 전극은 상이한 시각에 상이한 작업 상태에 처하는데, 이러한 설계는 상기 디스플레이 모듈(22)의 하부 유리(221)를 감소시키거나 또는 상부 유리(222)에 전기 전도층의 추가 공정을 가할 수 있으며, 원가를 감소시킨다.
상기 압력 센서(3)가 도 3c 내지 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자 또는 LED디스플레이 소자일 경우, 상기 기준 전극은 상기 터치 기기에 포함되는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임일 수 있다.
구체적으로는, 상기 미들 프레임이 금속 등 전기 전도 재료로 제조되면, 상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자 또는 LED디스플레이 소자일 경우, 상기 전기를 전도하는 미들 프레임은 모두 기준 전극일 수 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 전기를 전도하는 상기 미들 프레임 사이의 거리를 개변시킨다. 도 4를 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 전기를 전도하는 상기 미들 프레임 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 만들어낸다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 다른 하나의 구체적인 실현에 있어, 상기 압력 센서(3)가 도 3c 내지 도 3f에 도시된 바와 같을 경우, 상기 디스플레이 소자(2)는 LCD 디스플레이 소자이고, 상기 디스플레이 소자(2)가 포함하는 광학 어셈블리(21)의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 한다.
구체적으로는 상기 광학 어셈블리(21)를 전기 전도 또는 전기 전도 입자를 구비하는 재료를 사용하여 설계할 수 있고, 이로써 기준 전극으로서의 전기 전도 부재를 형성한다.
통상적으로 광학 어셈블리의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 할 경우, 상기 케이스(23)는 후방 케이스(231)를 포함하지 않거나, 또는 후방 케이스(231)가 금속 소재이 아니다. 당연히 상기 케이스(23)가 금속 후방 케이스(231)를 포함할 경우, 광학 어셈블리(21)의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 사용할 수도 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 광학 어셈블리(21) 사이의 거리를 개변하고, 도 5를 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 광학 어셈블리(21) 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 만들게된다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 또 다른 하나의 구체적인 실현에 있어, 상기 압력 센서(3)가 도 3c 내지 도 3f에 도시된 바와 같을 경우, 상기 디스플레이 소자(2)는 LCD 디스플레이 소자이고, 상기 케이스(23)는 금속 후방 케이스(231) 및 상기 금속 후방 케이스(231)의 가장자리에 연결되는 브라켓(232)을 포함하며, 상기 금속 후방 케이스(231)는 기준 전극으로 할 수 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 금속 후방 케이스(231) 사이의 거리를 개변하고, 도 6을 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 금속 후방 케이스(231)(전도성 소재) 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 산생시킨다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어서 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 또 다른 하나의 구체적인 실현에 있어서, 상기 디스플레이 소자(2)에 외부 참조면 영향을 차폐하기 위한 차폐 전극(14)을 설치한다.
상기 압력 센서(3)와 상기 차폐 전극(14) 사이의 커패시턴스는 일정하다.
상기 차폐 전극(14)은 외부의 간섭을 차폐하고, 오차 범위를 더욱 제어하기 위한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실현은 3개의 전극으로 2개의 커패시턴스를 형성해야 하고, 압력 센서(3) 중의 검출 전극을 집적 제어 칩(IC)에 연결해야 한다. 여기서 검출 전극과 기준 전극 사이의 커패시턴스는 효과적인 변형 검출 커패시턴스(Cap1)이고, 즉 압력으로 인한 변형은 이 두개의 전극 사이의 간격을 개변시킬 수 있으며, 이로써 이 커패시턴스를 개변한다. 따라서, 본 발명의 압력 센서(3)는 그 검출 전극과 기준 전극 사이의 커패시턴스를 검출하는 것을 통해, 압력 신호를 집적 제어 칩(IC)에 출력한다.
검출 전극과 차폐 전극 사이의 커패시턴스는 고정 커패시턴스(Cap2)이고, 이 두개 전극 사이의 간격은 힘의 작용을 받지 않으며, 차폐 전극(14)의 주요한 작용은 외부 기타 참조면의 영향을 차폐하여, 유효 커패시턴스가 단지 Cap1 이 하나의 커패시턴스로 변형되도록 하며, 이는 외부 간섭을 감소하고 오차 범위를 제어하는데 비교적 큰 작용을 한다.
