KR102092640B1 - Force Touch Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압력터치센서(Force Touch, FT)를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력터치센서의 전극층 구조를 개선함으로써 동일한 하중에도 커패시터 값을 크게 증폭시켜 터치의 감도와 변별력을 획기적으로 높일 수 있는 압력터치센서 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a display device having a pressure touch sensor (Force Touch, FT), and more specifically, by improving the electrode layer structure of the pressure touch sensor, greatly amplifying the capacitor value even under the same load, dramatically improving touch sensitivity and discrimination power. It relates to a pressure touch sensor device that can be increased.
Description
본 발명은 압력터치센서(Force Touch, FT)를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력터치센서의 전극층 구조를 개선함으로써 동일한 하중에도 커패시터 값을 크게 증폭시켜 터치의 감도와 변별력을 획기적으로 높일 수 있는 압력터치센서 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a display device having a pressure touch sensor (Force Touch, FT), and more specifically, by improving the electrode layer structure of the pressure touch sensor, greatly amplifying the capacitor value even under the same load, dramatically improving touch sensitivity and discrimination power. It relates to a pressure touch sensor device that can be increased.
터치 스크린 기술의 발달에 따라 입력수단이 키패드가 터치패널로 대체되고 있으며 패널상에 일체로 결합된 디스플레이 장치가 스마트 기기에 널리 사용되고 있다.With the development of touch screen technology, a keypad having an input means is replaced with a touch panel, and a display device integrally coupled to the panel is widely used in smart devices.
이에 따라 다양한 터치 인터페이스 기술이 등장하고 있으며, 터치 뿐만 아니라 터치 위치의 압력을 감지하는 압력센서인 포스터치(Force Touch)가 결합된 디스플레이 장치가 개발되고 있다.Accordingly, various touch interface technologies have emerged, and a display device in which a force sensor that senses the pressure of a touch position as well as a touch has been developed.
상기 포스터치는 터치하는 디스플레이의 화면의 위치나 힘의 정도에 따라 각기 다른 피드백을 제공해 여러가지 기능을 구현하는 3차원(3D) 터치 기술을 의미한다.The poster value refers to a three-dimensional (3D) touch technology that implements various functions by providing different feedback according to the position or strength of the screen of the display to be touched.
도 1은 종래의 압력터치센서가 결합된 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a display device in which a conventional pressure touch sensor is coupled.
도 1을 참조하면, 종래의 압력터치센서가 결합된 디스플레이 장치는 측면의 상부 프레임과 하부 프레임으로 구성되는 프레임 내의 하부에 실장 부품이 장착되고 상기 실장 부품 상부에 압력 터치 센서가 형성되고 상기 압력 터치 센서 상부에 LCD 패널과 같은 디스플레이 패널이 형성되고 상기 디스플레이 패널 상부에 커버 글라스가 결합되는 구조로 형성된다. Referring to FIG. 1, a display device in which a conventional pressure touch sensor is combined has mounting parts mounted on a lower portion in a frame composed of an upper frame and a lower frame on the side surface, and a pressure touch sensor is formed on the mounting parts and the pressure touch A display panel such as an LCD panel is formed on the sensor, and a cover glass is formed on the display panel.
여기서, 상기 압력 터치 센서는 기본적으로 터치만을 감지하는 것이 아니라 얼마나 세게 눌렀는지의 압력 정보를 감지하는 장치로서, 스프링 역할을 겸하는 탄성을 가진 유전체를 배치하는 구조를 통해 터치스크린 패널의 모든 부분을 누를 수 있으며, 터치스크린 패널의 어디를 누르더라도 유전체가 모두 눌리게 되며 위치에 따라서 눌리는 양이 달라지게 되는데, 힘센서 역할을 담당하는 탄성체의 변화된 캐패시티를 각각의 전극 센서가 인지하여 신호를 종합적으로 감지하여 어느 위치가 눌렸는지 판별할 수 있으며, 누르는 힘까지도 감지할 수 있는 원리로 동작한다.Here, the pressure touch sensor is basically a device that senses pressure information of how hard it is pressed, not just touch, and presses all parts of the touch screen panel through a structure in which an elastic dielectric material serving as a spring is disposed. It is possible to press all of the dielectric material wherever it is pressed on the touch screen panel, and the amount to be pressed varies depending on the position.Each electrode sensor recognizes the changed capacity of the elastic body, which acts as a force sensor, and comprehensively recognizes the signal. By detecting it, it is possible to determine which position is pressed, and it operates on the principle that it can detect even the pressing force.
