KR100291239B1 - 형상 인식 장치와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물체와 직접 접촉하여 물체의 유무 또는 이상 여부 그리고 형상 등을 감지하는 형상 인식 장치에 있어, 접촉 방식으로 도전성 물체를 감지 할 수 있는 물체 형상 인식 장치에 관한 것으로서, 특히 물체의 형상 및 그 이동을 감지하는 형상 감지부의 구성에 관한 것이며, 상기와 같은 본 발명의 형상 감지부는 일 측면에 전극이 다수 형성되어 있는 기판을 일정 간격으로 대향 배치하고, 그 사이의 공간에 절연접착제가 충전되어 2개의 기판이 결합되어 있는 것이고, 또한, 절연성 기판 위에 전극을 다수 형성하는 단계와, 전극이 다수 형성된 기판을 서로 일정한 간격으로 대향 되게 배치하는 단계와, 서로 대향 배치된 기판과 기판 사이의 공간에 절연성 접착제를 충전하여 2개의 기판을 결합하는 단계와, 접착 결합된 2개 기판의 전극 단부를 연마하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상 인식 장치의 형상 감지부 제조방법에 관한 것이며, 생산성과 양산성이 좋고, 불량 발생률을 현저하게 감소시킴으로서, 낮은 가격의 형상 감지 장치를 대량 공급할 수 있는 효과와 전자회로 및 소프트웨어 응용 기술을 추가 적용함으로서, 유사한 기능의 응용 분야에 널리 적용할 수 있는 효과가 있다.

Description

형상 인식 장치와 그 제조방법{ A SHAPE DETECTING DEVICE AND A MANUFACTURING METHOD }

본 발명은 물체와 직접 접촉하여 물체의 유무 또는 이상 여부 그리고 형상 및 이동을 감지하는 형상 인식 장치에 있어, 접촉 방식으로 도전성 물체를 감지 할 수 있는 것에 관한 것으로서, 특히 형상 및 그 이동을 감지하는 형상 감지부의 구성에 관한 것이다.

종래 기술에 의한 물체의 형상을 인지하고 판단하는 장치의 일 실시예로서, 인체의 지문 형상 인식 장치가 있으며, 상기 지문 형상 인식 장치는 선택된 특정 지문 형상의 소유자를 구별 확인함으로써, 특정 대상물에 접근을 선별적으로 허용하게 할 수 있는 것이다.

상기와 같은 종래 기술은 기계식 자물쇠를 사용함에 있어서, 자물쇠의 구조적 원리를 잘 이해하고 있고, 불순한 의도를 갖고 있는 자에 의하여 용이하게 보안이 해제되는 문제점을 개선한 것으로, 사람마다 모두 다른 형태의 고유한 지문을 인식하는 지문 인식 또는 감지 장치를 이용하여, 선택된 특정 다수의 사람들만, 제한하여 특정 이용 대상물에 접근을 허용 할 수 있는 것이었다.

상기와 같이 지문의 형상을 인식하는 기능의 지문 형상 인식 장치의 형상 감지부에 있어서, 지문의 형상을 감지하는 감지 장치의 수단은, 촬상 소자를 이용한 광학식 감지 장치와, 간접 접촉식으로서 인체 또는 물체에 대전되어 있는 전기의 전하량을 지문 또는 물체의 산과 골의 미세한 거리 차이로서 측정하는 간접 접촉 형상 감지부와, 직접 접촉식으로서 인체 또는 물체를 통하여 미세하게 흐르는 전기 신호를 직접 접촉하여 감지하는 형상 감지부 등이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술에 의한 물체 형상 인식 장치의 형상 감지부를 설명한다.

도1 은 물체의 형상을 감지하는 물체 형상 인식 장치의 기능 블록도 이고, 도2a 및 b 는 종래 기술의 일 실시예에 의한 간접 접촉 형상 감지부 구성 및 이용 상태도 이고, 도3a 및 b 는 종래 기술의 다른 일 실시예에 의한 직접 접촉 형상 감지부의 구성 및 이용 상태도 이다.

첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술에 의한 물체 형상 인지 장치의 형상 감지부 구성을 상세히 설명한다.

