KR20150104415A - 압전진동기판 - Google Patents

Abstract

압전진동기판이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 압전진동기판은 일면에 안착홈이 형성되는 기판본체, 안착홈의 표면에 도포되어 형성되는 접착층 및 기판본체에 진동을 발생시키도록 안착홈에 수용되어 접착층에 의해 기판본체에 합착되는 압전체를 포함한다.

Description

압전진동기판{PIEZOELECTRIC OSCILLATION SUBSTRATE}

본 발명은 압전진동기판에 관한 것이다.

최근 인터페이스의 감성적인 구현 조작성 향상에 대한 요청에 따라 터치윈도우를 구비하는 디스플레이 장치의 보급이 확대되고 있다. 터치윈도우는 마우스와 유사한 포인터 입력장치로, LED나 LCD와 같은 화상표시장치와 연동되어서 움직인다.

이와 같은 터치윈도우는 손으로 직접 위치를 지정하거나 스타일러스 펜과 같은 전용 입력도구를 사용하여 터치윈도우에 접촉한 상태로 포인터를 이동하고 특정 동작을 통해 원하는 지시사항을 입력할 수 있는 장치이다.

이러한 터치윈도우는 주로 시각과 청각을 중심으로 사용자의 감각을 자극하여 직관적인 사용이 가능하도록 하고 있으며, 특히 최근에는 촉각을 이용한 햅틱(Haptic) 기술을 적용하는 장치가 점점 증가하고 있다.

이러한 햅틱기술은 모바일장치, 모니터나 텔레비전과 같은 디스플레이가 구비된 장치에 광범위하게 적용되고 있는 실정이다.

한국공개특허 제10-2012-0074832호 (2012. 07. 06. 공개)

본 발명의 실시예는, 압전체의 합착 불량을 최소화하고 보다 강한 진동 특성을 얻을 수 있는 압전진동기판을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면 일면에 안착홈이 형성되는 기판본체, 안착홈의 표면에 도포되어 형성되는 접착층 및 기판본체에 진동을 발생시키도록 안착홈에 수용되어 접착층에 의해 기판본체에 합착되는 압전체를 포함하는 압전진동기판이 제공된다.

여기서, 기판본체는 터치 접촉에 의해 정보의 입력이 가능한 터치기판일 수 있다.

압전체는 공급되는 전원에 의해 진동 가능한 압전소자, 압전소자에 전원을 전달하도록 압전소자에 결합되는 전극 및 전극으로 전원을 공급하도록 기판본체에 인몰드되어 일단이 전극에 결합되는 전선을 포함할 수 있다.

기판본체는 중앙부에 터치 영역이 형성되고, 압전체는 기판본체의 외곽부를 따라 배치될 수 있다.

압전체는 기판본체의 각 모서리에 서로 균등한 간격으로 배치될 수 있다.

압전체는 접착층이 안착홈에 일정 두께로 도포된 후 접착층에 압착되는 것을 통해 상기 기판본체에 합착될 수 있다.

그리고, 압전체는 외부면이 기판본체의 표면에 대응되도록 접착층에 압착될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 압전체가 안착홈에 수용된 상태로 기판본체에 합착되므로, 압전체의 합착 불량을 최소화하고, 보다 강하고 균일한 진동 특성을 얻을 수 있는 압전진동기판을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전진동기판을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전진동기판에서 압전체에 의해 기판본체에 전달되는 진동파의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전진동기판에서 압전체가 배치된 상태의 일례를 나타내는 도면.

본 발명에 따른 압전진동기판의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전진동기판을 나타내는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전진동기판에서 압전체에 의해 기판본체에 전달되는 진동파의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전진동기판에서 압전체가 배치된 상태의 일례를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전진동기판(1000)은 기판본체(100), 접착층(200) 및 압전체(300)를 포함한다.

기판본체(100)은 일면에 안착홈(110)이 형성되는 부분으로, 후술할 압전체(300)에서 발생하는 진동이 전달되어 진동을 감각할 수 있다. 이 경우, 안착홈(110)은 기판본체(100)의 사출 공정 시 형성되거나, 에칭 등의 공정으로 후가공되어 형성되는 홈으로서, 후술할 압전체(300)를 수용할 수 있다.