구체적으로는, 상기 차폐 전극(14)은 상기 디스플레이 소자(2)에 위치하고, 상기 차폐 전극(14)은 상기 압력 센서(3)가 위치한 위치 상의 전기 전도층이다. 차폐 전극(14)과 기준 전극은 모두 디스플레이 소자(2) 내부 구조상의 자체적으로 존재하는 전기 전도 평면으로 충당하고, 차폐 전극(14), 기준 전극 및 압력 센서(3)(검출 전극)은 모두 디스플레이 소자(2) 내부에 있다.
이로써, 디스플레이 모듈과 미들 프레임 간격의 오차 범위가 터치 기기 사이의 압력 센싱의 일치성에 영향을 주는 것을 방지하고, 터치 기기 전체 조립의 오차 범위를 감소시킨다. 또한, 대량 생산 테스트 시, 하나의 디스플레이 소자로 압력 테스트를 진행할 수 있으며, 디스플레이 소자와 미들 프레임을 매칭하여 압력 테스트할 필요가 없기에, 테스트 생산 효율을 향상시켰다.
본 발명의 또 다른 하나의 구체적인 실현에 있어서, 상기 디스플레이 소자(2)가 LCD 디스플레이 소자일 경우, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 케이스(23)는 후방 케이스(231) 및 상기 후방 케이스(231)의 가장자리에 연결되는 브라켓(231)을 포함하고, 상기 압력 센서(3)는 상기 후방 케이스(231)의 상방에 위치한다.
도 8a을 참조하면, 상기 압력 센서(3)와 상기 후방 케이스(231) 사이에 가변 간극이 없으면, 상기 기준 전극은 상기 후방 케이스(231) 상방의 임의의 전기 전도 부재이다.
상기 압력 센서(3)와 상기 후방 케이스(231) 사이에 가변 간극이 없고, 즉 상기 압력 센서(3)는 상기 후방 케이스(231)의 상면에 설치된다.
예를 들면, 상기 임의의 전기 전도 부재는 상기 LCD 디스플레이 소자가 포함하는 광학 어셈블리의 전기 전도 부재이거나, 또는, 하부 유리 표면(상면 또는 하면)의 전기 전도층, 또는, 상부 유리 표면(상면 또는 하면)의 전기 전도층, 또는, 상기 커버 플레이트(1)와 상기 상부 유리 사이의 전기 전도층일 수 있다.
상기 압력 센서(3)에 의해 설치되는 후방 케이스(231)의 상면과 상기 기준 전극 사이에 가변 간극이 존재하기에, 따라서 상기 압력 센서(3)는 상기 간극의 변화를 센싱하여, 압력 신호를 출력한다.
도 8b를 참조하면, 상기 압력 센서(3)와 상기 후방 케이스(231) 사이에 가변 간극이 존재하면, 상기 기준 전극은 상기 후방 케이스(231) 상방의 임의의 전기 전도 부재이거나 또는 전기를 전도하는 후방 케이스이다.
상기 압력 센서(3)와 상기 후방 케이스(231) 사이에 가변 간극이 존재하기에, 상기 후방 케이스(231) 상방의 임의의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 할 수 있는 외에, 상기 후방 케이스(231)가 전도성 소재를 사용하면, 상기 전기를 전도하는 후방 케이스도 기준 전극으로 할 수도 있다.
구체적으로는, 상기 압력 센서(3)와 상기 후방 케이스(231) 사이에 가변 간극이 존재할 경우, 상기 간극은 충전 가능한 연성 물질일 수 있다.
또는, 보강 단차(60)를 설치하고, 보강 단차(60)는 케이스(23)와 일체로 성형될 수 있으며, 케이스(23)에 조립될 수도 있다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 후방 케이스(231) 최저부 또는 브라켓(232) 내벽에 보강 단차(60)가 돌출 설치되고, 보강 단차는 후방 케이스(231) 또는 브라켓(232)과 일체로 성형되거나 또는 분리 설치될 수 있으며(즉 후방 케이스 또는 브라켓에 조립됨), 디스플레이 소자(2)의 모든 광학 어셈블리(21)를 보강 단차(60)에 설치할 수 있다. 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 후방 케이스(231) 최저부 또는 브라켓(232) 내벽에 보강 단차(60)가 돌출 설치되고, 디스플레이 소자(2)의 모든 광학 어셈블리(21)를 보강 단차(60)에 설치할 수 있다. 보강 단차(60)는 압력 센서(3)와 상기 후방 케이스(231) 사이에 간극이 존재하도록 하며, 상기 간극은 공기 간극일 수 있고, 여기에 연성 충전물을 충전한 것일 수도 있다.
