KR101223934B1 - 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법 - Google Patents

가변색상용 촉각센서와 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101223934B1
KR101223934B1 KR1020100053676A KR20100053676A KR101223934B1 KR 101223934 B1 KR101223934 B1 KR 101223934B1 KR 1020100053676 A KR1020100053676 A KR 1020100053676A KR 20100053676 A KR20100053676 A KR 20100053676A KR 101223934 B1 KR101223934 B1 KR 101223934B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
sensor
color
variable
ink
Prior art date
Application number
KR1020100053676A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110133965A (ko
Inventor
김종호
권현준
김동기
Original Assignee
한국표준과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국표준과학연구원 filed Critical 한국표준과학연구원
Priority to KR1020100053676A priority Critical patent/KR101223934B1/ko
Publication of KR20110133965A publication Critical patent/KR20110133965A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101223934B1 publication Critical patent/KR101223934B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

본 발명은 외부의 환경변화에 따른, 즉, 온도, 습도, 외력(Fin)에 대응하는 환경정보를 데이터 정보로 표시하는데 머물지 않고, 색깔 변화에 의한 시각적 변화를 통해 인간이 직관적으로 인지할 수 있는 시각정보를 제공하는 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 특히, 외력(Fin)에 의해 색이 변하는 촉각센서(100)에 있어서, 촉각센서(100)의 상판을 형성하는 센서상판층(110); 센서상판층(110) 일측에 적층되어 열을 발생하는 저항층(120); 저항층(120)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 적층되어 저항층(120)의 발열에 따라 색상이 가변되는 색상가변층(130); 색상가변층(130)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 적층되는 보호층(170); 센서상판층(110)의 타측과 결합하는 센서감지부(150); 및 센서감지부(150)와 결합하는 센서하판층(140);을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서가 개시된다.

Description

가변색상용 촉각센서와 그 제조방법 {Tactile sensor for use in variable color and method of manufacturing thereof}
본 발명은 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇 등 다양한 기계장치에 생동감 및 감성을 불어넣기 위하여 온도 및 습도에 따라 색이 변하는 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법에 관한 것이다.
인간은 다양한 애플리케이션에서 전자/기계 장치와 인터페이스를 이루고 있다. 따라서, 더욱 자연스럽고, 사용이 편리하며, 정보 제공이 가능한 인터페이스에 대해 끊임없는 관심을 보이고 있다. 사용자와 인터페이스를 이루는 장치 중 터치 방식으로 동작 또는 위치 명령을 인가하는 터치 입력장치로는 은행에서의 입출금 자동화기기, 개인 휴대정보 단말기, 휴대폰 등 각종 전자/통신기기에서 사용되는 터치스크린 또는 노트북 등에 사용되는 터치패드, 마우스 등이 있다.
생체 모방형 촉각센서는 이미 산업용 로봇의 손목에 사용되고 있는 6자유도의 힘/토크 센서와 로봇의 그립퍼(Gripper)용으로 접촉 압력 및 순간적인 미끄러짐을 감지할 수 있는 것이 개발된 바 있으나, 이는 감지부의 크기가 비교적 큰 관계로 민감도가 낮은 문제점이 있었다.
그리고 미소기전 집적시스템(MEMS;micro electro mechanical systems) 제작기술을 이용하여 촉각센서의 개발 가능성을 보여준 바 있다. 종래 기술에 따른 촉각 센서로, 프린스턴 대학의 Wagner 그룹에 의해 2005년 발표된 것이 있다. 이 기술에 따르면, PDMS(Polydimethylsiloxane) 기판상에 메탈 라인을 형성하고 메탈 라인 사이에 고정형 셀을 형성한다. 그러나 메탈 라인과 기판상 사이에 박리가 일어나거나 약간의 변형에 의해 메탈 라인에 금이 발생하는 문제점이 있으며, 지속적인 접촉에 따라 마모되는 단점이 있었다.
