KR20120044620A - 곡면 터치 스위치 제조 방법 - Google Patents

곡면 터치 스위치 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 곡면으로 형성되는 윈도우를 포함하는 정전 용량 방식의 터치 스위치 제조 방법으로서, 터치 스위치 윈도우를 제작하는 윈도우 형성 단계; 상기 윈도우의 일면에 유전물질을 코팅하여 형성하는 유전체층 형성 단계; 상기 유전체층 상에 인쇄에 의해 배선을 형성하는 배선을 형성하는 단계; 상기 배선 상에 마스크 잉크의 인쇄에 의해 터치 패드부의 형성부위를 형성하는 마스크 인쇄 단계; 상기 전극과 터치 스위치의 상면에 ITO 층을 증착하는 도전층을 형성하는 단계; 상기 인쇄된 마스크 잉크를 제거하여 상기 배선과 연결되는 터치 패드부를 형성하는 마스크 잉크 제거 단계; 상기 윈도우 상에 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 배선과 제어 회로가 부착되어 있는 FPCB를 ACF 필름 접착에 의해 연결하는 FPCB 조립 단계를 포함하는 곡면 터치 스위치 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 전용량 방식의 터치 스위치의 윈도우가 곡면으로 형성되는 경우에도 윈도우의 각 지점에서의 사용자의 신체 접촉을 동일한 감도로 측정할 수 있고, 곡면으로 형성된 정전용량 방식의 터치 스위치의 윈도우에 터치 패드를 마스크 인쇄 방식으로 형성하여 보다 간편하게 곡면 터치 스위치를 구현할 수 있다.

Description

곡면 터치 스위치 제조 방법{Making Method for Touch Switch formed with Curved Surface}
본 발명은 곡면 터치 스위치 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 스위치의 윈도우가 곡면으로 형성되는 경우에 터치 스위치의 구현이 가능한 곡면 터치 스위치 제조 방법에 관한 것이다.
터치 스위치는 사용자가 손가락을 접촉시키면 이를 감지하여 스위칭 동작이 이루어지도록 하는 스위치이다. 터치 스위치의 사용자의 접촉을 위해서 여러 방식이 사용되지만, 그중 가장 많이 사용되는 방식은 정전용량 방식이다.
정전용량 방식의 터치 스위치(이하 터치 스위치)는 사용자가 손가락을 터치 스위치의 윈도우에 접촉시키는 순간 인체에 축적된 정전기에 의해 스위칭 동작이 이루어지는 스위치이다.
터치 스위치는 푸쉬형(push type) 스위치와 달리 단지 인체의 접촉만으로 동작하므로, 제품의 스위치 부분의 디자인을 다양하게 할 수 있고, 마모 및 스파크가 발생하지 않아 수명이 길어지는 장점이 있다.
터치 스위치는 사용자의 신체가 접촉하는 윈도우와 윈도우의 하부측으로 설치되고 윈도우의 각 지점에서 윈도우를 통해 인가되는 정전기를 감지하는 터치 패드가 설치되는 기판이 모두 평판 형태로 이루어지는 것이 일반적이다. 이때, 기판 상에는 터치 패드 가공용 필름이 부착된 후, 필름에 대하여 에칭 공정을 수행함으로서 터치 패드를 가공한다.
터치 스위치는 일반적으로는 평판 형태로 형성되지만, 설치 장소에 따라서는 터치 스위치는 곡면 형태로 형성될 수 있다. 이때, 터치 스위치의 윈도우가 곡면으로 형성된다.
사용자의 신체가 접촉하는 윈도우가 곡면으로 형성되어 있는 경우, 곡면의 윈도우와 평판 형태의 기판에 설치되어 있는 터치 패드간의 거리가 부위 마다 다르게 형성되어, 사용자의 신체가 윈도우에 접촉되는 상태가 동일하여도 터치 패드의 위치마다 이를 다른 접촉 감도로 인지하거나 때로는 사용자의 접촉을 감지하지 못하여 오동작을 일으키는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위하여, 기판의 형태를 윈도우의 곡면 형상에 대응하는 곡면 형태로 형성하였다. 그러나, 기판이 곡면으로 형성되는 경우에는 터치 패드 가공용 필름이 기판상에 일정하게 부착되지 못하게 되고, 이로 인하여 사용자가 원하는 형태의 터치 패드를 형성하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 정전용량 방식의 터치 스위치의 윈도우가 곡면으로 형성되는 경우에도 윈도우의 각 지점에서의 사용자의 신체 접촉을 동일한 감도로 측정할 수 있도록 하는 곡면 터치 스위치 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 곡면으로 형성된 정전용량 방식의 터치 스위치의 윈도우에 사용자의 신체에서 방출되는 정전기를 감지하는 터치 패드를 마스크 인쇄 방식으로 형성하는 곡면 터치 스위치 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 곡면으로 형성되는 윈도우를 포함하는 정전 용량 방식의 터치 스위치 제조 방법으로서, 터치 스위치 윈도우를 제작하는 윈도우 형성 단계; 상기 윈도우의 일면에 유전물질을 코팅하여 형성하는 유전체층 형성 단계; 상기 유전체층 상에 인쇄에 의해 배선을 형성하는 배선을 형성하는 단계; 상기 배선 상에 마스크 잉크의 인쇄에 의해 터치 패드부의 형성부위를 형성하는 마스크 인쇄 단계; 상기 배선과 터치 스위치의 상면에 ITO 층을 증착하는 도전층을 형성하는 단계; 상기 인쇄된 마스크 잉크를 제거하여 상기 배선과 연결되는 터치 패드부를 형성하는 마스크 잉크 제거 단계; 상기 윈도우 상에 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 배선과 제어 회로가 부착되어 있는 FPCB를 ACF 필름 접착에 의해 연결하는 FPCB 조립 단계를 포함하는 곡면 터치 스위치 제조 방법을 제공한다.
상기 사출된 윈도우는 초음파에 의해 표면이 세척될 수 있다.
상기 배선 형성 단계는 은(Ag) 페이스트의 인쇄에 의해 이루어질 수 있다.
상기 마스크 인쇄 단계는 상기 배선 인쇄 단계에서 형성된 상기 배선 상에는 수행되지 않을 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 정전용량 방식의 터치 스위치의 윈도우가 곡면으로 형성되는 경우에도 윈도우의 각 지점에서의 사용자의 신체 접촉을 동일한 감도로 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 곡면으로 형성된 정전용량 방식의 터치 스위치의 윈도우에 터치 패드를 마스크 인쇄 방식으로 형성하여 보다 간편하게 곡면 터치 스위치를 구현할 수 있는 제조 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 곡면 터치 스위치 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 도 1에 의해 제조되는 곡면 터치 스위치의 윈도우의 일예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 배선을 형성하는 단계의 수행에 의해 윈도우상에 형성되는 배선의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 마스크 인쇄 단계에 의해 이루어진 윈도우 상에 형성되는 터치 패드부의 일예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3과 도 4에 도시된 배선과 터치 패드부의 결합 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 의해 완성된 곡면 터치 스위치의 일예의 외형을 나타내는 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 곡면 터치 스위치 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 곡면 터치 스위치 제조 방법은 윈도우 형성 단계(S110), 유전체층 형성단계(S120), 배선을 형성하는 단계(S130), 마스크 인쇄 단계(S140), ITO 증착 단계(S150), 마스크 인쇄 제거 단계(S160), 자외선 코팅층 형성 단계(S170) 및 FPCB 조립 단계(S180)를 포함한다.
도 2는 도 1에 의해 제조되는 곡면 터치 스위치의 윈도우의 일예를 나타내는 단면도이다.
도 1에 기재된 곡면 터치 스위치 제조 방법의 각 단계를 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 터치 스위치(1)의 윈도우(10)가 사출 방식에 의해 형성된다(S110). 윈도우(10)는 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 형성되고, 터치 스위치(1)의 전체 면적을 커버할 수 있는 면적으로서 형성된다. 또한, 윈도우(10)는 소정의 두께를 갖는다. 이때, 윈도우(10)의 재질은 유리를 포함할 수 있다.
사출 방식으로 제조된 윈도우(10)는 세척 공정에 의해 표면의 불순물이 제거되도록 하여, 후술하는 공정의 수행이 용이하게 이루어지도록 한다. 본 실시예에서는 윈도우(10)의 세척은 초음파 세척을 사용하지만, 불순물을 제거할 수 있다면 다른 방식의 세척 방법도 사용 가능하다.
완성된 윈도우(10)는 기판(2) 상에 배치된 후 후술하는 공정이 진행된다.
세척이 완료된 후 윈도우(10)에는 후술하는 실버 전극과 마스크 인쇄가 용이하게 수행되도록 윈도우(10)의 일면에 대하여 유전체 물질의 코팅 작업을 수행함으로서 윈도우(10) 상에 유전체층이 형성된다(S120). 코팅 작업에 의해 윈도우(10)의 일면에는 유전체층이 형성된다. 여기서 유전체층이 형성되는 면은 윈도우(10)의 상부면 즉, 사용자의 신체가 접촉하는 면이다. 또한, 이후의 단계에서 형성되는 전극, 배선 및 터치 패드 등은 사용자의 신체가 접촉하는 면에 누적 형성되는 것이 바람직하다.
윈도우(10)에 유전체층이 형성되면, 윈도우(10)의 유전체층 상에 인쇄에 의해 배선(12)을 형성한다(S130). 배선을 형성하는 단계(S130)는 윈도우(10) 상에 배선(12)을 형성한다. 배선(12)은 후술하는 마스크 잉크 제거 단계(S160)에서 형성되는 터치 패드부(14)에 연결되어 터치 패드의 신호를 전달받고, 전달받은 신호를 터치 스위치의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부(20)로 전달한다. 배선을 형성하는 단계(S130)에서는 은 페이스트 잉크(silver paste ink)를 이용하여 인쇄 공정을 수행한다.
도 3은 도 1에 도시된 배선을 형성하는 단계의 수행에 의해 윈도우상에 형성되는 배선의 일 예를 나타내는 도면으로서, 도 3을 참조하면, 배선을 형성하는 단계(S130)에 의해 형성된 배선(12)의 일 예가 도시되어 있다.
배선(12)의 형성이 완료되면, 마스크 인쇄 단계(S140)를 수행한다.
마스크 인쇄 단계(S140)는 터치 스위치에서 사용자의 신체 접촉을 감지하기 위한 터치 패드부(14) 형성부위를 마스크 잉크(Mask Ink)의 인쇄에 의해 형성하는 단계로서, 윈도우(10)의 일면 즉, 윈도우(10)의 배선(12)이 형성되어 있는 면에서, 터치 패드부(14)가 형성되는 부위 이외의 면을 마스킹한다.
도 4는 마스크 인쇄 단계(S140)에 의해 윈도우 상에 형성되는 터치 패드부의 일예를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 도 4에서 음영으로 표시되어 있는 부분이 마스크 인쇄된 부분으로서 배선을 형성하는 단계(S130)에서 형성된 배선(12)에는 마스크 인쇄가 이루어지지 않도록 하여 터치 패드부(14)의 형성 부위를 형성함을 알 수 있다.
터치 패드부(14)의 형태와 크기는 사용자의 필요에 의해 다양하게 변화될 수 있다.
마스크 인쇄 단계(S140)가 완료되면, ITO 증착하여 윈도우(10)의 일면 즉, 윈도우(10) 상의 마스크 인쇄가 이루어져 있는 면상에 도전층을 형성하는 단계(S150)를 수행한다. 이때, 윈도우 상에 ITO(Indium Tin Oxide)는 투명한 전도성 물질로서, 증착된 ITO에 의해 윈도우상에는 사용자의 신체에서 발산되는 정전기를 전달하는 도전층이 형성된다.
ITO 증착에 의해 도전층이 형성된 후, 마스크 잉크를 제거하는 단계를 수행한다(S160). 마스크 잉크의 제거는 약품 처리 등에 의해 수행될 수 있다. 마스크 잉크의 제거는 이 분야에서는 널리 알려져 있는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
마스크 잉크가 제거될 때, 마스크 잉크의 상면에 증착되어 있는 도전층도 함께 제거된다. 마스크 인쇄 단계(S140)에서는 배선(12) 상에는 마스크 인쇄가 수행되지 않았으므로, 마스크 잉크 제거 단계(S160)에서의 마스크 잉크의 제거 후에는 마스크 인쇄가 되어 있지 않은 부분의 도전층이 윈도우(10) 상에 잔류하여 터치 패드부(14)를 형성한다.
도 5는 도 3과 도 4에 도시된 배선과 터치 패드부의 결합 상태를 나타내는 도면으로서, 도 5를 참조하면, 윈도우(10) 상에 잔류하는 도전층은 터치 패드부(14)이다. 터치 패드부(14)는 배선을 형성하는 단계(S130)에서 형성된 배선(12)과 결합되어 사용자의 신체가 윈도우(10)에 접촉할 때 인체의 정전기를 측정할 수 있도록 한다.
이후, 윈도우의 전면에 UV 페이스트층을 코팅하여 보호막을 형성하는 단계를 수행한다(S170). 즉, 도전층을 포함하는 윈도우의 전면에는 UV 페이스트층에 코팅하고 이후 UV를 조사하여 UV 노광층이 형성되도록 한다. UV 노광층은 IT층, 배선 및 윈도우 표면을 보호하여 투명도 및 내구성을 향상 시키는 보호막의 역할을 수행한다.
보호막이 형성된 후, 윈도우(10) 상의 일측으로는 터치 패드부(14)에 인가되는 정전기를 감지하여 사용자의 신체 접촉을 판단하고 판단된 결과에 대하여 제어 신호를 출력하는 각종 IC 로 구성되는 제어부(20)를 배치한다. 이후, 배선(12)과 제어부(20)는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)(16)를 ACF 접착을 통하여 연결된다(S180).
도 6은 본 발명에 의해 완성된 곡면 터치 스위치의 일예의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 터치 스위치(1)의 윈도우(10) 표면에는 터치부(14a)가 표시되어 있다. 터치부(14a)는 윈도우(10)의 터치 패드부상에 표시되어 있어, 사용자가 터치부(14a)를 터치하면, 사용자의 신체의 정전기는 윈도우상의 터치 패드부에 인가되고, 이는 사용자의 배선(12)을 통해 제어부로 전달된다. 제어부는 사용자의 조작에 따른 동작을 수행한다.
상기와 같은 구성에 의해 터치 스위치의 윈도우가 곡면으로 형성되면, 윈도우상에 마스크 인쇄에 의해 사용자의 접촉을 감지하는 터치 패드를 형성함으로서 터치 스위치의 윈도우가 곡면으로 형성되어 있는 경우에도 터치 스위치의 구현이 용이하게 이루어질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 터치 스위치
2: 기판
10: 윈도우
12: 전극
14: 터치 패드부
20: 제어부

Claims (4)

  1. 곡면으로 형성되는 윈도우를 포함하는 정전 용량 방식의 터치 스위치 제조 방법으로서,
    터치 스위치 윈도우를 제작하는 윈도우 형성 단계;
    상기 윈도우의 일면에 유전물질을 코팅하여 형성하는 유전체층 형성 단계;
    상기 유전체층 상에 인쇄에 의해 배선을 형성하는 배선을 형성하는 단계;
    상기 배선 상에 마스크 잉크의 인쇄에 의해 터치 패드부의 형성부위를 형성하는 마스크 인쇄 단계;
    상기 전극과 터치 스위치의 상면에 ITO 층을 증착하여 도전층을 형성하는 단계;
    상기 인쇄된 마스크 잉크를 제거하여 상기 배선과 연결되는 터치 패드부를 형성하는 마스크 잉크 제거 단계;
    상기 윈도우 상에 자외선 코팅층을 형성하여 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 배선과 제어 회로가 부착되어 있는 FPCB를 ACF 필름 접착에 의해 연결하는 FPCB 조립 단계를 포함하는 곡면 터치 스위치 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사출된 윈도우는 초음파에 의해 표면이 세척되는 곡면 터치 스위치 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배선을 형성하는 단계는 은(Ag) 페이스트의 인쇄에 의해 이루어지는 곡면 터치 스위치 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 인쇄 단계는 상기 전극 인쇄 단계에서 형성된 배선 상에는 마스크 인쇄를 수행하지 않는 곡면 터치 스위치 제조 방법.
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