본 실시예의 압력 센서(3)는 상대적으로 독립적이고, 디스플레이 모듈(22) 기능에 대해 영향을 일으키지 않는다. 압력 센서(3)와 미들 프레임은 연관이 없고, 전체 조립의 오차 범위 등 문제는 압력 검출에 대한 영향이 작다. 압력 센서(3)와 기준 전극 거리는 가깝고, 민감도가 매우 높다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 기준 전극 사이의 거리를 개변하고, 도 8을 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극의 내부 전극 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 산생시킨다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 또 다른 하나의 구체적인 실현에 있어, 상기 압력 센서(3)와 상기 후방 케이스(231) 사이에 가변 간극이 없으면, 상기 후방 케이스(231)는 전기를 전도하는 후방 케이스이고, 상기 전기를 전도하는 후방 케이스(231)를 차폐 전극으로 하여, 외부 참조면이 압력 센서(3)와 기준 전극 사이의 커패시턴스에 대한 영향을 차폐한다.
상기 압력 센서(3)와 상기 후방 케이스(231) 사이에 가변 간극이 없으면, 상기 디스플레이 소자(2)에 외부 참조면 영향을 차폐하기 위한 차폐 전극(14)을 설치한다.
상기 압력 센서(3)와 상기 차폐 전극(14) 사이의 커패시턴스는 일정하다.
상기 차폐 전극(14)은 외부의 간섭을 차폐하고, 오차 범위를 더욱 제어하기 위한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실현은 3개의 전극으로 2개의 커패시턴스를 형성해야 하고, 압력 센서(3) 중의 검출 전극을 집적 제어 칩(IC)에 연결해야 한다. 여기서 검출 전극과 기준 전극 사이의 커패시턴스는 효과적인 변형 검출 커패시턴스(Cap1)이고, 즉 압력으로 인한 변형은 이 두개의 전극 사이의 간격을 개변시킬 수 있으며, 이로써 이 커패시턴스를 개변한다. 따라서, 본 발명의 압력 센서(3)는 그 검출 전극과 기준 전극 사이의 커패시턴스를 검출하는 것을 통해, 압력 신호를 집적 제어 칩(IC)에 출력한다.
검출 전극과 차폐 전극 사이의 커패시턴스는 고정 커패시턴스(Cap2)이고, 이 두개 전극 사이의 간격은 힘의 작용을 받지 않으며, 차폐 전극(14)의 주요한 작용은 외부 기타 참조면의 영향을 차폐하여, 유효 커패시턴스가 단지 Cap1 이 하나의 커패시턴스로 변형되도록 하며, 이는 외부 간섭을 감소하고 오차 범위를 제어하는데 비교적 큰 작용을 한다.
구체적으로는, 상기 차폐 전극(14)은 상기 디스플레이 소자(2)에 위치하고, 상기 차폐 전극(14)은 상기 압력 센서(3)가 위치한 위치 상의 전기 전도층이다. 차폐 전극(14)과 기준 전극은 모두 디스플레이 소자(2) 내부 구조상의 자체적으로 존재하는 전기 전도 평면으로 충당하고, 차폐 전극(14), 기준 전극 및 압력 센서(3)(검출 전극)은 모두 디스플레이 소자(2) 내부에 있다.
이로써, 디스플레이 모듈과 미들 프레임 간격의 오차 범위가 터치 기기 사이의 압력 센싱의 일치성에 영향을 주는 것을 방지하고, 터치 기기 전체 조립의 오차 범위를 감소시킨다. 또한, 대량 생산 테스트 시, 하나의 디스플레이 소자로 압력 테스트를 진행할 수 있으며, 디스플레이 소자와 미들 프레임을 매칭하여 압력 테스트할 필요가 없기에, 테스트 생산 효율을 향상시켰다.
본 발명의 또 다른 하나의 구체적인 실현에 있어서, 후방 케이스(231)와 미들 프레임 사이에 패드를 설치한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 후방 케이스(231)의 가장자리와 미들 프레임(40) 사이에 패드(70)를 배치하고, 패드(70)는 탄성 재료 또는 강성 재료일 수 있다. 디스플레이 소자(2)가 하향으로 압력을 받을 경우, 패드(70)는 디스플레이 소자(2)의 브라켓(232)을 반작용함으로써, 브라켓(232)과 디스플레이 모듈(22) 사이의 접착제(50)르 압축하며, 커버 플레이트(10)와 미들 프레임(40) 사이의 접착제(50)를 고정 연결하는 것을 통해, 상이한 기계 사이의 브라켓(232)과 디스플레이 모듈(22) 사이의 접착제(50)의 오차 범위를 감소하거나 또는 해소할 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자일 경우, 상기 압력 센서(3)는 상기 디스플레이 소자(2)가 포함하는 광학 어셈블리(21)의 표면에 위치한다.
