KR20100129421A - 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치 - Google Patents

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 끝단부와 비접촉 상태로 접착되는 가압부재;

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

압력센서, 힘센서, 디스플레이 입력장치, 저항값 변화

Description

압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치{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.

외부 물체와의 접촉유무를 감지하여 접촉감지 신호를 처리하는 방식의 터치 윈도우 타입의 입력장치가 알려져 있다.

셀폰이나 PDA와 같은 이동 휴대장치의 사용이 증가하면서 소형, 경량 및 슬림화된 입력장치에 대한 필요성이 대두되고 있다.

터치센서의 기술은 용량방식, 저항방식, NFI(near field imaging) 방식, 음파방식, 적외선 방식 등이 알려져 있다.

이러한 터치센서는 접촉입력의 인식, 센서의 접촉감지 구조에 대한 접촉입력의 위치결정, 신뢰성, 크기, 중량 및 사용의 편리성 등과 관련된 과제를 제시한다.

국제공개번호 WO 2002/84578호에 "터치위치 파악장치내의 접선력 제어"에 대한 기술이 개시되어 있다.

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.

대한민국 공개특허 2007-0035831호 에서는, "접촉감지 신호처리 기능을 개선한 접촉감지장치"에 대한 기술을 개시하고 있다.

이 공개된 기술에서는 대면적에 배치되어 외부 물체와의 접촉 유무룰 신속하게 감지할 수 있는 방안을 개시하고 있다.

상기 첫번째 공개공보에 개시된 기술은 입력장치의 구조적인 특징에 기인하여 나타나는 문제점을 구조적으로 보완한 것이다.

그리고, 두번째 공개공보에 개시된 기술은 구조적 문제점을 신호처리 기능을 개선하여 해결한 것이다.

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.

게다가 구조적으로 접촉감도를 향상시키고 슬림화하는 방안에 대해서도 개시를 하지 못하고 있다.

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.

이와 같이 압력센서 모듈의 두께가 커지게 되면 전자 어플리케이션에 적용할 때 적용에 제약을 받게 된다.

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.

상기 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 코너부 내측으로 지지부가 형성된 프레임;

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

상기 센서부의 끝단부와 비접촉 상태로 접착되는 가압부재;

상기 가압부재의 상측면에 접착되어 상기 프레임을 덮는 필름;을 포함하는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치를 제공한다.

상기 센서부의 필름에는 복원력을 향상시키기 위한 수단으로 탄성력이 좋은 재질의 프레이트를 접착한다.

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.

게다가 상기 센서부에는 센서의 작동을 위한 별도의 공간을 마련하고 있지 않으므로 입력장치의 슬림화가 가능하다.

이하 본 발명의 바람직한 입력장치의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

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.

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.

상기 지지부(4)는 4곳의 코너부에 모두 형성될 수 있는데, 이 지지부(4)에 센서부(6)가 지지된다.

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.

상기 센서부(6)는 다수개의 압력센서(8)들이 베이스 필름상에 금속의 저항층이 일정한 패턴을 갖으며 배선되어 가압력에 따라 저항값이 변화되는 구조일 수 있다.

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.

상기 베이스 필름(10)은 4변이 띠형상으로 이루어져 4각형상으로 서로 연결되는 구조이며, 이들 4변에 상기 압력센서(8)와 연결된 배선이 형성된다.

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.

따라서 상기 베이스 필름(10)은 상측으로부터 외력을 받을 때 아래측으로 변형을 일으키기 용이해 진다.

상기 센서부(6)의 상측으로는 이 센서부와 전체적으로 면접촉이 이루어지는 가압부재(16)가 접착된다.

상기 가압부재(16)는 코너부가 잘려진 절단부(18)를 갖고 있으며, 이 절단부(18)는 상기 끝단부(14)와는 비접촉상태가 되도록 접착된다.

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.

상기 가압부재(16)의 상측으로는 인쇄면(도시생략)이 형성된 필름(20)이 상기 프레임(2)를 완전히 덮는 상태로 접착된다.

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.

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.

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 된다

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.

게다가 별도로 센서가 작동하기 위한 간격을 만들 필요가 없으므로 입력장치의 슬림화가 가능하다.

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.

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.

상기 플레이트(22)는 탄성력이 우수한 재질이면 어느 것이나 사용이 가능하다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 입력장치의 분해 사시도.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 입력장치의 결합 단면도.

도3은 본 발명의 실시예에 적용되난 센서부의 평면도.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력장치의 결합 단면도이다.

Claims (4)

1. 코너부 내측으로 지지부가 형성된 프레임;

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

   상기 센서부의 끝단부와 비접촉 상태로 접착되는 가압부재;

   상기 가압부재의 상측면에 접착되어 상기 프레임을 덮는 필름;을 포함하는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 가압부재는 코너부가 절단된 것을 특징으로 하는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 센서부는 외력에 대한 복원력을 향상시키기 위하여 탄성이 있는 플레이트와 접착되는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 가압부재는 상기 프레임의 내측에서 상하유동이 가능하게 배치되는 압력센서를 구비한 디스플레이용 입력장치.

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