이러한 종래 촉각센서의 경우에는 전술한 문제점 이외에도 인간과 교감을 주고 받을 수 있는 인터페이스의 기술적 어려움이 있었다. 따라서 로봇 등 기계장치에 사람 피부처럼 온도에 따라 색이 변하거나, 습도에 따라 색이 변하는 촉각센서의 개발이 요구되어 왔으며, 최근에는 로봇 등 기계 장치와의 감성을 고려한 인터페이스가 요구됨에 따라 접촉에 의한 피드백 기능을 고려한 촉각센서의 개발 필요성이 증대되고 있다, 다만 접촉센서의 경우에는 피드백 효과를 주기 위해 진동 피드백만을 사용하고 있어 온도, 습도에 따라 인간의 감성을 자극할 수 있는 기반 기술이 부족한 문제점이 있었다. 또한, 종래의 촉각센서는 외력에 의한 정보를 데이터를 통해 확인하였으나, 이러한 촉각센서는 색깔 변화를 통한 시각에 의한 직관적인 정보를 표현하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명이 속하는 기술 분야에서는 외부의 접촉힘에 따른 로봇 등 기계장치의 피부의 변화와 더불어 인간의 감성력을 자극 및 상승시키고, 또한 온도, 습도, 외력 등에 의한 데이터 표시에 의하지 않고 색깔 변화와 함께 시각적으로 전달할 수 있는 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법의 개발이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 외부의 환경변화에 따른, 즉 온도, 습도, 외력(Fin)에 따른 환경 정보를 데이터 정보로 표시하는데 머물지 않고, 색깔 변화에 의한 시각적 변화를 통해 인간이 직관적으로 인지할 수 있는 시각 정보를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 촉각센서의 구조가 단순하고, 부가 회로가 거의 필요치 않아 원가가 절감되고, 대량생산에 적합한 촉각센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명은 촉각센서의 구조가 단순하므로 생산비 및 원가가 절감되고, 대량생산에 적합한 촉각센서의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 외력(Fin)에 의해 색이 변하는 촉각센서(100)에 있어서, 촉각센서(100)의 상판을 형성하는 센서상판층(110); 센서상판층(110) 일측에 적층되어 열을 발생하는 저항층(120); 저항층(120)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 적층되어 저항층(120)의 발열에 따라 색상이 가변되는 색상가변층(130); 색상가변층(130)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 적층되는 보호층(170); 센서상판층(110)의 타측과 결합하는 센서감지부(150); 및 센서감지부(150)와 결합하는 센서하판층(140);을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 촉각센서(100)는 센서감지부(150)의 출력신호에 기초하여 저항층(120)의 전류를 조절하는 제어수단(200)을 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 촉각센서(100)는 저항방식 촉각센서, 정전용량방식 촉각센서, 압전방식 촉각센서, 및 광학방식 촉각센서 중 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 저항층(120)은 저항체로 이루어진 열선을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 색상가변층(130)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 센서감지부(150)는 저항층(120)과 두께방향으로 대응하는 위치에 결합하는 것이 바람직하다.
또한, 센서감지부(150)는 외력(Fin)을 측정하여 이에 대응하는 신호를 제어수단(200)에 출력하는 것일 수 있다.
그리고 센서상판층(110)과 센서하판층(140) 사이에 개재되어 센서상판층(110)과 센서하판층(140)을 결합하는 결합층(160)을 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 외력(Fin) 또는 주위환경에 의해 색이 변하는 촉각센서(103)에 있어서, 촉각센서(100)의 상판을 형성하는 센서상판층(110); 센서상판층(110) 일측에 적층되어 열을 발생하는 저항층(120); 저항층(120)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 적층되어 저항층(120)의 발열에 따라 색상이 가변되는 색상가변층(130); 색상가변층(130)과 이격하여 센서상판층(110) 일면에 적층되는 습도가변층(180); 색상가변층(130)과 습도가변층(180)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 적층되는 보호층(170); 센서상판층(110)의 타측과 결합하는 센서감지부(150); 및 센서감지부(150)와 결합하는 센서하판층(140);을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 촉각센서(100)는 저항방식 촉각센서, 정전용량방식 촉각센서, 압전방식 촉각센서, 및 광학방식 촉각센서 중 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 저항층(120)은 저항체로 이루어진 열선을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 색상가변층(130)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 습도가변층(180)은 물반응 잉크인 수 변색 잉크 또는 습도 잉크로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 센서상판층(110)과 센서하판층(140) 사이에 개재되어 센서상판층(110)과 센서하판층(140)을 결합하는 결합층(160)을 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 보호층(170)이 감싸며, 습도가변층(180)과 이격하여 센서상판층(110) 일면에 적층되는 색상가변층(133)을 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 색상가변층(133)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 외력(Fin) 또는 주위환경에 의해 색이 변하는 촉각센서(105)에 있어서, 촉각센서(100)의 상판을 형성하는 센서상판층(110); 센서상판층(110) 일측에 적층되어 열을 발생하는 저항층(120); 저항층(120)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 적층되어 저항층(120)의 발열에 따라 색상이 가변되는 색상가변층(130); 주위환경의 온도변화에 따라 저항값이 변하는 온도센서층(190); 색상가변층(130)과 온도센서층(190)사이에 개재되어 센서상판층(110) 일면에 적층되는 습도가변층(180); 습도가변층(180)과 온도센서층(190) 사이에 개재되어 센서상판층(110) 일면에 적층되는 색상가변층(133); 색상가변층(130, 133), 습도가변층(180), 및 온도센서층(190)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 적층되는 보호층(170); 센서상판층(110)의 타측과 결합하는 센서감지부(150); 센서감지부(150)와 결합하는 센서하판층(140); 및 센서상판층(110)과 센서하판층(140) 사이에 개재되어 센서상판층(110)과 센서하판층(140)을 결합하는 결합층(160)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서를 제공함으로써 달성될 수 있다.
그리고 센서감지부(150)는 저항층(120)과 두께방향으로 대응하는 위치에 결합할 수 있다.