상기 압력 센서(3)의 설계 재료는 ITO와 같은 광학 투명 전기 전도 재료이다. 따라서, 상기 압력 센서(3)는 매우 슬림하게 설계할 수 있으며, 디스플레이 모듈(22)의 두께를 증가시키지 않는다.
상기 압력 센서(3)가 도 12에 도시된 바와 같으면, 상기 기준 전극은 상기 터치 기기에 포함되는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임일 수 있다.
구체적으로는, 상기 미들 프레임이 금속 등 전기 전도 재료로 제조되면, 상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자 또는 LED디스플레이 소자일 경우, 상기 전기를 전도하는 미들 프레임은 모두 기준 전극일 수 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 전기를 전도하는 상기 미들 프레임 사이의 거리를 개변시킨다. 도 4를 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 전기를 전도하는 상기 미들 프레임 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 산생시킨다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어서 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 다른 일 구체적인 실현에 있어서, 상기 압력 센서(3)가 도 12에 도시된 바와 같으면, 상기 기준 전극은 상기 디스플레이 모듈(22) 내부의 전기 전도 부재일 수 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 전기를 전도하는 상기 미들 프레임 사이의 거리를 개변시킨다. 도 13을 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 전기를 전도하는 상기 미들 프레임 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 산생시킨다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어서 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 또 다른 일 구체적인 실현에 있어서, 상기 압력 센서(3)가 도 12에 도시된 바와 같으면, 상기 디스플레이 소자(2)가 포함하는 광학 어셈블리(21)의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 한다.
구체적으로는 상기 광학 어셈블리(21)를 전기 전도 또는 전기 전도 입자를 구비하는 재료를 사용하여 설계할 수 있고, 이로써 기준 전극으로서의 전기 전도 부재를 형성한다.
통상적으로 광학 어셈블리의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 할 경우, 상기 케이스(23)는 후방 케이스(231)를 포함하지 않거나, 또는 후방 케이스(231)가 금속 소재이 아니다. 당연히 상기 케이스(23)가 금속 후방 케이스(231)를 포함할 경우, 광학 어셈블리(21)의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 사용할 수도 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 광학 어셈블리(21) 사이의 거리를 개변하고, 도 5를 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 광학 어셈블리(21) 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 산생시킨다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어서 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 또 다른 일 구체적인 실현에 있어서, 상기 압력 센서(3)가 도 12에 도시된 바와 같으면, 상기 케이스(23)는 금속 후방 케이스(231) 및 상기 금속 후방 케이스(231)의 가장자리에 연결되는 브라켓(232)을 포함하며, 상기 금속 후방 케이스(231)는 기준 전극으로 할 수 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 금속 후방 케이스(231) 사이의 거리를 개변하고, 도 6을 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 금속 후방 케이스(231)(전도성 소재) 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 산생시킨다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어서 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 또 다른 일 구체적인 실현에 있어서, 상기 디스플레이 소자(2)에 외부 참조면 영향을 차폐하기 위한 차폐 전극(14)을 설치한다.
상기 압력 센서(3)와 상기 차폐 전극(14) 사이의 커패시턴스는 일정하다.
상기 차폐 전극(14)은 외부의 간섭을 차폐하고, 오차 범위를 더욱 제어하기 위한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실현은 3개의 전극으로 2개의 커패시턴스를 형성해야 하고, 압력 센서(3) 중의 검출 전극을 집적 제어 칩(IC)에 연결해야 한다. 여기서 검출 전극과 기준 전극 사이의 커패시턴스는 효과적인 변형 검출 커패시턴스(Cap1)이고, 즉 압력으로 인한 변형은 이 두개의 전극 사이의 간격을 개변시킬 수 있으며, 이로써 이 커패시턴스를 개변한다. 따라서, 본 발명의 압력 센서(3)는 그 검출 전극과 기준 전극 사이의 커패시턴스를 검출하는 것을 통해, 압력 신호를 집적 제어 칩(IC)에 출력한다.
검출 전극과 차폐 전극 사이의 커패시턴스는 고정 커패시턴스(Cap2)이고, 이 두개 전극 사이의 간격은 힘의 작용을 받지 않으며, 차폐 전극(14)의 주요한 작용은 외부 기타 참조면의 영향을 차폐하여, 유효 커패시턴스가 단지 Cap1 이 하나의 커패시턴스로 변형되도록 하며, 이는 외부 간섭을 감소하고 오차 범위를 제어하는데 비교적 큰 작용을 한다.
