KR101452748B1

KR101452748B1 - 멀티터치에 따른 접촉위치 및 접촉 힘을 감지하는 센서 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101452748B1
Application number: KR1020130045546A
Authority: KR
Inventors: 김종호; 김영태; 김동기; 김민석; 박연규
Original assignee: 한국표준과학연구원
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-10-23

Abstract

본 발명은 멀티터치에 따른 근접, 접촉위치 및 접촉힘을 감지하는 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일례와 관련된 정전용량형 터치 패널의 제조방법은, 하판의 하면에 필름을 형성하는 제 1 단계; 상기 하판의 상면에 적어도 하나의 지지대(buttress)를 형성하는 제 2 단계; 상기 적어도 하나의 지지대로 둘러싸인 제 1 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 제 3 단계; 압력에 의해 모양이 변형되는 압축성 고분자 재료로 상기 유전체를 코팅하여 제 1 구조물을 생성하는 제 4 단계; 상기 제 1 구조물을 경화(curing)하는 제 5 단계; 상기 경화된 제 1 구조물을 기 설정된 간격에 따라 펀칭(punching)하여, 복수의 펀칭 홀(hole)을 형성하는 제 6 단계; 상기 제 1 구조물의 하면에 복수의 하부전극이 포함된 제 1 전극코팅 필름을 형성하는 제 7 단계; 및 상기 제 1 구조물의 상면에 복수의 상부전극이 포함된 제 2 전극코팅 필름을 형성하는 제 8 단계;를 포함할 수 있다.

Description

멀티터치에 따른 접촉위치 및 접촉 힘을 감지하는 센서 및 그 제조방법{SENSOR FOR SENSING TOUCH LOCATION AND INTENSITY OF FORCE ACCORDING TO MULTI-TOUCH INPUT AND METHOD MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 멀티터치에 따른 근접, 접촉위치 및 접촉힘을 감지하는 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 터치를 지원하면서 동시에 인식 감도를 향상시켜 정밀한 근접, 접촉위치 및 접촉힘의 측정이 가능한 센서 및 그 제조방법에 대한 것이다.

근래에 들어 터치 패널 기술은 우리 일상에 깊숙이 잡아 다양한 방면에서 생활에 편의를 제공하고 있으며, 일상생활에 반드시 필요한 핵심 기술로서 각광을 받고 있다.

일반적으로 이러한 터치 패널 기술은 노트북, 개인정보단말기(PDA), 게임기, 스마트폰, 네비게이션 등 다양한 전자/통신기기에 사용될 수 있으며, 사용자가 원하는 기능을 선택하거나 입력하는 데 이용될 수 있다.

터치 패널 기술을 구비한 기기의 보급이 크게 늘어나고 보편화되면서 일상생활에서 때와 장소를 가리지 않고 빈번하게 사용되고 있다.

이러한 터치 패널 기술은 크게 저항막 방식과 정전용량 방식으로 구현될 수 있다.

먼저, 저항막 방식은 상부와 하부 전극막이 스페이서에 의해 이격되고, 눌림에 의해 서로 접촉될 수 있도록 배치된 형태이다.

상부 전극막이 형성되어 있는 상판이 손가락, 펜 등의 입력수단에 의해 눌릴 때 상부와 하부의 전극막이 통전되고, 그 위치의 저항값 변화에 따른 전압변화를 제어부에서 인지하여 접촉좌표를 인식하는 방식이다.

한편, 정전용량 방식은 다시 표면 정전용량 방식(Surface Capacitive)과 투영 정전용량 방식(Projected Capacitive)으로 분류될 수 있다.

표면 정전용량 방식은 금속 테두리 패턴이 있는 평평한 ITO 층을 사용한다. 상기 ITO 전체에 걸쳐 자기장이 형성되어 있는 상태에서 손가락으로 스크린을 터치하면 정전용량의 변화를 네 모퉁이에서 감지하여 좌표를 추출할 수 있다.

그리고, 투영 정전용량 방식은 가로축과 세로축으로 전극을 형성하여 가로축 및 세로축 각각의 채널별 정전용량 변화에 따른 위치좌표를 추출할 수 있다.

도 1은 이러한 투영 정전용량 방식의 일례를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이 유리기판(1)의 상면과 하면에 전극(3, 5)이 형성되어 누름 지점의 위치를 검출할 수 있다.

도 1과 같은 종래의 터치 입력 기술은 액정패널에서 발광되는 빛이 사용자에게 전달됨에 있어 장애가 되지 않아 깨끗한 화면을 제공할 수 있고, 휴대폰 등의 외관에 해가 되지 않는다는 장점이 있었다.

하지만, 이러한 종래의 터치 패널은 멀티 터치가 가깝게 입력되는 경우, 상호간에 간섭이 발생되어 정밀한 센싱이 불가능하다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 터치 패널은 터치 입력 감지를 위해 이용되는 유전체가 압축성을 갖고 있지 않으므로, 멀티 터치가 가깝게 입력되는 경우, 상호간에 간섭이 발생되어 정밀한 센싱이 불가능하다는 문제점도 있었으므로, 이에 대한 해결방안이 요구되는 실정이다.

대한민국특허청 공개번호 특2003-0090732호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다양한 터치를 지원하면서 동시에 인식 감도를 향상시켜 정밀한 근접, 접촉위치 및 접촉힘의 측정이 가능한 센서 및 그 제조방법을 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다.