일반적으로 지문 또는 물체의 형상을 인식하는 물체 형상 인지 장치는, 지문(40) 또는 물체를 통하여 미세하게 흐르는 전기 신호를 감지 또는 대전된 전하량을 감지하는 형상 감지부(10)와, 상기 형상 감지부(10)로부터 인가 받은 물체 또는 지문의 형상에 해당하는 전기 신호를 인식 및 선택된 특정한 형상의 것인지를 비교/판별하여 제어 신호를 출력하는 형상 판별부(20)와, 상기 형상 판별부(20)로부터 인가된 제어 신호에 의하여 필요한 형상 표시 또는 제어 기능을 하는 표시/제어부(30)로 구성된다.

상기 도면에는 표시되지 않았으나, 종래 기술에 의한 실시예로서, 촬상 소자를 이용한 광학식 형상 감지부(10)는 대상 물체의 실물 대신에 사진 등을 이용하는 경우, 진위 여부를 판별하기 어려운 문제점 및 광학 기자재류가 비싼 문제가 있어 제한된 용도로만 일부 사용되었다.

종래 기술의 일 실시예로서, 도2a 및 b에 도시된 간접 접촉식의 형상 감지부(10)에 대한 설명은 다음과 같다.

지문(40) 또는 특정한 물체의 굴곡에 의한 돌출 부분인 산부분(42)과 들어간 부분인 골부분(44)에 대전되어 있는 전하를 상기 산부분(42)과 골부분(44)의 간격보다 더 작은 간격으로 형성된 다수의 제1 전극(121) 및 다수의 제2 전극(122)이 감지하며, 상기 다수의 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)은 절연성 기판(110)의 상부에 각각 일렬로 반도체 제조 공정을 통하여 형성되고, 또한, 상기 다수의 제1 및 제2 전극(121, 122)은, 도시되지 않은 선로를 통하여 형상 판별부(20)에 각각 연결된다.

상기 다수의 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)의 상부에는 내마모성의 유전체(130)가 역시 반도체 제조 공정을 통하여 덮여진다.

상기와 같은 구성에 의한 간접 접촉식 형상 감지부(10)의 작용은, 지문(40) 또는 물체에 대전된 전기에 의한 전하를 상기 다수의 제1 및 제2 전극(121, 122)에서 감지하게 된다. 이때, 상기 다수의 제1 및 제2 전극(121, 122)과 지문(40) 또는 물체의 산부분(42) 및 골부분(44)과의 미세한 거리 차이에 의하여 상기 전극이 감지하는 전하의 양은 차이가 있게 된다.

상기 다수의 전극은 필요에 의하여 다열로 배치될 수 있으며, 상기 다수의 전극이 감지한 전하량의 차이를 도면에 도시되지 않은 신호 전송 선로를 통하여 지문(40) 또는 물체의 형상에 의한 신호를 형상 판별부(20)에 인가하게 된다.

상기 형상 판별부(20)는 인가 받은 신호를 처리하여 지문(40) 또는 물체의 형상에 해당하는 데이터로 변환하고, 형상 판별부(20)에 데이터로서 기록 및 보관되어 있는 지문 또는 물체의 형상과 비교하여 선택된 형상인지를 판별하고, 필요한 제어 신호를 표시/제어부(30)에 인가함으로서, 상기 표시/제어부(30)는 보안 장치의 개폐 또는 전자 회로 등을 구동하게 된다.

또한, 상기 형상 감지부(10)에서 감지한 지문(40) 또는 물체가 특정 방향으로 움직이는 경우, 상기 다열 및 다수로 배치된 전극이 감지한 전하량의 변화를 인가 받은 상기 형상 판별부(20)는 감지 신호를 처리하여 물체의 이동 방향을 판별하고, 필요한 제어 신호를 상기 표시/제어부(30)에 인가 하므로서, 멀티미디어(Multi Media) 장치 등에서 사용되는 마우스(Mouse) 또는 조이 스틱(Joy Stick)의 기능을 할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 간접 접촉식의 종래 기술은 지문(40) 또는 물체가 접촉되는 내마모성의 유전체(130)가 반복되는 사용에 의하여 결국 마모되고, 상기 유전체(130)의 마모에 의하여 상기 다수의 전극과 지문(40) 또는 물체 사이의 미세한 거리에 의한 전하량 감지에 많은 오차가 발생하여, 물체의 형상 또는 위치를 정확하게 확인하지 못하게 되는 문제가 있었다.