구체적으로는, 상기 차폐 전극(14)은 상기 디스플레이 소자(2)에 위치하고, 상기 차폐 전극(14)은 상기 압력 센서(3)가 위치한 위치 상의 전기 전도층이다. 차폐 전극(14)과 기준 전극은 모두 디스플레이 소자(2) 내부 구조상의 자체적으로 존재하는 전기 전도 평면으로 충당하고, 차폐 전극(14), 기준 전극 및 압력 센서(3)(검출 전극)은 모두 디스플레이 소자(2) 내부에 있다.
이로써, 디스플레이 모듈과 미들 프레임 간격의 오차 범위가 터치 기기 사이의 압력 센싱의 일치성에 영향을 주는 것을 방지하고, 터치 기기 전체 조립의 오차 범위를 감소시킨다. 또한, 대량 생산 테스트 시, 하나의 디스플레이 소자로 압력 테스트를 진행할 수 있으며, 디스플레이 소자와 미들 프레임을 매칭하여 압력 테스트할 필요가 없기에, 테스트 생산 효율을 향상시켰다.
도 14를 참조하면, 본 발명은 커버 플레이트(1), 스크린(20), 압력 센서(3) 및 미들 프레임(40)을 포함하는 상기 압력 검출 구조를 더 제공하는 바, 스크린(20)과 커버 플레이트(1)는 하측에서 상측까지 순차적으로 미들 프레임(40) 내에 중첩 설치되고, 커버 플레이트(1)의 가장자리와 미들 프레임(40)은 접착제(50) 또는 기타 방식을 통해 고정되며, 압력 센서(3)는 스크린(20) 내부에 설치되고, 압력 센서(3)는 구체적으로 커패시턴스 타입 압력 센서이다.
도 15를 참조하면, 본 발명은 압력 검출 구조를 제공하는 바, 상기 구조는 터치 기기의 미들 프레임(도면에 도시되지 않음)에 장착되고, 커버 플레이트(1), 디스플레이 소자(2) 및 압력 센서(3)를 포함하며, 상기 디스플레이 소자(2)는 디스플레이 모듈(22)을 포함한다.
상기 압력 센서(3)는 상기 커버 플레이트(1)와 상기 디스플레이 소자(2) 사이에 설치된다.
상기 디스플레이 소자(2) 중 임의의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 한다.
상기 압력 센서(3)와 상기 기준 전극 사이에 가변 간극이 존재하고, 상기 압력 센서(3)는 센싱 전극(7)과 상기 기준 전극 사이의 커패시턴스 변화에 따라, 압력 신호를 출력한다.
본 실시예의 상기 압력 센서(3)와 기준 전극은 모두 상기 디스플레이 소자(2) 내부에 설치되고, 디스플레이 모듈과 미들 프레임 간격의 오차 범위가 터치 기기 사이의 압력 센싱의 일치성에 영향을 주는 것을 방지하고, 터치 기기 전체 조립의 오차 범위를 감소시킨다. 또한, 대량 생산 테스트 시, 하나의 디스플레이 소자로 압력 테스트를 진행할 수 있으며, 디스플레이 소자와 미들 프레임을 매칭하여 압력 테스트할 필요가 없기에, 테스트 생산 효율을 향상시켰다.
상기 압력 센서(3)가 도 15에 도시된 바와 같으면, 상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자 또는 LED디스플레이 소자일 경우, 상기 기준 전극은 상기 터치 기기가 포함하는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임일 수 있다.
구체적으로는, 상기 미들 프레임이 금속 등 전기 전도 재료로 이루어지면, 상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자 또는 LED디스플레이 소자일 경우, 상기 전기를 전도하는 미들 프레임을 모두 기준 전극으로 할 수 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 전기를 전도하는 상기 미들 프레임 사이의 거리를 개변시킨다. 도 4를 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 전기를 전도하는 상기 미들 프레임 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 산생시킨다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어서 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 다른 하나의 구체적인 실현에 있어서, 상기 압력 센서(3)가 도 14에 도시된 바와 같으면, 상기 디스플레이 소자(2)는 LCD 디스플레이 소자이고, 상기 디스플레이 소자(2)가 포함하는 광학 어셈블리(21)의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 한다.
구체적으로는 상기 광학 어셈블리(21)를 전기 전도 또는 전기 전도 입자를 구비하는 재료를 사용하여 설계할 수 있고, 이로써 기준 전극으로서의 전기 전도 부재를 형성한다.
