KR20170079892A - Touch sensitive device and display device comprising the same - Google Patents

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KR20170079892A
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김태헌
고유선
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Abstract

접촉 감응 소자 및 접촉 감응 소자를 포함하는 표시 장치가 제공된다. 접촉 감응 소자는 기판, 기판의 일 면 상에 배치된 하나 이상의 제1 전극 및 제1 전극과 이격된 하나 이상의 제2 전극, 및 제1 전극 및 제2 전극과 접하는 하나 이상의 압전 나노 섬유(nano fiber)를 포함한다. A display device including a contact sensitive element and a contact sensitive element is provided. The contact sensitive device comprises a substrate, at least one first electrode disposed on one side of the substrate and one or more second electrodes spaced apart from the first electrode, and at least one piezoelectric nanofiber in contact with the first and second electrodes, ).

Description

접촉 감응 소자 및 접촉 감응 소자를 포함하는 표시 장치{TOUCH SENSITIVE DEVICE AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a touch sensing device,

본 발명은 접촉 감응 소자 및 접촉 감응 소자를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압전 나노 섬유(nano fiber)를 사용하여 촉각 피드백(feedback)을 전달하는 접촉 감응 소자 및 접촉 감응 소자를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a display device including a touch sensitive device and a touch sensitive device, and more particularly, to a touch sensitive device using a piezoelectric nanofiber To a display device.

터치 패널은 표시 장치에 대한 화면 터치나 제스쳐(gesture) 등과 같은 사용자의 터치 입력을 감지하는 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대용 표시 장치를 비롯하여 공공 시설의 표시 장치와 스마트 TV 등의 대형 표시 장치에 널리 활용되고 있다. 이러한 터치 패널은 동작 방식에 따라 저항막 방식, 정전 용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 분류된다.The touch panel is a device for detecting a user's touch input such as a screen touch or a gesture on a display device, and is used for a portable display device such as a smart phone or a tablet PC, a display device of a public facility, Devices. Such a touch panel is classified into a resistance film type, a capacitive type, an ultrasonic type, and an infrared type depending on an operation method.

그러나, 최근에는 사용자의 터치 입력을 감지하는 것에 그치지 않고, 사용자의 터치 입력에 대한 피드백으로 사용자의 손가락 또는 사용자의 스타일러스 펜으로 느낄 수 있는 촉각 피드백을 전달하는 햅틱(haptic) 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.However, in recent years, research on a haptic device that transmits tactile feedback that can be felt by a user's finger or a stylus pen of a user as feedback on a touch input of a user has been conducted .

이러한 햅틱 장치로 ERM(Eccentric Rotating Mass)이 적용된 햅틱 장치, LRA(Linear Resonant Actuator)가 적용된 햅틱 장치, 압전 세라믹 액츄에이터 (Piezo Ceramic Actuator)가 적용된 햅틱 장치 등이 사용되었다. 그러나, 상술한 햅틱 장치들은 불투명한 재료로 구성되고, 표시 장치의 특정 부분이 아닌 표시 장치 전체를 진동시키고, 다양한 진동감을 제공하지 못하며, 내구성이 낮아 외부 충격에 의해 쉽게 깨질 수 있다는 문제점을 갖는다.A haptic device using ERC (Eccentric Rotating Mass), a haptic device using LRA (Linear Resonant Actuator), and a haptic device using Piezo Ceramic Actuator have been used as the haptic device. However, the above-described haptic devices are made of opaque materials and can not vibrate the entire display device other than a specific part of the display device, provide various vibration sensations, have low durability, and are easily broken by an external impact.

[관련기술문헌] [Related Technical Literature]

1. ERM 액추에이터를 이용한 햅틱 효과 발생 방법 및 햅틱 지원 시스템 (한국특허출원번호 제10-2013-0011958호)1. Haptic effect generation method and haptic support system using ERM actuator (Korean Patent Application No. 10-2013-0011958)

이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 압전 나노 섬유를 사용하며, 압전 나노 섬유의 길이를 조절하거나 배음(harmonics) 현상을 활용하여 다양한 느낌의 촉각 피드백을 구현할 수 있는 접촉 감응 소자 및 접촉 감응 소자를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, a problem to be solved by the present invention is to provide a contact-sensitive element and a contact-sensitive element that can realize various tactile feedback by using piezoelectric nanofibers and adjusting the length of piezoelectric nanofibers or utilizing harmonics phenomenon. And a display device including the display device.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 일 방향으로 정렬된 압전 나노 섬유를 사용하여 고투과 특성을 갖는 접촉 감응 소자 및 접촉 감응 소자를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a display device including a contact-sensitive element and a contact-sensitive element each having high permeability characteristics by using piezoelectric nanofibers aligned in one direction.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자는 기판, 기판의 일 면 상에 배치된 하나 이상의 제1 전극 및 제1 전극과 이격된 하나 이상의 제2 전극, 및 제1 전극 및 제2 전극과 접하는 하나 이상의 압전 나노 섬유(nano fiber)를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch sensing device including a substrate, at least one first electrode disposed on one surface of the substrate, at least one second electrode spaced apart from the first electrode, And at least one piezoelectric nanofiber in contact with the first electrode and the second electrode.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 터치 패널, 및 터치 패널 상에 또는 터치 패널 아래에 배치되고, 기판, 기판의 일 면 상에 배치된 하나 이상의 제1 전극 및 하나 이상의 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극을 연결하는 하나 이상의 압전 나노 섬유를 갖는 접촉 감응 소자를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a display device including a touch panel, a touch panel, and a touch panel, the touch panel including a substrate, at least one first An electrode, at least one second electrode, and a contact-sensitive element having at least one piezoelectric nanofiber connecting the first electrode and the second electrode.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명은 압전 나노 섬유를 진동원으로 사용하고, 압전 나노 섬유를 일 방향으로 정렬되도록 형성하여 접촉 감응 소자의 투과율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of improving the transmittance of the contact-sensitive element by using the piezoelectric nanofibers as vibrating sources and by forming the piezoelectric nanofibers to be aligned in one direction.

또한, 본 발명은 압전 나노 섬유의 길이 및 배음 차수를 조절하여 사용자에게 다양한 느낌의 촉각 피드백을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of providing various tactile feedback to the user by adjusting the length and the harmonic order of the piezoelectric nanofibers.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자의 셀을 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 IIb-IIb'에 따른 접촉 감응 소자의 개략적인 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도들이다.
도 4a 및 도 4b는 압전 나노 섬유의 길이에 대한 진동 주파수 측정 결과를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도들이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도들이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 VIIIb-VIIIb'에 따른 접촉 감응 소자의 개략적인 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
1 is a schematic plan view for explaining a touch sensing device according to an embodiment of the present invention.
2A is a schematic enlarged plan view for explaining a cell of a touch sensing element according to an embodiment of the present invention.
2B is a schematic cross-sectional view of the contact sensitive element according to IIb-IIb 'of FIG. 2A.
3A and 3B are schematic enlarged plan views for explaining a contact-sensitive element according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 4A and 4B are schematic enlarged plan views for explaining the measurement results of the vibration frequency with respect to the length of the piezoelectric nanofibers. FIG.
5 is a schematic enlarged plan view for explaining a touch sensing device according to another embodiment of the present invention.
6A and 6B are schematic enlarged plan views for explaining a touch sensitive element according to various embodiments of the present invention.
7 is a schematic enlarged plan view for explaining a contact-sensitive element according to another embodiment of the present invention.
8A is a schematic enlarged plan view for explaining a contact-sensitive element according to another embodiment of the present invention.
8B is a schematic cross-sectional view of the touch sensitive element according to VIIIb-VIIIb 'of FIG. 8A.
9A and 9B are schematic cross-sectional views for explaining a contact-sensitive element according to another embodiment of the present invention.
10 is a schematic cross-sectional view for explaining a display device according to an embodiment of the present invention.
11 is a schematic cross-sectional view illustrating a display device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are illustrative, and thus the present invention is not limited thereto. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Where the terms "comprises", "having", "done", and the like are used in this specification, other portions may be added unless "only" is used. Unless the context clearly dictates otherwise, including the plural unless the context clearly dictates otherwise.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is construed to include the error range even if there is no separate description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship between two parts is described as 'on', 'on top', 'under', and 'next to' Or " direct " is not used, one or more other portions may be located between the two portions.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.An element or layer is referred to as being another element or layer "on ", including both intervening layers or other elements directly on or in between.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The sizes and thicknesses of the individual components shown in the figures are shown for convenience of explanation and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the components shown.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other partially or entirely and technically various interlocking and driving is possible as will be appreciated by those skilled in the art, It may be possible to cooperate with each other in association.

본 명세서에서 접촉 감응 소자는 접촉 감응 소자에 대한 사용자의 접촉에 대응하여 사용자에게 촉각 피드백을 전달할 수 있는 소자를 의미한다.In this specification, a contact-sensitive element means an element capable of transmitting tactile feedback to a user in response to a user's contact with the contact-sensitive element.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Various embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 1을 참조하면, 접촉 감응 소자(100)는, 기판(110), 복수의 셀(CE), 제1 배선(161), 제2배선(162) 및 FPCB(151)를 포함한다. 1 is a schematic plan view for explaining a touch sensing device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a touch sensing device 100 includes a substrate 110, a plurality of cells CE, a first wiring 161, a second wiring 162, and an FPCB 151.

기판(110)은 접촉 감응 소자(100)의 다양한 구성요소들을 지지하기 위한 기판이다. 기판(110)은 절연 물질로 이루어진다. 구체적으로, 기판(110)은 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자(100)는 표시 패널의 전면(front surface)에 배치되는 방식으로 표시 장치에 채용될 수 있으므로, 기판(110)은 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 유리, 폴리이미드(PI) 또는 아크릴 계열의 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다. The substrate 110 is a substrate for supporting various components of the contact-sensitive element 100. The substrate 110 is made of an insulating material. In particular, the substrate 110 may be made of a transparent insulating material. Since the touch sensing device 100 according to an embodiment of the present invention can be employed in a display device in a manner that it is disposed on a front surface of a display panel, the substrate 110 can be made of a transparent insulating material. For example, the substrate 110 may be made of glass, polyimide (PI), or acrylic based plastic material.

기판(110)은 액티브 영역(AA)을 갖도록 구성된다. 기판(110)의 액티브 영역(AA)은 사용자에게 촉각 피드백을 전달하기 위한 영역으로서, 제1 전극(120), 제2 전극(130) 및 압전 나노 섬유(140)가 배치된 복수의 셀(CE)을 포함한다. 여기서, 셀(CE)은 사용자에게 촉각 피드백을 전달할 수 있는 최소 단위 영역으로서, 각각의 셀(CE)은 독립적으로 촉각 피드백을 전달할 수 있다. The substrate 110 is configured to have an active area AA. The active region AA of the substrate 110 is a region for transmitting tactile feedback to the user and includes a plurality of cells CE (first electrode) 120, a second electrode 130 and a piezoelectric nanofiber 140 ). Here, the cell CE is the smallest unit area that can transmit tactile feedback to the user, and each cell CE can independently transmit tactile feedback.

기판(110)의 각각의 셀(CE)의 면적은 일반적인 사람의 손가락의 크기를 고려하여 결정될 수 있다. 접촉 감응 소자(100)는 사용자의 터치 입력에 대한 촉각 피드백을 전달하는 것이므로, 사용자에게 촉각 피드백을 전달할 수 있는 최소 단위 영역인 셀(CE)은 사용자의 터치 입력이 발생하는 면적을 고려하여 결정될 수 있다. 이 경우, 사용자의 터치 입력이 발생하는 면적은 일반적인 사람의 손가락의 크기에 따라 결정되므로, 기판(110)의 셀(CE)의 면적 또한 일반적인 사람의 손가락의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. The area of each cell CE of the substrate 110 can be determined in consideration of the size of a finger of a general person. Since the touch sensitive device 100 transmits tactile feedback to the user's touch input, the cell CE, which is the minimum unit area that can transmit the tactile feedback to the user, can be determined in consideration of the area where the user's touch input occurs have. In this case, since the area where the user's touch input is generated is determined according to the size of a finger of a general person, the area of the cell CE of the substrate 110 can also be determined based on the size of a finger of a general person.

이하에서는, 각각의 셀(CE) 및 셀(CE)에 배치된 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2a 및 도 2b를 함께 참조한다.Hereinafter, FIGS. 2A and 2B will be referred to for a more detailed description of the first electrode 120 and the second electrode 130 disposed in each cell CE and the cell CE.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자의 셀(CE)을 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다. 도 2b는 도 2a의 IIb-IIb'에 따른 접촉 감응 소자의 개략적인 단면도이다. 도 2a 및 도 2b에서는 접촉 감응 소자(100)의 복수의 셀(CE) 중 하나의 셀(CE)만을 도시하였으며, 접촉 감응 소자(100)의 복수의 셀(CE) 모두는 도 2a 및 도 2b에 도시된 셀(CE)과 동일하게 구성될 수 있다.2A is a schematic enlarged plan view for explaining a cell CE of a touch sensing element according to an embodiment of the present invention. 2B is a schematic cross-sectional view of the contact sensitive element according to IIb-IIb 'of FIG. 2A. 2A and 2B show only one cell CE of the plurality of cells CE of the contact sensitive device 100 and all of the plurality of cells CE of the contact sensitive device 100 are shown in FIGS. May be configured the same as the cell CE shown in FIG.

제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 압전 나노 섬유(140)에 전압을 인가하기 위한 전극으로서, 도전성 물질로 이루어진다. 또한, 접촉 감응 소자(100)의 투과율을 확보하기 위해, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 ITO(Indium Tin Oxide), PEDOT:PSS, 은-나노와이어 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)의 구성 물질은 상술한 예에 제한되지 않고, 다양한 투명 도전성 물질이 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)의 구성 물질로 사용될 수 있다. 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다. The first electrode 120 and the second electrode 130 are electrodes for applying a voltage to the piezoelectric nanofibers 140 and are made of a conductive material. The first electrode 120 and the second electrode 130 may be made of a transparent conductive material in order to secure the transmittance of the touch sensing device 100. [ For example, the first electrode 120 and the second electrode 130 may be formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), PEDOT: PSS, silver-nanowire, or the like. The materials of the first electrode 120 and the second electrode 130 are not limited to those described above and various transparent conductive materials may be used as the material of the first electrode 120 and the second electrode 130 . The first electrode 120 and the second electrode 130 may be formed of the same material or different materials.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 하나의 셀(CE) 내에서 기판(110)의 일 면 상에 배치된다. 즉, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 기판(110)의 동일한 면에 형성되고, 복수의 셀(CE) 각각에 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)이 모두 배치된다. 예를 들어, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 도 2b에 도시된 바와 같이 기판(110)의 상면에 형성되고 서로 이격되도록 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B, the first electrode 120 and the second electrode 130 are disposed on one side of the substrate 110 in one cell CE. That is, the first electrode 120 and the second electrode 130 are formed on the same surface of the substrate 110, and the first electrode 120 and the second electrode 130 are both formed on each of the plurality of cells CE . For example, the first electrode 120 and the second electrode 130 may be formed on the upper surface of the substrate 110 as shown in FIG. 2B and spaced apart from each other.

제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 다양한 방식으로 기판(110)의 일 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 스퍼터링, 프린팅, 슬릿 코팅 등과 같은 방식으로 기판(110)의 상면에 형성될 수 있다. 특히, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)이 동일한 물질로 형성되는 경우, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 동시에 형성될 수도 있다.The first electrode 120 and the second electrode 130 may be formed on one surface of the substrate 110 in various manners. For example, the first electrode 120 and the second electrode 130 may be formed on the upper surface of the substrate 110 in a manner such as sputtering, printing, or slit coating. In particular, when the first electrode 120 and the second electrode 130 are formed of the same material, the first electrode 120 and the second electrode 130 may be formed at the same time.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 복수의 압전 나노 섬유(140)는 복수의 셀(CE) 각각에서 기판(110) 상에 배치된다. 압전 나노 섬유(140)는 압전성 및 가용성(soluble)을 갖고, 직경이 수십 내지 수백 ㎚인 섬유를 의미한다. 예를 들어, 압전 나노 섬유(140)는 PVDF(polyvinylidene fluoride), P(VDF-TrFE)(poly(vinylidenefluoride-trifluoroethylene), P(VDF-TrFE-CFE)(poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorofluoroethylene)), P(VDF-TRFE-CTFE)(poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene), ZnO 등의 다양한 물질로 이루어질 수 있다. Referring to FIGS. 2A and 2B, a plurality of piezoelectric nanofibers 140 are disposed on a substrate 110 in each of a plurality of cells CE. The piezoelectric nanofiber 140 means a fiber having piezoelectricity and solubility and having a diameter of several tens to several hundred nanometers. For example, the piezoelectric nanofibers 140 may be made of polyvinylidene fluoride (PVDF), poly (vinylidenefluoride-trifluoroethylene), poly (vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorofluoroethylene) , P (VDF-TRFE-CTFE), poly (vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene), and ZnO.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 복수의 압전 나노 섬유(140)는 제1 전극(120)과 제2 전극(130)과 접촉하여 제1 전극(120)과 제2 전극(130)을 전기적으로 연결한다. 구체적으로, 복수의 압전 나노 섬유(140)의 일단은 제1 전극(120)과 기판(110) 사이에 배치되어 제1 전극(120)과 접촉하고, 타단은 제2 전극(130)과 기판(110) 사이에 배치되어 제2 전극(130)과 접촉한다. 이에, 복수의 압전 나노 섬유(140)는 제1 전극(120)과 제2 전극(130)을 전기적으로 연결할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 하나의 셀(CE)에 하나의 압전 나노 섬유(140)만 배치되고, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 하나의 압전 나노 섬유(140)에 의해서만 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 압전 나노 섬유(140)와 기판(110) 사이에도 전극이 추가적으로 배치되어, 압전 나노 섬유(140)의 상부 및 하부 모두에 전극이 배치될 수도 있다. 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이에 하나의 압전 나노 섬유(140)가 배치될 수도 있으나, 진동 강도를 높이기 위해 복수의 압전 나노 섬유(140)가 배치될 수 있다.2A and 2B, a plurality of piezoelectric nanofibers 140 are electrically connected to the first electrode 120 and the second electrode 130 to electrically connect the first electrode 120 and the second electrode 130, Connect. One end of the plurality of piezoelectric nanofibers 140 is disposed between the first electrode 120 and the substrate 110 to be in contact with the first electrode 120 and the other end is connected to the second electrode 130 and the substrate 110. [ 110 so as to contact the second electrode 130. Accordingly, the plurality of piezoelectric nanofibers 140 can electrically connect the first electrode 120 and the second electrode 130. However, the present invention is not limited thereto, and only one piezoelectric nanofiber 140 may be disposed in one cell CE, and the first electrode 120 and the second electrode 130 may be formed only by one piezoelectric nanofiber 140 And can be electrically connected. Electrodes may be additionally disposed between the piezoelectric nanofibers 140 and the substrate 110 so that the electrodes are disposed on both the top and bottom of the piezoelectric nanofibers 140. [ One piezoelectric nanofiber 140 may be disposed between the first electrode 120 and the second electrode 130, but a plurality of piezoelectric nanofibers 140 may be disposed to increase the vibration intensity.

