KR102054817B1 - 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널 - Google Patents

터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널 Download PDF

Info

Publication number
KR102054817B1
KR102054817B1 KR1020180014736A KR20180014736A KR102054817B1 KR 102054817 B1 KR102054817 B1 KR 102054817B1 KR 1020180014736 A KR1020180014736 A KR 1020180014736A KR 20180014736 A KR20180014736 A KR 20180014736A KR 102054817 B1 KR102054817 B1 KR 102054817B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
coil
touch
gap
conductive
Prior art date
Application number
KR1020180014736A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190094989A (ko
Inventor
김태원
윤성호
김기현
오상현
Original Assignee
(주)파트론
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 (주)파트론 filed Critical (주)파트론
Priority to KR1020180014736A priority Critical patent/KR102054817B1/ko
Publication of KR20190094989A publication Critical patent/KR20190094989A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102054817B1 publication Critical patent/KR102054817B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/041012.5D-digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface and also measures the distance of the input means within a short range in the Z direction, possibly with a separate measurement setup
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04107Shielding in digitiser, i.e. guard or shielding arrangements, mostly for capacitive touchscreens, e.g. driven shields, driven grounds

Abstract

본 발명은 터치센서 모듈에 관한 것으로서, 상기 터치센서 모듈은 코일을 구비하는 코일층, 상기 코일층 위에 위치하는 제1 도전막, 및 상기 코일층과 상기 제1 도전막 사이에 위치하는 제1 간격부를 포함하고, 상기 제1 간격부는 상기 코일층의 상부면 전체와 상기 제1 도전막의 하부면 전체에 위치한다.

Description

터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널{TOUCH SENSOR MODULE AND TOUCH PANEL HAVING THE SAME}
본 발명은 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰(smart phone), MP3와 같은 휴대용 전자 기기나 냉장고 등의 가전 기기에는 다양한 동작 상태를 출력하고, 터치(touch) 동작에 의한 명령어 등의 입력 동작을 위한 터치 패널(touch panel)이 부착되어 있다.
따라서, 터치 패널은 정보를 시각적으로 출력하는 표시장치 모듈과 사용자의 터치 동작을 인식하기 위한 터치센서 모듈이 결합되어 있다.
이러한 터치 패널에 사용되는 표시장치 모듈은 현대 대표적으로 올레드(OLED, organic light emitting diode) 표시 장치, 특히 아몰레드(AMOLED, active matrix organic light emitting diode)나 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 이용된다.
또한 터치센서 모듈은 X축과 Y축의 좌표를 이용하여 터치 지점을 감지하는 2차원 터치 감지 방식뿐만 아니라 누르는 방향인 Z축 방향으로 인가되는 터치 강도를 추가로 감지하는 3차원 터치 감지 방식이 이용되고 있다.
이러한 3차원 터치 감지 방식을 위해, 종래에는 압력 센서나 이미지 센서를 이용하여 터치의 강도를 감지하였으나 터치 강도 변화를 정확하게 감지하지 못하는 문제점이 존재한다.
대한민국 등록특허 제10-1777733호(등록일자: 2017년09월06일, 발명의 명칭: 이미지센서와 불투명 부재를 이용한 3D 터치 장치)
본 발명이 해결하려는 과제는 터치 패널의 반응 속도를 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 터치 패널의 동작의 신뢰성을 높이기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 터치센서 모듈은 코일을 구비하는 코일층, 상기 코일층 위에 위치하는 제1 도전막, 및 상기 코일층과 상기 제1 도전막 사이에 위치하는 제1 간격부를 포함하고, 상기 제1 간격부는 상기 코일층의 상부면 전체와 상기 제1 도전막의 하부면 전체에 위치한다.
