KR101102092B1 - Method of manufacturing capacitive touch key and capacitive touch key thereby - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정전용량 터치 키의 제조방법 및 이에 의한 정전용량 터치 키를 개시한다. 본 발명에 따른 정전용량 터치 키의 제조방법은, 투명한 기판을 마련하는 단계; 기판의 일면에 정전용량변화를 감지하는 센싱 전극을 형성하되, 센싱 전극을 도전성 재료로 설정 투과율을 갖는 두께로 형성하는 단계; 센싱 전극과 회로를 이루는 배선 전극을 도전성 재료로 인쇄하여 형성하는 단계; 기판의 타면에 조작패널을 합착하는 단계; 및 기판에서 센싱 전극이 형성된 면 쪽에 센싱 전극으로 빛을 발산하는 백라이트를 장착하는 단계;를 포함한다. 이에 따라, ITO 투명전극을 사용하지 않고도 전면을 통해 조명이 가능하여 미려한 외관을 제공할 수 있으며, 에칭 공정이 사용되지 않아 환경오염을 줄이고 공정수를 줄일 수 있다. The present invention discloses a method of manufacturing a capacitive touch key and a capacitive touch key thereby. A method of manufacturing a capacitive touch key according to the present invention includes the steps of preparing a transparent substrate; Forming a sensing electrode for sensing a change in capacitance on one surface of the substrate, and forming the sensing electrode to a thickness having a set transmittance with a conductive material; Printing and forming a wiring electrode constituting the circuit with the sensing electrode with a conductive material; Bonding the operation panel to the other surface of the substrate; And mounting a backlight on the surface of the substrate on which the sensing electrode is formed to emit light to the sensing electrode. Accordingly, it is possible to provide a beautiful appearance by illuminating the entire surface without using the ITO transparent electrode, and because the etching process is not used, it is possible to reduce environmental pollution and reduce the number of processes.

Description

정전용량 터치 키의 제조방법 및 이에 의한 정전용량 터치 키{Method of manufacturing capacitive touch key and capacitive touch key thereby}Method of manufacturing capacitive touch key and capacitive touch key thereby

본 발명은 정전용량 터치 키의 제조방법 및 이에 의한 정전용량 터치 키에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전면에서 조명될 수 있는 구조를 갖는 정전용량 터치 키와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a capacitive touch key and a capacitive touch key thereby, and more particularly, to a capacitive touch key having a structure that can be illuminated from the front and a method of manufacturing the same.

정전용량방식의 터치 키를 사용하는 전자기기에는 키의 작동 상태를 사용자에게 알려주는 기능이 구비될 수 있다. 이 경우, 터치 키에 백라이트(backlight)를 사용하여, 점등되면 키가 작동하는 것을 표시하고, 소등되면 키가 작동하지 않은 것을 표시할 수 있다. 또는, 별도의 디스플레이를 사용하여, 키의 작동 상태를 통합적으로 표시할 수 있다. An electronic device using a capacitive touch key may be provided with a function of notifying a user of an operation state of the key. In this case, a backlight may be used for the touch key to indicate that the key is in operation when it is turned on and to indicate that the key is not in operation when it is turned off. Alternatively, a separate display can be used to collectively display the operating status of the keys.

한편, 터치 키에 백라이트를 사용하는 경우, 터치 키는 조작패널의 배면에 배치되는 인쇄회로기판에 홀을 형성하고 백라이트 광원을 설치하여, 홀을 통한 발광 유무에 의해 키의 작동 상태를 표시하도록 제조된다. 인쇄회로기판 상에는 정전용량 센서를 포함하는 회로 패턴이 형성된다. On the other hand, when the backlight is used for the touch key, the touch key is formed to form a hole in the printed circuit board disposed on the back of the operation panel and install a backlight light source to display the operation state of the key by whether light is emitted through the hole. do. A circuit pattern including a capacitive sensor is formed on the printed circuit board.

그런데, 전술한 구조의 터치 키는 인쇄회로기판 상에 동박을 형성하고 산성의 에칭액을 이용해서 동박을 에칭하여 회로 패턴을 형성하는 것이 일반적이어서, 에칭 과정에서 산업폐기물이 발생되어 환경오염을 일으키는 문제가 있을 수 있다. 또한, 전면에서 조명이 불가능하며, 일부분에만 조명이 가능하므로, 미려한 외관을 제공하기 어려운 점이 있다. 터치 키의 전면에서 조명이 가능하기 위해서, 터치 키는 광원에 노출되는 키 영역에 투명전극을 필요로 한다. 투명전극으로는 ITO 전극이 많이 사용된다. However, the touch key having the above-described structure generally forms a copper foil on a printed circuit board and forms a circuit pattern by etching the copper foil using an acidic etching solution. Thus, industrial waste is generated during the etching process to cause environmental pollution. There can be. In addition, since the illumination is not possible from the front, and only part of the illumination is possible, there is a difficulty in providing a beautiful appearance. In order to be able to illuminate the front of the touch key, the touch key requires a transparent electrode in the key region exposed to the light source. As a transparent electrode, an ITO electrode is used a lot.

하지만, 터치 키에 투명전극을 채용하는 경우에도, 투명한 기판에 투명전극을 코팅한 후 원하는 형태로 패턴 형성하기 위해 투명전극을 에칭하는 공정을 거치며, 이 과정에서 환경오염을 일으킬 수 있다. 또한, 투명전극으로 ITO 전극을 이용할 경우, 재료 비용이 상승하는 문제가 있을 수 있다. However, even when the transparent electrode is used as the touch key, the transparent electrode is coated on the transparent substrate, and then the transparent electrode is etched to form a pattern in a desired shape, thereby causing environmental pollution. In addition, when the ITO electrode is used as the transparent electrode, there may be a problem that the material cost increases.

본 발명의 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, ITO와 같은 무기물 투명전극을 사용하지 않고도 전면을 통해 조명이 가능하여 미려한 외관을 제공할 수 있으며, 에칭 공정이 사용되지 않아 환경오염을 줄이고 공정수를 줄일 수 있는 정전용량 터치 키의 제조방법 및 이에 의한 정전용량 터치 키를 제공함에 있다. An object of the present invention is to solve the above problems, it is possible to provide a beautiful appearance by being illuminated through the front without using an inorganic transparent electrode such as ITO, it is not used an etching process to reduce environmental pollution process The present invention provides a method of manufacturing a capacitive touch key and a capacitive touch key.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전용량 터치 키의 제조방법은, 투명한 기판을 마련하는 단계; 상기 기판의 일면에 정전용량변화를 감지하는 센싱 전극을 형성하되, 상기 센싱 전극을 도전성 재료로 설정 투과율을 갖는 두께로 형성하는 단계; 상기 센싱 전극과 회로를 이루는 배선 전극을 도전성 재료로 인쇄하여 형성하는 단계; 상기 기판의 타면에 조작패널을 합착하는 단계; 및 상기 기판에서 상기 센싱 전극이 형성된 면 쪽에 상기 센싱 전극으로 빛을 발산하는 백라이트를 장착하는 단계;를 포함한다. 그리고, 본 발명에 따른 정전용량 터치 키는 전술한 제조방법에 의해 제조되어 구성된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a capacitive touch key, the method including: providing a transparent substrate; Forming a sensing electrode for sensing a change in capacitance on one surface of the substrate, and forming the sensing electrode to a thickness having a set transmittance of a conductive material; Printing and forming a wiring electrode forming a circuit with the sensing electrode with a conductive material; Bonding the operation panel to the other surface of the substrate; And mounting a backlight on the surface of the substrate on which the sensing electrode is formed to emit light to the sensing electrode. In addition, the capacitive touch key according to the present invention is manufactured and configured by the above-described manufacturing method.

본 발명에 따르면, 센싱 전극은 전극층 두께의 조정에 따라 원하는 투과율을 갖도록 형성될 수 있으므로, 전극층을 통해 전기를 흐르게 할 수 있고, 투과율을 원하는 수준으로 확보할 수 있어, 투명전극으로서의 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 정전용량 터치 키는 전면을 통해 조명이 이루어질 수 있으므로, 미려한 외관을 제공할 수 있다. According to the present invention, the sensing electrode can be formed to have a desired transmittance according to the adjustment of the electrode layer thickness, it is possible to flow electricity through the electrode layer, to secure the desired level of transmittance, to perform a function as a transparent electrode Can be. Therefore, the capacitive touch key can be illuminated through the front surface, thereby providing a beautiful appearance.

그리고, 본 발명에 따르면, 센싱 전극의 형성시 에칭 공정이 아닌 증착 또는인쇄 공정이 이용되므로, 에칭 공정으로 인한 환경오염이 개선되며, 에칭 공정보다 공정수가 줄어들어 비용 절감이 이루어질 수 있다. In addition, according to the present invention, since the deposition or printing process is used instead of the etching process when forming the sensing electrode, environmental pollution due to the etching process is improved, and the number of processes can be reduced compared to the etching process, thereby reducing the cost.

게다가, 본 발명에 따르면, 도전성 재료는 도전성 금속 재료 또는 도전성 투명폴리머가 이용될 수 있으므로, 비교적 고가인 ITO 재료를 이용하지 않아도 되므로, 재료비가 절감될 수 있다. In addition, according to the present invention, since the conductive material may be a conductive metal material or a conductive transparent polymer, it is not necessary to use a relatively expensive ITO material, the material cost can be reduced.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량 터치 키의 제조방법을 설명하기 위한 사시도.
도 6은 도 1 내지 도 5의 방법에 의해 제조된 정전용량 터치 키에 대한 측단면도. 1 to 5 are perspective views illustrating a method of manufacturing a capacitive touch key according to an embodiment of the present invention.
6 is a side cross-sectional view of a capacitive touch key made by the method of FIGS.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량 터치 키의 제조방법을 설명하기 위한 사시도이다. 그리고, 도 6은 도 1 내지 도 5의 방법에 의해 제조된 정전용량 터치 키에 대한 측단면도이다. 1 to 5 are perspective views illustrating a method of manufacturing a capacitive touch key according to an embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional side view of a capacitive touch key manufactured by the method of FIGS.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 투명한 기판(110)을 마련한다. 기판(110)은 확산 필름으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 백라이트(160)로부터 발산된 빛은 확산 필름에 의해 산란되어 확산 필름의 전면에 고르게 확산될 수 있다. First, as shown in FIG. 1, a transparent substrate 110 is prepared. The substrate 110 may be made of a diffusion film. In this case, the light emitted from the backlight 160 may be scattered by the diffusion film and evenly spread on the entire surface of the diffusion film.

이후, 기판(110)의 일면에 센싱 전극(120)을 형성한다. 센싱 전극(120)은 배선 전극(130)을 통해 전기를 전달받아서 기판(110)의 터치 영역에 전기가 흐르게 하며, 터치 영역에 사용자의 터치시 정전용량변화를 감지하기 위한 것이다. Thereafter, the sensing electrode 120 is formed on one surface of the substrate 110. The sensing electrode 120 receives electricity through the wiring electrode 130 to allow electricity to flow in the touch area of the substrate 110, and to sense capacitance change when a user touches the touch area.

센싱 전극(120)을 형성할 때, 센싱 전극(120)을 도전성 재료로 일정한 두께로 증착하여 형성할 수 있다. 이 경우, 도전성 재료로는 도전성 금속 재료, 예컨대 실버(silver) 또는 내식성이 좋은 니켈(Ni) 또는 니켈합금 또는 크롬합금 재료가 이용될 수 있다. 이에 따라, 비교적 고가인 ITO 재료를 이용하지 않아도 되므로, 재료비가 절감될 수 있다. 다른 예로, 센싱 전극(120)을 증착 공정이 아닌 인쇄 공정에 의해 형성할 수도 있다. 이 경우, 도전성 재료로는 도전성 투명폴리머 등이 이용될 수 있다. When the sensing electrode 120 is formed, the sensing electrode 120 may be formed by depositing a predetermined thickness with a conductive material. In this case, a conductive metal material such as silver or nickel (Ni) or nickel alloy or chromium alloy material having good corrosion resistance may be used as the conductive material. Accordingly, the material cost can be reduced because it is not necessary to use a relatively expensive ITO material. As another example, the sensing electrode 120 may be formed by a printing process rather than a deposition process. In this case, a conductive transparent polymer or the like may be used as the conductive material.

센싱 전극(120)을 증착하여 형성할 때, 마스크(10)를 이용할 수 있다. 마스크(10)는 형성하고자 하는 센싱 전극(120)의 모양과 상응하는 모양의 구멍(11)을 갖는 구조로 이루어진다. 이러한 마스크(10)를 기판(110)에 조립한 상태에서, 증착 공정에 의해 마스크(10)의 구멍(11)을 통해 도전성 재료를 증착하여 센싱 전극(120)을 형성할 수 있다. When the sensing electrode 120 is formed by depositing, the mask 10 may be used. The mask 10 has a structure having a hole 11 having a shape corresponding to the shape of the sensing electrode 120 to be formed. In the state in which the mask 10 is assembled to the substrate 110, the sensing electrode 120 may be formed by depositing a conductive material through the hole 11 of the mask 10 by a deposition process.

이후, 마스크(10)를 기판(110)에 조립된 상태에서 분리하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(11) 상에 센싱 전극(120)만이 남게 된다. 전술한 센싱 전극(120)의 증착 과정에서, 센싱 전극(120)의 증착 두께를 조정하여, 센싱 전극(120)의 투과율을 원하는 수준으로 설정할 수 있다. 즉, 투과율을 높이기 위해서는 센싱 전극(120)의 증착 두께를 얇게 하고, 투과율을 낮추기 위해서는 센싱 전극(120)의 증착 두께를 두껍게 설정한다. Subsequently, when the mask 10 is separated in the assembled state on the substrate 110, as shown in FIG. 2, only the sensing electrode 120 remains on the substrate 11. In the above-described deposition process of the sensing electrode 120, by adjusting the deposition thickness of the sensing electrode 120, the transmittance of the sensing electrode 120 can be set to a desired level. That is, in order to increase the transmittance, the deposition thickness of the sensing electrode 120 is made thin, and in order to decrease the transmittance, the deposition thickness of the sensing electrode 120 is set thick.

이에 따라, 센싱 전극(120)에 있어 가시광 영역에서의 투과율을 0.1% ~ 90% 범위에서 원하는 수준으로 설정할 수 있다. 이와 같이 센싱 전극(120)은 증착된 전극층을 통해 전기를 흐르게 할 수 있고, 증착 두께의 조정에 따른 투과율을 원하는 수준으로 확보할 수 있어, 투명전극으로서의 기능을 수행할 수 있게 된다. Accordingly, the transmittance in the visible light region of the sensing electrode 120 may be set to a desired level in the range of 0.1% to 90%. As described above, the sensing electrode 120 may flow electricity through the deposited electrode layer, and may secure a desired level of transmittance according to the adjustment of the deposition thickness, thereby performing a function as a transparent electrode.

또한, 센싱 전극(120)을 형성할 때, 에칭 공정이 아닌 증착 공정이 이용되므로, 에칭 공정으로 인한 환경오염이 개선되며, 에칭 공정보다 공정수가 줄어들어 비용 절감에도 유리할 수 있다. 한편, 터치 키가 터치 영역별로 서로 다른 명령을 입력할 수 있게 된 경우, 센서 전극(120)을 각각의 터치 영역에 상응하는 위치에 패턴 인쇄할 수 있다. In addition, since the deposition process is used instead of the etching process when forming the sensing electrode 120, environmental pollution due to the etching process is improved, and the number of processes can be reduced compared to the etching process, which may be advantageous in cost reduction. On the other hand, when the touch key is able to input different commands for each touch area, the sensor electrode 120 may be printed in a pattern corresponding to each touch area.

이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 일면에 배선 전극(130)을 형성한다. 배선 전극(130)은 센싱 전극(120)과 회로를 이루어 키 제어부(미도시)로부터 공급되는 전기를 센싱 전극(120)으로 전달하고, 센싱 전극(120)에 의해 감지된 신호를 키 제어부로 전달하기 위한 것이다. 배선 전극(130)을 형성할 때, 배선 전극(130)을 도전성 재료로 센싱 전극(120)과 회로를 이루도록 인쇄하여 형성한다. 도전성 재료로는 도전성 금속 재료, 예컨대 실버(silver)가 이용되거나, 도전성 투명폴리머가 이용될 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 3, the wiring electrode 130 is formed on one surface of the substrate 110. The wiring electrode 130 forms a circuit with the sensing electrode 120 to transfer electricity supplied from the key control unit (not shown) to the sensing electrode 120, and transmits a signal sensed by the sensing electrode 120 to the key control unit. It is to. When the wiring electrode 130 is formed, the wiring electrode 130 is printed and formed to form a circuit with the sensing electrode 120 using a conductive material. As the conductive material, a conductive metal material such as silver may be used, or a conductive transparent polymer may be used.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 타면에 조작패널(140)을 합착한다. 즉, 기판(110)에서 센싱 전극(120)과 배선 전극(130)이 형성된 면의 반대쪽 면에 조작패널(140)을 합착한다. 이때, 투명접착부재(150)에 의해 기판(110)과 조작패널(140)을 합착시킬 수 있다. 조작패널(140)의 바깥 면은 명령 입력시 사용자의 터치가 이루어진다. 조작패널(140)에는 터치 영역들이 표시되도록 데코(deco) 인쇄층(141)이 형성될 수 있다. 조작패널(140)은 유리 등의 재질로 이루어질 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 4, the operation panel 140 is bonded to the other surface of the substrate 110. That is, the operation panel 140 is bonded to the surface opposite to the surface on which the sensing electrode 120 and the wiring electrode 130 are formed on the substrate 110. In this case, the substrate 110 and the operation panel 140 may be bonded to each other by the transparent adhesive member 150. The outer surface of the manipulation panel 140 is touched by the user when a command is input. A deco printing layer 141 may be formed on the manipulation panel 140 to display the touch areas. The operation panel 140 may be made of a material such as glass.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(110)에서 센싱 전극(120)이 형성된 면 쪽에 센싱 전극(120)으로 빛을 발산하는 백라이트(160)를 장착하면, 도 6에 도시된 정전용량 터치 키(100)가 완성된다. 이때, 백라이트(160)의 램프(161)들을 센싱 전극(120)들에 각각 대응되도록 배치할 수 있다. 전술한 방법에 의해 제조된 정전용량 터치 키(100)는, 전면을 통해 조명이 이루어질 수 있으므로, 미려한 외관을 제공할 수 있게 된다. As shown in FIG. 5, when the backlight 160 emitting light to the sensing electrode 120 is mounted on the surface of the substrate 110 on which the sensing electrode 120 is formed, the capacitive touch shown in FIG. 6 is provided. The key 100 is completed. In this case, the lamps 161 of the backlight 160 may be disposed to correspond to the sensing electrodes 120, respectively. The capacitive touch key 100 manufactured by the above-described method can be illuminated through the front surface, thereby providing a beautiful appearance.

한편, 배선 전극(130)을 형성할 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 센싱 전극(120) 상에 그리드 형태를 갖는 그리드 전극(131)을 더 형성할 수 있다. 터치 키(100)의 장기간 사용시 센싱 전극(120)이 산화되는 현상이 발생하여 감지 기능이 떨어질 수 있는데, 이를 그리드 전극(131)이 보완할 수 있다. 그리드 전극(131)은 배선 전극(130)의 재료와 동일한 재료로 인쇄에 의해 형성될 수 있다. 이에 따라, 배선 전극(130)과 그리드 전극(131)을 인쇄에 의해 한 번의 작업으로 형성할 수 있으므로, 공정을 단순화할 수 있다. Meanwhile, when the wiring electrode 130 is formed, a grid electrode 131 having a grid shape may be further formed on the sensing electrode 120 as illustrated in FIG. 3. When the touch key 100 is used for a long time, the sensing electrode 120 may be oxidized, and thus the sensing function may be degraded. The grid electrode 131 may compensate for this. The grid electrode 131 may be formed by printing with the same material as that of the wiring electrode 130. Accordingly, since the wiring electrode 130 and the grid electrode 131 can be formed in one operation by printing, the process can be simplified.

그리드 라인 폭(W)은, 굵어질수록 백라이트(160)의 발광시 조작패널(140)을 통해 그리드 전극(131)가 보일 수 있고, 가늘어질수록 단선의 우려가 있다. 따라서, 그리드 라인 폭(W)은 10㎛ ~ 3mm의 범위로 설정됨이 바람직하다. As the grid line width W becomes thicker, the grid electrode 131 may be visible through the operation panel 140 when the backlight 160 emits light, and as the grid line width W becomes thinner, disconnection may occur. Therefore, the grid line width W is preferably set in the range of 10 μm to 3 mm.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10..마스크 110..기판
120..센싱 전극 130..배선 전극
131..그리드 전극 140..조작패널
160..백라이트10. Mask 110. Substrate
120. Sensing electrode 130. Wiring electrode
131. Grid electrode 140. Operation panel
160..Backlight

Claims (4)

확산 기능을 갖는 투명한 기판을 마련하는 단계;
상기 기판의 일면에 정전용량변화를 감지하는 센싱 전극을 터치 키의 터치 영역에 대응되게 설정 투과율을 갖는 두께로 도전성 금속과 도전성 투명폴리머 중 선택된 어느 하나의 도전성 재료로 증착 또는 인쇄 공정에 의해 형성하는 단계;
상기 센싱 전극과 회로를 이루는 배선 전극을 도전성 재료로 인쇄하여 형성하는 단계;
상기 배선 전극의 형성시 상기 센싱 전극 상에 그리드 형태를 갖는 그리드 전극을 상기 배선 전극의 재료와 동일한 재료로 형성하되, 한 번의 인쇄 작업에 의해 상기 배선 전극과 함께 상기 그리드 전극을 인쇄하여 형성하는 단계;
투명접착부재에 의해 상기 기판의 타면에 조작패널을 합착하는 단계; 및
상기 기판에서 상기 센싱 전극이 형성된 면 쪽에 상기 센싱 전극으로 빛을 발산하는 백라이트를 장착하는 단계;
를 포함하는 정전용량 터치 키의 제조방법. Providing a transparent substrate having a diffusion function;
A sensing electrode for sensing a change in capacitance on one surface of the substrate is formed by a deposition or printing process of any one conductive material selected from a conductive metal and a conductive transparent polymer with a thickness having a predetermined transmittance corresponding to a touch area of a touch key. step;
Printing and forming a wiring electrode forming a circuit with the sensing electrode with a conductive material;
Forming a grid electrode having a grid shape on the sensing electrode of the same material as the material of the wiring electrode when forming the wiring electrode, by printing the grid electrode with the wiring electrode by a single printing operation to form ;
Bonding the operation panel to the other surface of the substrate by a transparent adhesive member; And
Mounting a backlight emitting light to the sensing electrode on a surface of the substrate on which the sensing electrode is formed;
Capacitive touch key manufacturing method comprising a. 삭제delete 삭제delete 제1항에 의해 제조된 정전용량 터치 키. A capacitive touch key made according to claim 1.
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