상기와 같은 유전체(130)는 내마모성을 증가시키는 것에 한계가 있으며, 상기와 같은 간접 접촉식 형상 감지부(10)는 반도체의 박막 제조 공정을 이용하여 제조됨으로 가격이 비싼 문제가 있어 제한된 용도로만 일부 사용되었었다.

상기와 같은 종래 기술의 유전체(130) 마모에 의한 문제점을 일부 개선한 종래 기술의 다른 일 실시예로서, 도3a 및 b에 도시된 직접 접촉식의 형상 감지부(10)에 대한 설명은 다음과 같다.

절연성 기판(150)에 최대 0.1㎜가 넘지 않는 직경의 다수의 제1열 구멍(161)과 제2열 구멍(162)을 레이저 천공 또는 드릴링 또는 기타의 특수한 방법으로 천공하고, 상기 다수의 구멍은 그 구멍과 구멍의 간격이 최대 0.1㎜가 초과하지 않도록 형성한다.

상기 다수의 제1열 구멍(161)과 제2열 구멍(162)은 도금, 도포 또는 삽입 등의 방법으로 도전성 금속을 채움으로서, 제1열 전극(171) 및 제2열 전극(172)이 형성되고, 상기 다수의 제1열 및 제2열 전극(171,172)의 하부에는 절연성 기판에 도금, 도포 또는 프린팅 등의 방법으로 형성된 신호 전송 선로(175)와 각각 연결되며, 상기 각각의 선로(175)는 상기 다수의 제1열 및 제2열 전극(171,172)이 감지한 신호를 형상 판별부(20)에 전달하게 된다. 이하 상기 종래 기술의 일 실시예에 의한 설명과 동일하다.

상기와 같은 종래 기술의 다른 일 실시예에 의한 직접 접촉식 형상 감지부(10)의 작용 설명은 다음과 같다.

인체 또는 물체를 통하여 흐르는 미세한 전기 신호를 상기 기판(150)에 다수 형성된 제1열 및 제2열 전극(171,172)이 지문(40) 또는 물체의 산부분(42)과 직접 접촉하여 감지하고, 상기 감지된 전기 신호들은 선로(175)를 통하여 형상 감지부(10)에 인가되며, 상기 형상 감지부(10)는 형상 판별부(20)로 감지된 전기 신호를 전송하게 된다. 이하 동작 설명은 상기의 일 실시예와 동일하다.

그러나, 상기와 같은 다른 일 실시예에 의한 직접 접촉식 형상 감지부(10)는 상기 기판(150)에 상기 다수의 제1열 및 제2열 구멍(161,162) 또는, 필요에 의하여 제3 내지 제N열의 구멍을 천공하는데 있어서, 기술적으로 높은 정밀성을 필요로 하며, 불량 발생률이 매우 높은 문제가 있을 뿐 아니라, 상기 다수의 구멍(161,162)에 도전성 금속 재질을 도금, 도포 또는 삽입의 방법으로 형성하는 것 역시, 매우 높은 불량 발생률을 나타냄으로서, 생산성 및 양산성이 저조하고, 따라서, 제조 단가가 비싸지는 등의 문제가 있으므로, 일반 대중화용으로 사용하기 어려운 문제가 있었다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유전체의 내마모성에 영향을 받지 않고, 감지부의 사용 수명을 연장 할 수 있으며, 저 가격으로 제조할 수 있고, 생산성 및 양산성이 우수한 것으로서, 전극의 단면을 이용하는 직접 접촉식 형상 감지 장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

도1 은 물체의 형상을 감지하는 물체 형상 인식 장치의 기능 블록도 이고,

도2a 및 b 는 종래 기술의 일 실시예에 의한 간접 접촉 형상 감지 장치의 구성 및 이용 상태도 이고,

도3a 및 b 는 종래 기술의 다른 일 실시예에 의한 직접 접촉 형상 감지 장치의 구성 및 이용 상태도 이고,

도4a는 도전성 전극의 패턴 형상을 위한 각부의 적층 순서도 이고,

도4b는 상기 도4a의 분할 단면도이고,

도4c는 노광용 필름을 제거하고 광 감응성 물질을 현상/경화한 상태도 이고,

도4d는 기판의 금속 기판을 부식시킨 상태도 이고,

도4e는 경화된 광 감응성 물질을 제거하여 기판에 형성된 다수 선형상 전극의 상태도 이고,

도5a는 본 발명에 의한 일 실시예로서 선형상 전극이 형성된 기판의 일 측면을 대향 배치한 상태도 이고,

도5b는 본 발명에 의한 일 실시예로서 선형상 전극이 형성된 기판을 일 방향 배치한 상태도 이고,

도6a는 본 발명의 일 실시예로서 대향 접합된 형상 감지부를 다층 적재한 상태도 이고,

도6b는 본 발명의 일 실시예로서 기판을 일 방향으로 다층 적재한 형상 감지부의 상태도 이고,

도7a 및 b는 본 발명에 의한 직접 접촉식 형상 감지부의 물체 형상 인식 상태도 이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 형상 감지부 20 : 형상 판별부