상기 제1 간격부는 탄성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
상기 특징에 따른 터치센서 모듈은 상기 제1 도전막의 하부면과 상기 제1 간격부의 상부면 사이에 위치하는 제1 접착층, 및 상기 제1 간격부의 하부면과 상기 코일층의 상부면 사이에 위치하는 제2 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 터치센서 모듈은 상기 코일층의 하부에 위치하는 제2 도전막을 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 터치센서 모듈은 상기 코일층의 하부면과 상기 제2 도전막의 상부면 사이에 위치하는 제3 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 터치센서 모듈은 상기 코일층의 하부와 상기 제2 도전막 사이에 제2 간격부를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 간격부는 상기 코일층의 하부면 전체와 상기 제2 도전막의 상부면 전체에 위치할 수 있다.
상기 제2 간격부는 탄성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
상기 특징에 따른 터치센서 모듈은 상기 코일층의 하부면과 상기 제2 간격부의 상부면 사이에 위치하는 제3 접착층, 및 상기 제2 간격부의 하부면과 상기 제2 도전막의 상부면 사이에 위치하는 제4접착층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 터치 패널은 코일을 구비하는 코일층, 상기 코일층 위에 위치하는 제1 도전막, 상기 코일층과 상기 제1 도전막 사이에 위치하는 제1 간격부, 및 상기 제1 도전막 위에 위치하는 표시장치 모듈을 포함하고, 상기 제1 간격부는 상기 제1 도전막의 하부면 전체와 상기 코일층의 상부면 전체에 위치한다.,
상기 제1 간격부는 탄성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
상기 특징에 다른 터치 패널은 상기 코일층의 하부에 위치하는 제2 도전막을 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 다른 터치 패널은 상기 코일층의 하부와 상기 제2 도전막 사이에 제2 간격부를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 간격부는 전체와 상기 코일층의 하부면 전체와 상기 제2 도전막의 상부면에 위치할 수 있다.
상기 제2 간격부는 탄성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 제1 도전막의 하부면 전체와 코일층의 상부면 전체 사이에 탄성을 갖는 간격부가 위치함에 따라 제1 도전막의 복원력이 향상되어, 터치 패널에 대한 동작의 응답 속도가 향상되고 이로 인해, 사용자의 만족도가 증가된다.
또한, 터치 동작이 이루어지지 않는 경우, 제1 도전막은 휨 현상없이 안정적으로 초기 상태를 유지한다. 이로 인해, 터치 패널에 대한 동작의 신뢰성이 향상된다.
터치센서 모듈 하부에 위치하는 제2 도전막에 의해, 제2 도전막 하부에 위치하는 전기 회로와의 전자기 차폐가 이루어지므로, 터치센서 모듈의 동작의 신뢰성이 더욱더 향상된다.
코일층과 제2 도전막 사이에 추가적으로 간격부가 위치함에 따라, 제2 도전막과 코일층의 휨 현상이나 비틀림 현상이 방지된다. 터치센서 모듈의 동작이 안정적으로 이루어지고 수명이 증가한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치센서 모듈의 동작 원리를 설명하기 위한 터치센서 모듈의 개념적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 코일층에 위치하는 코일의 평면도이다.
도 3a는 도 1의 터치센서 모듈에서 코일에 교류 전류가 인가될 때, 코일에 발생하는 자기장에 따라 터치 대상물에 형성되는 와전류를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3b는 터치 대상물이 터치될 때, 터치 대상물과 코일 간의 간격 변화에 따른 코일의 자기장 변화 및 터치 대상물의 와전류의 세기 변화를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 모듈의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 모듈의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널에 대해서 설명하도록 한다.
먼저, 도 1 내지 도 3b를 참고로 하여, 본 발명의 터치센서 모듈에 사용되는 터치 센서인 인덕턴스 포스 센서(inductive force sensor)의 동작 개념을 사용한다
인덕턴스 포스 센서는 나선형으로 감겨있는 나선형 코일과 금속막(metal film) 사이의 간격 변화에 따라 변하는 인덕턴스(inductance)를 이용하여 터치 패널을 누르는 압력을 감지하는 촉각 센서이다.
즉, 나선형 코일에 교류 전류가 인가되면, 나선형 코일 주변에 자기장이 형성되며, 이때, 나선형 코일과 이격되게 도전체(예, 금속막)가 위치하면 나선형 코일에 인가되는 전류 방향과 대칭되게 유도 전류가 생성된다.