구체적으로 본 발명은 큐어링된 유전체를 펀칭을 통하여 다수의 홀을 만든 후 다수의 띠 형태 전극이 있는 하판 필름을 부착하고 펀칭 홀에 충진재료를 삽입하는 방법으로 센서를 제조하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 하판의 다수의 띠 형태와 90도 방향으로 다수의 띠 형태 전극이 있는 상판 구조와 본딩된 구조를 갖는 정전용량 방식 멀티 힘 및 위치 측정용 터치센서를 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 정전용량형 터치 패널의 제조방법은, 하판의 하면에 필름을 형성하는 제 1 단계; 상기 하판의 상면에 적어도 하나의 지지대(buttress)를 형성하는 제 2 단계; 상기 적어도 하나의 지지대로 둘러싸인 제 1 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 제 3 단계; 압력에 의해 모양이 변형되는 압축성 고분자 재료로 상기 유전체를 코팅하여 제 1 구조물을 생성하는 제 4 단계; 상기 제 1 구조물을 경화(curing)하는 제 5 단계; 상기 경화된 제 1 구조물을 기 설정된 간격에 따라 펀칭(punching)하여, 복수의 펀칭 홀(hole)을 형성하는 제 6 단계; 상기 제 1 구조물의 하면에 복수의 하부전극이 포함된 제 1 전극코팅 필름을 형성하는 제 7 단계; 및 상기 제 1 구조물의 상면에 복수의 상부전극이 포함된 제 2 전극코팅 필름을 형성하는 제 8 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 6 단계와 제 7 단계 사이에는, 상기 복수의 펀칭 홀이 형성된 제 1 구조물에서 상기 상판, 상판에 형성된 필름, 하판 및 하판에 형성된 필름을 제거하는 제 6-1 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 4 단계는, 상면에 필름이 형성된 상판의 하면을 상기 코팅된 유전체의 상면에 더 부착하여 상기 제 1 구조물을 생성할 수 있다.

또한, 상기 제 6 단계와 제 7 단계 사이에는, 상기 복수의 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 공간에 투입되는 유전체는 액체 상태에 있는 액상이고, 상기 복수의 상부전극은 소정 간격으로 이격되어 횡방향으로 배치되며, 상기 복수의 하부전극은 소정 간격으로 이격되어 종방향으로 배치되고, 상기 복수의 상부전극와 복수의 하부전극은 90도 각도로 상호 크로스(cross) 배치될 수 있다.

또한, 상기 압축성 고분자 재료는 폴리우레탄, 겔, 젤, 실리콘 및 PDMS(polydimethylsiloxane) 고분자 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 상기 제 8 단계 이후에, 상기 제 2 전극코팅 필름의 상면의 적어도 일부에 상판 보호판을 부착하는 단계;를 더 포함하고, 상기 상판 보호판은 상기 제 2 전극코팅 필름에 존재하는 노이즈(noise)로 인해 상기 정전용량형 터치 패널이 오동작하는 것을 방지하고, 상기 제 2 전극코팅 필름의 표면 강도를 높일 수 있다.

또한, 상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 구리(Cu) 및 은(Ag) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.

또한, 상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 투명한 소재이고, 상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 인듐 주석 산화물(Induim Tin Oxide, ITO), 탄소 나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 금속 나노 와이어, 전도성 고분자(PEDOT, Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 및 투명 전도성 산화물(TCO) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.

또한, 상기 상판과 하판은 폴리우레탄 필름, PET 필름 및 PI 기판 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 일례와 관련된 정전용량형 터치 패널의 제조방법은, 하판의 하면에 필름을 형성하는 제 1 단계; 상기 하판의 상면에 적어도 하나의 지지대(buttress)를 형성하는 제 2 단계; 상기 적어도 하나의 지지대로 둘러싸인 제 1 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 제 3 단계; 압력에 의해 모양이 변형되는 압축성 고분자 재료로 상기 유전체를 코팅하는 제 4 단계; 상기 코팅된 유전체를 경화(curing)하는 제 5 단계; 상면에 필름이 형성된 상판을 상기 경화된 유전체의 상면에 결합하여 제 1 구조물을 생성하는 제 6 단계; 상기 제 1 구조물을 기 설정된 간격에 따라 펀칭(punching)하여, 복수의 펀칭 홀(hole)을 형성하는 제 7 단계; 상기 제 1 구조물의 하면에 보호 필름을 형성하는 제 8 단계; 및 상기 제 1 구조물의 상면에 보호 필름을 형성하는 제 9 단계;를 포함하되, 상기 상판의 하면에는 복수의 상부전극이 형성되고, 상기 하판의 상면에는 복수의 하부전극이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 7 단계와 제 8 단계 사이에는, 상기 복수의 펀칭 홀이 형성된 제 1 구조물에서 상기 상판과 하판에 형성된 필름을 제거하는 제 7-1 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 8 단계와 제 9 단계 사이에는, 상기 복수의 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 9 단계 이후에, 상기 제 2 전극코팅 필름의 상면의 적어도 일부에 상판 보호판을 부착하는 단계;를 더 포함하고, 상기 상판 보호판은 상기 제 2 전극코팅 필름에 존재하는 노이즈(noise)로 인해 상기 정전용량형 터치 패널이 오동작하는 것을 방지하고, 상기 제 2 전극코팅 필름의 표면 강도를 높일 수 있다.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 또 다른 일례와 관련된 정전용량형 터치 패널을 포함하는 센서는, 제 1 객체의 접촉에 의해 유도된 상기 복수의 상부전극과 상기 복수의 하부전극 사이의 자기장 및 커패시턴스 중 적어도 하나의 변화를 이용하여, 상기 제 1 객체의 접촉위치 및 상기 제 1 객체로 인해 발생된 힘을 측정할 수 있다.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 또 다른 일례와 관련된 정전용량형 터치 패널을 제조하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서, 상기 정전용량형 터치 패널의 제조방법은, 하판의 하면에 필름을 형성하는 제 1 단계; 상기 하판의 상면에 적어도 하나의 지지대(buttress)를 형성하는 제 2 단계; 상기 적어도 하나의 지지대로 둘러싸인 제 1 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 제 3 단계; 압력에 의해 모양이 변형되는 압축성 고분자 재료로 상기 유전체를 코팅하여 제 1 구조물을 생성하는 제 4 단계; 상기 제 1 구조물을 경화(curing)하는 제 5 단계; 상기 경화된 제 1 구조물을 기 설정된 간격에 따라 펀칭(punching)하여, 복수의 펀칭 홀(hole)을 형성하는 제 6 단계; 상기 제 1 구조물의 하면에 복수의 하부전극이 포함된 제 1 전극코팅 필름을 형성하는 제 7 단계; 및 상기 제 1 구조물의 상면에 복수의 상부전극이 포함된 제 2 전극코팅 필름을 형성하는 제 8 단계;를 포함할 수 있다.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 또 다른 일례와 관련된 정전용량형 터치 패널을 제조하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서, 상기 정전용량형 터치 패널의 제조방법은, 하판의 하면에 필름을 형성하는 제 1 단계; 상기 하판의 상면에 적어도 하나의 지지대(buttress)를 형성하는 제 2 단계; 상기 적어도 하나의 지지대로 둘러싸인 제 1 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 제 3 단계; 압력에 의해 모양이 변형되는 압축성 고분자 재료로 상기 유전체를 코팅하는 제 4 단계; 상기 코팅된 유전체를 경화(curing)하는 제 5 단계; 상면에 필름이 형성된 상판을 상기 경화된 유전체의 상면에 결합하여 제 1 구조물을 생성하는 제 6 단계; 상기 제 1 구조물을 기 설정된 간격에 따라 펀칭(punching)하여, 복수의 펀칭 홀(hole)을 형성하는 제 7 단계; 상기 제 1 구조물의 하면에 보호 필름을 형성하는 제 8 단계; 및 상기 제 1 구조물의 상면에 보호 필름을 형성하는 제 9 단계;를 포함하되, 상기 상판의 하면에는 복수의 상부전극이 형성되고, 상기 하판의 상면에는 복수의 하부전극이 형성될 수 있다.

