KR101188441B1 - Touch pen for touch sceen panel - Google Patents

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KR101188441B1
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남동식
박철
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(주)삼원에스티
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Abstract

정전 용량의 변화를 이용한 터치스크린 패널에 적용 가능한 터치 펜은, 펜 몸체, 펜 몸체의 단부에 돌출되게 펜 몸체와 일체로 사출 성형된 내부 코어, 및 터치스크린 패널 상에서 정전 용량의 변화에 영향을 주기 위한 전기적 물질을 포함하여 내부 코어가 있는 펜 몸체의 단부에 장착되며, 내부 코어의 돌출된 단부에 인접한 위치에서 내부 코어의 표면으로부터 적어도 일부 이격되며, 내부 코어에 의해서 제한된 범위 내에서 변형된다. 펜 몸체와 내부 코어가 일체로 사출 성형되기 때문에, 펜 몸체와 내부 코어를 별도로 성형하여 조립하는 번거로운 과정이 생략될 수 있다.The touch pen applicable to the touch screen panel using the change of capacitance has a pen body, an inner core injection molded integrally with the pen body to protrude to the end of the pen body, and affects the change of capacitance on the touch screen panel. And mounted at the end of the pen body with the inner core, wherein the inner core is at least partially spaced from the surface of the inner core at a position adjacent to the protruding end of the inner core and deformed within a limited range by the inner core. Since the pen body and the inner core are integrally injection molded, a cumbersome process of separately molding and assembling the pen body and the inner core can be omitted.

Description

터치스크린 패널을 위한 터치 펜{TOUCH PEN FOR TOUCH SCEEN PANEL}Touch pen for touch screen panel {TOUCH PEN FOR TOUCH SCEEN PANEL}

본 발명은 터치 펜에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 정전용량 방식의 터치스크린 패널에 적용하여 사용될 수 있는 터치 펜에 관한 것이다.The present invention relates to a touch pen, and more particularly, to a touch pen that can be applied to a capacitive touch screen panel.

터치스크린 패널은 일반적으로 상부 및 하부 전극이 선택적으로 접촉되는 감압 방식 혹은 터치된 부분의 정전용량의 변화를 이용하여 그 위치를 파악하는 정전 방식을 이용하고 있으며, 터치 펜은 디스플레이 패널 상에서 원하는 부분을 정확하게 터치하는 용도 또는 디스플레이 패널 상에 문자나 그림 등을 입력하기 위한 용도로 사용되고 있다.In general, the touch screen panel uses a pressure-sensitive method in which upper and lower electrodes are selectively contacted, or an electrostatic method in which a touch pen detects a location using a change in capacitance of a touched part. It is used for precisely touching or inputting characters or pictures on the display panel.

특히, 정전 방식을 채용한 터치스크린 패널에 사용되는 터치 팬의 경우에는 정전 용량의 변화가 생기도록 터치스크린 패널에 접촉되어야 하기 때문에, 물리적인 압력을 제공하는 것으로는 충분하지 못하다.In particular, in the case of a touch fan used in a touch screen panel employing an electrostatic method, it is not sufficient to provide physical pressure since the touch fan must be in contact with the touch screen panel to cause a change in capacitance.

정전 방식의 터치스크린 패널에 적용되도록 하기 위해서 도전성 물질을 혼합하여 터치 몸체를 형성하는 방법이 있지만, 일 예로, 카본과 같은 도전성 물질이 혼합된 고무로 터치 몸체를 형성하는 경우, 터치 펜으로 그림 등을 그리는 경우 패널 상에 잔류물이 묻어 날 수 있다는 단점도 지적되고 있다.In order to be applied to the electrostatic touch screen panel, there is a method of forming a touch body by mixing a conductive material, but, for example, when forming the touch body with rubber mixed with a conductive material such as carbon, a touch pen, etc. It is also pointed out that the drawback may cause residue on the panel.

본 발명은 정전 용량 방식의 터치스크린 패널에 적용하여 사용할 수 있는 터치 펜을 제공한다. The present invention provides a touch pen that can be applied to a capacitive touch screen panel.

본 발명은 터치스크린 패널 상에서 전기적 특성 변화에 영향을 줄 수 있으면서 사용자에게 일정한 터치감 또는 압력을 제공할 수 있는 터치 펜을 제공한다. The present invention provides a touch pen that can affect a change in electrical characteristics on a touch screen panel while providing a constant touch or pressure to a user.

본 발명은 터치 펜을 사용하다가 터치 몸체의 변형에 의해서 원활한 사용이 방해 받는 경우를 경감하기 위한 터치 펜을 제공한다.The present invention provides a touch pen for reducing the use of a touch pen while smooth use is hindered by deformation of the touch body.

본 발명은 터치스크린 패널에 접촉하는 터치 펜의 끝부분으로부터 카본과 같은 도전성 물질이 묻어 나지 않는 터치 펜을 제공한다.The present invention provides a touch pen free of conductive material such as carbon from the end of the touch pen contacting the touch screen panel.

본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 정전 용량의 변화를 이용한 터치스크린 패널에 적용 가능한 터치 펜은, 펜 몸체, 펜 몸체의 단부에 돌출되게 펜 몸체와 일체로 사출 성형된 내부 코어, 및 터치스크린 패널 상에서 정전 용량의 변화에 영향을 주기 위한 전기적 물질을 포함하여 내부 코어가 있는 펜 몸체의 단부에 장착되며, 내부 코어의 돌출된 단부에 인접한 위치에서 내부 코어의 표면으로부터 적어도 일부 이격되며, 내부 코어에 의해서 제한된 범위 내에서 변형된다. 펜 몸체와 내부 코어가 일체로 사출 성형되기 때문에, 펜 몸체와 내부 코어를 별도로 성형하여 조립하는 번거로운 과정이 생략될 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, a touch pen applicable to a touch screen panel using a change in capacitance includes a pen body, an inner core integrally injection-molded with the pen body to protrude from an end of the pen body, and a touch. Mounted to the end of the pen body with the inner core, including an electrical material to effect a change in capacitance on the screen panel, at least partially spaced from the surface of the inner core at a location adjacent to the protruding end of the inner core; It is deformed within a limited range by the core. Since the pen body and the inner core are integrally injection molded, a cumbersome process of separately molding and assembling the pen body and the inner core can be omitted.

또한, 터치 몸체는 전기적 물질을 포함하여 터치스크린 패널에 접촉된 상태에서 변형되면서, 터치스크린 패널 상에서 정전 용량의 변화에 영향을 줄 수 있다. 다만, 터치 몸체는 일정량만큼 변형되면서 내부 코어에 의해서 지지되기 때문에, 제한된 범위 내에서 변형이 가능하다.In addition, while the touch body is deformed while being in contact with the touch screen panel including an electrical material, the touch body may affect the change of capacitance on the touch screen panel. However, since the touch body is supported by the inner core while being deformed by a certain amount, deformation is possible within a limited range.

터치 몸체는 중공형으로 형성되고 내부 코어가 없는 경우, 터치 몸체는 제한되지 않는 범위에서 변형이 가능하지만, 사용자마다 펜을 사용하는 습관, 예를 들어 펜을 쥐는 방법, 펜의 기울기, 펜을 누르는 압력 등이 다르기 때문에 단지 중공형의 터치 몸체만 사용하게 되면 사용자마다 다른 정전용량의 적절한 변화 정도를 가늠하기가 어려우며, 같은 사용자라도 환경에 따라 사용 습관이 달라질 수 있다. 또한, 터치 펜으로 곡선이나 직선을 긋는 동작에서도 터치 몸체가 패널 위를 이동하면서도 누르는 압력이나 누르는 각도가 달라질 수 있기 때문에 터치 몸체의 변형 정도가 달라질 수가 있다.If the touch body is formed in a hollow shape and there is no inner core, the touch body can be deformed without limitation, but the habit of using a pen for each user, for example, how to hold the pen, tilt the pen, and press the pen Due to the different pressure and the like, if only the hollow touch body is used, it is difficult to measure the appropriate change of capacitance different for each user, and even the same user may have different usage habits according to the environment. In addition, even when a curve or a straight line is drawn by the touch pen, the touch body may move on the panel while the pressing pressure or the pressing angle may vary, and thus the degree of deformation of the touch body may vary.

하지만, 본 발명에서와 같이 터치 몸체 내부로 내부 코어가 있는 경우, 터치 펜은 터치스크린 패널 상에서 정해진 깊이만큼(예를 들어, 약 2~3mm)만 이동하고 변형이 저지된다. 따라서 터치 몸체가 일정한 정도로 변하도록 할 수 있으며, 과도하게 변형되지 않고 대략적으로 일반적인 펜 형상을 유지하도록 할 수도 있다. 또한, 탄성의 터치 몸체가 일정 깊이만큼만 이동하고 내부 코어에 의해서 저지되기 때문에 단순히 누르는 동작에서도 사용자는 클릭감을 제공할 수 있다. However, when there is an inner core inside the touch body as in the present invention, the touch pen moves only by a predetermined depth (for example, about 2 to 3 mm) on the touch screen panel, and deformation is prevented. Therefore, the touch body may be changed to a certain degree, and may not be excessively deformed to maintain an approximately general pen shape. In addition, since the elastic touch body moves only a certain depth and is blocked by the inner core, the user may provide a click feeling even in a simple pressing operation.

또한, 펜 몸체는 서로 조립 가능하게 제공되는 전단부 및 후단부를 포함하도록 제공할 수 있으며, 이러한 경우에 전단부는 내부 코어와 함께 사출 성형되어 후단부와 결합될 수 있다. 전단부와 후단부를 별도로 분리하여 제조하는 이유는 전단부는 내부 코어와 함께 사출성형하고, 사용자가 직접 그립하는 후단부는 사용자가 보다 편안하게 쥐어 사용할 수 있도록 다양한 형태나 혹은 다양한 재질을 선택적으로 사용하기 위함이다.In addition, the pen body may be provided to include a front end and a rear end that are provided to be assembled to each other, in this case, the front end may be injection molded with the inner core and combined with the rear end. The reason why the front end and the rear end are manufactured separately is that the front end is injection molded together with the inner core, and the rear end directly gripped by the user is used to selectively use various forms or various materials so that the user can comfortably grip the user. to be.

또한, 펜 몸체의 외면을 따라서 도전층을 형성할 수 있으며, 도전층 상에는 다시 사람의 손과 같은 외부의 도전체와 도전층을 서로 절연시키기 위한 절연층을 더 제공할 수도 있다. 이는 절연층에 의해서 도전체와 사람의 손이 직접 닿지 않더라도 내부에 도전층은 사람의 손이 접근하면 정전용량이 변화할 수 있기 때문이다. 참고로, 도전층이나 절연층은 앞서 설명한 펜 몸체의 후단부에 제공할 수 있으며, 내부 코어와 함께 성형되는 전단부는 사출 성형된 상태 그대로 후단부에 결합될 수 있다.In addition, a conductive layer may be formed along the outer surface of the pen body, and an insulating layer may be further provided on the conductive layer to insulate the conductive layer from an external conductor such as a human hand. This is because, even when the conductor and the human hand are not directly in contact with the insulating layer, the capacitance may change when the conductive layer approaches the human hand. For reference, the conductive layer or the insulating layer may be provided at the rear end of the pen body described above, and the front end portion formed together with the inner core may be coupled to the rear end portion as it is injection molded.

또한, 도전층을 터치 몸체와 선택적으로 전기적으로 연결시킬 수 있으나, 항시 도전층과 터치 몸체를 전기적으로 연결할 필요는 없다. 이는 터치 몸체 자체만으로도 터치스크린 패널에 정전용량의 변화를 줄수 있기 때문에 꼭 도전층과 터치 몸체를 전기적으로 연결할 필요가 없기 때문이다. 물론, 터치 감을 높이기 위해서 선택적으로 도전층을 펜 몸체에 마련하고, 이를 터치 몸체와 전기적으로 연결할 수 있다.In addition, the conductive layer may be selectively electrically connected to the touch body, but it is not always necessary to electrically connect the conductive layer and the touch body. This is because it is not necessary to electrically connect the conductive layer and the touch body because the touch body itself can change the capacitance of the touch screen panel. Of course, in order to increase the sense of touch, a conductive layer may be selectively provided on the pen body, and it may be electrically connected to the touch body.

또한, 펜 몸체 및 내부 코어 사이에는 사출 성형 시에 펜 몸체와 내부 코어가 만나는 경계를 따라서 함몰되는 삽입 홈이 형성될 수 있으며, 터치 몸체는 삽입 홈을 통해서 펜 몸체에 삽입 고정될 수 있다. 삽입 시 삽입 홈에 터치 몸체가 꼭 끼도록 하여 고정할 수 있으며, 별도의 접착제를 사용할 수도 있다. In addition, an insertion groove may be formed between the pen body and the inner core to be recessed along a boundary where the pen body and the inner core meet at the time of injection molding, and the touch body may be inserted and fixed to the pen body through the insertion groove. When inserting it can be fixed by inserting the touch body tightly in the insertion groove, it is also possible to use a separate adhesive.

또한, 내부 코어에는 터치 몸체와 내부 코어 간의 내부 공간을 외부와 연통시키기 위한 통공이 형성될 수 있다. 터치 몸체는 일시적으로 강력히 눌려지는 경우, 터치 몸체 및 내부 코어 사이의 공기가 외부로 빠져 나갈 수 있으며, 한번 빠져나간 공기가 다시 유입되지 않아 터치 몸체가 찌그러진 형태로 유지될 수가 있다. 하지만, 통공을 통해서 터치 몸체 및 내부 코어 간의 내부 공간을 외부와 연통되게 함으로써 일시적인 공기 배출이 있어도 다시 복원이 가능하도록 할 수가 있다.In addition, a through hole may be formed in the inner core to communicate the inner space between the touch body and the inner core with the outside. When the touch body is temporarily pressed strongly, air between the touch body and the inner core may escape to the outside, and once the escaped air is not introduced again, the touch body may be kept in a crushed form. However, by allowing the internal space between the touch body and the inner core to communicate with the outside through the through-hole, it is possible to recover again even if there is a temporary air discharge.

터치 몸체는 단일 재질 또는 단일 혼합물로 이루어진 단층 구조로 형성될 수 있지만, 복수 재질 또는 혼합물로 이루어진 복층 구조 또는 적층 구조로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 카본이 혼합된 고무층이 마모되는 것을 방지하기 위해, 우레탄을 이용하여 내마모층을 형성할 수 있다. The touch body may be formed of a single layer structure composed of a single material or a single mixture, but may be formed of a multilayer structure or a laminated structure composed of a plurality of materials or mixtures. For example, in order to prevent the rubber layer mixed with carbon from being worn, the wear resistant layer may be formed using urethane.

여기서 전기적 물질이라 함은, 터치 몸체가 패널 상에서 눌려지면서 변형될 때 혹은 패널 표면에 접촉될 때, 터치스크린 패널의 표면에 정전용량의 변화를 줄 수 있는 물질로서, 금속이나 카본, 탄소나노튜브(CNT)와 같은 도전성 물질이 될 수 있으며, 이산화티탄(TiO2)이나 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산납(PbTiO3) 또는 이들을 포함하는 화합물 등과 같이 도전성이 아닌 다른 전기적 특성(예를 들어 유전율)에 변화를 줄 수 있는 세라믹 소재가 될 수도 있다. 도전성 물질을 사용하는 경우, 탄성층이나 내마모층의 표면에 요철을 형성하거나 다수의 기공을 가진 재질을 사용하여 도전성의 변화를 더 강화시킬 수도 있다.Here, the electrical material is a material that can change the capacitance on the surface of the touch screen panel when the touch body is deformed while being pressed on the panel or in contact with the surface of the panel. The metal, carbon, or carbon nanotube ( Conductive material such as CNT), and change in other electrical properties (e.g. dielectric constant) that are not conductive, such as titanium dioxide (TiO2), barium titanate (BaTiO3), lead titanate (PbTiO3), or compounds containing them. It can also be a ceramic material. When the conductive material is used, irregularities may be formed on the surface of the elastic layer or the wear resistant layer, or a change in conductivity may be further enhanced by using a material having a plurality of pores.

이러한 전기적 물질은 고무층이나 내마모층에 혼합된 상태로 제공될 수 있으며, 단일층 또는 복수층에서 모두 또는 일부에 제공될 수도 있다. 경우에 따라서는 고무층이나 내마모층 외면 또는 내면에 도포되거나 적층된 별도의 층구조로 제공될 수도 있다.Such electrical material may be provided in a mixed state in a rubber layer or a wear resistant layer, and may be provided in all or part of a single layer or a plurality of layers. In some cases, it may be provided in a separate layer structure applied or laminated on the outer surface or the inner surface of the rubber layer or wear-resistant layer.

본 발명의 터치 펜은 펜 몸체와 내부 코어가 일체로 사출 성형되기 때문에, 펜 몸체와 내부 코어를 별도로 성형하여 조립하는 번거로운 과정이 생략된다. Since the touch pen of the present invention is injection molded integrally with the pen body, the cumbersome process of separately molding and assembling the pen body and the inner core is omitted.

본 발명의 터치 펜은 내부 코어의 중앙 또는 주변에 외부와 통할 수 있는 통공을 형성할 수 있으며, 상기 통공을 통해서 배출된 공기가 다시 터치 몸체 및 내부 코어 사이의 공간으로 유입되도록 할 수가 있다. 그 결과 일시적인 공기 배출 또는 주변 온도 변화가 있어도 터치 몸체가 찌그러지거나 변형되는 문제점을 극복할 수가 있다.The touch pen of the present invention may form a through-hole for communicating with the outside at the center or the periphery of the inner core, and the air discharged through the through-hole may be introduced back into the space between the touch body and the inner core. As a result, even if there is a temporary air discharge or ambient temperature change, the touch body may be crushed or deformed.

본 발명의 터치 펜은 터치 몸체 내부로 내부 코어가 있기 때문에, 터치스크린 패널 상에서 정해진 깊이만큼(예를 들어, 약 2~3mm)만 이동하고 변형이 저지된다. 따라서 터치 몸체가 제한된 범위 내에서만 변하도록 할 수 있으며, 과도하게 변형되지 않고 대략적으로 일반적인 펜 형상을 유지하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 눕혀선 눌려지는 경우에도 비정상적으로 변형되는 것을 방지할 수 있다. Since the touch pen of the present invention has an inner core inside the touch body, the touch pen moves only by a predetermined depth (for example, about 2 to 3 mm) on the touch screen panel, and deformation is prevented. Therefore, it is possible to change the touch body only within a limited range, and to maintain the general pen shape without excessive deformation. For example, it is possible to prevent abnormal deformation even when pressed down.

따라서 터치스크린 패널을 채용하고 있는 기기에서도 터치 펜에 의한 정전용량의 변화가 일정한 정도로 예측되기 때문에, 터치 펜에 의한 입력을 쉽게 감지할 수 있다. Therefore, even in a device employing a touch screen panel, since the change in capacitance due to the touch pen is predicted to a certain degree, the input by the touch pen can be easily detected.

또한, 같은 사용자라도 내부 코어가 지지되는 정도를 유지함으로써, 터치 펜으로 직선이나 곡선을 긋는 경우에 터치 몸체가 눌려지는 정도가 점차 변하는 것을 예방할 수 있으며, 눌려지는 압력을 일정하게 유지할 수 있다.In addition, even when the same user maintains the degree of support of the inner core, it is possible to prevent the touch body from being gradually changed when a straight line or a curve is drawn with the touch pen, and to maintain a constant pressure.

또한, 탄성의 터치 몸체가 일정 깊이만큼만 이동하고 내부 코어에 의해서 저지되기 때문에 단순히 누르는 동작에서도 사용자는 클릭감을 제공할 수 있다. In addition, since the elastic touch body moves only a certain depth and is blocked by the inner core, the user may provide a click feeling even in a simple pressing operation.

또한, 우레탄 소재를 이용하여 내마모층을 형성하는 경우 카본 등이 패널에 묻는 것을 방지할 수 있으며, 우레탄 소재 내부에 특정 색이나 무늬를 표현하는 것이 가능하여 외관에서도 다양한 표현이 가능하다.In addition, when the wear-resistant layer is formed using a urethane material, carbon and the like can be prevented from being applied to the panel, and it is possible to express a specific color or pattern inside the urethane material, so that various expressions can be expressed in appearance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 펜을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 터치 펜을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 터치 펜의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 몸체를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a touch pen according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the touch pen of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view for describing an internal structure of the touch pen of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view illustrating a touch body according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under these rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 펜을 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1의 터치 펜을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 터치 펜의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a touch pen according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the touch pen of FIG. 1, and FIG. 3 illustrates an internal structure of the touch pen of FIG. 1. It is a section for.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 터치 펜(100)은 펜 몸체(110), 내부 코어(120) 및 터치 몸체(130)를 포함한다. 펜 몸체(110)는 전단 몸체(114) 및 후단 몸체(116)를 포함하고, 전단 몸체(114)의 단부에는 전단 몸체(114)의 사출 성형 시에 함께 형성되는 터치 몸체(130)가 제공된다.1 to 3, the touch pen 100 includes a pen body 110, an inner core 120, and a touch body 130. The pen body 110 includes a front body 114 and a rear end body 116, and an end of the front body 114 is provided with a touch body 130 formed together during injection molding of the front body 114. .

구체적으로 펜 몸체(110)는 일반 펜 형상 또는 기둥 형상으로 형성되며, 경우에 따라서는 펜 형상 외에 손으로 쥐거나 고정시킬 수 있는 다양한 형태, 예를 들어 작은 조각이나 골무 형태 등으로 형성될 수도 있다. 따라서, 사용자가 직접 그립하는 후단 몸체(116)의 경우에는 사용자가 보다 편안하게 쥐어 사용할 수 있도록 다양한 형태나 혹은 다양한 재질을 선택적하여 제조할 수 있다. 반면에, 전단 몸체(114)의 경우에는 펜 몸체(110)와 터치 몸체(130)사이에 개재되는 내부 코어(120)를 함께 사출 성형하고, 이를 추후에 후단 몸체(116)와 결합한다. 이에, 본 실시예에 따른 펜 몸체(110)는 제조 시에, 뒤에 상세히 설명할 내부 코어(120)와 일체로 사출 성형됨으로써, 펜 몸체와 내부 코어를 별도로 성형하여 조립하는 번거로운 과정이 생략될 수 있다. 경우에 따라서, 후단 몸체(116)는 도전성 물질로 형성되거나 도전 구조를 가질 수 있으며, 다르게는 도전성 구조 없이 비도전성 물질 또는 구조로 제공될 수 있다. 구체적으로, 후단 몸체(116)의 외면에는 도전층(117)이 형성되고, 도전층(117) 상에는 다시 사람의 손과 같은 외부의 도전체와 도전층(117)을 서로 절연시키기 위한 절연층(118)을 제공한다. 본 실시예에서 도전층(117) 상에 다시 절연층(118)을 제공하더라도, 도전층(117)은 사람의 손이 직접 닿지 않더라도 내부에 도전층은 사람의 손이 접근하면 정전용량이 변화할 수 있기 때문이다. 도전층(117)은 금속이나 카본과 같은 도전성 물질을 이용하여 증착, 스프레이 코팅, 인쇄, 잉크젯과 같은 다양한 방법을 통해서 형성할 수 있다. 또한, 도전층(117) 상에 별도의 절연층(118)을 제공함으로써, 사용자가 직접 그립하는 펜 몸체의 접촉 감을 좋게할 수 있다. 예를 들면, 절연층(118)은 잘미끄러지지 않고, 폭신한 우레탄, 고무 등을 사용할 수 있다. Specifically, the pen body 110 may be formed in a general pen shape or a pillar shape, and in some cases, may be formed in various shapes, for example, small pieces or thimble, in addition to the pen shape. . Therefore, in the case of the rear end body 116 that the user grips directly, the user may selectively manufacture various shapes or materials so that the user can grip and use the device more comfortably. On the other hand, in the case of the front body 114 is injection-molded together the inner core 120 interposed between the pen body 110 and the touch body 130, it is combined with the rear end body 116 later. Thus, the pen body 110 according to the present embodiment is injection-molded integrally with the inner core 120 to be described in detail later in the manufacturing process, a cumbersome process of separately forming and assembling the pen body and the inner core can be omitted. have. In some cases, the rear end body 116 may be formed of a conductive material or have a conductive structure, or may be provided as a non-conductive material or structure without the conductive structure. In detail, a conductive layer 117 is formed on an outer surface of the rear end body 116, and an insulating layer for insulating an external conductor such as a human hand and the conductive layer 117 is formed on the conductive layer 117. 118). Even if the insulating layer 118 is again provided on the conductive layer 117 in this embodiment, even if the conductive layer 117 is not directly touched by a human hand, the conductive layer may change capacitance when the human hand approaches. Because it can. The conductive layer 117 may be formed by various methods such as deposition, spray coating, printing, and inkjet using a conductive material such as metal or carbon. In addition, by providing a separate insulating layer 118 on the conductive layer 117, it is possible to improve the contact feeling of the pen body that the user grips directly. For example, the insulating layer 118 does not slip well and can use soft urethane, rubber, or the like.

또한, 본 실시예에서 도전층(117)은 터치 몸체(130)와 전기적으로 절연되어 있다. 이는 터치 몸체(130) 자체만으로도 터치스크린 패널에 정전용량의 변화를 줄수 있기 때문에 꼭 도전층(117)과 터치 몸체(130)를 전기적으로 연결할 필요가 없기 때문이다. 물론, 경우에 따라서는 터치 감을 높이기 위해서 선택적으로 도전층을 터치 몸체와 전기적으로 연결할 수는 있다.In addition, in the present embodiment, the conductive layer 117 is electrically insulated from the touch body 130. This is because it is not necessary to electrically connect the conductive layer 117 and the touch body 130 because the touch body 130 itself may change the capacitance of the touch screen panel. Of course, in some cases, the conductive layer may be electrically connected to the touch body to selectively increase the sense of touch.

또한, 펜 몸체(110)는 사용 환경에 따라서 신축 가능한 구조로 제공될 수도 있다. 본 실시예에서는 펜 몸체(110)가 터치 펜으로서의 기능을 하는 것에 한정되어 있지만, 경우에 따라서는 다른 필기구를 펜 몸체로 하여 터치 펜 기능 및 필기 기능을 겸용할 수 있는 펜 몸체로 제공될 수도 있다.In addition, the pen body 110 may be provided in a flexible structure according to the use environment. In the present embodiment, the pen body 110 is limited to functioning as a touch pen, but in some cases, the pen body 110 may be provided as a pen body capable of using both a touch pen function and a writing function as another pen. .

터치 몸체(130)는 탄성을 가진 실리콘이나 고무 재질로 형성될 수가 있다. 후술하는 바와 같이, 터치 몸체는 복수의 적층구조로 제공될 수 있지만, 도시된 바와 같이, 터치 몸체(130)는 단일 재질 또는 혼합된 단일 혼합물 재질로 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서는 터치 몸체(130)의 내외면에 특정 기능을 위한 코팅층이 형성될 수도 있다.The touch body 130 may be formed of silicon or rubber material having elasticity. As will be described later, the touch body may be provided in a plurality of laminated structures, but as shown, the touch body 130 may be formed of a single material or a mixed single mixture material, and in some cases, the touch body ( The coating layer for a specific function may be formed on the inner and outer surfaces of the 130).

내부 코어(120)는 펜 몸체(110)와 함께 사출 성형되며, 금속이나 플라스틱과 같은 고경도 재질로 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 플라스틱을 이용한 사출 성형을 통해서 형성된다. 내부 코어(120)는 터치 몸체(130)의 내면 형상에 대응하여 형성되며, 일반적으로 터치 몸체(130)의 내면을 따라 약 3.0mm 이내 또는 그 이상의 간격을 유지하도록 형성될 수가 있다. The inner core 120 is injection molded together with the pen body 110 and may be formed of a high hardness material such as metal or plastic, but is formed through injection molding using plastic in this embodiment. The inner core 120 is formed to correspond to the inner surface shape of the touch body 130, and generally may be formed to maintain an interval within about 3.0 mm or more along the inner surface of the touch body 130.

또한, 내부 코어(120)는 사출 성형 시에 내부 코어(120)의 중앙부에 길이 방향으로 통공(125)이 형성되도록 하며, 통공(125)은 펜 몸체(110)의 내부와 연결되며 펜 내부의 공기유로(112)를 통해 터치 몸체(130) 및 내부 코어(120) 사이의 공간을 펜 내부의 공간과 연결시킬 수 있다. 펜 내부의 공간은 다시 펜 외부와 연결될 수 있지만, 경우에 따라서는 제한된 범위에서만 외부와 연결되거나 연통되지 않을 수도 있다. 하지만, 이 경우 더 넓은 공간과 연통되기 때문에 터치 몸체(130) 표면의 찌그러짐을 발생하지 않을 수 있다. In addition, the inner core 120 allows the through hole 125 to be formed in the longitudinal direction at the center of the inner core 120 at the time of injection molding, and the through hole 125 is connected to the inside of the pen body 110. The space between the touch body 130 and the inner core 120 may be connected to the space inside the pen through the air passage 112. The space inside the pen may be connected to the outside of the pen again, but in some cases may not be connected or communicated with the outside only in a limited range. However, in this case, since the surface is in communication with a wider space, the surface of the touch body 130 may not be crushed.

여기서, 터치 몸체(130)와 내부 코어(120)는 뾰족한(pointed) 단부 또는 둥근(rounded) 단부를 갖도록 형성될 수 있으며, 터치 몸체(130)의 내면은 내부 코어(120)의 외면으로부터 전부 이격되도록 형성될 수 있지만, 경우에 따라서는 상부 일부가 접하도록 형성될 수도 있다.Here, the touch body 130 and the inner core 120 may be formed to have a pointed end or a rounded end, and the inner surface of the touch body 130 is completely spaced apart from the outer surface of the inner core 120. It may be formed to, but in some cases may be formed so as to contact the upper portion.

터치 몸체(130)에는 전기적 물질이 혼합될 수 있다. 상술한 바와 같이, 전기적 물질이라 함은, 터치 몸체가 패널 상에서 눌려지면서 변형될 때 혹은 패널 표면에 접촉될 때, 터치스크린 패널의 표면에 정전용량의 변화를 줄 수 있는 물질로서, 금속이나 카본과 같은 도전성 물질이 될 수 있으며, 고유전율 물질이나 전해질 등이 될 수도 있다. 고유전율 물질로는 이산화티탄(TiO2)이나 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산납(PbTiO3) 등과 같이 도전성이 아닌 다른 전기적 특성에 변화를 줄 수 있는 세라믹 소재가 될 수도 있다.The touch body 130 may be mixed with an electrical material. As described above, the electrical material is a material that can change the capacitance on the surface of the touch screen panel when the touch body is pressed and deformed on the panel or when it is in contact with the panel surface. The conductive material may be the same, or may be a high dielectric constant material or an electrolyte. The high dielectric constant material may be a ceramic material such as titanium dioxide (TiO 2), barium titanate (BaTiO 3), lead titanate (PbTiO 3), or the like, which may change other electrical characteristics other than conductivity.

본 실시예에서는 전기적 물질로서 도전성 물질이나 고유전율 물질이 분말 형태로 터치 몸체(130) 내부에 혼합되어 있지만, 다르게는 터치 몸체 또는 내부 코어의 표면 또는 내부에 적층된 구조로 제공될 수 있으며, 액상 또는 젤, 크림 형태로 제공될 수도 있다. 또한, 경우에 따라서는 전단 몸체(114) 및 내부 코어(120)를 사출 성형할 때, 금속이나 카본과 같은 도전성 물질 또는 세라믹 분말과 같은 고유전율 물질을 포함하여 성형할 수도 있다. In the present embodiment, the conductive material or the high dielectric constant material is mixed in the powder form inside the touch body 130, but alternatively, the touch body or the inner core may be provided in a structure stacked on or inside the liquid. Or in the form of gel or cream. In some cases, the injection molding of the shear body 114 and the inner core 120 may include a conductive material such as metal or carbon or a high dielectric constant material such as ceramic powder.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 몸체를 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a touch body according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 이중 사출로 형성된 내부 코어(220) 상에 복층 구조를 형성하는 터치 몸체(230)가 제공될 수 있다. 터치 몸체(230)는 탄성층(232) 및 내마모층(234)을 포함하는 적층 구조로 제공될 수 있다. 탄성층(232)은 실리콘이나 천연 고무 등을 이용하여 제공될 수 있으며, 내마모층(234)은 우레탄이나 실리콘 등을 이용하여 제공될 수가 있다. 또한, 경우에 따라서는 내마모층이 PET나 PC 필름 등을 이용하여 제공될 수도 있다.Referring to FIG. 4, a touch body 230 may be provided to form a multilayer structure on the inner core 220 formed by double injection. The touch body 230 may be provided in a laminated structure including an elastic layer 232 and a wear resistant layer 234. The elastic layer 232 may be provided using silicon or natural rubber, and the wear resistant layer 234 may be provided using urethane or silicon. In some cases, the wear resistant layer may be provided using PET or PC film.

터치 몸체(230)의 탄성층(232), 내마모층(234) 중 어느 하나 또는 모두에 전기적 물질이 혼합 또는 도포될 수 있으며, 이때 혼합되는 전기적 물질은 같은 종류 또는 다른 종류가 될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 전기적 물질은 금속이나 카본과 같은 도전성 물질이 될 수 있으며, 고유전율 물질이나 전해질 등이 될 수도 있다. 고유전율 물질로는 이산화티탄(TiO2)이나 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산납(PbTiO3) 등과 같이 도전성이 아닌 다른 전기적 특성에 변화를 줄 수 있는 세라믹 소재가 될 수도 있으며, 이 외에도 전기적 특성에 변화를 주어 터치 펜의 감도를 증가시킬 수 있는 소재로서 극성의 액체, 겔, 크림 등이 사용될 수 있는데, 물 이외에도 염화칼슘, 염화마그네슘 등이 혼합된 전해질 용액이 될 수가 있다. Electrical materials may be mixed or applied to any one or both of the elastic layer 232 and the wear resistant layer 234 of the touch body 230, and the mixed electrical materials may be of the same kind or different kinds. As described above, the electrical material may be a conductive material such as metal or carbon, or may be a high dielectric constant material or an electrolyte. The high dielectric constant material may be a ceramic material such as titanium dioxide (TiO 2), barium titanate (BaTiO 3), or lead titanate (PbTiO 3), which may change other electrical characteristics other than conductivity. As a material capable of increasing the sensitivity of the touch pen, polar liquids, gels, creams, and the like may be used. In addition to water, an electrolyte solution containing calcium chloride and magnesium chloride may be mixed.

도전성 물질로서 금속층이 내마모층(234) 및 탄성층(232) 사이에 개재될 수 있으며, 금속층은 증착, 스퍼터링, 잉크젯 인쇄, 실크스크린, 스프레이 도포, 도금 등의 방법에 의해서 내마모층(234) 또는 탄성층(232) 상에 형성될 수 있으며, 다르게는 도전성이 부여된 필름을 라미네이팅하여 형성할 수도 있다. As a conductive material, a metal layer may be interposed between the wear resistant layer 234 and the elastic layer 232, and the metal layer may be deposited, sputtered, inkjet printed, silkscreened, spray applied, or plated, or the like. Or an elastic layer 232, or alternatively, may be formed by laminating a film provided with conductivity.

터치 몸체(230)는 내마모층(234)의 안쪽으로 장식층을 더 포함할 수 있다. 우레탄 등의 소재로 내마모층(234)을 형성하는 경우, 장식층이 외부로 보일 수가 있으며, 특정 색이나 특정 무늬 등을 표현함으로써 터치 몸체(230)의 외형을 장식할 수가 있다. 종래의 카본이 혼합된 고무나 실리콘과는 달리, 우레탄의 내마모층(234)은 마모에 대한 내성이 우수하여 우레탄 내부에 전기적 물질의 분말을 포함할 수도 있으며, 도시된 바와 같이 안쪽으로 장식층을 형성할 수도 있어 미관상 많은 장점을 부여할 수 있다. 이 외에도 내마모층은 윤활제를 포함하는 코팅을 통해서 형성될 수 있으며, 기타 증착, 스프레이 등 다양한 방법에 의해서 형성될 수 있다. The touch body 230 may further include a decorative layer inward of the wear resistant layer 234. When the wear-resistant layer 234 is formed of a material such as urethane, the decorative layer may be visible to the outside, and the exterior of the touch body 230 may be decorated by expressing a specific color or a specific pattern. Unlike rubber or silicone mixed with conventional carbon, the wear-resistant layer 234 of the urethane is excellent in resistance to abrasion, and may include a powder of an electrical material inside the urethane, as shown in the decoration layer inside It can also form a lot can give a lot of advantages. In addition, the wear resistant layer may be formed through a coating including a lubricant, and may be formed by various methods such as other deposition and spraying.

참고로, 터치 몸체(230) 및 내부 코어(220)의 형태는 원추 형태, 반구 형태 외에도 원 기둥 형태로도 제공될 수도 있으며, 후술하는 바와 같이, 내부 코어(220)는 터치 몸체(230)의 내측에서 외력에 의해서 그 형태가 변형되는 터치 몸체(310)의 변형 정도를 제한할 수 있는 범위 내에서 그 형태의 변경이 가능하다.For reference, the shapes of the touch body 230 and the inner core 220 may also be provided in a circular columnar shape in addition to the conical shape, hemisphere shape, and as described below, the inner core 220 may be formed of the touch body 230. It is possible to change the shape within the range that can limit the degree of deformation of the touch body 310 that is deformed by the external force from the inside.

터치 몸체(230)의 중앙 부분 및 측부는 내부 코어(220)의 표면으로부터 대략 3.0mm 이내의 간격을 유지하도록 거리를 유지할 수 있으며, 터치펜이 일정 간격만큼만 눌려진 다음 저항력을 제공함으로써 일종의 클릭감을 제공할 수도 있다.The central and side portions of the touch body 230 can be kept at a distance of approximately 3.0 mm from the surface of the inner core 220, and the touch pen is pressed only a certain distance and then provides a kind of click feeling by providing a resistive force. You may.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

100：터치 펜 110：펜 몸체
114：전단 몸체 116：후단 몸체
120：내부 코어 130：터치 몸체
200：터치 펜 210：펜 몸체
220：내부 코어 230：터치 몸체
232：탄성층 234：내마모층100: Touch pen 110: Pen body
114: front body 116: rear body
120: internal core 130: touch body
200: Touch pen 210: Pen body
220: internal core 230: touch body
232: Elastic layer 234: Abrasion resistant layer

Claims (12)

정전 용량의 변화를 이용한 터치스크린 패널에 적용 가능한 터치 펜에 있어서,
펜 몸체;
상기 펜 몸체의 단부에 돌출되게 상기 펜 몸체와 일체로 사출 성형된 내부 코어; 및
상기 터치스크린 패널 상에서 정전 용량의 변화에 영향을 주기 위한 전기적 물질을 포함하여 상기 내부 코어가 있는 상기 펜 몸체의 단부에 장착되며, 상기 내부 코어의 돌출된 단부에 인접한 위치에서 상기 내부 코어의 표면으로부터 적어도 일부 이격되며, 상기 내부 코어에 의해서 제한된 범위 내에서 변형되는 터치 몸체;
를 포함하며, 상기 내부 코어에는 상기 터치 몸체와 상기 내부 코어 간의 내부 공간을 외부와 연통시키기 위한 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 터치 펜.In the touch pen applicable to the touch screen panel using a change in capacitance,
Pen body;
An inner core integrally injection molded with the pen body to protrude from an end of the pen body; And
Mounted to an end of the pen body with the inner core, including an electrical material to effect a change in capacitance on the touch screen panel, from a surface of the inner core at a position proximate the protruding end of the inner core. A touch body spaced at least partially apart and deformed within a limited range by the inner core;
And a through-hole formed in the inner core to communicate an internal space between the touch body and the inner core with the outside. 제1항에 있어서,
상기 펜 몸체는 상기 내부 코어와 함께 사출 성형되는 전단부 및 상기 전단부와 결합되는 후단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 펜.The method of claim 1,
The pen body includes a front end which is injection molded together with the inner core and a rear end which is coupled to the front end. 제1항에 있어서,
상기 펜 몸체의 외면을 따라서 형성되는 도전층 및 상기 도전층을 외부의 도전체와 절연시키기 위한 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 펜. The method of claim 1,
And a conductive layer formed along an outer surface of the pen body, and an insulating layer for insulating the conductive layer from an external conductor. 제3항에 있어서,
상기 도전층은 도전성 물질을 이용한 증착, 스프레이이 코팅, 잉크젯, 인쇄 방법 중 어느 하나를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 펜. The method of claim 3,
The conductive layer is a touch pen, characterized in that formed using any one of the deposition, spray coating, inkjet, printing method using a conductive material. 제3항에 있어서,
상기 도전층은 상기 터치 몸체와 전기적으로 연결되거나 절연되는 것을 특징으로 하는 터치 펜. The method of claim 3,
And the conductive layer is electrically connected to or insulated from the touch body. 제3항에 있어서,
상기 펜 몸체 및 상기 내부 코어 사이에는 사출 성형 시에 상기 펜 몸체와 상기 내부 코어가 만나는 경계를 따라서 함몰되는 삽입 홈이 형성되며,
상기 삽입 홈을 통해서 상기 터치 몸체가 상기 펜 몸체에 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 터치 펜. The method of claim 3,
An insertion groove is formed between the pen body and the inner core to be recessed along a boundary where the pen body and the inner core meet during injection molding.
The touch pen, characterized in that the touch body is inserted into the pen body through the insertion groove. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 터치 몸체는 단층 또는 복층 구조로 제공되는 것을 특징으로 하는 터치 펜.The method of claim 1,
The touch pen is a touch pen, characterized in that provided in a single layer or a multi-layer structure. 제8항에 있어서,
상기 터치 몸체는 내부의 탄성층 및 상기 탄성층의 외면에 형성된 내마모층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 펜.9. The method of claim 8,
The touch body is a touch pen, characterized in that it comprises an inner elastic layer and the wear-resistant layer formed on the outer surface of the elastic layer. 제9항에 있어서,
상기 전기적 물질은 상기 탄성층 및 상기 내마모층 중 적어도 하나에 혼합된 것을 특징으로 하는 터치 펜.10. The method of claim 9,
And the electrical material is mixed in at least one of the elastic layer and the wear resistant layer. 제9항에 있어서,
상기 전기적 물질은 상기 탄성층 및 상기 내마모층 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 터치 펜.10. The method of claim 9,
And the electrical material is interposed between the elastic layer and the wear resistant layer. 제9항에 있어서,
상기 내마모층은 우레탄 소재를 이용하여 제공되는 것을 특징으로 하는 터치 펜.10. The method of claim 9,
The wear-resistant layer is a touch pen, characterized in that provided using a urethane material.
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