KR20100083973A

KR20100083973A - Touch input device and manufacturing method thereof

Info

Publication number: KR20100083973A
Application number: KR1020090003330A
Authority: KR
Inventors: 한동균; 이유섭
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2010-07-23

Abstract

PURPOSE: A touch input device and a manufacturing method thereof are provided to use a sensor module which manufactures an elastic layer, ground layer and bracket into one body, thereby reducing an assembling process and a failure rate of a product. CONSTITUTION: An FPCB(Flexible Printed Circuit Board)(150) is an upper sensor module adhered in a lower part of a touch window. A lower sensor module(160) manufactures an elastic layer equipped with a plurality of elastic projections and a ground layer into one body. The lower sensor module manufactures the unified elastic layer and ground layer with a bracket into one body, and is formed. The first electrode layer functioning to the ground layer is included in an upper side of the FPCB. The second electrode layer corresponding to a location of a switch' is arranged in a lower part of the FPCB.

Description

TOUCH INPUT DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 다수의 탄성 돌기를 구비한 탄성층, 접지층 및 브라켓을 다수의 사출공정에 의해 일체로 제작하는 센서 모듈을 구성한 터치 입력 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch input device comprising a sensor module for manufacturing an elastic layer having a plurality of elastic protrusions, a ground layer and a bracket integrally by a plurality of injection processes, and a manufacturing method thereof.

통상적으로, 최근 소비자의 욕구에 따라 다기능화 되며, 그 크기는 소형화되고, 다기능 중에서 음성 통신, 라디오 청취 및 인터넷에 접속하여 MP3 뮤직을 다운받아 들으며, 또한, 다양한 데이터와 화상 등의 정보를 데이터의 디지털화에 따라 휴대용 통신 장치, PDA, 컴퓨터 및 노트북 등 전자 기기로부터 용이하게 얻을 수 있다.In general, it is multifunctional according to the needs of consumers recently, and its size is miniaturized, and among the multifunctionals, it is possible to download MP3 music by accessing voice communication, radio listening, and the Internet. With digitization, it can be easily obtained from electronic devices such as portable communication devices, PDAs, computers, and notebook computers.

상기 휴대용 통신 장치, 전자 기기등에 입력 장치로서의 터치 센서의 사용이 점차 늘어나고 있다. 상기 터치 센서는 일반적으로 널리 쓰이는 돔 스위치와 같은 눌림 감각은 없으나 필기체 인식 등 다양한 입력 방식에 대한 요구 및 외부 구조의 단순화로 인한 디자인 상의 이점 등이 있다.The use of the touch sensor as an input device for the portable communication device, the electronic device, etc. is gradually increasing. The touch sensor does not have a feeling of pressing like a dome switch which is generally used, but there is a need for various input methods such as handwriting recognition and a design advantage due to the simplification of an external structure.

상기 터치 센서에는 저항막 방식 터치 센서와 정전용량 방식 터치 센서가 있다.The touch sensor includes a resistive touch sensor and a capacitive touch sensor.

상기 저항막 방식 터치 센서는 상,하의 도전성 필름으로 구성된 전극 사이에 스페이서를 사용해서 간격을 띄운 상태로 둔 다음, 사용자의 접촉에 의해 상,하의 전극이 맞닿도록 하여 접촉에 의한 저항 측정을 통해 감지하는 방식으로 터치 스크린에 많이 사용된다.The resistive touch sensor is spaced apart by using a spacer between electrodes composed of upper and lower conductive films, and then sensed by measuring resistance by contacting the upper and lower electrodes to be contacted by a user's contact. It is used a lot in touch screen.

상기 정전용량 방식 터치 센서는 접촉 여부에 따라 전극과 손가락 등의 도전성 물체 사이에 형성되는 정전용량의 변화를 감지하는 방식으로, 휴대용 통신 장치의 단순한 스위치를 대체하는 것으로 시작하여 현재는 터치 스크린 등으로 점차 응용범위를 확대해가고 있다.The capacitive touch sensor senses a change in capacitance formed between a conductive object such as an electrode and a finger according to whether or not a contact is made, and starts by replacing a simple switch of a portable communication device. It is gradually expanding its scope of application.

이와 같이 터치 센서를 이용한 입력 장치 응용 예의 하나로서 휴대용 통신 장치의 주화면 아래에 위치한 방향전환 키를 들 수 있다. 이 방향 전환 키는 주 화면에 나타난 메뉴에 대한 사용자의 입력을 받아들이는 역할을 하며 컴퓨터의 마우스와 같은 역할을 하거나 필기 입력을 받도록 할 수도 있다.As such, an example of an application for using an input device using a touch sensor may include a direction change key located under a main screen of the portable communication device. The turn key accepts a user's input to a menu displayed on the main screen, and acts like a computer mouse or receives a handwriting input.

또한, 사용자의 방향전환 키 선택에 도움을 주기 위해 하부에 화면출력 장치를 설치하여 메뉴에 따라 키의 아이콘이 바뀌게 하거나 글자로 표시되도록 할 수 있다.In addition, in order to assist the user in selecting a direction change key, a screen output device may be installed at the bottom so that the icon of the key may be changed or displayed according to a menu.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 터치센서 입력 장치(10)의 한 실시예를 보면, As shown in FIG. 1, one embodiment of a conventional touch sensor input device 10 is described.

상기 터치 센서 입력 장치(10)는 윈도우(11)와, 투명 접착층(12)(OCA)과, 도전성 필름(ITO)(13)과, 연성회로기판(14)과, 다수의 접착층(15)과, 브라켓(16)과, 엘씨디(LCD)(18) 및 인쇄회로기판(PCB)(19)으로 구성된다.The touch sensor input device 10 includes a window 11, a transparent adhesive layer 12 (OCA), a conductive film (ITO) 13, a flexible circuit board 14, a plurality of adhesive layers 15, And a bracket 16, an LCD 18, and a printed circuit board 19.

상기 터치센서 입력 장치(10)는 사용자의 입력을 받아들이는 센서로서 ITO 또는 도전성 필름(13)을 전극으로 사용한 정전용량형 센서를 사용한 것이다. 이 센서는 필름(13) 위에 투명 전극층(12)을 형성하고 이들 전극으로부터의 신호를 처리한 컨트롤러(미도시 됨)에 연결할 수 있도록 연성회로기판(14)과 비등방성 전도성 접착 방식으로 연결한 형태로 구성된다. 전극이 형성된 도전성 투명 필름(13)은 투명 접착층(OCA)(12)를 이용하여 외부 윈도우(11) 아래쪽에 밀착되어 윈도우(11) 외부에의 접촉을 감지할 수 있는 센서로서 기능하게 된다.The touch sensor input device 10 uses a capacitive sensor using an ITO or a conductive film 13 as an electrode to receive a user input. The sensor is anisotropically conductively bonded to the flexible circuit board 14 to form a transparent electrode layer 12 on the film 13 and to be connected to a controller (not shown) that processes signals from these electrodes. It consists of. The conductive transparent film 13 on which the electrode is formed is in close contact with the lower side of the outer window 11 by using a transparent adhesive layer (OCA) 12 to function as a sensor capable of detecting contact with the outside of the window 11.