본 발명은 다양한 터치를 지원하면서 동시에 인식 감도를 향상시켜 정밀한 근접, 접촉위치 및 접촉힘의 측정이 가능한 센서 및 그 제조방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

구체적으로 본 발명은 큐어링 된 유전체를 펀칭을 통하여 다수의 홀을 만든 후 다수의 띠 형태 전극이 있는 하판 필름을 부착하고 펀칭 홀에 충진재료를 삽입하는 방법으로 센서를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은 하판의 다수의 띠 형태와 90도 방향으로 다수의 띠 형태 전극이 있는 상판 구조와 본딩(bonding) 된 구조를 갖는 정전용량 방식 멀티 힘 및 위치 측정용 터치센서를 사용자에게 제공할 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시례를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 멀티터치를 구현하는 종래 정전용량형 터치패널의 일 실시례의 측면단면도이다.
도 2는 본 발명이 제안하는 압축성 고분자 재료 및 펀칭 홀을 이용한 멀티 터치 및 힘을 감지하는 센서의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 정전용량형 터치패널에 적용되는 압축성 고분자 재료의 성질을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 정전용량형 터치 패널에 ITO(Indium Tin Oxide)가 패터닝(patterning) 된 폴리에스테르(PET) 필름(film)의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 센서를 제조하는 방법에 관한 것으로, 압축성 고분자 재료 및 펀칭 홀을 이용하여 정전용량형 터치패널을 제조하는 구체적인 순서도의 일례를 도시한 것이다.
도 6a 내지 도6i는 도 5의 정전용량형 터치패널 제조방법의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 7은 도 5와 다른 방법에 따라 압축성 고분자 재료 및 펀칭 홀을 이용하여 정전용량형 터치 패널을 제조하는 구체적인 순서도의 일례를 도시한 것이다.
도 8a 내지 도8i는 도 7의 정전용량형 터치패널 제조방법의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 정전용량형 터치 패널에 노이즈 제거 및 표면강도 향상을 위한 상판 보호판이 추가적으로 배치된 구체적인 형태를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시례에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일 실시례는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.

일반적으로 터치 패널 기술은 우리 일상에 필수불가결한 전자/통신기기에 널리 이용되며 삶의 많은 영역에서 편의를 제공하고 있다.

전술한 것과 같이, 터치 패널 기술은 크게 저항막 방식과 정전용량 방식으로 구현될 수 있다.

하지만 종래의 터치 패널은 멀티 터치가 가깝게 입력되는 경우, 상호간에 간섭이 발생되어 정밀한 센싱이 불가능하다는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 터치 패널은 터치 입력 감지를 위해 이용되는 유전체가 압축성을 갖고 있지 않으므로, 멀티 터치가 가깝게 입력되는 경우, 상호간에 간섭이 발생되어 정밀한 센싱이 불가능하다는 문제점도 있었다.

따라서 본 발명에서는 압축성 고분자 재료를 유전체로 이용하고, 펀치 홀을 이용하는 센서를 제안하고자 한다.

즉, 압축성 고분자 재료를 유전체로 이용함으로써, 멀티터치 분해능을 높여 멀티터치의 경우 접촉위치가 가까울수록 간섭문제가 작아지도록 할 수 있다.

또한, 충진재료인 압축성 고분자재료가 압력에 의해 주변으로 변형하므로, 충진재료의 압축성에 의한 변형에 의해 주변과의 간섭이 차단되는 효과도 제공함으로써, 전술한 종래기술의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 전극이 존재하지 않는 부분을 비어있는 펀치 홀 또는 강성이 작은 고분자로 구성된 펀치 홀로 구성하여, 주변과의 간섭이 완전히 차단되는 효과도 제공함으로써, 종래기술의 문제점을 해결할 수도 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 정전용량형 터치 패널을 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명이 제안하는 압축성 고분자 재료 및 펀칭 홀을 이용한 멀티 터치 및 힘을 감지하는 센서의 일례를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 적용되는 정전용량형 터치 패널은 상판(100), 하판(200), 유전체(500), 펀치 홀(2000)을 포함할 수 있다.

단, 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 정전용량형 터치 패널이 구현될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 상부전극, 복수의 하부전극, 스페이서 등이 추가적으로 포함될 수도 있다.

도 2에서 볼 수 있듯이, 정전용량형 터치 패널은 상판(100)과 하판(200)이 소정의 간격으로 이격되어 있다. 상판(100)과 하판(200)은 평행하게 결합되도록 배치되며, 상판(100)은 외부의 힘에 의해 변형이 될 수 있다.

이때, 상판(100)과 하판(200)은 글래스(Glass), 강화 고분자 기판 또는 PI 기판을 사용하는 것이 바람직하다.

도시되지는 않았지만 상판(100)의 하면에는 복수의 상부전극이, 하판(200)의 상면에는 복수의 하부전극이 형성될 수도 있다.

여기서 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 구리(Cu) 또는 은(Ag)으로 이루어질 수 있다.

또한, 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 투명한 소재로서, 인듐 주석 산화물(Induim Tin Oxide, ITO), 탄소 나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 금속 나노 와이어, 전도성 고분자(PEDOT, Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 또는 투명 전도성 산화물(TCO)로 이루어질 수도 있다.

상판(100)과 하판(200)의 이격된 공간에는 유전체(500)가 배치된다.

특히, 본 발명에 적용되는 유전체(500)는 압축성 고분자 재료가 이용될 수 있다.

즉, 본 발명에 적용되는 유전체(500)는 강성이 작은 것을 특징으로 하고 압축이 가능한 겔, 젤, 실리콘 또는 PDMS(polydimethylsiloxane) 등의 고분자로 이루어질 수 있다.

또한, 상판(100) 또는 하판(200)에 전극이 존재하지 않은 부분에 복수의 펀칭 홀(2000)이 구성될 수 있다.

펀칭 홀(2000)은 비어있는 공간으로 공기로 채워져 있거나 충진재료로서 강성이 작은 고분자로 채워질 수 있다.

본 발명에서 제안하는 펀칭 홀(2000)은 전체 터치 패널의 수평 방향의 강성을 감소시키기 위한 것이다.

수평방향으로 강성 감소되는 경우, 터치에 의한 감도가 증가되므로, 더 효율적으로 멀티 터치에서 발생되는 간섭 문제를 효율적으로 해소할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 센서에 적용되는 압축성 고분자 재료의 성질을 설명하기 위한 도면이다.

도 3의 (a)는 일반적인 터치 패널에 적용되는 유전체의 일례를 도시한 것이다.

도 3의 (a)에서는 특정 지점을 터치하는 경우, 터치되는 힘에 의해 전체적인 유전체의 모양이 변화되는 결과가 발생된다.

따라서 터치 입력이 복수인 경우, 서로 간에 간섭이 발생하여 정밀한 센싱이 불가능해진다.

그러나 도 3의 (b)와 같이, 본 발명에 적용되는 압축성 고분자 재료가 적용되는 경우, 특정 지점이 터치되면 터치된 사이드(side) 지점이 탄력에 의해 상승하게 된다.

따라서 터치된 특정 지점이 더 부각되고, 주변에는 터치로 인핸 벽(wall)이 생기므로, 멀티 입력이 있는 경우에 주변과의 간섭을 완전히 차단시킬 수 있는 효과가 보장된다.

이때, 유전체(500) 좌우에는 비어있는 공간 또는 강성이 작은 고분자로 채워진 펀칭 홀(2000)이 복수로 구비될 수 있다.

도 3의 (b)에 개시된 2개의 펀칭 홀(2000)을 통해 전체 터치 패널의 수평 방향의 강성이 감소되고, 이에 대응하여 터치에 의한 감도가 증가될 수 있다.

따라서 유전체를 압축성 고분자 재료로 형성하여 주변 간섭을 차단하는 효과를 더 극대화 시킬 수 있는 효과가 보장된다.

다시 도 2로 복귀하여, 본 발명에 따른 유전체(500)는 복수의 상부전극과 복수의 하부전극이 겹쳐지는 부분에 커패시턴스를 형성할 수도 있다.

이때, 외부의 힘에 의해 유전체(500)가 변형될 수 있고, 이는 복수의 상부전극과 복수의 하부전극이 겹쳐지는 부분에 커패시턴스의 변화를 발생시킬 수 있다.

또한, 도시되지는 않았지만 스페이서를 추가적으로 포함할 수도 있다.

스페이서는 복수의 하부전극 사이에 형성되며, 돔 형태, 육면체 형태 등으로 형성될 수 있으나 본 발명의 내용이 이에 한정되지는 않는다. 이때, 스페이서(600)는 탄성의 재질을 사용함이 바람직하다.

멀티터치로 인해 복수의 외부 힘이 가해지는 경우, 복수의 외부 힘 간의 간섭 간섭으로 인해 개별 접촉힘의 위치와 크기 등을 정확하게 획득할 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우 스페이서(600)를 형성하여 복수의 외부 힘 간의 간섭을 방지할 수 있다.

한편, 하판(200)의 아래에는 이미지나 영상을 외부로 출력할 수 있는 디스플레이부가 추가적으로 설치될 수도 있다.

또한, 상기 상판(100), 하판(200), 유전체(500) 등은 투명한 소재로 이루어져 외부에서 디스플레이부를 관찰할 수 있다.

본 발명에 적용될 수 있는 디스플레이부는 발광다이오드(Light Emitting Diodes, LED), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 3차원 디스플레이(3D Display), 전자종이 중에서 적어도 하나일 수 있다.

또한, 제어부가 상기 정전용량형 터치 패널에 더 포함되어 구성될 수도 있다.

본 발명에 따른 제어부는 복수의 상부전극과 복수의 하부전극 사이에 형성되는 커패시턴스의 변화를 이용하여 외부 힘의 근접, 접촉위치 및 접촉힘의 크기를 측정할 수도 있다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 센서에 ITO(Indium Tin Oxide)가 패터닝(patterning) 된 폴리에스테르(PET) 필름(film)의 구체적인 일례를 도시한 것이다.

도 4의 (a)는 본 발명에 따른 정전용량형 터치 패널의 상판(100)에 ITO 패터닝(7)과 은(silver, 9)이 배치된 구체적인 형태를 도시한 것이다.

또한, 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 정전용량형 터치 패널의 하판(200)에 ITO 패터닝(7)과 은(silver, 9)이 배치된 구체적인 형태를 도시한 것이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 전술한 정전용량형 터치 패널을 이용하여 근접, 접촉위치 및 접촉힘 등이 측정될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 정전용량형 터치 패널을 통해 근접, 접촉위치 및 접촉힘 등을 측정하는 방법에 대해 설명한다.

전술한 것과 같이, 상부전극들은 횡방향으로 평행하게 배열되어 복수의 상부전극을 형성할 수 있고, 하부전극들이 종방향으로 평행하게 배열되어 복수의 하부전극을 형성할 수 있다.

단, 이러한 복수의 상부전극과 복수의 하부전극의 배치는 본 발명의 측정 원리를 간단하게 설명하기 위한 단순한 일례에 불과하며, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기와 달리 상부전극들이 종방향으로 나란하게 배열되어 복수의 상부전극을 형성하고, 하부전극들이 횡방향으로 나란하게 배열되어 복수의 하부전극을 형성할 수도 있다.

복수의 상부전극과 복수의 하부전극에 전압이 인가되면 상부전극과 하부전극 사이에 전기장(Electric Field)이 발생하며, 상호 정전용량(Mutual Capacitance)이 형성될 수 있다.

상호 정전용량은 상부전극과 하부전극이 겹쳐지지 않는 부분 사이에서 형성되는 커패시턴스로서, 종래의 정전용량형 터치 패널이 접촉위치 측정 시 사용하던 값이다.

이때, 손가락과 같은 도체가 정전용량형 터치 패널의 상판(100)으로 근접하게 되면, 상부전극과 하부전극이 겹쳐지지 않는 부분 사이에 형성되었던 전기장의 일부가 손가락 측으로 흡수되며, 상부전극과 하부전극 사이의 상호 정전용량이 작아진다.

또한, 손가락과 같은 유전체가 더욱 근접하여 정전용량형 터치 패널의 상판(100)에 접촉하게 되면, 손가락 측으로 흡수되는 전기장의 양이 더욱 많아지며, 상부전극과 하부전극 사이의 상호 정전용량이 더욱 감소한다.

또한, 복수의 상부전극과 복수의 하부전극에 전압이 인가되면 상부전극과 하부전극이 겹쳐지는 면적의 공간에 전기장이 발생하며, 상호 정전용량이 형성될 수 있다.

외부의 힘이 정전용량형 터치 패널의 상판(100)에 인가되면, 이에 의해 그 지점의 상부전극과 하부전극의 간격이 좁아지며, 상호 정전용량의 변화를 유발할 수 있다.

즉, 양 전극의 간격이 작아지면, 커패시터의 정전용량은 이에 반비례하여 커지게 된다.

따라서, 외부의 힘으로 인해 상판(100)이 눌러져 상부전극과 하부전극의 간격이 좁아지면, 상호 정전용량은 커지게 된다.

따라서 전술한 터치 입력에 따른 전기장 및 전정용량 중 적어도 하나의 변화를 이용하여 멀티터치에 따른 근접, 접촉위치 및 접촉힘을 감지할 수 있게 된다.

다만, 전술한 방식은 본 발명의 압축성 고분자 재료를 이용한 터치패널이 근접, 접촉위치 및 접촉힘 등을 감지하기 위한 단순한 일례로서, 압축성 고분자 재료를 유전체로 이용하는 다양한 센싱 기기들에는 모두 본 발명의 기술적 특징이 포함되는 것은 자명하고, 본 발명의 센싱 방법이 전술한 일례에 한정되는 것은 아니다.

결론적으로 본 발명에서는 유전체(500)로 강성이 작은 것을 특징으로 하고 압축이 가능한 겔, 젤, 실리콘 또는 PDMS(polydimethylsiloxane) 등의 고분자를 이용할 수 있다.

또한, 압축성 고분자 재료가 이용되는 경우, 도 3에서 설명한 것과 같이, 특정 지점이 터치되면 터치된 사이드(side) 지점이 탄력에 의해 상승하게 되고, 이에 따라 터치된 특정 지점이 더 부각되며, 주변에는 터치로 인핸 벽(wall)이 생기므로, 멀티 입력이 있는 경우에 주변과의 간섭을 완전히 차단시킴으로써, 종래의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 유전체(500)의 좌우에는 비어있는 공간 또는 강성이 작은 고분자로 채워진 펀칭 홀(2000)이 복수로 구비됨으로써, 전체 터치 패널의 수평 방향의 강성이 감소시켜 터치에 의한 감도를 증가시킬 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 정전용량형 터치 패널과 관련된 제 1 제조방법과 제 2 제조방법에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 단 본 발명에 따른 터치 패널의 제조방법이 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 방식에 따란 본 발명이 제안하는 터치 패널이 제조될 수 있다.

제 1 제조방법

도 5는 본 발명의 센서를 제조하는 방법에 관한 것으로, 압축성 고분자 재료 및 펀칭 홀을 이용하여 정전용량형 터치패널을 제조하는 구체적인 순서도의 일례를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 가장 먼저 하판의 하면에 필름을 형성하는 단계가 진행된다(S510)

다음으로, 하판의 상면 가장자리에 지지대(buttress)를 형성하는 단계가 진행된다(S520).

즉, 다수의 띠 형태 전극이 있는 하판 가장자리에 일정높이의 지지대가 배치될 수 있다.

또한, 지지대로 둘러싸인 공간에 유전체를 투입하는 단계(S530), 상면에 필름이 형성된 상판의 하면을 유전체에 부착하는 단계(S540)와 유전체가 경화(curing)되는 단계(S550)가 진행된다.

즉, S530에서 액상의 유전체가 투입되고, S540 단계에서 상면에 필름이 형성된 상판의 하면이 유전체에 부착되며, 액상의 유전체가 담겨있는 구조에서 S550 단계를 통해 압축성 고분자 재료가 코팅되고 큐어링(curing)될 수 있다.

단, 도 5에서는 S540 단계가 필수적인 단계인 것으로 가정하여 제작 과정을 설명하였으나 이는 본 발명의 단순한 일례에 불과하다.

즉, 제 1 방법에서는 S540 단계를 제외하고, S530 단계에서 바로 S550 단계가 진행될 수 있다.

또한, 경화가 종료된 후, 기 설정된 간격에 따라 복수의 영역을 펀칭(punching)하는 단계가 진행될 수 있다(S560).

이때, 펀칭되는 영역은 이후에 전극이 배치되지 않는 영역일 수 있다.

하판의 하면과 상판의 상면에 형성되어 있는 필름을 제거하는 단계가 진행된다(S570).

단, 도 5에서는 S570 단계가 제 1 방법에 적용되는 필수적인 단계인 것으로 가정하여 설명하였으나 이는 본 발명의 단순한 일례에 불과하다.

구체적으로, 본 발명에 따른 제 1 방법은 S570 단계를 거치지 않고, S560 단계에서 S580 단계가 진행될 수 있다.

즉, 하판의 하면과 상판의 상면에 형성되어 있는 필름을 제거하지 않고, 하판의 하면에 전극코팅 필름을 형성하고, 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 S580 단계가 진행될 수도 있다.

이후, 하판의 하면에 전극코팅 필름을 형성하고, 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 단계가 진행된다(S580).

S580 단계에서 이용되는 전극코팅 필름은 펀칭된 영역을 피해 배치된 전극을 포함하는 필름일 수 있다.

또한, 도 5에서는 S580의 펀칭 홀이 고분자 재료로 채워지는 것을 가정하였으나 펀칭 홀이 채워지지 않고 공기로 채워져있는 빈 공간으로 남겨질 수도 있다.

이후, 상판의 상면에 전극코팅 필름을 형성하는 단계(S590)가 진행되어 터치 패널이 생성된다.

도 6a 내지 도6i는 도 5의 정전용량형 터치패널 제조방법의 구체적인 일례를 도시한 것이다.

먼저, 도 6a를 참조하면, 하판(200)의 하면에 필름(900)을 형성하는 단계가 진행된다(S510).

다음으로, 도 6b를 참조하면, 하판(200)의 상면 가장자리에 지지대(buttress, 1000)를 형성하는 단계가 진행된다(S520). 즉, 다수의 띠 형태 전극이 있는 하판 가장자리에 일정높이의 지지대가 배치될 수 있다.

도 6b에서는 2개의 지지대(1000)가 배치되었다.

또한, 도 6c에 도시된 것과 같이, 지지대로 둘러싸인 공간에 유전체를 투입하는 단계(S530)가 진행될 수 있다.

즉, S530 단계를 통해 액상의 유전체가 투입되고, 액상의 유전체가 담겨있는 구조가 형성된다.

이후, 도 6d에 도시된 것과 같이, 상면에 필름이 형성된 상판의 하면을 유전체에 부착하는 S540 단계가 진행된다.

또한, 도 6e에 도시된 것과 같이, 유전체가 경화(curing)되는 단계(S550)가 진행된다. S550 단계를 통해 압축성 고분자 재료가 코팅되고 큐어링(curing)될 수 있다.

또한, 도 6f에 개시된 것과 같이, 경화가 종료되면 기 설정된 간격에 따라 복수의 영역을 펀칭(punching)하는 S560 단계가 진행된다.

S560 단계에서 펀칭되는 영역은 이후에 전극이 배치되지 않는 영역일 수 있다.

또한, 도6g에 개시된 것과 같이, 하판의 하면과 상판의 상면에 형성되어 있는 필름을 제거하는 S570 단계가 진행될 수 있다..

이후, 도 6h에 도시된 것과 같이, 하판의 하면에 전극코팅 필름을 형성하고, 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 S580 단계가 진행될 수 있다. S580 단계에서 이용되는 전극코팅 필름은 펀칭된 영역을 피해 배치된 전극을 포함하는 필름일 수 있다.

또한, 도6i에 도시된 것과 같이, 상판의 상면에 전극코팅 필름을 형성하는 S590 단계가 진행되어 터치 패널이 생성될 수 있다.

제 2 제조방법

도 7은 도 5와 다른 방법에 따라 압축성 고분자 재료 및 펀칭 홀을 이용하여 정전용량형 터치 패널을 제조하는 구체적인 순서도의 일례를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 가장 먼저 하판의 하면에 필름을 형성하는 단계가 진행된다(S710)

다음으로, 하판의 상면 가장자리에 지지대(buttress)를 형성하는 단계가 진행된다(S720).

또한, 지지대로 둘러싸인 공간에 유전체를 투입하는 단계(S730)와 유전체가 경화(curing)되는 단계(S740)가 진행된다.

즉, S730에서 액상의 유전체가 투입되고, 액상의 유전체가 담겨있는 구조에서 S740 단계를 통해 압축성 고분자 재료가 코팅되고 큐어링(curing)될 수 있다.

이후, 유전체의 상면에 상판이 형성되는 단계(S750)가 진행된다.

제 2 방법에서는 제 1 방법과 달리, 유전체를 투입하는 단계(S730)와 유전체가 경화(curing)되는 단계(S740)가 먼저 진행된 후에 유전체의 상면에 상판이 형성되는 단계(S750)가 진행된다.

또한, 상판의 하면과 하판의 상면에는 복수의 전극이 포함될 수 있다.

또한, 이러한 복수의 상부전극은 소정 간격으로 이격되어 횡방향으로 배치되고, 상기 복수의 하부전극은 소정 간격으로 이격되어 종방향으로 배치되며, 복수의 상부전극와 복수의 하부전극은 90도 각도로 상호 크로스(cross) 배치될 수 있다.

또한, 유전체의 상면에 필름이 형성되면, 기 설정된 간격에 따라 복수의 영역을 펀칭(punching)하는 단계가 진행될 수 있다(S760).

하판의 하면에 형성되어 있는 필름을 제거하는 단계가 진행된다(S770).

단, 도 7에서는 S770 단계가 제 2 방법에 적용되는 필수적인 단계인 것으로 가정하여 설명하였으나 이는 본 발명의 단순한 일례에 불과하다.

구체적으로, 본 발명에 따른 제 2 방법은 S770 단계를 거치지 않고, S760 단계에서 S780 단계가 진행될 수 있다.

즉, 하판의 하면에 형성되어 있는 필름을 제거하지 않고, 하판의 하면에 전극코팅 필름을 형성하고, 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 S780 단계가 바로 진행될 수도 있다.

이후, 하판의 하면에 전극코팅 필름을 형성하고, 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 단계가 진행된다(S780).

S780 단계에서 이용되는 전극코팅 필름은 펀칭된 영역을 피해 배치된 전극을 포함하는 필름일 수 있다.

또한, 도 7에서는 S780의 펀칭 홀이 고분자 재료로 채워지는 것을 가정하였으나 펀칭 홀이 채워지지 않고 공기로 채워져있는 빈 공간으로 남겨질 수도 있다.

이후, 상판의 상면에 보호 필름을 형성하는 단계(S790)가 진행되어 터치 패널이 생성된다.

도 8a 내지 도8i는 도 7의 정전용량형 터치패널 제조방법의 구체적인 일례를 도시한 것이다.

먼저, 도 8a를 참조하면, 하판(200)의 하면에 필름(900)을 형성하는 단계가 진행된다(S710).

다음으로, 도 8b를 참조하면, 하판(200)의 상면 가장자리에 지지대(buttress, 1000)를 형성하는 단계가 진행된다(S720). 즉, 다수의 띠 형태 전극이 있는 하판 가장자리에 일정높이의 지지대가 배치될 수 있다. 도 8b에서는 2개의 지지대(1000)가 배치되었다.

또한, 도 8c에 도시된 것과 같이, 지지대로 둘러싸인 공간에 유전체를 투입하는 단계(S730)가 진행될 수 있다. 즉, S730 단계를 통해 액상의 유전체가 투입되고, 액상의 유전체가 담겨있는 구조가 형성된다.

이후, 도 8d에 도시된 것과 같이, 액상의 유전체가 담겨있는 구조에서 S740 단계를 통해 압축성 고분자 재료가 코팅되고 큐어링(curing)되는 단계가 진행된다.

또한, 도 8e에 도시된 것과 같이, 유전체의 상면에 상판이 형성되는 단계(S750)가 진행된다. 제 2 방법에서는 제 1 방법과 달리, 유전체를 투입하는 단계(S730)와 유전체가 경화(curing)되는 단계(S740)가 먼저 진행된 후에 유전체의 상면에 상판이 형성되는 단계(S750)가 진행된다.

한편, S750 단계를 통해 결합되는 상판(100)의 상면에는 보호필름(900a)가 결합될 수 있다.

또한, 도 8f에 개시된 것과 같이, 경화가 종료되면 기 설정된 간격에 따라 복수의 영역을 펀칭(punching)하는 S760 단계가 진행된다.

S760 단계에서 펀칭되는 영역은 이후에 전극이 배치되지 않는 영역일 수 있다.

또한, 도8g에 개시된 것과 같이, 하판의 하면에 형성되어 있는 필름을 제거하는 S770 단계가 진행될 수 있다..

이후, 도 8h에 도시된 것과 같이, 하판의 하면에 보호 필름을 형성하고, 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 S780 단계가 진행될 수 있다. S780 단계에서 이용되는 전극코팅 필름은 펀칭된 영역을 피해 배치된 전극을 포함하는 필름일 수 있다.

또한, 도8i에 도시된 것과 같이, 상판의 상면에 보호 필름을 형성하는 S790 단계가 진행되어 터치 패널이 생성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일실시례에 따르면, 센세의 노이즈 제거 및 표면강도 향상을 위한 상판 보호판이 추가적으로 배치될 수 있다.

도 9는 본 발명의 센세의 노이즈 제거 및 표면강도 향상을 위한 상판 보호판이 추가적으로 배치된 구체적인 형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 9에서는 노이즈 제거 및 표면 강도 향상을 위한 상판 보호판(700)이 도시되어 있다.

상판 보호판(700)은 제 1 보호판(700a)와 제 2 보호판(700b)로 구성될 수 있다.

여기서 제 1 보호판(700a)은 PET, Glass 등 일 수 있고, 제 2 보호판(700b)은 전극일 수 있고, ITO, 메탈전극, Graphenen 등이 될 수 있다.

상판 보호판(700)을 이용하여 본 발명에 따른 터치 패널에 노이즈를 제거하고 마모, 스크래치 등을 방지함으로써 표면 강도를 향상시킬 수 있다.

전술한 본 발명이 제안하는 정전용량형 터치 패널이 적용되는 경우, 큐어링 된 유전체를 펀칭을 통하여 다수의 홀을 만든 후 다수의 띠 형태 전극이 있는 하판 필름을 부착하고 펀칭 홀에 충진재료를 삽입하는 방법이 제공되고, 하판의 다수의 띠 형태와 90도 방향으로 다수의 띠 형태 전극이 있는 상판 구조와 본딩(bonding) 된 구조를 갖는 정전용량 방식 멀티 힘 및 위치 측정용 터치센서가 사용자에게 제공됨으로써, 복수의 터치 입력을 정밀하게 센싱할 수 없었던 종래의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 정전용량형 터치 패널에서 복수의 상부전극과 복수의 하부전극이 겹쳐지도록 구성하여, 겹쳐지는 면적 간의 커패시턴스 변화를 측정할 수 있고, 이에 따라 정밀한 접촉 힘을 측정할 수 있는 터치 패널을 구현할 수 있다.

더 나아가, 멀티터치에 따른 단일의 접촉힘을 측정하고, 접촉힘의 측정 감도를 향상시킬 수 있으며, 상기 정전용량형 터치 패널의 제조방법도 제공할 수 있다.

한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분상방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행할 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시례들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시례들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시례들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

하판의 하면에 필름을 형성하는 제 1 단계;
상기 하판의 상면에 적어도 하나의 지지대(buttress)를 형성하는 제 2 단계;
상기 적어도 하나의 지지대로 둘러싸인 제 1 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 제 3 단계;
압력에 의해 모양이 변형되는 압축성 고분자 재료로 상기 유전체를 코팅하여 제 1 구조물을 생성하는 제 4 단계;
상기 제 1 구조물을 경화(curing)하는 제 5 단계;
상기 경화된 제 1 구조물을 기 설정된 간격에 따라 펀칭(punching)하여, 복수의 펀칭 홀(hole)을 형성하는 제 6 단계;
상기 제 1 구조물의 하면에 복수의 하부전극이 포함된 제 1 전극코팅 필름을 형성하는 제 7 단계; 및
상기 제 1 구조물의 상면에 복수의 상부전극이 포함된 제 2 전극코팅 필름을 형성하는 제 8 단계;를 포함하되,
상기 제 6 단계와 제 7 단계 사이에는,
상기 복수의 펀칭 홀이 형성된 제 1 구조물의 상판에 형성된 필름 및 상기 하판의 하면에 형성된 필름을 제거하는 제 6-1 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제 4 단계는,
상면에 필름이 형성된 상판의 하면을 상기 코팅된 유전체의 상면에 더 부착하여 상기 제 1 구조물을 생성하는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 6 단계와 제 7 단계 사이에는, 상기 복수의 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 공간에 투입되는 유전체는 액체 상태에 있는 액상이고,
상기 복수의 상부전극은 소정 간격으로 이격되어 횡방향으로 배치되며,
상기 복수의 하부전극은 소정 간격으로 이격되어 종방향으로 배치되고,
상기 복수의 상부전극와 복수의 하부전극은 90도 각도로 상호 크로스(cross) 배치되는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 압축성 고분자 재료는 폴리우레탄, 겔, 젤, 실리콘 및 PDMS(polydimethylsiloxane) 고분자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 8 단계 이후에, 상기 제 2 전극코팅 필름의 상면의 적어도 일부에 상판 보호판을 부착하는 단계;를 더 포함하고,
상기 상판 보호판은 상기 제 2 전극코팅 필름에 존재하는 노이즈(noise)로 인해 상기 정전용량형 터치 패널이 오동작하는 것을 방지하고, 상기 제 2 전극코팅 필름의 표면 강도를 높이는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 구리(Cu) 및 은(Ag) 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 투명한 소재이고,
상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 인듐 주석 산화물(Induim Tin Oxide, ITO), 탄소 나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 금속 나노 와이어, 전도성 고분자(PEDOT, Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 및 투명 전도성 산화물(TCO) 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 구조물의 상판과 상기 하판은 폴리우레탄 필름, PET 필름 및 PI 기판 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
하판의 하면에 필름을 형성하는 제 1 단계;
상기 하판의 상면에 적어도 하나의 지지대(buttress)를 형성하는 제 2 단계;
상기 적어도 하나의 지지대로 둘러싸인 제 1 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 제 3 단계;
압력에 의해 모양이 변형되는 압축성 고분자 재료로 상기 유전체를 코팅하는 제 4 단계;
상기 코팅된 유전체를 경화(curing)하는 제 5 단계;
상면에 필름이 형성된 상판을 상기 경화된 유전체의 상면에 결합하여 제 1 구조물을 생성하는 제 6 단계;
상기 제 1 구조물을 기 설정된 간격에 따라 펀칭(punching)하여, 복수의 펀칭 홀(hole)을 형성하는 제 7 단계;
상기 제 1 구조물의 하면에 보호 필름을 형성하는 제 8 단계; 및
상기 제 1 구조물의 상면에 보호 필름을 형성하는 제 9 단계;를 포함하되,
상기 상판의 하면에는 복수의 상부전극이 형성되고, 상기 하판의 상면에는 복수의 하부전극이 형성되고,
상기 제 7 단계와 제 8 단계 사이에는,
상기 복수의 펀칭 홀이 형성된 제 1 구조물에서 상기 상판과 하판에 형성된 필름을 제거하는 제 7-1 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
삭제
제 11항에 있어서,
상기 제 8 단계와 제 9 단계 사이에는, 상기 복수의 펀칭 홀을 고분자 재료로 채우는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 11항에 있어서,
상기 제 1 공간에 투입되는 유전체는 액체 상태에 있는 액상이고,
상기 복수의 상부전극은 소정 간격으로 이격되어 횡방향으로 배치되며,
상기 복수의 하부전극은 소정 간격으로 이격되어 종방향으로 배치되고,
상기 복수의 상부전극와 복수의 하부전극은 90도 각도로 상호 크로스(cross) 배치되는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 11항에 있어서,
상기 압축성 고분자 재료는 폴리우레탄, 겔, 젤, 실리콘 및 PDMS(polydimethylsiloxane) 고분자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 11항에 있어서,
상기 제 9 단계 이후에,
상기 제 1 구조물의 상면에 형성된 보호 필름의 상면의 적어도 일부에 상판 보호판을 부착하는 단계;를 더 포함하고,
상기 상판 보호판은 상기 보호 필름에 존재하는 노이즈(noise)로 인해 상기 정전용량형 터치 패널이 오동작하는 것을 방지하고, 상기 보호 필름의 표면 강도를 높이는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 11항에 있어서,
상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 구리(Cu) 및 은(Ag) 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 11항에 있어서,
상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 투명한 소재이고,
상기 복수의 상부전극과 복수의 하부전극은 인듐 주석 산화물(Induim Tin Oxide, ITO), 탄소 나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 금속 나노 와이어, 전도성 고분자(PEDOT, Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 및 투명 전도성 산화물(TCO) 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 11항에 있어서,
상기 상판과 하판은 폴리우레탄 필름, PET 필름 및 PI 기판 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 정전용량형 터치 패널의 제조방법.
제 1항 또는 제 11항의 정전용량형 터치 패널의 제조방법을 통해 제조된 정전용량형 터치 패널을 포함하는 센서에 있어서,
상기 센서는, 제 1 객체의 접촉에 의해 유도된 상기 복수의 상부전극과 상기 복수의 하부전극 사이의 자기장 및 커패시턴스 중 적어도 하나의 변화를 이용하여, 상기 제 1 객체의 접촉위치 및 상기 제 1 객체로 인해 발생된 힘을 측정하는 것을 특징으로 하는, 센서.
정전용량형 터치 패널을 제조하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서,
상기 정전용량형 터치 패널의 제조방법은,
하판의 하면에 필름을 형성하는 제 1 단계;
상기 하판의 상면에 적어도 하나의 지지대(buttress)를 형성하는 제 2 단계;
상기 적어도 하나의 지지대로 둘러싸인 제 1 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 제 3 단계;
압력에 의해 모양이 변형되는 압축성 고분자 재료로 상기 유전체를 코팅하여 제 1 구조물을 생성하는 제 4 단계;
상기 제 1 구조물을 경화(curing)하는 제 5 단계;
상기 경화된 제 1 구조물을 기 설정된 간격에 따라 펀칭(punching)하여, 복수의 펀칭 홀(hole)을 형성하는 제 6 단계;
상기 제 1 구조물의 하면에 복수의 하부전극이 포함된 제 1 전극코팅 필름을 형성하는 제 7 단계; 및
상기 제 1 구조물의 상면에 복수의 상부전극이 포함된 제 2 전극코팅 필름을 형성하는 제 8 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기록매체.
정전용량형 터치 패널을 제조하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서,
상기 정전용량형 터치 패널의 제조방법은,
하판의 하면에 필름을 형성하는 제 1 단계;
상기 하판의 상면에 적어도 하나의 지지대(buttress)를 형성하는 제 2 단계;
상기 적어도 하나의 지지대로 둘러싸인 제 1 공간에 유전체(dielectric substance)를 투입하는 제 3 단계;
압력에 의해 모양이 변형되는 압축성 고분자 재료로 상기 유전체를 코팅하는 제 4 단계;
상기 코팅된 유전체를 경화(curing)하는 제 5 단계;
상면에 필름이 형성된 상판을 상기 경화된 유전체의 상면에 결합하여 제 1 구조물을 생성하는 제 6 단계;
상기 제 1 구조물을 기 설정된 간격에 따라 펀칭(punching)하여, 복수의 펀칭 홀(hole)을 형성하는 제 7 단계;
상기 제 1 구조물의 하면에 보호 필름을 형성하는 제 8 단계; 및
상기 제 1 구조물의 상면에 보호 필름을 형성하는 제 9 단계;를 포함하되,
상기 상판의 하면에는 복수의 상부전극이 형성되고, 상기 하판의 상면에는 복수의 하부전극이 형성되는 것을 특징으로 하는, 기록매체.