KR20140012410A - 터치패널 및 상기 터치패널 충전 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치패널의 후면에 압전물질로 형성되어, 상기 터치패널에 가해진 터치 압력을 전기에너지로 변환하는 압전모듈, 및 상기 변환된 전기에너지에 의해 충전되는 배터리모듈을 포함하는 터치패널을 제공한다.
Description
본 발명은 터치패널을 효율적으로 충전하기 위한 방안에 관한 것이다.
압전 현상(Piezoelectricity)은 정압전 효과(direct Piezoelectricity Effect) 및 역압전 효과(Invers Piezoelectricity Effect)를 동반한다.
정압전 효과는 압전 재료에 힘 또는 응력을 가하면 전하가 발생되는 것을 의미하며, 역압전 효과는 상기 정전압 효과와는 반대로 압전 재료에 전류가 흐를 때 응력이 발생하여 변위를 일으키는 효과를 의미한다.
따라서 압전 현상으로 인하여 전기적 에너지와 기계적 에너지의 상호 변환이 가능하며, 상술한 압전 현상 중 정압전 효과는 기계적인 변화를 전류의 형태로 검출하는 센서 분야에서 널리 이용되며, 역압전 효과는 주로 액추에이터의 원리로 이용된다.
통상 스마트패드에 전원을 공급하기 위해서는 외부전원을 사용하거나 충전용 배터리를 사용하여 전원을 공급했다.
그러나 이러한 종래의 전원공급 방법은 반드시 외부전원을 필요로 하는 불편한 점이 있고, 외부에서 사용 시 삽입된 배터리의 충전량 또는 배터리의 용량에 따라서 사용시간이 정해져 있으며 계속적으로 배터리를 충전시켜야 하는 불편함이 있었다.
본 발명의 일실시예는 터치패널의 후면에 압전물질을 도포하여, 압전물질에 가해진 터치 압력에 의해 압전물질과 전기적으로 연결된 배터리모듈을 충전할 수 있는, 터치패널 및 상기 터치패널 충전 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예는 외부에 별도의 충전기기를 배터리모듈에 연결시켜 충전시킬 필요없이 터치패널에 터치 입력 시 압전물질에서 발생하는 전하량으로 상기 배터리모듈을 충전시킬 수 있는, 터치패널 및 상기 터치패널 충전 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예는 터치패널에 입력된 터치 압력에 의해 압전물질이 전하량을 발생하고, 발생된 전하량을 저장하고 있다가 저장된 전하량이 기준 전하량 이상인 경우, 저장된 전하량을 전기에너지로 변환하여 변환된 전기에너지로 배터리모듈을 충전시킬 수 있는, 터치패널 및 상기 터치패널 충전 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널은 상기 터치패널의 후면에 압전물질로 형성되어, 상기 터치패널에 가해진 터치 압력을 전기에너지로 변환하는 압전모듈, 및 상기 변환된 전기에너지에 의해 충전되는 배터리모듈을 포함한다.
상기 압전모듈은 산화 아연 산화물, 리드 지르코네이트 티타네이트, 및 폴리불화비닐리덴(PVDF) 중 적어도 하나로 구성된 압전물질로 형성될 수 있다.
상기 압전모듈은 상기 터치패널에 가해진 터치 압력으로 발생된 전하량을 커패시터에 저장하고, 저장된 전하량이 기준 전하량 이상인 경우, 저장된 전하량을 전기에너지로 변환하는 전자회로를 포함할 수 있다.
상기 압전모듈은 원형, 사각형 및 바형 구조 중 적어도 하나로 형성된 투명기판에 압전물질을 도포하여 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 터치패널은 상기 터치패널에 상기 압전모듈을 접착하는 접착물질층을 더 포함할 수 있다.
상기 압전모듈은 상기 터치패널의 화면영역, 상기 터치패널의 비활성영역, 상기 터치패널의 테두리 상측, 하측, 좌측, 또는 우측 중 적어도 하나의 위치에 장착될 수 있다.
상기 터치패널은 투명윈도우 상에 직접 제1 전극패턴이 형성되는 제1 감지전극층, 및 상기 제1 감지전극층의 타면과 접착층으로 접착된 베이스기판 상에 제2 전극패턴이 형성되는 제2 감지전극층을 더 포함할 수 있다.
상기 터치패널은 투명윈도우에 접착된 베이스기판의 일면에 제1 전극패턴이 형성된 제1 감지전극층, 및 상기 베이스기판의 상기 일면에 대향하는 타면에 제2 전극패턴이 형성되는 제2 감지전극층을 더 포함할 수 있다.
상기 터치패널은 투명윈도우의 일면 상에 접착된 제1 베이스기판 상에 상기 제1 전극패턴이 형성되는 제1 감지전극층, 및 상기 제1 감지전극층의 타면과 접착층으로 접착된 제2 베이스기판 상에 제2 전극패턴이 형성되는 제2 감지전극층을 더 포함할 수 있다.