30 : 표시/제어부 40 : 지문

42 : 지문의 산부분 44 : 지문의 골부분

110, 150, 200 : 기판 130 : 유전체

150 : 뚜껑 기판 161,162 : 구멍

121, 122, 171, 172 : 전극 175 : 전송 선로

210 : 도전성 금속판 215 : 전극 단면

214, 214-1, 214-2, 214-3, 214-4, 214-5 : 선형상 전극

220 : 광 감응성 물질 224 : 경화부

230 : 노광용 필름 232 : 양화부

234 : 음화부 240 : 절연접착제

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 안출한 것으로, 일 측면에 전극이 다수 형성되어 있는 2개의 기판을 일정 간격으로 대향 배치하고 그 사이의 공간에 절연접착제가 충전되어 2개의 기판이 결합되어 있는 형상 감지부와, 상기 형상 감지부에서 감지한 신호를 인가 받아 물체의 형상 또는 이동 방향을 을 판별하는 형상 판별부와, 상기 형상 판별부에서 판별된 신호에 의하여 표시 또는 제어하는 표시/제어부로 구성되는 것을 특징으로 하고,

또한, 절연성 기판 위에 전극을 다수 형성하는 단계와, 전극이 다수 형성된 기판을 서로 일정한 간격으로 대향 되게 배치하는 단계와, 서로 대향 배치된 기판과 기판 사이의 공간에 절연성 접착제를 충전하여 2개의 기판을 결합하는 단계와, 접착 결합된 2개 기판의 전극 단부를 연마하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상 인식 장치의 형상 감지부 제조방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 형상 감지 장치 및 그 제조방법을 상세히 설명한다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 형상 감지부(10)의 도전성 전극 제조 순서도로서, 도4a는 도전성 전극의 패턴 형상을 음화부로 나타낸 노광용 필름에 빛을 조사하고, 광 감응성 물질, 금속 기판, 절연성 기판의 적층 순서도 이고, 도4b는 상기 도4a의 분할 단면도이고, 도4c는 노광용 필름을 제거하고 광 감응성 물질을 현상/경화한 상태도 이고, 도4d는 기판의 금속 기판을 부식시킨 상태도 이고, 도4e는 경화된 광 감응성 물질을 제거하여 기판에 형성된 다수 선형상 전극의 상태도 이고, 도5a는 본 발명에 의한 일 실시예로서 선형상 전극이 형성된 기판의 일 측면을 대향 배치한 상태도 이고, 도5b는 본 발명에 의한 일 실시예로서 선형상 전극이 형성된 기판을 일 방향 배치한 상태도 이고, 도6a는 본 발명의 일 실시예로서 대향 접합된 형상 감지부를 다층 적재한 상태도 이고, 도6b는 본 발명의 일 실시예로서 기판을 일 방향으로 다층 적재한 형상 감지부의 상태도 이고, 도7a 및 b는 본 발명에 의한 직접 접촉식 형상 감지부의 물체 형상 인식 상태도 이다.

본 발명에 의한 형상 감지부(10)는 서로 대향되게 배치된 일 측면에 폭과 두께가 최대 0.1㎜의 크기로 형성되고, 사이의 간격이 최대 0.1㎜인 전극(214)이 다수 형성되어 있는 2개의 기판(200,200-1)과, 상기 대향 배치된 기판(200,200-1)의 전극(214)사이 공간에 충전되어 2개의 기판을 결합하고 있는 절연접착제(240)로 구성된다.