통상적으로 광학 어셈블리의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 할 경우, 상기 케이스(23)는 후방 케이스(231)를 포함하지 않거나, 또는 후방 케이스(231)가 금속 소재이 아니다. 당연히 상기 케이스(23)가 금속 후방 케이스(231)를 포함할 경우, 광학 어셈블리(21)의 전기 전도 부재를 기준 전극으로 사용할 수도 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 광학 어셈블리(21) 사이의 거리를 개변하고, 도 5를 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 광학 어셈블리(21) 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 산생시킨다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어서 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 또 다른 하나의 구체적인 실현에 있어서, 상기 압력 센서(3)가 도 14에 도시된 바와 같으면, 상기 디스플레이 소자(2)는 LCD 디스플레이 소자이고, 상기 케이스(23)는 금속 후방 케이스(231) 및 상기 금속 후방 케이스(231)의 가장자리에 연결되는 브라켓(232)을 포함하며, 상기 금속 후방 케이스(231)는 기준 전극으로 할 수 있다.
커버 플레이트(1)가 압력을 받으면, 압력은 디스플레이 모듈(22)에 전달되고, 디스플레이 모듈(22)에 변형이 발생되게 한다. 이로써 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 상기 금속 후방 케이스(231) 사이의 거리를 개변하고, 도 6을 참조하면, 상기 압력 센서(3)의 검출 전극과 기준 전극으로서의 상기 금속 후방 케이스(231)(전도성 소재) 사이의 커패시턴스 값에 변화가 발생되어, 압력 신호를 산생시킨다.
본 실시예가 제어해야 하는 오차 범위는 주요하게 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)(부분 커버 타입) 또는 커버 플레이트(1)(풀 커버 타입)의 접착제의 두께이고, 상기 케이스(23)의 평탄도이다. 케이스(23)와 디스플레이 모듈(22)의 접착제의 두께는 제어가 용이하고, 자체의 오차 범위도 비교적 작다. 그러나 케이스(23)의 평탄도는 고정밀도로 될 수 있으며, 본 실시예는 도 1의 구조 설계와 비교해보면, 더욱 정확하게 압력 센싱을 진행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 오차 범위 영향 요소를 모두 디스플레이 모듈(22)의 내부로 제어하고, 대량 생산에 있어서 제어가 더욱 간편하며, 터치 기기 전체 조립의 영향을 용이하게 받지 않는다. 터치 기기의 추락, 압출 변형 등은 압력 검출 구조에 대해 압력 센싱하는 영향이 매우 작다.
본 발명의 또 다른 하나의 구체적인 실현에 있어서, 상기 디스플레이 소자(2)에 외부 참조면 영향을 차폐하기 위한 차폐 전극(14)을 설치한다.
상기 압력 센서(3)와 상기 차폐 전극(14) 사이의 커패시턴스는 일정하다.
상기 차폐 전극(14)은 외부의 간섭을 차폐하고, 오차 범위를 더욱 제어하기 위한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실현은 3개의 전극으로 2개의 커패시턴스를 형성해야 하고, 압력 센서(3) 중의 검출 전극을 집적 제어 칩(IC)에 연결해야 한다. 여기서 검출 전극과 기준 전극 사이의 커패시턴스는 효과적인 변형 검출 커패시턴스(Cap1)이고, 즉 압력으로 인한 변형은 이 두개의 전극 사이의 간격을 개변시킬 수 있으며, 이로써 이 커패시턴스를 개변한다. 따라서, 본 발명의 압력 센서(3)는 그 검출 전극과 기준 전극 사이의 커패시턴스를 검출하는 것을 통해, 압력 신호를 집적 제어 칩(IC)에 출력한다.
검출 전극과 차폐 전극 사이의 커패시턴스는 고정 커패시턴스(Cap2)이고, 이 두개 전극 사이의 간격은 힘의 작용을 받지 않으며, 차폐 전극(14)의 주요한 작용은 외부 기타 참조면의 영향을 차폐하여, 유효 커패시턴스가 단지 Cap1 이 하나의 커패시턴스로 변형되도록 하며, 이는 외부 간섭을 감소하고 오차 범위를 제어하는데 비교적 큰 작용을 한다.
구체적으로는, 상기 차폐 전극(14)은 상기 디스플레이 소자(2)에 위치하고, 상기 차폐 전극(14)은 상기 압력 센서(3)가 위치한 위치 상의 전기 전도층이다. 차폐 전극(14)과 기준 전극은 모두 디스플레이 소자(2) 내부 구조상의 자체적으로 존재하는 전기 전도 평면으로 충당하고, 차폐 전극(14), 기준 전극 및 압력 센서(3)(검출 전극)은 모두 디스플레이 소자(2) 내부에 있다.
