KR20130106956A - Portable terminal - Google Patents
Portable terminal Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130106956A KR20130106956A KR1020120028654A KR20120028654A KR20130106956A KR 20130106956 A KR20130106956 A KR 20130106956A KR 1020120028654 A KR1020120028654 A KR 1020120028654A KR 20120028654 A KR20120028654 A KR 20120028654A KR 20130106956 A KR20130106956 A KR 20130106956A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- detection module
- capacitive
- electrode
- touch
- module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
- G06F1/1626—Constructional details or arrangements for portable computers with a single-body enclosure integrating a flat display, e.g. Personal Digital Assistants [PDAs]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2605—Measuring capacitance
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input 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
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input 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
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
- G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
- G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Telephone Set Structure (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, 휴대용 단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출할 수 있는 휴대용 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a portable terminal, and more particularly, to a portable terminal capable of detecting a touch position and touch pressure according to a touch operation.
일반적으로 터치패널은, 디스플레이 모듈에 적층되어 터치 동작에 의해 디스플레이 모듈에 소정의 내용을 표시하는 터치스크린과, 디스플레이 모듈에 적층되지 않으며 터치 동작에 의해 디스플레이 모듈에 소정의 내용을 표시하는 터치패드로 구분된다.In general, a touch panel includes a touch screen stacked on a display module to display predetermined contents on the display module by a touch operation, and a touch pad not displaying on the display module and displaying predetermined contents on the display module by touch operation. Are distinguished.
이러한, 터치패널은, 휴대 전화기, MP3, PDA, PMP, PSP, 휴대용 게임기, DMB 수신기 등 각종 휴대용 단말기에서부터 냉장고, 전자레인지, 세탁기 등과 같은 각종 가전제품에 이르기까지 다양한 전기전자장치에 널리 사용되고 있다.The touch panel is widely used in various electric and electronic devices ranging from various portable terminals such as mobile phones, MP3, PDA, PMP, PSP, portable game machines, DMB receivers, and various home appliances such as refrigerators, microwave ovens, washing machines, and the like.
터치패널은, 그 구조와 동작원리에 따라 저항막 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 정전용량 방식 등으로 분류할 수 있다.The touch panel can be classified into a resistive film type, an infrared type, an ultrasonic type, a capacitive type and the like according to its structure and operation principle.
저항막 방식은 도트 스페이서(Dot Spacer)를 사이에 두고, 투명 전극층이 코팅된 두 장의 패널을 서로 마주보도록 합착한 구조로서, 한쪽의 투명 전극층에 위치 검출을 위한 전기 신호가 인가되고 포인팅 오브젝트(예를들어, 손가락, 스타일러스 팁 등)에 의해 상부의 투명 전극층이 하부의 투명 전극층과 접촉되는 경우, 그 전기적 신호를 검출하고 검출된 전기적 신호의 크기를 이용하여 위치 좌표를 결정한다.The resistive film is a structure in which two panels coated with a transparent electrode layer are disposed to face each other with a dot spacer interposed therebetween. An electrical signal for detecting a position is applied to one transparent electrode layer and a pointing object (eg For example, when the upper transparent electrode layer contacts the lower transparent electrode layer by a finger, a stylus tip, etc.), the electrical signal is detected and the position coordinate is determined using the magnitude of the detected electrical signal.
그리고, 적외선 방식은 적외선 발광소자와, 발광소자로부터 적외선 신호를 받는 수광소자들로 구성된 적외선 센서를 배열한 구조로서, 포인팅 오브젝트에 의한 신호의 단락여부로 위치 좌표를 결정한다.In addition, the infrared method is a structure in which an infrared sensor composed of an infrared light emitting element and a light receiving element receiving an infrared signal from the light emitting element is arranged, and the position coordinate is determined by whether a signal is shorted by a pointing object.
그리고, 초음파 방식은 터치패널 표면을 따라 초음파를 송신 및 수신하여 터치된 위치 좌표를 결정한다.The ultrasonic method transmits and receives ultrasonic waves along the surface of the touch panel to determine the touched position coordinates.
그리고, 정전용량 방식은 기판에 전극을 배치하고 전극에 전압을 인가한 구조로서, 포인팅 오브젝트가 전극에 접촉될 때 포인팅 오브젝트와 전극 사이의 유전율에 따른 기생 정전용량(Parasitic Capacitance)을 검출하여 그 위치 좌표를 결정한다.The capacitive method is a structure in which an electrode is disposed on a substrate and a voltage is applied to the electrode. When the pointing object is in contact with the electrode, the parasitic capacitance according to the dielectric constant between the pointing object and the electrode is detected and the position thereof is detected. Determine the coordinates.
한편, 최근에는 스마트 폰 등 휴대용 단말기에 전면(前面) 터치스크린이 널리 사용되고 있다. 즉, 케이스 프레임의 전면에 터치스크린을 설치하여, 터치 동작에 따른 터치 위치를 검출하며, 이를 디스플레이 모듈에 반영한다.On the other hand, the front touch screen is widely used in portable terminals such as smart phones in recent years. That is, the touch screen is installed on the front of the case frame to detect the touch position according to the touch operation and reflect the touch position on the display module.
그러나, 스마트 폰에 있어, 케이스 프레임의 전면에 설치된 터치스크린이 오작동을 일으키거나, 또는 스마트 폰을 사용함에 있어 전면 터치스크린에 포인팅 오브젝트를 이용하여 터치하는 경우에 포인팅 오브젝트가 디스플레이된 화상을 가리게되어 디스플레이된 화상을 완벽하게 인지하지 못할 뿐만 아니라 터치스크린의 원하는 위치에 포인팅 오브젝트를 터치하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.However, in a smart phone, the touch screen installed on the front of the case frame causes a malfunction, or when the touch object is touched using the pointing object on the front touch screen when the smart phone is used, the pointing object obstructs the displayed image. Not only do not fully recognize the displayed image, but also may not be able to touch the pointing object in the desired position of the touch screen.
따라서, 스마트 폰 등 휴대용 단말기를 사용함에 있어, 전면 터치스크린의 오작동을 보완하는 것과 더불어 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 새로운 구조를 갖는 휴대용 단말기에 대한 개발이 필요하다.Therefore, in using a portable terminal such as a smart phone, it is necessary to develop a portable terminal having a new structure that can supplement the malfunction of the front touch screen and improve the convenience of use.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전면 터치스크린의 오작동을 보완할 뿐만 아니라 사용상의 편의성을 향상시키기 위해 복수의 위치에서 사용자 명령을 입력할 수 있는 휴대용 단말기를 제공하는 것이다.Accordingly, a technical problem to be solved by the present invention is to provide a portable terminal capable of inputting a user command at a plurality of positions in order to not only compensate for a malfunction of the front touch screen but also to improve convenience of use.
본 발명의 일 측면에 따르면, 화상을 표시하는 디스플레이 모듈; 터치 위치를 검출하는 터치스크린 모듈; 상기 디스플레이 모듈 및 상기 터치스크린 모듈이 결합되는 케이스 프레임; 및 상기 터치스크린 모듈과는 별개로 상기 케이스 프레임의 일측에 마련되되, 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 압력 검출모듈을 포함하며, 상기 압력 검출모듈은, 상기 케이스 프레임의 일측에 마련된 기판; 상기 기판에 적층되되, 상호 이격되게 복수 개 마련된 제1 전극; 상기 제1 전극의 상면으로부터 이격되게 마련되되, 복수 개의 상기 제1 전극 각각과 쌍을 이루어 복수 개의 단위압력센서를 형성하는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 마련되어 상기 제2 전극을 지지하되, 상기 터치 동작에 의해 압력이 가해지는 경우에 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격이 복원가능하도록 탄성적으로 변형되는 탄성 변형부를 포함하는 휴대용 단말기가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the display module for displaying an image; A touch screen module detecting a touch position; A case frame to which the display module and the touch screen module are coupled; And a pressure detection module provided at one side of the case frame separately from the touch screen module and detecting a touch position and a touch pressure according to a touch operation, wherein the pressure detection module is provided at one side of the case frame. Board; A plurality of first electrodes stacked on the substrate, the plurality of first electrodes being spaced apart from each other; A second electrode provided to be spaced apart from an upper surface of the first electrode and formed in pairs with each of the plurality of first electrodes to form a plurality of unit pressure sensors; And a second electrode provided between the first electrode and the second electrode to support the second electrode, and elastically resilient so that a gap between the first electrode and the second electrode can be restored when pressure is applied by the touch operation. A portable terminal including an elastic deformation portion deformed to may be provided.
상기 탄성 변형부는, 상기 제1 전극의 길이방향을 따라 길게 마련된 제1 탄성체; 및 상기 제1 탄성체로부터 이격되되, 상기 제1 전극의 길이방향을 따라 길게 마련된 제2 탄성체를 포함하며, 상기 제1 탄성체 및 상기 제2 탄성체의 상단은 동일 높이를 갖을 수 있다.The elastic deformation unit, the first elastic body provided in the longitudinal direction of the first electrode; And a second elastic body spaced apart from the first elastic body and provided in the longitudinal direction of the first electrode, wherein upper ends of the first elastic body and the second elastic body may have the same height.