한편, 본 발명의 목적은 다른 카테고리로서, 외력(Fin) 또는 주위환경에 의해 색이 변하는 촉각센서(105)를 제조하는 방법에 있어서, 센서상판층(110) 일측에 열을 발생하는 저항층(120)을 적층하는 제 1 단계(S110); 센서상판층(110) 일면에 저항층(120)의 발열에 따라 색상이 가변되는 색상가변층(130, 133)을 적층하는 제 2 단계(S120); 색상가변층(130)과 이격하여 센서상판층(110) 일면에 습도가변층(180) 및 주위환경의 온도변화에 따라 저항값이 변하는 온도센서층(190)을 적층하는 제 3 단계(S130); 색상가변층(130, 133), 습도가변층(180), 및 온도센서층(190)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 보호층(170)을 적층하는 제 4 단계(S140); 센서상판층(110)의 타측에 센서감지부(150)를 결합하는 제 5 단계(S150); 센서감지부(150)와 센서하판층(140)을 결합하는 제 6 단계(S160); 및 센서상판층(110)과 센서하판층(140)을 결합하는 제 7 단계(S170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서 제조방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 촉각센서(105)는 저항방식 촉각센서, 정전용량방식 촉각센서, 압전방식 촉각센서, 및 광학방식 촉각센서 중 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 저항층(120)은 저항체로 이루어진 열선을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 색상가변층(130, 133)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 센서감지부(150)는 저항층(120)과 두께방향으로 대응하는 위치에 결합하는 것이 바람직하다.
또한, 센서감지부(150)는 외력(Fin)을 측정하여 이에 대응하는 신호를 제어수단(200)에 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 제 7 단계에서 센서상판층(110)과 센서하판층(140)의 결합은 양면 테이프 또는 열접착 테이프를 사용하여 결합할 수 있다.
그리고 습도가변층(180)은 물반응 잉크인 수 변색 잉크 또는 습도 잉크로 형성하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같은 본 발명의 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법에 의하면 외부의 환경변화에 따른, 즉, 온도, 습도, 외력(Fin)에 대응하는 환경 정보를 데이터 정보로 표시하는데 머물지 않고, 색깔변화에 의한 시각적 변화를 통해 인간이 직관적으로 인지할 수 있는 시각정보를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 촉각센서의 구조가 단순하고, 부가회로가 거의 필요치 않아 원가가 절감되고, 대량생산에 적합한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 촉각센서가 소형화되고, 시각적 표현이 가능하여 촉감 또는 시각을 이용하는 전자/통신기기, 로봇, 미세한 힘의 크기를 이용하는 의료 기술분야 등의 산업 전반에 걸쳐 널리 응용 가능한 장점이 있다.
그리고 본 발명의 가변색상용 촉각센서의 제조방법은 그 제조공정이 단순하고 용이하여 촉각센서의 제조비용 및 제조 시간의 감소로 인한 생산성 향상을 가져올 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 측단면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변색상용 촉각센서에 외력(Fin)이 인가된 측단면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 측단면도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변색상용 촉각센서에 색상가변층을 포함하는 측단면도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 측단면도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 가변색상용 촉각센서에 외력(Fin)이 인가된 측단면도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 제어수단을 포함하는 구성도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도,
도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 일실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 제조방법에 따른 각 단계의 공정상태도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.
<가변색상용 촉각센서의 구성>
(제1실시예)
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 측단면도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변색상용 촉각센서에 외력(Fin)이 인가된 측단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가변색상용 촉각센서(100)는 대략 센서상판층(110), 저항층(120), 색상가변층(130), 보호층(170), 센서감지부(150), 및 센서하판층(140)을 포함하여 구성할 수 있으며, 이에 더하여 센서상판층(110)과 센서하판층(140)을 결합하는 결합층(160)을 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하고, 또한, 센서감지부(150)의 출력신호에 기초하여 저항층(120)의 전류를 조절하는 제어수단(200)을 더 포함하여 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 센서상판층(110)은 폴리이미드 필름, 폴리에스터 필름 등 각종 필름을 사용하여 일정한 두께를 갖는 고분자층을 생성할 수 있다. 이 중에서 특히, 폴리이미드 필름은 400℃ 이상의 고온이나 영하 265℃의 온도에서도 견딜 수 있는 초 내열성과 초 내한성을 지닌다. 또한, 두께가 얇으며, 굴곡성(Flexibility)이 뛰어나고, 내화학성과 내마모성이 강한 장점이 있으므로 본 발명의 제1실시예에 따른 가변색상용 촉각센서가 사용되는 산업분야를 더욱 다양화할 수 있는 특징이 있다. 센서상판층(110)의 두께는 40∼60㎛로 사용할 수 있으며 두께가 40㎛ 미만인 경우에는 고분자층의 내화학성, 내마모성이 저하되는 단점이 있고, 두께가 60㎛보다 두꺼운 경우에는 외력(Fin)이 인가되어도 센서감지부(150)가 감지를 할 수 없어서 촉각센서의 측정 감도가 저하되는 단점이 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 저항층(120)은 센서상판층(110)의 일측에 적층된다. 이러한 저항층(120)은 저항체로 이루어진 열선으로 구성하거나, 열발생 저항잉크를 스크린 인쇄법에 의해 인쇄하여 열발생 저항체를 만들 수 있다. 다만, 본 발명의 일실시예에서는 저항체로 이루어진 열선으로 구성하여 실시한다. 따라서 후술할 제어수단(200)이 저항층(120)에 입력되는 전류의 크기를 조절함으로써 색상가변층(130)의 색이 변하게 된다.