또한, 본 발명에 의한 다수의 전극이 형성된 형상 감지부(10)는 절연성 기판 위에 도전성 금속판(210)을 결합하는 제1공정과, 상기 금속판(210) 위에 빛에 노광 되면 화학적으로 변하는 광 감응성 물질(220)을 최대한 얇게 도포 하는 제2공정과, 상기 광 감응성 물질(220)위에 선형상 전극(214)의 평면 모양으로 빛이 투과되는 음화부(324)와 빛이 투과되지 않는 양화부(232)로 이루어진 노광용 필름(230)을 밀착시키는 제3공정과, 상기 음화부(234) 및 양화부(232)로 이루어진 노광용 필름(230)에 빛을 조사시키어서 선형상 전극(214)의 평면 형상대로 이루어진 음화부(234)와 대응하는 광 감응성 물질(220)에 선택적인 화학적 변화를 발생하는 제4공정과, 상기 광 감응성 물질(220)이 빛에 의하여 선택적으로 화학적 변화를 발생하게 하는 노광용 필름(230)을 제거하는 제5공정과, 상기 선택적으로 화학적 변화가 발생한 광 감응성 물질(220)을 현상 및 경화의 과정을 통하여 상기 금속판(210) 위에 화학적으로 안정된 경화부(224)를 형성하는 제6공정과, 상기 화학적으로 안정된 경화부(224)가 형성된 금속판(210)을 금속 부식 용액에 침적하여 경화부(224)가 형성되지 않은 부분의 금속판(210)이 부식 및 제거되도록 하는 제7공정과, 상기 화학적으로 안정된 경화부(224)를 박리 제거하는 제8공정으로 이루어지는 선형상 전극(214)을 다수 형성하는 단계와,

상기 선형상 전극(214)이 다수 형성된 기판(200,200-1)을 서로 일정한 간격으로 대향 되게 배치하는 단계와,

서로 대향 배치된 기판(200)과 기판(200-1) 사이의 공간에 절연접착제(240)를 충전하여 2개의 기판을 결합하는 단계와,

접착 결합된 2개 기판(200,200-1)의 전극 단면(215)을 연마하는 단계로 이루어진다.

이하, 본 발명에 의한 상기와 같은 구성의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 형상 감지부(10)의 도전성 선형상 전극(214)의 제조 순서를 도4를 참조하여 설명한다.

도4a를 참조하면 절연성 기판(200)위에 최대 0.1㎜로서 균일한 두께의 도전성 금속판(210)을 접착하고, 그 위에 광 감응성 물질(220)을 최대한 얇고 균일하게 도포하며, 최종적으로 필요한 다수의 선형상 전극(214··)의 패턴(Pattern) 형상을 음화부(234)로 나타낸 노광용 필름(230)을 밀착시키고, 상기 노광용 필름(230)의 상부에서 빛을 노광 시키게 된다.

이때, 상기 노광용 필름의 음화부(234) 및 양화부(232)는 그 폭이 각각 최대 0.1㎜가 되어야 한다.

도4b는 도4a의 A-A선 분할 단면도를 보여 주는 것으로서, 노광용 필름(230)의 음화부(234)를 통하여 노광 되는 빛에 의하여, 상기 광 감응성 물질(220)이 화학 반응을 일으키는 부분(224)이 생성되는 것을 보여 준다.

도4c는 노광용 필름(230)을 제거하고, 광 감응성 물질(220)을 현상 및 경화의 과정을 거침으로서, 광 감응성 물질(220)의 빛에 노광 되지 않은 부분(222)을 제거하고, 노광 된 부분을 화학적으로 안정된 경화부(224)로 변화시킨 상태도 이다.

도4d는 상기 도4c의 단계에 의하여 경화부(224)가 형성된 도전성 금속판(210) 및 절연성 기판(200)을 부식 용액에 침적시킴으로서, 상기 경화부(224)의 하부에 있는 금속판을 제외하고, 나머지 부분(212)이 부식의 방법으로 제거된 상태도를 보여 준다.

도4e는 상기의 부식 과정을 거친 후, 상기 경화부(224)를 박리 과정을 통하여 제거한 상태도로서, 0.1㎜ 폭과 두께의 다수의 도전성 금속판 즉, 다수의 선형상의 전극(214··)이 절연성 기판(200)위에 형성된 상태도를 보여준다.

상기와 같은 일 실시예에 의하여, 기판(200)에 다수의 선형상 전극(214··)을 형성하는 제조방법 이외에, 또 다른 제조방법의 일 실시예로서, 상기 절연성 기판(200)위에 도전성 물질을 인쇄하여 선형상 전극(214··)을 형성하거나, 두께 및 폭이 최대 0.1㎜로 가공된 도전성 금속선을 최대 0.1㎜의 간격으로 기판(200) 위에 부착함으로서 선형상 전극(214··)을 형성하는 방법 등을 적용 할 수 있다.