도 2a에 도시된 바와 같이, 복수의 압전 나노 섬유(140)는 제1 방향(X축 방향)으로 연장하고, 서로 평행하도록 배치된다. 복수의 압전 나노 섬유(140)가 일방향으로 정렬되는 것에 대한 보다 상세한 설명을 위해 복수의 압전 나노 섬유(140)의 제조 방법에 대해 먼저 살펴본다.2A, a plurality of piezoelectric nanofibers 140 extend in a first direction (X-axis direction) and are arranged to be parallel to each other. A more detailed description of how a plurality of piezoelectric nanofibers 140 are aligned in one direction will first be described.

압전 나노 섬유(140)는 전기 방사(electrospinning) 방법을 통해 제조된다. 먼저, 전기 방사를 위한 노즐에 압전성 물질이 충진된다. 압전성 물질은 상술한 압전 나노 섬유(140)를 구성할 수 있는 물질로서, 용매에 용해된 상태로 노즐에 충진될 수 있으며, 예를 들어, 펌프 등을 통해 노즐에 충진될 수 있다. 이후, 노즐에 제1 전압이 인가되고, 기판(110)이 접지되거나, 제1 전압과 반대 극성의 제2 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, 기판(110)이 접지되는 경우, 노즐에 인가되는 제1 전압은 400V 정도의 고전압일 수 있다. 여기서, 기판(110)을 접지시킨다는 것은, 기판(110)을 직접 접지시키는 것뿐만 아니라 제조 공정 중 기판(110)을 지지하는 기판 지지부를 접지시키는 것을 의미할 수 있다. The piezoelectric nanofibers 140 are manufactured through an electrospinning method. First, a nozzle for electrospinning is filled with a piezoelectric material. The piezoelectric material is a material that can constitute the piezoelectric nanofiber 140. The piezoelectric nanofiber 140 may be filled in the nozzle in a state that it is dissolved in a solvent and may be filled in the nozzle through a pump or the like. Thereafter, a first voltage may be applied to the nozzle, the substrate 110 may be grounded, or a second voltage of the opposite polarity to the first voltage may be applied. For example, when the substrate 110 is grounded, the first voltage applied to the nozzle may be a high voltage of about 400V. Here, grounding the substrate 110 may mean not only directly grounding the substrate 110 but also grounding the substrate supporting portion supporting the substrate 110 during the manufacturing process.

노즐에 제1 전압이 인가됨에 따라, 이 때, 용액 상태의 압전성 물질이 가진 전기 쌍극자가 정렬하여 전하에 치우침이 생긴다. 즉, 용액이 고전압이 인가된 노즐을 통과하면서, 양극으로 작용하는 노즐 표면으로 음이온들이 인력을 받아 이동하고, 용액에 용해되어 있던 양이온들은 노즐 팁(tip)에 형성되는 액체 곡면으로 반발력을 받아 이동한다. 이러한 현상은 전하 분리 현상이라 지칭된다. 노즐에 인가되는 제1 전압이 고전압인 경우에는 전기력 및 양이온들의 상호 반발력이 용액의 표면 장력보다 커지게 되고, 액적들이 분열되어 노즐 팁으로부터 방사된다. 이 때, 노즐을 통해 방사되는 압전성 물질은 제1 전압과 동일한 극성을 갖는 전하로 대전될 수 있다. 여기서, 노즐 팁에 콘 모양의 액체 곡면이 생기는데, 이는 테일러 콘(Taylor cone)이라 지칭된다. 방사된 압전성 물질은 제1 전압과 반대 극성의 제2 전압이 인가되거나 접지된 기판(110) 방향으로 이동한다. 전기 방사 공정 중 액상의 압전성 물질은 기판(110)에 도달하기 전에 용매의 휘발이 함께 수반되면서 나노 섬유 형태로 기판(110) 상에 배열된다.As the first voltage is applied to the nozzle, electric dipoles of the piezoelectric material in the solution state are aligned at this time, resulting in a bias in the electric charge. That is, as the solution passes through the nozzle to which the high voltage is applied, the anions are moved to the nozzle surface acting as the anode, and the cations dissolved in the solution are repelled by the liquid curved surface formed on the nozzle tip do. This phenomenon is referred to as charge separation phenomenon. When the first voltage applied to the nozzle is a high voltage, the mutual repulsive force of the electric force and the positive ions becomes greater than the surface tension of the solution, and droplets are split and emitted from the nozzle tip. At this time, the piezoelectric material that is radiated through the nozzle can be charged with an electric charge having the same polarity as the first voltage. Here, a cone-shaped liquid curved surface is formed in the nozzle tip, which is called a Taylor cone. The emitted piezoelectric material moves in the direction of the substrate 110 to which the second voltage having the opposite polarity to the first voltage is applied or grounded. During the electrospinning process, the liquid piezoelectric material is arranged on the substrate 110 in the form of nanofibers, accompanied by the volatilization of the solvent before reaching the substrate 110.

본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자(100)를 제조하는 경우, 노즐과 기판(110) 사이의 거리를 짧게 하여 복수의 압전 나노 섬유(140)가 서로 평행하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 노즐과 기판(110) 사이의 거리를 50 내지 500㎛로 설정하고 전기 방사 공정을 수행하는 경우, 복수의 압전 나노 섬유(140)가 일방향으로 정렬되도록 기판(110) 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수의 압전 나노 섬유(140) 사이의 공간을 충분히 확보할 수 있어 압전 나노 섬유(140)를 포함하는 접촉 감응 소자(100)가 90%이상의 고투과율을 갖도록 구현될 수 있다. 즉, 노즐과 기판(110) 사이의 거리가 500㎛보다 큰 경우, 압전 나노 섬유(140)가 랜덤(random)한 방향으로 정렬되어 접촉 감응 소자(100)의 투과율이 매우 낮을 수 있고, 노즐과 기판(110) 사이의 거리가 50㎛ 보다 작은 경우, 압전 나노 섬유(140)를 원하는 위치 및 방향으로 정렬되도록 제어하는 것이 매우 어려울 수 있다.When manufacturing the touch sensing device 100 according to an embodiment of the present invention, a plurality of piezoelectric nanofibers 140 may be formed parallel to each other by shortening the distance between the nozzle and the substrate 110. For example, when the distance between the nozzle and the substrate 110 is set to 50 to 500 mu m and the electrospinning process is performed, a plurality of piezoelectric nanofibers 140 are formed on the substrate 110 so as to be aligned in one direction . Accordingly, the space between the plurality of piezoelectric nanofibers 140 can be sufficiently secured, and the contact-sensitive device 100 including the piezoelectric nanofibers 140 can be realized to have a high transmittance of 90% or more. That is, when the distance between the nozzle and the substrate 110 is larger than 500 mu m, the piezoelectric nanofibers 140 may be aligned in a random direction so that the transmittance of the contact-sensitive element 100 may be very low, When the distance between the substrates 110 is less than 50 mu m, it can be very difficult to control the piezoelectric nanofibers 140 to be aligned in a desired position and direction.

또한, 압전 나노 섬유(140)는 고결정성의 β-상(β-phase)을 갖는 섬유로 형성된다. 상술한 바와 같이, 전기 방사 방법을 통해 압전 나노 섬유(140)를 제조하는 경우, 제조 과정에서 노즐에 고전압을 인가시키며 방사가 이루어진다. 따라서, 압전 나노 섬유(140)는 제조 공정 중에 자동적으로 고결정성의 β-상을 갖게 되므로, 통상적으로 널리 사용되는 PVDF 재료에 압전성을 주기 위한 공정인 압출 공정, 연신 공정, 폴링(poling) 공정 등이 불필요하다. In addition, the piezoelectric nanofiber 140 is formed of a fiber having a highly crystalline? -Phase. As described above, when the piezoelectric nanofiber 140 is manufactured through the electrospinning method, a high voltage is applied to the nozzle during the manufacturing process and the spinning is performed. Accordingly, since the piezoelectric nanofiber 140 automatically has a high-crystallinity? -Phase during the manufacturing process, an extrusion process, a drawing process, a poling process, or the like, which is a process for imparting piezoelectricity to a commonly used PVDF material Is unnecessary.

압전 나노 섬유(140)는 길이 방향으로 분극되어 배치된다. 즉, 전기 방사 방법을 통한 압전 나노 섬유(140)의 제조 좌정에서 노즐에 고전압이 인가되므로, 제조 공정 중에 자동적으로 압전 나노 섬유(140)의 일측은 양전하로, 타측은 음전하로 셀프 얼라인(self align)될 수 있다. 이에, 압전 나노 섬유(140)는 길이 방향으로 분극되어 배치되고, 압전 나노 섬유(140) 중 제1 전극(120)과 접하는 부분과 제2 전극(130)과 접하는 부분의 극성이 서로 상이할 수 있다.The piezoelectric nanofibers 140 are arranged to be polarized in the longitudinal direction. That is, since a high voltage is applied to the nozzle in the manufacturing process of the piezoelectric nanofiber 140 through the electrospinning method, one side of the piezoelectric nanofiber 140 is automatically positively charged and the other side is negatively charged align. The piezoelectric nanofibers 140 are polarized in the longitudinal direction and polarities of portions of the piezoelectric nanofibers 140 in contact with the first electrode 120 and portions in contact with the second electrode 130 may be different from each other have.

접촉 감응 소자(100)의 구동 방법을 보다 상세히 설명하기 위해 다시 도 1을 참조하면, 복수의 셀(CE) 내의 제1 전극(120) 및 제2 전극(130) 각각과 전기적으로 연결되도록 제1 배선(161) 및 제2 배선(162)이 기판(110) 상에 형성된다. 구체적으로, 제1 배선(161)은 복수의 셀(CE) 내의 제1 전극(120)과 전기적으로 연결되고, 제2 배선(162)은 복수의 셀(CE) 내의 제2 전극(130)과 전기적으로 연결된다. 제1 배선(161) 및 제2 배선(162)은 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 상이한 물질로 이루어질 수도 있다. 제1 배선(161) 및 제2 배선(162)이 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)과 동일한 물질로 이루어지는 경우, 제1 배선(161) 및 제2 배선(162)은 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)과 동시에 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 1 again to explain the driving method of the touch sensing device 100, the first electrode 120 and the second electrode 130 in the plurality of cells CE are electrically connected to the first electrode 120 and the second electrode 130, respectively. A wiring 161 and a second wiring 162 are formed on the substrate 110. Specifically, the first wiring 161 is electrically connected to the first electrode 120 in the plurality of cells CE, the second wiring 162 is electrically connected to the second electrode 130 in the plurality of cells CE, And is electrically connected. The first wiring 161 and the second wiring 162 may be formed of the same material as the first electrode 120 and the second electrode 130 or may be made of different materials. When the first wiring 161 and the second wiring 162 are made of the same material as the first electrode 120 and the second electrode 130, the first wiring 161 and the second wiring 162 are formed in the first And may be formed simultaneously with the electrode 120 and the second electrode 130.

기판(110)의 일 측에 FPCB(Flexible Printed Circuit Board; 151)가 배치된다. FPCB(151)는 제1 배선(161) 및 제2 배선(162)과 전기적으로 연결되며, FPCB(151)에는 제1 배선(161) 및 제2 배선(162)을 통해 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)에 전압을 인가하기 위한 배선이 형성될 수 있다. FPCB(151)는 별도의 PCB(Printed Circuit Board; 152)와 전기적으로 연결된다. 즉, FPCB(151)의 배선은 PCB(152)에 형성된 배선과 전기적으로 연결되고, PCB(152) 상에 내장된 구동 IC 등과 같은 회로부(153)를 통해 접촉 감응 소자(100)의 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)에 전압이 인가될 수 있다. 도 1에서는 회로부(153)가 PCB(152)에 내장되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고, 회로부(153)는 COF(Chip on Film) 등의 방식으로 FPCB(151)에 내장될 수도 있다.An FPCB (Flexible Printed Circuit Board) 151 is disposed on one side of the substrate 110. The FPCB 151 is electrically connected to the first wiring 161 and the second wiring 162. The FPCB 151 is electrically connected to the first electrode 120 through the first wiring 161 and the second wiring 162, And a wiring for applying a voltage to the second electrode 130 may be formed. The FPCB 151 is electrically connected to a separate PCB (Printed Circuit Board) 152. That is, the wiring of the FPCB 151 is electrically connected to the wiring formed on the PCB 152, and is electrically connected to the first electrode (not shown) of the contact sensing device 100 through the circuit part 153 such as a driving IC, A voltage may be applied to the first electrode 120 and the second electrode 130. Although the circuit unit 153 is illustrated as being embedded in the PCB 152 in FIG. 1, the circuit unit 153 may be embedded in the FPCB 151 such as a chip on film (COF).

본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자(100)는 다음과 같이 구동될 수 있다. 예를 들어, 기판(110)의 하나의 셀(CE)을 통해 촉각 피드백을 전달하고자 하는 경우, 해당 셀(CE)의 제1 전극(120)에는 제1 전극(120)과 전기적으로 연결된 제1 배선(161)을 통해 제1 전압이 인가되고, 해당 셀(CE)의 제2 전극(130)에는 제2 전극(130)과 전기적으로 연결된 제2 배선(162)을 통해 제2 전압이 인가된다. 예를 들어, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130) 중 하나의 전극에는 특정 주파수를 갖는 교류 전압이 인가되고 다른 하나의 전극은 접지되어, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 전위차가 발생될 수 있다. 이러한 전위차에 의해 접촉 감응 소자(100) 중 해당 셀(CE)에 배치된 압전 나노 섬유(140)에 전기장이 인가되어, 압전 나노 섬유(140)가 진동하게 되고, 사용자는 촉각 피드백을 느낄 수 있다. 앞에서는 제1 배선(161) 및 제2 배선(162) 각각이 직접 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)에 연결되는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 각각의 셀(CE)에는 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)과 전기적으로 연결된 복수의 박막 트랜지스터가 배치될 수도 있고, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 박막 트랜지스터로부터의 전압을 인가받는 방법으로 구동될 수도 있다.The touch sensing device 100 according to an embodiment of the present invention can be driven as follows. For example, when tactile feedback is to be transmitted through one cell CE of the substrate 110, the first electrode 120 of the cell CE is connected to the first electrode 120 electrically connected to the first electrode 120, The first voltage is applied through the wiring 161 and the second voltage is applied to the second electrode 130 of the cell CE through the second wiring 162 electrically connected to the second electrode 130 . For example, an AC voltage having a specific frequency is applied to one electrode of the first electrode 120 and the second electrode 130, and the other electrode is grounded, so that the first electrode 120 and the second electrode 130 130 may be generated. The electric potential is applied to the piezoelectric nanofibers 140 disposed in the corresponding cells CE of the contact sensing element 100 to cause the piezoelectric nanofibers 140 to vibrate so that the user can feel the tactile feedback . The first wiring 161 and the second wiring 162 are directly connected to the first electrode 120 and the second electrode 130. The present invention is not limited to this, A plurality of thin film transistors electrically connected to the first electrode 120 and the second electrode 130 may be disposed and the first electrode 120 and the second electrode 130 may be formed by a method of receiving a voltage from the thin film transistor .