또한, 도1에 도시된 바와 같이, 상기 접착층(15)은 상기 도전성 필름(13)과 상기 연성회로기판(14)을 부착시키고, 상기 또 다른 접착층(15)은 상기 브라켓(16)과 상기 연성회로기판(14)을 부착시킨다.In addition, as shown in FIG. 1, the adhesive layer 15 attaches the conductive film 13 to the flexible circuit board 14, and the another adhesive layer 15 is attached to the bracket 16 and the flexible layer. The circuit board 14 is attached.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 터치센서 입력 장치(20)의 다른 실시예를 보면, 투명전극이 형성된 투명필름을 사용하는 대신 비숫한 두께를 가진 압력 센서패드(23)로 대체한 구조의 단면을 나타낸 것으로서, 상기 터치 센서 입력 장치(20)는 윈도우(21)와, 다수의 접착층(22)과, 압력 센서 패드(23)와, 브라켓(24)과, 엘씨디(LCD)(25) 및 인쇄회로기판(PCB)(26)으로 구성된다As shown in FIG. 2, in another embodiment of the conventional touch sensor input device 20, instead of using a transparent film on which a transparent electrode is formed, a structure in which the pressure sensor pad 23 having a non-thick thickness is replaced. As shown in cross section, the touch sensor input device 20 includes a window 21, a plurality of adhesive layers 22, a pressure sensor pad 23, a bracket 24, an LCD 25, It consists of a printed circuit board (PCB) 26

여기서, 사용된 상기 압력 센서 패드(23)의 상세한 구성은 도 3에 도시하고 있다.Here, the detailed configuration of the pressure sensor pad 23 used is shown in FIG.

상기 압력 센서 패드(23)는 사용자의 접촉에 의한 윈도우에 작용하는 누르는 압력에 의해 센서 패드에 가해진 두께의 물리적 변화를 이에 상응하는 정전용량의 변화로 변환하여 감지하도록 고안된 장치이다. The pressure sensor pad 23 is a device designed to convert a physical change in the thickness applied to the sensor pad into a corresponding change in capacitance by a pressing pressure acting on a window by a user's contact.

이 기능을 구현하기 위해 압력 센서 패드(23)는 상, 하로 나누어진 연성회로기판(23a)(23b)을 탄성층으로 기능할 수 있는 물질의 사이에 두고 접합된 샌드위치 모양의 구조를 갖는다. 상부의 연성회로기판(23a)은 양면 구조로서 접지층 역할을 하는 전극층(27)과 센서 전극층(28)으로 이루어져 있고, 두 전극층 사이는 폴리이미드 기판층(30), 상, 하부 외부는 보호층(29)으로 되어 있다. 접지 전극층(27)은 외부 윈도우를 통한 접촉에 의한 정전용량의 변화를 억제 해주어 센서 패드 내의 정전용량 변화가 물리적 두께의 변화에 의해서만 일어날 수 있도록 해준다. 이와 같은 접지 전극층(27)은 하부 연성회로기판(23b)에도 형성되어 있는데. 이 접지 전극층(27) 역시 물리적 변형에 의한 정전용량의 변화만 남기도록 하는 역할을 한다. 즉. 압력 센서 패드(23)는 두 접지 전극층(27) 사이에 물리적 변형이 가능한 탄성층(31)과 센서 전극이 샌드위치 구조로 형성된 것이라 할 수 있다. 상, 하 연성회로기판(23a)(23b)의 접합은 탄성층 기둥(31a)에 의해 이루어지며, 이 내부에 탄성 돌기(31b)를 형성하여 누르는 압력에 의해 변형이 일어날 수 있도록 한다. In order to implement this function, the pressure sensor pad 23 has a sandwich-like structure in which the flexible circuit boards 23a and 23b divided into upper and lower portions are sandwiched between materials that can function as elastic layers. The upper flexible circuit board 23a has a double-sided structure consisting of an electrode layer 27 and a sensor electrode layer 28 serving as a ground layer, and a polyimide substrate layer 30 between the two electrode layers, and a protective layer on the outside of the upper and lower parts. (29). The ground electrode layer 27 suppresses the change in capacitance due to contact through the external window so that the change in capacitance in the sensor pad can be caused only by the change in physical thickness. The ground electrode layer 27 is also formed on the lower flexible circuit board 23b. The ground electrode layer 27 also serves to leave only a change in capacitance due to physical deformation. In other words. The pressure sensor pad 23 may be formed of a sandwich structure in which the elastic layer 31 and the sensor electrode which are physically deformable between the two ground electrode layers 27 are formed. Bonding of the upper and lower flexible circuit boards (23a, 23b) is made by the elastic layer pillar (31a), the elastic protrusions (31b) are formed therein so that deformation can be caused by the pressing pressure.

도 3에 도시된 바와 같이. 탄성 돌기(31b)가 상, 하 연성회로기판(23a)(23b) 사이에 공간을 두고 위치함으로써, 1차적으로 연성회로기판의 변형에 의해 정전용량의 변화가 일어나고 2차적으로 탄성 돌기(31b)가 연성회로기판과 접촉된 상태에서의 변화에 의해 정전용량의 변화가 일어나도록 하였다.As shown in FIG. 3. Since the elastic protrusions 31b are disposed with a space between the upper and lower flexible circuit boards 23a and 23b, the capacitance changes primarily due to the deformation of the flexible circuit boards, and the elastic protrusions 31b are secondary. The change in capacitance is caused by the change in contact with the flexible circuit board.

실제 구현 사례에서 탄성층 기둥(31a)은 높이 60um, 탄성 돌기는 높이 30um로 형성하였으며 실크스크린 인쇄나 금형에 의한 사출을 통해 만들어진다.In a practical implementation example, the elastic layer pillar 31a has a height of 60 um and an elastic protrusion of 30 um in height, and is made through silk screen printing or injection by a mold.

도 3에 도시된 바와 같이, 탄성층(31)을 형성하는 구조의 한 실시예일뿐이고, 실제로는 압력 센서 패드(23)가 만족해야 하는 성능 즉, 반응해야 하는 압력에 따라 탄성층(31)의 높이, 개수, 재질 및 분포등을 변화시켜 구현한다.As shown in FIG. 3, it is only one embodiment of a structure for forming the elastic layer 31, and in practice, the elastic layer 31 may be formed depending on the performance that the pressure sensor pad 23 must satisfy, that is, the pressure to react. Implement by changing height, number, material and distribution.

도 1의 종래의 도전성 필름(13)을 사용하는 터치 센서(10)는 센서 기능을 구현하는 전체 모듈이 원도우(11), 도전성 필름(13), 컨트롤러(미도시 됨)가 포함된 연성회로기판(14)과 이 들을 하부에서 받쳐 주는 역할을 하는 브라켓(16)으로 구성되어 있다. 네 부분으로 이루어진 구성부품을 모아 모듈로 만들기 위해서는 각 부품을 접착하는 공정이 필요하다. 우선 도전성 필름(13)과 연성회로기판(14)을 비등방성 전도성 접착 공정을 통해 접착을 한 다음, 접착된 모듈 중 도전성 필름(13) 부분을 원도우(11)의 하부에 양면 투명접착제로 이루어진 투명 접착층(12)을 사용해서 밀착하는 공정을 거친다. 터치 센서(10)가 안정적인 동작을 할 수 있도록 하려면 윈도우(11) 부분과 공기간극이 없도록 균일하게 접착이 이루어져야 한다.The touch sensor 10 using the conventional conductive film 13 of FIG. 1 includes a flexible circuit board including a window 11, a conductive film 13, and a controller (not shown). (14) and the bracket 16 that serves to support them from the bottom. Gathering the four parts together to form a module requires bonding the parts together. First, the conductive film 13 and the flexible circuit board 14 are bonded through an anisotropic conductive bonding process, and then the conductive film 13 portion of the bonded module is made of a double-sided transparent adhesive under the window 11. The process of contact | adherence using the adhesive layer 12 is carried out. In order to allow the touch sensor 10 to operate stably, the touch sensor 10 should be uniformly bonded so that there is no air gap with the window 11.