이로써, 디스플레이 모듈과 미들 프레임 간격의 오차 범위가 터치 기기 사이의 압력 센싱의 일치성에 영향을 주는 것을 방지하고, 터치 기기 전체 조립의 오차 범위를 감소시킨다. 또한, 대량 생산 테스트 시, 하나의 디스플레이 소자로 압력 테스트를 진행할 수 있으며, 디스플레이 소자와 미들 프레임을 매칭하여 압력 테스트할 필요가 없기에, 테스트 생산 효율을 향상시켰다.
본 발명의 또 다른 일 실시예의 구체적인 실현에 있어서, 본 발명은 터치 기기를 더 제공하고, 미들 프레임 및 상기 미들 프레임에 장착되는 압력 검출 구조를 포함하며, 상기 압력 검출 구조는 상술한 바와 같다.
비록 이미 본 발명의 구체적인 실시예를 서술하였지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 기본적인 진보성 개념을 인지하고 있다면 이러한 실시예가 별도의 변경 및 보정을 진행할 수 있다는 것을 알고 있다. 그러므로, 첨부된 청구항은 구체적인 실시예 및 본 특허청구범위에 속하는 모든 변경 및 보정을 포함하는 것으로 해석하고자 한다. 당연히, 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 전제하에서 본 발명에 대해 여러가지 개선 및 변형을 진행할 수 있다. 이로써, 본 발명의 이러한 보정 및 변형이 본 특허청구범위 및 그 동등한 기술 범위에 속하면, 본 발명도 이러한 보정 및 변형을 이에 포함한다.

Claims (20)

  1. 터치 기기의 미들 프레임에 장착되고, 커버 플레이트, 디스플레이 소자 및 압력 센서를 포함하며, 상기 디스플레이 소자는 상기 커버 플레이트의 하방에 위치하고, 상기 디스플레이 소자는 디스플레이 모듈을 포함하는 압력 검출 구조에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 디스플레이 소자 내부에 설치되고,
    상기 디스플레이 소자 중의 임의의 전기 전도 부재 또는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임을 기준 전극으로 하며,
    상기 압력 센서와 상기 기준 전극 사이에는 가변 간극이 존재하고, 상기 압력 센서는 그 센싱 전극과 상기 기준 전극 사이의 커패시턴스 변화에 따라, 압력 신호를 출력하고,
    상기 압력 센서는 상기 디스플레이 모듈의 하부 유리의 상면, 또는 상부 유리의 상면, 또는 상부 유리의 하면에 위치하고,
    상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자일 때, 상기 디스플레이 소자는 광학 어셈블리와 상기 디스플레이 모듈 및 상기 광학 어셈블리를 지지하는 케이스를 더 포함하고, 상기 케이스는 후방 케이스 및 상기 후방 케이스 가장자리에 연결되는 브라켓을 포함하며, 상기 압력 센서는 상기 후방 케이스의 상방 또는 디스플레이 소자의 광학 어셈블리의 표면에 위치하는 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 디스플레이 모듈의 하부 유리 또는 상부 유리의 표면에 위치하고,
    상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자 또는 LED디스플레이 소자일 경우, 상기 기준 전극은 상기 터치 기기에 포함되는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임이거나; 또는,
    상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자일 경우, 상기 기준 전극은 상기 디스플레이 소자가 포함하는 광학 어셈블리의 전기 전도 부재이거나; 또는,
    상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자일 경우, 상기 기준 전극은 디스플레이 소자의 케이스가 포함하는 전기 전도 후방케이스인 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 압력 센서가 상기 디스플레이 모듈의 하부 유리의 상면, 또는 상기 상부 유리의 상면, 또는 상기 상부 유리의 하면에 위치할 때, 상기 압력 센서는 다중적인(multiplexing) 상기 디스플레이 모듈의 구동 전극인 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자 내에 외부 참조면 영향을 차폐하기 위한 차폐 전극이 설치되어 있고,
    상기 압력 센서와 상기 차폐 전극 사이의 커패시턴스는 일정한 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차폐 전극은 상기 디스플레이 소자에 위치하고, 상기 차폐 전극은 상기 압력 센서가 위치한 위치 상의 전기 전도 부재인 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자이고,
    상기 압력 센서와 상기 후방 케이스 사이에 가변 간극이 없을 때, 상기 기준 전극은 상기 후방 케이스 상방의 임의의 전기 전도 부재이고,