사용자에게 촉각 피드백을 전달하기 위해 종래에 사용되었던 ERM 이나 LRA의 경우, 불투명한 재료로 이루어진다는 점에서 표시 패널의 전면에 배치될 수 없는 문제가 존재하였다. 이에, 투명한 전기 활성층 상부 및 하부에 전극을 형성하고, 전극에 전압을 인가하여 전기 활성층에 전기장을 발생시키는 방법으로 사용자에게 촉각 피드백을 전달하는 접촉 감응 소자 또한 연구되었다. 그러나, 전기 활성층과 전극들이 투명한 물질로 이루어지더라도 접촉 감응 소자에 입사하는 빛은 전기 활성층, 전기 활성층 상부에 배치된 전극 및 전기 활성층 하부에 배치된 전극 모두를 투과하여야 하므로, 투과도가 낮아지는 문제가 존재하였다. In the case of ERM or LRA conventionally used for transmitting tactile feedback to the user, there is a problem that it can not be disposed on the front surface of the display panel because it is made of opaque material. A touch sensitive device for transmitting tactile feedback to a user has also been studied by forming electrodes on upper and lower transparent electroactive layers and generating an electric field in the electroactive layer by applying a voltage to the electrodes. However, even though the electroactive layer and the electrodes are made of a transparent material, the light incident on the contact sensitive device must transmit through both the electroactive layer, the electrode disposed on the electroactive layer, and the electrode disposed under the electroactive layer, Respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자(100)는 기판(110) 상에서 양 측에 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)이 배치되고, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이에 압전 나노 섬유(140)가 배치되어, 접촉 감응 소자(100)의 투과율이 개선될 수 있다. 즉, 접촉 감응 소자(100)에 입사하는 빛은 기판(110) 및 압전 나노 섬유(140)만 투과하면 되고, 특히, 압전 나노 섬유(140)는 수십 내지 수백 ㎚의 직경을 갖는 매우 얇은 섬유이므로, 빛이 전극을 투과하는 경우보다 많은 빛이 압전 나노 섬유(140)를 투과할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자(100)에서는 압전 나노 섬유(140)가 일방향으로 정렬되어 서로 평행하게 배치될 수 있으므로, 접촉 감응 소자(100)에 의한 투과도 손실이 최소화될 수 있다.The touch sensing device 100 according to an embodiment of the present invention includes a first electrode 120 and a second electrode 130 disposed on both sides of a substrate 110 and a first electrode 120 and a second electrode 130, The piezoelectric nanofibers 140 are disposed between the first electrode 130 and the second electrode 130, so that the transmittance of the contact-sensitive device 100 can be improved. That is, only the substrate 110 and the piezoelectric nanofiber 140 can transmit light incident on the contact-sensitive element 100, and in particular, the piezoelectric nanofiber 140 is a very thin fiber having a diameter of several tens to several hundreds of nanometers , More light can pass through the piezoelectric nanofibers 140 than when light passes through the electrodes. In the touch sensing device 100 according to an embodiment of the present invention, the piezoelectric nanofibers 140 may be aligned in one direction and disposed parallel to each other, so that loss of permeability due to the contact sensing device 100 may be minimized have.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자(100)는 저전력 구동이 가능하도록 구현될 수 있다. 먼저, 접촉 감응 소자(100)에서 진동을 발생시키는 압전 나노 섬유(140)는 매우 얇은 직경을 가지므로, 전기 활성층을 사용하여 진동을 발생시키는 경우보다 낮은 구동 전압으로도 보다 강한 진동을 발생시킬 수 있다. 또한, 압전 나노 섬유(140)가 전기 방사 방법으로 형성되는 과정에서 고전압이 인가되므로, 압전 나노 섬유(140)는 고결정성의 β-상을 가질 수 있다. 또한, 제조 공정 중에 자동적으로 압전 나노 섬유(140)의 일 단은 양전하로, 타 단은 음전하로 셀프 얼라인될 수 있다. 이에, 압전 나노 섬유(140)는 길이 방향으로 분극되어 배치된다. 따라서, 상술한 바와 같은 압전 나노 섬유(140)의 특성에 의해 저전력 구동으로도 원하는 진동 세기가 획득될 수 있다. 특히, 압전 나노 섬유(140)의 셀프 얼라인된 쌍극자 방향에 따라 제1 전극(120)이 압전 나노 섬유(140)의 일단과 전기적으로 연결되고, 제2 전극(130)이 압전 나노 섬유(140)의 타단과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 압전 나노 섬유(140)의 양 끝단의 극성을 고려하여 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 각각에 상이한 극성의 전압을 인가하는 경우 접촉 감응 소자(100)가 보다 개선된 전력 특성을 가질 수 있다.Also, the touch sensing device 100 according to an embodiment of the present invention can be implemented to enable low power driving. First, since the piezoelectric nanofiber 140 generating vibration in the contact sensing element 100 has a very small diameter, strong vibrations can be generated even at a driving voltage lower than that in the case where vibration is generated using the electroactive layer have. Further, since the piezoelectric nanofiber 140 is applied with a high voltage in the process of forming the piezoelectric nanofiber 140 by the electrospinning method, the piezoelectric nanofiber 140 may have a highly crystalline? -Phase. In addition, one end of the piezoelectric nanofiber 140 can be automatically positively charged while the other end is self-aligned during the manufacturing process. Thus, the piezoelectric nanofibers 140 are polarized and arranged in the longitudinal direction. Therefore, the desired vibration intensity can be obtained even at low power driving by the characteristics of the piezoelectric nanofiber 140 as described above. Particularly, the first electrode 120 is electrically connected to one end of the piezoelectric nanofiber 140 in accordance with the self-aligned dipole direction of the piezoelectric nanofiber 140, and the second electrode 130 is electrically connected to the piezoelectric nanofiber 140 And the other end thereof. In this case, when voltages of different polarities are applied to the first electrode 120 and the second electrode 130 in consideration of the polarities of both ends of the piezoelectric nanofibers 140, the contact-sensitive element 100 is more improved Power characteristics.

한편, 상술한 바와 같은 전기 활성층을 사용하여 사용자에게 촉각 피드백을 전달하는 접촉 감응 소자를 제조하기 위해서는 전기 활성층에 압전성을 부여하기 위한 공정인 압출 공정, 연신 공정 및 폴링 공정이 요구되고, 이러한 공정들에 이어 라미네이션(lamination) 공정 등의 다양한 후공정들이 수반될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감응 소자(100)의 경우, 압전 나노 섬유(140)가, 예를 들어, 전기 방사 방법으로 기판(110) 상에 직접 방사되어 형성될 수 있다. 따라서, 전기 방사 공정만으로 압전 나노 섬유(140)를 형성할 수 있으므로, 제조 공정에서의 편의성이 개선될 수 있다. Meanwhile, in order to manufacture a touch sensitive device that transmits tactile feedback to a user by using the above-described electroactive layer, an extrusion process, a stretching process, and a polling process, which are processes for imparting piezoelectricity to the electroactive layer, are required. Followed by various post-processes such as a lamination process. However, in the case of the touch sensing device 100 according to an embodiment of the present invention, the piezoelectric nanofibers 140 may be formed by directly radiating on the substrate 110 by, for example, an electrospinning method. Therefore, the piezoelectric nanofiber 140 can be formed only by the electrospinning process, so that convenience in the manufacturing process can be improved.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도들이다. 도 3a 및 도 3b 각각은 접촉 감응 소자(300A, 300B)에 적용될 수 있는 제1 셀(CE1) 및 제2 셀(CE2)만을 도시하였다. 또한, 도 3a 및 도 3b에 도시된 접촉 감응 소자(300A, 300B)는 도 1 내지 도 2b에 도시된 접촉 감응 소자(100)와 비교하여 제1 전극(320A, 320B)과 제2 전극(330A, 330B)의 형상 및 배치와 압전 나노 섬유(340A, 340B)의 길이만이 상이할 뿐, 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다. 3A and 3B are schematic enlarged plan views for explaining a contact-sensitive element according to another embodiment of the present invention. 3A and 3B each show only the first cell CE1 and the second cell CE2 which can be applied to the contact-sensitive elements 300A and 300B. The contact sensitive devices 300A and 300B shown in FIGS. 3A and 3B are different from the contact sensitive device 100 shown in FIGS. 1 and 2B in that the first electrodes 320A and 320B and the second electrodes 330A And 330B are different from each other only in the lengths of the piezoelectric nanofibers 340A and 340B, and the other components are substantially the same, so redundant description is omitted.

먼저, 도 3a를 참조하면, 제1 셀(CE1)에서, 제1 전극(320A)은 복수의 제1 서브 전극(321A, 322A, 323A, 324A, 325A, 326A)을 포함하고, 제2 전극(330A)은 복수의 제2 서브 전극(331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A)을 포함한다. 복수의 제1 서브 전극(321A, 322A, 323A, 324A, 325A, 326A)과 복수의 제2 서브 전극(331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A)은 서로 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 제1 서브 전극(321A, 322A, 323A, 324A, 325A, 326A) 각각은 압전 나노 섬유(340A)에 의해 복수의 제2 서브 전극(331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A) 각각과 전기적으로 연결된다. 이 때, 복수의 압전 나노 섬유(340A)는 서로 평행하도록 배치된다. 3A, a first electrode 320A includes a plurality of first sub-electrodes 321A, 322A, 323A, 324A, 325A, and 326A in a first cell CE1, 330A includes a plurality of second sub-electrodes 331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A. A plurality of first sub-electrodes 321A, 322A, 323A, 324A, 325A, and 326A and a plurality of second sub-electrodes 331A, 332A, 333A, 334A, 335A, and 336A are spaced apart from each other. Each of the first sub-electrodes 321A, 322A, 323A, 324A, 325A, and 326A includes a plurality of second sub-electrodes 331A, 332A, 333A, 334A, 335A, and 336A by piezoelectric nanofibers 340A. Respectively. At this time, the plurality of piezoelectric nanofibers 340A are arranged so as to be parallel to each other.

제1 서브 전극(321A, 322A, 323A, 324A, 325A, 326A), 제2 서브 전극(331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A) 및 제1 서브 전극(321A, 322A, 323A, 324A, 325A, 326A)과 제2 서브 전극(331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A)과 접촉하는 압전 나노 섬유(340A)는 하나의 진동 유닛으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 셀(CE1)에서 최상단에 배치된 제1 서브 전극(321A), 최상단에 배치된 제2 서브 전극(331A), 및 제1 서브 전극(321A) 및 제2 서브 전극(331A)과 접촉하는 압전 나노 섬유(340A)는 제1 서브 전극(321A)과 제2 서브 전극(331A)에 전압이 인가됨에 따라 독립적으로 진동을 발생시킬 수 있다. The first sub-electrodes 321A, 322A, 323A, 324A, 325A and 326A, the second sub-electrodes 331A, 332A, 333A, 334A, 335A and 336A and the first sub- The piezoelectric nanofibers 340A contacting the second sub-electrodes 331A, 332A, 333A, 334A, 335A, and 336A may be defined as one vibration unit. For example, the first sub-electrode 321A disposed at the uppermost position in the first cell CE1, the second sub-electrode 331A disposed at the uppermost position, and the first sub-electrode 321A and the second sub-electrode 331A The piezoelectric nanofibers 340A that are in contact with the first sub-electrode 321A and the second sub-electrode 331A can independently generate vibration as voltages are applied to the first sub-electrode 321A and the second sub-electrode 331A.

본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(300)는 복수의 셀 중 하나의 셀, 예를 들어, 제1 셀(CE1)에서 다양한 레벨의 촉각 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 셀(CE1)에 배치된 6개의 진동 유닛 중 일부만이 구동되는 경우에는 낮은 레벨의 진동이 제공될 수 있고, 제1 셀(CE1)에 배치된 6개의 진동 유닛 모두가 구동되는 경우에는 높은 레벨의 진동이 제공될 수 있다. 즉, 제1 셀(CE1)에서 사용자에게 n개의 진동 강도 레벨을 전달하고자 하는 경우, 접촉 감응 소자(300)의 제1 셀(CE1)에 n개의 제1 서브 전극과 n개의 제2 서브 전극을 형성하고, 각각의 제1 서브 전극과 제2 서브 전극을 전기적으로 연결하는 압전 나노 섬유(340A)를 형성하는 방법으로 접촉 감응 소자(300)가 제조될 수 있다. 따라서, 원하는 개수의 제1 서브 전극 및 제2 서브 전극에 전압을 인가하여 원하는 레벨의 진동이 사용자에게 전달될 수 있다.The touch sensing device 300 according to another embodiment of the present invention may provide various levels of tactile feedback in one of the plurality of cells, for example, the first cell CE1. For example, when only a part of the six vibration units disposed in the first cell CE1 is driven, a low level vibration can be provided, and all of the six vibration units disposed in the first cell CE1 are driven A high level of vibration can be provided. That is, when n vibration intensity levels are to be transmitted to the user in the first cell CE1, n first sub-electrodes and n second sub-electrodes are connected to the first cell CE1 of the contact- And the contact-sensitive element 300 can be manufactured by a method of forming the piezoelectric nanofibers 340A electrically connecting the first sub-electrode and the second sub-electrode. Therefore, a desired level of vibration can be transmitted to the user by applying a voltage to the desired number of first sub-electrodes and second sub-electrodes.

다음으로, 도 3b를 참조하면, 제2 셀(CE2)에서, 제1 전극(320B)은 복수의 제1 서브 전극 (321B, 322B, 323B, 324B, 325B, 326B)을 포함하고, 제2 전극(330B)은 복수의 제2 서브 전극(331B, 332B, 333B, 334B, 335B, 336B)을 포함한다. 복수의 제1 서브 전극(321B, 322B, 323B, 324B, 325B, 326B)과 복수의 제2 서브 전극(331B, 332B, 333B, 334B, 335B, 336B)은 서로 이격되어 배치되고, 압전 나노 섬유(340B)에 의해 전기적으로 연결된다. 여기서, 제1 셀(CE1)과 제2 셀(CE2)의 전극의 배치 구조를 비교하면, 제1 셀(CE1)에 배치된 제1 전극(320A)과 제2 전극(330A)은 제1 간격(L1)으로 이격되고, 제2 셀(CE2)에 배치된 제1 전극(320B)과 제2 전극(330B)은 제2 간격(L2)으로 이격되고, 제1 간격(L1)이 제2 간격(L2)보다 크다. 즉, 제1 셀(CE1)에서의 제1 서브 전극(321A, 322A, 323A, 324A, 325A, 326A)과 제2 서브 전극(331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A) 사이의 압전 나노 섬유(340A)의 길이가 제2 셀(CE2)에서의 제1 서브 전극(321B, 322B, 323B, 324B, 325B, 326B)과 제2 서브 전극(331B, 332B, 333B, 334B, 335B, 336B) 사이의 압전 나노 섬유(340B)의 길이보다 길다. 여기서, 제1 서브 전극과 제2 서브 전극 사이의 압전 나노 섬유의 길이는 압전 나노 섬유 중 제1 서브 전극 및 제2 서브 전극과 중첩하는 부분을 제외한 나머지 부분의 길이를 의미한다.Referring to FIG. 3B, in the second cell CE2, the first electrode 320B includes a plurality of first sub-electrodes 321B, 322B, 323B, 324B, 325B, and 326B, (330B) includes a plurality of second sub-electrodes (331B, 332B, 333B, 334B, 335B, 336B). The plurality of first sub-electrodes 321B, 322B, 323B, 324B, 325B and 326B and the plurality of second sub-electrodes 331B, 332B, 333B, 334B, 335B and 336B are spaced apart from each other, 340B. When the arrangement of the electrodes of the first cell CE1 and the second cell CE2 is compared, the first electrode 320A and the second electrode 330A, which are disposed in the first cell CE1, The first electrode 320B and the second electrode 330B disposed in the second cell CE2 are spaced apart from each other by a second interval L2 and the first interval L1 is spaced apart from the second interval (L2). That is, the piezoelectric nanofibers between the first sub-electrodes 321A, 322A, 323A, 324A, 325A, 326A and the second sub-electrodes 331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A in the first cell CE1, 322B, 323B, 324B, 325B, 326B and the second sub-electrodes 331B, 332B, 333B, 334B, 335B, 336B in the second cell CE2, Is longer than the length of the piezoelectric nanofibers 340B. Here, the length of the piezoelectric nanofiber between the first sub electrode and the second sub electrode means the length of the remaining portion of the piezoelectric nanofiber excluding the portion overlapping the first sub electrode and the second sub electrode.

상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시에에 따른 접촉 감응 소자(300)에서는 복수의 셀(CE1, CE2)마다 배치된 제1 전극(320A, 320B)과 제2 전극(330A, 330B) 사이의 거리가 상이할 수 있다. 즉, 제1 전극(320A, 320B)과 제2 전극(330A, 330B) 사이의 압전 나노 섬유(340AB)의 길이가 각각의 셀(CE1, CE2)마다 상이할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(300)는 셀(CE1, CE2)마다 다른 느낌의 촉각 피드백을 전달할 수 있다. 구체적으로, 접촉 감응 소자(300)는 제1 전극(320A, 320B)과 제2 전극(330A, 330B)을 연결하는 압전 나노 섬유(340AB)의 길이를 조절하여 각각의 셀(CE1, CE2)마다 상이한 진동 주파수의 출력 진동이 획득될 수 있다. As described above, in the touch sensing device 300 according to another embodiment of the present invention, between the first electrodes 320A and 320B and the second electrodes 330A and 330B disposed for the plurality of cells CE1 and CE2, The distance can be different. That is, the length of the piezoelectric nanofibers 340AB between the first electrodes 320A and 320B and the second electrodes 330A and 330B may be different for each of the cells CE1 and CE2. Accordingly, the touch sensing device 300 according to another embodiment of the present invention can transmit haptic feedback with a different feeling to each of the cells CE1 and CE2. In detail, the contact sensing element 300 adjusts the length of the piezoelectric nanofibers 340AB connecting the first electrodes 320A and 320B and the second electrodes 330A and 330B, and adjusts the length of the piezoelectric nanofibers 340AB for each of the cells CE1 and CE2 Output vibrations of different vibration frequencies can be obtained.

압전 나노 섬유의 진동 주파수(f)는 압전 나노 섬유의 무게(M), 길이(L) 및 장력(F)에 의해 영향을 받으며, 이를 수식적으로 표현하면 아래의 수학식 1과 같다.The vibration frequency f of the piezoelectric nanofiber is affected by the weight M, the length L and the tension F of the piezoelectric nanofiber. The expression is expressed by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 수학식 1을 참조하면, 압전 나노 섬유의 길이(L)가 증가할수록 진동 주파수가 감소하여 보다 느린 진동이 발생하고, 압전 나노 섬유의 길이(L)가 감소할수록 진동 주파수가 증가하여 보다 빠른 진동이 발생한다. 이론적으로, 압전 나노 섬유의 길이(L)를 1/2로 감소시키면, 압전 나노 섬유의 무게(M) 또한 1/2로 감소하게 된다. 따라서, 압전 나노 섬유의 길이(L)를 1/2로 감소시키면, 진동 주파수(f)는 2배가 된다. 또한, 압전 나노 섬유의 길이(L)가 2배가 되면 압전 나노 섬유의 무게(M) 또한 2배가 되므로, 진동 주파수는 1/2이 된다. Referring to Equation (1), as the length (L) of the piezoelectric nanofiber increases, the vibration frequency decreases and a slower vibration occurs. As the length (L) of the piezoelectric nanofiber decreases, the vibration frequency increases, Lt; / RTI > Theoretically, if the length L of the piezoelectric nanofiber is reduced to 1/2, the weight M of the piezoelectric nanofiber is also reduced to 1/2. Therefore, when the length L of the piezoelectric nanofiber is reduced to 1/2, the vibration frequency f is doubled. When the length (L) of the piezoelectric nanofiber is doubled, the weight (M) of the piezoelectric nanofiber is also doubled, so that the vibration frequency is 1/2.

상술한 수학식 1을 참조하면, 도 3a 및 도 3b에 도시된 제1 셀(CE1) 및 제2 셀(CE2) 각각에서는 상이한 크기의 진동 주파수가 출력될 수 있다. 즉, 제1 셀(CE1)에서의 제1 전극(320A)과 제2 전극(330A) 사이의 압전 나노 섬유(340A)의 길이(L1)가 제2 셀(CE2)에서의 제1 전극(320B)과 제2 전극(330B) 사이의 압전 나노 섬유(340B)의 길이(L2)보다 길다. 따라서, 접촉 감응 소자(300) 구동 시 제1 셀(CE1)과 제2 셀(CE2)에 입력되는 전압의 입력 주파수는 동일하지만, 제1 셀(CE1)에서의 진동 주파수는 제2 셀(CE2)에서의 진동 주파수보다 작다. 이에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(300)는 고주파수에서의 강한 진동력을 발생시키기 위해 제2 셀(CE2)에 배치된 압전 나노 섬유(340B)를 진동시키고, 저주파수에서의 강한 진동력을 발생시키기 위해 제1 셀(CE1)에 배치된 압전 나노 섬유(340A)를 진동시키는 방식으로 구동될 수 있고, 따라서, 사용자에게 상이한 느낌의 촉각 피드백을 전달할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 자갈, 구슬을 만지는 것과 같은 거친 느낌의 촉각 피드백을 전달하기 위해서는 진동 주파수가 작은 제1 셀(CE1)에 배치된 압전 나노 섬유(340A)를 진동시키고, 사용자가 실크(silk)를 만지는 것과 같은 부드러운 느낌의 촉각 피드백을 전달하기 위해서는 진동 주파수가 큰 제2 셀(CE2)에 배치된 압전 나노 섬유(340B)를 진동시키는 방식으로 접촉 감응 소자(300)가 구동될 수 있다.Referring to Equation (1), vibration frequencies of different magnitudes can be output in the first cell (CE1) and the second cell (CE2) shown in FIGS. 3A and 3B, respectively. That is, the length L1 of the piezoelectric nanofibers 340A between the first electrode 320A and the second electrode 330A in the first cell CE1 is smaller than the length L1 of the piezoelectric nanofibers 340A between the first electrode 320B And the length L2 of the piezoelectric nanofibers 340B between the second electrode 330B and the second electrode 330B. Therefore, when the touch sensing device 300 is driven, the input frequencies of the voltages input to the first cell CE1 and the second cell CE2 are the same, but the vibration frequency in the first cell CE1 is the same as the input frequency of the second cell CE2 ) Is smaller than the oscillation frequency in Fig. Accordingly, the touch sensing device 300 according to another embodiment of the present invention vibrates the piezoelectric nanofibers 340B disposed in the second cell CE2 to generate a strong vibration force at a high frequency, Can be driven in such a manner as to vibrate the piezoelectric nanofibers 340A disposed in the first cell CE1 to generate a vibration force, and thus can transmit tactile feedback of a different feeling to the user. For example, in order to transmit harsh tactile feedback such as touching gravel, beads, etc., the user vibrates the piezoelectric nanofibers 340A disposed in the first cell CE1 having a small vibration frequency, The touch sensitive device 300 can be driven in such a manner as to vibrate the piezoelectric nanofibers 340B disposed in the second cell CE2 having a large vibration frequency.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(300)에서는 동일한 주파수의 교류 전압이 인가되었을 때 압전 나노 섬유(340A, 340B)의 길이에 의해 다양한 진동 주파수를 획득할 수 있으므로, 다양한 진동 주파수를 획득하기 위한 가변 주파수 회로가 불필요하다. 종래의 접촉 감응 소자(300)에서는 사용자에게 상이한 느낌의 촉각 피드백을 전달하기 위해, 각각의 주파수를 출력할 수 있는 가변 주파수 회로를 사용하였다. 다만, 이러한 가변 주파수 회로는 매우 복잡하고, 접촉 감응 소자(300)에서 차지하는 면적이 넓다는 문제가 존재하였다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(300)에서는 동일한 전압원을 사용하더라도 압전 나노 섬유(340A, 340B)의 길이를 다양하게 하는 방식으로 다양한 진동 주파수를 획득할 수 있으므로, 가변 주파수 회로 없이도 용이하게 접촉 감응 소자(300)의 구동 회로가 설계될 수 있다.Further, in the touch sensing device 300 according to another embodiment of the present invention, since various vibration frequencies can be obtained by the length of the piezoelectric nanofibers 340A and 340B when AC voltage of the same frequency is applied, Is not required. In the conventional touch sensing device 300, a variable frequency circuit capable of outputting each frequency is used in order to transmit tactile feedback of a different feeling to the user. However, there is a problem that such a variable frequency circuit is very complicated and the area occupied by the contact sensitive device 300 is wide. However, in the touch sensing device 300 according to another embodiment of the present invention, since various vibration frequencies can be obtained by varying the lengths of the piezoelectric nanofibers 340A and 340B even if the same voltage source is used, The driving circuit of the contact sensitive element 300 can be designed easily.

도 3a 및 및 도 3b에서는 접촉 감응 소자(300)가 복수의 셀(CE1, CE2)을 포함하고 각각의 셀(CE1, CE2)에서의 제1 전극(320A, 320B)과 제2 전극(330A, 330B) 사이의 간격이 서로 상이한 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 복수의 셀(CE1, CE2) 모두에서의 제1 전극(320A, 320B)과 제2 전극(330A, 330B) 사이의 간격이 동일할 수도 있다.3A and 3B, the touch sensing device 300 includes a plurality of cells CE1 and CE2 and the first electrodes 320A and 320B and the second electrodes 330A and 330B in each of the cells CE1 and CE2. The intervals between the first electrodes 320A and 320B and the second electrodes 330A and 330B in the plurality of cells CE1 and CE2 are equal to each other You may.

이하에서는, 상술한 바와 같은 압전 나노 섬유의 길이에 대한 진동 주파수에 대한 측정 결과를 설명하기 위해 도 4 a 및 도 4b를 함께 참조한다.Hereinafter, FIGS. 4A and 4B will be referred to together with the measurement result of the vibration frequency with respect to the length of the piezoelectric nanofiber as described above.

도 4a 및 도 4b는 압전 나노 섬유의 길이에 대한 진동 주파수 측정 결과를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도들이다. FIGS. 4A and 4B are schematic enlarged plan views for explaining the measurement results of the vibration frequency with respect to the length of the piezoelectric nanofibers. FIG.

도 4a는 실시예 1에 따른 접촉 감응 소자(400A)에 대한 평면도로서, 압전 나노 섬유(140)의 길이(L)는 6cm이다. 도 4b는 실시예 2에 따른 접촉 감응 소자(400B)에 대한 평면도로서, 압전 나노 섬유(140)의 길이(L/2)가 3cm이다. 도 4a 및 도 4b에서 압전 나노 섬유(140)가 배치된 영역의 폭(W1)은 6cm로 동일하다. 실시예 1 및 실시예 2에서는 유리로 이루어지고, 두께가 1.5mm인 제1 기판(110)이 사용되었다. 또한, 실시예 1 및 실시예 2에서는 압전 나노 섬유(140)의 일단에 배치되는 제1 전극(120)이 압전 나노 섬유(140)의 상단 및 하단 모두에 배치되고, 압전 나노 섬유(140)의 타단에 배치되는 제2 전극(130)이 압전 나노 섬유(140)의 상단 및 하단 모두에 배치되도록 구성되었다. 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 모두 ITO로 이루어지고, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)의 두께는 50㎚이다.4A is a plan view of the touch sensing device 400A according to the first embodiment, and the length L of the piezoelectric nanofibers 140 is 6 cm. 4B is a plan view of the touch sensing device 400B according to the second embodiment, wherein the length (L / 2) of the piezoelectric nanofibers 140 is 3 cm. 4A and 4B, the width W1 of the region where the piezoelectric nanofibers 140 are arranged is equal to 6 cm. In Examples 1 and 2, the first substrate 110 made of glass and having a thickness of 1.5 mm was used. In the first and second embodiments, the first electrode 120 disposed at one end of the piezoelectric nanofibers 140 is disposed at both the upper and lower ends of the piezoelectric nanofibers 140, And the second electrode 130 disposed at the other end is disposed at both the upper and lower ends of the piezoelectric nanofibers 140. The first electrode 120 and the second electrode 130 are all made of ITO, and the thickness of the first electrode 120 and the second electrode 130 is 50 nm.

상술한 바와 같은 실시예 1 및 실시예 2에 따른 접촉 감응 소자(400A, 400B)의 제1 전극(120)에 AC 1000V의 sin 파형의 입력 전압을 인가하였으며, 제2 전극(130)은 접지되었다. 입력 전압의 주파수는 100Hz이다. 상술한 바와 같은 입력 전압을 인가한 경우 실시예 1 및 실시예 2에서의 진동 주파수 및 진동 가속도는 다음 [표 1]과 같다.An input voltage of sine wave of AC 1000V was applied to the first electrode 120 of the touch sensing devices 400A and 400B according to the first and second embodiments and the second electrode 130 was grounded . The frequency of the input voltage is 100 Hz. When the input voltage as described above is applied, the vibration frequency and the vibration acceleration in the first and second embodiments are as shown in Table 1 below.

진동 주파수Vibration frequency 진동 가속도Vibration acceleration 실시예 1Example 1 100Hz100Hz 0.45G0.45G 실시예 2Example 2 212Hz212Hz 0.21G0.21G

실시예 2에 따른 접촉 감응 소자(400B)에서의 압전 나노 섬유(140)의 길이(L/2)는 실시예 1에 따른 접촉 감응 소자(400A)에서의 압전 나노 섬유(140)의 길이(L)의 절반이다. 따라서, 실시예 2에 따른 접촉 감응 소자(400B)에서의 압전 나노 섬유(140)의 무게 또한 실시예 1에 따른 접촉 감응 소자(400A)에서의 압전 나노 섬유(140)의 무게의 절반이다. 이에, 상기 수학식 1에 기초하면, 이론적으로 실시예 2에 따른 접촉 감응 소자(400B)에서의 진동 주파수는 실시예 1에 따른 접촉 감응 소자(400A)에서의 진동 주파수의 2배이다. 다만, 상기 [표 1]을 참조하면, 실시예 2에 따른 접촉 감응 소자(400B)에서의 진동 주파수가 실시예 1에 따른 접촉 감응 소자(400A)에서의 진동 주파수의 2.12배인 것으로 측정되었다. 이에, 이론적인 결과와 실험적인 결과 사이에서 일부 차이가 있으나, 이는 접촉 감응 소자(400A, 400B) 제작 과정에서 발생할 수 있는 오차 등에 기인한 것으로서, 접촉 감응 소자(400A, 400B)에서의 진동 주파수는 압전 나노 섬유(140)의 길이에 반비례한다는 것을 확인할 수 있다. The length L / 2 of the piezoelectric nanofibers 140 in the contact sensitive device 400B according to the second embodiment is the same as the length L / 2 of the piezoelectric nanofibers 140 in the contact sensor 400A according to the first embodiment, ). Therefore, the weight of the piezoelectric nanofiber 140 in the contact sensitive element 400B according to the second embodiment is also half the weight of the piezoelectric nanofiber 140 in the contact sensitive element 400A according to the first embodiment. Based on the above equation (1), the vibration frequency in the contact-sensitive element 400B according to the second embodiment is theoretically twice the vibration frequency in the contact-sensitive element 400A according to the first embodiment. However, with reference to Table 1, it was measured that the vibration frequency in the contact sensitive device 400B according to the second embodiment is 2.12 times the vibration frequency in the contact sensitive device 400A according to the first embodiment. There are some differences between the theoretical result and the experimental result, but this is due to an error that may occur in the process of manufacturing the contact sensitive devices 400A and 400B, and the vibration frequency in the contact sensitive devices 400A and 400B is It can be confirmed that the length of the piezoelectric nanofiber 140 is inversely proportional to the length of the piezoelectric nanofiber 140.

한편, 상기 [표 1]을 참조하면, 실시예 2에서의 진동 가속도가 실시예 1에서의 진동 가속도의 약 47% 정도인 것으로 측정되었다. 이는 압전 나노 섬유(140)의 길이가 1/2가 됨에 따라 진동 가속도도 이에 비례하게 감소된 것이다. 이에, 접촉 감응 소자(400A, 400B)의 압전 나노 섬유(140)의 길이를 감소시킴과 동시에 접촉 감응 소자(400A, 400B)에 배치되는 진동 유닛, 즉, 제1 전극(120), 제2 전극(130) 및 압전 나노 섬유(140)로 이루어지는 그룹의 개수를 증가시켜, 고주파수의 진동 주파수를 획득함과 동시에 진동 가속도의 값도 유지시킬 수 있다.On the other hand, referring to Table 1, it was measured that the vibration acceleration in the second embodiment is about 47% of the vibration acceleration in the first embodiment. As the length of the piezoelectric nanofiber 140 is reduced to 1/2, the vibration acceleration is proportionally reduced. The length of the piezoelectric nanofibers 140 of the contact sensitive elements 400A and 400B is reduced and the vibrational units disposed on the contact sensitive elements 400A and 400B, The number of groups composed of the piezoelectric nanofibers 130 and the piezoelectric nanofibers 140 can be increased to acquire the vibration frequency of the high frequency and to maintain the value of the vibration acceleration.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다. 도 5에 도시된 접촉 감응 소자(500)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 접촉 감응 소자(300)와 비교하여 제1 전극(520)과 제2 전극(530)의 배치 및 압전 나노 섬유(540)의 길이만이 상이할 뿐, 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다. 도 5에서는 설명의 편의 상 복수의 셀(CE) 중 하나의 셀(CE)만을 도시하였다.5 is a schematic enlarged plan view for explaining a touch sensing device according to another embodiment of the present invention. The contact sensing element 500 shown in FIG. 5 is different from the contact sensing element 300 shown in FIGS. 3A and 3B in that the arrangement of the first electrode 520 and the second electrode 530 and the arrangement of the piezoelectric nanofibers 540 ), And the other components are substantially the same, so redundant explanations are omitted. In FIG. 5, only one cell CE among a plurality of cells CE is shown for convenience of explanation.