본 발명의 제1실시예에 따른 색상가변층(130)은 저항층(120)을 둘레방향으로 감싸며 센서상판층(110)의 일면에 적층되며, 보호층(170)이 색상가변층(130)을 둘레방향으로 감싸며 형성되어 있다. 색상가변층(130)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크로 형성할 수 있다. 이러한 잉크 중에서 특히, 시온잉크는 2˚∼ 3˚ 단위로 색을 가변시킬 수 있다. 색상가변층(130)은 저항층(120)의 열에 의해 색이 변하며 이러한 색상가변층(130)에 의해 촉각센서가 시각적 표현을 달성할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 보호층(170)은 색상가변층(130)을 둘레방향으로 감싸며 센서상판층(110)의 일면에 적층된다. 촉각센서(100)를 외부의 오염물질로부터 보호하기 위한 보호층(170)은 촉각센서(100)의 최상부에 구비함이 바람직하다. 보호층(170)은 UV 경화제를 스크린 인쇄법으로 코팅하는 방식으로 형성할 수 있으며, 다른 보호용 필름인 코팅 필름, 폴리에스터 필름, 폴리이미드 필름 등을 사용하여 접착함으로써 보호층(170)을 형성할 수도 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 센서감지부(150)는 센서상판층(110)의 저항층(120)이 형성된 일측과 반대되는 타측에 저항층(120)과 대응하는 위치에 결합할 수 있다. 따라서 센서감지부(150)는 저항층(120)과 두께방향으로 대응하는 위치에 구비되게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 보호층(170)에 외력(Fin)이 가해지면 센서감지부(150)는 외력(Fin)을 측정하여 이에 대응하는 신호를 제어수단(200)에 출력함으로써 외력(Fin)에 따른 촉각센서의 색상의 변화를 가져올 수 있는 힘의 감지 역할을 한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 제어수단(200)은 센서감지부(150)와 연결되어, 센서감지부(150)의 외력(Fin) 감지에 따른 신호를 입력으로 받아 이에 대응하는 신호인 전류의 세기를 저항층(120)에 전달한다. 전류의 세기에 따라 색상가변층(130)은 2˚ ∼ 3˚의 분해능에 따라 색이 변하게 된다. 이러한 제어수단(200)은 마이크로프로세서, 마이콤 등의 CPU가 포함될 수 있으며, 센서감지부(150)의 신호가 아날로그 신호인 경우에는 이를 디지털 신호로 변환할 수 있는 ADC(Analog to Digital Converter) 컨버터를 더 포함할 수 있다(미도시). 또한, CPU의 제어에 의해 전류를 조절할 수 있는 트랜지스터 등의 부가회로를 더 포함할 수 있다(미도시).
본 발명의 제1실시예에 따른 센서하판층(140)은 센서감지부(150)와 결합할 수 있다. 센서하판층(140)은 센서상판층(110)에 대응하는바, 자세한 설명은 센서상판층(110)의 기재 내용에 갈음한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 결합층(160)은 센서상판층(110)과 센서하판층(140) 사이에 개재되어 센서상판층(110)과 센서하판층(140)을 결합할 수 있다. 센서상판층(110)과 센서하판층(140)의 접착은 양면 테이프, 열접착 테이프에 의해 접착하는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우 양면 테이프의 두께는 30㎛를 구비하는 것이 바람직하다. 이는 양면 테이프의 두께가 두꺼울수록 촉각의 감도가 저하되기 때문이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 촉각센서(100)는 저항방식, 정전용량방식, 압전방식, 및 광학방식 중 어느 하나를 이용하는 것일 수 있다. 또한, 촉각센서(100)는 대부분 원형으로서 그 직경이 3mm 이하로 구성할 수 있다.
(제2실시예)
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 측단면도를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변색상용 촉각센서에 색상가변층을 포함하는 측단면도를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가변색상용 촉각센서(103)는 대략 센서상판층(110), 저항층(120), 색상가변층(130), 보호층(170), 센서감지부(150), 센서하판층(140), 및 습도가변층(180)을 포함하여 구성할 수 있다. 이는 제1실시예와 비교하여 습도가변층(180)을 추가로 구성하여 실시할 수 있다. 이에 더하여 센서상판층(110)과 센서하판층(140)을 결합하는 결합층(160)을 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하고, 또한, 센서감지부(150)의 출력신호에 기초하여 저항층(120)의 전류를 조절하는 제어수단(200)을 더 포함하여 구성할 수 있다. 그리고 바람직하게는 습도가변층(180)과 횡방향으로 일정 거리를 이격하여 센서상판층(110) 일면에 적층하는 색상가변층(133)을 더 포함하여 실시할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 센서상판층(110), 저항층(120), 색상가변층(130), 보호층(170), 센서감지부(150), 센서하판층(140), 및 제어수단(200)은 제1실시예에서 설명한 각각의 구성요소에 대응하는바 이에 대한 설명은 상술한 기재 내용에 갈음하고, 습도가변층(180) 및 색상가변층(133)에 대해서 설명한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 습도가변층(180)은 색상가변층(130)과 횡방향으로 이격하여 센서상판층(110) 일면에 적층할 수 있다. 습도가변층(180)은 물반응 잉크인 수 변색 잉크 또는 습도 잉크로 형성할 수 있으며, 이때 스크린 인쇄법에 의해 코팅하는 방식을 사용할 수도 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 색상가변층(133)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 습도가변층(180)과 횡방향으로 이격하여 센서상판층(110) 일면에 적층할 수 있고, 보호층(170)이 색상가변층(133)을 둘레방향으로 감싸며 형성할 수 있다. 색상가변층(133)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크에 의해 형성할 수 있고, 이때, 스크린 인쇄법으로 코팅하는 방식을 사용할 수도 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 촉각센서(100)는 저항방식, 정전용량방식, 압전방식, 및 광학방식 중 어느 하나를 이용하는 것일 수 있다. 또한, 촉각센서(100)는 대부분 원형으로서 그 직경이 3mm 이하로 구성할 수 있다.
(제3실시예)
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 측단면도를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 가변색상용 촉각센서에 외력(Fin)이 인가된 측단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 가변색상용 촉각센서(105)는 대략 센서상판층(110), 저항층(120), 색상가변층(130, 133), 보호층(170), 센서감지부(150), 센서하판층(140), 습도가변층(180), 온도센서층(190), 및 결합층(160)을 포함하여 구성할 수 있다. 이는 제2실시예와 비교하여 온도센서층(190)을 추가로 구성하여 실시할 수 있다. 가변색상용 촉각센서(105)는 센서감지부(150)의 출력신호에 기초하여 저항층(120)의 전류를 조절하는 제어수단(200)을 더 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 센서상판층(110), 저항층(120), 색상가변층(130, 133), 보호층(170), 센서감지부(150), 센서하판층(140), 습도가변층(180), 결합층(160), 및 제어수단(200)은 제1실시예 및 제2실시예에서 설명한 각각의 구성요소에 대응하는바 이에 대한 설명은 상술한 기재 내용에 갈음하고, 온도센서층(190)에 대해서 설명한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 온도센서층(190)은 색상가변층(133)의 횡방향으로 일정거리를 이격하여 센서상판층(110) 일면에 적층된다. 온도센서층(190)은 부 온도특성 서미스터 또는 정 온도특성 서미스터의 두가지 종류의 소자가 있으며, 어느 경우에나 사용이 모두 가능하다. 먼저 부 온도특성 서미스터는 주위환경의 온도가 상승함에 따라 저항값이 감소하고, 또한, 주위환경의 온도가 감소함에 따라 저항값이 증가하는 특성을 지니고 있다. 이와 반대로, 정 온도특성 서미스터는 주위환경의 온도가 증가함에 따라 저항값이 증가하는 특성을 가진 서미스터이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 촉각센서(100)는 저항방식, 정전용량방식, 압전방식, 및 광학방식 중 어느 하나를 이용하는 것일 수 있다. 또한, 촉각센서(100)는 대부분 원형으로서 그 직경이 3mm 이하로 구성할 수 있다.
<가변색상용 촉각센서의 온도 가변 제어방법>
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 제어수단을 포함하는 구성도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 촉각센서(100, 103, 105)는 대략 촉각센서를 보호하는 보호층(170), 온도의 변화에 따라 색이 변화하는 색상가변층(130), 열을 발생하는 저항층(120), 외력(Fin)을 감지하는 센서감지부(150) 등으로 구성되어 있다. 이에 더하여 제어수단(200)을 추가로 구성할 수 있다. 제어수단(200)을 추가로 구성한 경우, 제어수단(200)은 센서감지부(150)로부터 외력(Fin)에 대응하는 신호를 입력으로 받고, 이 입력신호에 대응하는 전류의 세기 신호를 저항층(120)에 출력하게 된다. 이때 저항층(120)은 제어수단(200)의 전류의 세기 신호에 기초하여 전류의 세기 신호가 큰 경우 온도를 높일 수 있으며, 전류의 세기 신호가 낮은 경우에는 온도를 낮출 수 있다. 이러한 방법으로 저항층(120)이 제어수단(200)에 의해 온도를 변화시키면 온도에 따라 색이 변화하는 색상가변층(130)은 저항층(120)의 열에 의해 색이 변화되며, 따라서, 촉각센서가 시각적 표현을 달성할 수 있다. 이때 색상가변층(130)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크로 형성할 수 있다. 이러한 잉크 중에서 특히, 시온잉크는 2˚∼ 3˚ 단위로 색을 가변시킬 수 있다.
전술한 목적을 달성할 수 있는 제어수단(200)은 마이크로프로세서, 마이콤 등의 CPU를 포함하는 것이 바람직하고, 센서감지부(150)의 신호가 아날로그 신호인 경우에는 이를 디지털 신호로 변환할 수 있는 ADC(Analog to Digital Converter) 컨버터를 더 포함하는 것이 바람직하다(미도시). 이외에도 디지털 회로 또는 아날로그 회로를 구동할 수 있는 전원부를 추가할 수 있으며, 기타 전술한 목적을 달성하기 위한 추가 회로를 더 구비할 수 있다. 또한, CPU의 제어신호에 의해 전류를 증폭할 수 있는 트랜지스터 등의 부가회로를 더 포함할 수 있다(미도시).
<가변색상용 촉각센서의 제조방법>
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도이고, 도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 일실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 제조방법에 따른 각 단계의 공정상태도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 제조단계는 대략 센서상판층(110) 일측에 열을 발생하는 저항층(120)을 적층하는 제 1 단계(S110), 센서상판층(110) 일면에 색상가변층(130, 133)을 적층하는 제 2 단계(S120), 색상가변층(130)과 이격하여 상기 센서상판층(110) 일면에 습도가변층(180) 및 온도센서층(190)을 적층하는 제 3 단계(S130), 색상가변층(130, 133), 습도가변층(180), 및 온도센서층(190)을 감싸며 센서상판층(110) 일면에 보호층(170)을 적층하는 제 4 단계(S140), 센서상판층(110)의 타측에 센서감지부(150)를 결합하는 제 5 단계(S150), 센서감지부(150)와 센서하판층(140)을 결합하는 제 6 단계(S160), 및 마지막으로 센서상판층(110)과 센서하판층(140)을 결합하는 제 7 단계(S170)로 이루어진다. 이하 도 9a 내지 도 9g를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 가변색상용 촉각센서의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 센서상판층(110)의 제조에 있어서, 도 9a에 도시된 바와 같이, 센서상판층(110)은 폴리이미드 필름 또는 폴리에스터 필름 등 각종 필름을 사용하여 일정한 두께를 갖는 고분자층을 생성할 수 있다. 센서상판층(110)은 각종 필름을 양면 테이프 또는 경화제가 포함된 에폭시수지 등으로 접착할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 저항층(120) 제조에 있어서, 센서상판층(110)을 형성한 후, 센서상판층(110) 상부의 일면에 열을 발생하는 저항층(120)을 적층할 수 있다. 이러한 저항층(120)은 저항체로 이루어진 열선으로 구성하거나, 열발생 저항잉크를 스크린 인쇄법에 의해 인쇄하여 열발생 저항체를 만들 수 있다. 다만, 본 발명의 일실시예에서는 저항체로 이루어진 열선으로 구성하여 실시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 색상가변층(130, 133) 제조에 있어서, 도 9b에 도시된 바와 같이, 저항층(120)을 센서상판층(110)과 결합한 후, 온도에 따라 색이 변하는 복수개의 색상가변층(130, 133)을 접착한다. 이때 색상가변층(130)은 저항층(120)을 둘레방향으로 감싸며 센서상판층(110) 일면에 접착하고, 또 다른 색상가변층(133)은 온도센서층(190)과 횡방향으로 일정 거리를 이격하여 센서상판층(110)의 일면에 접착한다. 이러한 색상가변층(130, 133)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크로 형성할 수 있으며, 스크린 인쇄법에 의해 코팅하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 습도가변층(180) 및 온도센서층(190)의 제조에 있어서, 도 9c에 도시된 바와 같이, 센서상판층(110)위에 저항층(120) 및 복수개의 색상가변층(130, 133)을 접착한 후, 센서상판층(110)의 일면에 습도에 따라 색이 변하는 습도가변층(180) 및 주위환경의 온도변화에 따라 저항값이 변하는 온도센서층(190)을 접착한다. 이러한 습도가변층(180)은 물반응 잉크인 수 변색 잉크 또는 습도 잉크로 형성할 수 있으며, 이때 스크린 인쇄법으로 코팅하는 방식으로 습도가변층(180)을 형성할 수 있다. 또한, 온도센서층(190)은 부 온도특성 서미스터 또는 정 온도특성 서미스터로 형성할 수 있다. 다만, 습도가변층(180)과 온도센서층(190)의 제조에 있어서, 본 발명의 일실시예에서와 같이 습도가변층(180)과 온도센서층(190)을 동시에 제조할 수도 있고, 또한, 습도가변층(180)을 먼저 제조하거나, 온도센서층(190)을 먼저 제조할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 보호층(170)의 제조에 있어서, 도 9d에 도시된 바와 같이, 습도가변층(180) 및 온도센서층(190)을 형성한 후, 색상가변층(130, 133), 습도가변층(180), 및 온도센서층(190)을 둘레방향으로 감싸며 형성되는 보호층(170)을 센서상판층(110) 일면에 접착한다. 이러한 보호층(170)은 촉각센서(105)를 외부의 오염 물질로부터 보호하기 위하여 촉각센서(105)의 최상부에 구비함이 바람직하다. 보호층(170)은 UV 경화제를 스크린 인쇄법으로 코팅하는 방식으로 형성할 수 있으며, 다른 보호용 필름인 코팅 필름, 폴리에스터 필름, 폴리이미드 필름 등을 사용하여 접착함으로써 보호층(170)을 형성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 센서감지부(150) 제조에 있어서, 도 9e에 도시된 바와 같이, 보호층(170)을 센서상판층(110) 일면에 접착한 후, 외부의 접촉힘(Fin)을 감지하는 센서감지부(150)를 센서상판층(110)의 타측 일면에 접착한다. 이때 센서감지부(150)는 센서상판층(110) 또는 센서하판층(140) 중 어느 한측에 결합할 수도 있다. 따라서 센서하판층(140)에 결합하는 경우에는 센서하판층(140) 상부의 일면에 결합하게 된다. 다만, 이때에도 저항층(120)의 두께방향으로 대응하는 위치에 결합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 촉각센서(105)의 접착에 있어서, 도 9f 및 도 9g에 도시된 바와 같이, 전술한 센서상판층(110)을 형성한 후, 센서상판층(110) 및 센서감지부(150)를 센서하판층(140)에 결합할 수 있다. 이때 결합층(160)은 양면 테이프 또는 열접착 테이프를 사용하여 센서상판층(110)과 센서하판층(140)을 접착하는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우 양면 테이프의 두께는 약 30㎛를 구비하는 것이 바람직하다.