이때, 유도 전류는 자기장의 세기 변화에 따라 가변되며, 공진 주파수의 발진에 따라 터치 패널에 인가되는 힘의 세기가 감지된다.
따라서, 인덕턴스 포스 센서의 개념을 이용하는 터치센서 모듈은 도 1에 도시한 것처럼 개념적으로 코일(L1)이 배치되어 있는 코일층(10)과 코일층(10) 위에 코일층(10)과 이격되어 있는 터치 대상물(20)을 구비한다.
이때, 코일층(10)과 터치 대상물(20) 사이에는 간격재(spacer)(30)가 위치하여, 코일층(10)과 터치 대상물(20)은 간격재(30)의 두께만큼 이격되어 있다.
코일층(10)은 가요성 인쇄회로기판(FPCB, flexible printed circuit board) 등과 같은 절연 물질로 이루어진 기판에 코일(L1)이 배치되어 있는 판으로서, 도 2와 같이 나선형으로 코일층(10)의 상부와 하부에 코일(L1)이 배치되어 있다.
도 1에서, 코일(L1)은 상부와 하부에 모두 위치하지만, 이에 한정되지 않고 상부와 하부 중 어느 한 면, 예를 들어, 터치 대상물(20)과 인접하게 위치하고 있는 코일층(10)의 상부에만 위치할 수 있다.
터치 대상물(20)은 터치센서 모듈의 위에서 코일층(10)을 덮고 있는 얇은 판 형상을 갖고 있고, 그 상부에 위치하는 표시장치 모듈(도시하지 않음)과 인접해 있다.
이때, 표시장치 모듈은 액정을 이용하는 액정 표시 모듈이나 유기 발광 다이오드를 이용하는 유기 발광 표시 모듈일 수 있다.
이러한 터치 대상물(20)은 ITO(indium tin oxide) 등과 같은 투명한 도전성 물질이나 금속(metal)과 같은 도전 물질로 이루어진 도전막으로서, 외부로부터 인가되는 물리적인 힘의 정도에 따라 휨 정도가 변한다. 또한 물리적인 힘이 제거되면 탄성에 의해 터치 대상물(20)의 휨 상태는 초기 상태로 복원된다.
따라서, 터치 대상물(20) 상부에 위치한 표시장치 모듈을 사용자가 누르게 되면, 사용자의 누름 동작에 따른 물리적인 힘이 터치 대상물(20)로 전달되어 터치 대상물(20)은 누름 강도에 따라 터치 지점에 인가되는 힘의 세기에 비례하게 휘게 된다.
이처럼, 코일층(10) 위에 도전체인 터치 대상물(20)이 코일층(10)과 이격되게 위치하므로, 코일층(10)에 위치하는 코일(L1)에 교류 전류가 인가되어 자기장이 형성되면 도전체인 터치 대상물(20)에는 와전류(eddy current)인 유도 전류가 발생하고, 유도 전류에 따라 코일(L1)의 자기장이 변하여 코일(L1)의 인덕턴스 크기 역시 변하게 된다.
즉, 도 3a에 도시한 것처럼, 코일(L1)에 교류 전류가 인가되어 교류 전류가 흐르면 코일(L1)에 자기장(M1)이 생성되며, 이 자기장(M1)의 영향에 의해 터치 대상물(20)에는 와전류인 유도 전류(I1)가 생성된다.
하지만, 도 3b에 도시한 것처럼, 터치 대상물(20)에서의 터치 동작이 이루어져 터치 대상물(20)의 해당 지점이 휘게 되면, 해당 지점과 터치센서 모듈 간의 간격이 감소하여 해당 지점의 터치 대상물(20)과 해당 지점의 하부에 위치한 코일(L1) 간의 간격이 감소한다.
따라서, 터치 대상물(20)과 코일(L1) 간의 간격 감소에 따라 터치 대상물(20)의 해당 지점에서의 유도 전류(I1)의 크기는 증가하고, 증가하는 유도 전류(I1)의 영향에 의해 해당 지점의 코일(L1)에서 발생하는 자기장(M1)이 감소한다.
