WO2017023016A1 - 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치 - Google Patents

정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2017023016A1
WO2017023016A1 PCT/KR2016/008298 KR2016008298W WO2017023016A1 WO 2017023016 A1 WO2017023016 A1 WO 2017023016A1 KR 2016008298 W KR2016008298 W KR 2016008298W WO 2017023016 A1 WO2017023016 A1 WO 2017023016A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
electrode unit
capacitance
dielectric layer
capacitive sensor
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/008298
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김정한
조원근
김비이
박현규
조인희
홍승권
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to US15/749,874 priority Critical patent/US10641787B2/en
Publication of WO2017023016A1 publication Critical patent/WO2017023016A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G01D5/241—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • G01D5/2417—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying separation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/10—Arrangements for measuring electric power or power factor by using square-law characteristics of circuit elements, e.g. diodes, to measure power absorbed by loads of known impedance
    • G01R21/12—Arrangements for measuring electric power or power factor by using square-law characteristics of circuit elements, e.g. diodes, to measure power absorbed by loads of known impedance in circuits having distributed constants
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/14—Measuring resistance by measuring current or voltage obtained from a reference source
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2648—Characterising semiconductor materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2832—Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
    • G01R31/2836—Fault-finding or characterising
    • G01R31/2837—Characterising or performance testing, e.g. of frequency response

Definitions

  • the present invention relates to a capacitive sensor and a direction detecting device including the same, and more particularly, to a sheet or mat type direction detecting device.
  • the function of detecting a direction has been limited to performing additional functions by being applied to devices such as an image display device, an automobile, and an electronic device.
  • a device for detecting a direction is required in various application fields as well as a home safety device. For example, by installing a direction detection device at the entrance of the building to detect whether there is a person in the building it can automatically cut off electricity, gas, etc. of the building.
  • An object of the present invention is to provide a capacitive sensor having an improved direction detection performance by accurately detecting a change in capacitance and a direction detecting device including the same.
  • a capacitive sensor includes a structure including at least two through holes penetrating the upper and lower surfaces; And at least two electrode units, each disposed in the through hole, wherein the electrode unit comprises: a dielectric layer; A first electrode layer disposed on an upper surface of the dielectric layer and exposed from an upper surface of the structure; And a second electrode layer disposed on the bottom surface of the dielectric layer and exposed from the bottom surface of the structure.
  • the time at which the capacitance of the dielectric layer of the first electrode unit is changed and the time at which the capacitance of the dielectric layer of the second electrode unit is changed may be different.
  • any one of the upper and lower surfaces of the electrode unit may have at least one of rod, zigzag, and wave shapes.
  • the electrode unit may be completely in contact with the side surface of the through hole.
  • the through hole may have the same width.
  • the width of the through hole may be different.
  • the direction detection apparatus includes a structure including at least two through holes penetrating the upper surface and the lower surface; A capacitive sensor comprising at least two electrode units respectively disposed in the through holes; And a direction detecting unit connected to the capacitive sensor to sense a moving direction, wherein the electrode unit comprises: a dielectric layer; A first electrode layer disposed on an upper surface of the dielectric layer and exposed from an upper surface of the structure; And a second electrode layer disposed on the bottom surface of the dielectric layer and exposed from the bottom surface of the structure.
  • the direction detecting unit may determine that an object has moved in the direction of the electrode unit in which the change in capacitance is late among the at least two electrode units.
  • the time at which the capacitance of the dielectric layer of the first electrode unit is changed and the time at which the capacitance of the dielectric layer of the second electrode unit is changed may be different.
  • the first electrode unit is disposed at the first electrode unit. It can be determined that the object has moved in the direction of the two-electrode unit.
  • the upper surface of the electrode unit may be selected from rod, zigzag, and wave shapes.
  • the electrode unit may be completely in contact with the side surface of the through hole.
  • the through hole may have the same width.
  • the width of the through hole may be different.
  • the capacitive sensor and the direction detecting device including the same according to the embodiment of the present invention have the following effects.
  • miss-alignment of the dielectric layer, the first electrode layer, and the second electrode layer of the electrode unit can be prevented.
  • the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 1A is a perspective view of a capacitive sensor of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of II ′ of FIG. 1A.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view of II-II 'of FIG. 1A.
  • FIGS. 2A to 2C are perspective views illustrating a capacitive sensor according to another embodiment of the present invention.
  • 3A to 3D are perspective views illustrating a method of manufacturing the capacitive sensor.
  • FIGS. 4A to 4E are perspective views showing another method of manufacturing the capacitive sensor.
  • 5A and 5B are cross-sectional views taken along line III-III 'of FIG. 4C.
  • FIG. 6 is a block diagram of a direction detecting device of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing a moving direction.
  • 8A to 8C are cross-sectional views illustrating capacitance changes in the direction of FIG. 7.
  • 9A and 9B are views illustrating an example of an entrance and exit detection device including the direction detection device of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
  • FIG. 1A is a perspective view of a capacitive sensor of the present invention.
  • 1B is a cross-sectional view of II ′ of FIG. 1A
  • FIG. 1C is a cross-sectional view of II-II ′ of FIG. 1A.
  • the capacitive sensor 110 of the present invention has a structure in which a plurality of electrode units 20 are inserted into through holes of the structure 10.
  • the structure 10 includes at least two through holes penetrating the upper and lower surfaces.
  • the electrode units 20 are inserted into the through holes, respectively.
  • the electrode unit 20 includes the dielectric layers 21a, 22a and 23a made of the first dielectric material, the first electrode layers 21b, 22b and 23b disposed on the top surfaces of the dielectric layers 21a, 22a and 23a, and the dielectric layers 21a and And second electrode layers 21c, 22c, and 23c disposed on the lower surfaces of 22a and 23a.
  • the first electrode layer 21b, 22b, 23b and the second electrode layer 21c, 22c, 23c are disposed in the through holes, respectively, and the first electrode layer 21b, 22b, 23b is the upper surface of the structure 10.
  • second electrode layers 21c, 22c, and 23c are exposed on the bottom surface of structure 10.
  • the capacitive sensor 110 When the capacitive sensor 110 is applied with pressure from the outside, the dielectric layers 21a, 22b, 23b and the second electrode layers 21c, 22c, and 23c in the region where the pressure is applied are applied. A change in the capacitance of 22a, 23a occurs.
  • the external pressure may be, for example, a human foot. That is, when a person walks on the capacitive sensor 110, a change in capacitance of the dielectric layers 21a, 22a, and 23a occurs due to pressure.
  • the dielectric layers 21a, 22a, and 23a and the structure 10 are formed of an elastic material.
  • the structure 10 may include a first dielectric material, or may include a second dielectric material different from the first dielectric material.
  • the first, second and third electrode units 21, 22, and 23 all have the same width, but the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23 each other. It may have a different width.
  • the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23 are in the form of rods, the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23 may have various shapes. Can be.
  • FIGS. 2A to 2C are perspective views illustrating a capacitive sensor according to another embodiment of the present invention.
  • all of the first, second and third electrode units 21, 22, and 23 may have different widths.
  • the front part or the heel of the foot pressurizes at least two of the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23 even when a person steps on the edge of the capacitive sensor.
  • the width of the first and third electrode units 21 and 23 at the edge of the capacitive sensor may be narrower than the width of the second electrode unit 22 in the center.
  • the first, second and third electrode units 21, 22, and 23 may have a zigzag shape, or as shown in FIG. 2C, the first, second and third electrode units 21, 22. , 23) may be wavy.
  • the shapes of the first, second and third electrode units 21, 22, and 23 as described above are not limited thereto.
  • 3A to 3D are perspective views illustrating a method of manufacturing the capacitive sensor.
  • the second electrode material 20c, the first dielectric material 20a, and the first electrode material 20b are sequentially stacked to form an electrode structure.
  • the first and second electrode materials 20c and 20b may be the same material or different materials, and may be made of a material having conductivity for changing the capacitance of the first dielectric material 20a.
  • the first and second electrode materials 20c and 20b may be metal materials such as Ag, Ni, Al, Mg, or oxides such as IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, or the like. It is not limited to this.
  • the first dielectric material 20a may be a material having elastic restoring force, since the first dielectric material 20a needs to be restored again after the pressure is applied. In particular, when the first dielectric material 20a is not restored to the initial thickness within 3 seconds after the thickness is reduced by 50% or more, it is not easy to measure the capacitance change value.
  • the thickness of the first dielectric material 20a may be 0.5 mm or more and 30 mm or less.
  • the electrode structure is separated into at least two electrode units.
  • the figure shows the separation of the electrode structure into first, second and third electrode units 21, 22, 23.
  • Each electrode unit 21, 22, 23 has a structure in which the second electrode layers 21c, 22c, 23c, the dielectric layers 21a, 22a, 23a, and the first electrode layers 21b, 22b, 23b are sequentially stacked.
  • the structure 10 including the through holes 10a, 10b, and 10c penetrating the upper and lower surfaces is prepared.
  • the structure 10 may be formed of a first dielectric material, or may be formed of a second dielectric material different from the first dielectric material, and may be formed of a material having elasticity.
  • the first, second and third electrode units 21, 22 and 23 are inserted into the through holes 10a, 10b and 10c, respectively.
  • the number of through holes 10a, 10b, and 10c formed in the structure 10 and the number of electrode units 21, 22, and 23 are the same, and the width of the through holes 10a, 10b, and 10c and the electrode unit are the same.
  • the widths of (21, 22, 23) are the same.
  • the first electrode layers 21b, 22b, 23b and the second electrode layers 21c, 22c, and 23c of the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23 are respectively through holes 10a.
  • 10b, 10c, the first electrode layers 21b, 22b, 23b are exposed on the top surface of the structure 10, and the second electrode layers 21c, 22c, 23c on the bottom surface of the structure 10.
  • the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23 may be completely in contact with the side surfaces of the through holes 10a, 10b, and 10c, and may be fixed to the structure 10.
  • the capacitive sensor according to the embodiment of the present invention as described above is formed by inserting the electrode units 21, 22, 23 into the through holes 10a, 10b, 10c of the structure 10, respectively, and the manufacturing process is simple.
  • the capacitive sensor according to the embodiment of the present invention accurately detects a change in capacitance by preventing miss-alignment between the second electrode layers 21c, 22c, and 23c and the first electrode layers 21b, 22b, and 23b. can do.
  • the capacitive sensor as described above may be formed by other methods.
  • FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views taken along line III-III 'of FIG. 4C.
  • the electrode structure is formed by sequentially stacking the second electrode material 20c, the first dielectric material 20a, and the first electrode material 20b, and as shown in FIG. 4B, at least two electrode structures are formed.
  • the electrode units 21, 22, and 23 are separated.
  • the electrode units 21, 22, and 23 have a structure in which the second electrode layers 21c, 22c, and 23c, the dielectric layers 21a, 22a, and 23a, and the first electrode layers 21b, 22b, and 23b are sequentially stacked.
  • the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23 are positioned in the mold 40.
  • the mold 40 is for forming a structure, and as shown in FIG. 5A, the first, second and third electrode units 21, 22, 23) can be arranged.
  • the mold 40 may be in the form of a frame (Frame) having only a border with all the bottom surface is removed. In this case, the first, second and third electrode units 21, 22, 23 and the mold 40 lie on the same bottom surface.
  • the second dielectric material is filled in the groove 40a of the mold 40 to form the structure 10.
  • the second dielectric material may be the same material as the dielectric layers 21a, 22a, and 23a of the electrode units 21, 22, and 23, but is not limited thereto.
  • the structure 10 is formed to expose the top surfaces of the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23.
  • the second dielectric material is cured to form the structure 10.
  • the mold 40 may be removed to form a capacitive sensor including the structure 10 and the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23.
  • the method of manufacturing the capacitive sensor according to the exemplary embodiment of the present invention may form the structure 10 using the first, second, and third electrode units 21, 22, and 23, thereby simplifying the process.
  • FIG. 6 is a block diagram of a direction detecting device of the present invention.
  • 7 is a plan view illustrating a moving direction
  • FIGS. 8A to 8C are cross-sectional views illustrating capacitance changes in the direction of FIG. 7.
  • the direction detecting apparatus 100 of the present invention includes a capacitive sensor 110 and a direction detecting unit 120.
  • the capacitive sensor 110 is the capacitive sensor 110 described with reference to FIGS. 1 to 5. That is, the capacitive sensor 110 is inserted into the through holes 10a, 10b, and 10c of the structure 10, respectively, and is disposed on the top surfaces of the dielectric layers 21a, 22a and 23a and the dielectric layers 21a, 22a and 23a. Second electrode layers 21b, 22b, and 23b exposed from the upper surface of the structure 10 and lower surfaces of the dielectric layers 21a, 22a, and 23a and exposed from the lower surface of the structure 10. At least two electrode units 21, 22, 23 comprising 21c, 22c, 23c.
  • the direction detecting unit 120 is connected to the capacitive sensor 110 to detect a moving direction.
  • a person may move in the A direction and pass the capacitive sensor 110 to apply pressure to the capacitive sensor 110.
  • the sole of the person applies pressure to at least two different electrode units 21, 22, 23. That is, the capacitance of the capacitive sensor 110 varies in at least two regions.
  • the capacitance is selected from among the electrode units 22 and 23 except for the first electrode unit 21 and the first electrode unit 21 selected from the plurality of electrode units 21, 22, and 23. In units 22 and 23.
  • pressure is applied to two different electrode units 21, 22, and 23 among the electrode units 21, 22, and 23, and in the drawing, pressurization of the three electrode units 21, 22, and 23 is illustrated. It was. Since the pressure is applied to the first electrode unit 21, the second electrode unit 22, and the third electrode unit 23 in order, the first electrode unit 21, the second electrode unit 22, and the third electrode unit. 23 has a time difference and the capacitance changes.
  • the capacitance C1 of the dielectric layer 21a changes between the first electrode layer 21b and the second electrode layer 21c of the first electrode unit 21 at the first time T1.
  • the capacitance of the dielectric layer 23a between the first electrode layer 23b and the second electrode layer 23c of the third electrode unit 23 at the third time T3, T3> T2. C3) changes.
  • the direction detecting unit 120 connected to the capacitive sensor 110 receives the information of the region where the capacitance changes, and thus, the first capacitance in the region where the capacitance changes, that is, in the first electrode unit 21, lastly. It can be determined that a person has moved in the direction of the third electrode unit 23 which is the region where the capacitance is changed.
  • 9A and 9B are views illustrating an example of an entrance and exit detection device including the direction detection device of the present invention.
  • the capacitive sensor 110 when the direction detecting device 100 including the capacitive sensor 110 is disposed on the porch in a mat or sheet structure, when a person leaves and applies pressure to the direction detecting device, the capacitive sensor 110 may be used.
  • the capacitances of at least two electrode units of the electrode units of VIII vary.
  • the direction detecting unit 120 may determine a moving direction of the person, that is, whether or not to leave, to cut off electricity and gas in the building.
  • the direction detecting unit 120 may determine a moving direction of the person, that is, whether or not to enter the room, and allow electricity and gas in the building.
  • the capacitive sensor 110 can distinguish between an adult and a child according to the applied pressure, and accordingly, the control signal may also vary.
  • the control signal may further include a viewing age restriction of the TV.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

본 발명의 실시 예의 방향 감지 장치는 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체; 및 상기 관통 홀에 각각 삽입되며, 유전층, 상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 노출된 제 1 전극층 및 상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 노출된 제 2 전극층을 포함하는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함한다.

Description

정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치
본 발명은 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시트 또는 매트형 방향 검출 장치에 관한 것이다.
일반적으로 방향을 검출하는 기능은 영상 표시 장치, 자동차, 전자 기기 등과 같은 장치에 적용되어 부가적인 기능을 수행하는데 국한되어 있었다.
그런데, 최근 가정용 안전 장치뿐만 아니라 다양한 응용 분야에서 방향을 검출하기 위한 장치가 요구되고 있다. 예를 들어, 건물의 입구에 방향 검출 장치를 설치하여 건물 내에 사람이 있는지 없는지 감지함으로써 건물의 전기, 가스 등을 자동으로 차단할 수 있다.
그러나, 방향 검출을 위해 새로운 기술을 개발하는 데는 한계가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정전 용량 변화를 정확하게 감지하여 방향 감지 성능이 향상된 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 정전 용량 센서는 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체; 및 상기 관통 홀에 각각 배치되는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함하고, 상기 전극 유닛은, 유전층; 상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 노출되는 제1 전극층; 및 상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 노출되는 제2 전극층을 포함한다.
상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간과, 제 2 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간이 상이할 수 있다.
상기 전극 유닛의 상부면 및 하부면 중 어느 하나는 막대 형태, 지그재그 형태 및 물결 형태 중 적어도 하나의 형태일 수 있다.
상기 전극 유닛은 상기 관통 홀의 측면과 완전히 접할 수 있다.
상기 관통 홀의 폭은 동일할 수 있다.
상기 관통 홀의 폭은 상이할 수 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 방향 검출 장치는 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체; 상기 관통 홀에 각각 배치되는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함하는 정전 용량 센서; 및 상기 정전 용량 센서와 연결되어 이동 방향을 감지하는 방향 감지부를 포함하고, 상기 전극 유닛은, 유전층; 상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 노출되는 제1 전극층; 및 상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 노출되는 제2 전극층을 포함한다.
상기 방향 감지부는 상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 정전 용량의 변화가 늦게 일어나는 전극 유닛 방향으로 물체가 이동했다고 판단할 수 있다.
상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간과, 제 2 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간이 상이할 수 있다.
상기 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 제 1 시간(T1)에 변하고, 상기 제 2 전극 유닛의 정전 용량이 제 2 시간(T2, T2>T1)인 경우, 상기 제 1 전극 유닛에서 상기 제 2 전극 유닛 방향으로 물체가 이동했다고 판단할 수 있다.
상기 전극 유닛의 상부면은 막대 형태, 지그재그 형태, 물결 형태 중 선택된 형태일 수 있다.
상기 전극 유닛은 상기 관통 홀의 측면과 완전히 접할 수 있다.
상기 관통 홀의 폭은 동일할 수 있다.
상기 관통 홀의 폭은 상이할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치 는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 전극 유닛의 유전층, 제 1 전극층 및 제 2 전극층의 미스 얼라인(miss-align)을 방지할 수 있다.
둘째, 제조 공정이 간소해져 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 정전 용량 센서의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시 예의 정전 용량 센서를 나타낸 사시도이다.
도 3a 내지 도 3d는 정전 용량 센서의 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 4a 내지 도 4e는 정전 용량 센서의 다른 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4c의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 방향 검출 장치의 블록도이다.
도 7은 이동 방향을 나타내는 평면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 방향에 따른 정전 용량 변화를 나타낸 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 방향 감지 장치를 포함하는 입, 퇴실 감지 장치의 예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예의 정전 용량 센서를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 본 발명의 정전 용량 센서의 사시도이다. 그리고, 도 1b는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이며, 도 1c는 도 1a의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 1a 내지 도 1c와 같이, 본 발명의 정전 용량 센서(110)는 복수 개의 전극 유닛(20)이 구조체(10)의 관통 홀에 삽입된 구조이다. 구조체(10)는 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함한다. 그리고, 전극 유닛(20)이 관통 홀에 각각 삽입된다. 전극 유닛(20)은 적어도 두 개이며, 도면에서는 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 도시하였다.
전극 유닛(20)은 제 1 유전 물질로 이루어진 유전층(21a, 22a, 23a), 유전층(21a, 22a, 23a)의 상부면에 배치된 제 1 전극층(21b, 22b, 23b) 및 유전층(21a, 22a, 23a)의 하부면에 배치된 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)을 포함하며 이루어진다. 이 때, 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)과 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)은 각각 관통 홀에 배치되어, 제1 전극층(21b, 22b, 23b)은 구조체(10)의 상부면에서 노출되고, 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)은 구조체(10)의 하부면에서 노출된다.
상기와 같은 정전 용량 센서(110)는 외부로부터 압력이 가해지면, 압력이 가해지는 영역에서 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)과 제 2 전극층(21c, 22c, 23c) 사이의 유전층(21a, 22a, 23a)의 정전 용량의 변화가 발생한다. 이 때, 외부의 압력은 예를 들어, 사람의 발일 수 있다. 즉, 사람이 정전 용량 센서(110)를 밟고 지나가는 경우, 압력에 의해 유전층(21a, 22a, 23a)의 정전 용량의 변화가 발생한다.
정전 용량 센서(110)는 압력이 가해진 후 다시 복원 되야 하므로, 유전층(21a, 22a, 23a)과 구조체(10)는 탄성을 갖는 물질로 형성된다. 특히, 구조체(10)는 제 1 유전 물질을 포함하거나, , 제 1 유전 물질과 상이한 제 2 유전 물질을 포함할 수 있다.
한편, 도면에서는 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)이 모두 동일한 폭을 갖는 것을 도시하였으나, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 서로 다른 폭을 가질 수도 있다. 또한, 도면에서는 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)이 막대 형태인 것을 도시하였으나, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 다양한 형태일 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시 예의 정전 용량 센서를 나타낸 사시도이다.
도 2a와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)이 모두 다른 폭을 가질 수 있다. 이 때, 도시하지는 않았으나, 사람이 정전 용량 센서의 가장자리만 밟았을 경우에도 발 앞부분 또는 뒤꿈치가 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23) 중 적어도 두 개의 전극 유닛에 압력을 가할 수 있도록 정전 용량 센서의 가장자리의 제 1, 제 3 전극 유닛(21, 23)의 폭이 중앙의 제 2 전극 유닛(22)의 폭보다 좁을 수 있다.
또한, 도 2b와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 지그재그 형태로 이루어지거나, 도 2c와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 물결 형태일 수 있다. 상기와 같은 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)의 형태는 이에 한정하지 않는다.
이하, 본 발명 실시 예의 정전 용량 센서를 제조하는 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 도 3d는 정전 용량 센서의 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 3a와 같이, 제 2 전극 물질(20c), 제 1 유전 물질(20a) 및 제 1 전극 물질(20b)을 차례로 적층하여 전극 구조물을 형성한다. 이 때, 제 1, 제 2 전극 물질(20c, 20b)은 동일한 물질이거나 상이한 물질일 수 있으며, 제 1 유전 물질(20a)의 정전 용량 변화를 위해 전도성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1, 제 2 전극 물질(20c, 20b)은 Ag, Ni, Al, Mg 등과 같은 금속 물질이거나, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등과 같은 산화물일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
제 1, 제 2 전극 물질(20c, 20b)에 외부 압력이 가해지면, 압력이 가해진 제 1, 제 2 전극 물질(20c, 20b) 사이의 제 1 유전 물질(20a)의 두께가 변한다. 그리고, 이로 인해, 제 1 유전 물질(20a)의 정전 용량이 변한다. 그리고, 제 1 유전 물질(20a)은 압력이 가해진 후 다시 복원 되야 하므로, 탄성 복원력을 갖는 물질일 수 있다. 특히, 제 1 유전 물질(20a)은 압력에 의해 두께가 50% 이상 감소된 후 3초 이내 초기 두께로 복원되지 않을 경우 정전 용량 변화 값 측정이 용이하지 않다.
즉, 제 1 유전 물질(20a)의 두께가 너무 얇거나 두꺼운 경우에는 정전 용량 값을 측정하기 어렵거나 제 1 유전 물질(20a)이 압력에 의해 변형되어 복원되지 않을 수 있다. 따라서, 제 1 유전 물질(20a)의 두께는 0.5㎜ 이상이며 30㎜ 이하일 수 있다.
그리고, 도 3b와 같이, 전극 구조물을 적어도 두 개의 전극 유닛으로 분리한다. 도면에서는 전극 구조물을 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)으로 분리한 것을 도시한다. 각 전극 유닛(21, 22, 23)은 제 2 전극층(21c, 22c, 23c), 유전층(21a, 22a, 23a) 및 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)이 차례로 적층된 구조이다.
이어, 도 3c와 같이, 상부면과 하부면을 관통하는 관통 홀(10a, 10b, 10c)을 포함하는 구조체(10)를 준비한다. 관통 홀은 적어도 2개 이상이다. 그리고 구조체(10)는 제 1 유전 물질로 형성되거나, 제 1 유전 물질과 상이한 제 2 유전 물질로 형성될 수 있으며, 탄성을 갖는 물질로 형성된다. 그리고, 관통 홀(10a, 10b, 10c)에 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 각각 삽입한다. 이 때, 구조체(10)에 형성된 관통 홀(10a, 10b, 10c)의 개수와 전극 유닛(21, 22, 23)의 개수가 동일하며, 관통 홀(10a, 10b, 10c)의 폭과 전극 유닛(21, 22, 23)의 폭이 동일하다.
도 3d와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)의 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)과 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)은 각각 관통 홀(10a, 10b, 10c)에 배치되어, 제1 전극층(21b, 22b, 23b)은 구조체(10)의 상부면에서 노출되고, 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)은 구조체(10)의 하부면에서 노출된다. 또한, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 관통 홀(10a, 10b, 10c)의 측면과 완전히 접하여, 구조체(10)에 고정될 수 있다.
상기와 같은 본 발명 실시 예의 정전 용량 센서는 전극 유닛(21, 22, 23)을 구조체(10)의 관통 홀(10a, 10b, 10c)에 각각 삽입하여 형성하는 것으로, 제조 공정이 단순하다. 또한, 본 발명 실시 예의 정전 용량 센서는 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)과 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)의 미스 얼라인(miss-align)을 방지하여 정전 용량의 변화를 정확하게 감지할 수 있다.
또한, 상기와 같은 정전 용량 센서를 다른 방법으로 형성할 수도 있다.
도 4a 내지 도 4e는 정전 용량 센서의 다른 제조 방법을 나타낸 사시도이며, 도 5a 및 도 5b는 도 4c의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 4a와 같이, 제 2 전극 물질(20c), 제 1 유전 물질(20a) 및 제 1 전극 물질(20b)을 차례로 적층하여 전극 구조물을 형성하고, 도 4b와 같이, 전극 구조물을 적어도 두 개 이상의 전극 유닛(21, 22, 23)으로 분리한다. 전극 유닛(21, 22, 23)은 제 2 전극층(21c, 22c, 23c), 유전층(21a, 22a, 23a) 및 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)이 차례로 적층된 구조이다.
이어, 도 4c와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 몰드(40) 내에 위치시킨다. 이 때, 몰드(40)는 구조체를 형성하기 위한 것으로, 도 5a와 같이, 몰드(40)의 내부에 형성된 홈(40a)의 바닥에 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)이 배치될 수 있다. 또한, 도 5b와 같이, 몰드(40)는 바닥면이 모두 제거되어 테두리만을 갖는 프레임(Frame) 형태일 수 있다. 이 경우, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)과 몰드(40)가 같은 바닥면에 놓인다.
그리고, 도 4d와 같이, 몰드(40)의 홈(40a) 내에 제 2 유전 물질을 채워 구조체(10)를 형성한다. 이 때, 제 2 유전 물질은 전극 유닛(21, 22, 23)의 유전층(21a, 22a, 23a)과 동일한 물질일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 그리고, 구조체(10)는 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)의 상부면을 노출시키도록 형성된다.
이어, 도 4e와 같이, 제 2 유전 물질을 경화시켜 구조체(10)를 형성한다. 그리고, 몰드(40)를 제거하여 구조체(10)와 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 포함하는 정전 용량 센서를 형성할 수 있다.
상기와 같은 본 발명 실시 예의 정전 용량 센서의 제조 방법은 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 이용하여 구조체(10)를 형성할 수 있으므로, 공정이 더욱 단순화된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예의 정전 용량 센서를 포함하는 방향 검출 장치 방향 및 이의 방향 검출 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 방향 검출 장치의 블록도이다. 그리고, 도 7은 이동 방향을 나타내는 평면도이며, 도 8a 내지 도 8c는 도 7의 방향에 따른 정전 용량 변화를 나타낸 단면도이다.
도 6과 같이, 본 발명의 방향 검출 장치(100)는 정전 용량 센서(110)와 방향 감지부(120)를 포함한다. 이 때, 정전 용량 센서(110)는 도 1 내지 도 5에서 설명한 정전 용량 센서(110)이다. 즉, 정전 용량 센서(110)는 구조체(10)의 관통 홀(10a, 10b, 10c)에 각각 삽입되며, 유전층(21a, 22a, 23a), 유전층(21a, 22a, 23a)의 상부면에 배치되어 구조체(10)의 상부면에서 노출된 제 1 전극층(21b, 22b, 23b) 및 유전층(21a, 22a, 23a)의 하부면에 배치되어 구조체(10)의 하부면에서 노출된 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)을 포함하는 적어도 두 개의 전극 유닛(21, 22, 23)을 포함한다. 그리고, 방향 감지부(120)는 정전 용량 센서(110)와 연결되어 이동 방향을 감지한다.
구체적으로, 도 7과 같이, 사람이 A 방향으로 이동하며 정전 용량 센서(110)를 지나가며 정전 용량 센서(110)에 압력을 가할 수 있다. 이 때, 사람의 발바닥은 적어도 두 개의 서로 다른 전극 유닛(21, 22, 23)에 압력을 가한다. 즉, 정전 용량 센서(110)의 정전 용량은 적어도 두 영역에서 변한다. 예를 들어, 정전 용량은 복수 개의 전극 유닛(21, 22, 23) 중 선택된 하나의 제 1 전극 유닛(21)과 제 1 전극 유닛(21)을 제외한 나머지 전극 유닛(22, 23) 중 선택된 전극 유닛(22, 23)에서 변한다.
구체적으로, 전극 유닛(21, 22, 23) 중 서로 다른 두 개의 전극 유닛(21, 22, 23)에 압력을 가하며, 도면에서는 세 개의 전극 유닛(21, 22, 23)을 차례로 가압하는 것을 도시하였다. 제 1 전극 유닛(21), 제 2 전극 유닛(22) 및 제 3 전극 유닛(23)에 차례로 압력이 가해지므로, 제 1 전극 유닛(21), 제 2 전극 유닛(22) 및 제 3 전극 유닛(23)은 시간차를 가지며 정전 용량이 변한다.
구체적으로, 도8a와 같이, 제 1 시간(T1)에 제 1 전극 유닛(21)의 제 1 전극층(21b)과 제 2 전극층(21c) 사이에서 유전층(21a)의 정전 용량(C1)이 변한다. 그리고, 도 8b와 같이, 제 2 시간(T2, T2>T1)에 제 2 전극 유닛(22)의 제 1 전극층(22b)과 제 2 전극층(22c) 사이에서 유전층(22a)의 정전 용량(C2)이 변한다. 마지막으로, 도 8c와 같이, 제 3 시간(T3, T3>T2)에 제 3 전극 유닛(23)의 제 1 전극층(23b)과 제 2 전극층(23c) 사이에서 유전층(23a)의 정전 용량(C3)이 변한다.
그리고, 정전 용량 센서(110)와 연결된 방향 감지부(120)는 정전 용량이 변한 영역의 정보를 전달받아, 첫 번째로 정전 용량이 변한 영역, 즉, 제 1 전극 유닛(21)에서 마지막으로 정전 용량이 변한 영역인 제 3 전극 유닛(23) 방향으로 사람이 이동했다고 판단할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 방향 감지 장치를 포함하는 입, 퇴실 감지 장치의 예를 나타낸 도면이다.
도 9a와 같이, 정전 용량 센서(110)를 포함하는 방향 감지 장치(100)가 매트 또는 시트 구조로 현관에 배치된 경우, 사람이 퇴실하며 방향 감지 장치에 압력을 가하는 경우, 정전 용량 센서(110)의 전극 유닛 중 적어도 두 개의 전극 유닛의 정전 용량이 변한다. 그리고, 방향 감지부(120)가 사람의 이동 방향, 즉 퇴실 여부를 판단하여, 건물 내의 전기, 가스 등을 차단할 수 있다.
반대로, 도 9b와 같이, 사람이 입실하며 매트 또는 시트에 압력을 가하는 경우, 정전 용량 센서(110)의 전극 유닛 중 적어도 두 개의 전극 유닛의 정전 용량이 변한다. 그리고, 방향 감지부(120)가 사람의 이동 방향, 즉 입실 여부를 판단하여, 건물 내의 전기, 가스 등을 허용할 수 있다.
특히, 정전 용량 센서(110)는 가해지는 압력에 따라 성인 및 어린이를 구별할 수 있으며, 이에 따라 제어 신호도 달라질 수 있다. 예를 들어, 어린이의 입, 퇴실의 경우에 제어 신호는 TV의 시청 연령 제한을 더 포함할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체; 및
    상기 관통 홀에 각각 배치되는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함하고,
    상기 전극 유닛은,
    유전층;
    상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 노출되는 제1 전극층; 및
    상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 노출되는 제2 전극층을 포함하는 정전 용량 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간과, 제 2 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간이 상이한 정전 용량 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 유닛의 상부면 및 하부면 중 어느 하나는 막대 형태, 지그재그 형태 및 물결 형태 중 적어도 하나의 형태인 정전 용량 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 유닛은 상기 관통 홀의 측면과 완전히 접하는 정전 용량 센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통 홀의 폭은 동일한 정전 용량 센서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통 홀의 폭은 상이한 정전 용량 센서.
  7. 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체;
    상기 관통 홀에 각각 배치되는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함하는 정전 용량 센서; 및
    상기 정전 용량 센서와 연결되어 이동 방향을 감지하는 방향 감지부를 포함하고,
    상기 전극 유닛은,
    유전층; 상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 노출되는 제1 전극층; 및 상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 노출되는 제2 전극층을 포함하는 방향 검출 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 방향 감지부는 상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 정전 용량의 변화가 늦게 일어나는 전극 유닛 방향으로 물체가 이동했다고 판단하는 방향 검출 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간과, 제 2 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간이 상이한 방향 검출 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 제 1 시간(T1)에 변하고, 상기 제 2 전극 유닛의 정전 용량이 제 2 시간(T2, T2>T1)인 경우, 상기 제 1 전극 유닛에서 상기 제 2 전극 유닛 방향으로 물체가 이동했다고 판단하는 방향 검출 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극 유닛의 상부면은 막대 형태, 지그재그 형태, 물결 형태 중 선택된 형태인 방향 검출 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극 유닛은 상기 관통 홀의 측면과 완전히 접하는 방향 검출 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 관통 홀의 폭은 동일한 방향 검출 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 관통 홀의 폭은 상이한 방향 검출 장치.
PCT/KR2016/008298 2015-08-03 2016-07-28 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치 WO2017023016A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/749,874 US10641787B2 (en) 2015-08-03 2016-07-28 Capacitance sensor and direction detection device including same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0109565 2015-08-03
KR1020150109565A KR102351849B1 (ko) 2015-08-03 2015-08-03 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017023016A1 true WO2017023016A1 (ko) 2017-02-09

Family

ID=57943219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/008298 WO2017023016A1 (ko) 2015-08-03 2016-07-28 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10641787B2 (ko)
KR (1) KR102351849B1 (ko)
WO (1) WO2017023016A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102256868B1 (ko) * 2019-11-15 2021-05-26 한국로봇융합연구원 방향 감지 소프트 센서

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131162A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Ks Techno Kk 敷物センサ
KR101017096B1 (ko) * 2010-09-30 2011-02-25 (주)펄스테크 장애물 감지용 센서스트립 및 그 결합구조
JP2012013458A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Tokai Rubber Ind Ltd 入力インターフェイス装置
JP4942470B2 (ja) * 2006-12-20 2012-05-30 住友精密工業株式会社 ２軸角速度センサ
JP2012194112A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Hitachi Automotive Systems Ltd 半導体物理量検出センサ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3343350A (en) 1966-09-14 1967-09-26 Dayco Corp Lawn mower blade
KR100709858B1 (ko) * 2005-09-07 2007-04-23 삼성에스디아이 주식회사 마이크로 디스차아지형 플라즈마 표시 장치
US8362515B2 (en) * 2010-04-07 2013-01-29 Chia-Ming Cheng Chip package and method for forming the same
KR102248388B1 (ko) * 2014-09-01 2021-05-07 (주)포인트엔지니어링 커패시터
CN107532961B (zh) * 2015-07-31 2019-09-03 住友理工株式会社 静电电容型传感器、传感器片以及静电电容型传感器的制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131162A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Ks Techno Kk 敷物センサ
JP4942470B2 (ja) * 2006-12-20 2012-05-30 住友精密工業株式会社 ２軸角速度センサ
JP2012013458A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Tokai Rubber Ind Ltd 入力インターフェイス装置
KR101017096B1 (ko) * 2010-09-30 2011-02-25 (주)펄스테크 장애물 감지용 센서스트립 및 그 결합구조
JP2012194112A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Hitachi Automotive Systems Ltd 半導体物理量検出センサ

Also Published As

Publication number Publication date
US20180231578A1 (en) 2018-08-16
KR20170016151A (ko) 2017-02-13
KR102351849B1 (ko) 2022-01-17
US10641787B2 (en) 2020-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013137561A1 (ko) 단일 적층 구조를 갖는 개량된 접촉 위치 감지 패널
WO2011149199A2 (ko) 금속박막을 이용한 터치패널 및 그 제조방법
WO2013085227A1 (en) Electrode pattern of touch panel and method of manufacturing the same
WO2012008759A2 (en) Touch panel and method for manufacturing the same
WO2014178542A1 (ko) 터치 스크린 패널의 제조 방법
WO2015174756A1 (ko) 인쇄층이 형성된 터치 스크린 패널용 커버 윈도우 및 터치 스크린 패널용 커버 윈도우에 인쇄층을 형성하는 방법
WO2017010653A1 (ko) 방향 감지 장치
WO2014054878A2 (ko) 간섭 없이 감도가 향상되는 단일 적층 구조를 갖는 터치스크린 패널
WO2017023016A1 (ko) 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치
WO2014204083A1 (ko) 터치스크린용 디스플레이 유닛 및 이의 제조방법
CN110058746A (zh) 触控显示面板和触控显示装置
WO2010038957A2 (ko) 터치패널의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 터치패널
WO2014115957A1 (en) Transparent fingerprint recognizing sensor array
WO2012177032A2 (ko) 정전용량 터치 패널의 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 터치 패널
WO2021141395A1 (ko) 전도사 압력센서
WO2019124868A1 (ko) 촉각 센서, 그 제조 방법 및 그 동작 방법
WO2014003518A1 (ko) 터치 디스플레이 장치
WO2012157811A1 (ko) 정전 용량 방식의 터치 센서
WO2018062956A1 (ko) 정전용량방식 센서장치
WO2015016473A1 (ko) 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법
WO2014042469A2 (ko) 투명전극의 임피던스 영향을 최소화하는 단일 적층 구조를 갖는 터치스크린 패널
WO2019059468A1 (ko) 수직 방향의 압력을 센싱하는 압력 센서, 수평 방향의 인장력을 센싱하는 스트레인 센서 및 이들의 제조 방법
WO2019059469A1 (ko) 요철을 가지는 압력 센서 및 이의 제조 방법
WO2014157766A1 (ko) 유동부를 구비한 연성회로기판 및 이를 포함하는 지문인식 장치
WO2018128268A1 (ko) 유사 직접 방식 지문 센서의 셀 구조 및 구동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16833252

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15749874

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16833252

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1