< 변형예 >
본 발명의 또 다른 일실시예로서, 센서상판층(110) 및 센서하판층(140)은 일정한 두께를 갖는 코팅층(미도시)을 더 형성할 수 있다. 코팅층을 더 형성함으로써 저항형 촉각센서 구조의 안정성 향상에 기여할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예로서, 제어수단(200)은 그 기능이 센서감지부(150)의 신호를 입력으로 받아 이에 대응하는 전류의 세기를 저항층(120)에 출력하는 것으로서 다양한 아날로그 회로 또는 디지털 회로(미도시)에 의해 구현할 수 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다
100, 103, 105 : 촉각센서
110 : 센서상판층
120 : 저항층
130, 133 : 색상가변층
140 : 센서하판층
150 : 센서감지부
160 : 결합층
170 : 보호층
180 : 습도가변층
190 : 온도센서층
200 : 제어수단

Claims (26)

  1. 외력(Fin)에 의해 색이 변하는 촉각센서(100)에 있어서,
    상기 촉각센서(100)의 상판을 형성하는 센서상판층(110);
    상기 센서상판층(110) 일측에 적층되어 열을 발생하는 저항층(120);
    상기 저항층(120)을 감싸며 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되어 상기 저항층(120)의 발열에 따라 색상이 가변되는 색상가변층(130);
    상기 색상가변층(130)을 감싸며 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되는 보호층(170);
    상기 센서상판층(110)의 타측과 결합하는 센서감지부(150); 및
    상기 센서감지부(150)와 결합하는 센서하판층(140);을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉각센서(100)는 상기 센서감지부(150)의 출력신호에 기초하여 상기 저항층(120)의 전류를 조절하는 제어수단(200)을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉각센서(100)는 저항방식 촉각센서, 정전용량방식 촉각센서, 압전방식 촉각센서, 및 광학방식 촉각센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항층(120)은 저항체로 이루어진 열선을 이용하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 색상가변층(130)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크로 형성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서감지부(150)는 상기 저항층(120)과 두께방향으로 대응하는 위치에 결합하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서감지부(150)는 상기 외력(Fin)을 측정하여 이에 대응하는 신호를 상기 제어수단(200)에 출력하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서상판층(110)과 상기 센서하판층(140) 사이에 개재되어 상기 센서상판층(110)과 상기 센서하판층(140)을 결합하는 결합층(160)을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  9. 촉각센서(100)에 있어서,
    상기 촉각센서(100)의 상판을 형성하는 센서상판층(110);
    상기 센서상판층(110) 일측에 적층되어 열을 발생하는 저항층(120);
    상기 저항층(120)을 감싸며 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되어 상기 저항층(120)의 발열에 따라 색상이 가변되는 색상가변층(130);
    상기 색상가변층(130)과 이격하여 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되는 습도가변층(180);
    상기 색상가변층(130)과 상기 습도가변층(180)을 감싸며 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되는 보호층(170);
    상기 센서상판층(110)의 타측과 결합하는 센서감지부(150); 및
    상기 센서감지부(150)와 결합하는 센서하판층(140);을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 촉각센서(100)는 저항방식 촉각센서, 정전용량방식 촉각센서, 압전방식 촉각센서, 및 광학방식 촉각센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 저항층(120)은 저항체로 이루어진 열선을 이용하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 색상가변층(130)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 습도가변층(180)은 물반응 잉크인 수 변색 잉크 또는 습도 잉크로 형성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서상판층(110)과 상기 센서하판층(140) 사이에 개재되어 상기 센서상판층(110)과 상기 센서하판층(140)을 결합하는 결합층(160)을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  15. 제 9 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 보호층(170)이 감싸며, 상기 습도가변층(180)과 이격하여 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되는 색상가변층(130)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 색상가변층(130)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  17. 촉각센서(100)에 있어서,
    상기 촉각센서(100)의 상판을 형성하는 센서상판층(110);
    상기 센서상판층(110) 일측에 적층되어 열을 발생하는 저항층(120);
    상기 저항층(120)을 감싸며 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되어 상기 저항층(120)의 발열에 따라 색상이 가변되는 색상가변층(130);
    온도변화에 따라 저항값이 변하는 온도센서층(190);
    상기 색상가변층(130)과 상기 온도센서층(190) 사이에 개재되어 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되는 습도가변층(180);
    상기 습도가변층(180)과 상기 온도센서층(190) 사이에 개재되어 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되는 색상가변층(130);
    상기 색상가변층(130), 상기 습도가변층(180), 및 상기 온도센서층(190)을 감싸며 상기 센서상판층(110) 일면에 적층되는 보호층(170);
    상기 센서상판층(110)의 타측과 결합하는 센서감지부(150);
    상기 센서감지부(150)와 결합하는 센서하판층(140); 및
    상기 센서상판층(110)과 상기 센서하판층(140) 사이에 개재되어 상기 센서상판층(110)과 상기 센서하판층(140)을 결합하는 결합층(160)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 센서감지부(150)는 상기 저항층(120)과 두께방향으로 대응하는 위치에 결합하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서.