또한, 하부의 부화면을 통해 메뉴가 보여지는 창 역할을 동시에 하므로 외관상으로도 깨끗한 품질을 유지하는 것도 중요하다 여기까지의 공정을 통해 3개의 부품이 접착된 모듈은 최종적으로 하부 브라켓(16)에 양면 접착제로 이루어진 접착층(15)을 사용하여 접착하는 공정을 거쳐 최종 모듈이 완성된다.In addition, it is also important to maintain a clean quality in appearance because it serves as a window that the menu is shown through the sub-screen at the bottom. The module to which three components are bonded through the process up to this is finally attached to the lower bracket 16. The final module is completed through a process of bonding using the adhesive layer 15 made of a double-sided adhesive.

그러나, 종래의 도전성 필름을 사용하는 터치 센서는 각 부품을 접착층을 사용해서 하나씩 차례로 접착하는 공정이 필요하므로 많은 부분이 수작업으로 이루어 져 불량률도 높고, 품질 불량이 일어났을 경우 모듈을 조립하는 구성 부품이 모두 재사용이 불가능하게 되어 제조비용이 상승하고, 각 개별부품의 제작단계에서 발생하는 것보다 휠씬 크게 되는 문제점이 있었다.However, since a touch sensor using a conventional conductive film requires a process of bonding each component one by one using an adhesive layer, many parts are made by hand, so that a defective rate is high and a component that assembles a module when quality defects occur. All of these problems are not possible to reuse and the manufacturing cost increases, and there is a problem that is much larger than occurs in the manufacturing stage of each individual component.

또한, 도2에 도시된 바와 같이, 종래의 도전성 필름을 사용하는 터치 센서의 단점을 보완하고자 적용한 압력 센서 패드(23)를 사용하는 터치 센서(20)는 우선 앞서 서술한 도전성 필름을 사용하는 터치 센서의 모듈을 제작하는 공정 단계에서 제일 불량률이 높고 불량 시 금전적 손실이 가장 큰 도전성 필름이 제거되었으므로 윈도우 투과도가 향상되어 밑에 위치하는 화면에 대한 가시성이 향상되는 효과가 있다.In addition, as shown in FIG. 2, the touch sensor 20 using the pressure sensor pad 23 applied to compensate for the shortcomings of the touch sensor using the conventional conductive film is a touch using the conductive film described above. In the process of manufacturing the module of the sensor, the conductive film having the highest defect rate and the greatest loss of money in case of failure has been removed, thereby improving window transmittance, thereby improving visibility of the underlying screen.

또한, 종래의 도전성 필름을 사용하는 터치 센서의 모듈에서 금액으로 가장 큰 부분을 차지하는 도전성 필름과 이를 연성회로 기판에 접착하는 공정비용이 없어졌으므로 전체 모듈을 제작하는 비용도 크게 줄일 수 있다.In addition, since the process cost of attaching the conductive film and the flexible circuit board, which occupy the largest portion of the touch sensor module using the conventional conductive film, is greatly reduced, the cost of manufacturing the entire module can be greatly reduced.

상기와 같은 여러 가지 장점에도 불구하고 압력 센서 패드를 사용하는 터치 센서는 제작 재현성 면에서 큰 약점을 가지고 있다. 여기서 제작 재현성이란 상기 구조의 압력 센서 패드를 대량생산 공정을 통해 제작했을 때 설계단계에서 지정한 동작범위의 압력 내에서 그대로 동작이 되도록 만드는 것을 말한다. 압력 센서 패드는 도전성 필름을 사용하는 터치 센서의 단점을 제거하고, 추가적으로 압력의 단계를 감지할 수 있는 부가적 기능을 달성했는 데도 불구하고 대량생산에는 적용하기 힘든 단점을 가지고 있는 것이다.Despite the above advantages, touch sensors using pressure sensor pads have great drawbacks in terms of fabrication reproducibility. Here, the fabrication reproducibility refers to making the pressure sensor pad of the structure be operated as it is within the pressure of the operating range specified in the design stage when the pressure sensor pad is manufactured through a mass production process. The pressure sensor pad has the disadvantage of being difficult to apply in mass production, although it has eliminated the disadvantage of the touch sensor using a conductive film and has additionally achieved the additional function of detecting the pressure level.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 압력 센서 패드(23)의 구조를 보면, 예를 들 어 센서 패드 전체 두께는 0.3mm 라 하더라도 접지층 역할을 하는 전극층(27)을 위한 상,하부 연성회로기판(23a)(23b)으로 대부분의 두께가 소진되고, 막상 압력 센서 패드(23)로 기능할 수 있도록 해주는 탄성층(31)의 두께는 전체 두께의 1/5에 불과한 60um가 된다. That is, as shown in Figure 3, when looking at the structure of the pressure sensor pad 23, for example, even if the entire thickness of the sensor pad 0.3mm, upper and lower flexible circuits for the electrode layer 27 that serves as a ground layer Most of the thickness is exhausted to the substrates 23a and 23b, and the thickness of the elastic layer 31 that enables the film to function as the pressure sensor pad 23 becomes 60um, which is only one fifth of the total thickness.

따라서, 압력 센서 패드의 제작 재현성을 일정이상으로 확보하기 위해서는 이 60um 두께 내에 있는 탄성층의 물리적 크기의 재현성을 확보하는 것이 중요하다. Therefore, in order to secure the fabrication reproducibility of the pressure sensor pad above a certain level, it is important to secure the reproducibility of the physical size of the elastic layer within this 60 μm thickness.

또한, 종래의 도전성 필름을 사용하는 터치 센서의 모듈을 제작하기 위해서 3단계의 접착공정이 필요한 데 비해 한 단계를 줄였지만, 여전히 일정부분 수작업이 관여되어 완성된 압력 센서 패드 부품이 윈도우 및 브라켓에 상, 하 접착하는 과정에서 접착상태에 따라 압력 센서 패드 성능에 편차를 줄일 수 있는 개연성을 가지고 있다.In addition, although a three-step bonding process is required to fabricate a touch sensor module using a conventional conductive film, one step is reduced, but a part of the manual pressure sensor pad parts are still involved in the windows and brackets. In the process of bonding up and down, there is a probability of reducing the deviation in the pressure sensor pad performance according to the adhesion state.

그러나, 여기서도 마찬가지로 종래의 압력 센서 패드를 구비한 터치 입력 장치는 압력 센서 패드의 상, 하부에 접착층 구비하여 윈도우와 브라켓에 접착하는 구조이므로, 접착층을 이용하여 하나씩 차례로 접착하는 공정을 수작업으로 진행해야 하므로 불량률도 높고, 품질 불량이 일어났을 경우 모듈을 조립하는 구성부품이 모두 재사용이 불가능하게 되어 제조 원가가 상승하고, 제품의 신뢰성을 저하시키는 단점이 있었다.However, in this case as well, since the touch input device including the conventional pressure sensor pad is provided with adhesive layers on the upper and lower portions of the pressure sensor pad and adheres to the window and the bracket, the processes of adhering one by one using the adhesive layer must be performed manually. Therefore, the defect rate is also high, and if a quality defect occurs, all the components for assembling the module are not reusable, resulting in an increase in manufacturing cost and a decrease in reliability of the product.