이러한 자기장(M1)의 감소는 코일(L1)의 실효 인덕턴스를 감소시키게 된다.
이처럼, 터치 대상물(20)의 터치 정도에 따른 터치 대상물(20)과 코일(L1) 간의 간격 변화에 의해 코일(L1)의 인덕턴스 크기가 변하므로, 이러한 인덕턴스의 크기 변화를 감지하면 터치 패널의 터치 지점에 가해지는 힘의 정도 즉, Z축 방향으로의 눌림 정도를 감지하게 된다.
다음, 도 4를 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널을 설명한다. 본 예의 터치 패널은 위에 기재한 인덕턴스 포스 센서의 개념을 이용한 터치 센서 모듈을 구비한다.
도 4에 도시한 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)은 터치센서 모듈(110)과 터치센서 모듈(110) 상부에 위치하는 표시장치 모듈(120)을 구비한다.
터치센서 모듈(110)은 맨 상부에 위치하는 제1 도전막(111), 제1 도전막(111) 하부에 위치하는 간격부(sp1), 간격부(sp1) 하부에 위치하는 코일층(113) 및 코일층(113) 하부에 위치하는 제2 도전막(115)을 구비한다.
따라서, 제1 도전막(111)과 제2 도전막(115)은 코일층(113)을 사이에 두고 반대 방향인 상부와 하부가 각각 위치하며, 코일층(113)은 제1 도전막(111)과 간격부(sp1)을 사이에 두고 이격되어 있다.
또한, 터치센서 모듈(110)은 제1 도전막(111) 하부면과 간격부(sp1) 상부면 사이에 위치하는 제1 접착층(ad11), 간격부(sp1)의 하부면과 코팅층(113)의 상부면 사이에 위치하는 제2 접착층(ad12), 그리고 코팅부(113)의 하부면과 제2 도전막(115)의 상부면 사이에 위치하는 제2 접착층(ad13)을 추가로 구비한다.
제1 및 제2 도전막(111, 115)은 각각 알루미늄(Al)이나 구리(Cu)와 같은 금속으로 이루어진 판 형태로 이루어져 있고, 이미 기술한 것처럼, 코일층(113)을 사이에 두고 서로 반대편에서 대응되게 위치하고 있다.
이러한 제1 및 제2 도전막(111, 115)에는 코일층(113)에 위치한 코일(1132)로 교류 전류가 인가되어 발생하는 자기장에 따라 와전류인 유도 전류가 발생하며, 이때, 발생되는 유도 전류의 세기는 인접한 코일(1132)과 해당 도전막(111, 115) 간의 간격에 따라 달라진다. 따라서, 코일(1132)과의 간격이 감소할수록 해당 도전막(111, 115)에 형성되는 와전류의 세기는 증가한다.
본 예에서, 제1 도전막(111)은 금속 물질 뿐만 아니라 ITO와 같은 도전성 물질로도 이루어질 수 있다.
이러한 제1 도전막(111)은 상부에 위치하는 표시장치 모듈(120)과 터치센서 모듈(110)을 구분하며, 표시장치 모듈(120)의 터치 동작에 따라 인가되는 물리적인 힘에 비례하게 휘어진다. 따라서, 터치 지점에서 제1 도전막(111)과 코일층(113) 간의 간격이 감소하여 코일(1132)의 인덕턴스가 변한다.
이처럼, 본 예의 터치 패널(100)은 표시장치 모듈(120)로 인가되는 물리적인 힘과 비례하여 변하는 인덕턴스의 크기를 감지해 Z축 방향으로의 터치 정도를 판정한다.
또한, 제2 도전막(115)은 터치센서 모듈(110)의 하부에 위치하는 배터리(battery) 등과 같은 전기 회로와의 전자기 차폐(electromagnetic shielding) 기능을 수행한다.
따라서, 이러한 제2 도전막(115)에 의해, 터치센서 모듈(110)은 하부에 위치한 전기 회로에서 방출되는 전자기파의 영향 없이 표시장치 모듈(120)의 터치 정도에 따라 정확하게 인덕턴스의 변화량이 감지된다.
하지만, 대안적인 예에서, 제2 도전막(115)은 생략될 수 있고, 이 경우, 제2 도전막(113)과 코일층(113) 간의 접착을 위한 접착층(ad13) 역시 생략된다.
제3 접착층(ad131)은 제2 도전막(115)과 코일층(113) 사이에 위치하여 제2 도전막(115)과 코일층(113)을 접착시켜 제2 도전막(115)의 상부면에 코일층(113)을 위치 시킨다.
제1 도전막(111)과 제2 도전막(115) 사이에 위치하는 코일층(113)은 단면 인쇄회로기판, 양면 인쇄회로기판 또는 다층 인쇄회로기판 등으로 이루어진 기판(1131)과 기판(1131)의 상부면과 하부면에 위치하는 코일(1132)을 구비한다.
이때, 기판(1131)은 경성 인쇄회로기판이나 가요성 인쇄회로기판일 수 있다.
도 4에서, 코일(1132)이 위치하는 기판(1131)의 상부면과 하부면에는 에폭시(epoxy) 등을 이용하여 몰딩 처리가 이루어져 있다.
이러한 코일(1132)에는 이미 기술한 것처럼 해당 크기의 교류 전류가 인가하여 서로 하부와 상부에 대응하고 있는 제1 및 제2 도전막(111, 115)에 와전류 생성이 이루어지도록 한다.
본 예에서, 코일(1122)은 기판(1131)의 상부면과 하부면에 위치하지만, 이에 한정되지 않고 기판(1131)의 어느 한 면(예를 들어, 상부면)에만 위치할 수 있다.
간격부(sp1)는 제1 도전막(111)과 코일층(113) 사이에 전체적으로 위치하는 평탄한 판 형태로 이루어져 있어, 제1 도전막(111)과 코일층(113) 사이를 이격시킨다.
이때, 간격부(sp1)의 상부에는 제1 접착층(ad11)이 위치한다. 따라서, 간격부(sp1)의 상부면에 제1 도전막(111)의 하부면이 접착되어 간격부(sp1) 상부면 위에 제1 도전막(115)의 하부면 전체가 위치한다.
또한, 코일층(113)의 상부면 전체에 위치하여 코일층(113)의 상부면 전체에 도포되는 접착제에 의해 형성된 제2 접착층(ad12)에 의해, 간격부(sp1)의 하부면은 코일층(113)의 상부면 전체에 접착되게 위치한다.
이로 인해, 간격부(sp1)는 제1 도전막(111)의 하부면 전체와 코일층(113)의 상부면 전체 사이에 위치한다.
이러한 간격부(sp1)는 복원력과 압축율이 우수한 탄성을 갖는 재료, 예를 들어, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리오레핀(polyolefin) 등 방수 및 방진용으로 사용되는 발포체 폼형태(단차나 휨에 물이 투입되는 틈이 없으며, 기재가 물에 통과하지 않고 높은 수압에 견딤)의 테이프(Tape) 등이 사용 될 수도 있다.
따라서, 이러한 간격부(sp1)로 인해, 제1 도전막(111)과 코일층(113)은 간격부(sp1)의 두께만큼 이격되게 위치하여 터치 패널(100)의 터치 동작이 원활이 이루어진다.
또한, 간격부(sp1) 상부에 위치하는 제1 도전막(111)은 간격부(sp1)에 의한 지지 동작에 의해 터치 동작이 이루어지지 않는 경우 휨 현상없이 안정적으로 초기 상태를 유지하므로, 터치 패널(100)의 대한 동작의 신뢰성이 향상되며 수명이 연장된다.
표시장치 모듈(120)은 표시 패널(121)과 표시 패널(121) 위에 위하는 보호막(122)을 구비한다.
표시 패널(121)은 액정을 이용하여 표시 장치를 구현하는 액정 표시 장치의 표시 패널이거나 유기 발광 다이오드를 이용하여 표시 장치를 구현 유기 발광 표시 장치의 표시 패널일 수 있다.
보호막(122)은 외부로 노출되는 막으로서, 표시 패널(121)을 보호하며, 유리나 투명한 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 구조를 갖는 터치 패널(100)에서, 사용자에 의해 외부로 노출되어 있는 표시 장치 모듈(120)의 보호막(122)을 터치하게 되면, 터치 시 인가되는 물리적인 힘에 비례하여 제1 도전막(111) 역시 눌리게 되어 터치 지점의 제1 도전막 부분은 휘게 된다.
이러한 휨 현상에 의해, 해당 터치 지점에서의 코일층(113) 간의 간격은 초기 상태보다 줄어드므로, 감소한 간격에 비례하게 코일(1132)의 인덕턴스의 크기 역시 변하게 된다. 따라서, 이러한 인덕턴스의 초기값에 따른 변화량을 이용하여 터치 패널(100)에 대한 Z축 방향으로의 터치 정도를 판정하게 된다.
본 예의 경우, 간격부(sp1)가 제1 도전막(111) 하부 전면에 위치하므로, 제1 도전막(111)에 인가되는 물리적인 힘으로부터 제1 도전막(111)을 보호한다. 따라서, 제1 도전막(111)이 손상되거나 복원력이 감소하는 문제가 줄어들고, 반복적인 터치 동작으로 인한 제2 도전막(111)의 복원 가능이 약해지는 문제가 방지되거나 줄어든다.
또한, 제1 도전막(111)과 코일층(113) 사이에 간격부가 존재하지 않는 공기층이 존재하는 경우에 비해, 본 예의 경우, 간격부(sp1)에 의해 제1 도전막(111)의 복원력이 향상되어, 터치 패널(100)에 대한 동작의 응답 속도가 향상되고 이로 인해, 사용자의 만족도가 증가된다.
더욱이, 코일층(113) 전체면에 간격부(sp1)가 위치하므로, 간격부(sp1)의 정렬 동작 등에 따른 어려움이 감소하여, 터치센서 모듈(110)의 제조가 용이해 진다.
다음, 도 5를 참고로 하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널에 대하여 설명한다.
도 5에서, 도 4와 비교하여 동일한 구조를 갖고 같은 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 도 4에 부여된 도면 부호와 동일한 도면 부호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명 역시 생략한다.
도 5에 도시한 터치 패널(100a) 역시 코일층(113)을 사이에 두고 서로 반대편에서 이격되게 마주보고 있는 제1 및 제2 도전막(111, 115)을 구비하고 있는 터치센서 모듈(110a)과 표시 패널(121)과 보호막(122)을 구비하는 표시장치 모듈(120)을 구비한다.
이때, 터치센서 모듈(110a)은 제1 도전막(111)과 코일층(113) 사이에 위치하고 있는 제1 간격부(sp21) 뿐만 아니라 코일층(113)과 제2 도전막(115) 사이에 위치하고 있는 제2 간격부(sp22)를 더 구비한다.
제1 간격부(sp21)는, 이미 기술한 것처럼, 제1 도전막(111)의 하부면 전체와 코일층(113)의 상부면 전체에 위치한다.
즉 제1 간격부(sp21)는 자신의 상부면과 하부면과 접하고 있는 제1 및 제2 접착층(ad21, ad22)을 통해 상부와 하부에 각각 위치하는 제2 도전막(115)의 하부면 전체 및 코일층(113)의 상부면 전체와 접착되어 있다.
또한, 제2 간격부(sp22)는 코일층(113)의 하부면 전체와 제2 도전막(115)의 상부면 전체에 위치하는 평탄한 판 형태로 이루어져 있으므로, 자신의 상부면과 하부면과 접하고 있는 제3 및 제4 접착층(ad23, ad24)을 통해 상부와 하부에 각각 위치하는 코일층(113)의 하부면 전체 및 제2 도전막(115)의 상부면 전체와 접착되어 있다.
제1 및 제2 간격부(sp21, sp22)는 도 4의 간격부(sp1)와 동일한 재료로 이루어져 있으며, 서로 동일한 두께를 가질 수 있다.
이로 인해, 제1 도전막(111)과 코일층(113)의 대응 코일(1132) 간의 간격(L11)과 코일층(113)의 대응 코일(1132)과 제2 도전막(115) 간의 간격(L12)이 동일하다.
따라서, 제1 및 제2 도전막(111, 115)에 각각 형성되는 와전류의 세기가 동일하여, 각 도전막(111, 115)과 해당 코일(1132) 간의 인덕턴스의 크기 역시 동일하다.
이로 인해, 터치 패널(100a)의 터치 동작에 따른 제1 도전막(111)과 코일층(113) 간의 거리 변화에 따라 인덕턴스 변화가 용이하게 이루어지므로, 터치 정도를 감지하기 위한 인덕턴스의 변화량을 용이하게 판정할 수 있다.
또한, 제1 내지 제4 접착층(ad21-ad24) 역시 도 4의 접착층(ad11-ad13)과 동일한 재료로 이루어져 있다.
이와 같이, 코일층(113)의 하부 전체에 간격부(sp22)가 위치하므로, 도 4를 참고로 하여 이미 기술한 코일층(113)의 상부 전체에 위치하는 간격부(sp21)로 인한 효과뿐만 아니라, 제2 도전막(115)과 코일층(113)의 휨 현상이나 비틀림 현상이 방지되어 터치센서 모듈(110a)의 동작이 안정적으로 이루어지고 터치센서 모듈(110a)의 수명이 향상되는 효과가 추가로 발생한다.
이상, 본 발명의 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100, 100a: 터치 패널 110, 100a: 터치센서 모듈
120: 표시장치 모듈 111: 제1 도전막
113: 코일층 1132: 코일
115: 제2 도전막 sp1, sp21, sp22: 간격부
ad11-ad13, ad21-ad24: 접착층

Claims (13)

  1. 코일을 구비하는 코일층;
    상기 코일층 위에 위치하는 제1 도전막;
    상기 코일층과 상기 제1 도전막 사이에 위치하는 제1 간격부;및
    상기 코일층의 하부에 위치하는 제2 도전막
    를 포함하고,
    상기 제1 간격부는 상기 코일층의 상부면 전체와 상기 제1 도전막의 하부면 전체에 위치하는
    터치센서 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 간격부는 탄성을 갖는 재료로 이루어져 있는 터치센서 모듈.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 도전막의 하부면과 상기 제1 간격부의 상부면 사이에 위치하는 제1 접착층; 및
    상기 제1 간격부의 하부면과 상기 코일층의 상부면 사이에 위치하는 제2 접착층
    을 더 포함하는 터치센서 모듈.
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 코일층의 하부면과 상기 제2 도전막의 상부면 사이에 위치하는 제3 접착층
    을 더 포함하는 터치센서 모듈.
  6. 제1항에서,
    상기 코일층의 하부와 상기 제2 도전막 사이에 제2 간격부
    를 더 포함하고,
    상기 제2 간격부는 상기 코일층의 하부면 전체와 상기 제2 도전막의 상부면 전체에 위치하는
    터치센서 모듈.
  7. 제6항에서,
    상기 제2 간격부는 탄성을 갖는 재료로 이루어져 있는 터치센서 모듈.
  8. 제6항에서,
    상기 코일층의 하부면과 상기 제2 간격부의 상부면 사이에 위치하는 제3 접착층; 및
    상기 제2 간격부의 하부면과 상기 제2 도전막의 상부면 사이에 위치하는 제4접착층
    을 더 포함하는 터치센서 모듈.
  9. 코일을 구비하는 코일층;
    상기 코일층 위에 위치하는 제1 도전막;
    상기 코일층과 상기 제1 도전막 사이에 위치하는 제1 간격부;
    상기 제1 도전막 위에 위치하는 표시장치 모듈; 및
    상기 코일층의 하부에 위치하는 제2 도전막
    을 포함하고,
    상기 제1 간격부는 상기 제1 도전막의 하부면 전체와 상기 코일층의 상부면 전체에 위치하는
    터치 패널.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 간격부는 탄성을 갖는 재료로 이루어져 있는 터치 패널.
  11. 삭제
  12. 제9항에서,
    상기 코일층의 하부와 상기 제2 도전막 사이에 제2 간격부
    를 더 포함하고,
    상기 제2 간격부는 전체와 상기 코일층의 하부면 전체와 상기 제2 도전막의 상부면에 위치하는
    터치 패널.
  13. 제12항에서,
    상기 제2 간격부는 탄성을 갖는 재료로 이루어져 있는 터치 패널.
KR1020180014736A 2018-02-06 2018-02-06 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널 KR102054817B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180014736A KR102054817B1 (ko) 2018-02-06 2018-02-06 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180014736A KR102054817B1 (ko) 2018-02-06 2018-02-06 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190079473A Division KR102195091B1 (ko) 2019-07-02 2019-07-02 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190094989A KR20190094989A (ko) 2019-08-14
KR102054817B1 true KR102054817B1 (ko) 2019-12-12

Family

ID=67622387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180014736A KR102054817B1 (ko) 2018-02-06 2018-02-06 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102054817B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102357724B1 (ko) * 2020-12-29 2022-02-08 주식회사 다모아텍 단일 채널 센싱에 기반하여 제스쳐, 터치, 및 터치 포스를 감지할 수 있는 하이브리드 제스쳐 센서 및 그 동작 방법
KR102616019B1 (ko) * 2021-06-28 2023-12-21 (주)파트론 다층 회로기판 모듈

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012168747A (ja) * 2011-02-15 2012-09-06 Nippon Soken Inc 操作検出装置
JP2014021964A (ja) 2012-07-17 2014-02-03 Samsung Display Co Ltd タッチ認識機能を有する表示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101750564B1 (ko) * 2011-01-05 2017-06-23 삼성전자주식회사 디지타이저 일체형 디스플레이 모듈
KR101777733B1 (ko) 2016-08-29 2017-09-13 한국생산기술연구원 이미지센서와 불투명 부재를 이용한 3d 터치 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012168747A (ja) * 2011-02-15 2012-09-06 Nippon Soken Inc 操作検出装置
JP2014021964A (ja) 2012-07-17 2014-02-03 Samsung Display Co Ltd タッチ認識機能を有する表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190094989A (ko) 2019-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101920440B1 (ko) 3d 터치 구현을 위한 셀프 인덕티브 포스 센서 모듈
US10452215B2 (en) Mutual capacitive force sensor and touch display device with force sensing function and force sensing method thereof
JP4153312B2 (ja) 可撓性容量式タッチセンサ
KR101141253B1 (ko) 용량성 터치 패널
US20090236151A1 (en) Touch Panel Device
KR102046296B1 (ko) 터치 타입 유기발광 디스플레이 장치
JP3153971U (ja) タッチパッド
JP4926270B2 (ja) 入力装置、およびこれを備えた表示装置
KR102054817B1 (ko) 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널
US8780080B2 (en) Input device, display device and portable terminal
JP2011059834A (ja) タッチパネル及び電子機器
US20130194181A1 (en) Pointing device and method for manufacturing pointing device
KR102264330B1 (ko) 터치센서 모듈
KR102054815B1 (ko) 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널
KR102139108B1 (ko) 터치센서 모듈
KR102195091B1 (ko) 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널
KR20200000061A (ko) 터치센서 모듈
EP3090325A1 (en) Touch sensor structure
KR102084966B1 (ko) 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널
JP2014032644A (ja) ディジタイザ用センサ部及びその製造方法
KR102279960B1 (ko) 터치센서 모듈
KR102085173B1 (ko) 터치센서 모듈 및 이를 구비한 터치 패널
KR102264326B1 (ko) 터치센서 모듈
KR102374597B1 (ko) 터치 장치
KR102560899B1 (ko) 포스 터치식 터치패드 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right