상기 제1 탄성체는, 복수 개의 상기 제1 전극의 길이방향을 따라 연속되게 일체로 마련되며, 상기 제2 탄성체는, 복수 개의 상기 제1 전극의 길이방향을 따라 복수 개로 분할되어 상호 이격되게 마련될 수 있다.The first elastic body may be provided integrally and continuously along the longitudinal direction of the plurality of first electrodes, and the second elastic body may be divided into a plurality of parts along the longitudinal direction of the plurality of first electrodes and spaced apart from each other. Can be.
상기 제2 탄성체는, 상기 제1 전극의 길이방향을 따라 물결모양으로 형성될 수 있다.The second elastic body may be formed in a wave shape along the longitudinal direction of the first electrode.
상기 압력 검출모듈은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 마련되되, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격 한계를 설정하도록 상기 탄성 변형부의 높이보다 낮은 높이를 갖는 복수 개의 스토퍼를 더 포함할 수 있다.The pressure detecting module may include a plurality of stoppers provided between the first electrode and the second electrode and having a height lower than that of the elastic deformation part to set a gap limit between the first electrode and the second electrode. It may further include.
상기 스토퍼는, 상기 제1 전극과 통전되도록 도체물질로 형성되며, 상기 제2 전극과 접촉되어 쇼트되는 것을 방지하도록 부도체 피막이 형성될 수 있다.The stopper may be formed of a conductive material so as to conduct electricity with the first electrode, and an insulator coating may be formed to prevent the short from being contacted with the second electrode.
상기 압력 검출모듈은, 상기 제2 전극의 상부에 적층되되, 상기 터치 동작에 의한 압력을 상기 제2 전극 및 상기 탄성 변형부에 순차로 전달하는 누름판을 더 포함할 수 있다.The pressure detection module may further include a pressing plate stacked on the second electrode and sequentially transferring pressure by the touch operation to the second electrode and the elastic deformation part.
상기 압력 검출모듈은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 정전용량을 감지하고, 상기 감지된 정전용량을 기초로 상기 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 검출부를 더 포함하는 정전용량식 압력 검출모듈일 수 있다.The pressure detection module may further include a detection unit configured to detect a capacitance between the first electrode and the second electrode and to detect a touch position and a touch pressure according to the touch operation based on the sensed capacitance. It may be a capacitive pressure detection module.
상기 케이스 프레임의 일측에 마련되되, 상기 터치 동작에 따른 터치 위치를 검출하는 정전용량식 위치 검출모듈을 더 포함하며, 상기 정전용량식 위치 검출모듈은 상기 터치 동작에 따른 터치 위치를 정전용량 방식에 의해 검출하는 정전용량식 터치패널을 포함할 수 있다.It is provided on one side of the case frame, and further comprises a capacitive position detection module for detecting a touch position according to the touch operation, wherein the capacitive position detection module is a touch position in the capacitive manner It may include a capacitive touch panel to detect by.
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은, 상기 케이스 프레임의 측면 및 배면 중 적어도 어느 일면에 적어도 하나 이상 마련되되, 상호 적층될 수 있다.The capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module may be provided on at least one surface of at least one of a side surface and a rear surface of the case frame, and may be stacked on each other.
상기 정전용량식 위치 검출모듈은 정전용량식 터치패널이며, 상기 기판은 상기 케이스 프레임의 상기 정전용량식 터치패널의 테두리부에 대응되는 위치에 마련되되, 링형상으로 형성될 수 있다.The capacitive position detection module is a capacitive touch panel, and the substrate is provided at a position corresponding to an edge of the capacitive touch panel of the case frame, and may be formed in a ring shape.
상기 정전용량식 위치 검출모듈은 정전용량식 터치패널이며, 상기 기판은 상기 케이스 프레임의 상기 정전용량식 터치패널의 하부에 대응되는 위치에 마련되되, 평판형상으로 형성될 수 있다.The capacitive position detection module is a capacitive touch panel, and the substrate is provided at a position corresponding to a lower portion of the capacitive touch panel of the case frame, and may be formed in a flat plate shape.
상기 케이스 프레임의 측면 및 배면 중 적어도 어느 일면에는 적어도 하나 이상의 홈부가 형성되며, 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈이, 상기 홈부에 삽입된 후 상호 적층될 수 있다.At least one groove may be formed on at least one of the side and the rear surface of the case frame, and the capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module may be inserted into the groove and stacked.
상기 터치 동작에 의한 압력에 따라 상기 탄성 변형부가 변형되는 과정에서 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈과 상기 홈부가 상호 간섭되지 않도록, 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈의 외측면과 상기 홈부의 내측면이 공차를 두고 상호 이격될 수 있다.The capacitive pressure detection module and the electrostatic force so that the capacitive pressure detection module, the capacitive position detection module and the groove portion do not interfere with each other in the process of deforming the elastic deformation part according to the pressure caused by the touch operation. The outer surface of the capacitive position detection module and the inner surface of the groove may be spaced apart from each other with a tolerance.
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은, 상기 케이스 프레임의 측면 및 배면 중 적어도 어느 일면에 적어도 하나 이상 마련되되, 상호 이격될 수 있다.The capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module may be provided on at least one surface of at least one of the side and the rear surface of the case frame, and may be spaced apart from each other.
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은 일체로 형성되며, 상기 케이스 프레임을 사출 성형하는 경우, 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈을 함께 인서트하여 상기 케이스 프레임과 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈을 일체로 형성할 수 있다.The capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module are integrally formed, and when the case frame is injection molded, the capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module are inserted together to The case frame, the capacitive pressure detection module, and the capacitive position detection module may be integrally formed.
상기 케이스 프레임은, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 터치스크린 모듈과 결합되는 상부 케이스; 및 상기 상부 케이스에 착탈가능하게 결합되는 하부 케이스를 포함하며, 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은, 상기 하부 케이스의 일측에 마련될 수 있다.The case frame may include an upper case coupled to the display module and the touch screen module; And a lower case detachably coupled to the upper case, wherein the capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module may be provided at one side of the lower case.
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은 일체로 형성되며, 상기 하부 케이스를 사출 성형하는 경우, 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈을 함께 인서트하여 상기 하부 케이스와 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈을 일체로 형성할 수 있다.The capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module are integrally formed, and when the lower case is injection molded, the capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module are inserted together to A lower case, the capacitive pressure detection module, and the capacitive position detection module may be integrally formed.
상기 하부 케이스는, 상기 상부 케이스에 삽입되는 단말기용 배터리를 감싸는 배터리 커버일 수 있다.The lower case may be a battery cover surrounding a battery for a terminal inserted into the upper case.
상기 하부 케이스는, 상기 상부 케이스에 착탈가능하게 결합되는 액서사리용 핸드폰 케이스일 수 있다.The lower case may be an accessory mobile phone case detachably coupled to the upper case.
본 발명의 실시예들은, 휴대용 단말기의 전면에 배치된 터치스크린 모듈과 별개로 케이스 프레임에 포인팅 오브젝트를 감지할 수 있는 정전용량식 압력 검출모듈을 설치함으로써, 터치스크린 모듈의 오작동을 보완할 뿐만 아니라 복수의 위치에서 사용자 명령을 입력할 수 있어 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention, by installing a capacitive pressure detection module that can detect a pointing object on the case frame separately from the touch screen module disposed on the front of the portable terminal, not only to compensate for the malfunction of the touch screen module User commands can be input at a plurality of locations, thereby improving convenience of use.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대용 단말기의 일체형 케이스 프레임에 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 적층된 상태를 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 적층된 상태를 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기의 일체형 케이스 프레임에 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 이격된 상태를 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 휴대용 단말기의 분리형 케이스 프레임에 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 적층된 상태를 나타내는 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 적층된 상태를 나타내는 분해사시도이다.
도 7은 도 5의 B-B 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기의 분리형 케이스 프레임에 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 이격된 상태를 나타내는 분해사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 정전용량식 압력 검출모듈의 단위압력센서의 배치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 정전용량식 압력 검출모듈을 이용하여 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 방법을 나타내는 개념도이다.1 is an exploded perspective view showing a state in which a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module are stacked on an integrated case frame of a portable terminal according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing a state in which a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module are stacked on each other according to an embodiment of the present invention.
3 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
4 is an exploded perspective view illustrating a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module spaced apart from each other in an integrated case frame of a portable terminal according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view illustrating a state in which a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module are stacked on a detachable case frame of a portable terminal according to another embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view showing a state in which a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module are stacked on each other according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 5.
8 is an exploded perspective view showing a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module spaced apart from each other in a detachable case frame of a portable terminal according to another embodiment of the present invention.
9 is a plan view schematically showing the arrangement of the unit pressure sensor of the capacitive pressure detection module according to the present invention.