따라서, 탄성층, 접지층 및 브라켓을 사출공정에 의해 일체로 제작하여 조립공정를 줄이고, 압력 감지의 기능을 유지하면서 대량생산에 적합한 제작 재현성을 얻을 수 있는 터치 압력 장치가 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a touch pressure device in which an elastic layer, a ground layer, and a bracket are integrally manufactured by an injection process to reduce an assembly process, and obtain a production reproducibility suitable for mass production while maintaining a function of pressure sensing.

본 발명은 다수의 탄성 돌기를 구비한 탄성층, 접지층 및 브라켓을 다수의 사출공정에 의해 일체로 제작하는 센서 모듈을 구성함으로서, 제품의 제작 시 조립공정을 줄이고, 대량생산 시 제품간의 편차를 줄여 제품의 불량률을 감소시키며, 기존의 도전성 필름을 사용하지 않아 제작비용 및 공정비용을 절감 및 투과도를 향상시킬 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 터치 입력 장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention comprises a sensor module for integrally manufacturing the elastic layer, the ground layer and the bracket having a plurality of elastic protrusions by a plurality of injection process, reducing the assembly process during the production of the product, the deviation between the products during mass production By reducing the defect rate of the product by reducing the use of the existing conductive film to reduce the manufacturing cost and process cost, improve the transmittance, and to provide a touch input device and a manufacturing method for improving the productivity.

본 발명은 다수의 탄성 돌기를 구비한 탄성층, 접지층 및 브라켓을 다수의 사출공정에 의해 일체로 제작하는 센서 모듈을 구성함으로서, 압력 감지의 기능을 유지할 뿐만 아니라, 대량생산에 적합한 제작 재현성을 얻을 수 있으며, 이로 인해 대량생산 대응이 가능하도록 한 터치 입력 장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention constitutes a sensor module that integrally fabricates an elastic layer, a ground layer, and a bracket having a plurality of elastic protrusions by a plurality of injection processes, thereby maintaining the function of pressure sensing, as well as manufacturing reproducibility suitable for mass production. The present invention provides a touch input device and a method of manufacturing the same, thereby enabling mass production.

본 발명은, 터치 입력 장치에 있어서,The present invention is a touch input device,

터치 윈도우;Touch windows;

상기 터치 윈도우의 하면에 접착되는 상부 센서 모듈인 연성회로기판; 및A flexible circuit board which is an upper sensor module bonded to a lower surface of the touch window; And

상기 연성회로기판의 하면에 위치하고, 다수의 탄성 돌기를 구비한 탄성층과 접지층을 사출공정에 의해 일체로 제작하고, 제작된 탄성층과 접지층을 사출공정에 의해 브라켓에 일체로 제작하는 하부 센서 모듈을 포함함을 특징으로 한다.Located on the lower surface of the flexible circuit board, the elastic layer and the ground layer having a plurality of elastic protrusions integrally manufactured by the injection process, and the lower elastic layer and the ground layer integrally produced on the bracket by the injection process And a sensor module.

본 발명의 제조방법은, 터치 입력 장치의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the present invention, in the manufacturing method of the touch input device,

접지층을 성형한 후 표면처리를 거처 다수의 탄성 돌기를 구비한 탄성층과 1차 사출공정에 의해 일체로 제작하는 단계와,Forming a ground layer and subjecting it to a surface treatment and integrally fabricating the elastic layer having a plurality of elastic protrusions by a first injection process;

상기 단계로부터 일체로 제작된 접지층과 탄성층을 2차 사출공정에 의해 브라켓에 일체화시켜 하부 센서 모듈을 제작하는 단계와,Integrating the ground layer and the elastic layer produced integrally from the above step to the bracket by a secondary injection process to produce a lower sensor module,

상기 단계로부터 상기 하부 센서 모듈의 상면에 상부 센서 모듈인 연성회로기판을 위치시키는 단계와,Positioning a flexible circuit board as an upper sensor module on an upper surface of the lower sensor module from the step;

상기 단계로부터 상기 연성회로기판의 상면에 터치 윈도우를 접착시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.And bonding the touch window to the upper surface of the flexible circuit board from the step.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 터치 입력 장치 및 그 제조방법에 의하면, As described above, according to the touch input device and the manufacturing method thereof according to the present invention,

다수의 탄성 돌기를 구비한 탄성층, 접지층 및 브라켓을 다수의 사출공정에 의해 일체로 제작하는 센서 모듈을 구성함으로서, 제품의 제작 시 조립공정을 줄이고, 대량생산 시 제품간의 편차를 줄여 제품의 불량률을 감소시키며, 기존의 도전성 필름을 사용하지 않아 제작비용 및 공정비용을 절감 및 투과도를 향상시킬 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또한, 압력 감지의 기능을 유지할 뿐만 아니 라, 대량생산에 적합한 제작 재현성을 얻을 수 있으며, 이로 인해 대량생산 대응이 가능한 효과가 있다.By constructing a sensor module that integrally manufactures an elastic layer, a ground layer, and a bracket with a plurality of elastic protrusions by a plurality of injection processes, it reduces the assembly process when manufacturing a product and reduces the deviation between products during mass production. It reduces the defect rate, reduces the production cost and process cost by using the existing conductive film, improves the permeability, improves the productivity, and also maintains the function of pressure sensing. Appropriate production reproducibility can be obtained, which has the effect of enabling mass production.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Prior to this, the configuration shown in the embodiments and drawings described herein is only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, which can be replaced at the time of the present application It should be understood that there are various variations.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치(100)는 메인 엘씨디(110)와, 서브 엘씨디(120)와, 인쇄회로기판(130)과, 터치 윈도우(140)와, 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)과, 탄성층, 접지층이 구비된 브라켓(163)으로 하부 센서 모듈(160)로 구성되어 있고, 상기 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)과 상기 하부 센서 모듈(163)이 함께 조립과정에서 적층된 형태로 구성되어 있고, 상기 인쇄회로기판(130)상에는 상기 메인 엘씨디(110)와, 상기 서브 엘씨디(120)를 구비할 수 있도록 되어 있으며, 상기 터치 윈도우(140)는 사용자와 접촉 또는 누를 수 있도록 상기 상, 하부 센서 모듈(150, 160)의 상면에 구비되어 있고, 상기 연성회로기판(150)은 후술하는 하부 센서 모듈(160)의 브라켓(163)의 높이 방향의 물리적 변화에 상응하는 신호를 처리할 컨트롤러(미도시 됨)에 연결할 수 있도록 상기 하부 센서 모듈(160)의 상면에 구비되어 있으며, 상기 하부 센서 모듈(160)은 다수 의 탄성 돌기(161a)를 구비한 탄성층(161)과 접지층(162)을 1차 사출공정에 의해 일체로 제작하고, 제작된 탄성층(161)과 접지층(162)을 2차 사출공정에 의해 브라켓(163)에 일체로 제작되어 상기 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)의 하면에 위치함과 아울러 상기 서브 엘씨디(120)의 상면에 위치하도록 되어 있다.As shown in FIGS. 4 to 7, the touch input device 100 may include a main LCD 110, a sub LCD 120, a printed circuit board 130, a touch window 140, and an upper sensor module. The flexible printed circuit board 150 and the bracket 163 provided with an elastic layer and a ground layer are configured as the lower sensor module 160, and the upper sensor module flexible circuit board 150 and the lower sensor module ( 163 are stacked together in an assembly process, and the main LCD 110 and the sub-CD 120 may be provided on the printed circuit board 130, and the touch window 140 may be provided. ) Is provided on the upper and lower surfaces of the upper and lower sensor modules 150 and 160 so as to contact or press the user, and the flexible circuit board 150 is the height of the bracket 163 of the lower sensor module 160 to be described later. To a controller (not shown) that will handle signals corresponding to physical changes in direction. It is provided on the upper surface of the lower sensor module 160 to connect, the lower sensor module 160 is the first injection of the elastic layer 161 and the ground layer 162 having a plurality of elastic protrusions (161a) Integrally manufactured by the process, the fabricated elastic layer 161 and the ground layer 162 is integrally produced on the bracket 163 by the secondary injection process to the lower surface of the flexible circuit board 150 as the upper sensor module In addition to being located on the upper surface of the sub-CD (120).

