KR20100094088A - 정전용량 터치 센서 모듈 - Google Patents

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Abstract

도전성 가스켓과 방습 구조를 적용하여 습기, 결로 등에 의한 오작동을 방지할 수 있는 정전용량 터치 센서 모듈에 관해 개시한다. 본 발명의 정전용량 터치 센서 모듈은, 정전용량 방식을 구동할 수 있는 구동회로 및 터치 패드를 포함하는 터치키 PCB 어셈블리와; 상기 터치 패드에 접속되는 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들과; 상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 끼워지는 제1 관통공들을 가지며, 상기 터치키 PCB 어셈블리에 밀착되는 버튼 가이드판과; 상기 버튼 가이드판의 제1 관통공들에 대응되는 제2 관통공을 가져서 상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 끼워지며, 상기 버튼 가이드판에 상기 복수의 실리콘 가스켓 버튼들이 끼워진 결과물의 테두리를 고정하는 가이드 케이스와; 상기 가이드 케이스의 일면에 접착되는 전면판과; 상기 터치키 PCB 어셈블리와 상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 접촉하는 면의 반대면에 설치되는 방습 패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
정전용량, 터치 센서, 모듈, 도전성, 실리콘 가스켓, 버튼, 방습

Description

정전용량 터치 센서 모듈 {Capacitive touch sensor module}
본 발명은 정전용량 터치 센서 모듈에 관한 것으로, 특히, 도전성 가스켓과 방습 구조를 적용하여 습기, 결로 등에 의한 오작동을 방지할 수 있는 정전용량 터치 센서 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 정전용량 터치 센서는 인체 또는 물질이 센서에 접근할 때 미세한 정전 용량의 변화를 감지하여 출력 신호를 발생하게 된다. 그런데, 부품들이 별개로 조립되는 종래의 정전용량 터치 센서의 경우, 조립이 번거로울 뿐 아니라 조립시 관련 부품들이 분실되거나 손상되는 경우가 많았기 때문에, 최근에는 터치 센서 관련 부품들을 모듈화하여 조립을 간편하게 하고 관련 부품의 분실이나 손상을 방지하는 추세에 있다. 한국등록특허 제866342호(발명의 명칭: 터치 센서 모듈)에서는 터치 센서 관련 부품들을 하나의 조립체로 형성하여 조립시간을 단축하고, 관련 부품의 분실이나 손상을 방지할 수 있도록 한 터치 센서 모듈에 관해 개시하고 있다. 그러나, 이러한 종래기술들에서는 터치 센서의 방습에 대해서는 아무런 대책을 마련하지 않았기 때문에, 습기, 결로 등에 의한 오작동의 우려가 있었다. 또한, 종래기술들에서는 터치가 이루어지는 부위와 센싱이 이루어지는 부위 사이의 기구 적인 갭(gap)을 해소하는 방안이 마련되지 않았기 때문에, 이러한 갭에 의한 오작동의 우려도 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기구적인 갭에 의한 오작동이나 습기, 결로 등에 의한 오작동을 방지할 수 있는 정전용량 터치 센서 모듈을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 정전용량 터치 센서 모듈은:
정전용량 방식을 구동할 수 있는 구동회로 및 터치 패드를 포함하는 터치키(touch key) PCB 어셈블리와;
상기 터치 패드에 접속되는 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들과;
상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 끼워지는 제1 관통공들을 가지며, 상기 터치키 PCB 어셈블리에 밀착되는 버튼 가이드판과;
상기 버튼 가이드판의 제1 관통공들에 대응되는 제2 관통공을 가져서 상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 끼워지며, 상기 버튼 가이드판에 상기 복수의 실리콘 가스켓 버튼들이 끼워진 결과물의 테두리를 고정하는 가이드 케이스와;
상기 가이드 케이스의 일면에 접착되는 전면판과;
상기 터치키 PCB 어셈블리와 상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 접촉하는 면의 반대면에 설치되는 방습 패드;
를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 일체형으로 만들어지되, 그 각각이 절연물질부에 의해 분리되도록 하여도 좋다.
또한, 상기 방습 패드가, 상기 터치키 PCB 어셈블리와 접촉하는 면에 접착제를 포함하는 러버(rubber) 재질로 만들어진 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전면판이 방습 가능하게 상기 가이드 케이스의 일면에 접착되는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 전면판과 상기 가이드 케이스의 일면 사이에, 상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 통과하는 제3 관통공들을 가지는 양면 접착판이 위치하여, 이에 의해 상기 전면판이 상기 가이드 케이스의 일면에 부착되게 하여도 좋다.
또한, 상기 버튼 가이드판이 러버로 만들어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 기구적인 갭에 의한 오작동이나 습기, 결로 등에 의한 오작동을 방지할 수 있기 때문에 제품의 품질 및 신뢰도를 높일 수 있다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 터치 센서 모듈(100)의 분해사시도이다. 도 1을 참조하면, 3x4개의 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들의 각각이 러버(rubber)로 만들어진 버튼 가이드판(120)에 대응되게 마련된 제1 관통공(122)에 끼워지도록 되어 있음을 알 수 있다. 본 실시예에서 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들은 일체형으로 만들어진 것을 사용하였는데, 이 경우 인접한 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들의 사이에는, 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 절연물질부(210)가 끼어들어 전기적으로 이들이 격리되게 된다. 본 실시예에서는 일체형으로 만들어진 도전성 실리콘 가스켓 버튼을 사용하였지만, 이들이 개별적으로 각각 분리된 상태여도 무방하다. 도 2는 일체형으로 제작된 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들의 A-A' 선에 따른 단면도이다. 도 2를 참조하면, 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들의 각각은 속이 빈 실린더 형태로 되어 있으며, 상부는 제1 외경(d1)을 가지고, 하부는 제1 외경(d1)보다 큰 제2 외경(d2)을 가져서 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)의 외주부를 따라 단턱부(220)가 형성되어 있다. 버튼 가이드판(120)에 마련된 제1 관통공(122)은 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)의 제1 외경(d1)과 같은 직경을 갖도록 되어 있어서, 제1 관통공(122)에 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)의 제1 외경(d1)을 가진 부위가 삽입된다. 그런데, 단턱부(220)의 하부는 제1 외경(d1)보다 큰 제2 외경(d2)을 가지기 때문에, 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)은 더 깊이 삽입되지 않고 단턱부(220)에 걸리게 된다. 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)과 버튼 가이드판(120)이 결합되는 쪽의 반대쪽에는 터치키(touch key) PCB 어셈블리(130)가 위치한다. 터치키 PCB 어셈블리(130)에는 정전용량 방식을 구동할 수 있는 구동회로(미도시) 및 터치 패드(미도시)가 포함되어 있으며, 이 터치 패드에는 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)의 제2 외경(d2)을 갖는 부위의 저면이 전기적으로 접촉되는데, 조립성을 높이기 위해 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)의 제2 외경(d2)을 갖는 부위의 저면부가 안착할 수 있도록 얕은 깊이의 링형태의 홈(132)이 선택가능하게 터치키 PCB 어셈블리(130)에 형성되어 있다. 도 2를 참조하면, 인접한 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들의 사이를 연결하는 절연물질부(210)의 저면이 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)의 저면보다 약간 높은 위치에 있음을 알 수 있는데, 이는 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)의 제2 외경(d2)을 갖는 부위의 저면부가 터치키 PCB 어셈블리(130)의 링형태의 홈(132)에 용이하게 삽입, 고정되도록 하기 위함이다. 한편, 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)과, 버튼 가이드판(120)과, 터치키 PCB 어셈블리(130)가 서로 결합된 결과물은 그 테두리를 둘러싸서 고정하는 가이드 케이스(140)에 수납되는데, 가이드 케이스(140)는 버튼 가이드판(120)의 제1 관통공들에 대응되는 제2 관통공(142)들을 가져서 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들의 제1 내경(d1)을 갖는 부위가 제2 관통공(142)들을 통과하여 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)의 상단이 전면판(150)에 닿도록 되어 있다. 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110), 버튼 가이드판(120), 터치키 PCB 어셈블리(130) 및 가이드 케이스(140)는 그 각각에 형성된 나사구멍들(125, 135, 145)을 관통하는 나사(160)에 의해 서로 결합된다. 도 1에서 일체형 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110) 쪽에는 나사구멍이 도시되지 않았는데, 이는 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들이 돌출되어 나사구멍을 가리고 있기 때문일 뿐, 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들이 일체형으로 만들어진다면, 당연히 절연물질부(210)를 관통하는 나사구멍이 있어야 함은 물론이다. 전면판(150)은 터치가 이루어지는 전면부의 외곽 케이스로서, 투명 또는 반투명 방습 재질로 되어 있어서 사용자가 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들을 육안으로 볼 수 있도록 되어 있다. 이러한 전면판(150)과 가이드 케이스(140)의 사이에는 양면 접착판(170)이 위치하여 전면판(150)이 가이드 케이스(140)에 부착되는데, 양면 접착판(170)에도 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들이 통과하는 제3 관통공(172)들이 형성되어 있다. 한편, 터치키 PCB 어셈블리(130)와 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)들이 접촉하는 면의 반대면에는 러버(rubber) 재질의 방습 패드(180)가 덮여져서 방습 밀폐구조를 이루게 된다. 방습 패드(180)의 양면 중에서 터치키 PCB 어셈블리(130)와 접촉하는 면에는 접착제가 발라져 있어서 이에 의해 방습 패드(180)가 터치키 PCB 어셈블리(130)에 부착된다.
도 3은 도 1의 정전용량 터치 센서 모듈을 조립한 후에 이를 B-B' 선에 따라 절단하여 나타낸 단면도이다. 도 3에서는 부품의 조립관계를 명확히 나타내기 위하여 두께 등의 치수를 과장되게 표시한 것도 있기 때문에, 부품 각각이 축척에 맞게 비례적으로 표시되지 않았을 수도 있다는 점을 주의해야 한다. 도 3을 참조하면, 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)의 몸체는 버튼 가이드판(120), 가이드 케이스(140) 및 양면 접착판(170)을 관통하고 있으며, 그 하단은 터치키 PCB 어셈블리(130)에, 그 상단은 전면판(150)에 각각 접촉하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)은 전기적 신호를 전달할 뿐 아니라 실리콘 재질의 탄성에 의해 기구적 결합의 용이성을 부여한다. 또한, 도전성 실리콘 가스켓 버튼(110)에 의해 터치가 이루어지는 부위와 센싱이 이루어지는 부위 사이의 기구적인 갭(gap)을 해소되기 때문에 이러한 갭에 의한 오작동이 줄어드는 장점이 있다. 더욱이, 투명 또는 반투명 방습 재질로 이루어진 전면판(150)과, 가이드 케이스(140)와, 방습 패드(180)에 의해 정전용량 터치 센서 모듈(100)의 하우징이 완성되므로, 정전용량 터치 센서 모듈(100)의 내부에 습기가 차는 일이 발생하지 않는다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 터치 센서 모듈에 의하면, 습기, 결로 등에 의한 오작동을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 터치 센서 모듈의 분해사시도;
도 2는 일체형으로 제작된 도전성 실리콘 가스켓 버튼들의 A-A' 선에 따른 단면도; 및
도 3은 도 1의 정전용량 터치 센서 모듈을 조립한 후에 이를 B-B' 선에 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
* 도면 중의 주요 부분에 대한 참조부호의 설명 *
100: 정전용량 터치 센서 모듈
110: 도전성 실리콘 가스켓 버튼
120: 버튼 가이드판
130: 터치키 PCB 어셈블리
132: 링형태의 홈
140: 가이드 케이스
150: 전면판
125, 135, 145: 나사구멍
160: 나사
170: 양면 접착판
122, 142, 172: 관통공
180: 방습 패드

Claims (7)

  1. 정전용량 방식을 구동할 수 있는 구동회로 및 터치 패드를 포함하는 터치키 PCB 어셈블리와;
    상기 터치 패드에 접속되는 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들과;
    상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 끼워지는 제1 관통공들을 가지며, 상기 터치키 PCB 어셈블리에 밀착되는 버튼 가이드판과;
    상기 버튼 가이드판의 제1 관통공들에 대응되는 제2 관통공을 가져서 상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 끼워지며, 상기 버튼 가이드판에 상기 복수의 실리콘 가스켓 버튼들이 끼워진 결과물의 테두리를 고정하는 가이드 케이스와;
    상기 가이드 케이스의 일면에 접착되는 전면판과;
    상기 터치키 PCB 어셈블리와 상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 접촉하는 면의 반대면에 설치되는 방습 패드;
    를 구비하는 정전용량 터치 센서 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 일체형으로 만들어지되, 그 각각이 절연물질부에 의해 분리된 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 센서 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 도전성 실리콘 가스켓 버튼들의 사이를 연결하는 절연 물질부의 저면이 도전성 실리콘 가스켓 버튼의 저면보다 높은 위치에 있는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 센서 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 방습 패드가, 상기 터치키 PCB 어셈블리와 접촉하는 면에 접착제를 포함하는 러버 재질로 만들어진 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 센서 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전면판이 방습 가능하게 상기 가이드 케이스의 일면에 접착되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 센서 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전면판과 상기 가이드 케이스의 일면 사이에, 상기 복수의 도전성 실리콘 가스켓 버튼들이 통과하는 제3 관통공들을 가지는 양면 접착판이 위치하여, 이에 의해 상기 전면판이 상기 가이드 케이스의 일면에 부착되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 센서 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 버튼 가이드판이 러버로 만들어진 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 센서 모듈.
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