KR20220125515A - Pressure sensor which is assured independancy of electric current in respective conducting layer - Google Patents

Pressure sensor which is assured independancy of electric current in respective conducting layer Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a pressure sensor for guaranteeing an independent flow of current between conductive layers, which can exhibit accurate pressure sensing characteristics. More specifically, the pressure sensor for guaranteeing an independent flow of current between conductive layers has two pressure sensor unit modules arranged to vertically face each other. The pressure sensor unit module includes: a substrate; a conductive layer formed on the substrate to act as an electrode; and a contact layer formed on the conductive layer to act as a sensing part. The conductive layers are realized in a shape of a plurality of parallel bands on the substrate. The conductive layers cross each other vertically. The contact layers making up the pressure sensor unit modules are separated from each other such that one conductive layer comes in contact with one contact layer.

Description

도전층간 전류의 독립적 흐름이 보장되는 압력감지재{Pressure sensor which is assured independancy of electric current in respective conducting layer}Pressure sensor which is assured independancy of electric current in respective conducting layer

본 발명은 압력감지재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동일평면의 압력감지재 단위모듈을 구성하는 각 접촉층이 단속적으로 구성됨으로써 하나의 도전층을 흐르는 전류신호가 인접 도전층으로 전도되는 현상을 방지하고, 이로써 압력을 보다 더 정밀하게 측정하는 것이 가능하도록 구성되는 도전층간 전류의 독립적 흐름이 보장되는 압력감지재를 제공한다.The present invention relates to a pressure sensing material, and more particularly, to prevent a phenomenon in which a current signal flowing through one conductive layer is conducted to an adjacent conductive layer by intermittently configuring each contact layer constituting a coplanar pressure sensing material unit module. There is provided a pressure sensing material in which an independent flow of current between conductive layers configured to prevent and thereby more precisely measure the pressure is ensured.

최근 장비의 일 영역에서 작용하는 양압, 음압 등 다양한 압력을 감지하기 위하여 압력감지재가 사용되며, 특히 시트형 압력감지재는 넓은 영역을 포괄할 수 있고, 얇게 구성되어 장비의 운용상 제약요소가 적다는 장점이 있다. Recently, pressure sensing materials are used to sense various pressures such as positive and negative pressures acting in one area of the equipment. In particular, the sheet-type pressure sensing material can cover a wide area and is thin, so there are few restrictions on the operation of the equipment. There is this.

도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이, 시트형 압력감지재는 상부와 하부에 도전층(12, 15)을 교차하게 구성하고, 도전층(111, 151) 사이에는 절연성 접촉층(130', 170')을 마련하며, 접촉층(130', 170')은 소정의 탄성을 가져 도전층(111, 151)의 교차지점에 압력이 작용하였을 때, 접촉층(130', 170')의 탄성압축과 도전층간의 거리변화로 인하여 해당 위치에서 저항 또는 캐패시턴스가 변화되고 이의 크기를 감지함으로써 압력을 감지하도록 구성되어 있다. 이는 도 1에 나타낸 바와 같다. 각 도전층(111, 151)은 기판(110, 150)에 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 1 and 2, the sheet-type pressure sensing material has conductive layers 12 and 15 intersecting the upper and lower portions, and insulating contact layers 130' and 170' between the conductive layers 111 and 151. The contact layers 130' and 170' have a predetermined elasticity, so that when pressure is applied to the intersection of the conductive layers 111 and 151, the contact layers 130' and 170' elastically compress and conduct. The resistance or capacitance is changed at the corresponding position due to the change in the distance between the layers, and the pressure is sensed by sensing the size thereof. This is as shown in FIG. 1 . Each of the conductive layers 111 and 151 may be formed on the substrates 110 and 150 by various methods.

그러나, 이와 같이 구성되는 경우에는 하나의 접촉층(130', 170')을 여러개의 도전층(111, 151)이 공유하고 있는 것과 같으므로, 하나의 도전층(111, 151)을 통과하는 전류가 타 도전층(111, 151)로 일부 흐르는 현상이 발생되며, 따라서 정확한 압력감지에 장애요소로 작용하는 문제점이 존재한다.However, in the case of such a configuration, one contact layer 130 ′, 170 ′ is shared by several conductive layers 111 , 151 , and thus the current passing through one conductive layer 111 , 151 . There is a problem that a part flows into the other conductive layers 111 and 151, and thus acts as an obstacle to accurate pressure sensing.

대한민국등록특허 제10-0903300호Republic of Korea Patent No. 10-0903300

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 동일 평면상의 압력감지재 단위모듈에서 도전층의 교차지점만이 하나의 독립된 접촉층을 포함하거나 상기 접촉층에 포함되도록 하여 접촉하고 있어, 해당 도전층으로 흐르는 전류가 다른 도전층으로 일부 흘러들어가지 않도록 함으로써 보다 정확한 압력감지 특성을 나타내도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and the present invention is such that only the crossing point of the conductive layers in the pressure sensing material unit module on the same plane includes one independent contact layer or is included in the contact layer. The purpose of the present invention is to exhibit more accurate pressure sensing characteristics by preventing the current flowing to the corresponding conductive layer from partially flowing into the other conductive layer.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 두 개의 압력감지재 단위모듈이 상하 마주보도록 배치되며, 상기 압력감지재 단위모듈은, 기판; 상기 기판상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층; 및 상기 도전층상에 형성되어 감지부로 작용하는 접촉층;을 포함하고, 상기 도전층은 각각 기판상에 나란한 복수의 띠형상으로 구현되고, 상기 도전층은 상하 교차하도록 구성되되, 각 압력감지재 단위모듈을 구성하는 접촉층은 각 압력감지재의 단위모듈을 구성하는 도전층의 교차지점을 포함하도록 형상화되거나, 상기 접촉층이 상기 교차지점에 포함되도록 형상화되며, 각 접촉층은 상기 교차지점을 기준으로 서로 독립적으로 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 도전층간 전류의 독립적 흐름이 보장되는 압력감지재를 제공한다.The present invention, in order to achieve the above object, two pressure sensing material unit modules are arranged to face up and down, the pressure sensing material unit module, a substrate; a conductive layer formed on the substrate and serving as an electrode; and a contact layer formed on the conductive layer to act as a sensing unit, wherein the conductive layers are each implemented in a plurality of stripes in parallel on a substrate, and the conductive layers are configured to cross up and down, each pressure sensing material unit The contact layer constituting the module is shaped to include the intersection point of the conductive layer constituting the unit module of each pressure sensing material, or the contact layer is shaped to be included in the intersection point, and each contact layer is formed based on the intersection point. Provided is a pressure sensing material that ensures independent flow of current between conductive layers, characterized in that they are formed independently of each other.

상기 도전층이 교차하는 영역의 두 도전층 중 적어도 어느 하나의 폭의 크기가 조절됨으로써 상기 영역의 면적이 확장되되, 확장된 영역 중 어느 하나는 인접한 영역과 중첩되지 않으며, 상기 면적이 확장된 도전층의 교차영역은 내부에 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯은 상하 교차하여 배열되도록 형성되는 것이 바람직하다.By adjusting the size of the width of at least one of the two conductive layers in the region where the conductive layers intersect, the area of the region is expanded, any one of the expanded regions does not overlap with an adjacent region, and the conductive layer in which the area is expanded The intersecting region of the layers is preferably formed so that slots are formed therein, and the slots are arranged so as to cross vertically.

상기 상부 또는 하부 압력감지재 단위모듈의 접촉층의 크기 또는 면적은 상기 하부 또는 상부 압력감지재 단위모듈의 접촉층의 크기 또는 면적보다 커서 하나의 접촉층이 다른 하나의 접촉층 내에 포함되도록 배치되는 것이 바람직하다.The size or area of the contact layer of the upper or lower pressure sensing material unit module is larger than the size or area of the contact layer of the lower or upper pressure sensing material unit module, so that one contact layer is included in the other contact layer. it is preferable

이상과 같은 본 발명에 따르면, 동일 평면상의 압력감지재 단위모듈에서 도전층의 교차지점만이 하나의 독립된 접촉층을 포함하거나 상기 접촉층에 포함되도록 하여 접촉하고 있어, 해당 도전층으로 흐르는 전류가 다른 도전층으로 일부 흘러들어가지 않도록 함으로써 보다 정확한 압력감지 특성을 나타내도록 하는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention as described above, only the crossing point of the conductive layers in the pressure sensing material unit module on the same plane includes one independent contact layer or is in contact with the contact layer, so that the current flowing into the conductive layer is By preventing a portion from flowing into other conductive layers, the effect of exhibiting more accurate pressure sensing characteristics can be expected.

도 1은 종래의 압력감지재를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 압력감지재를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 압력감지재를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 압력감지재에서 압력 감지 영역이 표시된 것을 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전층이 교차하는 영역의 면적이 확장된 상태를 나타내는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전층이 교차하는 영역에 슬롯이 형성되고, 이를 교차한 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전층이 교차하는 영역의 다양한 형상을 나타내는 모식도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전층이 교차하는 영역에 형성된 슬롯의 다양한 형상을 나타내는 모식도이다.
도 12는 도전층이 확장되지 않은종래의 압력감지재(a)와 도전층이 확장된 압력 감지재(b)의 입력 신호와 출력 신호의 흐름을 각각 나타내는 모식도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 압력감지재에서 압력 감지 영역이 표시된 것을 나타내는 평면도이다.1 is a perspective view showing a conventional pressure sensing material.
FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 .
3 is a perspective view illustrating a pressure sensing material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of FIG. 3 .
5 is a perspective view showing a pressure sensing material according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of FIG. 5 .
7 is a plan view illustrating a pressure sensing area displayed on the pressure sensing material according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram illustrating a state in which an area of a region where conductive layers intersect is expanded according to an embodiment of the present invention.
9 is a schematic diagram illustrating a state in which a slot is formed in a region where conductive layers intersect, and crosses the slot according to an embodiment of the present invention.
10 is a schematic diagram illustrating various shapes of regions where conductive layers intersect according to an embodiment of the present invention.
11 is a schematic diagram illustrating various shapes of slots formed in regions where conductive layers intersect according to another embodiment of the present invention.
12 is a schematic diagram illustrating the flow of an input signal and an output signal of a conventional pressure sensing material (a) in which the conductive layer is not expanded and the pressure sensing material (b) in which the conductive layer is expanded.
13 is a plan view illustrating a pressure sensing region displayed on a pressure sensing material according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the terms "... unit" and "... module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.

본 발명은 상하로 구성되는 압력감지재(100) 단위 모듈에서 접촉층(130, 170)을 도전층(111, 151)간 구성된 교차지점(113, 153)의 갯수에 맞게 독립적으로 구성함으로써, 종래 접촉층(130, 170)을 다수의 도전층(111, 151)이 공유하였을 경우에 비하여 도전층(111, 151)간 전류의 흐름이 인접 도전층(111, 151)으로 누설되는 현상을 효과적으로 배제할 수 있도록 한 것이다. 이로써, 도전층(111, 151)으로 흐르는 전류값에 따른 임피던스의 변화 등에 의하여 감지되는 압력값을 보다 정밀하게 측정할 수 있게 된다.According to the present invention, by independently configuring the contact layers 130 and 170 according to the number of intersection points 113 and 153 between the conductive layers 111 and 151 in the unit module of the pressure sensing material 100 configured in the top and bottom, the conventional Compared to the case where the contact layers 130 and 170 are shared by a plurality of conductive layers 111 and 151, a phenomenon in which the flow of current between the conductive layers 111 and 151 leaks to the adjacent conductive layers 111 and 151 is effectively excluded. that made it possible Accordingly, it is possible to more precisely measure a pressure value sensed by a change in impedance according to a current value flowing into the conductive layers 111 and 151 .

종래의 압력감지재는 도 1과 도 2에 각각 사시도와 평면도로 나타내었음은 전술한 바와 같다.The conventional pressure sensing material is shown in a perspective view and a plan view in FIGS. 1 and 2, respectively, as described above.

본 발명의 접촉층(130, 170)은 예시적으로 도전층(111, 151)간 이루어지는 교차지점(113, 153)에 각각 형성되며, 도 7과 같이 상기 접촉층(130, 170)이 교차지점(113, 153)을 포함하도록 형성되거나 도 13과 같이 교차지점(113, 153)이 접촉층(130, 170)을 포함하도록 형성할 수도 있다. The contact layers 130 and 170 of the present invention are exemplarily formed at the intersection points 113 and 153 formed between the conductive layers 111 and 151, respectively, and as shown in FIG. 7 , the contact layers 130 and 170 are formed at the intersection points. It may be formed to include the 113 and 153 or the intersection points 113 and 153 may be formed to include the contact layers 130 and 170 as shown in FIG. 13 .

이로써, 하나의 도전층(111, 151)과 인접 도전층(111, 151)간에 통전의 가교역할을 하였던 종래의 접촉층(130, 170)간 가교 관계를 단절함으로써 하나의 도전층(111, 151)에 인가되는 전류는 해당 도전층(111, 151)만으로 통전되도록 할 수 있다.Accordingly, one conductive layer 111, 151 is cut by breaking the cross-linking relationship between the conventional contact layers 130 and 170, which served as a bridge of current flow between one conductive layer 111 and 151 and the adjacent conductive layers 111 and 151. ) may be passed through only the corresponding conductive layers 111 and 151 .

도 3과 도 4에 따른 본 발명의 압력감지재(100)는 두 개의 압력감지재(100) 단위모듈이 상하 마주보도록 배치되며, 상기 압력감지재(100) 단위모듈은, 기판(110, 150); 상기 기판(110, 150)상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층(111, 151); 및 상기 도전층(111, 151)상에 형성되어 감지부로 작용하는 접촉층(130, 170);을 포함하고, 상기 도전층(111, 151)은 각각 기판(110, 150)상에 나란한 복수의 띠형상으로 구현되고, 상기 도전층(111, 151)은 상하 교차하도록 구성되되, 각 압력감지재(100) 단위모듈을 구성하는 접촉층(130, 170)은 서로 분리되어 하나의 도전층(111, 151)이 하나의 접촉층(130, 170)과 접하도록 구성되는 것을 특징으로 하며, 이로써 각 도전층(111, 151)의 전류의 독립적 흐름이 보장된다.The pressure sensing material 100 of the present invention according to FIGS. 3 and 4 is arranged such that two pressure sensing material 100 unit modules face up and down, and the pressure sensing material 100 unit module includes substrates 110 and 150. ); conductive layers 111 and 151 formed on the substrates 110 and 150 and serving as electrodes; and contact layers 130 and 170 that are formed on the conductive layers 111 and 151 and serve as sensing units, wherein the conductive layers 111 and 151 are a plurality of parallel layers on the substrate 110 and 150, respectively. It is implemented in a band shape, and the conductive layers 111 and 151 are configured to cross vertically, and the contact layers 130 and 170 constituting the unit module of each pressure sensing material 100 are separated from each other to form one conductive layer 111 . , 151) is configured to be in contact with one contact layer (130, 170), whereby the independent flow of current in each conductive layer (111, 151) is ensured.

본 발명에서, 압력감지재(100) 단위 모듈이 상하 마주보도록 배치되는 것은 예를 들어 상부 압력감지재(100) 단위모듈은 기판(110, 150)-도전층(111, 151)-접촉층(130, 170)의 순서로 배열되고, 하부 압력감지재(100) 단위모듈은 접촉층(130, 170)-도전층(111, 151)-기판(110, 150)의 순서로 배열되어 접촉층(130, 170)끼리 인접하는 것을 말한다. 아울러, 상하 압력감지재(100) 단위모듈은 패턴이 서로 동일하거나 유사할 수도 있고, 서로 다를 수도 있으며, 다만 상하 도전층(111, 151)이 서로 교차하도록만 구성되면 된다.In the present invention, the unit module of the pressure sensing material 100 is arranged to face up and down, for example, the upper pressure sensing material 100 unit module is the substrate 110, 150-conductive layer 111, 151-contact layer ( 130, 170), and the lower pressure sensing material 100 unit module is arranged in the order of the contact layers 130 and 170-conductive layers 111, 151-substrates 110 and 150, so that the contact layer ( 130, 170) are adjacent to each other. In addition, the upper and lower pressure sensing material 100 unit modules may have the same or similar patterns or different patterns, but only if the upper and lower conductive layers 111 and 151 cross each other.

또한, 도 5와 도 6에 따른 본 발명의 압력감지재(100)는 두 개의 압력감지재(100) 단위모듈이 상하 마주보도록 배치되며, 상기 압력감지재(100) 단위모듈은, 기판(110, 150); 상기 기판(110, 150)상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층(111, 151); 및 상기 도전층(111, 151)상에 형성되어 감지부로 작용하는 접촉층(130, 170);을 포함하고, 상기 도전층(111, 151)은 각각 기판(110, 150)상에 나란한 복수의 띠형상으로 구현되고, 상기 도전층(111, 151)은 상하 교차하도록 구성되되, 각 압력감지재 단위모듈을 구성하는 접촉층은 각 압력감지재의 단위모듈을 구성하는 도전층의 교차지점을 포함하도록 형상화되거나, 상기 접촉층이 상기 교차지점에 포함되도록 형상화되며, 각 접촉층은 상기 교차지점을 기준으로 서로 독립적으로 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하며, 이로써 하는 도전층간 전류의 독립적 흐름이 보장되는 압력감지재In addition, in the pressure sensing material 100 of the present invention according to FIGS. 5 and 6 , two pressure sensing material 100 unit modules are arranged to face up and down, and the pressure sensing material 100 unit module is a substrate 110 . , 150); conductive layers 111 and 151 formed on the substrates 110 and 150 and serving as electrodes; and contact layers 130 and 170 that are formed on the conductive layers 111 and 151 and serve as sensing units, wherein the conductive layers 111 and 151 are a plurality of parallel layers on the substrate 110 and 150, respectively. It is implemented in a band shape, and the conductive layers 111 and 151 are configured to cross up and down, and the contact layer constituting each pressure sensing material unit module includes an intersection point of the conductive layers constituting the unit module of each pressure sensing material. or the contact layer is shaped to be included in the intersection point, and each contact layer is formed independently of each other based on the intersection point, whereby the pressure to ensure independent flow of current between conductive layers sensing material

여기서 접촉층(130, 170)은 압력이 가해질 때 다소간의 수축이 가능해지는 재질로서, 폴리머에 탄소가 분산되어 제조되는 탄소층을 예로 들 수 있다. 그러나, 접촉층(130, 170)이 탄소층으로 제한되는 것은 아니다. 여기서, 상층과 하층은 각각 기판(110, 150), 도전층(111, 151), 접촉층(130, 170)으로 구성될 수 있다. Here, the contact layers 130 and 170 are materials that can be contracted to some extent when pressure is applied, and may be, for example, a carbon layer produced by dispersing carbon in a polymer. However, the contact layers 130 and 170 are not limited to carbon layers. Here, the upper and lower layers may include substrates 110 and 150 , conductive layers 111 and 151 , and contact layers 130 and 170 , respectively.

도전층(111, 151)은 예를 들어 금속층으로 구성할 수 있으며, 접촉층(130, 170)은 상하 금속층간 절연의 성격이 강하나, 반드시 절연층인 것은 아니며, 예를 들어 탄소층인 경우 도전성도 포함한다. 접촉층(130, 170)은 압력이 가해질 때의 저항 또는 캐패시턴스의 변화가 감지되도록 하는 역할의 비중이 크다. The conductive layers 111 and 151 may be formed of, for example, a metal layer, and the contact layers 130 and 170 have strong insulating properties between upper and lower metal layers, but are not necessarily insulating layers. also includes The contact layers 130 and 170 play a large role in detecting a change in resistance or capacitance when pressure is applied.

도 5에는 압력 감지 영역을 나타내었으며, 압력 감지 영역은 접촉층(130, 170)상 위치하는 교차하여 마주보는 도전층(111, 151)들 중 교차 영역에 해당되며, 이를 검은색으로 표시하였다. 이와 같은 압력감지재(100)는 각각 폭이 동일한 띠 형태의 상하 도전층(111, 151)이 교차하여 구성되며, 교차된 면적에서 압력이 작용하거나 압력의 변화가 일어나면 이를 감지하여 압력을 측정할 수 있다. 도전층(111, 151)은 전극으로 사용되어 접촉층(130, 170)과 도전층(111, 151)의 접촉에 의하여 발생되는 압력을 감지하되, 압력의 감지는 전극간(도전층(111, 151) 간)의 이격거리의 변동에 따른 저항 및 커패시턴스의 변화를 측정함으로써 가능해진다. 이는 압력 발생시 접촉층(130, 170)이 탄성에 의하여 변형됨으로써 가능해진다.5 shows a pressure sensing region, which corresponds to an intersecting region among the intersecting conductive layers 111 and 151 positioned on the contact layers 130 and 170 and is displayed in black. Such a pressure sensing material 100 is constituted by intersecting upper and lower conductive layers 111 and 151 in the form of a band having the same width, and when a pressure is applied or a change in pressure occurs in the crossed area, the pressure can be measured by sensing it. can The conductive layers 111 and 151 are used as electrodes to sense the pressure generated by the contact between the contact layers 130 and 170 and the conductive layers 111 and 151, but the sensing of the pressure is performed between electrodes (conductive layer 111, 151). 151)) by measuring the change in resistance and capacitance according to the change in the separation distance. This is made possible because the contact layers 130 and 170 are deformed by elasticity when pressure is generated.

도 6에는 도 5의 압력 감지 영역이 면적상으로 보다 더 확장된 형태를 나타내었다. 즉, 본 발명은 기존의 압력감지재(100)에 비하여 전체 입력단과 출력단의 개수는 동일한데, 작용점이 많아지게 되며, 하나의 지점에서 측정되는 영역이 넓어지고 그 부분에서 감지되는 여러 압력값을 평균값으로 출력할 수 있다. FIG. 6 shows a form in which the pressure sensing region of FIG. 5 is further expanded in terms of area. That is, in the present invention, compared to the conventional pressure sensing material 100, the total number of input terminals and output terminals is the same, but the working points are increased, the area measured at one point is widened, and various pressure values sensed in that part are increased. It can be output as an average value.

교차지점(113, 153)의 크기 또는 교차지점(113, 153)의 총 면적이 작은 경우에는 압력을 감지할 수 있는 영역이 작아지며, 이 때에는 정밀하게 압력을 측정하기 어렵다. 교차지점(113, 153)의 총 면적을 늘리기 위하여 보다 얇은 폭을 갖는 더 많은 수의 도전층(111, 151)을 설치할 수 있는데, 이 경우에는 각 도전층(111, 151)마다 필요한 결선이 더 많아지므로 회로구성이 복잡해지는 문제점이 존재한다. When the size of the intersection points 113 and 153 or the total area of the intersection points 113 and 153 is small, a pressure sensing area becomes small, and in this case, it is difficult to precisely measure the pressure. In order to increase the total area of the intersection points 113 and 153, a larger number of conductive layers 111 and 151 having a thinner width may be installed. There is a problem in that the circuit configuration becomes complicated as the number of circuits increases.

따라서, 본 발명에서는 이를 개선하기 위하여 교차지점(113, 153)의 면적은 넓히되, 면적에 비례하는 도전층(111, 151)의 개수는 지나치게 많아지지 않도록 적절하게 조절되거나, 그 개수가 증가하지 않도록 하였다. 교차지점(113, 153)이 도면부호 115, 155와 같이 확장된 영역을 갖도록 함으로써, 감지되는 압력 감지 영역이 커지며, 이로써 압력감지의 사각지대를 크게 해소하였다. Therefore, in the present invention, in order to improve this, the area of the intersection points 113 and 153 is widened, but the number of conductive layers 111 and 151 proportional to the area is appropriately adjusted not to increase too much, or the number is not increased. made not to By making the intersection points 113 and 153 have expanded areas as indicated by reference numerals 115 and 155, the sensed pressure sensing area is increased, thereby greatly eliminating the blind spot for pressure sensing.

한편, 압력 감지 영역(도전층(111, 151)이 교차하여 면적이 확장된 영역(115, 155))이 넓어지는 경우, 압력 발생 지점으로부터 일정 범위에서 발생하는 지점이 첨예하지 않고, 넓은 경우에는 명확한 압력발생 지점이 감지되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 압력 감지 영역에 슬롯(117, 157)을 마련하고, 해당 슬롯(117, 157) 이외의 영역에서만 압력이 감지되도록 하였다. 즉, 슬롯(117, 157)이 구성되면 압력감지영역을 첨예화 할 수 있다. 이 경우 교차지점(113, 153)의 총 면적을 늘리기 위하여 보다 얇은 폭을 갖는 더 많은 수의 도전층(111, 151)을 설치하는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있음과 동시에 도전층(111, 151)의 인입부와 인출부의 개수는 그대로 유지할 수 있으므로, 회로구성이 복잡해지는 것을 피할 수 있다. On the other hand, when the pressure sensing region (regions 115 and 155 in which the area is expanded by crossing the conductive layers 111 and 151) is widened, the point generated in a certain range from the pressure generating point is not sharp and wide. A clear pressure point may not be detected. Therefore, in the present invention, the slots 117 and 157 are provided in the pressure sensing area, and pressure is sensed only in the area other than the corresponding slots 117 and 157. That is, when the slots 117 and 157 are configured, the pressure sensing area can be sharpened. In this case, in order to increase the total area of the intersection points 113 and 153, the same effect as in the case of installing a larger number of conductive layers 111 and 151 having a thinner width can be obtained, and at the same time, the conductive layers 111, 151 151) can be maintained as it is, so that the circuit configuration can be avoided.

도 7에서와 같이 상기 슬롯(117, 157)끼리 교차하는 작은 교차지점(113, 153)이 더 생성되며, 위 작은 교차지점(113, 153)을 통하여 압력을 세분화하여 감지할 수 있게 된다. 이로써, 종래의 압력감지재(100)에서 도전층(111, 151)을 세분화하여 교차지점(113, 153)을 증가시키는 것과 같은 효과를 가진다. As shown in FIG. 7 , small intersection points 113 and 153 intersecting the slots 117 and 157 are further generated, and pressure can be subdivided and sensed through the small intersection points 113 and 153 . Accordingly, it has the same effect as increasing the intersection points 113 and 153 by subdividing the conductive layers 111 and 151 in the conventional pressure sensing material 100 .

상부 도전층(111, 151)과 하부 도전층(111, 151)의 압력 감지 영역은 동일한 형상을 이루는 것이 바람직하며, 슬롯(117, 157)의 형상 및 개수도 상하 도전층(111, 151)에 동일하게 구성할 수도 있다. 슬롯(117, 157)의 생성 방향은 서로 교차하도록 구성될 수 있으며, 또한, 서로 나란하게 구성될 수도 있다. It is preferable that the pressure sensing regions of the upper conductive layers 111 and 151 and the lower conductive layers 111 and 151 have the same shape, and the shape and number of the slots 117 and 157 are also in the upper and lower conductive layers 111 and 151. It can also be configured in the same way. The generating directions of the slots 117 and 157 may be configured to cross each other, or may be configured to be parallel to each other.

슬롯(117, 157)이 생성되는 경우, 상부 또는 하부 도전층(111, 151)의 단일의 인입부와 하부 또는 상부 도전층(111, 151)의 단일의 인출부 사이에 슬롯(117, 157)으로 구분되는 복수의 채널이 전류의 통로가 된다(도 10 참조). 이로써, 압력의 감지는 전극간(도전층(111, 151)간)의 이격거리의 변동에 따른 저항 및 커패시턴스의 변화를 측정함으로써 가능해진다. 접촉층(130, 170)은 도전층간 이격거리의 변동이 가능하도록 다소간의 탄성을 갖는 재질로 구성된다. When slots 117 and 157 are created, slots 117 and 157 are placed between a single lead-in portion of the upper or lower conductive layer 111 , 151 and a single lead-out portion of the lower or upper conductive layer 111 , 151 . A plurality of channels divided by . Accordingly, the pressure can be sensed by measuring the change in resistance and capacitance according to the change in the separation distance between the electrodes (between the conductive layers 111 and 151). The contact layers 130 and 170 are made of a material having some elasticity so that the distance between the conductive layers can be varied.

만일 교차하는 압력감지영역에 복수의 압력이 작용하는 경우, 압력은 동시에 감지되며, 감지되는 압력값은 평균값으로서 단일의 값으로 산출될 수 있다. If a plurality of pressures are applied to the intersecting pressure sensing regions, the pressures are simultaneously sensed, and the sensed pressure values may be calculated as a single value as an average value.

한편, 압력감지영역은 서로 이격되며, 이격시의 간격은 실험적으로 정해질 수 있다. 만일 압력감지영역의 경계가 서로 지나치게 가까운 경우, 압력 발생 지점이 두개의 압력감지영역에 걸칠 수 있으며, 이 경우에는 압력측정에 혼동이 발생될 수 있으므로, 어느 정도 간격이 형성되는 것이 좋다. Meanwhile, the pressure sensing regions are spaced apart from each other, and an interval at the time of the separation may be experimentally determined. If the boundaries of the pressure sensing regions are too close to each other, the pressure generating point may span the two pressure sensing regions.

도 8과 9에서 도시된 바와 같이, 압력 감지 영역과 슬롯(117, 157)의 형상은 다양하게 구현될 수 있다. As shown in FIGS. 8 and 9 , the shapes of the pressure sensing region and the slots 117 and 157 may be variously implemented.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto. is within the scope of the right.

100 : 압력감지재 110, 150 : 기판
111, 151 : 도전층 113, 119, 153 : 교차지점
115, 155 : 확장 영역 117, 157 : 슬롯
130, 170 : 접촉층100: pressure sensing material 110, 150: substrate
111, 151: conductive layer 113, 119, 153: intersection point
115, 155: extended area 117, 157: slot
130, 170: contact layer

Claims (3)

두 개의 압력감지재 단위모듈이 상하 마주보도록 배치되며,
상기 압력감지재 단위모듈은,
기판;
상기 기판상에 형성되어 전극으로 작용하는 도전층; 및
상기 도전층상에 형성되어 감지부로 작용하는 접촉층;
을 포함하고,
상기 도전층은 각각 기판상에 나란한 복수의 띠형상으로 구현되고, 상기 도전층은 상하 교차하도록 구성되되,
각 압력감지재 단위모듈을 구성하는 접촉층은 각 압력감지재의 단위모듈을 구성하는 도전층의 교차지점을 포함하도록 형상화되거나, 상기 접촉층이 상기 교차지점에 포함되도록 형상화되며, 각 접촉층은 상기 교차지점을 기준으로 서로 독립적으로 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 도전층간 전류의 독립적 흐름이 보장되는 압력감지재.Two pressure sensing material unit modules are arranged to face up and down,
The pressure sensing material unit module,
Board;
a conductive layer formed on the substrate and serving as an electrode; and
a contact layer formed on the conductive layer and serving as a sensing unit;
including,
Each of the conductive layers is implemented in the form of a plurality of strips parallel to each other on the substrate, and the conductive layers are configured to cross up and down,
The contact layer constituting each pressure sensing material unit module is shaped to include an intersection point of the conductive layers constituting the unit module of each pressure sensing material, or the contact layer is shaped to be included in the intersection point, and each contact layer is A pressure sensing material that guarantees an independent flow of current between conductive layers, characterized in that they are formed independently of each other based on the crossing point. 제1항에 있어서,
상기 도전층이 교차하는 영역의 두 도전층 중 적어도 어느 하나의 폭의 크기가 조절됨으로써 상기 영역의 면적이 확장되되, 확장된 영역 중 어느 하나는 인접한 영역과 중첩되지 않으며, 상기 면적이 확장된 도전층의 교차영역은 내부에 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯은 상하 교차하여 배열되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 도전층간 전류의 독립적 흐름이 보장되는 압력감지재.The method of claim 1,
By adjusting the size of the width of at least one of the two conductive layers in the region where the conductive layers intersect, the area of the region is expanded, any one of the expanded regions does not overlap with an adjacent region, and the conductive layer in which the area is expanded A pressure sensing material guaranteeing an independent flow of current between conductive layers, characterized in that a slot is formed inside the intersecting region of the layers, and the slots are arranged to cross up and down. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상부 또는 하부 압력감지재 단위모듈의 접촉층의 크기 또는 면적은 상기 하부 또는 상부 압력감지재 단위모듈의 접촉층의 크기 또는 면적보다 커서 하나의 접촉층이 다른 하나의 접촉층 내에 포함되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 도전층간 전류의 독립적 흐름이 보장되는 압력감지재.3. The method of claim 1 or 2,
The size or area of the contact layer of the upper or lower pressure sensing material unit module is larger than the size or area of the contact layer of the lower or upper pressure sensing material unit module, so that one contact layer is included in the other contact layer. A pressure sensing material that ensures independent flow of current between conductive layers, characterized in that.
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