10 is a conceptual diagram illustrating a method of detecting a touch position and a touch pressure by using the capacitive pressure detection module according to the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
본 발명에 따른 휴대용 단말기는, 이동통신 단말기, 무선 전화기, MP3, PDA, PMP, PSP, DMB 수신기, 휴대용 게임기 등 다양한 전기전자장치를 포함한다.The portable terminal according to the present invention includes various electric and electronic devices such as a mobile communication terminal, a wireless telephone, an MP3, a PDA, a PMP, a PSP, a DMB receiver, a portable game machine, and the like.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a portable terminal according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대용 단말기의 일체형 케이스 프레임에 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 적층된 상태를 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 적층된 상태를 나타내는 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기의 일체형 케이스 프레임에 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 이격된 상태를 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a state in which a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module are stacked on an integrated case frame of a portable terminal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an embodiment of the present invention. 3 is an exploded perspective view illustrating a state in which a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module are stacked on each other, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 4 is a portable terminal according to an embodiment of the present invention. Is an exploded perspective view showing a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module spaced apart from each other in an integrated case frame of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기는, 화상을 표시하는 디스플레이 모듈(200)과, 터치 위치를 검출하는 터치스크린 모듈(300)과, 디스플레이 모듈(200) 및 터치스크린 모듈(300)이 결합되는 케이스 프레임(400)과, 터치스크린(300) 모듈과는 별개로 케이스 프레임(400)의 일측에 마련되되 터치 동작에 따른 터치 위치를 검출하는 정전용량식 위치 검출모듈(500)과, 터치스크린(300) 모듈과는 별개로 케이스 프레임(400)의 일측에 마련되되 터치 동작에 대응하여 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 포함한다.1 to 4, a portable terminal according to an embodiment of the present invention includes a
디스플레이 모듈(200)은 휴대용 단말기의 전면(前面)에 마련되며, 사용자에게 화상을 표시하는 역할을 한다. 디스플레이 모듈(200)은 OLED(Organic Light Emitting Diodes), LCD(Liquid Crystal Display), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes), FED(Field Emission Display) 등 다양한 평판표시 소자일 수 있다.The
도 1 및 도 4를 참조하면, 디스플레이 모듈(200)의 전면에 정전용량식 터치스크린 모듈(300)이 배치되나, 이에 한정되지 않고 디스플레이 모듈(200)의 배면에 정전용량식 터치스크린 모듈(300)이 배치될 수도 있다.1 and 4, the capacitive
정전용량식 터치스크린 모듈(300)은 단일 또는 복수의 ITO(Indium Tin Oxide) 패널에 가로 및 세로방향의 매트릭스 전극을 배열한 ITO 터치스크린이다.The capacitive
이러한, ITO 터치스크린은 투명하면서 통전성이 우수하고 생산성도 좋아 가장 널리 사용되는 터치스크린의 하나이며, ITO 터치스크린은 포인팅 오브젝트(예를들어, 손가락, 스타일러스 펜 등)가 터치될 때, 발생하는 매트릭스 전극에서의 기생 정전용량변화를 통해 터치위치를 검출한다.The ITO touch screen is one of the most widely used touch screens because of its transparency, excellent electrical conductivity and good productivity. The ITO touch screen is a matrix generated when a pointing object (for example, a finger or a stylus pen) is touched. The touch position is detected by changing the parasitic capacitance at the electrode.
또한, 본 실시예에서 터치스크린 모듈(300)은, 정전용량식 터치스크린 모듈 뿐만 아니라, 다양한 방식의 터치스크린 모듈을 포함한다.In addition, in the present embodiment, the
그리고, 터치스크린 모듈(300)의 전면에는 윈도우(100)가 배치된다. 윈도우(100)는 디스플레이 모듈(200)의 전면을 맑고 투명하게 유지시키면서 디스플레이 모듈(200)을 보호하는 역할을 한다. 윈도우(100)는 일반 유리, 강화 유리, 플라스틱 등 투명한 재질을 사용한다.The
그리고, 상기한 디스플레이 모듈(200), 윈도우(100) 및 터치스크린 모듈(300)은 케이스 프레임(400)에 결합된다.The
케이스 프레임(400)은 휴대용 단말기의 외형을 형성하며, 그 내부에 윈도우(100), 디스플레이 모듈(200), 터치스크린 모듈(300) 및 회로기판(미도시) 등을 수용한다.The
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 케이스 프레임(400)에 전면(前面)에 결합된 터치스크린 모듈(300)과는 별개로 케이스 프레임(400)의 일측에 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600) 중 적어도 어느 하나가 마련된다.1 to 4, in the present embodiment, the capacitive position detection module is disposed on one side of the
정전용량식 위치 검출모듈(500)은 포인팅 오브젝트의 터치 동작에 대응하여 터치 위치를 검출하는 역할을 하며, 정전용량식 압력 검출모듈(600)은 포인팅 오브젝트의 터치 동작에 대응하여 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 역할을 한다.The capacitive
본 실시예에서는 휴대용 단말기의 전면에 배치된 터치스크린(300) 모듈과 별개로 케이스 프레임(400)의 일측에 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 마련하여 포인팅 오브젝트의 터치 동작을 감지할 수 있게 함으로써, 터치스크린 모듈(300)의 고장 등으로 오작동이 발생한 경우 이를 보완할 수 있다.In this embodiment, the capacitive
또한, 예를들어 휴대용 단말기를 파지한 상태에서 케이스 프레임(400)에 적어도 하나 이상 마련된 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 통해 사용자 명령을 입력할 수 있어 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있다.In addition, for example, a user command may be input through the capacitive
실제 적용사례를 살펴보면, 휴대용 단말기를 이용하여 사진촬영을 하는 경우 종전에는 한 손은 케이스 프레임(400)을 파지하고 다른 손은 터치스크린 모듈(300)을 조작하여야 하며 터치스크린 모듈(300)을 터치 조작함에 있어 손가락 등이 디스플레이 모듈(200)에 투영된 화상의 일부를 가리는 문제가 있었다.Looking at the actual application case, when taking a picture using a portable terminal in the past one hand to hold the
그러나, 본 실시예에서와 같이 케이스 프레임(400)의 일측(예를들어, 케이스 프레임(400)의 측면(430) 및/또는 배면(440))에 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 마련한 경우에는 한손으로 케이스 프레임(400)을 파지함과 동시에 케이스 프레임(400)의 측면(430) 및/또는 배면(440)에 마련된 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 조작함으로써 디스플레이 모듈(200)에 투영된 화상을 가리지 않은 상태에서 사진촬영을 할 수 있어 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있다.However, as in the present embodiment, the capacitive
본 실시예에서와 같이 케이스 프레임(400)이 일체로 형성되고, 케이스 프레임(400)의 전면(前面)에 디스플레이 모듈(200)이 결합된 경우, 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)은 케이스 프레임(400)의 측면(430) 및 배면(440) 중 적어도 어느 일면에 적어도 하나 이상 상호 적층되거나 또는 상호 이격되게 마련될 수 있다.As in the present embodiment, when the
한편, 도 1 내지 도 4에서와 달리, 케이스 프레임(400)의 전면(前面) 전체에 걸쳐 디스플레이 모듈(200)이 마련되지 않은 경우에는, 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)은 케이스 프레임(400)의 전면(前面) 일측에 마련될 수도 있다.On the other hand, unlike in Figures 1 to 4, when the
정전용량식 위치 검출모듈(500)은 케이스 프레임(400)의 측면(430) 및 배면(440) 중 적어도 어느 일면에 마련되어, 포인팅 오브젝트의 터치동작에 대응하는 터치 위치를 디스플레이 모듈(200)에 표시할 수 있는 정전용량식 터치패드 및 터치스크린을 포함하는 정전용량식 터치패널을 포함한다.The capacitive
정전용량식 터치패널은, 전술한 정전용량식 터치스크린 모듈(300)과 마찬가지로 정전용량 방식으로 구동되며, 포인팅 오브젝트에 의해 터치 동작이 입력될 때 발생하는 기생 정전용량변화를 통해 터치 위치를 검출한다.The capacitive touch panel, like the capacitive
한편, 케이스 프레임(400)의 전면에 마련된 디스플레이 모듈(200)과는 별개로 케이스 프레임(400)의 일측, 예를들어 케이스 프레임(400)의 측면(430) 또는 배면(440)에 소정의 내용을 표시하는 디스플레이 모듈(미도시)이 마련된 경우, 위치 검출모듈(500)은 별개의 디스플레이 모듈과 함께 적층된 터치스크린으로 마련될 수도 있다.On the other hand, apart from the
정전용량식 압력 검출모듈(600)은 포인팅 오브젝트의 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 것으로서, 정전용량 방식으로 구동되며, 포인팅 오브젝트에 의해 터치 동작이 입력될 때 발생하는 기생 정전용량변화를 통해 터치 위치 및 터치 압력을 검출한다.The capacitive
정전용량식 압력 검출모듈(600)은 케이스 프레임(400)의 일측, 즉 케이스 프레임(400)의 측면(430) 및 배면(440) 중 적어도 어느 일면에 마련된다.The capacitive
도 1 내지 도 4를 참조하면, 정전용량식 압력 검출모듈(600)은, 케이스 프레임(400)의 일측에 마련된 기판(610)과, 기판(610)에 적층되되 상호 이격되게 복수 개 마련된 제1 전극(620)과, 제1 전극(620)의 상면으로부터 이격되게 마련되되 복수 개의 제1 전극(620) 각각과 쌍을 이루어 복수 개의 단위압력센서(S)를 형성하는 제2 전극(630)과, 제2 전극(630)의 상부에 적층되되 터치 동작에 의한 압력을 제2 전극(630) 및 탄성 변형부(640)에 순차로 전달하는 누름판(660)과, 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이에 마련되어 제2 전극(630)을 지지하되 터치 동작에 의해 압력이 가해지는 경우에 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이의 간격이 복원가능하도록 탄성적으로 변형되는 탄성 변형부(640)와, 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이에 마련되되 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이의 간격 한계를 설정하도록 탄성 변형부(640)의 높이보다 낮은 높이를 갖는 복수 개의 스토퍼(650)와, 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이의 정전용량을 감지하고 감지된 정전용량을 기초로 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 검출부(미도시)를 포함한다.1 to 4, the capacitive
