KR200451671Y1 - Touch sensor - Google Patents
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Abstract
Translated fromKoreanDescription
Translated fromKorean본 고안은 터치 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성을 가지며 사용자가 손으로 터치 시 발생되는 고유의 저항치를 읽어들여 IC와 연결되어 작동하는 터치 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensor, and more particularly, to a touch sensor having a simple configuration and connected to an IC by reading a unique resistance value generated when a user touches it by hand.
일반적으로 이동통신 단말기, 전자수첩 및 계산기 등을 비롯한 각종 제어 및 통신기기나 전자기기들은 사용자의 조작에 따른 동작명령을 입력하기 위하여 복수의 버튼 스위치들로 이루어진 키보드를 입력장치로 구비하고 있다. 상기 키보드의 복수의 버튼 스위치들은 소정의 압력으로 누르도록 되어 있는 것으로서, 사용자가 버튼 스위치를 정확하게 눌러야 사용자의 조작에 따른 동작명령의 입력이 정확하게 이루어지게 된다.In general, various control and communication devices or electronic devices including mobile communication terminals, electronic notebooks, calculators, and the like have a keyboard including a plurality of button switches as input devices for inputting operation commands according to a user's operation. A plurality of button switches of the keyboard are to be pressed at a predetermined pressure, so that the user must press the button switch correctly to correctly input the operation command according to the user's operation.
하지만, 최근 이동통신 단말기 및 전자수첩 등의 휴대용 기기들은 사용자가 간편하게 휴대할 수 있도록 하기 위하여 중량을 가볍게 함은 물론 그 크기를 소형화함에 따라 복수의 버튼 스위치들 간의 간격이 좁아지고 있어서, 사용자가 소정의 버튼 스위치를 누를 경우에 인접한 다른 버튼 스위치를 누르게 되거나 또는 소정의 버튼 스위치와 함께 인접한 다른 버튼 스위치들이 눌러지는 경우가 많이 발생하고 있다.However, in recent years, portable devices such as mobile communication terminals and electronic organizers have made the distance between the plurality of button switches narrow as the weight is reduced and the size thereof is reduced in order to allow the user to easily carry it. When pressing the button switch of the other button switch is pressed or other adjacent button switches with a predetermined button switch often occurs.
그러므로 최근에는 소정의 압력으로 누르는 버튼 스위치 대신에 인체의 손가락이나 접촉 펜 등의 소정 물체가 접촉될 경우에 동작되는 정전용량형 터치센서가 개발 및 사용되고 있다.Therefore, recently, a capacitive touch sensor that is operated when a predetermined object such as a finger or a contact pen of a human body comes into contact with a button switch pressed at a predetermined pressure has been developed and used.
정전용량 터치센서(Capacitive Touch Sensor)는 신체 또는 특정 물체가 접촉했을 때 발생하는 정전용량(Capacitance)의 변화를 감지하여 동작하는 것으로, 터치할 면에 인체가 접촉할 때 발생하는 미세한 정전용량의 변화치와 설정치 간의 차이를 감지하여 최종 출력을 High 또는 Low로 나타내어 스위칭 신호를 발생시킨다.Capacitive Touch Sensors are capacitive touch sensors that operate by detecting changes in capacitance generated when a body or a specific object comes into contact with each other. Detects the difference between and the setpoint and sets the final output high or low to generate a switching signal.
일반적으로 종래의 정전용량형 터치센서는 두 개의 극판을 가지고, 그 두개의 극판 사이의 정전용량 변화를 이용하여 스위칭 신호를 발생하는 것으로서, 두개의 극판과 유전체를 사용함에 따라 극판부가 차지하는 면적이 크고, 각각의 극판을 이루는 신호선이 존재하기 때문에 휴대폰 등과 같은 통신기기의 버튼 스위치 등으로는 적용할 수 없는 문제점이 있었다.In general, a conventional capacitive touch sensor has two pole plates, and generates a switching signal by using the change in capacitance between the two pole plates. Since there is a signal line constituting each pole plate, there is a problem that cannot be applied to a button switch of a communication device such as a mobile phone.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은, 간단한 구성을 가지며 사용자가 손으로 접점을 터치 시 발생되는 고유의 저항치를 읽어들여 IC와 연계되어 작동되는 터치 센서를 제공하기 위함이다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to have a simple configuration and a touch sensor that operates in conjunction with the IC by reading the unique resistance value generated when the user touches the contact by hand. To provide.
또한, 본 고안의 다른 목적은 외부적 저항을 최소화하여 안정적으로 터치 위치를 제어할 수 있는 터치 센서를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a touch sensor that can stably control the touch position by minimizing external resistance.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 가요성 필름과, 상기 가요성 필름 상에 도전성 잉크가 인쇄되어 형성되는 터치 회로패턴과, 상기 터치 회로패턴을 이루는 복수의 신호선을 모아 IC에 연결시키도록 구성되는 센싱 신호전달부와, 상기 터치 회로패턴 상에 형성되는 UV코팅층을 포함하는 터치 센서가 제공된다.In order to achieve the above object, in the present invention, a flexible film, a touch circuit pattern formed by printing conductive ink on the flexible film, and a plurality of signal lines constituting the touch circuit pattern are collected and connected to the IC. A touch sensor is provided that includes a sensing signal transfer unit and a UV coating layer formed on the touch circuit pattern.