  19. 촉각센서(100)를 제조하는 방법에 있어서,
    센서상판층(110) 일측에 열을 발생하는 저항층(120)을 적층하는 제 1 단계(S110);
    상기 센서상판층(110) 일면에 상기 저항층(120)의 발열에 따라 색상이 가변되는 색상가변층(130)을 적층하는 제 2 단계(S120);
    상기 색상가변층(130)과 이격하여 상기 센서상판층(110) 일면에 습도가변층(180) 및 온도변화에 따라 저항값이 변하는 온도센서층(190)을 적층하는 제 3 단계(S130);
    상기 색상가변층(130), 상기 습도가변층(180), 및 상기 온도센서층(190)을 감싸며 상기 센서상판층(110) 일면에 보호층(170)을 적층하는 제 4 단계(S140);
    상기 센서상판층(110)의 타측에 센서감지부(150)를 결합하는 제 5 단계(S150);
    상기 센서감지부(150)와 센서하판층(140)을 결합하는 제 6 단계(S160); 및
    상기 센서상판층(110)과 상기 센서하판층(140)을 결합하는 제 7 단계(S170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 촉각센서(100)는 저항방식 촉각센서, 정전용량방식 촉각센서, 압전방식 촉각센서, 및 광학방식 촉각센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서 제조방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 저항층(120)은 저항체로 이루어진 열선을 이용하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서 제조방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 색상가변층(130)은 온도반응 잉크인 시온잉크 또는 액정잉크로 형성하거나, 햇빛반응 잉크인 시광잉크 또는 투명 시광잉크로 형성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서 제조방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 센서감지부(150)는 상기 저항층(120)과 두께방향으로 대응하는 위치에 결합하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서 제조방법.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 센서감지부(150)는 외력(Fin)을 측정하여 이에 대응하는 신호를 제어수단(200)에 출력하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서 제조방법.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 7 단계에서 상기 센서상판층(110)과 상기 센서하판층(140)의 결합은 양면 테이프 또는 열접착 테이프인 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서 제조방법.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 습도가변층(180)은 물반응 잉크인 수 변색 잉크 또는 습도 잉크로 형성하는 것을 특징으로 하는 가변색상용 촉각센서 제조방법.
KR1020100053676A 2010-06-08 2010-06-08 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법 KR101223934B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100053676A KR101223934B1 (ko) 2010-06-08 2010-06-08 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100053676A KR101223934B1 (ko) 2010-06-08 2010-06-08 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110133965A KR20110133965A (ko) 2011-12-14
KR101223934B1 true KR101223934B1 (ko) 2013-01-22

Family

ID=45501444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100053676A KR101223934B1 (ko) 2010-06-08 2010-06-08 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101223934B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102100925B1 (ko) 2013-03-22 2020-04-14 삼성전자주식회사 기판 구조체, 상기 기판 구조체를 형성하는 방법, 및 이를 구비하는 전기소자
KR102276381B1 (ko) * 2019-08-09 2021-07-12 한국기계연구원 촉각 센서
CN112903099A (zh) * 2021-04-09 2021-06-04 京东方科技集团股份有限公司 可触控电子设备及其控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080020281A (ko) * 2006-08-31 2008-03-05 한국표준과학연구원 촉각센서의 제조 방법
KR20100007145A (ko) * 2008-07-11 2010-01-22 주식회사 미성포리테크 촉각센서 및 그 제작방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080020281A (ko) * 2006-08-31 2008-03-05 한국표준과학연구원 촉각센서의 제조 방법
KR20100007145A (ko) * 2008-07-11 2010-01-22 주식회사 미성포리테크 촉각센서 및 그 제작방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110133965A (ko) 2011-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9642241B2 (en) Optimal mounting of a flexible display
US11054932B2 (en) Electronic device having a touch sensor, force sensor, and haptic actuator in an integrated module
US9874965B2 (en) Transparent strain sensors in an electronic device
Kim et al. Capacitive tactile sensor array for touch screen application
JP5837274B2 (ja) フレキシブルディスプレイ装置用タッチコントロール構造
EP2634553A1 (en) Temperature sensing device
KR100969504B1 (ko) 센서일체형 터치입력장치
Li et al. SkinGest: artificial skin for gesture recognition via filmy stretchable strain sensors
WO2015158952A1 (en) An apparatus and method for sensing
TWI675191B (zh) 顯示一體型輸入裝置
TW201131442A (en) Touch panel and mobile device utilizing touch panel
EP2685358A1 (en) Pressure sensitive input device
KR20100025176A (ko) 정전용량 방식의 멀티터치에 따른 접촉위치 및 누름힘 측정용 터치입력구조 및 그 제작방법
KR20120111607A (ko) 압전 효과를 이용한 그래핀 터치 센서
KR101223934B1 (ko) 가변색상용 촉각센서와 그 제조방법
Zulfiqar et al. Pencil-on-paper-based touchpad for ecofriendly and reusable human–machine interface
Zirkl et al. PyzoFlex: a printed piezoelectric pressure sensing foil for human machine interfaces
CN108885085A (zh) 曲率半径测量器、电子设备及曲率半径测量器的制作方法
TWM570469U (zh) 電子裝置與可無線控制的電子組件
US11144157B2 (en) Electronic apparatus
CN105389055A (zh) 应用于压力触控感测器之变阻式结构
JP5768031B2 (ja) 検知機能を有する表面パネル及びその製造方法
Böse et al. Operation tools with dielectric elastomer pressure sensors
CN110028912B (zh) 用于力敏式触摸传感器的泡沫带
KR101178791B1 (ko) 저항형 촉각센서와 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151230

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170103

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee