KR101246517B1 - 촉각 크리스털을 제작하는 방법 및 상기 촉각 크리스털을 포함하는 장치 - Google Patents

Abstract

접촉 영역(17)이 구축되는 내부 표면에서, 크리스털(10)은 자신의 에지에 닿아 있는, 상기 크리스털의 표면(11, 12) 중 하나에서 가공된 공동(hollow)(14), 또는 상기 크리스털의 두께에서 가공된 그루브(25)를 포함하며, 본딩 단계 후에, 상기 크리스털에게 에나멜 증착물(20)이 상기 접촉 영역(17)을 감추기 위해 제공된다.

Description

촉각 크리스털을 제작하는 방법 및 상기 촉각 크리스털을 포함하는 장치{METHOD OF MANUFACTURING A TACTILE CRYSTAL AND DEVICE COMPRISING THE TACTILE CRYSTAL}

도 1은 촉각 크리스털을 지닌 손목시계를 도식한 평면도이다.

도 2는 종래 기술에 의한 손목시계를 도식한, 라인(Ⅱ-Ⅱ)을 따르는 도 1의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 손목시계를 도식한, 라인(Ⅱ-Ⅱ)을 따르는 도 1의 단면도이다.

도 4 ~ 도 6은 본 발명의 첫 번째 실시예를 따르는, 촉각 크리스털을 제조하기 위한 방법의 여러 가지 단계들을 도식한 도면이다.

도 7은 본 발명의 두 번째 실시예를 따르는, 촉각 크리스털을 도식한 도면이다.

본 발명은 촉감 타입, 또는 터치 타입 크리스털을 케이스 상에 조립하는 장치에 관한 것이며, 상기 크리스탈의 내부 표면상에 구축된 전극을 케이스에 내장된 전자 모듈에 연결하기 위해, 상기 크리스탈의 하나의 에지에 가까이 위치하는 접촉 영역은 눈에 띄지 않으며, 전기적으로 절연되어 있다.

특별히, 본 발명은 중간 파트의 외부 에지로 뻗어 있는 촉감 타입 크리스털을 갖는 손목시계로서 구현된다.

일반적으로 사파이어로 만들어진 촉감 타입 크리스털을 손목시계 상에 조립하는 가장 통상적인 방법이 도 1과 도 2의 단면도를 참조하여 설명되며, 더 나은 이해를 위해, 상기 도면의 명암과 두께가 극대화되었다.

종래의 방식대로, 상기 손목시계는 공간(7)을 제한하면서, 중간 파트(3)의 하부는 백 커버(5)에 닿아 있고, 중간 파트(3)의 상부는 크리스탈(10)에 닿아 있도록 형성된 케이스(1)를 포함한다. 상기 공간(7)은 다이얼(6)상의 타이머 데이터의 디스플레이를 위한 시계 무브먼트(8)를 내장하기 위한 곳이다. 도식된 예에서, 상기 디스플레이는 시침(9a)과, 분침(9b)과, 초침(9c)을 이용하는 아날로그 디스플레이이다.

상기 크리스털(10)의 하부 표면(11)은 가령, 전기 용량성 센서를 형성하는 5개의 전극(15)을 포함하며, 상기 전극(15)은 전도성 경로(16)를 통해 크리스털(10)의 에지(12)에 닿아 있는 접촉 영역(17)으로 각각 연결되어 있다. 전도성 네트워크(15, 16, 17)가 종래의 방식으로, 투명 전도성 산화물, 가령, 증기 증착 방식으로 증착되고, 25㎚ 내지 75㎚의 두께를 가지는 인-주석 산화물(ITO: Indium and Tin Oxide)을 구축함으로써 구성된다. EP 특허 No. 1 457 865에서 공개된 바와 같이, 상기 전극(15)과 상기 경로(16) 사이의 공간에 유전 층을 증착함으로써 전극(15)과 전도성 경로(16)가 실제로 보이지 않게 구성될 수 있다. 그러나 전극(15) 중 하나 위에서 핑거의 위치를 검출하여 제어 신호를 무브먼트(8)로 전송할 수 있도록, 절연 커넥터 링(2)을 통과하여 전자 모듈(9)로 연결되는 커넥터(19)에 닿아 있도록 위치하는 접촉 영역(17)은 그에 비해 가시적이다.

상기 중간 파트에 고정된 베젤(13)을 이용하여, 크리스털(10)이 케이스(1) 위에 조립될 때, 상기 베젤(13)에는 상기 접촉 영역(17)을 감추기에 충분한 폭만 주어진다.

그러나 손목시계를 위한 케이스가 존재하며, 이때 크리스털(10)은 중간 파트(3)의 외부 에지로 뻗어 있다. 예를 들어, 본딩(bonding)을 통해, 상기 크리스털(10)은 상기 중간 파트(3)의 숄더 상에, 또는 절연 커넥터 링(2) 상에 조립된다. 부착 이음새를 감추기 위해, 상기 크리스털의 에지에 닿아 있는 하나 이상의 매우 얇은 앵커리지 층(anchorage layer)에서 일반적으로 크롬 증발에 의한 증착이 수행됨으로써, 금속화(metallising)가 수행되어, 크리스털을 통해 보여지는 상기 중간 파트 숄더의 색조와, 상기 중간 파트의 나머지 부분의 색조의 조화가 이뤄질 수 있다. 촉감 타입 크리스털에 있어서, 인접하는 두개의 접촉 영역(17)의 누전에 대한, 또는 부유 용량(stray capacitance)을 생성하는 것에 대한 위험 부담이 존재하는 것이 명확하다.

그러므로 본 발명의 목적은, 누전이 초래하는 어떠한 위험 부담 없이 상기 접촉 영역을 밀봉하면서, 본딩(bonding)에 의해, 케이스의 구멍의 숄더에 조립될 수 있는 촉각 크리스털을 제공함으로써 이러한 종래 기술의 단점을 극복하는 것이다. 따라서 본 발명은 500℃ 이상의 온도에 대해 내구성을 가지는, 투명한 물질로 제조된 촉각 크리스털을 케이스의 구멍 내에, 가령 손목시계의 케이스의 구멍의 숄더 상에 조립하는 방법에 관한 것이다. 종래의 방식대로, 상기 촉각 크리스털은 자신의 내부 표면상에 전도성 네트워크를 포함하며, 상기 전도성 네트워크는 연결 영역을 형성하기 위해, 전도성 경로에 의해, 일반적으로 무리지어 있는 접촉 영역에 연결되어 있는 투명 전극을 포함하며, 상기 크리스털의 맞은편에 상기 케이스(1)의 공간(7)내에 내장된 전자 모듈(9)의 커넥터(19)의 단부가 위치한다. 상기 촉각 크리스털은 자신의 에지에 닿아 있는 에나멜의 증착물을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 에나멜의 증착물은 표면의 하나 이상의 부분에서, 전극 연결 영역을 감춰준다.

500℃ 이상의 온도에 대해 내구성을 갖는 투명 물질은 단결정 물질이거나 다결정 물질일 수 있으며, 상기 물질은 수정, 또는 첨정석, 또는 코런덤일 수 있으며, 특히 사파이어일 수 있다. 광물 유리(mineral glass)같은 비정질 물질이 또한 사용될 수 있으며, 이는 상기 에나멜 증착물을 구축하기에 필요한 온도보다 더 높은 연화점이 제공되는 물질들이다.

첫 번째 실시예에 따라, 상기 에나멜 증착물은 크리스털의 내부 외곽선을 따르는 테잎의 형태를 가지며, 그 폭은 상기 연결 영역의 폭과 같다.

상기 전도성 네트워크가 어떠한 불연속점도 없는 표면상에 구축될 수 있는 것이 또한 바람직하다.

크리스털의 내부 표면에, 상기 연결 영역의 외곽선에 충분히 대응하는 외곽선을 가지는 공동(hollow)이 가공되는 목적에 있어서, 에나멜은 상기 공동의 깊이 보다 다소 큰 특정 두께에 이를 때까지 몇 개의 단계를 거쳐 증착되며, 그 후 연마 공정이 수행되어, 크리스털과 같은 레벨의 에나멜의 표면을 형성하여, 전도성 네트워크를 구축할 수 있다.

두 번째 실시예에 따라서, 상기 에나멜 증착물이 상기 크리스털의 두께에 형성된 그루브내로 구축되며, 상기 그루브의 깊이는 상기 연결 영역의 폭과 같다.

도 1 및 도 2는 종래 기술을 설명하면서 이미 참조되었고, 도 4 ~ 7이 여기서 참조되며, 같은 참조 번호는 손목시계의 같은 구성요소를 가리킨다.

도 1의 2개의 센서와, 전도성 경로(16)와, 접촉 영역(17)을 통과하는 라인(Ⅱ-Ⅱ)을 따르는 반 단면도인 도 3에서, 크리스털(10)의 에지(12)는 중간 파트(3)의 외부 표면으로 뻗어 있으며, 상기 크리스털(10)은 상기 중간 파트(3)에 고정된 베젤을 이용하여 고정되어 있지 않다. 크리스털(10)의 내부 표면(11)은 크리스털의 에지에 닿아 있으며, 5개의 전극(15)의 5개의 접촉 영역(17)이 무리 지어 위치하는 전체 연결 영역(도 1에서 점선으로 표시됨)(18) 위로 뻗어 있는 에나멜 증착물(20)을 포함한다.

상기 연결 영역(18)내에 상기 에나멜 증착물을 홀로 두는 것, 그리고 케이스의 숄더의 나머지 부분을 금속화하는 것이 가능하며, 이때 누전의 위험이 없으며, 그 후, 가령, 본딩(bonding)에 의해 크리스털이 조립될 수 있다. 이러한 방법은 추가적인 단계를 필요로 하며, 이는 비용을 증가시키고, 또한 이는 매우 난해하거나, 에나멜과, 금속화에 대해 같은 색상과 명암을 찾기가 불가능할 수 있으며, 이는 심 미적인 외관을 중시할 때, 적당하지 않다. 이것이, 상기 에나멜 증착물이 상기 크리스털(10)을 한 바퀴 감싸는 연속 테잎의 형태로 위치하고, 상기 테잎의 폭이 상기 연결 영역(18)의 폭과 같아, 같은 색상이 상기 케이스의 외곽부 전체에 걸쳐 관찰될 수 있는 것이 왜 바람직한지에 대한 이유이다.

케이스의 종류에 따라, 크리스털(10)과 상기 케이스 사이의 종합 밀봉 개스킷을 삽입하면서, 상기 크리스털이 스냅 피팅 방식으로 장착되는 것이 가능하다.

도 4 및 도 6을 참조하여, 본 발명에 따르는 촉감 타입 크리스털을 형성하기 위한 방법과, 상기 크리스털을 형성하는 물질(가령, 사파이어)이 설명될 것이다.

도 4에서 나타나는 첫 번째 단계에 있어서, 크리스털(10)의 두께에 따라 다르며, 다이아몬드 연삭 휠을 이용하여, 상기 크리스털의 0.1㎜ 내지 0.5㎜의 깊이 보다 큰 공동(14)이 크리스털(10)의 에지(12)에 닿도록 형성된다.

도 5에서 나타나는 두 번째 단계에 있어서, 에나멜이 상기 크리스털의 내부 표면 위로 약간 돌출될 때까지, 하나 이상의 단계를 거쳐, 종래의 소킹 가공(soaking), 또는 분사 가공, 또는 버핑 가공(buffing), 실크 프린팅 가공을 통해, 그리고 각각의 가공 뒤에 따르는 베이킹 가공(baking)을 통해, 에나멜 증착물(20)이 형성된다.

도면상 나타나지 않는 한 단계에 따라, 상기 크리스털의 내부 표면 전체가 연마되어, 상기 에너멜 층과 상기 크리스털의 나머지 부분 간의 어떤 불연속성도 제거될 수 있다.

도 6이 도식하고 있는 마지막 단계에서, 전도성 네트워크(15, 16, 17)가 투 명 전도성 산화물, 가령 인-주석 산화물(ITO)을 사용해 구축될 수 있다. 이것은 당업자라면 잘 알고 있기 때문에, 본 단계에 대한 더욱 상세한 설명은 생략한다. 그 후 부착 이음새의 삽입을 이용해, 크리스털(10)이 중간 파트의 숄더(4)상에 조립되어 압력이 가해질 수 있다.

도 7을 참조하여, 두 번째 실시예가 도식된다. 도식된 바와 같이, 크리스털(10)의 에지(12)가 에나멜 층(20)이 형성되는 그루브(25)를 얻기 위해 가공된다. 본 실시예는 눈에 띄지 않는 에나멜 매스에 구멍을 형성하는 이점과 그루브(25)의 구멍에서 포함되는 가공 동작과 연마 동작을 촉진시키는 이점을 가진다. 본 실시예에 의해, 센서(15)와 접촉 영역(17)을 연결하는 전도성 패스(16)에 부정적 효과를 초래하는 불연속한 영역을 생성할 수 있는 어떠한 위험 부담도 없이, 접촉 영역(17)이 구축되는 표면을 연마하는 것이 더 용이해질 수 있다.

본원에서, 본 발명은 평평한 촉감 타입 크리스털에 의해 구체화되었으나, 본 발명은 볼록한 크리스털에 대하여도 적용이 가능함을 명확히 해두는 바이다.

본 발명의 첫 번째 실시예에 따라, 크리스털의 내부 표면 전체가 연마되어, 에나멜 층과 상기 크리스털의 나머지 부분 간의 어떤 불연속성도 제거될 수 있다.