접착층(200)은 안착홈(110)의 표면에 도포되어 형성되는 부분으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 압전체(300)를 기판본체(100)에 합착시킬 수 있다. 이 경우, 접착층(200)은 에폭시 수지 등과 같이 유동성을 가져 안착홈(110)에 도포 가능하며, 압전체(300)를 합착한 후 특정의 소성 온도에서 소결 가능한 물질로 이루어질 수 있다.

압전체(300)는 기판본체(100)에 진동을 발생시키도록 안착홈(110)에 수용되어 접착층(200)에 의해 기판본체(100)에 합착되는 부분으로, 특정 신호 시 압전체(300) 자체에 진동력이 발생함으로써, 압전체(300)가 합착된 기판본체(100)에 진동을 발생시킬 수 있다.

이와 같은 압전체(300)를 접착층(200)을 통해 기판본체(100)에 합착시키고자 하는 경우, 압전체(300)에 편심력이 가해지거나 접착층(200)의 두께가 균일하지 못하는 등의 요인에 의해 합착 불량이 발생할 수 있다.

또한, 기판본체(100)의 두께가 두꺼울수록 압전체(300)에서 발생하는 진동이 기판본체(100)의 표면으로 강하게 전달되지 못할 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 압전진동기판(1000)은 압전체(300)가 안착홈(110)에 수용된 상태로 기판본체(100)에 합착되므로, 압전체(300)의 합착 불량을 최소화하고, 보다 강하고 균일한 진동 특성을 얻을 수 있다.

즉, 압전체(300)가 안착홈(110) 내에서 기판본체(100)에 합착되어, 상대적으로 압전체(300)의 비뚤어짐이나 접착층(200)의 특정 부분의 과도포 등을 최소화할 수 있으므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 압전체(300)의 합착 불량을 최소화하고 보다 균일한 진동력을 발생시킬 수 있다.

또한, 기판본체(100)의 내부로 함몰된 안착홈(110)에 압전체(300)가 배치됨으로써, 압전체(300)의 진동이 전달되는 거리가 상대적으로 단축되므로, 보다 강한 진동력을 기판본체(100)의 표면으로 전달할 수 있다.

특히, 스마트 인풋 패드 등과 같이 압전진동기판의 두께를 최소화할 필요가 있는 제품의 경우, 본 실시예에 따른 압전진동기판(1000)과 같이 압전체(300)가 안착홈(110)에 수용된 상태로 기판본체(100)에 합착되는 것이 더욱 효과적일 수 있다.

여기서, 기판본체(100)는 터치 접촉에 의해 정보의 입력이 가능한 터치기판일 수 있다. 즉, 사용자는 손가락이나 스타일러스 펜과 같은 전용 입력도구로 기판본체(100)를 터치하여 원하는 정보를 입력할 수 있고, 이 과정에서 압전체(300)의 진동을 감지할 수 있다.

이와 같이, 기판본체(100)가 터치기판인 경우, 압전체(300)가 안착홈(110)에 수용된 상태로 기판본체(100)에 합착됨으로써, 압전체(300)의 진동이 사용자에게 보다 균일하고 강하게 전달되어 사용자의 직관적인 사용에 보다 효과적일 수 있다.

본 실시예에 따른 압전진동기판(1000)에서, 압전체(300)는 압전소자(310), 전극(320) 및 전선(330)을 포함할 수 있다.

압전소자(310)는 공급되는 전원에 의해 진동 가능한 부분으로, 기계적 응력을 걸면 전압이 발생하고 반대로 전압을 걸면 일그러짐이 발생하는 수정이나 압전 세라믹스 등을 사용한 소자로서, 압력을 가하면 전압이 변화하고(압전 효과), 반대로 전압을 가하면 팽창되거나 수축되는 성질을 가진 소자를 말한다.

이러한 압전소자(310)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환할 수 있으므로, 압전소자(310)에 전원을 공급하여 진동력이 발생되도록 할 수 있다.

전극(320)은 압전소자(310)에 전원을 전달하도록 압전소자(310)에 결합되는 부분으로, 통전성이 상대적으로 우수한 은과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있다.

전선(330)은 전극(320)으로 전원을 공급하도록 기판본체(100)에 인몰드(inmold)되어 일단이 전극(320)에 결합되는 부분으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 압전체(300)의 전극(320) 사이 및 외부 전원과 최외단 압전체(300)의 전극(320) 사이에 개재될 수 있다.

이 경우, 인몰드란 도 1에 도시된 바와 같이, 기판본체(100)의 사출 성형 시 전선(330)을 주입한 상태로 기판본체(100)를 사출하는 방식으로 이루어질 수 있다.

이로 인해, 전선(330)이 기판본체(100)와 일체화되게 형성될 수 있으므로, 본 실시예에 따른 압전진동기판(1000)의 사용 시 전선(330)이 외부로 노출되어 간섭되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 압전진동기판(1000)에서, 기판본체(100)는 중앙부에 터치 영역(120)이 형성되고, 압전체(300)는 기판본체(100)의 외곽부를 따라 배치될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 압전체(300)는 터치 영역(120)을 피하여 기판본체(100)의 외곽부에 배치될 수 있다.

이와 같이, 압전체(300)는 기판본체(100)의 외곽부를 따라 배치됨으로써, 기판본체(100)의 외곽부는 압전진동기판(1000)에 사용되는 여타 회로부들과 회로소재부품 등의 실장이 방해받지 않으며, 그림을 그리거나 문자 입력 등에 사용되는 터치 영역(120)은 압전체(300)가 침해하지 않아, 터치 영역(120) 및 압전체(300) 모두 본연의 기능이 최적화될 수 있다.

여기서, 압전체(300)는 기판본체(100)의 각 모서리에 서로 균등한 간격으로 배치될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판본체(100)의 각 모서리에 배치되는 복수의 압전체(300)는 각 모서리를 균등 분할하여 서로 동일한 간격을 가질 수 있다.

이로 인해, 본 실시예에 따른 압전진동기판(1000)은 기판본체(100)의 전체 표면적에 고른 진동파를 전달할 수 있는 등, 가장 효과적인 진동력을 확보할 수 있다.

본 실시예에 따른 압전진동기판(1000)에서, 압전체(300)는 접착층(200)이 안착홈(110)에 일정 두께로 도포된 후 접착층(200)에 압착되는 것을 통해 기판본체(100)에 합착될 수 있다. 이 경우, 압전체(300)의 압착은 별도의 압착용 지그(jig) 등을 통해 압전체(300)를 기판본체(100) 방향으로 가압함으로써 이루어질 수 있다.

이와 같이, 접착층(200)을 안착홈(110)에 일정 두께로 도포한 후, 압전체(300)를 가압하여 압착함으로써, 보다 용이하게 접착층(200)에 의해 압전체(300)를 기판본체(100)에 합착할 수 있다.

여기서, 압전체(300)는 외부면이 기판본체(100)의 표면에 대응되도록 접착층(200)에 압착될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 압전체(300)의 외부면을 연장한 선이 기판본체(100)의 표면과 일치할 수 있다.

이로 인해, 기판본체(100)의 표면 밖으로 압전체(300)가 돌출되거나 필요 이상으로 안착홈(110)을 깊게 형성하지 않고, 압전진동기판(1000)의 두께를 최소화 및 최적화할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 기판본체
110: 안착홈
120: 터치 영역
200: 접착층
300: 압전체
310: 압전소자
320: 전극
330: 전선
1000: 압전진동기판

Claims (7)

1. 일면에 안착홈이 형성되는 기판본체;
   상기 안착홈의 표면에 도포되어 형성되는 접착층; 및
   상기 기판본체에 진동을 발생시키도록 상기 안착홈에 수용되어 상기 접착층에 의해 상기 기판본체에 합착되는 압전체;
   를 포함하는 압전진동기판.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 기판본체는 터치 접촉에 의해 정보의 입력이 가능한 터치기판인 것을 특징으로 하는 압전진동기판.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 압전체는
   공급되는 전원에 의해 진동 가능한 압전소자,
   상기 압전소자에 전원을 전달하도록 상기 압전소자에 결합되는 전극 및
   상기 전극으로 전원을 공급하도록 상기 기판본체에 인몰드(inmold)되어 일단이 상기 전극에 결합되는 전선을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전진동기판.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 기판본체는 중앙부에 터치 영역이 형성되고,
   상기 압전체는 상기 기판본체의 외곽부를 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 압전진동기판.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 압전체는 상기 기판본체의 각 모서리에 서로 균등한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 압전진동기판.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 압전체는 상기 접착층이 상기 안착홈에 일정 두께로 도포된 후 상기 접착층에 압착되는 것을 통해 상기 기판본체에 합착되는 것을 특징으로 하는 압전진동기판.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 압전체는 외부면이 상기 기판본체의 표면에 대응되도록 상기 접착층에 압착되는 것을 특징으로 하는 압전진동기판.
   

Images