상기 터치패널은 투명윈도우의 일면 상에 제1 전극패턴 및 제2 전극패턴이 형성되는 제1 감지전극층 및 제2 감지전극층을 더 포함할 수 있다.
상기 터치패널은 투명윈도우와 상이한 제2 투명윈도우의 일면 상에 상기 제1 전극패턴이 형성되는 제1 감지전극층, 및 상기 제2 투명윈도우의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 제2 전극패턴이 형성되는 제2 감지전극층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널 충전 방법은 터치패널의 후면에 압전물질을 도포하고, 상기 터치패널을 터치하여 발생하는 압력을 전기에너지로 변환하며, 상기 변환된 전기에너지로 상기 터치패널의 배터리모듈을 충전하는 것을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 터치패널의 후면에 압전물질을 도포하여, 압전물질에 가해진 터치 압력에 의해 압전물질과 전기적으로 연결된 배터리모듈을 충전할 수 있는, 터치패널 및 상기 터치패널 충전 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 외부에 별도의 충전기기를 배터리모듈에 연결시켜 충전시킬 필요없이 터치패널에 터치 입력 시 압전물질에서 발생하는 전하량으로 상기 배터리모듈을 충전시킬 수 있는, 터치패널 및 상기 터치패널 충전 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 터치패널에 입력된 터치 압력에 의해 압전물질이 전하량을 발생하고, 발생된 전하량을 저장하고 있다가 저장된 전하량이 기준 전하량 이상인 경우, 저장된 전하량을 전기에너지로 변환하여 변환된 전기에너지로 배터리모듈을 충전시킬 수 있는, 터치패널 및 상기 터치패널 충전 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압전모듈을 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압전모듈이 터치패널에 장착되는 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압전모듈을 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압전모듈이 터치패널에 장착되는 일례를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널을 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 터치패널(100)은 터치패널(100)의 후면에 압전물질로 형성되어, 터치패널(100)에 가해진 터치 압력을 전기에너지로 변환하는 압전모듈(110), 및 상기 변환된 전기에너지에 의해 충전되는 배터리모듈(120)을 포함한다.
실시예로, 압전모듈(110)은 산화 아연 산화물(ZnO), 리드 지르코네이트 티타네이트(PZT), 및 폴리불화비닐리덴(PVDF) 중 적어도 하나로 구성된 압전물질로 형성될 수 있다.
압전모듈(110)은 터치패널(100)에 가해진 터치 압력으로 발생된 전하량을 커패시터에 저장하고, 저장된 전하량이 기준 전하량 이상인 경우, 저장된 전하량을 전기에너지로 변환하는 전자회로를 포함할 수 있다.
예를 들어, 1회에 발생되는 전하량은 2~3㎂일 수 있으며, 상기 기준 전하량은 상기 1회에 발생되는 전하량을 고려하여 설정될 수 있다. 즉, 상기 기준 전하량은 10, 30 또는 50 ㎂ 중 어느 하나로 설정될 수 있다. 예를 들어, 압전모듈(110)은 상기 커패시터에 저장된 전하량이 30(10 또는 50)㎂로 충전된 경우, 저장된 전하량을 전기에너지로 변환할 수 있다. 상기 전자회로는 배터리모듈(120)과 전기적으로 연결되어, 상기 변환된 전기에너지를 배터리모듈(120)로 전달하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압전모듈의 형상을 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 압전모듈(110)은 원형(a), 사각형(b) 및 바(Bar)형(c 또는 d) 구조 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 압전모듈(110)은 원형, 사각형 및 바형 구조 중 적어도 하나로 형성된 투명기판에 압전물질을 도포하여 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 압전모듈(110)은 터치패널(100)에 접착물질층(도시하지 않음)을 통해 접착될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압전모듈이 터치패널에 장착되는 일례를 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 압전모듈(110)은 터치패널(100)의 화면영역(310), 터치패널(100)의 비활성영역(320), 터치패널(100)의 테두리 상측과 하측(330), 터치패널(100)의 테두리 좌측과 우측(340), 터치패널(100)의 테두리 상/하/좌/우측 모두(350) 중 적어도 하나의 위치에 장착될 수 있다.
배터리모듈(120)은 압전모듈(110)로부터 전달된 전기에너지에 의해 충전된다. 배터리모듈(120)은 압전모듈(110)에 대응되게 형성되거나, 압전모듈(110)의 전면 또는 일면에 대응되게 형성될 수 있다. 예컨대, 배터리모듈(120)은 터치패널(100)의 화면영역(310), 터치패널(100)의 비활성영역(320), 터치패널(100)의 테두리 상측과 하측(330), 터치패널(100)의 테두리 좌측과 우측(340), 터치패널(100)의 테두리 상/하/좌/우측 모두(350) 중 적어도 하나의 위치에 장착되거나, 압전모듈(110)의 전면 또는 일면에 대응되게 형성될 수 있다.