본 발명의 두 번째 실시예에 따라, 눈에 띄지 않는 에나멜 매스에 구멍을 형성하는 이점과 그루브(25)의 구멍에서 포함되는 가공 동작과 연마 동작을 촉진시키는 이점을 가질 수 있다. 또한 센서(15)와 접촉 영역(17)을 연결하는 전도성 패스(16)에 부정적 효과를 초래하는 불연속한 영역을 생성할 수 있는 어떠한 위험 부 담도 없이, 접촉 영역(17)이 구축되는 표면을 연마하는 것이 더 용이해질 수 있다.

Claims (10)

1. 케이스(1)의 구멍에 조립되는 촉각 크리스털(10)을 포함하는 장치에 있어서, 상기 촉각 크리스털은 500℃ 이상의 온도에 대하여 내구성 있는 투명 물질로 제작되며, 내부 표면(11)상에 센서를 형성하는 상기 내부 표면의 투명한 전극(15)을 포함하고, 상기 투명한 전극(15)은 전도성 경로(16)에 의해 접촉 영역(17)으로 연결되며, 상기 접촉 영역(17)은 촉각 크리스털(10)의 에지(12)에 닿아 있는 연결 영역(18)내에 위치하며, 상기 촉각 크리스털의 맞은편에 상기 케이스(1)의 공간(7)내에 내장된 전자 모듈(9)의 커넥터(19)의 단부가 위치하며,

   상기 연결 영역(18)을 감추는 표면의 하나 이상의 부분에서 상기 촉각 크리스털(10)의 에지(12)는 에나멜(20)의 증착물을 포함하여, 베젤에 의한 커버링 없이 조립이 완성되는 것을 특징으로 하는 촉각 크리스털을 포함하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 연결 영역(18)에서, 촉각 크리스털(10)의 내부 표면(11)에서 가공된 공동(hollow)(14)내에 상기 에나멜 증착물(20)이 구축되는 것을 특징으로 하는 촉각 크리스털을 포함하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 연결 영역(18)에서, 상기 촉각 크리스털(10)의 두께에서 가공된 그루브(25)내에 상기 에나멜 증착물(20)이 구축되는 것을 특징으로 하는 촉각 크리스털을 포함하는 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 촉각 크리스털을 형성하는 상기 투명 물질은 단결정 물질, 또는 다결정 물질이며, 이때 상기 단결정 물질, 또는 다결정 물질은 수정, 또는 첨정석(spinelle), 또는 코런덤(corundum)인 것을 특징으로 하는 촉각 크리스털을 포함하는 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 촉각 크리스털을 형성하는 물질은 사파이어임을 특징으로 하는 촉각 크리스털을 포함하는 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 촉각 크리스털을 형성하는 투명 물질은 광물 유리(mineral glass)임을 특징으로 하는 촉각 크리스털을 포함하는 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 에나멜 층(20)의 색상이 상기 케이스(1)의 색상과 조화를 이루는 것을 특징으로 하는 촉각 크리스털을 포함하는 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 촉각 크리스털(10)은 상기 케이스의 구멍의 숄더상에, 본딩에 의해, 조립되는 것을 특징으로 하는 촉각 크리스털(10)을 포함하는 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이스(1)의 공간(7)은 시계 무브먼트(8)와, 부분 촉각 제어를 이용하는 계시기(timepiece)를 형성하기 위한 다이얼(6)을 더 포함함을 특징으로 하는 촉각 크리스털을 포함하는 장치.
10. 500℃ 이상의 온도에 대해 내구성을 갖는 투명 물질로 구성된 촉각 크리스털(10)을 제작하는 방법에 있어서, 상기 촉각 크리스털(10)은 전도성 네트워크(15, 16, 17)가 위치하는 내부 표면(11)을 포함하며, 상기 전도성 네트워크(15, 16, 17)는 투명한 전극(15)과, 전도성 경로(16)와, 연결 영역(18)을 형성하는 접촉 영역(17)을 포함하며, 상기 방법은

    상기 촉각 크리스털(10)의 내부 표면(11)에 공동(hollow)(14), 또는 두께에 그루브(25)를 가공하는 단계로서, 상기 그루브의 외곽선은 상기 연결 영역(18)의 외곽선에 대응하는 단계,

    상기 공동(14)에, 또는 상기 그루브(25)에 에나멜 증착물(20)을 형성하는 단계,

    촉각 크리스털의 에나멜 표면과, 비-에나멜 표면을 연마하여, 둘을 같은 레벨로 만드는 단계,

    상기 전도성 네트워크(15, 16, 17)를 상기 촉각 크리스털(10)의 내부 에나멜 표면과 비-에나멜 표면상에 구축하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 크리스털을 제작하는 방법.

Images