    상기 압력 센서와 상기 후방 케이스 사이에 가변 간극이 존재할 때, 상기 기준 전극은 상기 후방 케이스 상방의 임의의 전기 전도 부재이거나 또는 전기를 전도하는 후방 케이스인 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 후방 케이스 최저부 또는 상기 브라켓 내벽에 보강 단차가 돌출 설치되고, 상기 보강 단차에 의해 상기 압력 센서와 상기 기준 전극 사이에 간극이 존재하게 되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 압력 센서와 상기 후방 케이스 사이에 가변 간극이 없을 때, 상기 후방 케이스는 전기를 전도하는 후방 케이스이고, 상기 전기를 전도하는 후방 케이스는 차폐 전극으로서, 외부 참조면이 압력 센서와 기준 전극 사이의 커패시턴스에 대한 영향을 차폐하는 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 압력 센서와 상기 후방 케이스 사이에 가변 간극이 존재할 때, 상기 디스플레이 소자 내에 외부 참조면 영향을 차폐하기 위한 차폐 전극이 설치되어 있고,
    상기 압력 센서와 상기 차폐 전극 사이의 커패시턴스는 일정한 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 차폐 전극은 상기 디스플레이 소자에 위치하고, 상기 차폐 전극은 상기 압력 센서가 위치한 위치 상의 전기 전도 부재인 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자가 LCD 디스플레이 소자일 때,
    상기 기준 전극은 상기 터치 기기에 포함되는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임이거나; 또는,
    상기 기준 전극은 상기 디스플레이 모듈 내부의 전기 전도 부재이거나; 또는,
    상기 기준 전극은 상기 디스플레이 소자가 포함하는 광학 어셈블리의 전기 전도 부재이거나; 또는,
    상기 기준 전극은 디스플레이 소자의 케이스가 포함하는 전기 전도 후방 케이스인 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자 내에 외부 참조면 영향을 차폐하기 위한 차폐 전극이 설치되어 있고,
    상기 압력 센서와 상기 차폐 전극 사이의 커패시턴스는 일정한 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 차폐 전극은 상기 디스플레이 소자에 위치하고, 상기 차폐 전극은 상기 압력 센서가 위치한 위치상의 전기 전도 부재인 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  14. 커버 플레이트, 디스플레이 소자, 압력 센서 및 미들 프레임을 포함하고, 상기 디스플레이 소자와 상기 커버 플레이트는 하측에서 상측까지 순차적으로 상기 미들 프레임 내에 중첩 설치되는 압력 검출 구조에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 디스플레이 소자의 내부에 설치되고, 상기 디스플레이 소자는 하측에서 상측까지 순차적으로 중첩 설치되는 광학 어셈블리와 액정 모듈 및 상기 광학 어셈블리와 상기 액정 모듈을 지지하는 케이스를 포함하며, 상기 케이스는 후방 케이스 및 상기 후방 케이스 가장자리에 연결되는 브라켓을 포함하며, 상기 압력 센서는 상기 광학 어셈블리와 상기 후방 케이스 사이에 위치하고, 상기 디스플레이 소자 내부에 간극이 구비되고, 상기 압력 센서는 상기 후방 케이스의 상방 또는 디스플레이 소자의 광학 어셈블리의 표면에 위치하는 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 기준 전극은 상기 터치 기기에 포함되는 전기를 전도하는 상기 미들 프레임이거나; 또는,
    상기 기준 전극은 상기 디스플레이 소자가 포함하는 광학 어셈블리의 전기 전도 부재이거나; 또는,
    상기 기준 전극은 상기 케이스가 포함하는 전기 전도 후방 케이스인 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자 내에 외부 참조면 영향을 차폐하기 위한 차폐 전극이 설치되어 있고,
    상기 압력 센서와 상기 차폐 전극 사이의 커패시턴스는 일정한 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 차폐 전극은 상기 디스플레이 소자에 위치하고, 상기 차폐 전극은 상기 압력 센서가 위치한 위치 상의 전기 전도 부재인 것을 특징으로 하는 압력 검출 구조.
  19. 미들 프레임 및 상기 미들 프레임에 장착되는 압력 검출 구조를 포함하는 터치 기기에 있어서,
    상기 압력 검출 구조는 청구항1 내지 청구항14, 청구항16 내지 청구항18 중 어느 한 항에 따른 구조인 것을 특징으로 하는 터치 기기.
  20. 삭제
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