여기서, 상기 상, 하부 센서 모듈(150)(160)은 상기 서브 엘씨디(120)의 상면 이외에 상기 메인 엘씨디(110)의 상면에도 구비가능하고, 바람직하기로는 엘씨디를 구비한 모든 전자 기기(미도시 됨)에도 구비가능하다.Here, the upper and lower sensor modules 150 and 160 may be provided on the upper surface of the main LCD 110 in addition to the upper surface of the sub LCD 120, preferably all electronic devices (not shown) having an LCD. Can be provided).

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 탄성층(161)은 상기 터치 윈도우(140)의 접촉 또는 누름을 통해 눌리는 방향으로 물리적 변형이 일어날 수 있도록 되어 있고, 상기 연성회로기판(150)은 양면 회로기판으로 이루어지고, 상기 연성회로기판(150)의 상면은 회로에 접지되어 접지층 기능을 하도록 제 1 전극층(151)이 배치되고, 상기 연성회로기판(150)의 하면은 스위치(미도시 됨)의 위치에 대응하도록 상기 제 2 전극층(152)이 배치되어 있다.As shown in FIG. 6, the elastic layer 161 may be physically deformed in a pressing direction through contact or pressing of the touch window 140, and the flexible circuit board 150 may be a double-sided circuit board. The upper surface of the flexible circuit board 150 is grounded to a circuit so that the first electrode layer 151 is disposed to function as a ground layer, and the lower surface of the flexible circuit board 150 is a switch (not shown). The second electrode layer 152 is disposed to correspond to the position.

상기 하부 센서 모듈(160)은 상기 탄성층(161)의 물리적 변형이 상기 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)의 제 1 전극층(151)과 브라켓(163)에 일체로 형성된 접지층(162) 사이의 정전용량의 변화로 변환되어 그 신호의 변화가 정전용량 감지 방식으로 측정되도록 되어 있다.The lower sensor module 160 may include a ground layer 162 having a physical deformation of the elastic layer 161 integrally formed with the first electrode layer 151 and the bracket 163 of the flexible printed circuit board 150. It is converted into a change in capacitance between and the change in the signal is to be measured by the capacitive sensing method.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 하부 센서 모듈(160)은 탄성층(161)과, 접지층(162)과, 브라켓(163)으로 구성되어 있고, 상기 탄성층(161)은 다수의 탄성 돌기(161a)를 구비하고, 상기 터치 윈도우(140)의 접촉 또는 누름을 통해 눌 리는 방향으로 물리적 변형이 일어날 수 있도록 되어 있으며, 상기 접지층(162)은 상기 탄성층(161)의 물리적 변형에 따라서 상기 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)의 제 1 전극층(151)과 정전용량의 변화로 변환되게 접지역할을 할 수 있도록 상기 브라켓(163)에 일체로 구비되어 있고, 상기 브라켓(163)은 상기 탄성층(161)과 상기 접지층(162)을 사출공정에 의해 일체화시킬 수 있도록 되어 있다.As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the lower sensor module 160 includes an elastic layer 161, a ground layer 162, and a bracket 163. It has an elastic protrusion (161a) of the, and the physical deformation can occur in the pressing direction by the contact or pressing of the touch window 140, the ground layer 162 of the elastic layer 161 According to physical deformation, the first electrode layer 151 of the upper sensor module 150 and the bracket 163 may be integrally provided to serve as a ground to be converted into a change in capacitance, and the bracket Reference numeral 163 is used to integrate the elastic layer 161 and the ground layer 162 by an injection process.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 탄성층(161) 및 탄성 돌기(161a)들은 물리적 변형이 일어날 수 있도록 탄성을 가진 실리콘 러버 재질로 이루어져 있다.As shown in FIG. 6, the elastic layer 161 and the elastic protrusions 161a are made of a silicon rubber material having elasticity so that physical deformation may occur.

또한, 폴리머 및 실리콘 러버의 재질이외에도 다른 무른 경도의 재질로도 이루어질 수 있다.In addition to the material of the polymer and the silicone rubber, it may be made of a material of other soft hardness.

상기 브라켓(163)은 강화플라스틱 재질로 이루어져 있다. 상기 브라켓(163)의 틀 부분은 재질 강도를 향상시키기 위해 유리 등이 포함된 폴리 카보네이트 및 폴리머 재질로 이루어져 있다.The bracket 163 is made of a reinforced plastic material. The frame portion of the bracket 163 is made of a polycarbonate and a polymer material including glass to improve the material strength.

상기 터치 윈도우(140)는 투명 재질로 이루어져 있다.The touch window 140 is made of a transparent material.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 접지층(162)은 부유 접지층(162)(floating ground)으로 이루어져 있고, 상기 접지층(162)은 센서전극을 측정을 할때 측정하려는 전극의 커패시터(C1)와 병렬 연결된 나머지 전극의 커패시터(C2, C3, C4등)들과의 직렬된 형태로 컨트롤러에서 신호처리를 하게 된다.As shown in FIG. 7, the ground layer 162 includes a floating ground layer 162, and the ground layer 162 is a capacitor C1 of an electrode to be measured when measuring a sensor electrode. ) Is processed in series with the capacitors (C2, C3, C4, etc.) of the other electrode connected in parallel.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 터치 윈도우(140)의 하면에는 상기 탄성 돌기(161a)와 접촉되는 접촉홈(200)이 형성되어 있다.In addition, as illustrated in FIG. 9, a contact groove 200 contacting the elastic protrusion 161a is formed on the bottom surface of the touch window 140.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의한 터치 입 력 장치의 동작과정을 첨부된 도 4 내지 도 7을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the touch input device according to an embodiment of the present invention having the above configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 7.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치(100)는 메인 엘씨디(110)와, 서브 엘씨디(120)와, 인쇄회로기판(130)과, 터치 윈도우(140)와, 상부 센서모듈인 연성회로기판(150)과, 하부 센서 모듈(160)로 구성된다.As shown in FIGS. 4 to 7, the touch input device 100 includes a main LCD 110, a sub LCD 120, a printed circuit board 130, a touch window 140, and an upper sensor module. The flexible circuit board 150 and the lower sensor module 160 are configured.

상기 서브 엘씨디(120)의 상면에 상기 하부 센서 모듈(160)을 위치시키고, 상기 하부 센서 모듈(160)의 상면에 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)을 위치시키고, 상기 연성회로기판(150)의 상면에 터치 윈도우(140)를 접착시킨다.The lower sensor module 160 is positioned on an upper surface of the sub LCD 120, and the flexible circuit board 150, which is an upper sensor module, is positioned on an upper surface of the lower sensor module 160, and the flexible circuit board 150 is disposed. The touch window 140 is attached to the upper surface of the substrate.

상기 하부 센서 모듈(160)은 다수의 탄성 돌기(161a)를 구비한 탄성층(161)과 접지층(162)을 1차 사출공정에 의해 일체로 제작하고, 제작된 탄성층(161)과 접지층(162)을 2차 사출공정에 의해 브라켓(163)에 의해 일체로 제작한다.The lower sensor module 160 integrally fabricates the elastic layer 161 including the plurality of elastic protrusions 161a and the ground layer 162 by a first injection process, and the manufactured elastic layer 161 and the ground. Layer 162 is integrally fabricated by bracket 163 by a secondary injection process.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)은 양면 회로기판으로 이루어지고, 상기 연성회로기판(150)의 상면은 회로에 접지되어 접지층 기능을 하는 제 1 전극층(151)이 배치되고, 그 하면은 스위치(미도시 됨)의 위치에 대응하는 제 2 전극층(152)이 배치된다.As shown in FIG. 6, the flexible printed circuit board 150, which is the upper sensor module, includes a double-sided circuit board, and an upper surface of the flexible printed circuit board 150 is grounded to a circuit to function as a ground layer. 151 is disposed, and a second electrode layer 152 corresponding to the position of the switch (not shown) is disposed on the bottom surface thereof.

상기 하부 센서 모듈(160)은 탄성층(161)과, 접지층(162)과, 브라켓(163)으로 구성된다. 상기 탄성층(161)은 상기 터치 윈도우(140)의 접촉 또는 누름을 통해 눌리는 방향으로 물리적 변형이 일어날 수 있게 한다.The lower sensor module 160 includes an elastic layer 161, a ground layer 162, and a bracket 163. The elastic layer 161 may allow physical deformation to occur in a pressing direction through contact or pressing of the touch window 140.

상기 접지층(162)은 도전성 금속 재질로 이루어지고, 상기 탄성층(161)의 물리적 변형에 따라서 상기 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)의 제 1 전극층(151) 과의 사이의 정전용량의 변화로 변환되게 접지역할을 할 수 있도록 한다.The ground layer 162 is made of a conductive metal material, and according to the physical deformation of the elastic layer 161, the ground layer 162 is formed of the capacitance between the first electrode layer 151 of the flexible printed circuit board 150 as the upper sensor module. Allow the grounding role to translate into change.

상기 브라켓(163)은 상기 탄성층(161)과 상기 접지층(162)을 사출공정에 의해 일체화시킬 수 있다.The bracket 163 may integrate the elastic layer 161 and the ground layer 162 by an injection process.

이 상태에서, 상기 터치 입력 장치(100)의 작동을 살펴보면, 사용자가 터치 원도우를 접촉 또는 누르면, 상기 탄성층(161)은 다수의 탄성 돌기(161a)에 의해 접촉 또는 눌리는 방향으로 물리적 변형이 일어나고, 이러한 물리적 변형이 연성회로기판(150)의 상면에 형성된 제 1 전극층(151)과 브라켓(163)에 일체화된 접지층(162) 사이의 정전용량의 변화로 변환되어 그 신호의 변화가 일반적인 정전용량 감지 방식으로 측정되게 된다.In this state, referring to the operation of the touch input device 100, when the user touches or presses the touch window, the elastic layer 161 may be physically deformed in a direction in which the elastic layer 161 is in contact or pressed by the plurality of elastic protrusions 161a. This physical deformation is converted into a change in capacitance between the first electrode layer 151 formed on the upper surface of the flexible circuit board 150 and the ground layer 162 integrated in the bracket 163 so that the change in the signal is a general electrostatic It is measured by capacitive sensing.

여기서, 상기 탄성 돌기(161a)들은 물리적 변형이 일어날 수 있도록 무른 경도와 탄성을 가진 실리콘 러버 재질로 이루어진다. Here, the elastic protrusions (161a) is made of a silicon rubber material having a soft hardness and elasticity so that physical deformation can occur.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 터치 입력 장치(100)의 압력감지과정을 일례를 나타낸 것으로서, 컨트롤러(미도시 됨)에 연결된 4개의 전극의 커패시터(C1, C2, C3, C4)중 한 개의 정전용량 변화여부를 감지하는 예를 나타낸다.As shown in FIG. 7, the pressure sensing process of the touch input device 100 is shown as an example, and one of the capacitors C1, C2, C3, and C4 of four electrodes connected to a controller (not shown) is illustrated. The following shows an example of detecting the change in capacitance.

먼저, 측정하려는 전극에 연결되기 전에 전극에 직렬로 연결되는 기준 전극에 전하를 완전히 충전한다.First, the charge is fully charged to the reference electrode connected in series with the electrode before being connected to the electrode to be measured.

이때, SW1은 닫히고, SW2는 열린 상태로 유지된다. 기준 커패시터가 완전히 충전된 다음 SW1, SW3을 열고, SW2, SW4를 닫아, 기준 커패시터에 충전된 전하를 측정하려는 전극의 커패시터(C1)로 이동시키며 기준 커패시터의 전압강하를 측정한다. 전극의 커패시터(C1)의 정전용량 변화량에 따라 기준 커패시터에서 이동해올 수 있는 전하량이 정해지므로, 정전용량의 변화량에 상응하는 전압강하가 일어나므로 전압강하의 차이를 측정하면 정전용량의 변화, 즉 접촉 여부를 감지할 수 있게 된다.At this time, SW1 is closed and SW2 is kept open. After the reference capacitor is fully charged, open SW1 and SW3, close SW2 and SW4, move the charge charged to the reference capacitor to the capacitor C1 of the electrode to be measured, and measure the voltage drop of the reference capacitor. Since the amount of charge that can be moved from the reference capacitor is determined according to the change in capacitance of the capacitor C1 of the electrode, a voltage drop corresponding to the change in capacitance occurs, so when the difference in voltage drop is measured, the change in capacitance, that is, the contact It can detect whether or not.

이 과정에서 전극의 커패시터(C1)에서 전하가 유입되는 반대편은 SW3이 열려 있으므로 브라켓(163)의 접지층(162)을 통해 병렬 연결된 나머지 3개 전극의 커패시터(C2,C3,C4)와 직렬로 연결되어 SW4를 통해 회로 접지에 연결된다. 측정하려는 전극의 커패시터를 C1이라 하고, 나머지 3개 전극의 커패시터를 각각 C2,C3,C4라 한다면, C1을 측정할 때 기준 커패시터에 직렬로 연결된 커패시터 Ctot는 아래의 표1과 같다.In this process, since the opposite side into which charge flows from the capacitor C1 of the electrode is SW3 open, it is connected in series with the capacitors C2, C3, and C4 of the other three electrodes connected in parallel through the ground layer 162 of the bracket 163. Connected to circuit ground via SW4. If the capacitor of the electrode to be measured is C1 and the capacitors of the remaining three electrodes are C2, C3, and C4, respectively, the capacitor Ctot connected in series to the reference capacitor when measuring C1 is shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

네 개의 전극 커패시터(C1,C2,C3,C4)가 모두 같은 값을 가지고 있다면 Ctot=3C/4가 된다. 이렇게 해서 변화된 Ctot의 값은 측정과정에서 펌웨어(Firmware)에 반영함으로서 간단히 대응이 가능하다.If all four electrode capacitors C1, C2, C3, and C4 have the same value, then Ctot = 3C / 4. In this way, the changed Ctot value can be easily responded to by reflecting it to the firmware during the measurement process.