또한, 상기의 절연성 기판(200)은 에폭시 수지류 이외에 세라믹류, 유리류 또는 강화 프라스틱류 등 내마모성이 우수하고 절연성이 좋은 재질이면 모두 사용 할 수 있다.

상기와 같은 과정을 통하여 다수의 도전성 선형상 전극(214··)이 형성된 복수의 기판(200)을, 선형상 전극(214··)이 형성된 면이 서로 대향되게 배치하거나 일렬로 배치하는 상태도가 도5a 및 b에 도시되어 있다.

도5a와 같이 대향 배치되는 기판(200)과 기판(200-1)은 도면에 도시되지 않은 별도의 금형 또는 치구를 사용하여 상기 다수의 선형상 전극(214··)이 서로 최대 0.1㎜ 이상 거리를 두지 않도록 고정하고, 그 사이에 절연성이 좋은 접착제(240)를 삽입하여 부착 고정한다.

도5b와 같이 일렬 배치하는 경우 상기 기판(200-1)의 선형상 전극(214)을 보호하기 위하여 뚜껑 기판(150)을 배치하고 각 기판(200,200-1,150)의 사이에는 절연접착제(240)를 충전함으로서 접착한다.

상기와 같은 과정을 통하여 완성된 기판(200) 및 선형상 전극(214··) 즉, 형상 감지부(10)의 일 측 끝 단면은, 감지 대상 물체와의 접촉성을 좋게 함으로서 물체를 통하여 흐르는 미세한 전기 신호를 용이하게 감지하게 하기 위하여 연마 단계를 거침으로서 평평한 전극 단면(215)을 형성한다.

이때, 상기 다수의 선형상 전극(214··)은 비로소, 그 단면이 물체의 형상을 용이하게 감지할 수 있는 전극 단면(215)이 되어 최종적으로 형상 감지부(10)로서 사용할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 과정을 거친 형상 감지부(10)는 제1 및 제2 열의 다수의 도전성 전극 단면(215)만을 형성하므로 작은 물체 또는 지문(40)의 일부분만을 감지할 수 있게 된다. 감지 대상 물체 또는 지문의 전체 형상을 감지하려면 상기 형상 판별부(20)에 내장된 프로그램에 의하여, 상기 다수의 전극 단면(215)이 형성된 열의 방향과 수직 방향을 향하여 물체가 일정한 속도로 움직임으로서 가능하고, 단순히 방향만 이동하는 물체의 경우, 다수의 전극 단면(215)이 열로서 배치된 방향과 동일한 방향으로 이동하는 경우에 보다 용이하게 이동 방향을 판별할 수 있다. 즉, 상기 전극 단면(215)이 감지한 신호를 상기 형상 판별부(20)에서 프로그램에 의한 처리에 의하여 일차원 방향으로 움직이는 것을 보다 용이하게 판별 할 수 있게 된다.

상기 형상 판별부(20)에서는 상기 전극 단면(215)을 통하여 인가되는 전기 신호의 변화를 감지한 후, 정지한 물체의 형상 인식 모드인지, 이동하는 물체의 형상 인식 모드인지 또는 이동하는 물체의 이동 방향 인식 모드인지를 내장된 프로그램에 의하여 판단하고, 식별된 데이터에 의하여 필요한 제어 신호를 상기 표시/제어부(30)에 인가하게 된다.

도6a 및 b는 상기의 단계에서 형성된 형상 감지부(10)를 다층 접착 적재한 상태도로서, 비교적 큰 물체 또는 지문의 형상을 한 번에 감지할 수 있으며, 이동하는 물체의 위치를 판별하는 경우, 이차원 평면에서 어느 방향으로 움직이든 즉시, 그 이동 방향을 판별 할 수 있게 된다. 따라서, 상기 형상 판별부(20)에 의한 물체의 형상 인식 또는 이동 방향 인식의 처리 속도가 비교적 용이하거나 빨라지고, 이동 방향의 경우는 평면상에서 360도 방향의 어느 방향으로 이동하는지를 정확하게 판단 할 수 있을 뿐 아니라, 이동 속도를 감지할 수도 있다.

도7a 및 b에 도시된 것은 상기의 과정을 거쳐 제작된 형상 감지부(10) 즉, 본 발명에 의하여 폭, 두께, 간격이 최대 0.1㎜가 되도록 배열 및 배치된 다수의 전극 단면(215) 위에서 물체의 형상 또는 이동 방향 등을 감지하는 상태도 이다.

상기와 같은 형상 감지부(10)의 전극 단면(215)에, 일 실시예로서, 지문(40)을 통하여 미약하게 흐르는 전기 신호와 직접 접촉하여 감지한, 즉, 도7a에서의, 선형상 전극(214, 214-2, 214-4)의 전극 단면(215)이 감지하여 전송한 미세 전기 신호와, 상기 지문(40)과 직접 접촉하지 못한 선형상 전극(214-1, 214-3, 214-5)의 전극 단면(215)이 지문(40)으로부터 감지하지 못한 상태의 신호를 각각, 상기 다수 전극 단면(215)의 반대측 끝단에 연결되어 있는, 즉, 도면에 도시되지 않은 전송 선로를 통하여 상기 형상 판별부(20)에 인가하게 되고, 상기 형상 판별부(20)는 인가 받은 신호들을 프로그램에 의한 데이터 처리 하므로서, 상기 형상 감지부(10)가 감지한 물체인 지문(40)의 형상을 인식 및 판별할 수 있고, 이에 상응하는 제어 및 데이터 신호를 상기 표시/제어부(30), 일 실시예로서, 감시 모니터 등에 인식된 지문(40)의 형상을 표시하게 된다.

상기 형상 감지부(10)의 전극 단면(215)에 올려져 있는 지문(40)이 움직이는 경우, 즉, 도7a의 상태에서 도7b의 상태로 이동한 경우는, 상기 형상 판별부(20)는 지문(40)과 직접 접촉하였던 다수의 선형상 전극(214, 214-2, 214-4)의 일 측 끝단에 형성된 전극 단면(215)을 통한 미약한 전기 신호의 인가가 중지되고, 물체와 직접 접촉하지 못하였던 다수의 선형상 전극(214-1, 214-3, 214-5)에 의한 전극 단면(215)으로부터는 미약한 전기 신호를 인가 받게 된다.

따라서, 상기 다수의 전극 단면(215)을 통하여 지문(40)의 이동에 의한 미세한 전기 신호의 변화를 인가 받은, 상기 형상 판별부(20)는 인가 받은 신호의 데이터 처리에 의하여 지문(40)이 상기 다수의 선형상 전극(214, 214-2, 214-4)에 의한 전극 단면(215)이 위치한 지점으로부터 상기 다수의 선형상 전극(214-1, 214-3, 214-5)에 의한 전극 단면(215)이 위치한 지점으로 이동하였음을 판별하게 되고, 이에 상응하는 제어 신호를 상기 표시/제어부(30)에 출력함으로서 멀티미디어 등에 사용되는 마우스(Mouse) 또는 조이 스틱(Joy Stick)의 기능을 할 수 있게 된다.

상기와 같은 형상 감지부(10)의 일 측 끝 단면에 형성된 다수의 전극 단면(215)이 물체의 형상으로부터 감지한 미세한 전기 신호는, 전극 단면(215)과 연결된 선형상 전극(214··)의 하측 단으로 인가되고, 상기 하측 단은 도면에는 도시되지 않았으나, 일 예로서, 도3a에 도시된 신호 전송 선로(175)와 비슷한 형태로 형성된 신호 전송 선로가 각각 개별적으로 연결되어 있고, 상기의 신호 전송 선로를 통하여 형상 판별부(20)에 물체의 형상을 통하여 감지한 전기 신호를 전송하게 된다.

그러므로, 상기 형상 판별부(20)는 인가 받은 신호를 분석 및 처리하여 지문(40) 또는 물체의 형상을 인식, 판단하거나 물체 또는 지문의 이동 방향 등을 판단하여 표시/제어부(30)에 데이터 및 제어 신호를 인가하게 되는 것이다.

또한, 상기와 같은 도전성 전극 단면(215)은 복수의 일렬로 배열하여 사용 할 수 있을 뿐 아니라, 지문(40) 또는 물체의 넓이만큼 다열로 배열 할 수 있고, 물체의 이동 방향을 감지하는 경우는 물체의 크기에 따라 다르게 배열 할 수 있다.

상기와 같이 본 발명은, 기판의 도전성 금속층을 단순히 전기가 흐르는 통로의 역할로서만 사용하는 것이 아니라, 그 일 측 단면을 평평하게 연마하여 지문 또는 물체의 요철 형상을 통하여 흐르는 미세한 전기 신호를 감지하는 형상 감지 장치의 전극 단면으로 사용함으로써, 생산성 및 양산성이 좋고, 불량 발생률을 현저하게 감소시킴으로서, 낮은 가격으로 형상 감지 장치를 대량 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 물체를 통하여 미약하게 흐르는 전기 신호를 감지하여 데이터 처리하고, 전자 회로 및 소프트웨어 응용 기술을 추가 적용함으로서, 유사한 기능의 응용 분야에 널리 적용할 수 있으며, 지문을 이용한 보안장치에 사용할 경우, 별도의 열쇠를 휴대할 필요가 없는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 일 측면에 전극이 다수 형성되어 있는 2개의 기판을 일정 간격으로 대향 배치하고 그 사이의 공간에 절연접착제가 충전되어 2개의 기판이 결합되어 있는 형상 감지부와,

   상기 형상 감지부에서 감지한 신호를 인가 받아 물체의 형상 또는 이동 방향을 판별하는 형상 판별부와,

   상기 형상 판별부에서 판별된 신호에 의하여 표시 또는 제어하는 표시/제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 형상 인식 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 일 측면에 전극이 다수 형성되어 있는 2개의 기판이 일정 간격으로 대향 결합된 형상 감지부가 다수 적층 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 형상 인식 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 형상 감지부는 기판에 형성된 다수 전극의 폭과 두께가 최대 0.1㎜의 크기로 형성되고,

   상기 다수 전극과 전극 사이의 간격도 최대 0.1㎜인 것을 특징으로 하는 형상 인식 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 형상 감지부는 일 측면에 전극이 다수 형성되어 있는 기판을 일정한 차례로 배치하며 맨 위쪽의 기판은 전극이 형성되지 않은 뚜껑 기판을 위치시키고,

   상기 차례로 배치된 기판 사이의 공간에 절연접착제를 충전시켜 기판과 기판을 결합시키는 것을 특징으로 하는 형상 인식 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 형상 감지부는 기판에 형성된 다수 전극의 폭과 두께가 최대 0.1㎜의 크기로 형성되고,

   상기 다수 전극과 전극 사이의 간격도 최대 0.1㎜인 것을 특징으로 하는 형상 인식 장치.
6. 절연성 기판 위에 전극을 다수 형성하는 단계와,

   전극이 다수 형성된 기판을 서로 일정한 간격으로 대향 되게 배치하는 단계와,

   서로 대향 배치된 기판과 기판 사이의 공간에 절연접착제를 충전하여 2개의 기판을 결합하는 단계와,

   접착 결합된 2개 기판의 전극 단부를 연마하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상 인식 장치의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 전극을 다수 형성하는 단계는 절연성 기판 위에 도전성 금속판을 결합하는 제1공정과,

   상기 금속판 위에 빛에 노광 되면 화학적으로 변하는 광 감응성 물질을 도포 하는 제2공정과,

   상기 광 감응성 물질 위에 전극의 평면 모양으로 빛이 투과되는 음화부와 빛이 투과되지 않는 양화부로 이루어진 노광용 필름을 밀착시키는 제3공정과,

   상기 음화부와 양화부로 이루어진 노광용 필름에 빛을 조사시키어서 전극의 평면 형상대로 이루어진 음화부와 대응하는 광 감응성 물질에 선택적인화학적 변화를 발생하는 제4공정과,

   상기 광 감응성 물질이 빛에 의하여 선택적으로 화학적 변화를 발생하게 하는 노광용 필름을 제거하는 제5공정과,

   상기 선택적으로 화학적 변화가 발생한 광 감응성 물질을 현상 및 경화하여 상기 금속판 위에 화학적으로 안정된 경화부를 형성하는 제6공정과,

   상기 화학적으로 안정된 경화부가 형성된 금속판을 금속 부식 용액에 침적하여 경화부가 형성되지 않은 부분이 부식 제거되도록 하는 제7공정과,

   상기 화학적으로 안정된 경화부를 박리 제거하는 제8공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상 인식 장치의 제조방법.