도 5를 참조하면, 하나의 셀(CE)에서 제1 전극(120)의 복수의 제1 서브 전극(521, 522, 523, 524, 525, 526)과 제2 전극(530)의 복수의 제2 서브 전극(531, 552, 533, 534, 535, 536) 사이의 간격(L1, L2, L3, L4, L5, L6)은 다양할 수 있다. 즉, 제1 서브 전극(521)은 제1 압전 나노 섬유(541)에 의해 전기적으로 연결된 제2 서브 전극(531)과 제1 간격(L1)으로 이격되고, 제1 서브 전극(522)은 제2 압전 나노 섬유(542)에 의해 전기적으로 연결된 제2 서브 전극(532)과 제2 간격(L2)으로 이격된다. 또한, 제1 서브 전극(523)은 제3 압전 나노 섬유(543)에 의해 전기적으로 연결된 제2 서브 전극(533)과 제3 간격(L3)으로 이격되고, 제1 서브 전극(524)은 제4 압전 나노 섬유(544)에 의해 전기적으로 연결된 제2 서브 전극(534)과 제4 간격(L4)으로 이격되고, 제1 서브 전극(525)은 제5 압전 나노 섬유(545)에 의해 전기적으로 연결된 제2 서브 전극(535)과 제5 간격(L5)으로 이격되고, 제1 서브 전극(526)은 제6 압전 나노 섬유(546)에 의해 전기적으로 연결된 제2 서브 전극(536)과 제6 간격(L6)으로 이격된다. 따라서, 서로 전기적으로 연결된 제1 서브 전극(521, 522, 523, 524, 525, 526)과 제2 서브 전극(531, 532, 533, 534, 535, 536) 사이의 거리는 각각의 서브 전극 쌍마다 서로 상이할 수 있다. 또한, 제1 서브 전극(521, 522, 523, 524, 525, 526)과 제2 서브 전극(531, 532, 533, 534, 535, 536) 사이의 압전 나노 섬유(541, 542, 543, 544, 545, 546)의 길이는 각각의 압전 나노 섬유(541, 542, 543, 544, 545, 546)가 전기적으로 연결된 각각의 서브 전극 쌍마다 상이할 수 있다.5, a plurality of first sub-electrodes 521, 522, 523, 524, 525, and 526 of the first electrode 120 and a plurality of second sub- The distances L1, L2, L3, L4, L5, and L6 between the two sub-electrodes 531, 552, 533, 534, 535, That is, the first sub-electrode 521 is separated from the second sub-electrode 531 electrically connected by the first piezoelectric nanofibers 541 by a first gap L1, and the first sub- 2 piezoelectric nanofiber 542. The second sub-electrode 532 is electrically separated from the first sub-electrode 532 by a second gap L2. The first sub-electrode 523 is spaced apart from the second sub-electrode 533 electrically connected by the third piezoelectric nanofibers 543 by a third gap L3. The first sub- The fourth sub-electrode 525 is separated from the second sub-electrode 534 electrically connected by the fourth piezoelectric nanofiber 544 by a fourth interval L4 and the first sub-electrode 525 is electrically separated by the fifth piezoelectric nanofiber 544 The first sub-electrode 526 is separated from the second sub-electrode 535 by a fifth interval L5 and the second sub-electrode 536 electrically connected by the sixth piezoelectric nanofibers 546 and the sixth sub- And is spaced apart by an interval L6. Therefore, the distance between the first sub-electrodes 521, 522, 523, 524, 525, 526 electrically connected to each other and the second sub-electrodes 531, 532, 533, 534, 535, They may be different from each other. The piezoelectric nanofibers 541, 542, 543, and 544 between the first sub-electrodes 521, 522, 523, 524, 525, 526 and the second sub-electrodes 531, 532, 533, 534, 535, 545 and 546 may be different for each sub electrode pair in which the respective piezoelectric nanofibers 541, 542, 543, 544, 545 and 546 are electrically connected.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(500)에서는 하나의 셀(CE)에서 다양한 느낌의 촉각 피드백을 전달할 수 있다. 예를 들어, 접촉 감응 소자(500)의 하나의 셀(CE)에서 사용자에게 높은 진동 주파수에 대응하는 촉각 피드백을 전달하기 위해서는 상대적으로 길이가 짧은 압전 나노 섬유에 전기적으로 연결된 제1 서브 전극과 제2 서브 전극에 전압을 인가하여 높은 진동 주파수를 발생시키고, 사용자에게 낮은 진동 주파수에 대응하는 촉각 피드백을 전달하기 위해서는 상대적으로 길이가 긴 압전 나노 섬유에 전기적으로 연결된 제1 서브 전극과 제2 서브 전극에 전압을 인가하여 낮은 진동 주파수를 발생시킬 수 있다. 이에, 하나의 셀(CE)에 배치된 복수의 제1 서브 전극(521, 522, 523, 524, 525, 526)과 복수의 제2 서브 전극(531, 532, 533, 534, 535, 536)에 선택적으로 전압을 인가함에 따라, 하나의 셀(CE)에서 다양한 느낌의 촉각 피드백이 사용자에게 제공될 수 있다.In the touch sensing device 500 according to another embodiment of the present invention, tactile feedback of various senses can be transmitted in one cell CE. For example, in order to transmit haptic feedback corresponding to a high vibration frequency to a user in one cell CE of the contact-sensitive element 500, a first sub-electrode electrically connected to the piezoelectric nanofiber having a relatively short length, In order to generate a high vibration frequency by applying a voltage to two sub-electrodes and transmit tactile feedback corresponding to a low vibration frequency to the user, a first sub-electrode electrically connected to the piezoelectric nanofiber having a relatively long length, A low vibration frequency can be generated. Accordingly, a plurality of first sub-electrodes 521, 522, 523, 524, 525, 526 and a plurality of second sub-electrodes 531, 532, 533, 534, 535, 536, The tactile feedback of various senses can be provided to the user in one cell CE.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도들이다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 접촉 감응 소자(600A, 600B)는 도 3a에 도시된 접촉 감응 소자(300)와 비교하여 압전 나노 섬유(640A, 640B)만이 상이할 뿐, 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다. 설명의 편의상, 도 6a에서는 복수의 셀(CE) 중 하나의 셀(CE)만을 도시하였고, 도 6b에서는 제1 셀(CE1) 및 제2 셀(CE2)을 도시하였다.6A and 6B are schematic enlarged plan views for explaining a touch sensitive element according to various embodiments of the present invention. The contact sensitive elements 600A and 600B shown in Figs. 6A and 6B are different from the contact sensitive element 300 shown in Fig. 3A only in that the piezoelectric nanofibers 640A and 640B are different from each other, So duplicate description is omitted. 6A shows only one cell CE of a plurality of cells CE, and FIG. 6B shows a first cell CE1 and a second cell CE2.

먼저, 도 6a를 참조하면, 하나의 셀(CE)에서 제1 전극(620) 및 제2 전극(630)을 각각 구성하는 복수의 제1 서브 전극(621, 622, 623, 624, 625, 626)과 복수의 제2 서브 전극(631, 632, 633, 634, 635, 636)은 모두 하나의 압전 나노 섬유(640A)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 6A, a plurality of first sub-electrodes 621, 622, 623, 624, 625, and 626 (first and second sub-electrodes) 621 and 622 that constitute a first electrode 620 and a second electrode 630, respectively, And the plurality of second sub-electrodes 631, 632, 633, 634, 635, and 636 may be electrically connected to each other by one piezoelectric nanofiber 640A.

상술한 바와 같은 압전 나노 섬유(640A)를 형성하기 위해, 전기 방사 방법에서 사용되는 노즐이 제1 전극(620)과 제2 전극(630)이 배치될 위치 사이를 왕복 운동하면서 압전 나노 섬유(640A)를 방사할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 전극(621)과 제2 서브 전극(631)이 배치될 위치 사이를 왕복 운동하면서 노즐이 압전 나노 섬유(640A)를 방사한다. 제1 서브 전극(621)과 제2 서브 전극(631) 이 배치될 위치 사이에서 압전 나노 섬유(640A)의 방사가 완료되면, 노즐은 이웃하는 제1 서브 전극 (622)과 제2 서브 전극(662) 측으로 이동하여 계속하여 압전 나노 섬유(640A)를 방사한다. 이 때, 노즐은 방사를 중지하지 않고 계속하여 압전 나노 섬유(640A)를 방사하므로, 서로 이웃하는 제1 서브 전극(621, 622) 사이와 제2 서브 전극(631, 662) 사이에도 압전 나노 섬유(640A)가 배치될 수 있다. 상술한 바와 같은 방식으로 노즐이 왕복 운동 및 이동을 하면서 압전 나노 섬유(640A)를 방사하면, 도 6a에 도시된 바와 같이 하나의 셀(CE)에서 복수의 제1 서브 전극(621, 622, 623, 624, 625, 626)과 복수의 제2 서브 전극(631, 632, 633, 634, 635, 636)은 모두 하나의 압전 나노 섬유(640A)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 바와 같은 구조를 갖는 압전 나노 섬유(640A)를 전기 방사 방법을 사용하여 형성하는 경우, 하나의 셀(CE)에 배치되는 압전 나노 섬유(640A)를 한 번의 전기 방사 공정을 통해 간편하고 용이하게 형성할 수 있다.The nozzle used in the electrospinning method reciprocates between the positions where the first electrode 620 and the second electrode 630 are to be disposed so as to form the piezoelectric nanofibers 640A, ). ≪ / RTI > For example, the nozzle radiates the piezoelectric nanofibers 640A while reciprocating between the positions where the first sub-electrode 621 and the second sub-electrode 631 are to be arranged. When the piezoelectric nanofibers 640A are completely spun between the positions where the first sub-electrode 621 and the second sub-electrode 631 are to be disposed, the nozzles are spaced apart from the neighboring first sub-electrode 622 and the second sub- 662 and radiates the piezoelectric nanofibers 640A continuously. At this time, since the nozzle radiates the piezoelectric nanofibers 640A continuously without stopping the spinning, the piezoelectric nanofibers 640A are also emitted between the adjacent first sub-electrodes 621 and 622 and between the second sub-electrodes 631 and 662, (640A) may be disposed. When the piezoelectric nanofiber 640A is radiated while the nozzle reciprocates and moves in the above-described manner, a plurality of first sub-electrodes 621, 622, and 623 in one cell CE, as shown in FIG. 6A, 624, 625 and 626 and the plurality of second sub-electrodes 631, 632, 633, 634, 635 and 636 can be electrically connected by one piezoelectric nanofiber 640A. When the piezoelectric nanofiber 640A having the above-described structure is formed by using the electrospinning method, the piezoelectric nanofiber 640A disposed in one cell CE can be easily and easily .

도 6b를 참조하면, 서로 이웃하는 셀(CE1, CE2)들에 배치된 제1 전극(620) 및 제2 전극(630)을 각각 구성하는 복수의 제1 서브 전극(621, 622, 623, 624, 625, 626)과 복수의 제2 서브 전극(631, 632, 633, 634, 635, 636)은 모두 하나의 압전 나노 섬유(640B)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이 열 방향으로 서로 이웃하는 제1 셀(CE1) 및 제2 셀(CE2)에 배치된 복수의 제1 서브 전극(621, 622, 623, 624, 625, 626)과 복수의 제2 서브 전극(631, 632, 633, 634, 635, 636)은 모두 하나의 압전 나노 섬유(640B)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 도 6a를 참조하여 설명한 바와 같은 방식으로 제1 셀(CE1)에 대한 압전 나노 섬유(640B)의 전기 방사 공정이 완료되면, 노즐을 통한 방사를 중지하지 않고, 제1 셀(CE1)과 열 방향으로 인접한 제2 셀(CE2)에 대한 전기 방사가 연속적으로 수행될 수 있다. 따라서, 열 방향으로 서로 이웃하는 제1 셀(CE1) 및 제2 셀(CE2)에 배치된 복수의 제1 서브 전극(621, 622, 623, 624, 625, 626)과 복수의 제2 서브 전극(631, 632, 633, 634, 635, 636)은 모두 하나의 압전 나노 섬유(640B)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 복수의 셀(CE1, CE2)에 배치되는 압전 나노 섬유(640B)를 한 번의 전기 방사 공정을 통해 간편하고 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 압전 나노 섬유(640B)가 복수의 셀(CE1, CE2)에 걸쳐서 연속적으로 형성되나, 제1 셀(CE1)에 배치된 제1 전극(620) 및 제2 전극(630)에만 전압을 인가하고 제2 셀(CE2)에 배치된 제1 전극(620) 및 제2 전극(630)에는 전압을 인가하지 않는 경우, 제1 셀(CE1)에 배치된 압전 나노 섬유(640B)에만 전기장이 인가되므로, 압전 나노 섬유(640B)가 복수의 셀(CE1, CE2)에 걸쳐서 형성되지만 각각의 셀(CE1, CE2)에 대한 독립 구동에는 문제가 없다.Referring to FIG. 6B, a plurality of first sub-electrodes 621, 622, 623, and 624 (first and second sub-electrodes) 621 and 622 that constitute a first electrode 620 and a second electrode 630 disposed in neighboring cells CE1 and CE2, 625 and 626 and the plurality of second sub-electrodes 631, 632, 633, 634, 635 and 636 may be electrically connected to each other by a single piezoelectric nanofiber 640B. For example, as shown in FIG. 6B, a plurality of first sub-electrodes 621, 622, 623, 624, 625, 622, 626 and the plurality of second sub-electrodes 631, 632, 633, 634, 635, 636 may be electrically connected by one piezoelectric nanofiber 640B. When the electrospinning process of the piezoelectric nanofibers 640B with respect to the first cell CE1 is completed in the manner as described with reference to FIG. 6A, the first cell CE1 and the column direction The electrospinning to the adjacent second cell CE2 can be continuously performed. Accordingly, a plurality of first sub-electrodes 621, 622, 623, 624, 625, and 626 disposed in the first cell CE1 and the second cell CE2 adjacent to each other in the column direction, The piezoelectric layers 631, 632, 633, 634, 635, and 636 may be electrically connected to each other by one piezoelectric nanofiber 640B. Therefore, the piezoelectric nanofibers 640B disposed in the plurality of cells CE1 and CE2 can be easily and easily formed through one electrospinning process. Although the piezoelectric nanofibers 640B are continuously formed over the plurality of cells CE1 and CE2, only the first electrode 620 and the second electrode 630 disposed in the first cell CE1 are energized When no voltage is applied to the first electrode 620 and the second electrode 630 disposed in the second cell CE2, only the piezoelectric nanofibers 640B disposed in the first cell CE1 are energized The piezoelectric nanofibers 640B are formed over the plurality of cells CE1 and CE2, but there is no problem in independent operation for each of the cells CE1 and CE2.

도 6a 및 도 6b에 도시되지는 않았으나, 몇몇 실시예에서, 행 방향으로 서로 이웃하는 복수의 셀에 배치된 복수의 제1 서브 전극과 복수의 제2 서브 전극은 동일한 압전 나노 섬유에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 노즐이 행 방향으로 계속하여 이동하며 압전 나노 섬유를 전기 방사하는 방법으로 압전 나노 섬유가 형성되는 경우, 행 방향으로 서로 이웃하는 복수의 제1 서브 전극과 복수의 제2 서브 전극은 동일한 압전 나노 섬유에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.Although not shown in FIGS. 6A and 6B, in some embodiments, a plurality of first sub-electrodes and a plurality of second sub-electrodes disposed in a plurality of cells adjacent to each other in the row direction are electrically Can be connected. That is, when the piezoelectric nanofiber is formed by the method in which the nozzle continues to move in the row direction and electrospunning the piezoelectric nanofibers, a plurality of first sub-electrodes and a plurality of second sub- Or may be electrically connected by nanofibers.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다. 도 7에 도시된 접촉 감응 소자(700)는 도 3a에 도시된 접촉 감응 소자(300)와 비교하여 제1 전극(720) 및 제2 전극(730)의 형상과 배치가 상이하고, 압전 나노 섬유(740)의 길이가 상이할 뿐, 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다. 설명의 편의상, 도 7에서는 복수의 셀(CE) 중 하나의 셀(CE)만을 도시하였다.7 is a schematic enlarged plan view for explaining a contact-sensitive element according to another embodiment of the present invention. 7, the shape and arrangement of the first electrode 720 and the second electrode 730 are different from that of the contact-sensitive element 300 shown in FIG. 3A, and the piezoelectric nanofiber 700 shown in FIG. The lengths of the first and second electrodes 740 and 740 are different, and the other elements are substantially the same. For convenience of explanation, only one cell CE among a plurality of cells CE is shown in FIG.

도 7을 참조하면, 셀(CE)은 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)을 포함한다. 제1 영역(A1)은 사용자에게 촉각 피드백을 전달하기 위한 영역으로서, 복수의 제1 서브 전극(721, 722, 723, 724)을 포함하는 제1 전극(720), 복수의 제2 서브 전극(731, 732, 733, 734)을 포함하는 제2 전극(730) 및 제1 전극(720)과 제2 전극(730)을 전기적으로 연결하는 압전 나노 섬유(740)가 제1 영역(A1)에 배치된다. 제2 영역(A2)은 접촉 감응 소자(700)의 투과율을 확보하기 위한 영역으로서, 제2 영역(A2)에서는 기판(110) 상에 제1 전극(720), 제2 전극(730) 및 압전 나노 섬유(740)가 배치되지 않는다.Referring to Fig. 7, the cell CE includes a first area A1 and a second area A2. The first region A1 is a region for transmitting tactile feedback to the user and includes a first electrode 720 including a plurality of first sub-electrodes 721, 722, 723, and 724, a plurality of second sub- The first electrode 730 and the second electrode 730 are electrically connected to each other in the first region A1 and the second electrode 730 is electrically connected to the second electrode 730. [ . The second region A2 is a region for securing the transmittance of the touch sensing device 700. In the second region A2, a first electrode 720, a second electrode 730, The nanofibers 740 are not disposed.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(700)에서는 각각의 셀(CE)의 제1 영역(A1)에 배치된 제1 전극(720) 및 제2 전극(730)에 전압을 인가하는 방식으로 압전 나노 섬유(740)를 진동시켜 사용자에게 촉각 피드백이 전달될 수 있다. 또한, 복수의 제1 서브 전극(721, 722, 723, 724) 및 복수의 제2 서브 전극(731, 732, 733, 734) 중 전압이 인가되는 쌍의 개수를 조절하여 다양한 강도의 촉각 피드백이 제공될 수 있다. 또한, 셀(CE)의 전체 영역이 아닌 제1 영역(A1)에만 제1 전극(720), 제2 전극(730) 및 압전 나노 섬유(740)가 배치되고, 제2 영역(A2)에는 기판(110)만이 존재하므로, 제2 영역(A2)으로 입사하는 빛은 기판(110)만을 투과하면 되므로, 접촉 감응 소자(700)의 투과율이 향상될 수 있다.In the touch sensing device 700 according to another embodiment of the present invention, a voltage is applied to the first electrode 720 and the second electrode 730 disposed in the first area A1 of each cell CE Tactile feedback can be delivered to the user by vibrating the piezoelectric nanofiber 740 in a method. The number of pairs of voltage applied to the first sub-electrodes 721, 722, 723, and 724 and the plurality of second sub-electrodes 731, 732, 733, and 734 may be adjusted, Can be provided. The first electrode 720, the second electrode 730 and the piezoelectric nanofibers 740 are disposed only in the first region A1 that is not the entire region of the cell CE, The light incident on the second region A2 only needs to be transmitted through the substrate 110 so that the transmittance of the contact sensitive device 700 can be improved.

도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다. 도 8b는 도 8a의 VIIIb-VIIIb'에 따른 접촉 감응 소자의 개략적인 단면도이다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 접촉 감응 소자(800)는 도 3a에 도시된 접촉 감응 소자(300)와 비교하여 기판(810)의 형상만이 상이할 뿐, 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다. 설명의 편의상, 도 8a 및 도 8b에서는 복수의 셀(CE) 중 하나의 셀(CE)만을 도시하였다.8A is a schematic enlarged plan view for explaining a contact-sensitive element according to another embodiment of the present invention. 8B is a schematic cross-sectional view of the touch sensitive element according to VIIIb-VIIIb 'of FIG. 8A. The contact sensing element 800 shown in FIGS. 8A and 8B differs from the contact sensing element 300 shown in FIG. 3A only in the shape of the substrate 810, and the other elements are substantially the same, The description will be omitted. For convenience of explanation, only one cell CE of a plurality of cells CE is shown in Figs. 8A and 8B.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 기판(810)은 하나의 셀(CE) 내에서 리세스부(811)를 포함한다. 즉, 기판(810)은 하나의 셀(CE)에서 상면이 파인 트렌치 구조를 갖는다. 기판(810)의 리세스부(811)는 압전 나노 섬유(840)와 중첩하도록 형성된다. 즉, 복수의 제1 서브 전극(821, 822, 823, 824, 825, 826)을 포함하는 제1 전극(820) 및 복수의 제2 서브 전극(831, 832, 833, 834, 835, 836)을 포함하는 제2 전극(830)은 기판(810)에서 리세스부(811)의 양 측 각각에 형성되고, 압전 나노 섬유(840)는 리세스부(811)와 중첩하도록 배치되어 제1 전극(820)과 제2 전극(830)을 전기적으로 연결한다. 따라서, 압전 나노 섬유(840)는 리세스부(811) 상에서 기판(810)과 서로 이격된다. 8A and 8B, the substrate 810 includes a recess portion 811 in one cell CE. That is, the substrate 810 has a trench structure whose upper surface is fine in one cell CE. The recessed portion 811 of the substrate 810 is formed so as to overlap the piezoelectric nanofibers 840. That is, a first electrode 820 including a plurality of first sub-electrodes 821, 822, 823, 824, 825, and 826 and a plurality of second sub-electrodes 831, 832, 833, 834, 835, And the piezoelectric nanofiber 840 is disposed on the substrate 810 so as to overlap with the recessed portion 811 to form the first electrode 830. The second electrode 830 is formed on each side of the recess portion 811 in the substrate 810, The first electrode 820 and the second electrode 830 are electrically connected to each other. Thus, the piezoelectric nanofibers 840 are spaced apart from the substrate 810 on the recessed portion 811.

기판(810)의 리세스부(811)는, 예를 들어, 식각 공정을 통해 형성될 수 있다. 즉, 포토리소그래피(photolithography) 방법 또는 마스크를 이용한 표면 식각 방법을 사용하여 기판(810)에 트렌치 구조를 형성하여, 기판(810)의 상면이 파인 리세스부(811)가 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 기판(810)에 리세스부(811)를 형성할 수 있다면 임의의 공정이 적용가능하다. The recess portion 811 of the substrate 810 can be formed through, for example, an etching process. That is, a trench structure may be formed in the substrate 810 by using a photolithography method or a surface etching method using a mask, so that the recessed portion 811 having the upper surface of the substrate 810 can be formed. However, the present invention is not limited thereto, and any process can be applied as long as the recess portion 811 can be formed on the substrate 810.

압전 나노 섬유(840)가 기판(810)의 일면과 접촉된 상태에서 진동을 하는 경우, 압전 나노 섬유(840)의 진폭이 제한될 수 있다. 또한, 압전 나노 섬유(840)의 진동이 상측이 아닌 기판(810) 측에 흡수되어 사용자가 느끼는 촉각 피드백의 강도가 극대화되기 어렵다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(800)에서는 기판(810)이 리세스부(811)를 갖고, 리세스부(811) 상에 압전 나노 섬유(840)가 중첩되도록 배치됨에 따라, 압전 나노 섬유(840)가 보다 자유롭고 큰 진폭으로 진동할 수 있고, 기판(810)에 의해 소실되는 진동 에너지를 저감시켜, 사용자 방향으로의 진동이 더욱 극대화될 수 있다.When the piezoelectric nanofiber 840 vibrates while being in contact with the one surface of the substrate 810, the amplitude of the piezoelectric nanofiber 840 may be limited. In addition, the vibration of the piezoelectric nanofiber 840 is absorbed by the substrate 810 rather than on the upper side, so that the intensity of the tactile feedback felt by the user is hardly maximized. In the touch sensing device 800 according to another embodiment of the present invention, the substrate 810 has a recess portion 811, and the piezoelectric nanofibers 840 are disposed on the recess portion 811 The piezoelectric nanofibers 840 can freely oscillate at a large amplitude and the vibration energy lost by the substrate 810 can be reduced and the vibration in the user direction can be further maximized.

기판(810)에서의 리세스부(811)의 깊이(d)는 압전 나노 섬유(840)의 진폭을 고려하여 결정될 수 있다. 압전 나노 섬유(840)에 전기장이 인가되는 경우 압전 나노 섬유(840)는 소정의 진폭을 가지고 상하로 진동하는데, 리세스부(811)의 깊이(d)는 압전 나노 섬유(840)의 진폭보다 큰 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 리세스부(811)의 깊이(d)는 30 내지 50㎛일 수있다. The depth d of the recess portion 811 in the substrate 810 can be determined in consideration of the amplitude of the piezoelectric nanofiber 840. [ When the electric field is applied to the piezoelectric nanofiber 840, the piezoelectric nanofiber 840 vibrates up and down with a predetermined amplitude, and the depth d of the recess portion 811 is smaller than the amplitude of the piezoelectric nanofiber 840 It can have a large value. For example, the depth d of the recessed portion 811 may be 30 to 50 占 퐉.

도 8a에서는 리세스부(811)가 하나의 셀(CE) 내에 한정되어 형성되도록 도시되었으나, 리세스부(811)의 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 복수의 셀(CE)에서의 리세스부(811)는 서로 연결되어 하나로 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 셀(CE1)과 제2 셀(CE2)이 열방향으로 인접한 경우, 제1 셀(CE1)에 형성되는 리세스부(811)와 제2 셀(CE2)에 형성되는 리세스부(811)는 서로 연결되도록 형성되고, 리세스부(811)는 열방향으로 연장하는 형상을 가질 수 있다.8A, the recess portion 811 is shown to be formed in one cell CE, but the shape of the recess portion 811 is not limited thereto. For example, the recesses 811 in the plurality of cells CE may be connected to each other to form one unit. 6B, when the first cell CE1 and the second cell CE2 are adjacent to each other in the column direction, the recess portion 811 formed in the first cell CE1 and the second cell CE1, The recess portion 811 formed in the recess CE2 may be formed to be connected to each other, and the recess portion 811 may have a shape extending in the column direction.

또한, 도 8a 및 도 8b에서는 기판(810)이 리세스부(811)를 갖는 것으로 도시되었으나, 기판(810)과 압전 나노 섬유(840) 사이의 이격 공간을 형성하기 위해 별도의 스페이서가 사용될 수도 있다. 즉, 도 8b에서 기판(810)의 돌출부에 대응하는 스페이서를 균일한 두께를 갖는 기판(810) 상에 배치하는 방식으로 트렌치 구조가 구현될 수 있다. 또한, 균일한 두께를 갖는 기판(810) 상에 복수의 스페이서를 배치하고, 복수의 스페이서 상에 압전 나노 섬유(840)를 방사하고 제1 전극(820) 및 제2 전극(830)을 형성하여, 압전 나노 섬유(840)가 기판(810)과 이격되도록 형성될 수 있다. 8A and 8B, the substrate 810 is shown having the recess portion 811, but a separate spacer may be used to form the spacing space between the substrate 810 and the piezoelectric nanofiber 840 have. That is, the trench structure can be implemented by disposing the spacer corresponding to the protrusion of the substrate 810 on the substrate 810 having a uniform thickness in Fig. 8B. Further, a plurality of spacers are disposed on the substrate 810 having a uniform thickness, and the first electrode 820 and the second electrode 830 are formed by spinning the piezoelectric nanofibers 840 on the plurality of spacers , And the piezoelectric nanofibers 840 may be spaced apart from the substrate 810.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 접촉 감응 소자(900)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 접촉 감응 소자(800)와 비교하여 지지 노드(915A, 915B)가 추가되었다는 것만이 상이할 뿐, 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다. 도 9a는 접촉 감응 소자(900)의 복수의 셀 중 제1 셀에 대한 단면도이고, 도 9b는 접촉 감응 소자(900)의 복수의 셀 중 제2 셀에 대한 단면도이다.9A and 9B are schematic cross-sectional views for explaining a contact-sensitive element according to another embodiment of the present invention. 9A and 9B is different from the touch sensing device 800 shown in Figs. 8A and 8B only in that the supporting nodes 915A and 915B are added. In the touch sensing device 900 shown in Figs. 9A and 9B, Elements are substantially the same, so duplicate descriptions are omitted. 9A is a cross-sectional view of a first one of a plurality of cells of the touch sensing device 900, and FIG. 9B is a cross-sectional view of a second cell of the plurality of cells of the touch sensing device 900. FIG.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 기판(810) 상에서 리세스부(811)에 지지 노드(915A, 915B)가 배치된다. 지지 노드(915A, 915B)는 리세스부(811) 상에 배치된 압전 나노 섬유(840)의 일부분을 지지하기 위한 노드로서, 리세스부(811)와 압전 나노 섬유(840) 사이에서 압전 나노 섬유(840)에 접촉하도록 배치된다. Referring to FIGS. 9A and 9B, support nodes 915A and 915B are disposed on recesses 811 on a substrate 810. The supporting nodes 915A and 915B are nodes for supporting a part of the piezoelectric nanofibers 840 disposed on the recessed portion 811 and are provided between the recessed portion 811 and the piezoelectric nanofibers 840, Is disposed to contact the fibers (840).

지지 노드(915A, 915B)는 절연 물질로 이루어진다. 구체적으로, 지지 노드(915A, 915B)는 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 접촉 감응 소자(900)는 표시 패널의 전면에 배치되는 방식으로 표시 장치에 채용될 수 있으므로, 지지 노드(915A, 915B)는 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 지지 노드(915A, 915B)는 유리, 폴리이미드 또는 아크릴 계열의 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다. Support nodes 915A and 915B are made of an insulating material. Specifically, the support nodes 915A and 915B may be made of a transparent insulating material. Since the touch sensitive element 900 can be employed in a display device in a manner disposed at the front of the display panel, the support nodes 915A and 915B can be made of a transparent insulating material. For example, the support nodes 915A, 915B may be made of a plastic material of the glass, polyimide, or acrylic series.

본 발명의 또 다른 실시에에 따른 접촉 감응 소자(900)에서는 기판(810)의 리세스부(811)에 압전 나노 섬유(840)를 지지하는 지지 노드(915A, 915B)를 배치하는 방식으로 배음(overtone) 현상을 이용하여, 하나의 셀에서 제공되는 진동의 진동 주파수를 다양하게 설정할 수 있다. In the touch sensing device 900 according to another embodiment of the present invention, the support nodes 915A and 915B for supporting the piezoelectric nanofibers 840 are disposed in the recesses 811 of the substrate 810, the oscillation frequency of the vibration provided in one cell can be variously set by using the overtone phenomenon.

압전 나노 섬유의 진동 주파수(f)는 배음 차수(n), 압전 나노 섬유의 무게(M), 길이(L) 및 장력(F)에 의해 영향을 받으며, 이를 수식적으로 표현하면 아래의 수학식 2와 같다.The vibration frequency f of the piezoelectric nanofiber is affected by the harmonic order n, the weight M of the piezoelectric nanofiber, the length L and the tension F, 2.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 수학식 2를 참조하면, 배음 차수(n)가 증가할수록 진동 주파수가 증가하여 보다 빠른 진동이 발생하고, 배음 차수(n)가 감소할수록 진동 주파수가 감소하여 보다 느린 진동이 발생한다. 이론적으로, 배음 차수(n)가 2인 경우 진동 주파수는 입력 주파수의 2배가 되고, 배음 차수(n)가 3인 경우 진동 주파수는 입력 주파수의 3배가 된다. Referring to Equation (2), as the harmonic order (n) increases, the vibration frequency increases and faster vibration occurs. As the harmonic order n decreases, the vibration frequency decreases and slower vibration occurs. Theoretically, when the harmonic order n is 2, the vibration frequency is twice the input frequency, and when the harmonic order n is 3, the vibration frequency is three times the input frequency.

상술한 수학식 2를 참조하여, 진동 주파수를 변화시키기 위해 지지 노드(915A, 915B)의 위치가 다양하게 설정할 수 있다.With reference to Equation (2), the positions of the support nodes 915A and 915B can be variously set to change the vibration frequency.

먼저, 배음 차수(n)를 2로 설정하기 위해, 즉, 2차 고조파(2nd harmonics)를 발생시키기 위해 지지 노드(915A)가 리세스부(811)의 중앙 부분에 배치될 수 있다. 도 9a를 참조하면, 리세스부(811)의 폭(W)의 1/2인 지점에 지지 노드(915A)가 배치되는 경우, 즉, 도 9a에서 점선으로 도시된 바와 같이 압전 나노 섬유(840)가 진동하게 되고, 2차 고조파를 발생시킬 수 있다. 이 경우, 배음 차수(n)가 2가 되므로, 진동 주파수는 이론적으로 입력 주파수의 2배가 될 수 있다.First, to set the harmonic order (n) to 2, that is, there is a support node (915A) may be disposed at a central portion of the recess portion 811 to generate a second harmonic (2 nd harmonics). 9A, when the support node 915A is disposed at a position half of the width W of the recess portion 811, that is, when the piezoelectric nanofiber 840 ) Is vibrated, and a second harmonic wave can be generated. In this case, since the harmonic order n is 2, the vibration frequency can theoretically be twice the input frequency.

또한, 배음 차수(n)를 3으로 설정하기 위해, 즉, 3차 고조파(3rd harmonics)를 발생시키기 위해 지지 노드(915B)가 리세스부(811)의 폭(W)의 1/3 지점에 배치될 수 있다. 도 9b를 참조하면, 리세스부(811)의 폭(W)의 1/3인 지점에 지지 노드(915B)가 배치되는 경우, 도 9b에서 점선으로 도시된 바와 같이 압전 나노 섬유(840)가 진동하게 되고, 3차 고조파를 발생시킬 수 있다. 이 경우, 배음 차수(n)가 3이 되므로, 진동 주파수는 이론적으로 입력 주파수의 3배가 될 수 있다.Further, in order to set the harmonic order n to 3, that is, the support node 915B is disposed at a point 1/3 of the width W of the recess portion 811 in order to generate the third harmonic (3 rd harmonics) As shown in FIG. 9B, when the support node 915B is disposed at a position that is 1/3 of the width W of the recess portion 811, the piezoelectric nanofibers 840 So that a third harmonic can be generated. In this case, since the harmonic order n is 3, the vibration frequency can theoretically be three times the input frequency.

상술한 바와 같은 배음 차수(n)에 따른 진동 주파수를 측정하기 위해, 실시예 3에 따른 접촉 감응 소자를 제조하였다. 구체적으로, 3차 고조파를 발생시키도록 구성된 도 9b에 도시된 구조를 갖는 접촉 감응 소자(900)를 제조하였다. 리세스부(811)의 폭(W)은 6cm이고, 이에, 리세스부(811)와 중첩하는 압전 나노 섬유(840)의 길이도 6cm이다. 제1 기판(810) 중 제1 전극(820) 및 제2 전극(830)이 배치된 돌출된 부분의 두께는 1.5mm이고, 리세스부(811)에서의 제1 전극(820)의 두께는 0.5mm이다. 제1 기판(810)은 유리로 이루어진다. 실시예 3에서는 압전 나노 섬유(840)의 일단에 배치되는 제1 전극(820)이 압전 나노 섬유(840)의 상단 및 하단 모두에 배치되고, 압전 나노 섬유(840)의 타단에 배치되는 제2 전극(830)이 압전 나노 섬유(840)의 상단 및 하단 모두에 배치되도록 구성되었다. 제1 전극(820) 및 제2 전극(830)은 모두 ITO로 이루어지고, 제1 전극(820) 및 제2 전극(830)의 두께는 50㎚이다. 지지 노드(915B)는 리세스부(811)의 폭(W)의 1/3 부분에 배치되어 3차 고조파가 발생되도록 하였다. 지지 노드(915B)의 상면의 폭은 100㎛이다.In order to measure the vibration frequency according to the harmonic order n as described above, the contact-sensitive device according to Example 3 was manufactured. Specifically, the contact sensing device 900 having the structure shown in Fig. 9B configured to generate the third harmonic wave was manufactured. The width W of the recessed portion 811 is 6 cm and the length of the piezoelectric nanofibers 840 overlapping the recessed portion 811 is also 6 cm. The thickness of the protruding portion where the first electrode 820 and the second electrode 830 are disposed in the first substrate 810 is 1.5 mm and the thickness of the first electrode 820 in the recess portion 811 is 0.5 mm. The first substrate 810 is made of glass. The first electrode 820 disposed at one end of the piezoelectric nanofiber 840 is disposed at both the upper and lower ends of the piezoelectric nanofiber 840 and the second electrode 820 disposed at the other end of the piezoelectric nanofiber 840, The electrodes 830 are arranged to be disposed at both the upper and lower ends of the piezoelectric nanofibers 840. The first electrode 820 and the second electrode 830 are all made of ITO, and the thickness of the first electrode 820 and the second electrode 830 is 50 nm. The support node 915B is disposed at 1/3 of the width W of the recess portion 811 so that the third harmonic is generated. The width of the upper surface of the supporting node 915B is 100 mu m.

상술한 바와 같은 실시예 3에 따른 접촉 감응 소자(900)의 제1 전극(820)에 AC 1000V의 sin 파형의 입력 전압을 인가하였으며, 제2 전극(830)은 접지되었다. 입력 전압의 주파수는 100Hz이다. 상술한 바와 같은 입력 전압을 인가한 경우 실시예 3에서의 진동 주파수 및 진동 가속도는 다음 [표 2]와 같다.An input voltage of sine wave of AC 1000V was applied to the first electrode 820 of the touch sensing device 900 according to the third embodiment as described above and the second electrode 830 was grounded. The frequency of the input voltage is 100 Hz. When the input voltage as described above is applied, the vibration frequency and the vibration acceleration in the third embodiment are shown in the following Table 2.

진동 주파수Vibration frequency 진동 가속도Vibration acceleration 실시예 3Example 3 350Hz350Hz 0.30G0.30G

실시예 3에 따른 접촉 감응 소자(900)에서는 지지 노드(915B)가 리세스부(811)의 폭(W)의 1/3인 지점에 배치되었으므로, 배음 차수(n)가 3인 3차 고조파가 발생되었다. 이에, 상기 수학식 2에 기초하면, 이론적으로 실시예 3에 따른 접촉 감응 소자(900)에서의 진동 주파수는 앞서 설명한 실시예 1에 따른 접촉 감응 소자(900)에서의 진동 주파수의 3배이다. 다만, 상기 [표 2]를 참조하면, 실시예 3에 따른 접촉 감응 소자(900)에서의 진동 주파수가 실시예 1에 따른 접촉 감응 소자(900)에서의 진동 주파수의 3.5배인 것으로 측정되었다. 이에, 이론적인 결과와 실험적인 결과 사이에서 일부 차이가 있으나, 이는 접촉 감응 소자(900) 제작 과정에서 발생할 수 있는 오차 등에 기인한 것으로서, 접촉 감응 소자(900)에서의 진동 주파수는 배음 차수(n)와 비례한다는 것을 확인할 수 있다. In the contact sensitive device 900 according to the third embodiment, since the support node 915B is disposed at a position that is 1/3 of the width W of the recess portion 811, the third harmonic . Based on Equation (2), theoretically, the vibration frequency in the touch sensing device 900 according to the third embodiment is three times the vibration frequency in the touch sensing device 900 according to the first embodiment described above. However, with reference to Table 2, it was measured that the vibration frequency of the touch sensing device 900 according to the third example is 3.5 times the vibration frequency of the touch sensing device 900 according to the first embodiment. There are some differences between the theoretical results and the experimental results, but this is due to errors that may occur in the process of manufacturing the touch sensing device 900, and the vibration frequency in the touch sensing device 900 is the harmonic order n ). ≪ / RTI >

상술한 내용을 바탕으로, 하나의 셀에 배치되는 지지 노드(915A, 915B)의 위치에 따라 상이한 크기의 진동 주파수가 출력될 수 있다. 즉, 복수의 셀 중 지지 노드(915A)가 2차 고조파를 발생시키도록 배치되는 셀의 경우(도 9a)와 복수의 셀 중 지지 노드(915B)가 3차 고조파를 발생시키도록 배치되는 셀의 경우(도 9b) 서로 다른 크기의 진동 주파수가 출력될 수 있다. 이에 따라 서로 다른 차수의 고조파가 발생하는 셀에서는 상이한 느낌의 촉각 피드백이 전달될 수 있다. Based on the above description, vibration frequencies of different sizes may be output depending on the positions of the support nodes 915A and 915B disposed in one cell. That is, in the case of a cell where the support node 915A among the plurality of cells is arranged to generate the second harmonic (Fig. 9A) and a cell in which the support node 915B among the plurality of cells generates the third harmonic (Fig. 9B), vibration frequencies of different sizes can be output. Accordingly, tactile feedback of different senses can be transmitted in the cells where harmonics of different orders are generated.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(900)는 배음 현상을 이용하여 각각의 셀에서 서로 다른 차수의 고조파를 발생시킬 수 있다. 즉, 복수의 셀 중 제1 셀에서는 2차 고조파를 발생시키고, 복수의 셀 중 제2 셀에서는 3차 고조파를 발생시킬 수 있다. 또한, 복수의 셀(CE)에 배치되는 지지 노드(915A, 915B)의 위치를 변경하여, 원하는 차수의 고조파를 발생시킬 수 있다. 이에, 접촉 감응 소자(900)는 복수의 셀마다 상이한 크기의 진동 주파수를 발생시킬 수 있고, 이에 따라 다양한 느낌의 촉각 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 감응 소자(900)에서는 기판(810)의 리세스 부에 지지 노드(915A, 915B)를 배치하는 단순한 공정으로 용이하게 다양한 진동 주파수를 출력할 수 있다.The touch sensing device 900 according to another embodiment of the present invention can generate harmonics of different orders in each cell using the harmonic phenomenon. That is, a second harmonic can be generated in the first cell of the plurality of cells, and a third harmonic can be generated in the second cell of the plurality of cells. In addition, the positions of the support nodes 915A and 915B disposed in the plurality of cells CE can be changed to generate harmonics of a desired order. Accordingly, the touch sensing device 900 can generate vibrational frequencies of different sizes for a plurality of cells, thereby providing various tactile feedbacks to the user. Further, in the touch sensing device 900 according to another embodiment of the present invention, various vibration frequencies can be easily output by a simple process of arranging the support nodes 915A and 915B in the recessed portion of the substrate 810 .

도 9a 및 도 9b에서는 기판(810)과 물리적으로 분리된 별개의 지지 노드(915A, 915B)를 배치하는 방식이 사용되었으나, 몇몇 실시예에서 기판(810) 자체가 리세스부(811) 내에서 하나 이상의 돌출부를 가질 수도 있다. 즉, 기판(810)의 리세스부(811) 형성 시, 리세스 부 내에서 기판(810)이 돌출부를 갖도록 포토리소그래피 방법 또는 마스크를 이용한 표면 식각 방법을 수행하여, 기판(810)과 일체로 형성되는 돌출부가 형성될 수 있고, 돌출부가 압전 나노 섬유(840)와 접촉하여 상술한 지지 노드(915A, 915B)의 기능을 수행할 수 있다.9A and 9B, a method of disposing separate support nodes 915A and 915B physically separated from the substrate 810 is used. However, in some embodiments, the substrate 810 itself may be disposed within the recess 811 It may have more than one protrusion. That is, when the recessed portion 811 of the substrate 810 is formed, a surface etching method using a photolithography method or a mask is performed so that the substrate 810 has a protruding portion in the recessed portion, Protrusions can be formed and the protrusions can contact the piezoelectric nanofibers 840 to perform the functions of the support nodes 915A and 915B described above.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 10을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(1010), 접촉 감응 소자(800), 터치 패널(1080), 커버(1070) 및 스페이서(1090)를 포함한다.10 is a schematic cross-sectional view for explaining a display device according to an embodiment of the present invention. 10, the display device 1000 includes a display panel 1010, a touch sensitive device 800, a touch panel 1080, a cover 1070, and a spacer 1090. [

도 10을 참조하면, 표시 장치(1000)의 하부에 표시 패널(1010)이 배치된다. 표시 패널(1010)은 표시 장치(1000)에서 영상을 표시하기 위한 표시 소자가 배치된 패널을 의미한다. 표시 패널(1010)로서, 예를 들어, 유기 발광 표시 패널, 액정 표시 패널, 전기 영동 표시 패널 등과 같은 다양한 표시 패널이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 10, a display panel 1010 is disposed below a display device 1000. The display panel 1010 refers to a panel in which a display device for displaying an image on the display device 1000 is disposed. As the display panel 1010, for example, various display panels such as an organic light emitting display panel, a liquid crystal display panel, an electrophoretic display panel, and the like can be used.

표시 패널(1010) 상에는 압전 나노 섬유(840)를 포함하는 접촉 감응 소자(800)가 배치된다. 도 10에서는 접촉 감응 소자(800)가 도 8a 및 도 8b에 도시된 접촉 감응 소자(800)인 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 도 1 내지 도 3b, 도 5 내지 도 9b를 참조하여 설명된 접촉 감응 소자 중 임의의 접촉 감응 소자(800)가 표시 장치(1000)에 적용될 수 있다. On the display panel 1010, a contact-sensitive element 800 including piezoelectric nanofibers 840 is disposed. In Fig. 10, the contact sensing element 800 is shown as the contact sensing element 800 shown in Figs. 8A and 8B, but the present invention is not limited thereto. The contact sensing element 800 shown in Figs. 1 to 3B, 5 to 9B Any one of the touch sensitive elements 800 of the sensitive elements can be applied to the display apparatus 1000. [

도 10를 참조하면, 제1 전극(820), 제2 전극(830) 및 제1 전극(820)과 제2 전극(830)을 전기적으로 연결하는 압전 나노 섬유(840)가 배치된 기판(810)의 일면의 반대면이 표시 패널(1010)과 대향한다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이 접촉 감응 소자(800)의 기판(810)의 상면에 제1 전극(820), 제2 전극(830) 및 압전 나노 섬유(840)가 배치된 경우, 접촉 감응 소자(800)의 기판(810)의 하면이 표시 패널(1010)과 대향하도록 배치된다. 10, a substrate 810 having a first electrode 820, a second electrode 830 and a piezoelectric nanofiber 840 electrically connecting the first electrode 820 and the second electrode 830 is disposed. Is opposed to the display panel 1010. The display panel 1010 includes a display panel 1010, 10, when the first electrode 820, the second electrode 830 and the piezoelectric nanofibers 840 are disposed on the upper surface of the substrate 810 of the touch sensing device 800, The lower surface of the substrate 810 of the element 800 is arranged so as to face the display panel 1010. [

접촉 감응 소자(800) 상에는 터치 패널(1080)이 배치된다. 터치 패널(1080)은 표시 장치(1000)에 대한 사용자의 터치 입력을 감지하는 패널을 의미한다. 터치 패널(1080)로서, 예를 들어, 정전 용량 방식, 저항막 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 정전 용량 방식의 터치 패널(1080)이 터치 패널(1080)로서 사용될 수 있다.A touch panel 1080 is disposed on the touch sensitive device 800. The touch panel 1080 refers to a panel that senses a user's touch input to the display device 1000. As the touch panel 1080, for example, a capacitance type, a resistive type, an ultrasonic type, an infrared type, or the like can be used, but it is preferable that the capacitive touch panel 1080 is used as the touch panel 1080 .

도 10을 참조하면, 접촉 감응 소자(800)와 터치 패널(1080) 사이에는 스페이서(1090)가 배치된다. 스페이서(1090)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 접촉 감응 소자(800)의 제1 전극(820) 및 제2 전극(830)과 터치 패널(1080) 사이에 배치될 수도 있고, 접촉 감응 소자(800)의 기판(810)과 터치 패널(1080) 사이에 배치될 수도 있다. 스페이서(1090)는 절연 물질로 구성되고, 접착성 물질을 더 포함할 수도 있다. 이에, 접촉 감응 소자(800)와 터치 패널(1080)은 스페이서(1090)에 의해 고정될 수 있다.Referring to FIG. 10, a spacer 1090 is disposed between the touch sensing device 800 and the touch panel 1080. The spacer 1090 may be disposed between the touch panel 1080 and the first electrode 820 and the second electrode 830 of the touch sensitive device 800 as shown in Fig. Or between the substrate 810 of the touch panel 800 and the touch panel 1080. The spacer 1090 is made of an insulating material, and may further include an adhesive material. Accordingly, the touch sensitive device 800 and the touch panel 1080 can be fixed by the spacer 1090. [

접촉 감응 소자(800)와 터치 패널(1080) 사이에 스페이서(1090)가 배치됨에 따라, 압전 나노 섬유(840)가 보다 자유롭고 큰 진폭으로 진동할 수 있다. 특히, 도 10에 도시된 바와 같이, 기판(810)이 리세스부(811)를 갖는 경우, 기판(810)과 압전 나노 섬유(840) 사이에도 이격 공간이 존재하고, 압전 나노 섬유(840)와 터치 패널(1080) 사이에도 이격 공간이 존재한다. 따라서, 압전 나노 섬유(840)의 진동이 자유롭게 일어날 수 있으므로, 기판(810) 또는 터치 패널(1080)에 의해 소실되는 진동 에너지가 저감되고, 사용자 방향으로의 진동이 더욱 극대화될 수 있다.As the spacer 1090 is disposed between the touch sensing element 800 and the touch panel 1080, the piezoelectric nanofibers 840 can freely oscillate at a large amplitude. 10, when the substrate 810 has the recess portion 811, a space is also present between the substrate 810 and the piezoelectric nanofibers 840, and the piezoelectric nanofibers 840, And the touch panel 1080. [0216] FIG. Therefore, the vibration of the piezoelectric nanofibers 840 can occur freely, so that the vibration energy lost by the substrate 810 or the touch panel 1080 is reduced, and the vibration in the user direction can be further maximized.

접촉 감응 소자(800)의 셀 각각의 면적은 터치 패널(1080)의 화소의 면적을 고려하여 결정될 수도 있다. 예를 들어, 사용자의 터치 입력이 감지된 터치 패널(1080)의 화소와 동일하게 접촉 감응 소자(800)의 셀의 면적이 결정되는 경우, 터치 패널(1080)이 화소와 접촉 감응 소자(800)의 셀이 1:1로 대응될 수 있으므로, 접촉 감응 소자(800)가 보다 용이하게 구동될 수 있다.The area of each cell of the touch sensing device 800 may be determined in consideration of the area of the pixel of the touch panel 1080. [ For example, when the area of the cell of the touch sensing device 800 is determined in the same manner as the pixel of the touch panel 1080 in which the touch input of the user is sensed, the touch panel 1080 senses the touch sensitivity of the touch sensing device 800, The cell of the contact sensing element 800 can be matched with 1: 1, so that the contact sensing element 800 can be driven more easily.

터치 패널(1080) 상에는 커버(1070)가 배치된다. 커버(1070)는 표시 장치(1000) 외부로부터의 충격으로부터 표시 장치(1000)를 보호하기 위한 구성이다. 커버(1070)는 투명한 절연성 물질로 이루어질 수 있다.A cover 1070 is disposed on the touch panel 1080. The cover 1070 is a structure for protecting the display apparatus 1000 from an impact from the outside of the display apparatus 1000. The cover 1070 may be made of a transparent insulating material.

도 10에 도시되지는 않았으나, 표시 패널(1010)과 접촉 감응 소자(800) 사이 및 터치 패널(1080)과 커버(1070) 사이에 접착층이 배치될 수 있다. 접착층은, 예를 들어, OCA(optical clear adhesive) 또는 OCR(optical clear resin)이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The adhesive layer may be disposed between the display panel 1010 and the touch sensitive device 800 and between the touch panel 1080 and the cover 1070, although not shown in FIG. The adhesive layer may be, for example, an optical clear adhesive (OCA) or an optical clear resin (OCR), but is not limited thereto.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 표시 장치(1000)에서는 사용자가 터치를 하는 커버(1070)에 상대적으로 인접하는 접촉 감응 소자(800)의 상면에 압전 나노 섬유(840)가 배치된다. 이에, 압전 나노 섬유(840)가 커버(1070)에 상대적으로 먼 접촉 감응 소자(800)의 하면에 배치된 경우와 비교하여, 낮은 구동 전압으로도 보다 강한 진동이 사용자에게 전달될 수 있다.10, in a display device 1000 according to an embodiment of the present invention, piezoelectric nanofibers 840 are formed on an upper surface of a touch sensing device 800 that is relatively adjacent to a cover 1070 to which a user touches . Thus, stronger vibration can be transmitted to the user even at a low driving voltage, as compared with the case where the piezoelectric nanofiber 840 is disposed on the lower surface of the touch sensing device 800 relatively far from the cover 1070.