상기 전극의 커패시터(C1, C2, C3, C4)을 측정할 때 이와 같은 연결을 갖도록 한다면 접지층(162)을 별도로 회로의 접지와 연결할 필요가 없게 된다. 하부 센서 모듈(160) 제작과정에서 접지층(162)이 별도로 제작된 구성 부품에 속해 있어 하부 센서 모듈(160)의 완제품을 제작하는 과정에서 별도의 접지층(162)을 회로와 접지와 연결하려면 별도의 납땜이나 회로 연결공정, 또는 수작업이 추가되는데 본 발명과 같이 일체로 제작된 센서 모듈의 구성을 통해 종래와 같은 공정을 생략할 수 있게 된다.When the capacitors C1, C2, C3, and C4 of the electrode have such a connection, the ground layer 162 does not need to be connected to the ground of the circuit separately. In order to connect the separate ground layer 162 to the circuit and the ground in the process of manufacturing the finished product of the lower sensor module 160 because the ground layer 162 belongs to a separately manufactured component during the manufacturing process of the lower sensor module 160. A separate soldering or circuit connection process, or manual work is added, but the same process can be omitted through the configuration of the sensor module integrally manufactured as in the present invention.

또한, 상기 하부 센서 모듈(160)의 방향의 경우의 수를 더하기 위하거나 방향 구분의 정밀도를 높이기 위해 전극(C1,C2,C3,C4)의 수를 늘리는 경우에는 Ctot의 값이 원래 측정하려는 전극의 커패시터(C1,C2,C3,C4) 값에 더욱 근접하게 되어 접지층(162)을 회로의 접지에 연결하는 경우와 더욱 차이가 없어지게 된다. 즉In addition, when increasing the number of electrodes C1, C2, C3, and C4 in order to add the number of cases in the direction of the lower sensor module 160 or to increase the accuracy of direction discrimination, the value of Ctot is originally measured. The closer to the value of the capacitor (C1, C2, C3, C4), the more the difference between the case of connecting the ground layer 162 to the ground of the circuit. In other words

Ctot=C x (N-1)/NCtot = C x (N-1) / N

의 형태가 되어 N 이 커질 수 록 Ctot의 값이 원래 커패시터 값이 C에 가깝게 되는 것이다.As N becomes larger, the value of Ctot becomes closer to the original capacitor value.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 터치 윈도우(140)의 하면에는 상기 탄성 돌기(161a)와 접촉되는 접촉홈(200)이 형성된다. 상기 접촉홈(200)은 상기 터치 입력 장치(10)에 구비되는 압력 센서의 양산 재현성을 향상시키기 위해 접촉에 의한 신호량을 늘릴 수 있도록 한 것이다.In addition, as shown in FIG. 9, a contact groove 200 in contact with the elastic protrusion 161a is formed on the bottom surface of the touch window 140. The contact groove 200 is to increase the signal amount due to the contact to improve the mass production reproducibility of the pressure sensor provided in the touch input device 10.

상기 압력센서의 양산 재현성을 위해서는 탄성층(161)의 물리적 변형에 의한 센서 출력 신호 변화량 증대시키기 위해 상기 접촉홈(200)이 필요하다. 또한 이 접촉홈은 상부 센서모듈에 음각으로 형성이 되므로 접촉홈이 없는 경우와 전체 모듈의 두께는 동일하게 유지되며 상,하부 센서모듈의 조립에 가이드 역할도 하게 된다.For mass production reproducibility of the pressure sensor, the contact groove 200 is required to increase the amount of change in the sensor output signal due to physical deformation of the elastic layer 161. In addition, since the contact grooves are formed intaglio on the upper sensor module, the thickness of the entire module is maintained the same as in the case where there is no contact groove and also serves as a guide in assembling the upper and lower sensor modules.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의한 터치 입 력 장치의 제조방법의 동작과정을 첨부된 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 8 attached to the operation of the manufacturing method of the touch input device according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above in detail as follows.

도 8에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치(100)의 제조방법을 살려보면, 먼저, 접지층(162)을 성형한 후 표면처리를 거쳐 다수의 탄성 돌기(161a)를 구비한 탄성층(161)과 1차 사출공정에 의해 일체로 제작한다.(S1)As shown in FIG. 8, in consideration of the manufacturing method of the touch input device 100, first, the ground layer 162 is formed, and then an elastic layer 161 having a plurality of elastic protrusions 161 a is subjected to surface treatment. ) And the 1st injection process to manufacture integrally. (S1)

상기 탄성층(161)은 폴리머, 실리콘 러버 재질로 이루어지고, 상기 탄성 돌기(161a)는 탄성을 가진 실리콘 러버 재질로 이루어진다. The elastic layer 161 is made of a polymer, a silicone rubber material, and the elastic protrusion 161a is made of a silicone rubber material having elasticity.

상기 S1로부터 일체로 제작된 접지층(162)과 탄성층(161)을 2차 사출공정에 의해 브라켓(163)에 일체화시켜 하부 센서 모듈(160)을 제작한다.(S2)The lower sensor module 160 is manufactured by integrating the ground layer 162 and the elastic layer 161 integrally manufactured from the S1 into the bracket 163 by a second injection process.

상기 S2로부터 상기 하부 센서 모듈(160)의 상면에 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)을 위치시킨다.(S3)The flexible circuit board 150, which is the upper sensor module, is positioned on the upper surface of the lower sensor module 160 from the S2.

상기 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)은 양면 회로기판으로 이루어지고, 상기 연성회로기판(150)의 상면은 회로에 접지되어 접지층(162) 기능을 하는 제 1 전극층(151)이 배치되고, 그 하면은 스위치(미도시 됨)의 위치에 대응하는 제 2 전극층(152)이 배치된다.The upper sensor module flexible circuit board 150 is formed of a double-sided circuit board, the upper surface of the flexible circuit board 150 is grounded to the circuit, the first electrode layer 151 to function as a ground layer 162 is disposed In this case, the second electrode layer 152 corresponding to the position of the switch (not shown) is disposed.

상기 S3으로부터 상기 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)의 상면에 터치 윈도우(140)를 접착시킨다.(S4) The touch window 140 is adhered to the upper surface of the flexible circuit board 150 which is the upper sensor module from S3.

상기 S4로부터 상기와 같이 제작된 하부 센서 모듈(160)을 인쇄회로기판(130)에 구비된 서브 엘씨디(120)의 상면에 위치시킨다.(S5)The lower sensor module 160 manufactured as described above from S4 is positioned on the upper surface of the sub LCD 120 provided in the printed circuit board 130. (S5)

상기 하부 센서 모듈(160)은 상기 탄성층(161)의 물리적 변형이 상기 상부 센서 모듈인 연성회로기판(150)의 제 1 전극층(151)과 브라켓(163)에 일체로 형성된 접지층(162) 사이의 정전용량의 변화로 변환되어 그 신호의 변화가 정전용량 감지 방식으로 측정된다.The lower sensor module 160 may include a ground layer 162 having a physical deformation of the elastic layer 161 integrally formed with the first electrode layer 151 and the bracket 163 of the flexible printed circuit board 150. The change in capacitance between the signals is measured by the capacitive sensing method.