기판(610)은 관련 기술분야에서 널리 사용되는 회로기판(예를들어, PCB, FPCB 등)을 사용한다.The
그리고, 케이스 프레임(400)의 일측에 정전용량식 터치패널인 정전용량식 위치 검출모듈(500)과 상호 적층 또는 상호 이격되게 배치될 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 고려하여, 기판(610)은 도 2에서 도시한 바와 같이 케이스 프레임(400)의 일측에 마련되되 정전용량식 위치 검출모듈(500)의 테두리부에 대응되는 위치에 적층되게 링 형상으로 형성되거나, 도시되지는 않았으나 케이스 프레임(400)의 일측에 마련되되 정전용량식 위치 검출모듈(500)의 하부 위치에 적층되게 평판 형상으로 형성된다. 또한, 기판(610)은 케이스 프레임(400)의 일측에 마련되되 정전용량식 위치 검출모듈(500)에서 이격된 위치에 적층되게 링 형상 또는 평판 형상으로 형성된다. In addition, the
복수 개의 제1 전극(620) 각각은 제2 전극(630)과 쌍을 이루어 정전용량을 형성하며, 하나의 단위압력센서(S)를 구성하는 역할을 한다. 제1 전극(620)은 구리, 금, 은 등의 전도성 재질로 형성된다.Each of the plurality of
제1 전극(620)은, 복수 개로 분할되어 기판(610) 상면의 일측 테두리부를 따라 적층된다. 즉, 복수 개의 제1 전극(620)이 기판(610) 상면의 일측 테두리부를 따라 소정 간격을 두고 연속적으로 적층된다.The
예를들어, 도 2에서 도시한 바와 같이, 기판(610)이 사각의 링 형상인 경우에, 기판(610)의 각 변에 제1 전극(620)을 3개씩 소정간격 이격되게 분할 배치한다. 따라서, 제1 전극(620)은 기판(610)의 상면에 총 12개가 설치된다. 복수 개의 제1 전극(620) 각각은 상호 전기적으로 단절되며, 제1 전극(620)의 크기는 제한되지 않는다.For example, as illustrated in FIG. 2, when the
복수 개의 제1 전극(620) 각각은 후술할 제2 전극(630)과 쌍을 이루어 하나의 단위압력센서(S)를 구성하므로, 케이스 프레임(400)에 설치되는 제1 전극(620)의 개수는 단위압력센서(S)의 개수에 해당한다. 따라서, 도 2에서, 정전용량식 압력 검출모듈(600)은 12개의 단위압력센서(S)로 구성된다.Since each of the plurality of
한편, 본 실시예에서 제1 전극(620)의 개수는 휴대용 단말기의 케이스 프레임(400)에 배치되는 정전용량식 압력 검출모듈(600)의 위치 및 사용상의 편의성을 고려하여 결정된다. 제1 전극(620)의 개수가 많을수록 즉, 단위압력센서(S)가 많을수록 후술할 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는데 있어 정확도를 높일 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the number of
제2 전극(630)은, 복수개의 제1 전극(620) 각각과 쌍을 이루어 정전용량을 형성하며, 하나의 단위압력센서(S)를 구성하는 역할을 한다.The
제2 전극(630)은 복수 개의 제1 전극(620) 각각과 함께 정전용량을 형성하기 위해 복수 개의 제1 전극(620)으로부터 소정 간격 이격되며, 제1 전극(620)과 상호 마주보도록 마련된 하나의 공통 전극이다. 제2 전극(630)은 제1 전극(620)과 같이 구리, 금, 은 등 전도성 재질로 형성된다.The
제2 전극(630)은 탄성 변형부(640)의 높이에 대응하는 거리만큼 복수 개의 제1 전극(620)으로부터 이격되며, 탄성 변형부(640)의 상부에 걸쳐 적층된다.The
도 2에서와 같이, 복수 개의 제1 전극(620)이 사각의 링 형상의 기판(610) 상면의 테두리부를 따라 적층된 경우, 제2 전극(630)은 연속적으로 하나의 폐쇄환을 이루며 탄성 변형부(640)의 상부에 걸쳐 적층될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 제2 전극(630)을 복수 개로 분할하여 탄성 변형부(640)의 상부에 적층하여 제1 전극(620)과의 관계에서 공통 전극을 형성할 수도 있다.As shown in FIG. 2, when the plurality of
누름판(660)은 사용자가 원하는 정보를 입력하기 위하여 손가락 등의 물체로 힘을 가하는 판으로서, 양면테이프 등의 결합부재(680)에 의해 제2 전극(630)의 상부에 적층되되 터치 동작에 의한 압력을 제2 전극(630) 및 탄성 변형부(640)에 순차로 전달하는 역할을 한다.The
도 2에서 도시한 바와 같이, 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 정전용량식 압력 검출모듈(600)의 상부에 배치하는 경우에 누름판(660)은 제2 전극(630)과 정전용량식 위치 검출모듈(500) 사이에 적층한다.As shown in FIG. 2, when the capacitive
한편, 정전용량식 위치 검출모듈(500)이 정전용량식 터치패드로 구성된 경우에는 누름판(660)을 투명하게 설계할 필요가 없으나, 정전용량식 위치 검출모듈(500)이 정전용량식 터치스크린으로 구성된 경우에는 누름판(660)을 투명하게 설계하여야 한다.On the other hand, when the capacitive
탄성 변형부(640)는 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이에 마련되어 제2 전극(630)을 지지하되, 누름판(660)에 터치 압력이 가해지는 경우에 탄성적으로 변형되면서 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이의 간격을 가변시키며 복원가능하게 하는 역할을 한다. 또한, 탄성 변형부(640)는 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이에 위치하므로 일종의 유전체 역할을 한다.The elastic
즉, 탄성 변형부(640)는 누름판(660)에 가해진 터치 압력에 의해 탄성적으로 변형되면서 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이에서 형성된 정전용량을 변화시키는 역할을 한다.That is, the elastic
탄성 변형부(640)는 폴리올레핀계, PVC계, 폴리스틸렌계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 폴리아미드계 등의 탄성소재로 제작될 수 있으나, 탄성 변형부(640)는 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이의 간격을 복원가능하게 탄성적으로 변형될 수 있으면 어떠한 소재든 가능하다.The
탄성 변형부(640)는, 제1 전극(620)의 길이방향을 따라 길게 마련된 제1 탄성체(641)와, 제1 탄성체(641)로부터 이격되되 제1 전극(620)의 길이방향을 따라 길게 마련된 제2 탄성체(643)를 포함한다.The
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 탄성체(641)가 복수 개의 제1 전극(620) 상면의 일측 끝단부에 적층된 경우, 제2 탄성체(643)는 제1 탄성체(641)와 소정간격 이격되게 복수 개의 제1 전극(620) 상면의 타측 끝단부에 적층된 더미층(670)의 상면에 적층된다. 그리고, 제1 탄성체(641)와 제2 탄성체(643)는 복수 개의 제1 전극(620)의 길이방향을 따라 길게 마련된다.2 and 3, when the first
여기서, 더미층(670)은 제1 탄성체(641)와 제2 탄성체(643)의 상단 높이를 맞추기 위한 것으로, 제2 탄성체(643)를 제1 탄성체(641)의 높이와 동일하게 적층한 경우에는 이를 생략할 수 있다.Here, the
도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 제1 전극(620)이 사각의 링형상인 기판(610)의 테두리부를 따라 복수 개 배치되는 경우, 제1 탄성체(641)는 복수 개의 제1 전극(620)의 길이방향을 따라 하나의 폐쇄환으로 연속되게 일체로 그리고 기판(610) 테두리부의 바깥측에 대응되는 위치에 마련된다.As shown in FIGS. 2 and 3, when a plurality of
또한, 제2 탄성체(643)는 제1 탄성체(641)와 이격되되 복수 개의 제1 전극(620)의 길이방향을 따라 복수 개로 분할되어 상호 이격되게 그리고 기판(610) 테두리부의 안측에 대응되는 위치에 마련된다.In addition, the second
제1 탄성체(641)를 하나의 폐쇄환으로 형성하는 것은, 분진이나 습기와 같은 이물질이 기판(610)의 내부로 침투하는 것을 방지하기 위함이다.The first
그리고, 제2 탄성체(643)를 상호 소정간격 이격되게 즉, 상호 간에 틈새(644)를 두고 복수 개로 분할하는 것은, 제1 탄성체(641)와 제2 탄성체(643) 사이의 공간에 존재하는 공기가 틈새(644)를 통해 제2 탄성체(643)의 내측에 있는 공기와 서로 통기될 수 있도록 하기 위함이다.In addition, dividing the second
본 실시예에서 제1 탄성체(641)와 제2 탄성체(643)는 이중 구조이기 때문에, 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643) 사이에 공기층(645)이 존재하게 된다. 따라서, 터치 동작에 의해 압력이 가해지는 경우, 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)는 수축하며, 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643) 사이의 공기는 압축되어 외부로 방출되려고 하는 압력을 받게 된다.In the present exemplary embodiment, since the first
따라서, 공기층(645)과 그 외부와의 공기 흐름이 원활하지 않으면 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)의 탄력적 신축이 방해를 받아 복수의 단위압력센서(S)의 센싱 정확도가 떨어져 정확한 신호의 생성에 영향을 미친다. 그러므로, 분할된 복수의 제2 탄성체(643) 사이의 틈새(644)는 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)가 신축할 때 공기층(645)과 외부 사이의 공기 흐름이 원활하게 일어나도록 하여 본 실시예에서의 단위압력센서(S)의 센싱 정확도를 향상시킨다.Therefore, when the air flow between the
한편, 제2 탄성체(643)의 형상은 제1 탄성체(641)와 마찬가지로 제1 전극(620)의 길이방향을 따라 직선으로 형성할 수 있으나, 본 실시예에서 제2 탄성체(643)는 틈새(644)를 통한 공기의 흐름을 원활하게 함과 동시에 터치 동작에 의한 압력에 의해 제2 탄성체(643)가 좌굴되는 것을 방지하도록 제1 전극(620)의 길이방향을 따라 물결모양으로 형성한다.Meanwhile, the shape of the second
스토퍼(Stopper,650)는, 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)가 반복적 및 과도한 터치 압력에 의해 탄성한계를 넘어 소성 변형되는 것을 방지함과 아울러 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이의 간격 한계를 설정하는 역할을 한다.The
스토퍼(650)는 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이 및 제1 탄성체(641)와 제2 탄성체(643) 사이에 마련되되, 제1 전극(620)의 상면으로부터 돌출된 돌기형상으로 형성된다.The
스토퍼(650)는 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이의 간격 한계를 설정하도록 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)의 높이보다 낮은 높이를 가지며, 제1 전극(620)의 상면에 제1 전극(620)의 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되게 복수 개 마련된다.The
도 2에서는 제1 전극(620)의 길이방향을 따라 스토퍼(650)를 2개 또는 3개 설치하였으나, 스토퍼(650)의 개수 및 배치는 제2 전극(630)을 지지하며 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)에 가해지는 터치 압력을 분산시킬 수 있는 것이라면 제한되지 않는다.In FIG. 2, two or three
그리고, 스토퍼(650)는 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이에 마련되어, 터치 압력에 의해 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)가 수축하면서 제2 전극(630)이 제1 전극(620) 방향으로 변위될 때 제2 전극(630)이 스토퍼(650)의 상단에 걸려 스토퍼(650)의 높이 아래로 이동하지 못하게 한다.The
즉, 터치 압력이 과도하게 가해져도 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)의 탄성한계에 도달하기 전에 스토퍼(650)가 제2 전극(630)을 아래에서 지지하여 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)에 가해지는 압력을 분산시킴으로써 결과적으로 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)의 소성변형을 방지한다.That is, even when excessive touch pressure is applied, the
스토퍼(650)는 제1 전극(620)에 납 등의 도체물질을 부착하여 형성하며, 그 외부는 제2 전극(630)과 접촉되어 쇼트되는 것을 방지하도록 부도체 피막이 형성된다.The
휴대용 단말기와 같은 전기전자장치는, 사용 중에 RF 노이즈가 발생하며, 이러한 RF 노이즈는 본 실시예에서와 같은 정전용량식 압력 검출모듈(600)에서 터치 압력이 가해지지 않음에도 불구하고 터치 압력이 가해진 것과 같은 오작동을 유발할 수 있다.In an electronic device such as a portable terminal, RF noise is generated during use, and the RF noise is applied to the touch pressure even though the touch pressure is not applied in the capacitive
이러한 오작동은 그라운드의 면적을 넓히거나 반응 주파수에 맞는 RLC 회로를 적용하여 해결할 수 있은 바, 본 실시예에서 스토퍼(650)는 제1 전극(620)의 그라운드 면적을 넓히는 결과를 가져오므로 RF 노이즈를 흡수하여 상기와 같은 오작동을 방지할 수 있다.This malfunction can be solved by widening the area of the ground or by applying an RLC circuit suitable for the reaction frequency. In this embodiment, the
한편, 케이스 프레임(400)에 터치 압력이 가해지는 경우에, 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이의 간격이 줄어든다. 이때, 검출부(미도시)는 제1 전극(620)과 제 2 전극 사이에서 감지된 정전용량을 기초로 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 역할을 한다.On the other hand, when touch pressure is applied to the
즉, 검출부는 단위압력센서(S)에 의해 검출된 제1 전극(620)과 제2 전극(630) 사이의 정전용량을 기초로 터치 위치 및 터치 압력을 검출한다.That is, the detector detects the touch position and the touch pressure based on the capacitance between the
검출부에 의한 터치 위치 및 터치 압력 검출방법에 대하여는 후술하기로 한다.The touch position and the touch pressure detection method by the detection unit will be described later.
한편, 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)이 케이스 프레임(400)의 일측에 설치된 상태를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Meanwhile, the capacitive
도 1을 참조하면, 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 압력 검출모듈(600)이 케이스 프레임(400)의 측면(430) 및 배면(440) 중 적어도 어느 일면에 하나 이상 상호 적층되게 마련된다.Referring to FIG. 1, the capacitive
즉, 휴대 전화기 측면(430) 외측 및/또는 휴대 전화기 배면(440) 외측에 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 마련한다.That is, the capacitive
이처럼, 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 중복 혼용하여 사용함으로써 포인팅 오브젝트의 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 상호 보완하여 더욱 정교하게 검출할 수 있다.As such, by using the capacitive
또한, 도 3을 참조하면, 케이스 프레임(400)의 배면(440) 외측에 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)이 삽입될 수 있는 홈부(450)를 형성하고, 홈부(450)에 정전용량식 위치 검출모듈(500) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 삽입한 후, 상호 적층되게 설치한다.In addition, referring to FIG. 3, a
먼저, 홈부(450)에 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 설치하는 과정을 살펴보면, 홈부(450)의 저면에 양면 테이프 등 결합부재(690)를 사용하여 링 형상의 기판(610)을 부착한다.First, referring to the process of installing the capacitive
그리고, 기판(610)의 테두리부를 따라 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)를 적층한다. 이때, 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)의 상단 높이는 동일하게 한다. 본 실시예에서 제1 탄성체(641)는 기판(610) 테두리부의 외측을 따라 적층하고, 제2 탄성체(643)는 물결 형상을 가지며 복수 개로 분할하여 기판(610) 테두리부의 내측을 따라 기판(610) 상에 적층된 더미층(670)의 상면에 적층한다.The first
그리고, 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)에 걸쳐 공통전극인 제2 전극(630)을 적층한다. 또한, 제2 전극(630)의 상부에 양면 테이프 등의 결합부재(680)를 사용하여 누름판(660)을 적층한다.The
상기와 같이, 홈부(450)에 정전용량식 압력 검출모듈(600)을 설치한 후, 정전용량식 압력 검출모듈(600)의 상부에 정전용량식 터치패널인 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 설치할 수 있다. 한편, 도 3에서와 달리, 제2 전극(630)의 상부에 누름판(660)을 생략하고, 바로 정전용량식 터치패널인 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 설치할 수도 있다.As described above, after the capacitive
이와 같이 설치된 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)은 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력의 크기에 따라 누름판(660) 또는 정전용량식 터치패널인 정전용량식 위치 검출모듈(500)이 비대칭적으로 서로 다른 방향과 각도로 경사지게 된다.The capacitive
즉, 터치 압력에 대해 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)의 변형량이 달라지게 되어 누름판(660) 또는 정전용량식 터치패널인 정전용량식 위치 검출모듈(500)이 다른 방향과 각도로 경사진다.That is, the deformation amounts of the first
따라서, 제1 탄성체(641) 및 제2 탄성체(643)가 변형되는 과정에서 누름판(660) 또는 정전용량식 터치패널인 정전용량식 위치 검출모듈(500)의 외측면이 홈부(450)의 내측면과 상호 간섭되는 것을 방지하도록, 홈부(450)의 내측면과 누름판(660)을 포함하는 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)의 외측면 사이는 소정간격 이격되어야 한다.Accordingly, the outer surface of the capacitive
즉, 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)의 외측면과 홈부(450)의 내측면 사이에 공차(D)를 두어 누름판(660) 및 정전용량식 터치패널인 정전용량식 위치 검출모듈(500)의 경사 가변을 방해하지 않도록 한다.That is, the
전술한 바와 같이, 케이스 프레임(400)의 배면(440)에 형성된 홈부(450)에 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 삽입 설치함에 있어서, 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 일체로 형성한 후 이를 홈부(450)에 설치하는 경우 작업공수를 절감할 수 있다.As described above, in inserting the capacitive
또한, 케이스 프레임(400)을 사출 성형하여 제작함에 있어, 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 함께 인서트하여 케이스 프레임(400)과 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 일체로 형성하는 경우, 작업공수 및 제작비용을 더욱 절감할 수 있을 뿐만 아니라 그 두께를 얇게할 수 있어 케이스 프레임(400)의 전체 두께에 영향을 미치지 않을 정도로 소형화할 수 있다.In addition, in manufacturing the
한편, 도 4에서 도시한 바와 같이, 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 케이스 프레임(400)의 측면(430) 외측에 상호 이격되게 마련할 수 있으며, 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 케이스 프레임(400)의 배면(440) 외측에 상호 이격되게 마련할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 4, the capacitive
정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)을 상호 이격되게 케이스 프레임(400)의 측면(430) 및/또는 배면(440)에 설치하는 경우에도 포인팅 오브젝트의 터치동작에 의해 정전용량식 압력 검출모듈(600) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500)이 동시에 작동될 수 있도록 하여야 한다.Touch operation of the pointing object even when the capacitive
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a portable terminal according to another embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 휴대용 단말기의 분리형 케이스 프레임에 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 적층된 상태를 나타내는 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 적층된 상태를 나타내는 분해사시도이고, 도 7은 도 5의 B-B 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기의 분리형 케이스 프레임에 정전용량식 위치 검출모듈 및 정전용량식 압력 검출모듈이 상호 이격된 상태를 나타내는 분해사시도이다.5 is an exploded perspective view showing a state in which a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module are stacked on a detachable case frame of a portable terminal according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is another embodiment of the present invention. 6 is an exploded perspective view illustrating a state in which a capacitive position detection module and a capacitive pressure detection module are stacked on each other, FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of FIG. 5, and FIG. 8 is a portable terminal according to another embodiment of the present invention. The exploded perspective view showing the capacitive position detection module and the capacitive pressure detection module spaced apart from each other in the detachable case frame.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기는, 화상을 표시하는 디스플레이 모듈(200a)과, 터치 위치를 검출하는 터치스크린 모듈(300a)과, 디스플레이 모듈(200a) 및 터치스크린 모듈(300a)이 결합되는 케이스 프레임(400a)과, 터치스크린 모듈(300a)과는 별개로 케이스 프레임(400a)의 일측에 마련되되 터치 동작에 따른 터치 위치를 검출하는 정전용량식 위치 검출모듈(500a)과, 터치스크린 모듈(300a)과는 별개로 케이스 프레임(400a)의 일측에 마련되되 터치 동작에 대응하여 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 포함한다.5 to 8, a portable terminal according to another embodiment of the present invention includes a
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a difference from the portable terminal according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1의 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 케이스 프레임(400)과는 달리, 도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이스 프레임(400a)은, 디스플레이 모듈(200a) 및 터치스크린 모듈(300a)과 결합되는 상부 케이스(410a)와, 상부 케이스(410a)에 착탈가능하게 결합되는 하부 케이스(440a)를 포함한다.Unlike the
여기서 하부 케이스(440a)는, 상부 케이스(410a)에 삽입되는 단말기용 배터리를 감싸는 배터리 커버 또는 상부 케이스(410a)에 착탈가능하게 결합되는 액서사리용 핸드폰 케이스일 수 있다.Here, the
이와 같이, 케이스 프레임(400a)이 상부 케이스(410a)와 하부 케이스(440a)를 포함하는 분리형으로 구성된 경우에도, 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)은 상부 케이스(410a)에 결합된 터치스크린 모듈(300a)과는 별개로 상부 케이스(410a) 및/또는 하부 케이스(440a)의 일측에 마련될 수 있다.As described above, even when the
정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)이 케이스 프레임(400a)의 일측에 설치된 상태를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The capacitive
도 5 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)은 상부 케이스(410a)의 측면(430a) 및 하부 케이스(440a)의 배면 외측에 마련된다.As shown in FIGS. 5 to 8, the capacitive
그리고, 도 5 내지 도 8에서와 달리, 상부 케이스(410a)의 전면(前面)에 전체에 걸쳐 디스플레이 모듈(200a)이 마련되지 않은 경우에 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)은 상부 케이스(410a)의 전면(前面) 일측에 마련될 수도 있다.5 to 8, the capacitive
한편, 케이스 프레임(400a)이 상부 케이스(410a)와 하부 케이스(440a)를 포함하는 분리형인 경우, 도 5 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 하부 케이스(440a)의 일측에 상호 적층하여 설치하거나, 상호 이격되게 설치할 수 있다.Meanwhile, when the
도 5 내지 도 7을 참조하여 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)이 하부 케이스(440a)의 배면 외측에 상호 적층되게 설치되는 과정을 살펴보면, 먼저 하부 케이스(440a)의 배면 외측에 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 삽입 설치할 수 있는 홈부(450a)를 형성한다.Referring to FIGS. 5 to 7, a process in which the capacitive
그리고, 홈부(450a)의 저면에 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 구성하는 기판(610a), 제1 전극(620a), 제1 탄성체(641a) 및 제2 탄성체(643a)를 포함하는 탄성 변형부(640a), 스토퍼(650a), 제2 전극(630a) 및 누름판(660a)을 차례로 적층한다. 그리고, 누름판(660a)의 상부에 정전용량식 터치패널인 정전용량식 위치 검출모듈(500a)을 설치한다.In addition, the bottom surface of the
이처럼, 정전용량식 압력 검출모듈(600a) 및 정전용량식 위치 검출모듈(500a)을 홈부(450a)의 깊이방향으로 상호 적층하여 설치한다.As such, the capacitive
전술한 바와 같이, 케이스 프레임(400a), 특히 하부 케이스(440a)의 배면 외측에 형성된 홈부(450a)에 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 삽입 설치함에 있어서, 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 일체로 형성한 후, 이를 홈부(450a)에 설치함으로써 작업공수를 절감할 수 있다.As described above, the capacitive
또한, 하부 케이스(440a)를 사출 성형하여 제작함에 있어, 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 함께 인서트하여 하부 케이스(440a)와 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 일체로 형성하는 경우, 작업공수 및 제작비용을 더욱 절감할 수 있을 뿐만 아니라 그 두께를 얇게할 수 있어 케이스 프레임(400a)의 전체 두께에 영향을 미치지 않을 정도로 소형화할 수 있다.In addition, in manufacturing the
한편, 도 8에서 도시한 바와 같이, 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 상부 케이스(410a)의 측면(430a) 외측에 상호 이격되게 마련할 수 있으며, 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 하부 케이스(440a)의 배면 외측에 상호 이격되게 마련할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 8, the capacitive
정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)을 상호 이격되게 상부 케이스(410a)의 측면(430a) 및/또는 하부 케이스(440a)에 설치하는 경우에도 포인팅 오브젝트의 터치동작에 의해 정전용량식 위치 검출모듈(500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600a)이 동시에 작동될 수 있도록 하여야 한다.Touching the pointing object even when the capacitive
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 휴대용 단말기에서 포인팅 오브젝트의 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 방법을 예시적으로 설명하면 다음과 같다.A method of detecting the touch position and the touch pressure according to the touch operation of the pointing object in the portable terminal according to the present invention configured as described above will be described below.
도 9는 본 발명에 따른 정전용량식 압력 검출모듈의 단위압력센서(S)의 배치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 정전용량식 압력 검출모듈을 이용하여 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 방법을 나타내는 개념도이다.9 is a plan view schematically illustrating the arrangement of the unit pressure sensor S of the capacitive pressure detection module according to the present invention, and FIG. 10 is a touch position and touch pressure using the capacitive pressure detection module according to the present invention. It is a conceptual diagram which shows the method of detecting.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 프레임(400)의 배면(440) 또는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이스 프레임(400a)의 하부 케이스(440a)에 터치 압력이 가해지는 경우에 대하여, 정전용량식 위치 검출모듈(500,500a) 및 정전용량식 압력 검출모듈(600,600a)에 의한 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a case in which touch pressure is applied to the
정전용량식 위치 검출모듈(500,500a)에 의한 터치 위치 검출은, 격자 배치의 매트릭스 전극(미도시)의 특정 위치에 포인팅 오브젝트가 터치될 때 발생하는 기생 정전용량변화를 검출하여 포인팅 오브젝트가 케이스 프레임(400,400a)의 특정 위치에 터치되었는지를 전기적으로 검출하여 이루워진다.The touch position detection by the capacitive
이러한, 정전용량식 위치 검출모듈(500,500a)에 의한 터치 위치를 검출하는 방법은 일반적으로 사용되는 정전용량식 터치패널과 그 동작원리가 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the method for detecting the touch position by the capacitive
도 9 및 도 10을 참조하여, 정전용량식 압력 검출모듈(600,600a)을 이용하여 터치 압력에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 방법을 예시적으로 설명하면 다음과 같다.9 and 10, a method of detecting the touch position and the touch pressure according to the touch pressure by using the capacitive
정전용량식 압력 검출모듈(600,600a)을 이용한 터치 위치 및 터치 압력 검출은, 누름판(660,660a) 또는 누름판(660,660a)의 상부에 적층된 정전용량식 위치 검출모듈(500,500a)의 특정위치에 터치 압력을 가하는 경우에, 그 압력이 제2 전극(630,630a)을 통해 제1 탄성체(641,641a) 및 제2 탄성체(643,643a)에 전달된다.Touch position and touch pressure detection using the capacitive pressure detection module (600, 600a), the pressure plate (660, 660a) or the pressing plate (660, 660a) of the stacked position on the specific position of the capacitive position detection module (500, 500a) In the case of applying a touch pressure, the pressure is transmitted to the first
그리고, 제1 탄성체(641,641a) 및 제2 탄성체(643,643a)는 복원 가능하게 탄성적으로 변형되면서, 제1 전극(620,620a)과 제2 전극(630,630a) 사이의 간격이 복원 가능하게 변화된다.The first
이와 같은, 제1 전극(620,620a)과 제2 전극(630,630a) 사이의 간격 변화에 따른 정전용량은 복수 개의 제1 전극(620,620a) 각각과 쌍을 이루는 제2 전극(630,630a)에 의해 구성된 단위압력센서(S)에 의해 검출된다.As described above, the capacitance according to the change in the distance between the
이때, 검출부는 제1 전극(620,620a)과 제2 전극(630,630a) 사이의 간격 변화에 따른 정전용량 변화에 기초하여, 터치 위치 및 터치 압력을 검출한다.In this case, the detector detects the touch position and the touch pressure based on the capacitance change according to the change in the distance between the
구체적으로, 누름판(660,660a) 또는 정전용량식 위치 검출모듈(600,600a)의 특정 지점을 가압하였을 때 해당 가압포인트(P)에 가까운 단위압력센서(S)는 상대적으로 큰 힘을 받아 제1 전극(620,620a)과 제2 전극(630,630a) 사이의 거리 변화가 크게 되며, 가압포인트(P)로부터 상대적으로 먼 단위압력센서(S)는 상대적으로 적은 힘을 받아 제1 전극(620,620a)과 제2 전극(630,630a) 사이의 거리 변화가 적게된다.Specifically, when the pressing plate (660,660a) or the specific point of the capacitive position detection module (600,600a) is pressed, the unit pressure sensor (S) close to the pressing point (P) receives a relatively large force to the first electrode The distance change between the 620 and 620a and the
이와 같이, 터치 압력이 가해진 위치와 크기에 따라 각 단위압력센서(S)에서 나타나는 정전용량의 패턴이 서로 다른 양상을 보이는 것에 기초하여, 복수 개의 단위압력센서(S)의 정전용량으로부터 역으로 터치 위치와 터치 압력의 크기를 검출한다.In this way, the touch of the plurality of unit pressure sensors (S) inversely reversed based on the pattern of the capacitance appearing in each unit pressure sensor (S) according to the position and magnitude of the touch pressure is different. Detect the position and magnitude of touch pressure.
검출부에 의한 터치 위치 및 터치 압력 계산은 아래 수학식을 이용하여 계산할 수 있다.The touch position and the touch pressure calculation by the detector may be calculated using the following equation.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 정전용량식 압력 검출모듈(600,600a)은 사각 링 형상으로 형성되고, 복수 개의 제1 전극(620,620a) 각각과 제2 전극(630,630a)이 쌍을 이루어 구성된 단위압력센서(S)가 링 형상의 테두리를 따라 각 변마다 3개씩 총 12개가 배치된다.9 and 10, the capacitive
여기서, P는 터치 압력인 F의 가압포인트, L1은 가로길이, L2는 세로길이, 가압포인트(P)에 터치 압력 F가 가해질 때 12개의 단위압력센서(S1 내지 S12)에서 측정되는 압력의 크기는 각각 f1 내지 f12 이다.Here, P is the pressure point of the touch pressure F, L 1 is the horizontal length, L 2 is the longitudinal length, the pressure measured by the twelve unit pressure sensors (S1 to S12) when the touch pressure F is applied to the pressure point (P) The size of is f1 to f12 respectively.
이때, 정전용량식 압력 검출모듈(600,600a)에 가해지는 터치 압력 F는 [수학식 1]을 이용하여 계산할 수 있다.In this case, the touch pressure F applied to the capacitive
그리고, 터치 압력이 가해지는 가압포인트의 y좌표는 x축에 대한 모멘트를 구하면 알 수 있으며, 여기서 12개의 단위압력센서(S1 내지 S12)의 간격에 대한 계수비를 1,3,5,6이라 하면, y좌표는 [수학식 2]를 이용하여 계산할 수 있다.The y-coordinate of the pressure point to which the touch pressure is applied can be known by obtaining a moment about the x-axis, where the coefficient ratios for the intervals of the 12 unit pressure sensors S1 to S12 are 1, 3, 5, and 6. In other words, the y coordinate can be calculated using Equation 2.
그리고, 터치 압력이 가해지는 가압포인트의 x좌표는 y축에 대한 모멘트를 구하면 알 수 있으며, 여기서 12개의 단위압력센서(S1 내지 S12)의 간격에 대한 계수비를 1,3,5,6이라 하면, x좌표는 [수학식 3]를 이용하여 계산할 수 있다.In addition, the x-coordinate of the pressing point to which the touch pressure is applied can be found by obtaining a moment about the y-axis, where the coefficient ratios for the intervals of the 12 unit pressure sensors S1 to S12 are 1, 3, 5, and 6. In this case, the x coordinate can be calculated using Equation 3.
도 9 및 도 10에 따른 터치 압력 및 터치 위치 검출은 일 예에 불과하며, 본 발명에 따른 정전용량식 압력 검출모듈(600,600a)을 구성하는 단위압력센서(S1 내지 S12)는 휴대용 단말기의 특성에 따라 적절히 선택될 수 있다.The touch pressure and the touch position detection according to FIGS. 9 and 10 are merely examples, and the unit pressure sensors S1 to S12 constituting the capacitive
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
100, 100a: 윈도우 200, 200a: 디스플레이 모듈
300, 300a: 터치스크린 모듈 400, 400a: 케이스 프레임
500, 500a: 정전용량식 위치 검출모듈 600, 600a: 정전용량식 압력 검출모듈100, 100a:
300, 300a:
500, 500a: capacitive
Claims (20)
터치 위치를 검출하는 터치스크린 모듈;
상기 디스플레이 모듈 및 상기 터치스크린 모듈이 결합되는 케이스 프레임; 및
상기 터치스크린 모듈과는 별개로 상기 케이스 프레임의 일측에 마련되되, 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 압력 검출모듈을 포함하며,
상기 압력 검출모듈은,
상기 케이스 프레임의 일측에 마련된 기판;
상기 기판에 적층되되, 상호 이격되게 복수 개 마련된 제1 전극;
상기 제1 전극의 상면으로부터 이격되게 마련되되, 복수 개의 상기 제1 전극 각각과 쌍을 이루어 복수 개의 단위압력센서를 형성하는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 마련되어 상기 제2 전극을 지지하되, 상기 터치 동작에 의해 압력이 가해지는 경우에 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격이 복원가능하도록 탄성적으로 변형되는 탄성 변형부를 포함하는 휴대용 단말기.A display module for displaying an image;
A touch screen module detecting a touch position;
A case frame to which the display module and the touch screen module are coupled; And
It is provided on one side of the case frame separately from the touch screen module, and includes a pressure detection module for detecting the touch position and touch pressure according to the touch operation,
The pressure detection module,
A substrate provided on one side of the case frame;
A plurality of first electrodes stacked on the substrate, the plurality of first electrodes being spaced apart from each other;
A second electrode provided to be spaced apart from an upper surface of the first electrode and formed in pairs with each of the plurality of first electrodes to form a plurality of unit pressure sensors; And
The second electrode is provided between the first electrode and the second electrode to support the second electrode, and resiliently resiliently recovers a gap between the first electrode and the second electrode when pressure is applied by the touch operation. A portable terminal comprising an elastic deformation portion to be deformed.
상기 탄성 변형부는,
상기 제1 전극의 길이방향을 따라 길게 마련된 제1 탄성체; 및
상기 제1 탄성체로부터 이격되되, 상기 제1 전극의 길이방향을 따라 길게 마련된 제2 탄성체를 포함하며,
상기 제1 탄성체 및 상기 제2 탄성체의 상단은 동일 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The method of claim 1,
The elastic deformation portion,
A first elastic body provided in the longitudinal direction of the first electrode; And
A second elastic body spaced apart from the first elastic body and provided to extend in the longitudinal direction of the first electrode,
A portable terminal, wherein the upper ends of the first elastic body and the second elastic body have the same height.
상기 제1 탄성체는, 복수 개의 상기 제1 전극의 길이방향을 따라 연속되게 일체로 마련되며,
상기 제2 탄성체는, 복수 개의 상기 제1 전극의 길이방향을 따라 복수 개로 분할되어 상호 이격되게 마련되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.3. The method of claim 2,
The first elastic body is provided integrally and continuously along the longitudinal direction of the plurality of first electrodes,
The second elastic body is divided into a plurality in the longitudinal direction of the plurality of the first electrode is a portable terminal, characterized in that provided to be spaced apart from each other.
상기 제2 탄성체는,
상기 제1 전극의 길이방향을 따라 물결모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.3. The method of claim 2,
The second elastic member
Portable terminal, characterized in that formed in a wave shape along the longitudinal direction of the first electrode.
상기 정전용량식 압력 검출모듈은,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 마련되되, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격 한계를 설정하도록 상기 탄성 변형부의 높이보다 낮은 높이를 갖는 복수 개의 스토퍼를 더 포함하는 휴대용 단말기.The method of claim 1,
The capacitive pressure detection module,
And a plurality of stoppers provided between the first electrode and the second electrode, the stoppers having a height lower than a height of the elastic deformation part to set a gap limit between the first electrode and the second electrode.
상기 스토퍼는,
상기 제1 전극과 통전되도록 도체물질로 형성되며,
상기 제2 전극과 접촉되어 쇼트되는 것을 방지하도록 부도체 피막이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The method of claim 5,
The stopper is,
It is formed of a conductive material so that it is energized with the first electrode,
Portable terminal, characterized in that the non-conductive coating is formed so as to prevent the short contact with the second electrode.
상기 압력 검출모듈은,
상기 제2 전극의 상부에 적층되되, 상기 터치 동작에 의한 압력을 상기 제2 전극 및 상기 탄성 변형부에 순차로 전달하는 누름판을 더 포함하는 휴대용 단말기.The method of claim 1,
The pressure detection module,
And a pressing plate stacked on an upper portion of the second electrode and sequentially transferring pressure by the touch operation to the second electrode and the elastic deformation part.
상기 압력 검출모듈은,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 정전용량을 감지하고, 상기 감지된 정전용량을 기초로 상기 터치 동작에 따른 터치 위치 및 터치 압력을 검출하는 검출부를 더 포함하는 정전용량식 압력 검출모듈인 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The method of claim 1,
The pressure detection module,
A capacitive pressure detection module further comprising a detection unit configured to detect a capacitance between the first electrode and the second electrode and to detect a touch position and a touch pressure according to the touch operation based on the sensed capacitance Portable terminal, characterized in that.
상기 터치스크린 모듈과는 별개로 케이스 프레임의 일측에 마련되되, 상기 터치 동작에 따른 터치 위치를 검출하는 정전용량식 위치 검출모듈을 더 포함하며,
상기 정전용량식 위치 검출모듈은 상기 터치 동작에 따른 터치 위치를 정전용량 방식에 의해 검출하는 정전용량식 터치패널을 포함하는 휴대용 단말기.9. The method of claim 8,
It is provided on one side of the case frame separately from the touch screen module, and further comprises a capacitive position detection module for detecting a touch position according to the touch operation,
The capacitive position detection module includes a capacitive touch panel for detecting a touch position according to the touch operation by a capacitive method.
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은,
상기 케이스 프레임의 측면 및 배면 중 적어도 어느 일면에 적어도 하나 이상 마련되되, 상호 적층되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.10. The method of claim 9,
The capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module,
At least one or more provided on at least one surface of the side and the rear surface of the case frame, characterized in that the stacking mutually.
상기 정전용량식 위치 검출모듈은 정전용량식 터치패널이며,
상기 기판은 상기 케이스 프레임의 상기 정전용량식 터치패널의 테두리부에 대응되는 위치에 마련되되, 링형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The method of claim 10,
The capacitive position detection module is a capacitive touch panel,
The substrate is provided in a position corresponding to the edge of the capacitive touch panel of the case frame, characterized in that formed in a ring shape.
상기 정전용량식 위치 검출모듈은 정전용량식 터치패널이며,
상기 기판은 상기 케이스 프레임의 상기 정전용량식 터치패널의 하부에 대응되는 위치에 마련되되, 평판형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The method of claim 10,
The capacitive position detection module is a capacitive touch panel,
The substrate is provided in a position corresponding to the lower portion of the capacitive touch panel of the case frame, characterized in that formed in the shape of a flat plate.
상기 케이스 프레임의 측면 및 배면 중 적어도 어느 일면에는 적어도 하나 이상의 홈부가 형성되며,
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈이, 상기 홈부에 삽입된 후 상호 적층되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.10. The method of claim 9,
At least one groove is formed on at least one surface of the side and the rear surface of the case frame,
And the capacitive pressure detecting module and the capacitive position detecting module are stacked after being inserted into the groove part.
상기 터치 동작에 의한 압력에 따라 상기 탄성 변형부가 변형되는 과정에서 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈과 상기 홈부가 상호 간섭되지 않도록, 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈의 외측면과 상기 홈부의 내측면이 공차를 두고 상호 이격된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The method of claim 13,
The capacitive pressure detection module and the electrostatic force so that the capacitive pressure detection module, the capacitive position detection module and the groove portion do not interfere with each other in the process of deforming the elastic deformation part according to the pressure caused by the touch operation. A portable terminal, characterized in that the outer surface of the capacitive position detection module and the inner surface of the groove portion are spaced apart from each other with a tolerance.
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은,
상기 케이스 프레임의 측면 및 배면 중 적어도 어느 일면에 적어도 하나 이상 마련되되, 상호 이격된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.10. The method of claim 9,
The capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module,
At least one or more provided on at least one surface of the side and the back of the case frame, characterized in that spaced apart from each other.
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은 일체로 형성되며,
상기 케이스 프레임을 사출 성형하는 경우, 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈을 함께 인서트하여 상기 케이스 프레임과 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈을 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.10. The method of claim 9,
The capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module are integrally formed,
When injection molding the case frame, the capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module are inserted together to integrally integrate the case frame, the capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module. Portable terminal, characterized in that forming.
상기 케이스 프레임은,
상기 디스플레이 모듈 및 상기 터치스크린 모듈과 결합되는 상부 케이스; 및
상기 상부 케이스에 착탈가능하게 결합되는 하부 케이스를 포함하며,
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은,
상기 하부 케이스의 일측에 마련된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.10. The method of claim 9,
The case frame,
An upper case coupled to the display module and the touch screen module; And
A lower case detachably coupled to the upper case,
The capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module,
Portable terminal, characterized in that provided on one side of the lower case.
상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈은 일체로 형성되며,
상기 하부 케이스를 사출 성형하는 경우, 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈을 함께 인서트하여 상기 하부 케이스와 상기 정전용량식 압력 검출모듈 및 상기 정전용량식 위치 검출모듈을 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.18. The method of claim 17,
The capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module are integrally formed,
When injection molding the lower case, the capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module are inserted together to integrally integrate the lower case, the capacitive pressure detection module and the capacitive position detection module. Portable terminal, characterized in that forming.
상기 하부 케이스는,
상기 상부 케이스에 삽입되는 단말기용 배터리를 감싸는 배터리 커버인 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.18. The method of claim 17,
The lower case,
Portable terminal, characterized in that the battery cover surrounding the battery for the terminal inserted into the upper case.
상기 하부 케이스는,
상기 상부 케이스에 착탈가능하게 결합되는 액서사리용 핸드폰 케이스인 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.18. The method of claim 17,
The lower case,
Portable terminal, characterized in that the accessory mobile phone case detachably coupled to the upper case.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120028654A KR20130106956A (en) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | Portable terminal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120028654A KR20130106956A (en) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | Portable terminal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130106956A true KR20130106956A (en) | 2013-10-01 |
Family
ID=49630499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120028654A KR20130106956A (en) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | Portable terminal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20130106956A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10812639B1 (en) | 2019-12-17 | 2020-10-20 | Robert Bosch Gmbh | Pressure chamber and associated pressure sensors for a mobile communication device |
WO2021045364A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 삼성전자 주식회사 | Electronic device comprising input device |
US10999421B1 (en) | 2019-12-17 | 2021-05-04 | Robert Bosch Gmbh | System and method for utilizing pressure sensors in an electric device |
-
2012
- 2012-03-21 KR KR1020120028654A patent/KR20130106956A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021045364A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 삼성전자 주식회사 | Electronic device comprising input device |
US10812639B1 (en) | 2019-12-17 | 2020-10-20 | Robert Bosch Gmbh | Pressure chamber and associated pressure sensors for a mobile communication device |
US10999421B1 (en) | 2019-12-17 | 2021-05-04 | Robert Bosch Gmbh | System and method for utilizing pressure sensors in an electric device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107667335B (en) | Touch input device capable of detecting pressure including display module | |
EP3018565B1 (en) | Smart phone | |
CN205139869U (en) | Pressure detection module reaches smart mobile phone including this pressure detection module | |
JP6196652B2 (en) | smartphone | |
US10007380B2 (en) | Touch input device with edge support member | |
CN205050119U (en) | A touch input device for detecting electrode slice of pressure reaches including this electrode slice | |
KR101908463B1 (en) | Touch input device | |
KR20110138095A (en) | Method and apparatus for coordinate correction in touch system | |
KR101594174B1 (en) | Tri-axis Sensing Type Capacitive Touch Screen with Display Device | |
KR20130106503A (en) | Portable terminal | |
KR20140040480A (en) | Touch sensing module and portable terminal having the same | |
KR20160145236A (en) | A pressure sensing touch system on the device using display panel of based on organic light emitting diodes | |
KR102044802B1 (en) | Touch input appratus for sensing force which is added at a side of the touch input apparatus | |
KR20130106956A (en) | Portable terminal | |
KR20160076033A (en) | Touch panel and display device comprising the same | |
KR101865302B1 (en) | Touch input device | |
JP2014109991A (en) | Touch panel, touch panel unit and electronic apparatus | |
US20190227661A1 (en) | Touch input device | |
KR20120052431A (en) | Touch panel | |
KR20180113958A (en) | Touch input device | |
KR102124625B1 (en) | Touch input device | |
US9195277B2 (en) | Touch panel with proximity sensor | |
CN107562239B (en) | Pressure sensing device and display device with same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |