KR102183788B1 - 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛에 관한 것으로, 하부전극과 상부전극 중 적어도 하나에 압전체와 접촉시 햅틱 피드백 기능과 청각 피드백 기능과 같이 다양한 조합의 멀티 피드백 기능 구현을 가능하게 하는 다양한 패턴이 형성되도록 구성됨으로써, 사용자 터치에 따른 압전체와 하부전극의 접촉시에 프레팅 진동 원리에 의한 햅틱 피드백 기능 뿐만 아니라, 서로 다른 파장과 진폭을 가진 음향학적 파동 발생에 따른 소리 송출을 통해 청각 피드백 기능을 구현할 수 있게 됨에 따라, 멀티 피드백을 통한 사용자 인터페이스 기능을 더욱 생동감 있고 실남나게 개선시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있게 한다.

Description

사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛{Audio-tactile feedback unit for user interface}
본 발명은 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 전자기기의 제어부에 입력신호를 송출시키는 버튼을 터치하여 사용하는 경우 촉감 뿐만 아니라 소리를 송출시켜 차별화된 터치감을 제공할 수 있도록, 구조가 개선된 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛에 관한 것이다.
인간의 일반적인 자극인지방식을 고려할 때, 시각, 청각, 촉감 등 두 개 이상의 감각이 복합적인 형태로 제공될때, 사용자가 전자기기와 더욱 자연스럽게 상호작용할 수 있다. 최근 휴대용 전자기기, 산업기기, 의료기기, 자동차, 게임기, 가상현실(Virtual Reality) 등에서는 사용자에게 시각적 및 청각적 인지와 더불어 접촉 감각을 제공함으로써, 실감나는 사용자 경험(user experience, UX)을 제공하는 데에 큰 기여를 하고 있다.
시각 및 청각에 대한 피드백은 비교적 쉽게 구현할 수 있는 반면 촉감에 대한 피드백은 구현이 쉽지 않아, 현재 스마트폰과 같은 휴대용 전자기기에서는 편심모터, 선형공진구동기 및 압전세라믹 구동기를 이용한 전체진동(gross vibration) 방식이 주를 이루고 있는 실정이다.
그러나, 크기가 작거나 박막형으로 제작되는 버튼 타입 UI의 경우, 각 버튼마다 개별적으로 진동 구동기를 채용하기에는 비용이나 구조설계 측면에서 매우 비효율적인 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 등록특허공보 등록번호 제10-1885297호와 같은 촉감 개선 기술이 개발된 바 있으나, 구조 개선을 통해 터치시 촉감 뿐만 아니라 청각을 자극할 수 있게 하여 더욱 개선된 사용자 인터페이스 기능을 발휘할 수 있게 하는 제품 개발이 필요하게 된 것이다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1885297호(2018.07.30. 등록) 대한미국 등록특허공보 등록번호 제10-1526043호(2015.05.29. 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전자기기의 제어부에 입력신호를 송출시키는 버튼을 터치하여 사용하는 경우 촉감 자극 뿐만 아니라 청각 자극을 발생시켜 사용자 인터페이스 기능을 향상시킬 수 있게 하고, 촉감 자극 발생을 가능하게 하는 구성으로 청각 자극도 발생시킬 수 있게 하여 구조의 간소화를 이룰 수 있게 하는 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛은, 사용자가 전자기기의 제어부에 입력신호를 송출시키는 버튼을 터치하여 사용하는 경우 촉감 뿐만 아니라 소리를 송출시켜 차별하된 터치감을 제공하기 위한 것으로, 전압 인가를 가능하게 하는 한 쌍의 전극들 중 어느 하나에 해당하는 것으로, 외부 자극 인가(사용자 터치)에 따라 변형되는 통전체와 선택적으로 접촉되는 하부전극; 상기 하부전극과 간격을 두고 배치되고, 다른 전극과는 다른 출력값을 갖도록 상기 하부전극과 마주하는 대향면에 패턴 구조가 형성되어 있는 상부전극; 및 상기 통전체에 해당하는 것으로, 상기 상부전극과 하부전극들 중 어느 하나와 접촉된 상태로 다른 하나에 대향 배치되고, 상기 인가된 전압에 의해 변형될 수 있도록 압전소재로 이루어지는 압전체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 상부전극은 스트립 형태의 패턴을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 상부전극은, 상기 버튼의 터치부에 대응되는 영역을 사이에 두고 마주하게 배치되는 한 쌍의 전극라인부들; 상기 한 쌍의 전극라인부들 중 어느 하나로부터 다른 하나 측으로 연장 형성되되 접촉되지 않고, 스트립 구조를 가지는 제1패턴부; 및 상기 다른 하나의 전극라인부로부터 어느 하나 측으로 연장 형성되되 접촉되지 않고, 스트립 구조를 가지는 제2패턴부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제1패턴부와 제2패턴부는 복수개로 이루어지고, 상기 각 제1패턴부와 제2패턴부는 상기 버튼의 터치부에 대응되는 영역 내에서 서로 교번하여 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제1패턴부와 제2패턴부는 복수개로 이루어지고, 상기 각 제1패턴부와 제2패턴부는 상기 버튼의 터치부에 대응되는 영역을 2분할하는 각 영역 내에 배치되되, 상기 터치부의 중심에 터치가 이루어진 경우 각 패턴부의 조합에 의해 기대할 수 있는 설정값이 출력될 수 있도록 구성되는 것도 가능하다.
상기 하부전극은 상기 상부전극와 동일한 패턴 구조를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명은 사용자의 터치 여부를 센싱하기 위한 것으로, 사용자의 터치가 이루어지는 커버부재와 상기 상부전극 사이에 배치되는 센서필름;을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 하부전극은, 내구성 향상을 위해 ITO 소재를 포함하여 이루어지고, 상기 상부전극은, 변형성 향상을 위해 전도성 고분자 소재를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 하부전극의 패턴과 상기 상부전극의 패턴이 서로 선택적으로 접촉될 수 있도록, 양 요소 사이에 비어 있는 공간을 형성시키는 중공부와, 상기 중공부를 한정하고 상기 전극들의 가장자리에 대응되는 위치에 형성되는 갭형성부를 구비하는 스페이서;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 압전체는 PVDF 기반의 강유전 고분자 또는 완화형 강유전 고분자를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛은, 하부전극과 상부전극 중 적어도 하나에 압전체와 접촉시 햅틱 피드백 기능과 청각 피드백 기능과 같이 다양한 조합의 멀티 피드백 기능 구현을 가능하게 하는 다양한 패턴이 형성되도록 구성됨으로써, 사용자 터치에 따른 압전체와 하부전극의 접촉시에 프레팅 진동 원리에 의한 햅틱 피드백 기능 뿐만 아니라, 서로 다른 파장과 진폭을 가진 음향학적 파동 발생에 따른 소리 송출을 통해 청각 피드백 기능을 구현할 수 있게 됨에 따라, 멀티 피드백을 통한 사용자 인터페이스 기능을 더욱 생동감 있고 실남나게 개선시킬 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명은 청각 피드백 기능 구현을 위해 별도의 구성을 마련하지 않고도 전극 패턴닝을 통해 멀티 피드백 구현을 가능하게 함으로써, 구조의 간소화 및 슬림화를 이룰 수 있게 하여 경쟁력 있는 제품 개발을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛의 사시도.
도 2는 본 발명 일실시예의 분리 사시도.
도 3은 본 발명 일실시예의 일부 구성을 평면에서 보인 도면.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 단면도.
도 5는 본 발명 일실시예의 동작상태도.
도 6은 본 발명 일실시예에 채용된 전극의 다양한 구조를 설명하기 위한 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 채용된 다양한 패턴 구조를 설명하기 위한 도면들.
이하의 설명에서 본 발명에 대한 이해를 명확히 하기 위하여, 본 발명의 특징에 대한 공지의 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
그리고, 이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 발명의 배경이 되는 기술에 대한 기재 내용과 중복되는 이하의 본 발명의 각 실시예에 관한 설명 역시 생략하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛의 사시도이고, 도 2는 본 발명 일실시예의 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명 일실시예의 일부 구성을 평면에서 보인 도면이며, 도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이며, 도 5는 본 발명 일실시예의 동작상태도이며, 도 6은 본 발명 일실시예에 채용된 전극의 다양한 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛은 전자기기의 제어부에 입력신호를 송출시키는 버튼을 터치하여 사용하는 경우 촉감 뿐만 아니라 소리를 송출시켜 멀티 자극에 의한 사용자 인터페이스 기능을 개선하고자 하는 것으로, 하부전극(1)과 상부전극(2)와 압전체(3)를 포함하여 이루어진다.
상기 하부전극(1)은, 도 2 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 상부전극(2)과 함께 상기 압전체(3)를 구동하기 위한 전극으로서 상기 압전체(3)를 중심으로 상부전극(2)과 대칭인 위치에 마련된다. 이러한 하부전극(1)은, 내구성 및 상 압전체와의 접촉 후 분리성을 향상시킬 수 있도록, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 TCO(Transparent Conductive Oxide)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 실시예에 채용된 하부전극(1)은, 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 전자기기에 마련되는 버튼(6)에 사용자 터치에 의한 외부 자극이 인가된 경우 그 터치 압력에 따라 변형되는 압전체(3)와 접촉하게 되는데, 상기 상부전극(2)과 전위차를 형성시킬 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있으나, 사용자 터치시 민감도 향상을 위해 상기 상부전극과 동일한 패턴 구조(11)를 가지는 것이 바람직하다.
상기 상부전극(2)은, 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 하부전극(1)과 간격을 두고 배치되고 다른 전극과는 다른 출력값을 갖도록 상기 하부전극(1)과 마주하는 대향면에 패턴 구조(21)가 형성되어 있다. 이러한 상부전극(2)은 다양한 재질로 형성될 수 있음은 물론이나, 상기 하부전극(1)과는 달리 변형이 용이하도록 전도성 고분자 소재를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 압전체(3)는 압전성을 가진 다양한 재질로 구현할 수 있으나, 휨 변형 후 복원이 가능한 압전 고분자 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 압전체(3)(Piezoelectric Material)는 압력이 가해지면 전압이 발생되고 전압이 가해지면 변형이 발생되기 때문에, 각종 감지기(Sensor) 및 구동기(Actuator)로 사용된다. 압전 재료로는 Lead Zirconate Titanates(PZT)와 같은 압전 세라믹과, Poly(vinylidene fluoride)(PVDF)와 같은 압전 고분자가 있다. 특히, PVDF 기반의 고분자 중에서 두 개의 단분자 VDF(vinylidene fluoride)와 TrFE(trifluoroethylene)의 조합으로 구성된 P(VDF-TrFE)는 다른 압전 고분자보다 높은 압전 특성을 보여준다.
참고로, P(VDF-TrFE)는 PVDF 기반의 고분자 중에서 두 개의 단분자 VDF (vinylidene fluoride)와 TrFE(trifluoroethylene)의 조합으로 구성되며, 다른 압전 고분자보다 높은 압전 특성을 보여주어 널리 사용되고 있는 압전 고분자 중의 하나로 알려져 있다.
완화형 강유전 고분자인 P(VDF-TrFE-CFE) [poly(vinylidene fluoridetrifluoroethylenechlorofluoroethylene)] 또는 P(VDF-TrFE-CTFE) [poly(vinylidene fluoridetrifluoroethylenechlorotrifluoroethylene)] 고분자는 150 V/μm 정도의 electric field 하에서 최대 5~7 %수준의 strain을 발생하는 매우 유망한 재료로 알려져 있다.
본 실시예에 채용된 압전체(3)는, 상기 상부전극(2)의 상측패턴부(21)와 접촉된 상태로 상기 하부전극(1)과 대향 배치되어서, 도 5와 같이 사용자 터치에 의한 힘이 작용할 때 상기 상부전극(2)과 함께 변형되어서 상기 하부전극(1)과 접촉이 이루어지게 된다.
이러한 압전체(3)와 하부전극(1)의 접촉시에는 프레팅 바이브레이션(Freetting vibration)이 발생하게 됨에 따라 햅틱 피드백 기능 구현을 가능하게 한다.
여기서, 상기 프레팅 바이브레이션은, 사용자 터치에 의해 압전체(3)와 하부전극(1) 사이에 접촉이 발생하는 경우 그 접촉부위에서 국부적인 전기장이 발생하게 됨에 따라 상기 압전체(3)가 변형되면서 발생되는 진동을 의미한다. 즉, 상기 압전체(3)는 전기장 내에서 변형되면서 음향적인 파동(acoustic wave)을 발생시키고, 이러한 음향학적 파동은 사용자의 손끝에 진동 형태로 전달됨으로써 햅틱 피드백 기능 구현을 가능하게 한다.
본 실시예는 이러한 햅틱 기능 뿐만 아니라, 청각 피드백을 통한 멀티 피드백 기능 구현을 할 수 있도록, 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 상부전극(2)에 스트립 형태의 패턴 구조가 형성되어 있다.
즉, 본 실시예에 채용된 상기 상부전극(2)은, 한 쌍의 전극라인부(21a)들과 제1패턴부(21b)와 제2패턴부(21c)를 포함하여 이루어지고, 상기 제1패턴부(21b)와 제2패턴부(21c)는 상기 압전체(3)와 함께 하부전극(1)에 접촉시에 미리 설정된 출력값이 출력될 수 있도록 일정한 패턴 구조를 가짐으로써, 햅틱 기능과 청각 피드백 기능을 동시에 구현할 수 있는 것과 같이 다양한 조합의 멀티 피드백 기능 구현을 가능하게 한다.
상기 한 쌍의 전극라인부(21a)들은, 상기 버튼의 터치부에 대응되는 영역을 사이에 두고 서로 마주하게 배치되고, 상기 제1패턴부(21b)는, 상기 한 쌍의 전극라인부(21a)들 중 어느 하나로부터 다른 하나 측으로 연장 형성되되 접촉되지 않고, 스트립 구조를 가지며, 상기 제2패턴부(21c)는, 상기 다른 하나의 전극라인부(21a)로부터 어느 하나 측으로 연장 형성되되 접촉되지 않고, 스트립 구조를 가진다.
이러한 상부전극(2)은, 상기 제1패턴부(21b)와 제2패턴부(21c)가 다른 전극과는 다른 구조를 갖도록 설계됨으로써, 상기 하부전극(1)과 함께 서로 다른 전기장을 형성시키고, 상기 압전체(3)는 서로 다른 전기장 내에서 변형을 하게 되고, 이러한 변형은 서로 다른 진폭을 가지는 음향학적 파동을 형성시킴에 따라, 상기 상부전극(2)(2)과 하부전극(1)(1) 사이에 인가되는 교류 전압의 주파수가 가청 주파수인 경우에 서로 다른 소리를 송출시킬 수 있게 한다.
특히, 상기 상부전극(2)의 제1패턴부(21b)와 제2패턴부(21c)는 서로 동일한 기능을 구현할 수 있도록 설계될 수도 있으나, 어느 하나에 의해서는 햅틱 피드백 기능이 발휘되게 하고 다른 하나에 의해서는 청각 피드백 기능이 발휘될 수 있도록 다양한 패턴 구조를 가질 수 있음은 물론이다.
그리고, 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 상기 제1패턴부(21b)와 제2패턴부(21c)는 복수개로 이루어지고, 상기 각 제1패턴부(21b)와 제2패턴부(21c)는 사용자 터치에 대한 반응성 향상을 위해 상기 버튼(6)의 터치부에 대응되는 영역 내에서 서로 교번하여 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛은, 하부전극(1)과 상부전극(2) 중 적어도 하나에 압전체(3)와 접촉시 햅틱 피드백 기능과 청각 피드백 기능과 같이 다양한 조합의 멀티 피드백 기능 구현을 가능하게 하는 다양한 패턴이 형성되도록 구성됨으로써, 사용자 터치에 따른 압전체(3)와 하부전극(1)의 접촉시에 프레팅 진동 원리에 의한 햅틱 피드백 기능 뿐만 아니라, 서로 다른 파장과 진폭을 가진 음향학적 파동 발생에 따른 소리 송출을 통해 청각 피드백 기능을 구현할 수 있게 됨에 따라, 멀티 피드백을 통한 사용자 인터페이스 기능을 더욱 생동감 있고 실남나게 개선시킬 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 실시예에 따른 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛은, 청각 피드백 기능 구현을 위해 별도의 구성을 마련하지 않고도 전극 패턴닝을 통해 멀티 피드백 구현을 가능하게 함으로써, 구조의 간소화 및 슬림화를 이룰 수 있게 하여 경쟁력 있는 제품 개발을 가능하게 한다.
한편, 본 발명은 사용자의 터치가 이루어지는 버튼(6)과 사용자의 터치 여부를 센싱하기 위한 센서필름(4)을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 버튼(6)은 상기 상부전극(2)의 상부에 배치되고 사용자의 손끝 또는 물체가 직접적으로 접촉되는 것으로, 유리, PES(polyether sulfone), PET(polyether sulfone), PEEK(Polyetheretherketone), 폴리카보네이트(Polycarbonate) 등과 같은 투명한 고분자 필름 형태나 박막형의 금속 등 다양한 재질로 형성될 수 있다.
상기 센서필름(4)은 사용자의 상기 버튼(6)에 대한 터치 발생의 여부를 감지하고, 그 감지된 결과를 제어부에 송출시키는 역할을 하는 것으로, 필름 형태로 제작되고 상기 버튼(6)과 함께 형상 변형 및 복원이 가능한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 이러한 센서필름(4)의 센싱된 결과에 기초하여 상부전극(2)과 하부전극(1) 사이에 전기적 에너지를 인가시키고, 그 인가된 전기적 에너지는 상기 압전체(3)에서 기계적 진동 에너지로 변환된다.
상기 상부전극(2)과 하부전극(1)은, 볼륨당 표면적 비율이 매우 크고 전도성 패스가 우수하여 전하가 잘 이동할 수 있게 하는 은나노와이어 물질을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 실시예는 상기 상부전극(2)과 하부전극(1) 사이의 갭을 원활하게 형성시킬 수 있게 하는 스페이서(5)를 더 포함하여 이루어진다.
상기 스페이서(5)는, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 하부전극(1)의 패턴(11)과 상기 상부전극(2)의 패턴(21)이 서로 접촉될 수 있도록 양 요소 사이에 비어 있는 공간을 형성시키는 중공부(51)와, 상기 중공부(51)를 한정하고 상기 전극들의 가장자리에 대응되는 위치에 형성되는 갭형성부(52)를 구비한다.
이러한 구성을 가지는 본 실시예는 상기 스페이서(5)의 갭형성부(52)에 의해 상부전극(2)와 하부전극(1) 사이의 갭을 원활하게 형성시킬 수 있게 하고, 그 스페이서(5)의 갭형성부(52) 이외의 나머지 부분을 중공 형태로 구성함으로써, 상기 상부전극(2)에 결합된 압전체(3)가 사용자의 터치시 하부전극(1)에 원활하게 접촉될 수 있게 한다.
도면 중 미설명부호 7은 상기 하부전극(1)이 적층되는 기판이다. 이러한 기판은 유리, PES(PES(polyether sulfone), PET(polyether sulfone), PEEK(Polyetheretherketone), 폴리카보네이트(Polycarbonate) 등과 같은 투명한 고분자 필름으로 제조될 수 있다.
한편, 도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 채용된 다양한 패턴 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
즉, 도 7에 도시된 실시예에 채용된 패턴 구조는 상부전극의 제1패턴부(121b)와 제2패턴부(121c)가 각각 하나의 스트립 형태로 이루어지되, 각 스트립이 버튼의 터치부에 대응되는 영역 내에서 서로 교번하여 배치된다.
그리고, 도 8에 도시된 실시예에 채용된 패턴 구조는, 제1패턴부(221b)와 제2패턴부(221c)는 복수개로 이루어지고, 상기 각 제1패턴부(2221b)와 제2패턴부(2221c)는 상기 버튼의 터치부에 대응되는 영역을 2분할하는 각 영역 내에 배치되되, 상기 터치부의 중심에 터치가 이루어진 경우 각 패턴부의 조합에 의해 기대할 수 있는 설정값이 출력될 수 있도록 구성된다.
이와 같이, 본 발명은 도 6, 도 7 및 도 8와 같이 다양한 패턴 구조를 갖도록 하여 다양한 조합의 멀티 피드백 기능 구현을 가능하게 하고, 특히 도 8에 의하면 제1패턴부(221b)와 제2패턴부(221c)는 복수개로 이루어지고, 상기 각 제1패턴부(221b)와 제2패턴부(221c)는 상기 버튼의 터치부에 대응되는 영역을 2분할하는 각 영역 내에 배치되되, 상기 터치부의 중심에 터치가 이루어진 경우 각 패턴부(221b)(221c)의 조합에 의해 기대할 수 있는 설정값이 출력될 수 있도록 구성됨으로써, 상기 제1패턴부(221b)들 간의 조합에 의한 햅틱 피드백 기능 구현 및 제2패턴부(221c)들 간의 조합에 의한 청각 피드백 기능 구현을 가능하게 하여 하나의 패턴 구조에 의해 도출할 수 없는 기능을 여러 개의 패턴의 조합으로 구현할 수 있게 하는 장점을 도출한다.
이상 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
1:하부전극 11:패턴
2:상부전극 21:패턴
21a:전극라인부 21b:제1패턴부
21c:제2패턴부 3:압전체
4:센서필름 5:스페이서
51:중공부 52:갭형성부
6:버튼 7:기판

Claims (10)

  1. 사용자가 전자기기의 제어부에 입력신호를 송출시키는 버튼을 터치하여 사용하는 경우 촉감 뿐만 아니라 소리를 송출시켜 차별화된 터치감을 제공하기 위한 것으로,
    전압 인가를 가능하게 하는 한 쌍의 전극들 중 어느 하나에 해당하는 것으로, 외부 자극 인가(사용자 터치)에 따라 변형되는 통전체와 선택적으로 접촉되는 하부전극;
    상기 하부전극과 간격을 두고 배치되고, 다른 전극과는 다른 출력값을 갖도록 상기 하부전극과 마주하는 대향면에 패턴 구조가 형성되어 있는 상부전극;
    상기 통전체에 해당하는 것으로, 상기 상부전극과 하부전극들 중 어느 하나와 접촉된 상태로 다른 하나에 대향 배치되고, 상기 인가된 전압에 의해 변형될 수 있도록 압전소재로 이루어지는 압전체; 및
    상기 하부전극의 패턴과 상기 상부전극의 패턴이 서로 선택적으로 접촉될 수 있도록, 양 요소 사이에 비어 있는 공간을 형성시키는 중공부와, 상기 중공부를 한정하고 상기 전극들의 가장자리에 대응되는 위치에 형성되는 갭형성부를 구비하는 스페이서;를 포함하고,
    상기 상부전극은 스트립 형태의 패턴을 포함하고,
    상기 상부전극은, 상기 버튼의 터치부에 대응되는 영역을 사이에 두고 마주하게 배치되는 한 쌍의 전극라인부들; 상기 한 쌍의 전극라인부들 중 어느 하나로부터 다른 하나 측으로 연장 형성되되 접촉되지 않고, 스트립 구조를 가지는 제1패턴부; 및 상기 다른 하나의 전극라인부로부터 어느 하나 측으로 연장 형성되되 접촉되지 않고, 스트립 구조를 가지는 제2패턴부;를 포함하여 이루어지고,
    상기 제1패턴부와 제2패턴부는 복수개로 이루어지고, 상기 각 제1패턴부와 제2패턴부는 상기 버튼의 터치부에 대응되는 영역을 2분할하는 각 영역 내에 배치되되, 상기 터치부의 중심에 터치가 이루어진 경우 각 패턴부의 조합에 의해 기대할 수 있는 설정값이 출력될 수 있도록 구성되어서,
    상기 제1패턴부들 간의 조합에 의해 햅틱 피드백 기능 구현이 이루어지며, 상기 제2패턴부들 간의 조합에 의해 청각 피드백 기능 구현이 이루어지는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하부전극은 상기 상부전극와 동일한 패턴 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    사용자의 터치 여부를 센싱하기 위한 것으로, 사용자의 터치가 이루어지는 커버부재와 상기 상부전극 사이에 배치되는 센서필름;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하부전극은, 내구성 향상을 위해 ITO 소재를 포함하여 이루어지고,
    상기 상부전극은, 변형성 향상을 위해 전도성 고분자 소재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 압전체는 PVDF 기반의 강유전 고분자 또는 완화형 강유전 고분자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스용 오디오-촉감 멀티 피드백 유닛.
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