상기 가요성 필름은 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다.The flexible film is preferably made of polyethylene terephthalate (PET) film.
본 고안은 상기 가요성 필름에 도전성 잉크로 터치 회로를 인쇄하고 그 위에 UV인쇄층을 코팅함으로써 도전성 잉크가 영향을 받지않고, 터치시 각각의 키가 고유의 저항치를 발생시켜 발생된 저항값을 사용하여 터치 IC에 연결가능케 함으로 회로가 구성되며, 외부적 저항을 최소화하고 사람의 손에서 나오는 미세한 정전기량을 이용하여 도포된 회로에 생성된 패턴을 터치시 패턴에서 각각의 일정수치의 저항값을 발생시켜 터치 위치를 제어하게 함을 그 기술적 특징으로 한다.The present invention prints a touch circuit with the conductive ink on the flexible film and coats the UV printing layer thereon so that the conductive ink is not affected, and each key generates a unique resistance value when the touch is used. The circuit is composed by making it possible to connect to the touch IC, minimizing external resistance and generating a certain value of resistance in the pattern when touching the pattern generated in the coated circuit using the minute amount of static electricity from the human hand. To control the touch position.
상기와 같은 본 고안의 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 고안의 효과는 다음과 같다.Effects of the present invention can be expected by the configuration and operation of the present invention as described above are as follows.
첫째, 얇은 두께의 가요성 필름에 도전성 잉크로 터치 회로를 인쇄하여 IC와 연결함으로써, 얇은 두께의 터치 센서를 제작할 수 있으며 터치센서가 사용되는 전자 장치를 컴팩트하게 제조할 수 있다.First, by printing a touch circuit with a conductive ink on a thin flexible film and connecting it with an IC, a thin touch sensor can be manufactured and an electronic device using the touch sensor can be compactly manufactured.
둘째, 간단한 구성을 가짐으로써, 터치 센서의 제조 공정이 단순하고, 제조비용이 절감될 수 있다.Second, by having a simple configuration, the manufacturing process of the touch sensor is simple, manufacturing cost can be reduced.
셋째, 가요성 필름 상에 터치 회로를 인쇄함으로써, 다양한 형상의 표면에 부착하여 사용할 수 있다. 즉, 전자레인지, 식기세척기, 세탁기 등 다양한 가전제품에 적용되는 것이 가능하며, 특히 구형의 디스플레이 장치의 터치 스크린이나 로봇 표면의 촉각 센서로 활용이 가능하다.Third, by printing the touch circuit on the flexible film, it can be attached to the surface of various shapes. That is, it can be applied to various home appliances such as a microwave oven, a dishwasher, a washing machine, and in particular, it can be used as a tactile sensor on the surface of a robot or a touch screen of an old display device.
도 1은 본 고안의 터치 센서의 구성을 개략적으로 나타내는 분해 사시도,
도 2는 본 고안의 터치 센서의 단면도.1 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a touch sensor of the present invention;
2 is a cross-sectional view of the touch sensor of the present invention.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 터치 센서는 가요성 필름(30)과, 상기 가요성 필름(30) 상에 형성되는 터치 회로패턴(20)과, 상기 터치 회로패턴(20)을 이루는 복수의 신호선을 모아 IC(미도시)에 연결시키도록 구성되는 센싱 신호전달부(22)와, 상기 터치 회로패턴(20) 상에 형성되는 UV코팅층(10)을 포함하여 구성된다.1 and 2, the touch sensor according to the present invention includes a
상기 가요성 필름(30)은 유연성과 절연성을 갖는 필름, 예를 들어 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름을 사용하는 것이 보다 바람직하다.As for the
이와 같은 가요성 필름(30)은 매우 유연한 재질이므로, 다양한 형상의 표면에 부착하여 사용할 수 있다. 즉, 전자레인지, 식기세척기, 세탁기 등 다양한 가전제품에 적용되는 것이 가능하며, 특히 구형의 디스플레이 장치의 터치 스크린이나 로봇 표면의 촉각 센서로 활용이 가능하다. 따라서, 종래의 멤브레인 스위치가 적용되던 가전 제품에 멤브레인 스위치를 대신하여 적용될 수 있다.Since the
한편, 상기 가요성 필름(30) 상에는 도전성 잉크로 터치 회로를 인쇄하여 터치 회로패턴(20)을 구성한다.Meanwhile, the
도전성 잉크는 도전성 필러를 비이클에 분산한 것으로 인쇄 후의 경화막이 도전성을 나타내는 잉크를 말한다.Conductive ink refers to an ink in which a conductive filler is dispersed in a vehicle, and the cured film after printing exhibits conductivity.
도전성 잉크는 사용하는 경화조건에 의해서 고온소성타입(후막 페이스트)와 저온 경화건조타입(수지형)으로 구분한다. 고온소성타입은 하이브리드 IC, 반도체 IC의 실장이나 각종 콘덴서, 전극 등의 후막재료로 쓰이고 있다. 그리고 저온경화건조타입은 유기 프린트기판에서의 인쇄도전회로나 플라스틱과 같은 내열성이 약한 재료, 카본, 페라이트 및 어떠한 종류의 금속 등의 납땜 작업을 하지 못하는 재료에 도전성과 밀착성을 활용하여 광범위하게 쓰이고 있다.The conductive ink is classified into a high temperature baking type (thick film paste) and a low temperature curing drying type (resin type) according to the curing conditions used. The high temperature firing type is used for mounting of hybrid ICs and semiconductor ICs and thick film materials such as various capacitors and electrodes. The low temperature hardening drying type is widely used by utilizing conductivity and adhesiveness in materials that have low heat resistance, such as printed conductive circuits or organic materials on organic printed circuit boards, and materials that cannot be soldered such as carbon, ferrite and any kind of metal. .
본 실시예에 있어서 터치 회로패턴(20)은 세로 방향과 가로 방향으로 일정한 간격으로 배치되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 적용되는 가전 제품의 디스플레이에 따라 임의의 패턴형태로 배치할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the
상기 터치 회로패턴(20)은 전기적 신호를 전달할 수 있는 복수의 신호선들로 구성되는데, 본 고안에서는 도 1에서 보는 바와 같이, 상기 신호선들을 상기 가요성 필름(30)의 일측으로 모아 터치 IC에 연결할 수 있도록 도전성 잉크로 인쇄된 센싱 신호전달부(22)를 구성한다.The
상기 가요성 필름(30)의 터치 회로패턴(20) 일단에 형성된 센싱 신호전달부(22)는 IC(미도시)와 전기적으로 연결되는 접속부이다.The sensing
한편, 상기 터치 회로패턴(20) 상에는 UV코팅층(10)이 일정한 두께의 면으로 코팅되어 있다.On the other hand, the
UV코팅층(10)은 외부 충격이나 부식 물질로부터 터치 회로패턴(20)을 보호하기 위해 형성된다.The
여기서, UV코팅층(10)은 그 자체로 절연 기능을 포함하고 있어, 도전성 잉크가 외부의 영향을 받지않고 터치 시 각각의 키가 고유의 저항치를 발생시킬 수 있도록 한다.Here, the
이와 같이 발생된 저항값은 상기 센싱 신호전달부(22)를 통해 터치IC에 전달된다.The resistance value generated as described above is transferred to the touch IC through the
UV코팅층(10)은 터치회로 패턴(20)의 손상을 방지함은 물론 외부적 저항을 최소화하고 사람의 손에서 나오는 미세한 정전기량을 이용하여 도포된 회로패턴(20)을 터치시 패턴에서 각각의 일정수치의 저항값을 발생시켜 터치 위치를 제어할 수 있게 된다.The
이와 같은 본 고안의 터치 센서는 사용자가 상기 터치 회로패턴(20)을 터치 시 각각의 키가 고유의 저항치를 발생시키고, 상기 발생된 저항값이 신호전달부(22)를 통해 터치 IC에 구동신호가 전달됨으로써 작동된다.In the touch sensor of the present invention, when a user touches the
본 고안에 따른 터치 센서는 터치 영역에 2개의 극판이 불필요함에 따라 통상적으로 디스플레이 장치의 표시화면 일측에 배치되는 버튼표시부로서 컴팩트하게 시트(sheet)를 부착하듯이 장착시킬 수 있으므로, 디스플레이 장치의 입력 수단(터치 스크린)으로서 제조공정이 쉽게 이루어질 뿐 아니라 중량이 매우 가볍고 부피 또한 매우 적으므로 디스플레이 장치의 컴팩트화 및 내구성을 향상시킬 수 있다.The touch sensor according to the present invention is a button display unit which is normally disposed on one side of the display screen of the display device because two pole plates are unnecessary in the touch area, so that the touch sensor can be mounted as if the sheet is compactly attached. As a means (touch screen), not only the manufacturing process is easily performed, but also the weight is very light and the volume is very small, thereby improving the compactness and durability of the display device.
또한, 본 고안에 따른 터치 센서는 논리적 연산을 수행할 수 있는 콘트롤러에 연결되어 다양한 형태의 입력기능을 구현할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터의 키보드를 대체하거나, 볼륨을 조절하기 위한 가변저항, 메뉴나 자료를 스크롤하기 위한 입력장치, 복수의 버튼을 가진 스위치 등으로 활용할 수 있다.In addition, the touch sensor according to the present invention may be connected to a controller capable of performing logical operations to implement various types of input functions. For example, it can be used as a substitute for a computer keyboard, a variable resistor for adjusting a volume, an input device for scrolling a menu or data, a switch with a plurality of buttons, and the like.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 고안의 일실시예는 본 고안의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 고안의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 고안의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention as long as it will be apparent to those skilled in the art.
10 : UV 코팅층 20 : 터치 회로패턴
22: 신호 전달부 30 : 가요성 필름10: UV coating layer 20: touch circuit pattern
22: signal transmission section 30: flexible film
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