압력터치센서는 기본적으로 2개의 전극층을 구성하고 형성된 전극간의 커패시터 값을 측정하고, 두개의 전극에 힘이 가해져 거리변화가 발생하면 커패시터 값 변화되는 원리를 이용하여 가해지는 힘을 측정하게 된다.The pressure touch sensor basically configures two electrode layers, measures the capacitor value between the formed electrodes, and measures the applied force using the principle of changing the capacitor value when a distance is generated by applying a force to the two electrodes.
종래의 압력터치센서는 눌러지는 힘에 따른 커패시터 값의 변화를 측정하기 위해 2개의 전극 사이에서의 간격 변화가 측정되어야 하므로 2개의 전극 사이에 유전층을 포함하는 구조를 가진다. Conventional pressure touch sensors have a structure that includes a dielectric layer between two electrodes because the change in spacing between the two electrodes must be measured to measure the change in capacitor value according to the pressing force.
즉, 종래의 압력 터치 센서는 하부에 공통 전극 역할을 담당하는 제 1 전극층이 형성되고 상기 제 1 전극층 상에 유전층이 형성되고, 상기 유전층 상에 터치 센서 역할을 담당하는 센서 전극층인 제 2 전극층이 결합되는 구조로 형성된다.That is, in the conventional pressure touch sensor, a first electrode layer serving as a common electrode is formed at the bottom, a dielectric layer is formed on the first electrode layer, and a second electrode layer serving as a sensor electrode layer serving as a touch sensor on the dielectric layer is provided. It is formed in a structure to be joined.
상기와 같은 종래의 압력 터치 센서는 최상부에 위치하는 커버 글라스를 가압하면 상부에 위치하는 센서 전극층인 제 2 전극층이 눌려지면서 가압되고 제 2 전극층과 하부에 있는 제 1 전극층의 견격이 줄어들어 커패시터 값이 변화되는 구조를 가지지만 센서 전극층인 제 2 전극층이 상부에 배치되므로 발생할 수 있는 커패시터 값이 한정적이므로 터치 인식의 감도와 변별력에 한계가 존재하는 문제가 있었다.In the conventional pressure touch sensor, when the cover glass positioned at the top is pressed, the second electrode layer, which is the sensor electrode layer located at the top, is pressed and pressed, the stiffness of the second electrode layer and the first electrode layer at the bottom is reduced, resulting in a capacitor value. Although it has a structure to be changed, since the second electrode layer, which is the sensor electrode layer, is disposed on the upper side, there is a limitation in the sensitivity and discrimination power of touch recognition because the capacitor values that can occur are limited.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서 본 발명의 목적은 압력터치센서의 전극층 구조를 개선함으로써 동일한 하중에도 커패시터 값을 크게 증폭시켜 터치의 감도와 변별력을 획기적으로 높일 수 있는 압력터치센서 장치를 제공하는 데 있다. The object of the present invention as derived to solve the above problems is to improve the electrode layer structure of the pressure touch sensor to greatly amplify the capacitor value even under the same load, thereby providing a pressure touch sensor device that can dramatically increase the sensitivity and discrimination power of touch. To provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 압력터치센서를 구비한 압력터치센서 장치는 압력터치센서를 구비한 압력터치센서 장치로서 상기 압력터치센서는 하부에 센서 전극층인 제 2 전극층이 형성되고, 상기 제 2 전극층 상에 유전층이 형성되고, 상기 유전층 상에 공통전극(GND)인 제 1 전극층이 형성되는 구조를 가지고 상기 제 2 전극층이 하부에 배치됨으로써 터치 압력에 따른 커패시터 값의 증폭이 가능한 것을 특징으로 하는 형성되는 구조를 가지고 상기 제 2 전극층이 하부에 배치됨으로써 터치 압력에 따른 커패시터 값의 증폭이 가능한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the pressure touch sensor device having a pressure touch sensor according to the present invention is a pressure touch sensor device having a pressure touch sensor, wherein the pressure touch sensor is formed with a second electrode layer as a sensor electrode layer at the bottom. , A dielectric layer is formed on the second electrode layer, and a first electrode layer, which is a common electrode (GND), is formed on the dielectric layer, and the second electrode layer is disposed below, thereby amplifying the capacitor value according to the touch pressure. It is characterized in that it is possible to amplify the value of the capacitor according to the touch pressure by having the second electrode layer disposed thereon with a structure to be formed.