실시예로, 배터리모듈(120)은 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 폴리머 전지 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명은 외부에 별도의 충전기기를 배터리모듈에 연결시켜 충전시킬 필요없이 터치패널을 통한 터치 압력 시 압전물질에서 발생하는 전하량으로 상기 배터리모듈을 충전시킬 수 있다.
실시예로, 터치패널은 터치스크린패널(Touch Screen Panel; TSP)일 수 있으며, 상기 터치패널은 터치윈도우 상에 형성되어, 감지전극층을 통해 터치 입력을 수용하는 화면영역(V/A; View Area)과 상기 터치 입력을 수용하지 않는 비활성영역(D/A; Dead Area)으로 구현될 수 있다.
이때, 상기 터치패널에 감지전극층을 형성하는 방법은 다양하다.
제1 실시예로, 터치패널은 투명윈도우 상에 직접 제1 전극패턴이 패터닝되어 제1 감지전극층이 형성되고, 베이스기판의 일면에 제2 전극패턴이 패터닝되어 제2 감지전극층이 형성된다. 이때, 상기 투명윈도우와 상기 베이스기판은 접착물질층으로 접합되고, 상기 베이스기판의 타면에는 액정모듈(LCM)과 접착하기 위한 양면 테이프가 형성된다. 이때, 압전모듈은 상기 베이스기판의 타면과 상기 액정모듈 사이에 형성될 수 있다.
상기 베이스기판은 필름재 또는 글라스(Glass)를 이용할 수 있다. 이 경우, 상기 필름재는, PET, PC, PES, PI, PMMA 중 적어도 하나의 물질로 구성되는 필름을 이용할 수 있다.
제2 실시예로, 상기 터치패널은 투명윈도우에 제1 접착물질층으로 접착된 제1 베이스기판에 제1 전극패턴이 패터닝되어 제1 감지전극층이 형성되고, 제2 베이스기판에 제2 전극패턴이 패터닝되어 제2 감지전극층이 형성된다. 이때, 상기 제1 베이스기판과 상기 제2 베이스기판을 제2 접착물질층으로 접합하고, 상기 제2 베이스기판의 타면에는 액정모듈과 접착하기 위한 양면 테이프가 형성된다. 이때, 압전모듈은 상기 제1 베이스기판과 상기 제2 베이스기판 사이에 형성될 수 있다.
제3 실시예로, 상기 터치패널은 투명윈도우에 접착물질층으로 접착된 베이스기판의 일면에 제1 전극패턴이 패터닝된 제1 감지전극층이 형성되고, 상기 베이스기판의 상기 일면에 대향하는 타면에 제2 전극패턴이 패터닝되어 제2 감지전극층이 형성된다. 즉, 상기 제1 전극패턴과 제2 전극패턴은 동일한 하나의 베이스기판에 패터닝되는 것이다. 상기 제2 감지전극층이 형성된 베이스기판의 타면에는 액정모듈이 형성될 수 있다. 이때, 압전모듈은 상기 투명윈도우와 상기 제1 감지전극층 사이에 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 압전모듈과 상기 제1 감지전극층 사이에는 절연층이 형성될 수 있다.
제4 실시예로, 상기 터치패널은 투명윈도우의 일면에 제1 전극패턴이 패터닝된 제1 감지전극층, 제2 전극패턴이 패터닝된 제2 감지전극층이 형성된다. 즉, 상기 제1 전극패턴과 상기 제2 전극패턴은 동일한 하나의 투명윈도우에 패터닝되는 것이다. 상기 제1 감지전극층과 상기 제2 감지전극층이 형성된 투명윈도우는 보호층을 사이에 두고, 양면 테이프를 통해 액정모듈과 접착될 수 있다. 이때, 압전모듈은 별도의 투명기판에 압전물질이 도포되어, 상기 투명윈도우와 상기 보호층 사이에 형성될 수 있다.
제5 실시예로, 상기 터치패널은 투명윈도우 하부에 투명윈도우와 상이한 제2 투명윈도우를 형성하고, 상기 제2 투명윈도우의 일면 상에 상기 제1 전극패턴이 형성된 제1 감지전극층, 상기 제2 투명윈도우의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 상기 제2 전극패턴이 형성된 제2 감지전극층이 형성될 수 있다. 상기 투명윈도우와 상기 제2 투명윈도우는 접착물질층으로 접착되고, 상기 제2 투명윈도우는 보호층을 사이에 두고, 양면 테이프를 통해 액정모듈과 접착될 수 있다. 이때, 압전모듈은 상기 투명윈도우와 상기 제1 감지전극층 사이에 형성되거나, 상기 제2 투명윈도우와 상기 보호층 사이에 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 터치패널
110: 압전모듈
120: 배터리모듈
110: 압전모듈
120: 배터리모듈
Claims (14)
- 터치패널에 있어서,
상기 터치패널의 후면에 압전물질로 형성되어, 상기 터치패널에 가해진 터치 압력을 전기에너지로 변환하는 압전모듈; 및
상기 변환된 전기에너지에 의해 충전되는 배터리모듈
을 포함하는 터치패널.
- 제1항에 있어서,
상기 압전모듈은,
산화 아연 산화물(ZnO), 리드 지르코네이트 티타네이트(PZT), 및 폴리불화비닐리덴(PVDF) 중 적어도 하나로 구성된 압전물질로 형성되는, 터치패널.
- 제1항에 있어서,
상기 압전모듈은,
상기 터치패널에 가해진 터치 압력으로 발생된 전하량을 커패시터에 저장하고, 저장된 전하량이 기준 전하량 이상인 경우, 저장된 전하량을 전기에너지로 변환하는 전자회로
를 포함하는 터치패널.
- 제1항에 있어서,
상기 압전모듈은,
원형, 사각형, 및 바(Bar)형 구조 중 적어도 하나로 형성된 투명기판에 압전물질을 도포하여 형성되는, 터치패널.
- 제4항에 있어서,
상기 터치패널에 상기 압전모듈을 접착하는 접착물질층
을 더 포함하는, 터치패널.
- 제1항에 있어서,
상기 압전모듈은,
상기 터치패널의 화면영역(V/A; View Area), 상기 터치패널의 비활성영역(D/A; Dead Area), 상기 터치패널의 테두리 상측, 하측, 좌측, 또는 우측 중 적어도 하나의 위치에 장착되는, 터치패널.
- 제1항에 있어서,
투명윈도우 상에 직접 제1 전극패턴이 형성되는 제1 감지전극층; 및
상기 제1 감지전극층의 타면과 접착층으로 접착된 베이스기판 상에 제2 전극패턴이 형성되는 제2 감지전극층
을 더 포함하는 터치패널.
- 제1항에 있어서,
투명윈도우에 접착된 베이스기판의 일면에 제1 전극패턴이 형성된 제1 감지전극층; 및
상기 베이스기판의 상기 일면에 대향하는 타면에 제2 전극패턴이 형성되는 제2 감지전극층
을 더 포함하는 터치패널.
- 제1항에 있어서,
투명윈도우의 일면 상에 접착된 제1 베이스기판 상에 상기 제1 전극패턴이 형성되는 제1 감지전극층; 및
상기 제1 감지전극층의 타면과 접착층으로 접착된 제2 베이스기판 상에 제2 전극패턴이 형성되는 제2 감지전극층
을 더 포함하는 터치패널.
- 제1항에 있어서,
투명윈도우의 일면 상에 제1 전극패턴 및 제2 전극패턴이 형성되는 제1 감지전극층 및 제2 감지전극층
을 더 포함하는 터치패널.
- 제1항에 있어서,
투명윈도우와 상이한 제2 투명윈도우의 일면 상에 상기 제1 전극패턴이 형성되는 제1 감지전극층; 및
상기 제2 투명윈도우의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 상기 제2 전극패턴이 형성되는 제2 감지전극층
을 더 포함하는 터치패널.
- 터치패널의 후면에 압전물질을 도포하고,
상기 터치패널을 터치하여 발생하는 압력을 전기에너지로 변환하며,
상기 변환된 전기에너지로 상기 터치패널의 배터리모듈을 충전하는 것을 포함하는 터치패널 충전 방법.
- 제12항에 있어서,
터치패널의 후면에 압전물질을 도포하는 것은,
원형, 사각형 및 바형 구조 중 적어도 하나로 형성된 투명기판에 압전물질을 도포하고,
접착물질로 상기 도포된 압전물질과 상기 터치패널을 접착하는 것을 포함하는, 터치패널 충전 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 터치패널을 터치하여 발생하는 압력을 전기에너지로 변환하는 것은,
상기 터치패널에 가해진 터치 압력으로 발생된 전하량을 커패시터에 저장하고,
상기 저장된 전하량이 기준 전하량 이상인 경우, 저장된 전하량을 전기에너지로 변환하는 것을 포함하는 터치패널 충전 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120079224A KR20140012410A (ko) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | 터치패널 및 상기 터치패널 충전 방법 |
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| KR1020120079224A KR20140012410A (ko) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | 터치패널 및 상기 터치패널 충전 방법 |
Publications (1)
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ID=50263336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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2012
- 2012-07-20 KR KR1020120079224A patent/KR20140012410A/ko not_active Application Discontinuation
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