상술한 바와 같이, 접촉 감응 소자(800)를 구동하기 위해서는, 예를 들어, 400V 정도의 고전압이 접촉 감응 소자(800)의 제1 전극(820) 또는 제2 전극(830)에 인가된다. 따라서, 제1 전극(820) 또는 제2 전극(830)에 인가되는 고전압에 의해 표시 패널(1010)이 비정상적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(1010)이 액정 표시 패널(1010)인 경우, 고전압에 의해 발생되는 제1 전극(820)과 제2 전극(830) 사이의 전기장에 의해 액정 표시 패널(1010)의 액정의 배열이 원하는 방향으로 변경되지 않을 수 있고, 이에 따라 액정 표시 패널(1010)에 간섭이 발생할 수 있다. 이에, 접촉 감응 소자(800)로부터의 노이즈 신호가 표시 패널(1010) 측에 전달되는 것을 방지하기 위해, 투명 도전성 필름과 같은 차폐층이 표시 패널(1010)과 접촉 감응 소자(800) 사이에 배치될 수도 있다.The high voltage of about 400 V is applied to the first electrode 820 or the second electrode 830 of the touch sensing device 800 in order to drive the touch sensing device 800 as described above. Therefore, the display panel 1010 can be abnormally driven by the high voltage applied to the first electrode 820 or the second electrode 830. For example, when the display panel 1010 is the liquid crystal display panel 1010, the electric field between the first electrode 820 and the second electrode 830, which is generated by the high voltage, May not be changed in a desired direction, so that interference may occur in the liquid crystal display panel 1010. FIG. A shielding layer such as a transparent conductive film is disposed between the display panel 1010 and the contact sensitive element 800 to prevent noise signals from the contact sensitive element 800 from being transmitted to the display panel 1010 side. .

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)에 포함되는 접촉 감응 소자(800)에서는 접촉 감응 소자(800)의 제1 전극(820) 및 제2 전극(830)과 표시 패널(1010) 사이에 접촉 감응 소자(800)의 기판(810)이 배치된다. 이에 따라, 접촉 감응 소자(800)의 기판(810)이 차폐층과 동일한 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)에서는 제1 전극(820) 또는 제2 전극(830)에 인가되는 전압에 의해 발생될 수 있는 표시 패널(1010)의 비정상적 구동이 억제될 수 있고, 별도의 차폐층이 요구되지 않으므로 표시 장치(1000)의 두께가 최소화될 수 있다.However, in the touch sensing device 800 included in the display device 1000 according to an embodiment of the present invention, the first electrode 820 and the second electrode 830 of the touch sensing device 800 and the display panel 1010 The substrate 810 of the contact sensing element 800 is disposed. Accordingly, the substrate 810 of the touch sensing device 800 can perform the same function as the shielding layer. Therefore, in the display apparatus 1000 according to the embodiment of the present invention, abnormal driving of the display panel 1010, which may be caused by the voltage applied to the first electrode 820 or the second electrode 830, is suppressed And the thickness of the display device 1000 can be minimized since a separate shielding layer is not required.

도 11는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 11에 도시된 표시 장치(1100)는 도 10에 도시된 접촉 표시 장치(1000)와 비교하여 접촉 감응 소자(800)와 터치 패널(1080) 사이의 고정 수단만이 상이할 뿐, 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a display device according to another embodiment of the present invention. The display device 1100 shown in Fig. 11 differs from the touch display device 1000 shown in Fig. 10 only in the fixing means between the touch sensitive device 800 and the touch panel 1080, Are omitted because they are substantially the same.

도 11를 참조하면, 접촉 감응 소자(800)와 터치 패널(1080) 사이에는 접착층(1190)이 배치된다. 접착층(1190)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 접촉 감응 소자(800)의 제1 전극(820) 및 제2 전극(830)과 터치 패널(1080) 사이에 배치될 수도 있고, 접촉 감응 소자(800)의 기판(810)과 터치 패널(1080) 사이에도 배치될 수도 있다. 이에, 접촉 감응 소자(800)와 터치 패널(1080)은 접착층(1190)에 의해 고정될 수 있다. 접착층(1190)은, 예를 들어, OCA가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Referring to FIG. 11, an adhesive layer 1190 is disposed between the touch sensing device 800 and the touch panel 1080. The adhesive layer 1190 may be disposed between the first electrode 820 and the second electrode 830 of the touch sensitive device 800 and the touch panel 1080 as shown in FIG. Or between the substrate 810 of the touch panel 800 and the touch panel 1080. Accordingly, the touch sensitive device 800 and the touch panel 1080 can be fixed by the adhesive layer 1190. [ As the adhesive layer 1190, for example, OCA may be used, but it is not limited thereto.

본 발명의 다른 실시에에 따른 표시 장치(1100)에서는 접촉 감응 소자(800)와 터치 패널(1080) 사이에 접착층(1190)이 배치됨에 따라 압전 나노 섬유(840)에서 발생하는 진동이 터치 패널(1080)로 용이하게 전달될 수 있다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 압전 나노 섬유(840)가 접착층(1190)과 접하고 접착층(1190)이 터치 패널(1080)과 접함에 따라, 압전 나노 섬유(840)에서의 진동이 터치 패널(1080)로 직접적으로 전달될 수 있다. 따라서, 압전 나노 섬유(840)의 진동이 넓은 전달 경로를 통해 사용자에게 전달될 수 있으므로, 사용자에게 보다 강한 촉각 피드백이 제공될 수 있다.Since the adhesive layer 1190 is disposed between the touch sensing device 800 and the touch panel 1080 in the display device 1100 according to another embodiment of the present invention, 1080). ≪ / RTI > 11, when the piezoelectric nanofiber 840 contacts the adhesive layer 1190 and the adhesive layer 1190 contacts the touch panel 1080, the vibration of the piezoelectric nanofiber 840 is transmitted to the touch panel 1080, 0.0 > 1080 < / RTI > Therefore, the vibration of the piezoelectric nanofiber 840 can be transmitted to the user through a wide transmission path, so that stronger tactile feedback can be provided to the user.

도 10 및 도 11에서는 터치 패널(1080)이 표시 패널(1100)과 별도로 제조되어 표시 패널(1100) 상에 배치되는 애드온(add-on) 타입의 터치 패널(1080)인 것으로 도시되었으나, 터치 패널(1080)은 인셀(in cell) 타입의 터치 패널(1080)일 수도 있다. 즉, 표시 패널(1100)은 표시 장치(1100)에서 영상을 표시하기 위한 표시 소자를 포함하는 패널임과 동시에 터치 패널(1080)로서 기능할 수도 있다. 이 경우, 접촉 감응 소자(800)는 표시 패널(1100)과 터치 패널(1080) 둘 모두 상에 배치되고 접촉 감응 소자(800) 상에 커버(1070)가 배치될 수도 있고, 표시 패널(1100)과 터치 패널(1080)이 접촉 감응 소자(800) 상에 배치되고, 커버(1070)가 표시 패널(1100)과 터치 패널(1080) 상에 배치될 수도 있다.10 and 11, the touch panel 1080 is an add-on type touch panel 1080 manufactured separately from the display panel 1100 and disposed on the display panel 1100. However, The touch panel 1080 may be an in-cell type touch panel 1080. That is, the display panel 1100 may be a panel including a display element for displaying an image on the display device 1100, and may function as a touch panel 1080. [ In this case, the touch sensing element 800 may be disposed on both the display panel 1100 and the touch panel 1080, the cover 1070 may be disposed on the touch sensitive element 800, And the touch panel 1080 may be disposed on the touch sensitive device 800 and the cover 1070 may be disposed on the display panel 1100 and the touch panel 1080. [

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to those embodiments and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

110, 810: 기판
811: 리세스부
915A, 915B: 지지 노드
120, 320A, 320B, 520, 620, 720, 820: 제1 전극
321A, 322A, 323A, 324A, 325A, 326A, 321B, 322B, 323B, 324B, 325B, 326B, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 721, 722, 723, 724, 821, 822, 823, 824, 825, 826: 제1 전극의 제1 서브 전극
130, 330A, 330B, 530, 630, 730, 830: 제2 전극
331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A, 331B, 332B, 333B, 334B, 335B, 336B, 531, 532, 533, 534, 535, 536, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 731, 732, 733, 734, 831, 832, 833, 834, 835, 836: 제2 전극의 제2 서브 전극
140, 340A, 340B, 540, 640A, 640B, 740, 840: 압전 나노 섬유
541: 제1 서브 압전 나노 섬유
542: 제2 서브 압전 나노 섬유
543: 제3 서브 압전 나노 섬유
544: 제4 서브 압전 나노 섬유
545: 제5 서브 압전 나노 섬유
546: 제6 서브 압전 나노 섬유
151: FPCB
152: PCB
153: 회로부
161: 제1 배선
162: 제2 배선
100, 300, 400A, 400B, 500, 600A, 600B, 700, 800, 900: 접촉 감응 소자
1110: 표시 패널
1170: 커버
1180: 터치 패널
1190: 스페이서
1290: 접착층
1100, 1200: 표시 장치
AA: 액티브 영역
A1: 제1 영역
A2: 제2 영역
CE: 셀
CE1: 제1 셀
CE2: 제2 셀
110, 810: substrate
811: recessed part
915A, 915B: Support Node
120, 320A, 320B, 520, 620, 720, 820:
322B, 323B, 324B, 325B, 326B, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 721, 321A, 322A, 323A, 324A, 325A, 326A, 722, 723, 724, 821, 822, 823, 824, 825, and 826:
130, 330A, 330B, 530, 630, 730, 830:
331A, 332A, 333A, 334A, 335A, 336A, 331B, 332B, 333B, 334B, 335B, 336B, 531, 532, 533, 534, 535, 536, 631, 632, 633, 634, 635, 732, 733, 734, 831, 832, 833, 834, 835, 836:
140, 340A, 340B, 540, 640A, 640B, 740, 840: Piezoelectric nanofibers
541: first sub-piezoelectric nanofiber
542: second sub-piezoelectric nanofiber
543: third sub-piezoelectric nanofiber
544: fourth sub-piezoelectric nanofiber
545: fifth sub-piezoelectric nanofiber
546: sixth sub-piezoelectric nanofiber
151: FPCB
152: PCB
153:
161: first wiring
162: second wiring
100, 300, 400A, 400B, 500, 600A, 600B, 700, 800, 900:
1110: Display panel
1170: cover
1180: Touch panel
1190: Spacer
1290: Adhesive layer
1100, 1200: display device
AA: active area
A1: first region
A2: second region
CE: Cell
CE1: 1st cell
CE2: Second cell

Claims (16)

기판;
상기 기판의 일 면 상에 배치된 하나 이상의 제1 전극 및 상기 제1 전극과 이격된 하나 이상의 제2 전극; 및
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접하는 하나 이상의 압전 나노 섬유(nano fiber)를 포함하는, 접촉 감응 소자.
Board;
At least one first electrode disposed on one side of the substrate and one or more second electrodes spaced from the first electrode; And
And at least one piezoelectric nanofiber in contact with the first electrode and the second electrode.
제1항에 있어서,
상기 기판은 복수의 셀을 갖고,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 압전 나노 섬유는 상기 복수의 셀 각각에 배치된, 접촉 감응 소자.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate has a plurality of cells,
Wherein the first electrode, the second electrode, and the piezoelectric nanofiber are disposed in each of the plurality of cells.
제2항에 있어서,
상기 복수의 셀 중 하나의 셀에 배치된 상기 제1 전극의 개수 및 상기 제2 전극의 개수 각각은 1개이고,
상기 압전 나노 섬유의 개수는 복수인, 접촉 감응 소자.
3. The method of claim 2,
The number of the first electrodes and the number of the second electrodes disposed in one of the plurality of cells is one,
Wherein the number of the piezoelectric nanofibers is plural.
제3항에 있어서,
상기 복수의 압전 나노 섬유는 서로 평행하도록 배치된, 접촉 감응 소자.
The method of claim 3,
And the plurality of piezoelectric nanofibers are arranged so as to be parallel to each other.
제2항에 있어서,
상기 제1 전극은 복수의 제1 서브 전극을 포함하고,
상기 제2 전극은 상기 복수의 제1 서브 전극과 이격된 복수의 제2 서브 전극을 포함하고,
상기 복수의 제1 서브 전극 각각은 상기 압전 나노 섬유에 의해 상기 복수의 제2 서브 전극 각각과 연결된, 접촉 감응 소자.
3. The method of claim 2,
Wherein the first electrode includes a plurality of first sub-electrodes,
The second electrode includes a plurality of second sub-electrodes spaced apart from the plurality of first sub-electrodes,
And each of the plurality of first sub-electrodes is connected to each of the plurality of second sub-electrodes by the piezoelectric nanofibers.
제5항에 있어서,
상기 복수의 제1 서브 전극 중 하나는 서로 연결된 상기 제2 서브 전극과 제1 간격으로 이격되고,
상기 복수의 제1 서브 전극 중 다른 하나는 서로 연결된 제2 서브 전극과 상기 제1 간격과는 상이한 제2 간격으로 이격된, 접촉 감응 소자.
6. The method of claim 5,
One of the plurality of first sub-electrodes is spaced apart from the second sub-electrode connected to each other by a first interval,
And the other of the plurality of first sub-electrodes is spaced apart from the first sub-electrode by a second interval different from the first interval.
제5항에 있어서,
상기 복수의 제1 서브 전극과 상기 복수의 제2 서브 전극은 모두 하나의 상기 압전 나노 섬유에 의해 연결된, 접촉 감응 소자.
6. The method of claim 5,
Wherein the plurality of first sub-electrodes and the plurality of second sub-electrodes are connected by one piezoelectric nanofiber.
제2항에 있어서,
상기 복수의 셀 중 제1 셀에 배치된 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 제1 간격으로 이격되고,
상기 복수의 셀 중 제2 셀에 배치된 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 제1 간격과는 상이한 제2 간격으로 이격된, 접촉 감응 소자.
3. The method of claim 2,
Wherein the first electrode and the second electrode disposed in a first cell of the plurality of cells are spaced apart from each other by a first interval,
Wherein the first electrode and the second electrode disposed in a second one of the plurality of cells are spaced apart from each other by a second interval different from the first interval.
제2항에 있어서,
상기 복수의 셀 각각은 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 압전 나노 섬유는 상기 제1 영역에만 배치된, 접촉 감응 소자.
3. The method of claim 2,
Each of the plurality of cells including a first region and a second region,
Wherein the first electrode, the second electrode, and the piezoelectric nanofiber are disposed only in the first region.
제1항에 있어서,
상기 압전 나노 섬유는 길이 방향으로 분극되어, 상기 제1 전극과 접하는 부분과 상기 제2 전극과 접하는 부분의 극성이 서로 상이한, 접촉 감응 소자.
The method according to claim 1,
Wherein the piezoelectric nanofibers are polarized in the longitudinal direction so that a polarity of a portion in contact with the first electrode and a polarity in a portion in contact with the second electrode are different from each other.
제1항에 있어서,
상기 기판은 상기 압전 나노 섬유와 중첩한 리세스부를 포함하고,
상기 압전 나노 섬유는 상기 리세스부 상에서 상기 기판과 서로 이격된, 접촉 감응 소자.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate includes a recessed portion overlapping with the piezoelectric nanofibers,
And the piezoelectric nanofibers are spaced apart from the substrate on the recessed portion.
제11항에 있어서,
상기 리세스부와 상기 압전 나노 섬유 사이에 배치되어 상기 압전 나노 섬유에 접촉하는 지지 노드를 더 포함하는, 접촉 감응 소자.
12. The method of claim 11,
And a support node disposed between the recessed portion and the piezoelectric nanofiber and contacting the piezoelectric nanofiber.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 투명 도전성 물질로 이루어지고,
상기 기판은 투명한 절연 물질로 이루어지는, 접촉 감응 소자.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode and the second electrode are made of a transparent conductive material,
Wherein the substrate is made of a transparent insulating material.
터치 패널; 및
상기 터치 패널 상에 또는 상기 터치 패널 아래에 배치되고, 기판, 상기 기판의 일 면 상에 배치된 하나 이상의 제1 전극 및 하나 이상의 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 연결하는 하나 이상의 압전 나노 섬유를 갖는 접촉 감응 소자를 포함하는, 표시 장치.
Touch panel; And
One or more first electrodes and one or more second electrodes disposed on one side of the substrate and one or more second electrodes which are disposed on the touch panel or below the touch panel and which connect the first electrode and the second electrode, Or more of the piezoelectric nanofibers.
제14항에 있어서,
상기 접촉 감응 소자 하부에 배치된 표시 패널을 더 포함하고,
상기 기판의 일 면의 반대면이 상기 표시 패널과 대향하는, 표시 장치.
15. The method of claim 14,
And a display panel disposed under the contact sensitive element,
And the opposite surface of one side of the substrate faces the display panel.
제15항에 있어서,
상기 터치 패널은 상기 접촉 감응 소자 상에 배치된 스페이서 또는 접착층에 의해 상기 접촉 감응 소자에 고정되는, 표시 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the touch panel is fixed to the contact sensitive element by a spacer or an adhesive layer disposed on the contact sensitive element.
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