상기 브라켓(163)은 강화 플라스틱 재질로 이루어지고, 상기 브라켓(163)의 틀 부분은 유리가 포함된 폴리 카보네이트 및 폴리머 재질로 이루어진다.The bracket 163 is made of a reinforced plastic material, and the frame portion of the bracket 163 is made of polycarbonate and a polymer material including glass.

상기 접지층(162)은 부유 접지층(162)(floating ground)으로 이루어지고, 상기 접지층(162)은 센서 전극을 측정을 할때 측정하려는 전극의 커패시터(C1)와 병렬 연결된 나머지 전극의 커패시터(C2, C3, C4등)들과의 직렬로 연결된다.The ground layer 162 is a floating ground layer 162 (floating ground), the ground layer 162 is a capacitor of the remaining electrode connected in parallel with the capacitor (C1) of the electrode to be measured when measuring the sensor electrode It is connected in series with (C2, C3, C4, etc.).

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기터치 윈도우(140)의 하면에는 상기 탄성 돌기(161a)와 접촉되는 접촉홈(200)이 형성된다. 상기접촉홈(200)은 상기 터치 입력 장치(10)에 구비되는 압력 센서의 양산 재현성을 향상시키기 위해 접촉에 의한 신호량을 늘릴 수 있도록 한 것이다.In addition, as shown in FIG. 9, a contact groove 200 in contact with the elastic protrusion 161a is formed on the bottom surface of the touch window 140. The contact groove 200 is to increase the signal amount due to the contact to improve the mass production reproducibility of the pressure sensor provided in the touch input device (10).

상기 압력센서의 양산 재현성을 위해서는 탄성층(161)의 물리적 변형에 의한 센서 출력 신호 변화량 증대시키기 위해 상기 접촉홈(200)이 필요하다.For mass production reproducibility of the pressure sensor, the contact groove 200 is required to increase the amount of change in the sensor output signal due to physical deformation of the elastic layer 161.

이상에서 설명한 본 발명의 터치 입력 장치 및 그 제조방법는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The touch input device of the present invention described above and a method of manufacturing the same are not limited to the above-described embodiments and drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

도 1은 종래의 일 실시예 따른 도전성 필름을 이용한 터치 입력 장치의 구성을 나타낸 개략적 도면.1 is a schematic diagram showing the configuration of a touch input device using a conductive film according to a conventional embodiment.

도 2는 종래의 다른 실시예 따른 압력 센서 패드를 이용한 터치 입력 장치의 구성을 나타낸 개략적 도면.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a touch input device using a pressure sensor pad according to another exemplary embodiment.

도 3은 도 2의 압력 센서 패드의 구성을 나타낸 측단면도.3 is a side cross-sectional view showing a configuration of the pressure sensor pad of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.4 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a touch input device according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 장치의 구성 중 하부 센서 모듈을 나타낸 사시도.5 is a perspective view illustrating a lower sensor module of a touch input device according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 장치의 구성을 나타낸 측단면도.6 is a side cross-sectional view showing a configuration of a touch input device according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 장치의 감지 동작을 나타낸 회로 도면.7 is a circuit diagram illustrating a sensing operation of a touch input device according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 장치의 제조 방법을 나타낸 흐름도.8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a touch input device according to an embodiment of the present invention.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 장치의 터치 원도우에 형성된 접촉홈을 나타낸 측단면도.9 is a side cross-sectional view illustrating a contact groove formed in a touch window of a touch input device according to an embodiment of the present invention.

Claims

In the touch input device,

Touch windows;

A flexible circuit board which is an upper sensor module bonded to a lower surface of the touch window; And

Located on the lower surface of the flexible circuit board, the elastic layer and the ground layer having a plurality of elastic protrusions integrally manufactured by the injection process, and the lower elastic layer and the ground layer integrally produced on the bracket by the injection process Touch input device comprising a sensor module.

The flexible circuit board of claim 1, wherein the flexible circuit board is formed of a double-sided circuit board, and an upper surface of the flexible circuit board is grounded to a circuit, and a first electrode layer is disposed to function as a ground layer. And a second electrode layer.

The method of claim 2, wherein the lower sensor module comprises: an elastic layer having a plurality of elastic protrusions to allow physical deformation to occur in a pressing direction through contact or pressing of the touch window;

A ground layer made of a conductive metal material to serve as a ground to convert the first electrode layer and the capacitance of the flexible circuit board according to the physical deformation of the elastic layer;

And a bracket for integrating the elastic layer and the ground layer by an injection process.

The method of claim 1, wherein the elastic layer is made of a polymer, a silicon rubber material,

And the elastic protrusions are made of a silicon rubber material.

The method of claim 3, wherein the bracket is made of a reinforced plastic material,

The frame portion of the bracket is a touch input device, characterized in that made of polycarbonate and a polymer material containing glass.

The touch input device of claim 1, wherein the touch window is made of a transparent material.

The grounding layer of claim 1, wherein the grounding layer is a floating ground, and the grounding layer is connected in series with the capacitors of the remaining electrodes connected in parallel with the capacitor of the electrode to be measured when the sensor electrode is measured. Touch input device, characterized in that.

The touch input device of claim 1, wherein a contact groove in contact with the elastic protrusion is formed on a bottom surface of the touch window.

In the manufacturing method of the touch input device,

Forming a ground layer and then surface-treating the integrated elastic layer having a plurality of elastic protrusions and a first injection process;

Integrating the ground layer and the elastic layer produced integrally from the above step to the bracket by a secondary injection process to produce a lower sensor module,

Positioning a flexible circuit board on an upper surface of the lower sensor module from the step;

And attaching a touch window to an upper surface of the flexible circuit board from the step.

The flexible printed circuit board of claim 9, wherein the flexible printed circuit board is formed of a double-sided printed circuit board, and an upper surface of the flexible printed circuit board is grounded to a circuit, and a first electrode layer disposed as a ground layer is disposed, and the lower surface corresponds to a position of a switch. And a second electrode layer is disposed.

The method of claim 10, wherein the lower sensor module comprises: an elastic layer having a plurality of elastic protrusions to allow physical deformation to occur in a pressing direction through contact or pressing of the touch window;

A ground layer made of a conductive metal material to serve as a ground so as to be converted into a change in capacitance and a first electrode layer of the flexible circuit board according to the physical deformation of the elastic layer;

The method of claim 9, wherein the elastic layer is made of a polymer, a silicone rubber material,

The elastic protrusions of the manufacturing method of the touch input device, characterized in that made of a silicon rubber material.

The method of claim 11, wherein the bracket is made of a reinforced plastic material,

The frame portion of the bracket is a method of manufacturing a touch input device, characterized in that made of polycarbonate and a polymer material containing glass.

10. The method of claim 9, wherein the ground layer comprises a floating ground, and the ground layer is connected in series with the capacitors of the remaining electrodes connected in parallel with the capacitor of the electrode to be measured when measuring the sensor electrode. Method of manufacturing a touch input device, characterized in that.

10. The method of claim 9, wherein the lower sensor module is located on an upper surface of a sub LCD provided on a printed circuit board.

The method of claim 9, wherein a contact groove in contact with the elastic protrusion is formed on a bottom surface of the touch window.

In the touch input device,

Touch windows;

An upper sensor module adhered to a lower surface of the touch window; And

Located on the lower surface of the upper sensor module, the elastic layer and the ground layer having a plurality of elastic protrusions are integrally manufactured by the injection process, and the lower elastic layer and the ground layer are integrally manufactured on the bracket by the injection process. Touch input device, characterized in that comprising a sensor module.