(57)【要約】      （修正有）【課題】静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサを提供する。【解決手段】センサは、第１電極パターン１１００と、第１電極パターンの下部に第１電極パターンと所定距離で離間して配置される第２電極パターン１２００と、第２電極パターンの下部に第２電極パターンと所定距離で離間して配置される第３電極パターン２１００と、コントローラとを含み、第１電極パターンの一部、第２電極パターンの所定単位領域及び第３電極パターンの所定単位領域が１つの単位センシングセルを形成し、第１電極パターンと第２電極パターン間の距離変化が第２電極パターンの静電容量の変化を発生させ、第２電極パターンと第３電極パターン間の接触が第２電極パターンの抵抗の変化を発生させ、コントローラは、静電容量の変化及び前記抵抗の変化を利用して単位センシングセルに相応する圧力をセンシングする。【選択図】図１
2020034533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極パターンと、
前記第１電極パターンの下部に前記第１電極パターンと所定距離で離間して配置される第２電極パターンと、
前記第２電極パターンの下部に前記第２電極パターンと所定距離で離間して配置される第３電極パターンと、
コントローラとを含み、
前記第１電極パターンの一部、前記第２電極パターンの所定単位領域及び前記第３電極パターンの所定単位領域が１つの単位センシングセルを形成し、
前記第１電極パターンと前記第２電極パターン間の距離変化が前記第２電極パターンの静電容量の変化を発生させ、前記第２電極パターンと前記第３電極パターン間の接触が前記第２電極パターンの抵抗の変化を発生させ、
前記コントローラは、前記静電容量の変化及び前記抵抗の変化を利用して前記単位センシングセルに相応する圧力をセンシングする、静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項２】
前記第１電極パターンは、
互いに離間し、平行に一方向に延びて配置される複数の第１導電性ラインを含み、
前記複数の第１導電性ラインのうち少なくとも１つの第１導電性ラインは、前記第２電極パターンの複数の単位領域と並んで配置され、
前記複数の第１導電性ラインを前記コントローラに連結する配線を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項３】
前記第２電極パターンの単位領域は、
互いに離間し、相補的な形状で配置される第２導電性ライン及び第３導電性ラインを含み、前記第２導電性ライン及び前記第３導電性ラインを前記コントローラに連結する配線を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記第１電極パターンに第１周波数の第１ドライビング信号を伝送し、前記第２電極パターンに第２周波数の第２ドライビング信号を伝送し、
前記第１周波数と前記第２周波数は互いに異なる領域帯を有することを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項５】
前記第１電極パターンに伝送される前記第１ドライビング信号は高周波であり、前記第２電極パターンに伝送される前記第２ドライビング信号は低周波であることを特徴とする請求項４に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記静電容量の変化を検出するために、前記第２電極パターンから前記第１ドライビング信号に相応する第１センシング信号を受信し、前記抵抗の変化を検出するために、前記第２電極パターンから前記第２ドライビング信号に相応する第２センシング信号を受信することを特徴とする請求項４に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記第１センシング信号と前記第２センシング信号とを比較するセンシング信号比較部を更に含み、
前記センシング信号比較部は、
前記第１センシング信号と前記第２センシング信号とを比較して前記単位センシングセルのアライメントずれを補償する信号を発生することを特徴とする請求項６に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項８】
前記第３電極パターンの単位領域は、
互いに離間する複数の導電性アイランドパターンを含むことを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項９】
一面に前記第１電極パターンが形成され、前記一面と対向する他面に前記第２電極パターンが形成された第１シートを更に含み、
前記第１シートは軟性の絶縁性物質からなることを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１０】
一面に前記第３電極パターンが形成された第２シートを更に含み、
前記第２シートは軟性の絶縁性物質からなることを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１１】
前記第２電極パターンと前記第３電極パターンとの間に介在され、前記第２電極パターンの単位領域及び前記第３電極パターンの単位領域に相応する複数の第１ホール（ｈｏｌｅ）を有するスペーサ層を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１２】
前記スペーサ層は、
前記第２電極パターンの複数の単位領域の少なくとも一部を互いに連結するジャンプ線を含むことを特徴とする請求項１１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１３】
前記第２電極パターン、前記第３電極パターン及び前記スペーサ層は接着層により互いに付着され、前記接着層の剥がれ現象を防止するバッファ層を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１４】
前記コントローラは、
抵抗型可変増幅器を更に含み、
前記抵抗型可変増幅器は、
前記単位センシングセルの位置による抵抗値を補償する補償信号を発生することを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１５】
前記コントローラは、
静電型可変増幅器を更に含み、
前記静電型可変増幅器は、
前記単位センシングセルの位置による静電容量の充電又は放電時間を測定し、前記時間を利用して前記単位センシングセルの位置による抵抗値を抽出し、前記抵抗値を用いて補償信号を発生することを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１６】
前記第１電極パターン、前記第２電極パターン及び前記第３電極パターンは、金、銀、銅、カーボン、ナノチューブ、グラフェンのうち少なくとも１つの導電性物質からなることを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘルスケアに対する関心が高まっており、ヘルスケアに対する関心は診療中心から予防中心へ、疾病中心から管理中心へパラダイムがシフトするようにしている。このような時代の変化を反映した健康状態及び運動状態をセンシングできるヨガマット、スタンディングマット、ワーキングインソール、ゴルフマット、ワーキング分析マットなどで圧力センサが開発されている。しかし、既存の圧力センサに適用される技術では大面積に開発することが難しく、センシングされる面積と圧力の強度を同時に検出できないという問題がある。従って、このような問題を解決できる技術開発が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】韓国公開特許公報第１０-２０１８-００５１４０６号明細書（２０１８.０５.１６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサを提供することにある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及された課題に限定されず、言及されていない他の課題は、以下の記載から通常の技術者が明確に理解できるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するための本発明の一態様に係る静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサは、第１電極パターンと、前記第１電極パターンの下部に前記第１電極パターンと所定距離で離間して配置される第２電極パターンと、前記第２電極パターンの下部に前記第２電極パターンと所定距離で離間して配置される第３電極パターンと、コントローラとを含み、前記第１電極パターンの一部、前記第２電極パターンの所定単位領域及び前記第３電極パターンの所定単位領域が１つの単位センシングセルを形成し、前記第１電極パターンと前記第２電極パターン間の距離変化が前記第２電極パターンの静電容量の変化を発生させ、前記第２電極パターンと前記第３電極パターン間の接触が前記第２電極パターンの抵抗の変化を発生させ、前記コントローラは、前記静電容量の変化及び前記抵抗の変化を利用して前記単位センシングセルに相応する圧力をセンシングする。
【０００７】
一実施形態において、前記第１電極パターンは互いに離間し、平行に一方向に延びて配置される複数の第１導電性ラインを含み、前記複数の第１導電性ラインのうち少なくとも１つの第１導電性ラインは、前記第２電極パターンの複数の単位領域と並んで配置され、前記複数の第１導電性ラインを前記コントローラに連結する配線を含む。
【０００８】
一実施形態において、前記第２電極パターンの単位領域は互いに離間し、相補的な形状で配置される第２導電性ライン及び第３導電性ラインを含み、前記第２導電性ライン及び前記第３導電性ラインを前記コントローラに連結する配線を含む。
【０００９】
一実施形態において、前記コントローラは、前記第１電極パターンに第１周波数の第１ドライビング信号を伝送し、前記第２電極パターンに第２周波数の第２ドライビング信号を伝送し、前記第１周波数と前記第２周波数は互いに異なる領域帯を有する。
【００１０】
一実施形態において、前記第１電極パターンに伝送される前記第１ドライビング信号は高周波であり、前記第２電極パターンに伝送される前記第２ドライビング信号は低周波である。
【００１１】
一実施形態において、前記コントローラは、前記静電容量の変化を検出するために、前記第２電極パターンから前記第１ドライビング信号に相応する第１センシング信号を受信し、前記抵抗の変化を検出するために、前記第２電極パターンから前記第２ドライビング信号に相応する第２センシング信号を受信する。
【００１２】
一実施形態において、前記コントローラは、前記第１センシング信号と前記第２センシング信号とを比較するセンシング信号比較部を更に含み、前記センシング信号比較部は、前記第１センシング信号と前記第２センシング信号とを比較して前記単位センシングセルのアライメントずれを補償する信号を発生する。
【００１３】
一実施形態において、前記第３電極パターンの単位領域は、互いに離間する複数の導電性アイランドパターンを含む。
【００１４】
一実施形態において、一面に前記第１電極パターンが形成され、前記一面と対向する他面に前記第２電極パターンが形成された第１シートを更に含み、前記第１シートは軟性の絶縁性物質からなる。
【００１５】
一実施形態において、一面に前記第３電極パターンが形成された第２シートを更に含み、前記第２シートは軟性の絶縁性物質からなる。
【００１６】
一実施形態において、前記第２電極パターンと前記第３電極パターンとの間に介在され、前記第２電極パターンの単位領域及び前記第３電極パターンの単位領域に相応する複数の第１ホール（ｈｏｌｅ）を有するスペーサ層を更に含む。
【００１７】
一実施形態において、前記スペーサ層は、前記第２電極パターンの複数の単位領域の少なくとも一部を互いに連結するジャンプ線を含む。
【００１８】
一実施形態において、前記第２電極パターン、前記第３電極パターン及び前記スペーサ層は接着層により互いに付着され、前記接着層の剥がれ現象を防止するバッファ層を更に含む。
【００１９】
一実施形態において、前記コントローラは抵抗型可変増幅器を更に含み、前記抵抗型可変増幅器は前記単位センシングセルの位置による抵抗値を補償する補償信号を発生する。
【００２０】
一実施形態において、前記コントローラは静電型可変増幅器を更に含み、前記静電型可変増幅器は、前記単位センシングセルの位置による静電容量の充電又は放電時間を測定し、前記時間を利用して前記単位センシングセルの位置による抵抗値を抽出し、前記抵抗値を用いて補償信号を発生する。
【００２１】
一実施形態において、前記第１電極パターン、前記第２電極パターン及び前記第３電極パターンは金、銀、銅、カーボン、ナノチューブ、グラフェンのうち少なくとも１つの導電性物質からなる。
【００２２】
本発明のその他の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサによれば、静電式センサは圧力の強度変化をセンシングできるが、センシングされる面積の変化をセンシングすることができず、抵抗式センサはセンシングされる面積の変化をセンシングできるが、圧力の強度変化をセンシングすることができない。従って、本発明は静電式センサと抵抗式センサを結合して互いに短所を補完し、センシングされる面積の変化と圧力の強度変化を何れもセンシングすることができるという効果を奏する。
【００２４】
また、本発明は抵抗型可変増幅器と静電型可変増幅器を用いて大面積圧力センサで発生するセンシングセルの位置による抵抗の差を補償してドライビング信号を伝送するか、センシング信号を受信することができる。
【００２５】
更に、本発明はセンシング信号比較部を用いて多重シートが結合された構造で発生するシートの撓みと反りによる歪み信号を検出し、これを補償するドライビング信号を伝送するか、センシング信号を受信することができる。
【００２６】
本発明の効果は、以上で言及された効果に限定されず、言及されていない他の効果は、以下の記載から通常の技術者が明確に理解できるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサの断面例示図である。
【図２】本発明の実施形態に係る第１電極パターンの平面例示図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第２電極パターンの平面例示図である。
【図４】本発明の実施形態に係るセンシングセルの例示図である。
【図５】本発明の実施形態に係るスペーサ層の平面例示図である。
【図６】本発明の実施形態に係るスペーサ層のジャンプ線の例示図である。
【図７】本発明の実施形態に係る第３電極パターンの平面例示図である。
【図８】本発明の実施形態に係るコントローラの構成図である。
【図９】本発明の実施形態に係るコントローラの補償信号の出力を示す例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になるはずである。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されることができる。但し、本実施形態は本発明の開示を完全なものにし、本発明が属する技術分野における通常の技術者に本発明の範疇を完全に理解させるために提供されるものであり、本発明は請求範囲の範疇により定義されるに過ぎない。
【００２９】
本明細書で用いられた用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数型は特に言及しない限り複数型も含む。明細書で用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／又は「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及された構成要素以外に１つ以上の他の構成要素の存在又は追加を排除しない。明細書全体に亘って同一の図面符号は同一の構成要素を示し、「及び／又は」は言及された構成要素のぞれぞれ及び１つ以上のあらゆる組み合わせを含む。たとえ、「第１」、「第２」などが多様な構成要素を叙述するために用いられていても、これらの構成要素はこれらの用語により制限されないのはもちろんである。これらの用語は、単に１つの構成要素を他の構成要素と区別するために用いる。従って、以下で言及される第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素であることもできるのはもちろんである。
【００３０】
他の定義がなければ、本明細書で用いられる全ての用語（技術及び科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野における通常の技術者が共通して理解できる意味として使用され得る。また、一般に用いられる辞典に定義されている用語は、明白に特に定義されていない限り、理想的に又は過度に解釈されない。
【００３１】
本発明は、静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサである。
【００３２】
静電式センサは、身体又は特定物体の圧力が加えられる場合、ドライビング電極（図面における第１導電性ライン１１１０）とセンシング電極（図面における第３導電性ライン１２１２）間の絶縁体（図面における第１シート１０００）の距離の変化により発生する静電容量の変化をセンシングする。静電式センサだけでは圧力の強度変化をセンシングできるが、センシングされる面積の変化はセンシングすることができない。
【００３３】
抵抗式センサは、身体又は特定物体の圧力が加えられる場合、ドライビング電極（図面における第２導電性ライン１２１１）とセンシング電極（図面における第３導電性ライン１２１２）がスペーサ層３０００により離間する他の電極（図面における導電性アイランドパターン２１１０）と接触する面積の変化により発生する抵抗の変化をセンシングする。抵抗式センサだけではセンシングされる面積の変化をセンシングできるが、圧力の強度変化はセンシングすることができない。
【００３４】
本発明は、静電式センサと抵抗式センサを結合して互いに短所を補完し、面積の変化と圧力の強度変化を何れもセンシングできる大面積圧力センサである。また、本発明は静電式センサと抵抗式センサを結合するにおいて、同一のセンシング電極を用いる。従って、本発明は単なる２つのセンサの結合ではない有機的な結合により２つのセンサが相乗効果を発揮できる大面積圧力センサに適した技術である。
【００３５】
以下、添付の図面を参照し、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の実施形態に係る静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサの断面例示図である。
【００３７】
図１を参照すれば、静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサは、第１シート１０００、第２シート２０００、スペーサ層３０００、第１電極パターン１１００、第２電極パターン１２００、第３電極パターン２１００を含む。
【００３８】
第１電極パターン１１００は、第１シート１０００の一面に形成されることができる。例えば、第１電極パターン１１００は、第１シート１０００の上部に位置することができる。第２電極パターン１２００は、第１シート１０００の第１電極パターン１１００と対向する他面に形成されることができる。例えば、第２電極パターン１２００は第１シート１０００の下部に位置し、第１電極パターン１１００と所定距離で離間して配置されることができる。
【００３９】
第３電極パターン２１００は、第２シート２０００の第２電極パターン１２００と対向する一面に形成されることができる。例えば、第３電極パターン２１００は第２シート２０００の上部に位置することができ、第２電極パターン１２００と所定距離で離間して配置されることができる。
【００４０】
スペーサ層３０００は、第２電極パターン１２００と第３電極パターン２１００を所定距離で離間させるために、第１シート１０００と第２シート２０００との間に配置されることができる。
【００４１】
第１シート１０００、第２シート２０００及びスペーサ層３０００は、軟性の絶縁性物質からなることができる。例えば、第１シート１０００と第２シート２０００はフィルム、繊維などであることができるが、これに限定されない。
【００４２】
第１電極パターン１１００の一部、第２電極パターン１２００の所定単位領域及び第３電極パターン２１００の所定単位領域が１つの単位センシングセル１２１０を形成する。単位センシングセル１２１０は、静電式センシングセル１２１０と抵抗式センシングセル１２１０を含む。例えば、センシングセル１２１０は、第１電極パターン１１００のうち１つの導電性ラインと第２電極パターン１２００のうち相補的な形状を有するパターンと第３電極パターン２１００のうち１つの導電性アイランドパターン２１１０が垂直に同じ位置にあるパターンのグループであり得る。
【００４３】
第１シート１０００、第２シート２０００及びスペーサ層３０００は、接着層により互いに付着されることができる。接着層とそれぞれの第１シート１０００、第２シート２０００及びスペーサ層３０００の間に接着層の剥がれ現象を防止するバッファ層を更に含むことができる。バッファ層は第１シート１０００、第２シート２０００、スペーサ層３０００の物性の差を克服するようにして接着層の剥がれ現象を防止する機能を有する。例えば、第１シート１０００、第２シート２０００及びスペーサ層３０００は互いに付着された後、高温又は高湿環境で又は各シートが撓んだり、反った状態で各シートの物性の差により接着層が剥がれる現象が発生し得る。バッファ層は第１シート１０００、第２シート２０００及びスペーサ層３０００の物性の差を補完し、このような接着層の剥がれ現象を防止できる。例えば、バッファ層は引張力に流動的な材質からなっているため、第１シート１０００、第２シート２０００及びスペーサ層３０００が撓んだり、反る場合に伸び、第１シート１０００、第２シート２０００及びスペーサ層３０００が撓んだり、反る現象が解消される場合、本来の形状に戻る物質であり得る。
【００４４】
また、バッファ層は、センサセルの製作工程中に発生し得る接着層の剥がれ現象を防止できる。第１電極パターン１１００、第２電極パターン１２００及び第３電極パターン２１００を蒸着、コーティング又は印刷する工程前後とセンサの製作工程完了後の所定の高温で安定化する段階を含むことができる。高温での安定化段階で各シートと各電極パターンが異なる膨脹率又は収縮率を有しながら、膨脹又は収縮することができる。従って、異なる膨脹率又は収縮率を補完できる物質が各シートと電極パターンとの間に含まれることができる。
【００４５】
第１電極パターン１１００の上部は、保護フィルムを更に含むことができる。第１電極パターン１１００が上部に露出する場合、湿気により第１電極パターン１１００が腐食するおそれがあり、異物により汚染するおそれがあり、第１電極パターン１１００が剥がれる現象が発生し得る。このような現象を防止する保護フィルムが第１電極パターン１１００の上部に付着されることができる。
【００４６】
第１電極パターン１１００の上部は、発光フィルムを更に含むことができる。ユーザが本発明の圧力センサを用いるにおいて、ヨガやゴルフのような運動姿勢の検出のためのマットとして用いられることができる。従って、本発明は、ユーザの動きによって適して発光できる発光フィルムを含んでユーザに正確な情報をリアルタイムに示し、運動するにおいて興味を感じさせることができる。例えば、発光フィルムはゴルフスイング姿勢において、左足の裏に力がもっと入ると、左足の裏附近が発光するようにすることができる。
【００４７】
図２は、本発明の実施形態に係る第１電極パターンの平面例示図である。
【００４８】
図２を参照すれば、第１電極パターン１１００は、複数の第１導電性ライン１１１０と、第１導電性ライン１１１０をコントローラ４０００に連結する複数の配線１１２０とを含む。
【００４９】
第１電極パターン１１００は互いに離間し、平行に一方向に延びる複数の第１導電性ライン１１１０を含む。複数の第１導電性ライン１１１０のうち少なくとも１つの第１導電性ライン１１１０は、第２電極パターン１２００の複数の単位領域と並んで配置される。また、第１電極パターン１１００は、複数の第１導電性ライン１１１０を第１連結部４１１０に連結する配線１１２０を含む。配線１１２０は、第１連結部４１１０を通じてコントローラ４０００と連結される。
【００５０】
一実施形態において、第１電極パターン１１００は、コントローラ４０００から伝送された第１ドライビング信号を第１導電性ライン１１１０に伝送する複数の配線１１２０のうち一部は第１ベゼルに位置（図２の左側ベゼル）するようにし、残りの一部は第２ベゼル（図２の右側ベゼル）に位置するようにすることができる。例えば、１６個の第１導電性ライン１１１０がある場合、１番目から６番目の第１導電性ライン１１１０は第１ベゼルに位置する配線１１２０により連結され、７番目から１６番目の第１導電性ライン１１１０は第２ベゼルに位置する配線１１２０により連結されることができる。または、偶数番目の第１導電性ライン１１１０は第１ベゼルに位置する配線１１２０により連結され、奇数番目の第１導電性ライン１１１０は第２ベゼルに位置する配線１１２０により連結されることができる。
【００５１】
他の実施形態において、第１電極パターン１１００は、第１ドライビング信号を第１導電性ライン１１１０に伝送する複数の配線１１２０が第１シート１０００の複数の第３ホール（ｈｏｌｅ）及びスペーサ層３０００の複数の第２ホール３２００を通じて連結されるようにすることができる。例えば、配線１１２０の一部は第１シート１０００以外のシートや層に形成され、複数の第１導電性ライン１１１０のそれぞれに相応する位置に存在する第１シート１０００の複数の第３ホール又はスペーサ層３０００の複数の第２ホール３２００を通じて第１シート１０００上の配線１１２０の残りの一部と連結されることができる。
【００５２】
一実施形態において、第１導電性ライン１１１０は水平又は垂直方向に配置されることができる。
【００５３】
第１電極パターン１１００は、導電性物質からなることができる。例えば、第１電極パターン１１００は金、銀、銅、カーボン、ナノチューブ、グラフェンなどであり得るが、これに限定されない。
【００５４】
コントローラ４０００は、複数の第１導電性ライン１１１０に複数の電気的信号（Ｔｘ_１）を伝送する。コントローラ４０００は、複数の第１導電性ライン１１１０に静電式で圧力をセンシングすることに相応する複数の高周波の第１ドライビング信号を伝送する。高周波の第１ドライビング信号は、静電容量が形成されている第１導電性ライン１１１０と第３導電性ライン１２１２との間を通過できるようにする。
【００５５】
図３は、本発明の実施形態に係る第２電極パターンの平面例示図である。
【００５６】
図３を参照すれば、第２電極パターン１２００は、複数の第２導電性ライン１２１１と、複数の第３導電性ライン１２１２と、第２導電性ライン１２１１をコントローラ４０００に連結する複数の配線１２２０と、第３導電性ライン１２１２をコントローラ４０００に連結する複数の配線１２２０を含む。第３導電性ライン１２１２をコントローラ４０００に連結する複数の配線１２２０は、第２電極パターン１２００に配置されるか、スペーサ層３０００に配置されることができる。
【００５７】
第２電極パターン１２００は互いに離間し、相補的な形状で配置される第２導電性ライン１２１１及び第３導電性ライン１２１２を含む。第２導電性ライン１２１１の一部と第３導電性ライン１２１２の一部は、相補的な形状を形成できる。相補的な形状は、第２電極パターン１２００の所定単位領域及び第３電極パターン２１００の所定単位領域であって、第１電極パターン１１００の一部、第２電極パターン１２００の所定単位領域及び第３電極パターン２１００の所定単位領域の１つの単位センシングセル１２１０の一部となる。センシングセル１２１０の数は、第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２の数により決定されることができる。例えば、第２導電性ライン１２１１がＮ個であり、第３導電性ライン１２１２がＭ個である場合、センシングセル１２１０はＮ*Ｍ個となる。
【００５８】
また、第２電極パターン１２００は、複数の第２導電性ライン１２１１を第１連結部４１１０に連結する配線１２２０を含むことができる。また、第２電極パターン１２００は、複数の第３導電性ライン１２１２を第２連結部４２１０に連結する配線１２２０を含むことができる。複数の第３導電性ライン１２１２を第２連結部４２１０に連結する配線１２２０は、スペーサ層３０００に形成されることができ、スペーサ層３０００のジャンプ線と第２ホール３２００を通じて第２電極パターン１２００の配線１２２０と連結されることができる。配線１２２０は、第１連結部４１１０と第２連結部４２１０を通じてコントローラ４０００と連結される。
【００５９】
一実施形態において、第２電極パターン１２００は、コントローラ４０００から伝送された第２ドライビング信号を第２導電性ライン１２１１に伝送する複数の配線１２２０のうち一部は第１ベゼルに位置（図３の左側ベゼル）するようにし、残りの一部は第２ベゼル（図３の右側ベゼル）に位置するようにすることができる。例えば、１６個の第２導電性ライン１２１１がある場合、１番目から６番目の第２導電性ライン１２１１は第１ベゼルに位置する配線１２２０により連結され、７番目から１６番目の第２導電性ライン１２１１は第２ベゼルに位置する配線１２２０により連結されることができる。または、偶数番目の第２導電性ライン１２１１は第１ベゼルに位置する配線１２２０により連結され、奇数番目の第２導電性ライン１２１１は第２ベゼルに位置する配線１２２０により連結されることができる。
【００６０】
他の実施形態において、第２電極パターン１２００は第２ドライビング信号を第２導電性ライン１２１１に伝送する複数の配線１２２０がスペーサ層３０００の複数の第２ホール３２００を通じて連結されるようにすることができる。例えば、配線１２２０の一部は第１シート１０００以外のシートや層に形成され、複数の第２導電性ライン１２１１のそれぞれに相応する位置に存在するスペーサ層３０００の複数の第２ホール３２００を通じて第１シート１０００上の配線１２２０の残りの一部と連結されることができる。
【００６１】
一実施形態において、第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２は水平又は垂直方向に配置されることができる。
【００６２】
第２電極パターン１２００は、導電性物質からなることができる。例えば、第２電極パターン１２００は金、銀、銅、カーボン、ナノチューブ、グラフェンなどであり得るが、これに限定されない。
【００６３】
コントローラ４０００は、複数の第２導電性ライン１２１１に複数の電気的信号（Ｔｘ_２）を伝送する。コントローラ４０００は、複数の第２導電性ライン１２１１に抵抗式で圧力をセンシングすることに相応する複数の低周波の第２ドライビング信号を伝送する。低周波の第２ドライビング信号は、静電容量が形成されている第１導電性ライン１１１０と第３導電性ライン１２１２との間を通過できない。従って、第２ドライビング信号は、第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２と導電性アイランドパターン２１１０が接触する場合に通過できる。
【００６４】
また、コントローラ４０００は、複数の第３導電性ライン１２１２から複数の電気的信号（Ｒｘ_１又はＲｘ_２）を受信する。コントローラ４０００は、複数の第３導電性ライン１２１２から静電容量の変化を検出するために前記第１ドライビング信号に相応する第１センシング信号（ＡＤＣ、Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と、抵抗の変化を検出するために第２電極パターン１２００から第２ドライビング信号に相応する第２センシング信号（ＡＤＣ、Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を受信する。
【００６５】
第１電極パターン１１００の第１導電性ライン１１１０の一部と第２電極パターン１２００の第３導電性ライン１２１２の一部は、電磁気的な相互作用を行って静電式で圧力をセンシングし、第２電極パターン１２００の第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２と第３電極パターン２１００の導電性アイランドパターン２１１０は電磁気的な相互作用を行って抵抗式で圧力をセンシングする。
【００６６】
第１ドライビング信号と第２ドライビング信号は、異なる時間領域から伝送される。例えば、第１ドライビング信号が伝送され、第１センシング信号を受信した後、第２ドライビング信号が伝送されて第２センシング信号を受信することができる。
【００６７】
図４は、本発明の実施形態に係るセンシングセルの一部例示図である。
【００６８】
図４を参照すれば、センシングセル１２１０の一部は、第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２が相補的な形状で離間して形成される。
【００６９】
センシングセル１２１０の一部は、第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２が相補的な形状で離間して形成される。第２導電性ライン１２１１には第２ドライビング信号が印加され、第３導電性ライン１２１２には第１センシング信号と第２センシング信号が出力されることができる。従って、センシングセル１２１０の第３導電性ライン１２１２は、静電式センサと抵抗式センサのセンシング信号を出力する。
【００７０】
センシングセル１２１０は多様な形状で存在し得る。例えば、第２導電性ライン１２１１が逆「コ」の字状であり、第３導電性ライン１２１２が第２導電性ライン１２１１に相補的な形状であり得る。この他に四角状、星状、円状になることができ、これに限定されない。
【００７１】
単位センシングセル１２１０は、複数の単位センシングセル１２１０の位置によって第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２の線幅と離れた程度を異なるようにすることができる。また、単位センシングセル１２１０は、複数の単位センシングセル１２１０の位置によって単位センシングセル１２１０で相補的な形状をなす部分の第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２の長さを異なるようにすることができる。センシングセル１２１０は、上述したように、非対称となるようにして複数のセンシングセル１２１０毎にセンシングされる程度を異なるようにすることができる。例えば、図４のセンシングセル１２１０の一部は、４個の第２導電性ライン１２１１の一部が３個の第３導電性ライン１２１２の一部と相補的に結合されている。第２導電性ライン１２１１の一部のうち最初のライン（図面上の最上部）の線幅と２番目のラインの線幅を複数の単位センシングセル１２１０の位置によって異なるように設計し、第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２が離間する程度を単位センシングセル１２１０の位置によって異なるように設計して複数のセンシングセル１２１０でセンシング信号を異なるようにすることができる。従って、大面積センサで位置による複数のセンシングセル１２１０の抵抗差を補償する方法により複数のセンシングセル１２１０のセンシングされる程度を異なるようにすることができる。
【００７２】
図５は、本発明の実施形態に係るスペーサ層の平面例示図である。
【００７３】
図５を参照すれば、スペーサ層３０００は複数の第１ホール３１００を含む。
【００７４】
スペーサ層３０００は、第１シート１０００と第２シート２０００との間に配置されることができる。スペーサ層３０００は、第２電極パターン１２００の単位領域及び第３電極パターン２１００の単位領域に相応する複数の第１ホール３１００（ｈｏｌｅ）を含む。従って、第１ホール３１００の数はセンシングセル１２１０の数と同一である。スペーサ層３０００は、軟性の絶縁性物質からなることができる。
【００７５】
図６は、本発明の実施形態に係るスペーサ層のジャンプ線の例示図である。
【００７６】
図６を参照すれば、スペーサ層３０００と第２電極パターン１２００が重なっている形状を示している。
【００７７】
スペーサ層３０００は、第２電極パターン１２００の複数の単位領域の少なくとも一部を互いに連結するジャンプ線を含む。
【００７８】
センシングセル１２１０の第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２は交差している。しかし、第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２が同一の層で交差すると、ドライビング信号とセンシング信号のショットが発生する。従って、第２導電性ライン１２１１と第３導電性ライン１２１２が交差する地点で第３導電性ライン１２１２（又は第２導電性ライン１２１１）はスペーサ層３０００のホールを通じて連結され、スペース層においてジャンプ線で他のセンシングセル１２１０に連結される。
【００７９】
一実施形態において、スペーサ層３０００は、第１連結部４１１０と第２連結部４２１０で配線を連結するホールとジャンプ線を含むことができる。
【００８０】
図７は、本発明の実施形態に係る第３電極パターンの平面例示図である。
【００８１】
図７を参照すれば、第３電極パターン２１００は、複数の導電性アイランドパターンを含む。
【００８２】
第３電極パターン２１００は、第２シート２０００において第１シート１０００と対向する面に配置されることができる。第３電極パターン２１００は、互いに離間する複数の導電性アイランドパターン２１１０を含む。導電性アイランドパターン２１１０は他の配線や電極と連結されておらず、第１電極パターン１１００の一部、第２電極パターン１２００の所定単位領域及び第３電極パターン２１００の所定単位領域が１つの単位センシングセル１２１０を形成する。
【００８３】
導電性アイランドパターン２１１０は抵抗式センサが動作する場合、第２導電性ライン１２１１及び第３導電性ライン１２１２とスペーサ層３０００の第１ホール３１００を通じて接触する。従って、導電性アイランドパターン２１１０は、抵抗の変化を発生せしめる。
【００８４】
一実施形態において、第３電極パターン２１００の比抵抗は第２電極パターン１２００の比抵抗よりも高くなり得る。第３電極パターン２１００の比抵抗が相対的に高いことを利用して抵抗式センサでセンシングセル１２１０に圧力が加えられることによって発生する抵抗の変化量を容易に検出することができる。
【００８５】
導電性アイランドパターン２１１０の形状は四角形、三角形、円形であり得るが、これに限定されない。第３電極パターン２１００は金、銀、銅、カーボン、ナノチューブ、グラフェンなどであり得るが、これに限定されない。
【００８６】
図８は、本発明の実施形態に係るコントローラの構成図である。
【００８７】
図８を参照すれば、コントローラ４０００は伝送部４１００、受信部４２００、抵抗型可変増幅器４３００、静電型可変増幅器４４００、センシング信号比較部４５００及び格納部４６００を含む。
【００８８】
伝送部４１００は、第１ドライビング信号を第１導電性ライン１１１０に伝送し、第２ドライビング信号を第２導電性ライン１２１１に伝送する。
【００８９】
受信部４２００は、第１センシング信号と第２センシング信号を第３導電性ライン１２１２から受信する。
【００９０】
抵抗型可変増幅器４３００は、センシングセル１２１０の位置による抵抗の差を反映してドライビング信号又はセンシング信号を増幅させる。
【００９１】
静電型可変増幅器４４００は、センシングセル１２１０の位置による抵抗の差をキャパシタの充放電時間から類推してドライビング信号又はセンシング信号を増幅させる。
【００９２】
センシング信号比較部４５００は、第１センシング信号と第２センシング信号とを比較してシートが撓んだり、反りながら発生する歪みを補償する信号を出力するようにする。
【００９３】
格納部４６００は抵抗型可変増幅器４３００、静電型可変増幅器４４００、センシング信号比較部４５００に出力される情報を格納する。
【００９４】
図９は、本発明の実施形態に係るコントローラの補償信号の出力を示す例示図である。
【００９５】
図９を参照すれば、第２電極パターン１２００とスペーサ層３０００のジャンプ線が重なっている形状を示している。
【００９６】
センシングセル１２１０の配線は伝導性物質からなっている。配線の伝導性物質は小さな比抵抗を有するが、抵抗は長さに比例し、断面積に反比例するので、配線の長さが長くなると、抵抗は増加する。第１連結部４１１０から１ｓｔセンシングセル１２１０までの配線の長さは、第１連結部４１１０から２ｎｄセンシングセル１２１０までの配線の長さよりも短い。従って、第１連結部４１１０から１ｓｔセンシングセル１２１０までの配線の抵抗は、第１連結部４１１０から２ｎｄセンシングセル１２１０までの配線の抵抗よりも小さい。
【００９７】
抵抗式センサは、第１連結部４１１０からセンシングセル１２１０までの配線の抵抗とセンシングセル１２１０で圧力により発生する抵抗とセンシングセル１２１０から第２連結部４２１０までの配線の抵抗の和の変化をセンシングする。従って、圧力による抵抗の変化を測定する抵抗式センサは配線の抵抗が高い場合と、センシングセル１２１０の位置によって配線の抵抗が変わる場合、正確なセンシングを行い難い。
【００９８】
本発明では、大面積圧力センサで複数のセンシングセル１２１０の位置による適した圧力を測定するために配線の抵抗差を補償する抵抗型可変増幅器４３００と静電型可変増幅器４４００が開示される。
【００９９】
抵抗型可変増幅器
抵抗式センサは、第１連結部４１１０からセンシングセル１２１０までの配線の抵抗とセンシングセル１２１０で圧力により発生する抵抗とセンシングセル１２１０から第２連結部４２１０までの配線の抵抗の和の変化をセンシングする。複数の同一の圧力を加えたとき、複数のセンシングセル１２１０で発生する抵抗が同一であると仮定すると、複数の配線で発生する抵抗の差を補償することによって、正確な抵抗式センサのセンシングを行うことができる。
【０１００】
コントローラ４０００は、リアルタイムに各配線に流れる電流を受信して抵抗値を測定できる。複数の配線で発生する抵抗は、簡単な計算（抵抗＝比抵抗＊長さ＊１／断面積）で計算されることができるので、コントローラ４０００は抵抗値を測定できる。従って、コントローラ４０００の格納部４６００は、位置が異なる複数のセンシングセル１２１０別に測定された抵抗値からなっているテーブルを生成できる。抵抗型可変増幅器４３００は、リアルタイムにテーブルの抵抗値を反映してアルゴリズムで処理された配線の抵抗差を補償するドライビング信号を増幅して伝送するか、センシング信号を増幅して受信する。
【０１０１】
静電型可変増幅器
静電式センサは、複数のセンシングセル１２１０がキャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を形成する。抵抗式センサの位置による配線の抵抗差を補償するにおいて静電式センサのキャパシタの充放電時間を用いることができる。
【０１０２】
コントローラ４０００は、静電式センサに圧力が加えられない状態で全てのセンシングセル１２１０に同一のＡＣ信号を印加し、各センシングセル１２１０のキャパシタが充電又は放電される時間を測定する。センシングセル１２１０が近いほど速く充電又は放電され、センシングセル１２１０が遠くにあるほど遅く充電又は放電される。コントローラ４０００の格納部４６００は位置による充放電時間を格納し、充放電時間を利用して各センシングセル１２１０毎に配線による抵抗を類推してテーブルに格納することができる。静電型可変増幅器４４００は、リアルタイムにテーブルの抵抗値を反映してアルゴリズムで処理された配線の抵抗差を補償するドライビング信号を増幅して伝送するか、センシング信号を増幅して受信する。
【０１０３】
静電式センサのキャパシタ充放電時間を利用して配線抵抗差を抽出する方式を用いて抵抗式センサの第３電極パターン２１００の製造コストを下げることができる。例えば、第３電極パターン２１００はカーボン（Ｃａｒｂｏｎ）を用い、第２電極パターン１２００の配線には銀（Ａｇ）を用いる。カーボンの比抵抗は、銀の比抵抗よりも相対的に高く、相対的に高いカーボンを第３電極パターン２１００に用いて配線の抵抗よりも高くしなければならない。しかし、静電式センサのキャパシタ充放電時間を利用して配線抵抗差を抽出する方式を用いると、第３電極パターン２１００の抵抗を下げても正確に抵抗式センサのセンシングを行うことができる。第３電極パターンに用いられるカーボンは、第２電極パターン１２００に用いられる銀よりもコストが高いため、上述した方式を用いて第３電極パターン２１００に用いられるカーボンの量を減らす方式で製造コストを下げることができる。例えば、第３電極パターン２１００の厚さを小さくするか、第３電極パターン２１００に用いられる物質をカーボンと銀を混合して使用することができる。
【０１０４】
センシング信号比較部
第１シート１０００と第２シート２０００とスペーサ層３０００が結合されているように多重シートが結合されている構造は、多重シートが撓んだり、反る場合、センシング信号に歪みが発生する。多重シートが撓んだり、反りながら各シートの整列された程度がずれるおそれがあるためである。本発明は、静電式センサのセンシング信号と抵抗式センサのセンシング信号とを比較してセンシング信号の歪みを検出する。
【０１０５】
静電式センサはシートが撓んだり、反る場合、ドライビング電極とセンシング電極との間にある絶縁体の厚さが変更されることにより、センシング信号が変わる。しかし、抵抗式センサはシートが撓んだり、反る場合にもドライビング電極とセンシング電極がアイランドパターンに接触しないため、センシング信号が変わらなくなることができる。従って、静電式センサと抵抗式センサのセンシング信号を比較して差がある場合、シートが撓んだり、反るのを予想し、これを補償する信号を出力するようにすることができる。
【０１０６】
本発明の実施形態と関連して説明された方法又はアルゴリズムの段階は、ハードウェアで直接実現されるか、ハードウェアにより実行されるソフトウェアモジュールで実現されるか、又はこれらの結合により実現されることができる。ソフトウェアモジュールはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク、脱着型ディスク、ＣＤ-ＲＯＭ、又は本発明が属する技術分野における周知されている任意の形態のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に存在することもできる。
【０１０７】
以上、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野における通常の技術者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施され得るということが理解できるはずである。従って、以上で記述した実施形態はあらゆる面で例示的なものであり、制約的ではないものとして理解すべきである。
【符号の説明】
【０１０８】
１０００    第１シート
１１００    第１電極パターン
１２００    第２電極パターン
２０００    第２シート
２１００    第３電極パターン
３０００    スペーサ層
４０００    コントローラ
【図１】
2020034533.tif 000003
【図２】
2020034533.tif 000004
【図３】
2020034533.tif 000005
【図４】
2020034533.tif 000006
【図５】
2020034533.tif 000007
【図６】
2020034533.tif 000008
【図７】
2020034533.tif 000009
【図８】
2020034533.tif 000010
【図９】
2020034533.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月8日(2019.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極パターンと、
前記第１電極パターンの下部に前記第１電極パターンと所定距離で離間して配置される第２電極パターンと、
前記第２電極パターンの下部に前記第２電極パターンと所定距離で離間して配置される第３電極パターンと、
コントローラとを含み、
前記第１電極パターンの一部、前記第２電極パターンの所定単位領域及び前記第３電極パターンの所定単位領域が１つの単位センシングセルを形成し、
前記第１電極パターンと前記第２電極パターン間の距離変化が前記第２電極パターンの静電容量の変化を発生させ、前記第２電極パターンと前記第３電極パターン間の接触が前記第２電極パターンの抵抗の変化を発生させ、
前記コントローラは、前記静電容量の変化及び前記抵抗の変化を利用して前記単位センシングセルに相応する圧力をセンシングし、
前記コントローラは、
前記第１電極パターンに第１周波数の第１ドライビング信号を伝送し、前記第２電極パターンに第２周波数の第２ドライビング信号を伝送し、
前記第１周波数と前記第２周波数は互いに異なる領域帯を有する、静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項２】
前記第１電極パターンは、
互いに離間し、平行に一方向に延びて配置される複数の第１導電性ラインを含み、
前記複数の第１導電性ラインのうち少なくとも１つの第１導電性ラインは、前記第２電極パターンの複数の単位領域と並んで配置され、
前記複数の第１導電性ラインを前記コントローラに連結する配線を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項３】
前記第２電極パターンの単位領域は、
互いに離間し、相補的な形状で配置される第２導電性ライン及び第３導電性ラインを含み、前記第２導電性ライン及び前記第３導電性ラインを前記コントローラに連結する配線を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項４】
前記第１電極パターンに伝送される前記第１ドライビング信号は高周波であり、前記第２電極パターンに伝送される前記第２ドライビング信号は低周波であることを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記静電容量の変化を検出するために、前記第２電極パターンから前記第１ドライビング信号に相応する第１センシング信号を受信し、前記抵抗の変化を検出するために、前記第２電極パターンから前記第２ドライビング信号に相応する第２センシング信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記第１センシング信号と前記第２センシング信号とを比較するセンシング信号比較部を更に含み、
前記センシング信号比較部は、
前記第１センシング信号と前記第２センシング信号とを比較して前記単位センシングセルのアライメントずれを補償する信号を発生することを特徴とする請求項５に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項７】
前記第３電極パターンの単位領域は、
互いに離間する複数の導電性アイランドパターンを含むことを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項８】
一面に前記第１電極パターンが形成され、前記一面と対向する他面に前記第２電極パターンが形成された第１シートを更に含み、
前記第１シートは軟性の絶縁性物質からなることを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項９】
一面に前記第３電極パターンが形成された第２シートを更に含み、
前記第２シートは軟性の絶縁性物質からなることを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１０】
前記第２電極パターンと前記第３電極パターンとの間に介在され、前記第２電極パターンの単位領域及び前記第３電極パターンの単位領域に相応する複数の第１ホール（ｈｏｌｅ）を有するスペーサ層を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１１】
第１電極パターンと、
前記第１電極パターンの下部に前記第１電極パターンと所定距離で離間して配置される第２電極パターンと、
前記第２電極パターンの下部に前記第２電極パターンと所定距離で離間して配置される第３電極パターンと、
コントローラとを含み、
前記第１電極パターンの一部、前記第２電極パターンの所定単位領域及び前記第３電極パターンの所定単位領域が１つの単位センシングセルを形成し、
前記第１電極パターンと前記第２電極パターン間の距離変化が前記第２電極パターンの静電容量の変化を発生させ、前記第２電極パターンと前記第３電極パターン間の接触が前記第２電極パターンの抵抗の変化を発生させ、
前記コントローラは、前記静電容量の変化及び前記抵抗の変化を利用して前記単位センシングセルに相応する圧力をセンシングし、
前記第２電極パターンと前記第３電極パターンとの間に介在され、前記第２電極パターンの単位領域及び前記第３電極パターンの単位領域に相応する複数の第１ホール（ｈｏｌｅ）を有するスペーサ層を更に含み、
前記スペーサ層は、
前記第２電極パターンの複数の単位領域の少なくとも一部を互いに連結するジャンプ線を含むことを特徴とする静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１２】
前記第２電極パターン、前記第３電極パターン及び前記スペーサ層は接着層により互いに付着され、前記接着層の剥がれ現象を防止するバッファ層を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１３】
第１電極パターンと、
前記第１電極パターンの下部に前記第１電極パターンと所定距離で離間して配置される第２電極パターンと、
前記第２電極パターンの下部に前記第２電極パターンと所定距離で離間して配置される第３電極パターンと、
コントローラとを含み、
前記第１電極パターンの一部、前記第２電極パターンの所定単位領域及び前記第３電極パターンの所定単位領域が１つの単位センシングセルを形成し、
前記第１電極パターンと前記第２電極パターン間の距離変化が前記第２電極パターンの静電容量の変化を発生させ、前記第２電極パターンと前記第３電極パターン間の接触が前記第２電極パターンの抵抗の変化を発生させ、
前記コントローラは、前記静電容量の変化及び前記抵抗の変化を利用して前記単位センシングセルに相応する圧力をセンシングし、
前記コントローラは、
抵抗型可変増幅器を更に含み、
前記抵抗型可変増幅器は、
前記単位センシングセルの位置による抵抗値を補償する補償信号を発生することを特徴とする静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１４】
第１電極パターンと、
前記第１電極パターンの下部に前記第１電極パターンと所定距離で離間して配置される第２電極パターンと、
前記第２電極パターンの下部に前記第２電極パターンと所定距離で離間して配置される第３電極パターンと、
コントローラとを含み、
前記第１電極パターンの一部、前記第２電極パターンの所定単位領域及び前記第３電極パターンの所定単位領域が１つの単位センシングセルを形成し、
前記第１電極パターンと前記第２電極パターン間の距離変化が前記第２電極パターンの静電容量の変化を発生させ、前記第２電極パターンと前記第３電極パターン間の接触が前記第２電極パターンの抵抗の変化を発生させ、
前記コントローラは、前記静電容量の変化及び前記抵抗の変化を利用して前記単位センシングセルに相応する圧力をセンシングし、
前記コントローラは、
静電型可変増幅器を更に含み、
前記静電型可変増幅器は、
前記単位センシングセルの位置による静電容量の充電又は放電時間を測定し、前記時間を利用して前記単位センシングセルの位置による抵抗値を抽出し、前記抵抗値を用いて補償信号を発生することを特徴とする静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。
【請求項１５】
前記第１電極パターン、前記第２電極パターン及び前記第３電極パターンは、金、銀、銅、カーボン、ナノチューブ、グラフェンのうち少なくとも１つの導電性物質からなることを特徴とする請求項１に記載の静電式センサと抵抗式センサを統合したハイブリッド大面積圧力センサ。