상기 유전층은 유전체 또는 탄성을 가진 탄성체로 구성될 수 있다.The dielectric layer may be formed of a dielectric material or an elastic body having elasticity.
[여기서, 상기 제 2 전극층은 제 1 센서 전극층과; 상기 제 1 센서 전극층 상에 형성된 절연층과; 상기 절연층 상에 형성된 제 2 센서 전극층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.[Here, the second The electrode layer includes a first sensor electrode layer; An insulating layer formed on the first sensor electrode layer; It characterized in that it comprises a second sensor electrode layer formed on the insulating layer.
상기 제 1 센서 전극층과 제 2 센서 전극층은 구획된 센서가 하나의 쌍으로 전기적으로 연결되거나 전기적으로 분리되도록 구성된 것을 특징으로 한다. The first sensor electrode layer and the second sensor electrode layer are characterized in that the divided sensors are configured to be electrically connected or electrically separated as a pair.
상기 압력터치센서의 제 2 전극층 하부에 실장 부품이 이격되어 배치되고 상기 이격된 공간이 공기층이 유전체 역할을 담당하여 추가적인 커패시터 값을 형성하여 동일한 하중에도 커패시터 값을 증폭시킬 수 있는 것을 특징으로 한다. It is characterized in that mounting components are spaced apart from the second electrode layer of the pressure touch sensor, and the spaced space can amplify the capacitor value even under the same load by forming an additional capacitor value by the air layer serving as a dielectric.
상기 압력터치센서의 제 2 전극층 하부와 실장 부품 사이에 제 2 유전층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제 2 유전층은 상기 유전층과 동일한 재료로 구성될 수 있다.It characterized in that it further comprises a second dielectric layer between the lower part of the second electrode layer and the mounting component of the pressure touch sensor. Here, the second dielectric layer may be made of the same material as the dielectric layer.
상기 실장부품 상에 형성된 도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it further comprises a conductive layer formed on the mounting component.
상기 도전층은 도전 테이프 및 박막층으로 구성된 것을 특징으로 한다.The conductive layer is characterized by comprising a conductive tape and a thin film layer.
상기 도전층은 공통전극인 상기 제 1 전극층과 전기적으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 한다. The conductive layer is configured to be electrically connected to the first electrode layer, which is a common electrode.
상기 압력터치센서의 제 2 전극층 하부에 실장 부품이 이격되는 높이는 0.01 ~ 1mm 범위 인 것을 특징으로 한다. The height at which the mounting components are spaced apart from the lower portion of the second electrode layer of the pressure touch sensor is characterized in that it is in the range of 0.01 to 1 mm.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 압력터치센서 장치는 압력터치센서의 전극층 구조를 개선함으로써 동일한 하중에도 커패시터 값을 크게 증폭시켜 터치의 감도와 변별력을 획기적으로 높일 수 있는 탁월한 효과가 발생한다. As described above, the pressure touch sensor device according to the present invention improves the electrode layer structure of the pressure touch sensor to greatly amplify the capacitor value even under the same load, thereby generating an excellent effect of dramatically increasing the sensitivity and discrimination power of the touch.
또한, 종래에 비해 터치 압력을 인식할 때 커패시터 값이 크기 때문에 그 만큼 많은 감지 영역을 가질 수 있으며 종래 구조에 비해 커패시터 값이 크게 증폭되므로 그만큼 세분화된 입력 단계를 가질 수 있다.In addition, since the value of the capacitor is large when recognizing the touch pressure compared to the prior art, it can have as many sensing areas, and since the capacitor value is greatly amplified compared to the conventional structure, it can have a more detailed input step.
또한, 종래 구조보다 적은 힘으로도 입력이 하므로 압력터치센서 장치가 받는 하중이 감소되어 충격과 데미지로 인한 기기의 손상을 최소화할 수 있으며 장치의 내구성이 유지될 수 있다.In addition, since the force is input with less force than the conventional structure, the load received by the pressure touch sensor device is reduced, so that damage to the device due to impact and damage can be minimized and durability of the device can be maintained.
도 1은 종래의 압력터치센서가 결합된 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치에 따른 압력 터치 센서 장치의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력터치센서 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a display device in which a conventional pressure touch sensor is coupled.
2 is a cross-sectional view schematically showing a display device having a pressure touch sensor according to a preferred embodiment of the present invention.
3 schematically shows the operation of the pressure touch sensor device according to the touch according to the preferred embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically showing a display device having a pressure touch sensor according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view schematically showing a display device having a pressure touch sensor according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view schematically showing a display device having a pressure touch sensor according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view schematically showing a pressure touch sensor device according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 압력터치센서 장치로서 모바일 폰, 휴대폰, 태블릿 PC, ATM, 네비게이션, 웨어러블 기기, 의료기기 등 터치 인터페이스를 기반으로 하는 모든 디스플레이 장치 또는 터치 입력 장치를 포함하는 개념으로 정의된다.The display device according to the present invention is a pressure touch sensor device, and is defined as a concept including all display devices or touch input devices based on a touch interface, such as mobile phones, mobile phones, tablet PCs, ATMs, navigation devices, wearable devices, and medical devices. .
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a display device having a pressure touch sensor according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치는 측면의 상부 프레임(310)과 하부 프레임(320)으로 구성되는 프레임(30) 내의 하부에 실장 부품 (50)이 장착되고 상기 실장부품(50)과 이격된 상부에 압력 터치센서(10)가 형성되고 상기 압력터치센서 상부에 LCD 패널과 같은 디스플레이 (20)가 형성되고 상기 디스플레이 상부에 커버 부재(40)가 결합되는 구조로 형성된다. Referring to FIG. 2, a display device having a pressure touch sensor according to the present invention includes a
상기 실장 부품(50)은 배터리, PCB, SUS 프레임, 배면 플라스틱 커버 등 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 구성 및 구동하기 위해 하부 프레임 내에 장착될 수 있는 기구물로 정의된다.The
여기서, 상기 실장 부품(50)에 포함되는 구성은 장치의 사양과 특성에 따라 달라질 수 있다. Here, the configuration included in the
여기서, 본 발명에 따른 압력터치센서(10)는 하부에 센서 전극층인 제 2 전극층(110)이 형성되고, 상기 제 2 전극층 상에 유전층(120)이 형성되고, 상기 유전층 상에 공통전극(GND)인 제 1 전극층(130)이 형성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.Here, in the
즉, 종래의 압력터치센서는 하부에 공통전극(GND)인 제 1 전극층이 배치되고, 유전층 상부에 센서 전극층인 제 2 전극층이 배치되는 구조인 데 반하여 본 발명에 따른 압력 터치 센서는 상기 종래의 압력 터치 센서의 구조와 반대로 하부에 센서 전극층인 제 2 전극층이 배치되고 유전층 상부에 공통 전극(GND)인 제 1 전극층이 배치되는 구조를 가진다.That is, the conventional pressure touch sensor has a structure in which a first electrode layer, which is a common electrode (GND), is disposed at the bottom, and a second electrode layer, which is a sensor electrode layer, is disposed at the top of the dielectric layer, whereas the pressure touch sensor according to the present invention is the conventional Contrary to the structure of the pressure touch sensor, a second electrode layer, which is a sensor electrode layer, is disposed below and a first electrode layer, which is a common electrode (GND), is disposed above the dielectric layer.
상기 유전층(120)은 전체 면적을 덮는 층 구조로 형성될 수 있으며, 스페이서와 같은 형태의 컬럼 부재가 복수 개가 일정 또는 비일정 간격으로 형성되는 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 유전층은 유전체 또는 탄성을 가진 탄성체로 구성될 수 있으며, 상기 유전층은 공기층으로 구성될 수도 있다.The
그리고 상기 제 2 전극층(110)은 압력이 가해지는 위치를 특정할 수 있기 위해 터치패널의 전극과 같이 격자 형태 또는 벌집 형태 등 다양한 형상으로 구획되어 구성될 수 있다. In addition, the
본 발명의 실시예는 설명의 편의를 위해 제 2 전극층(110)이 3개의 영역(센서 1 내지 센서3)으로 구획된 경우에 대한 것이지만 장치의 크기와 사양에 따라 다양한 수의 복수 개로 구획될 수 있음은 자명한 것이다.The embodiment of the present invention is for the case where the
종래의 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치는 최상부의 커버부재(커버 글라스)에 압력이 가해지면 하부에 있는 센서전극층인 제 2 전극층이 가압되면서 최하부에 위치하는 공통전극인 제 1 전극층과의 거리가 가까워지면서 커패시터 값이 변화하는 구조이지만, 제 2 전극층과 탄성을 가진 유전층을 통해 가압되는 두께가 정해져 있기 때문에 한정된 커패시터 값을 가지고 정확한 감지를 위해 가해지는 압력이 증가하여 장치의 손상이나 내구성이 떨어질 수 있는 구조적인 문제를 가지고 있다.In a conventional display device having a pressure touch sensor, when pressure is applied to the upper cover member (cover glass), the second electrode layer, which is the sensor electrode layer at the bottom, is pressed, and the distance from the first electrode layer, which is the common electrode located at the bottom, is lowered. Although the value of the capacitor changes as it approaches, the pressure applied through the second electrode layer and the elastic dielectric layer is fixed, so the pressure applied for accurate detection with a limited capacitor value increases and damage or durability of the device may decrease. Have a structural problem.
그러나, 본 발명에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치는 상부에 공통전극인 제 1 전극층(130)이 형성되고 하부에 센서전극층인 제 2 전극층(110)이 형성되는 구조이며, 상기 제 2 전극층(110) 하부에는 커패시터 값을 증가시킬 수 있는 유전체 역할을 하는 공기층(60)이 존재하는 구조를 가지므로 종래의 구조에 비해 커패시터 값을 크게 증가시킬 수 있으므로 감도 및 변별력을 대폭 높일 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.However, the display device having the pressure touch sensor according to the present invention has a structure in which the
상기 제 2 전극층(110) 하부와 실장 부품 (50) 사이의 공기층(60)의 높이는 클수록 더 큰 커패스터 변화를 수용할 수 있으므로 더 큰 커패시터 변화값을 가질 수 있지만 전체 장치의 두께가 증가하는 문제가 있으므로 상기 공기층(60)의 높이는 0.01 ~ 1mm 범위로 설정하는 것이 바람직하다.The larger the height of the
이하, 본 발명의 구체적인 동작 및 이에 따른 효과에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, the detailed operation of the present invention and the effects thereof will be described.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치에 따른 압력 터치 센서 장치의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically shows the operation of the pressure touch sensor device according to the touch according to the preferred embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 커버부재에 압력이 가해지면 1차적으로 하부에 있는 공통전극인 제 1 전극층이 가압되고 유전층이 동시에 가압되면서 제 1전극층과 하부에 위치한 센서전극층인 제 2전극층과의 거리가 가까워지면서 커패시터 값이 증가하여 제 1 커패시터 값(C1)을 가진다. Referring to FIG. 3, when pressure is applied to the cover member, the distance between the first electrode layer and the second electrode layer, which is the sensor electrode layer located below, is first pressed while the first electrode layer, which is the common electrode at the bottom, is pressed at the same time. As it approaches, the value of the capacitor increases and has a first capacitor value (C1).
이어서, 2차적으로 센서전극층인 제 2 전극층이 공기층을 통해 하부로 가압되면서 하부의 하부 프레임 및 실장부품 과의 거리가 가까워지면서 추가적으로 커패시터 값이 증가하여 제 2 커패시터 값(C2)을 가진다. Subsequently, as the second electrode layer, which is the sensor electrode layer, is pressed downward through the air layer, the distance between the lower frame and the mounting component becomes closer, and the capacitor value is additionally increased to have the second capacitor value (C2).
결국, 본 발명은 양면 센서와 같은 효과가 발생하여 가압되는 하중이 동일한 경우에도 종래의 구조에 비해 제 2 커패시터 값(C2)만큼 커패시터 값이 증폭되는 효과가 발생하고 종래의 구조에 비해 큰 커패시터 값을 가지게 되므로 터치 감도 및 변별력이 대폭 개선되는 효과가 발생한다.After all, the present invention has the effect that the capacitor value is amplified by the second capacitor value (C2) compared to the conventional structure even when the pressure load is the same due to the same effect as the double-sided sensor, and a larger capacitor value than the conventional structure It has the effect of significantly improving the touch sensitivity and discrimination power.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing a display device having a pressure touch sensor according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 제 2 전극층(110)과 실장 부품(50) 사이에 커패시터 값을 더 향상시키기 위해 도전층(70)을 더 포함할 수 있다. 상기 도전층(70)은 도전 테이프 및 박막층으로 구성될 수 있으며, 상기 도전층(70)이 공통전극인 제 1 전극층(130)과 전기적으로 전기적으로 연결하면 커패시터 값을 더 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 4, a
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically showing a display device having a pressure touch sensor according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치는 센서 전극층인 제 2 전극층(110)이 복수 개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 5, a display device having a pressure touch sensor according to the present invention is characterized in that the
보다 구체적으로, 상기 제 2 전극층(110)은 제 1 센서 전극층(111)과 상기 제 1 센서 전극층 하부에 형성된 유전층(113)과 상기 유전층 하부에 형성된 제 2 센서 전극층(112)을 포함하여 구성될 수 있다.More specifically, the
여기서, 상기 유전층은 유전체 또는 탄성을 가진 탄성체로 구성될 수 있으며, 유전층 역할을 담당하는 공기층으로 구성될 수 있다. .Here, the dielectric layer may be composed of a dielectric material or an elastic body having elasticity, and may be composed of an air layer serving as a dielectric layer. .
보다 구체적으로, 상기 제 2 전극층(110)은 유전체 역할을 하는 필름 양면에 제 1 센서 전극층(111)과 제 2 센서 전극층(112)를 형성하여 양면 센서와 유사항 형태로 제조될 수 있다. More specifically, the
여기서, 상기 제 1 센서 전극층(111)과 제 2 센서 전극층(112)은 더 큰 커패시터 값을 가지도록 구획된 센서가 하나의 쌍으로 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있지만, 전기적으로 분리되어 별도의 커패시터 값 변화를 감지하도록 구성될 수도 있다.Here, the first
커버 부재(40)를 가압하면 공통전극인 제 1 전극층(130)과 상기 제 1 센서 전극층(111)사이에 커패시터 값 변화가 발생하여 제 1 커패시터 값(C1)을 감지하고, 제 2 센서 전극층(112)과 실장 부품(50) 사이의 공기층(60)을 통해 커패시터 값 변화가 발생하여 제 2 커패시터 값(C2)을 감지하게 된다.When the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view schematically showing a display device having a pressure touch sensor according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 센서 전극층인 제 2 전극층(110)과 하부의 실장 부품(50) 사이에 공기층이 아닌 제 2 유전층(121)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6, a
여기서, 유전층과 공기층은 모두 유전체 역할을 담당하므로 동일한 구성으로 기능할 수 있다.Here, since both the dielectric layer and the air layer play the role of a dielectric, it can function with the same configuration.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력터치센서 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.7 is a cross-sectional view schematically showing a pressure touch sensor device according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 압력터치센서 장치는 디스플레이 없이 커버부재 하부에 압력터치센서가 부착되고 프레임 내부에 수용되어 형성되어 터치 입력 장치로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7, the pressure touch sensor device according to the present invention may be configured as a touch input device by attaching a pressure touch sensor to a lower portion of a cover member without being displayed and accommodated inside a frame.
즉, 본 발명에 따른 압력터치센서 장치는 선택적으로 디스플레이를 포함할 수 있으므로 압력터치센서를 구비한 디스플레이 장치를 포괄하는 개념으로 정의된다.That is, since the pressure touch sensor device according to the present invention may optionally include a display, it is defined as a concept encompassing a display device having a pressure touch sensor.
하기의 <표 1>은 종래의 구조와 본 발명에 따른 구조에 따른 커패시터 값을 비교한 것이다.<Table 1> below compares the values of capacitors according to the conventional structure and the structure according to the present invention.
여기서, 하기의 <표 1>에 표기된 값은 각각의 구조에 따른 차이값을 표현한 예로써 센서의 면적에 따라 그 값은 달라질 수 있다Here, the values shown in <Table 1> below are examples of the difference values according to the respective structures, and the values may vary depending on the area of the sensor.
상기 <표 1>을 통해 알 수 있듯이, 100g의 하중으로 디스플레이 장치의 커버 부재를 가압할 경우 종래 구조의?경우 커패시터 값이 40인데 반하여, 0.15mm 높이의 공기층을 가지는 본 발명의?경우 커패시터 값이 172로 3배이상 큰 커패시터 값을 가진다.As can be seen from <Table 1>, when the cover member of the display device is pressed with a load of 100 g, the capacitor value is 40 in the case of the conventional structure, whereas in the case of the present invention having an air layer of 0.15 mm height? This 172 has a capacitor value that is three times larger.
하중이 증가할수록 커패시터 값의 차이는 더욱 크게 증가하고, 500g의 하중으로 디스플레이 장치의 커버 부재를 가압할 경우 구조의 경우 커패시터 값이 70인데 반하여, 0.15mm 높이의 공기층을 가지는 본 발명의 경우 커패시터 값이 940으로 10배 이상 큰 커패시터 값을 가짐을 알 수 있다.As the load increases, the difference in the value of the capacitor increases more, and when the cover member of the display device is pressed with a load of 500 g, the capacitor value is 70 in the case of a structure, whereas in the case of the present invention having an air layer of 0.15 mm height, the capacitor value It can be seen from this 940 that the capacitor value is 10 times larger.
터치 압력을 인식할 때 커패시터 값이 크다면 그 만큼 많은 감지 영역을 가질 수 있으며 종래 구조에 비해 커패시터 값이 크게 증폭되므로 그만큼 세분화된 입력 단계를 가질 수 있다.When the touch pressure is recognized, if the value of the capacitor is large, it may have as many sensing areas, and the capacitor value is greatly amplified compared to the conventional structure, so that the input stage can be divided accordingly.
또한, 종래 구조보다 적음 힘으로도 입력이 가능하다. 예를 들어, 특정 동작을 하기 위해 최소 200g의 하중이 필요하다면 본 발명은 상기 하중의 1/2만으로도 동일한 동작이 가능하다.In addition, it is possible to input with less force than the conventional structure. For example, if a load of at least 200 g is required to perform a specific operation, the present invention can perform the same operation with only half of the load.
따라서 압력터치센서 장치가 받는 하중이 감소되어 충격과 데미지로 인한 기기의 손상을 최소화할 수 있으며 장치의 내구성이 유지될 수 있다.Therefore, the load received by the pressure touch sensor device is reduced to minimize damage to the device due to impact and damage, and the durability of the device can be maintained.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. In the detailed description of the present invention described above, the preferred embodiments of the present invention have been described, but the protection scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and those of ordinary skill in the art will appreciate the present invention. It will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the technology.
10 : 압력터치센서 110: 제 2전극층
120 : 유전층 130: 제 1 전극층
20 : 디스플레이 30 : 프레임
40 : 커버 부재 50 : 실장부품
60 : 공기층 70 : 도전층 10: pressure touch sensor 110: second electrode layer
120: dielectric layer 130: first electrode layer
20: display 30: frame
40: cover member 50: mounting parts
60: air layer 70: conductive layer
Claims (9)
상기 압력터치센서는
하부에 센서 전극층인 제 2 전극층이 형성되고,
상기 제 2 전극층 상에 유전층이 형성되고,
상기 유전층 상에 공통전극(GND)인 제 1 전극층이 형성되는 구조를 가지고 상기 제 2 전극층이 하부에 배치되고;
상기 압력터치센서의 제 2 전극층 하부에 실장 부품이 이격되어 배치되고, 상기 실장 부품 상에 형성된 도전층을 더 포함하여 상기 이격된 공간이 공기층이 유전체 역할을 담당하여 추가적인 커패시터 값을 형성하여 동일한 하중에도 커패시터 값을 증폭시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 압력터치센서 장치.
As a pressure touch sensor device having a pressure touch sensor,
The pressure touch sensor
A second electrode layer, which is a sensor electrode layer, is formed at the bottom,
A dielectric layer is formed on the second electrode layer,
The second electrode layer is disposed under the structure having a first electrode layer that is a common electrode (GND) on the dielectric layer;
Mounting parts are spaced apart from the second electrode layer of the pressure touch sensor, and further comprising a conductive layer formed on the mounting parts, the spaced apart air layer acts as a dielectric to form an additional capacitor value to form additional capacitor values. Pressure sensor device, characterized in that can also amplify the capacitor value.
상기 제 2 전극층은
제 1 센서 전극층과;
상기 제 1 센서 전극층 상에 형성된 유전층과;
상기 유전층 상에 형성된 제 2 센서 전극층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력터치센서 장치.
According to claim 1,
The second electrode layer
A first sensor electrode layer;
A dielectric layer formed on the first sensor electrode layer;
And a second sensor electrode layer formed on the dielectric layer.
상기 제 1 센서 전극층과 제 2 센서 전극층은
구획된 센서가 하나의 쌍으로 전기적으로 연결되거나 전기적으로 분리되도록 구성된 것을 특징으로 하는 압력터치센서 장치.
According to claim 2,
The first sensor electrode layer and the second sensor electrode layer
Pressure sensor device, characterized in that the divided sensor is configured to be electrically connected or electrically separated as a pair.
상기 압력터치센서의 제 2 전극층 하부와 실장 부품 사이에 제 2 유전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력터치센서 장치.
According to claim 1,
And a second dielectric layer between the lower part of the second electrode layer of the pressure touch sensor and a mounting component.
상기 도전층은
도전 테이프 및 박막층으로 구성된 것을 특징으로 하는 압력터치센서 장치.
According to claim 1,
The conductive layer
A pressure touch sensor device comprising a conductive tape and a thin film layer.
상기 도전층은
공통전극인 상기 제 1 전극층과 전기적으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 압력터치센서 장치.
According to claim 1,
The conductive layer
Pressure sensor device, characterized in that configured to be electrically connected to the first electrode layer, which is a common electrode.
상기 압력터치센서의 제 2 전극층 하부에 실장 부품이 이격되는 높이는
0.01 ~ 1mm 범위 인 것을 특징으로 하는 압력터치센서 장치.According to claim 1,
The height at which mounting components are spaced apart from the second electrode layer of the pressure touch sensor is
Pressure touch sensor device, characterized in that in the range of 0.01 ~ 1mm.
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