KR100791974B1 - 텍스타일 키패드와 그 제작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 텍스타일 키패드와 그 제작 방법에 관한 것으로, 직물을 가지고 전자기기를 조작하거나 정보를 입력할 수 있어 의복의 내부 또는 외부에 장착해도 이물감이 느껴 지지 않고 다양한 디자인으로 개발가능하며 세탁이 용이한 텍스타일 키패드와 그 제작방법에 관한 것이다.
본 발명의 텍스타일 키패드(1)는 가장 하부에 위치하는 기본 직물(100); 상기 기본 직물(100) 위에 위치하여 전기 신호를 전달하는 제 1 전도성 직물(200); 다수의 천공부(310)를 포함하는 절연 직물(300); 스위치 중앙부(410)와 네 개의 스위치 지지대(430)를 포함하는 돔 스위치(400); 상기 돔 스위치(400)가 있는 부분에 위치되는 다수의 제 2 전도성 직물(500); 표식부(610)를 포함하는 커버 직물;을 적어도 구비하여, 상기 돔 스위치(400)를 눌렀을 때는 스위치 중앙부(410)의 하부가 상기 제 1 전도성 직물(200)과 접촉되는 것을 특징으로 한다.
텍스타일 키패드, 돔 스위치, 직물

Description

텍스타일 키패드와 그 제작방법{Textile keypad}
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 텍스타일 키패드의 단면도이다.
도 2는 도 1의 돔 스위치를 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 도 2의 돔 스위치가 눌러지지 않을 때의 단면도이다.
도 4는 도 2의 돔 스위치가 눌러질 때의 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 텍스타일 키패드의 제작방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5b는 도 5a의 택스타일 키패드 제작방법의 바람직한 일실시 예를 보여주는 공정도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
1: 키패드 100: 기본 직물
200: 제 1 전도성 직물 300:절연 직물
310: 천공부 400: 돔 스위치
410: 스위치 중앙부 430: 스위치 지지부
500: 제 2 전도성 직물 600: 커버 직물
610: 표식부
본 발명은 직물을 가지고 전자기기를 조작하거나 정보를 입력할 수 있는 텍스타일 키패드에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 섬유 조직으로 제작되어 의류에 부착이 용이한 텍스타일 키패드에 있어서, 사용자가 돔 스위치를 일정 압력 이상으로 누를 때에만 작동되는 텍스타일 키패드에 관한 것이다.
휴대전화나 MP3같은 모바일 기기가 일반화되면서 많은 전자기기를 몸에 지니고 다니게 되었고 전자기기의 크기가 충분히 작아지면서 휴대하기에는 더욱 편리해 졌다. 그러나 사용자의 조작이나 인터페이스는 점점 불편하게 되었고 특히 운동을 하거나 작업 중인 경우에는 휴대용 기기를 꺼내서 조작하기가 어려워 불편하다.
이러한 불편을 덜고 미래 웨어러블 컴퓨팅 시대에 적응하기 위해, 최근들어 디지털 기기를 의류에 장착하거나 접목시키려는 많은 시도가 있어 왔다. 이러한 노력으로 활발히 개발되고 있는 것이 스마트 섬유이다.
스마트 섬유는 특수 소재나 컴퓨터칩을 사용해 전기신호 혹은 데이터를 교환하거나 외부 디지털기기와 연결해 기능을 수행할 수 있는 것으로, 특수 기능의 섬유로 만들어진 옷 속에 초소형 컴퓨터 칩이 내장돼 각종 디지털기기와 의류를 결합시키는 것을 말한다.
이러한, 스마트 섬유를 실현시키기 위해서는 디지털 기기를 컨트롤할 수 있는 스위치나 키패드를 의복에 내장시킬 필요가 있다.
그러나, 종래의 디지털 기기용 키패드는 딱딱해서 장착시 이물감이 느껴지고 색상, 외관 등 디자인 개발이 한정적이며, 세탁을 할 수 없는 등 의류 환경에 적합하지 않다.
또한, 지하철 등 사람이 많이 붐비는 곳에서 외부 환경에 의해 키패드가 눌려지거나 사용자의 실수로 인해 키패드가 눌려지는 경우에는, 이로 인해 디지털 기기가 오작동 되거나 원치 않는 동작을 하는 등의 문제가 있었다.
따라서, 웨어러블 컴퓨팅 시대에 활용하기 적합하도록 의복의 내부에 장착 또는 외부에 부착이 가능하고 이물감이 느껴지지 않으며 다양한 디자인으로 개발할 수 있으며, 외부 환경과 사용자의 실수로 인해 키패드가 동작하는 것을 방지할 수 있는 키패드의 개발이 요구된다.
본 발명은 의복에 장착해도 이물감이 거의 느껴지지 않는 직물을 가지고 전자기기를 조작하거나 정보를 입력할 수 있음과 동시에 외부 환경 또는 사용자의 실수 등으로 인해 키패드가 오작동하는 것을 방지할 수 있는 텍스타일 키패드와 그 제작방법을 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 직물로 이루어지며 전자기기를 조작하거나 정보를 입력할 수 있는 텍스타일 키패드를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 의복의 내부 또는 외부에 장착해도 이물감이 느껴 지지 않고 다양한 디자인으로 개발가능하며 세탁이 용이한 텍스타일 키패드와 그 제작방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 섬유 조직으로 제작되어 의류에 부착이 용이하고, 기존의 봉재 공정을 통해서 의복 제작과정에서 직접 장착이 가능한 텍스타일 키패드를 제공하는 데에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 텍스타일 키패드에 있어서, 사용자가 동작을 원하는 경우에만 돔 스위치를 일정 압력 이상으로 누름으로써 작동되는 텍스타일 키패드를 제공하는 데에 있다.
이하 본 발명의 일 실시 예에 의한 텍스타일 키패드의 구성과 제작방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 텍스타일 키패드의 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명의 텍스타일 키패드(1)는 기본 직물(100), 제 1 전도성 직물(200), 절연 직물(300), 돔 스위치(400), 제 2 전도성 직물(500), 커버 직물(600)로 구성된다.
섬유 조직으로 만들어진 텍스타일 키패드(1)는 기존의 딱딱한 전자장치와는 달리 의류에 쉽게 부착할 수 있고 착용하였을 때, 무게가 크지 않기 때문에 이물감을 느끼지 않는 장점이 있다. 또한 재료가 섬유이므로 기존의 봉재 공정을 통하여 의복제작과정에서 직접 의류 안에 장착이 가능하며, 디자인 면에서도 기존에 비해 고급스럽고 다양한 디자인으로 개발이 가능하다. 또한 세탁을 할 경우에도 문제가 발생하지 않는다.
기본 직물(100)은 텍스타일 키패드(1)의 제일 하부에 위치되며, 그 위에 제 1 전도성 직물(200)이 위치한다. 기본 직물(100)은 비 전도성 섬유로 직조되어 질 수 있다.
제 1 전도성 직물(200)은 텍스타일 키패드(1)에서 기본 직물(100)의 상부에 위치하며, 돔 스위치(400)에 하중이 가해져 제 1 전도성 직물(200)과 돔 스위치(400)가 접촉되어 전류가 흐르도록 이루어진다. 다시말해, 제 1 전도성 직물(200)은 돔 스위치(400)의 스위치 지지부(430)가 위치되는 부분, 그리고 돔 스위치(400)가 하중이 가해져서 접촉되는 부분은 적어도 전도성 섬유로 직조되어 있다.
제 1 전도성 직물(200)은 전기를 전도하는 직물로, 금속섬유나 금속을 도금한 섬유, 탄소 입자 복합섬유, 전기 전도성 고분자로 형성되는 섬유, 전도성 고무로 이루어진 직물 등의 재료를 응용하여 생성할 수 있다. 제 1 전도성 직물(200)은 패턴에 따라 전체 또는 일부분이 전도성 섬유로 이루어질 수 있다.
절연 직물(300)은 제 1 전도성 직물(200)의 위에 위치되며, 그 안에 돔 스위치(400)가 위치되기 위한 다수의 천공부(310)을 구비한다. 절연 직물(300)의 위에 커버 직물(600)이 위치된다.
천공부(310)는 텍스타일 키패드(1)를 눌렀을 때, 제 1 전도성 직물(200)과 돔 스위치(400)가 접촉될 수 있도록 돔 스위치(400)가 위치할 부분에 그 크기에 맞게 원형으로 천공한 구멍이다.
절연이 되어 있지 않거나 누설전류가 있으면 목적하는 부하에 효율적으로 전기를 보낼 수 없어 문제가 발생하게 되므로, 제 1 전도성 직물(200)의 상부에 위치하여 돔 스위치(400)에 하중이 가해졌을 때 제 1 전도성 직물(200)과 돔 스위치(400)가 맞닿는 부분을 제외하고는 전기가 누설되지 않도록 한다.
따라서 절연 직물(300)은 구멍을 돔 스위치(400)의 크기에 맞게 천공하여 제 1 전도성 직물(200) 위에 부착한다.
돔 스위치(400)는 제 1 전도성 직물(200) 위, 절연 직물(300)의 천공부(310)에 위치되며, 돔 스위치(400)는 금속재료로 이루어지며, 전체적으로 돔 형상을 하며, 스위치 중앙부(410)와 스위치 지지부(430)를 구비한다.
스위치 중앙부(410)는 돔 형상을 이루며, 돔 스위치(400) 가운데에 위치하여 스위치 지지부(430)에 의해 지지되며, 스위치 중앙부(410)가 눌려짐에 따라 스위치 중앙부(410)가 제 2 전도성 직물(500)과 접촉되도록 이루어져 있다.
스위치 지지부(430)는 스위치 중앙부(410)의 밑에서 스위치 중앙부(410)를 지지하기위한 것으로, 스위치 중앙부(410)에 소정의 각도를 가지고 하방으로 연장된 네 개의 지지대로 이루어진다. 스위치 지지부(430)는 제 1 전도성 직물(200) 위에 위치된다. 돔 스위치(400)가 눌러지지 않을 때 스위치 중앙부(410)와 제 1 전도성 직물(200)이 이격 되도록 스위치 중앙부(410)를 지지한다.
본 실시 예에서는 돔 스위치(400)를 사용하고 있지만, 이대신 다른 압전 물질 등을 사용할 수 있다.
제 2 전도성 직물(500)은 제 1 전도성 직물(200)과 같이 전기를 전도하는 직물로, 돔 스위치(400) 위에 부착된다. 즉 제 2 전도성 직물(500)은 돔 스위치(400)의 스위치 중앙부(410) 위에 위치되며, 그 위에 커버 직물(600)이 위치된다. 돔 스위치(400)가 압력에 의해 눌려질 때, 제 2 전도성 직물(500)은 각각의 스위치의 접점을 담당한다.
커버 직물(600)은 텍스타일 키패드(1)에서 가장 바깥쪽에 위치하며, 각각의 돔 스위치(400)의 스위치 중앙부(410)에 표식부(610)를 구비한다. 커버 직물(600)은 비 전도성 섬유로 직조되어 질 수 있다.
표식부(610)는 커버 직물(600)에서 내부 돔 스위치(400)와 제 2 전도성 직물(500) 각각이 부착되어 있는 위치로, 키를 식별할 수 있도록 키의 기능을 자수 또는 프린팅으로 표시하는 부분이다. 직물을 사용하였으므로 표식부(610)에 표시하는 숫자, 문자, 부호 등은 다양한 디자인의 모양과 색상으로 표현 가능하다.
도 2는 도 1의 돔 스위치를 설명하기 위한 설명도 이고, 도 3은 도 2의 돔 스위치가 눌러지지 않을 때를 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 2의 돔 스위치가 눌러질 때의 단면도이다.
돔 스위치(400)는 스위치 중앙부(410)와 스위치 지지부(430)를 구비한다. 돔 스위치(400)는 전체적으로 돔 형상을 하며, 원형의 스위치 중앙부(410)를 네 개의 스위치 지지부(430)가 지지하고 있다.
스위치 중앙부(410)는 돔 스위치(400)의 가운데 위치하며 상, 하에 따라 탄성적 변형을 하여 눌러지는 스위치 역할을 하는 것이다.
스위치 지지부(430)는 돔 스위치(400)의 스위치 중앙부(410)를 지지하며, 돔 스위치(400)가 눌러지지 않을 때 스위치 중앙부(410)와 전도성 직물(200)이 이격되도록 스위치 중앙부(410)를 지지할 뿐만 아니라 돔 스위치(400)가 눌려 졌을 때 스위치 중앙부(430)의 모양과 위치가 원상태로 되돌아 갈 수 있도록 한다.
본 발명에서 하나의 돔 스위치(400)는 네 개의 스위치 지지부(430)를 구비하나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
돔 스위치(400)의 원형의 스위치 중앙부(410)에 하중을 가하면, 돔 스위치(400)는 탄성 변형을 한다. 따라서 돔 스위치(400)의 하부에 위치한 제 1 전도성 직물(200)에 이격 되었던 스위치 중앙부(410)가 제 1 전도성 직물(200)과 접촉하여 전기적으로 스위칭을 한다.
스위치 지지부(430)는 스위치 중앙부(410)에 하중이 집중되어도 스위치 중앙부(410)를 지지하면서 스위치 중앙부(410)가 원래의 원형을 유지할 수 있도록 하여 안정적으로 전기적 접촉이 이루어질 수 있도록 한다.
도 5a는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 텍스타일 키패드의 제작 방법을 설명하기 위한 설명도이고, 도 5b는 도 5a의 택스타일 키패드 제작방법의 바람직한 일실시 예를 보여주는 공정도이다.
먼저 기본 직물(100)을 준비한다(s100). 기본 직물(100) 위에 전기적으로 연결될 수 있도록 제 1 전도성 직물(200)을 부착한다(s102). 키패드의 용도에 따라 절연을 담당하는 절연 직물(300)의 돔 스위치(400)를 부착할 위치에 돔 스위치(400)의 개수와 크기에 맞게 천공을 한다(s104). 다음으로 제 1 전도성 직물(200)에 천공한 절연 직물(300)을 부착하고(s106), 상기의 절연 직물(300)의 천공부(310) 위에 돔 스위치(400)를 고정시킨다(s108). 돔 스위치(400) 위에 각각의 스위치 접점을 담당하는 제 2 전도성 직물(500)을 고정한다(s110). 마지막으로, 커버 직물(600)의 표면 표식부(610)에 자수나 프린팅 등으로 키의 기능을 표시하고(s112), 상기 제 2 전도성 직물(500)이 부착된 돔 스위치(400) 위에 자수처리된 커버 직물(600)을 부착시킨다(s114).
만약 키보드와 같이 많은 키를 일정 면적에 배치하는 경우에는 키보드 매트릭스 구조를 응용하여 공정대로 제작한다.
본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 다음에 기재되는 청구범위 내에서 더 많은 변형 및 변용 예가 가능 한 것임은 물론이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 텍스타일 키패드는 섬유 조직으로 만 들기 때문에 의류에 쉽게 부착이 가능하다. 또한 재료가 섬유이므로 기존의 봉재 공정을 통해서 의복 제작과정에서 직접 장착이 가능하다. 따라서, 본 발명의 텍스타일 키패드를 사용하면 직물을 가지고 전자기기를 조작하거나 정보를 입력할 수 있어, MP3나 초소형 컴퓨터를 의복의 내부에 장착하여 사용할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 직물로 이루어지며 전자기기를 조작하거나 정보를 입력할 수 있는 텍스타일 키패드를 제공하여, 미래 웨어러블 컴퓨팅 시대에 다양한 분야에서 무한하게 활용 가능하다.
또한 본 발명의 텍스타일 키패드는 의복의 내부 또는 외부에 장착해도 이물감이 느껴 지지 않고 다양한 디자인으로 개발가능하며 세탁이 용이하며, 섬유 조직으로 제작되어 의류에 부착이 용이하고, 기존의 봉재 공정을 통해서 의복 제작과정에서 직접 장착이 가능하다.
본 발명의 텍스타일 키패드는 사용자가 동작을 원하는 경우에만 돔 스위치를 일정 압력 이상으로 누름으로써 작동시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 직물을 포함하여 이루어진 텍스타일 키패드에 있어서,
    상기 텍스타일 키패드의 제일 하부에 위치하는 기본 직물;
    상기 기본 직물 위에 위치하며, 전도성이 있는 섬유를 포함하여 직조된 제 1 전도성 직물;
    상기 제 1 전도성 직물의 위에 위치되며, 그 안에 다수의 천공부를 구비하는 절연 직물;
    상기 절연직물의 천공부에 위치되는 돔 스위치;
    상기 돔 스위치의 위에만 위치되는 제 2 전도성 직물;
    상기 텍스타일 키패드의 제일 상부에 위치되며, 상기 돔 스위치가 위치된 부분에 각 키를 식별하기 위한 표식부를 구비하는 커버 직물;
    을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 텍스타일 키패드.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돔 스위치는 금속재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 텍스타일 키패드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돔 스위치는
    상기 돔 스위치의 가운데에 위치하며, 돔 형상을 이루는 스위치 중앙부;
    상기 스위치 중앙부의 밑에 위치하여 상기 스위치 중앙부를 지지하는 스위치 지지부;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 텍스타일 키패드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위치 중앙부가 눌려짐에 따라 상기 스위치 중앙부가 제 2 전도성 직물과 접촉되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 텍스타일 키패드.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스위치 지지부는 상기 스위치 중앙부의 밑에 하방으로 연장된 네 개의 지지대로 이루어진 것을 특징으로 하는 텍스타일 키패드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 직물은 금속섬유, 금속으로 도금된 섬유, 탄소 입자 복합섬유, 전기 전도성 고분자로 형성되는 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함하여 직조 되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 키패드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 전도성 직물은 상기 돔 스위치의 스위치 중앙부 위에 부착되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 키패드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표식부는 자수 또는 프린팅을 통해 이루어진 것을 특징으로 하는 텍스타일 키패드.
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