触控笔及其制造方法与流程

本申请要求于2017年10月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0141345号的优先权和利益，其全部内容通过引用并入本文。

背景

1)领域

本公开涉及一种触控笔及其制造方法。

2)相关技术

诸如移动电话、智能电话、平板个人电脑、膝上型电脑、数字广播终端、pda(个人数字助理)、pmp(便携式多媒体播放器)和导航设备等各种移动终端都带有触摸传感器。

这些终端中的触摸传感器可以位于显示图像的显示面板上或者位于终端本体的区域中。当用户通过触摸触摸传感器而与终端交互时，终端可以向用户提供直观的用户界面。

用户可以使用触控笔进行精确的触摸输入。触控笔可以分为主动式触控笔和被动式触控笔，这取决于它们是否包括电子部件。

图1是示出根据传统技术的被动式触控笔的视图。参考图1，触控笔10包括子弹形触控笔尖11和触控笔本体12。触控笔尖11完全或部分地由导电材料制成。

通常，当使用触控笔10时，用户相对于感测表面20以一定角度倾斜触控笔10，而不是垂直于感测表面20握持触控笔10。如果用户在使用时倾斜触控笔10，则在导电触控笔尖11的侧面与感测表面20之间形成附加电容。然后，由于附加电容，在与触控笔尖11接触的点21与触控笔10倾斜方向上的某一点22之间发生电容的最大变化。因此，不是触控笔尖11与感测表面20实际接触的点21，而是与点21相邻的点22被检测为接触点。在这种情况下，实际接触点21与实际检测点22之间的偏移23(在下文中称为倾斜偏移)可以大至几百微米或更大。

这样，当传统技术的被动式触控笔被倾斜时，根据触控笔的倾斜发生线性误差，使得精确的触摸输入变得困难。

美国专利第9,298,285号公开了一种用于解决该问题的触控笔。

图2和图3是示出了美国专利第9,298,285号中公开的触控笔的结构的视图。

在图2中，触控笔30包括球形触控笔尖31和连接至触控笔尖31的导电构件32。触控笔尖31的一部分和导电构件32被由非导电材料制成的保持件33围绕并固定。保持件33连接至触控笔本体34。根据图2所示的触控笔30的结构，因为使用了球形触控笔尖31，所以无论是否倾斜，在接触点处都发生电容的最大变化，并且因为导电构件32被制成较薄，所以由导电构件32引起的电容变化可以最小化。因此，倾斜偏移可以最小化。

但是，根据图2和图3所示的触控笔的结构，握持部与导电构件32之间的距离较大，使得用户的手与导电构件32之间的电容c1较小，导致导电构件浮动，从而降低了触控笔尖31的触摸灵敏度。

该背景部分中公开的上述信息仅用于增强对背景的理解，因此可能包含不构成对本领域普通技术人员而言在本国已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

示例性实施例提供了一种减小倾斜偏移的触控笔，以及一种制造该触控笔的方法。

示例性实施例提供了一种增强触摸传感器的触摸灵敏度的触控笔，以及一种用于制造该触控笔的方法。

为了实现上述或其他方面，本发明的示例性实施例提供了一种触控笔，该触控笔包括：第一本体，其在一端处具有第一开口且在另一端处具有第二开口；触控笔尖，其至少一部分从第一开口突出并具有导电性；引导部分，其附接至第二开口且包括通孔；以及导电构件，其在第一本体内延伸穿过通孔，导电构件的一端附接至触控笔尖，并且导电构件的至少一部分穿过通孔且比通孔的直径宽。

引导部分可以包括：第一引导部分，该第一引导部分包括通孔、形成在外表面的一部分上的第一结合部分、以及具有等于或大于导电构件的至少一部分的宽度的直径的第一空腔；以及第二引导部分，该第二引导部分包括插入有第一引导部分的第二空腔、形成在第二空腔的内表面上并附接至第一结合部分的第二结合部分、插入第二开口中的第三结合部分、以及定位在第三结合部分的相对侧上的第四结合部分。

穿过通孔的至少一部分可以与第一空腔在通孔周围的区域接触。

引导部分可以具有导电性。

导电构件的直径可以为1mm或更小。

触控笔尖的直径可以为0.5mm至3mm，并且第一开口的直径可以小于触控笔尖的直径。

触控笔还可以包括第二本体，其在引导部分与第二开口附接的一端的相对侧处附接至引导部分。

触控笔还可以包括：第三引导部分，其在第二本体与引导部分附接的一端的相对侧处附接至第二本体，并且在内侧与导电构件电连接；以及第三本体，其在第三引导部分与第二本体附接的一端的相对侧处附接至第三引导部分。

第二本体可以包括电连接至引导部分并暴露在第二本体的外表面上的至少一个导电部。

导电构件附接至触控笔尖的一部分可以具有与导电构件的其他部分不同的形状，以防止导电构件与触控笔尖分离。

本发明的另一示例性实施例提供了一种用于制造触控笔的方法，该方法包括：通过模具部的插入开口将导电构件设置在模制空间内；通过将熔融材料由模具部的入口注射到模制空间中，在导电构件的一端处模制触控笔尖；使附接有触控笔尖的导电构件从模具部脱模；以及将导电构件插入第一本体的第一开口中，其中第一开口的直径小于触控笔尖的直径。

该方法可以进一步包括在插入导电构件之后将第一引导部分插入第一本体的第二开口中，其中第一引导部分包括：通孔，当第一引导部分插入第二开口时，导电构件插入该通孔中；第一空腔；以及形成在外表面的一部分上的第一结合部分。

该方法可以进一步包括在插入第一引导部分之后使导电构件的至少一部分变形，其中该至少一部分可以比通孔的直径宽。

该方法可以进一步包括将第二引导部分附接至第一本体的第二开口，其中第二引导部分包括：第二空腔，第一引导部分插入该第二空腔中；第二结合部分，该第二结合部分形成在第二空腔的内表面上并附接至第一结合部分；第三结合部分，该第三结合部分插入第二开口中；以及第四结合部分，该第四结合部分位于第三结合部分的相对侧上。

该方法可以进一步包括将第一引导部分的第一结合部分附接至第二引导部分的第二结合部分，使得在第二引导部分附接至第一本体的第二开口之后导电构件的至少一部分与第一空腔在通孔周围的区域接触。

该方法可以进一步包括在第一引导部分的第一结合部分附接至第二引导部分的第二结合部分之后，将第二本体附接至第二引导部分的第四结合部分。

使附接有触控笔尖的导电构件从模具部脱模可以包括在触控笔尖与模制空间分离的方向上向导电构件施加压力。

本发明的另一示例性实施例提供了一种触控笔，其包括：触控笔尖，该触控笔尖具有导电性，该触控笔尖直径为0.5mm至3mm；导电构件，该导电构件的测量长度为20mm或更长，该导电构件的一端附接至触控笔尖；第一引导部分，该第一引导部分具有导电性，该第一引导部分包括插有导电构件的通孔和形成在外表面上的第一结合部；以及第二引导部分，该第二引导部分包括外表面、空腔以及第二结合部分，外表面能够由用户握持、第一引导部分插入空腔、第二结合部分形成在空腔的内侧并附接至第一结合部分。

导电构件的至少一部分可以比通孔的直径宽。

触控笔尖和外表面之间的距离可以是20mm或更多。

根据本公开的触控笔及其制造方法具有以下优点。

根据本公开的示例性实施例中的至少一个，可以借助于终端准确地检测触控笔的接触点。

根据本公开的示例性实施例中的至少一个，还可以为用户提供更直观的界面。

本公开的进一步适用范围将从下文给出的详细描述中变得明显。然而，应该理解的是，尽管指出了本公开的具体实施例，但是详细描述和具体示例仅仅作为说明给出，因为根据该详细描述，在本公开的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得明显。

附图说明

图1至图3是示出了根据传统技术的触控笔的视图。

图4是示意性地示出了根据本发明示例性实施例的触控笔的视图。

图5是示出了根据本发明示例性实施例的触控笔的详细结构的视图。

图6是根据本发明示例性实施例的用于制造触控笔的方法的流程图。

图7至图11是示出了根据图6的方法制造的触控笔的一部分的视图。

图12是示意性地示出了根据本发明另一示例性实施例的触控笔的视图。

图13是示意性地示出了根据本发明又一示例性实施例的触控笔的视图。

图14是示出了根据本发明示例性实施例的制造触控笔的一部分的方法的视图。

图15至图20是示出了根据图14的方法制造的触控笔的一部分的视图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，仅仅是本发明的某些示例性实施例简单地通过说明的方式示出和描述。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例能够以各种不同的方式进行修改，所有这些都不脱离本发明的精神或范围。

因此，附图和描述在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。

另外，除非明确相反地描述，否则词语“包括”及其变型(诸如“包含”或“由……组成”)将被理解为暗示包括所陈述的要素但不排除任何其他要素。

图4是示出了根据本发明示例性实施例的触控笔的视图。

如图4所示，根据本发明示例性实施例的触控笔100包括触控笔尖110、导电构件120、第一本体130、第二本体140和引导部分150。

触控笔尖110可以具有整体球形的形状。触控笔尖110的一部分可以具有预定的曲率(例如，半球形)。

触控笔尖110可以定位在第一本体130的第一开口131中。触控笔尖110的至少一部分包括导电材料。在这种情况下，触控笔尖110优选具有10ω或更低的电阻。另外，触控笔尖110的直径优选为0.1mm至3mm，特别优选为0.5mm至2mm。触控笔尖110的至少一部分从第一开口131突出，并且其至少一部分通过第一开口131插入第一本体130中。例如，如果触控笔尖110的直径是2mm，则触控笔尖110的一部分通过第一开口131插入第一本体130中，使得触控笔尖从第一开口131突出1.2mm。

导电构件120是具有导电性的线，其连接至触控笔尖110，并且可以定位在第一本体130内。触控笔尖110和导电构件120可以是插入注塑成型的。

导电构件120可以电连接至待由用户握持的引导部分150。例如，导电构件120可以延伸直至引导部分150并且与引导部分150直接接触。

导电构件120的长度可以是20mm或更多。另外，导电构件120的直径可以为0.1mm至1mm，以使倾斜对灵敏度的影响最小化。导电构件120的形状可以是圆柱、多边形柱、至少部分地弯曲的柱、凸肚状柱、截棱锥、圆锥台等，但是不限于这些形状。

触控笔尖110的一部分和导电构件120可以设置在第一本体130内。在这种情况下，触控笔尖110可以固定至第一开口131。而且，第一本体130附接至引导部分150。

第一本体130可以包括从第一开口131延伸并结合在一起的截头圆锥和柱。尽管第一本体130被示出为截头圆锥部分和柱部分的整体组合，但是这两个部分可以彼此分离。柱部分的形状可以是圆柱、多边形柱、至少部分地弯曲的柱、凸肚状柱、截棱锥、圆锥台等，但是不限于这些形状。第一本体130可以由非导电材料制成。

引导部分150可以包括导电材料。引导部分150可以由用户握持。引导部分150可以位于与触控笔尖110相距20mm至70mm处。优选地，待由用户握持的引导部分150可以高10mm，并且位于与触控笔尖110相距20mm至40mm处。

引导部分150的外表面的形状可以是圆柱、多边形柱、至少部分地弯曲的柱、凸肚状柱、截棱锥、圆锥台等，但是不限于这些形状。

引导部分150可以电连接至导电构件120。导电构件120和引导部分150之间的连接能够以各种方式建立。然后，触控笔尖110、导电构件120和引导部分150可以电连接。在引导部分150被用户握持的同时触控笔尖110靠近感测表面200，此时电荷从触控笔尖110通过导电构件120和引导部分150转移至用户，由此进一步增强触控笔尖110的触摸灵敏度。

第二本体140附接至引导部分150。第二本体140的外表面的形状可以是圆柱、多边形柱、至少部分地弯曲的柱等，但是不限于这些形状。第二本体140可以由非导电材料制成。

接下来，参照图5，将详细描述根据示例性实施例的触控笔100。

图5是示出了根据本发明示例性实施例的触控笔的详细结构的视图。

如图5所示，触控笔100包括触控笔尖110、导电构件120、第一本体130、第二本体140和引导部分150。

触控笔尖110附接至导电构件120。导电构件120在触控笔尖110中的至少一部分ta变形，其中该至少一部分ta附接至触控笔尖110。例如，导电构件120在触控笔尖110中的、附接至触控笔尖110的至少一部分ta的宽度(或厚度或直径)大于导电构件120的宽度(或厚度或直径)。替代地，导电构件120在触控笔尖110中的、附接至触控笔尖110的至少一部分ta可以弯曲成钩形。这可以防止导电构件120与触控笔尖110分离。导电构件120的部分ta可以通过压制成型和各种其他成型方法而变形。

触控笔尖110的一部分可以定位在第一本体130的第一开口131中。导电构件120可以从触控笔尖110延伸并且定位在第一本体130的第一开口131和空腔133中。

第一开口131位于第一本体130的一端处，第二开口134位于第一本体130的另一端处。空腔133可以位于第一开口131和第二开口134之间。第一本体130附接至引导部分150。

引导部分150可以包括第一引导部分151和第二引导部分155。第一引导部分151可以电连接至导电构件120。第一引导部分151可以与导电构件120直接接触。

导电构件120可以定位在第一引导部分的通孔154和第一引导部分151的空腔152中。导电构件120定位在第一引导部分151的空腔152中的至少一部分pa变形。下面的描述将基于导电构件120的一部分是导电构件120的端部pa的假设给出。

第一引导部分151附接至第二引导部分155。在第一本体130的第二开口134中，第二引导部分155可以附接至第一本体130。例如，第二引导部分155可以插入并附接至第一本体130的第二开口134。而且，第一引导部分151的一部分可以定位在第二本体140的空腔142中。

第二引导部分155附接至第二本体140。在第二本体140的开口141中，第二引导部分155可以附接至第二本体140。例如，第二引导部分155可以插入并附接至第二本体140的开口141。

接下来，将参照图6至11描述根据示例性实施例的制造触控笔100的方法。

图6是根据本发明示例性实施例的用于制造触控笔100的方法的流程图，图7和图11是示出了根据图6的方法制造的触控笔100的一部分的视图。

参考图6，将触控笔尖110和导电构件120插入第一本体130的第一开口131中(s110)，并且将触控笔尖110结合至第一本体130(s120)。将参照图8描述步骤s110和s120。

如图7(a)所示，第一本体130包括第一开口131、通孔132、空腔133、第二开口134和结合部分135。连接至触控笔尖110的导电构件120可以沿着第一方向d1插入第一开口131中。导电构件120可以插入第一本体130中，使得触控笔尖110与第一开口131接触。

接着，如图7(b)所示，导电构件120可以定位在通孔132、空腔133和第二开口134中。当触控笔尖110与第一开口131接触时，通过在空腔133内注入结合剂等，导电构件120可以结合至通孔132的至少一部分ba和空腔133。

接下来，将第一引导部分151插入第一本体130的第二开口134中(s130)。将参照图8描述步骤s130。

如图8(a)所示，第一引导部分151包括通孔154、空腔152和结合部分153。第一引导部分151可以通过第二开口134插入第一本体130的空腔152中。在这种情况下，导电构件120可以插入第一引导部分151的通孔154中。

接着，如图8(b)所示，导电构件120可以定位在第一引导部分151的通孔154和空腔152中。

接下来，使导电构件120的端部ta变形(s140)。如图9所示，当导电构件120插入第一引导部分151中时，导电构件120的一个端部ta可以变形。导电构件120的端部ta可以通过压制成型和各种其他成型方法而变形。

端部ta的宽度(或厚度或直径)可以至少大于通孔154的直径。替代地，端部ta可以弯曲成钩形。这保持导电构件120的端部ta不会穿过通孔154，由此防止第一引导部分151与导电构件120分离。

尽管在以上描述中是使导电构件120的端部ta变形，但是根据导电构件120和第一引导部分151的通孔154的附接方式可以使导电构件120的中间部分变形，并且在本发明中变形位置不受限制。

接下来，使第一本体130与第二引导部分155附接(s150)。第二引导部分155包括第一开口156a、第二开口157a、第一结合部分156、第二结合部分157、第三结合部分158和空腔159。如图10(a)所示，第二引导部分155可以附接至第一本体130的结合部分135。例如，第二引导部分155可以沿第二方向d2插入第一开口134中。第二引导部分155的第一结合部分156可以拧紧至第一本体130的结合部分135。

在这种情况下，第一引导部分151可以通过第二引导部分155的第一开口156a插入空腔159中。第一引导部分151的直径小于空腔159的直径。

在第一引导部分151插入第二引导部分155的空腔159中之后，将第一引导部分151附接至第二引导部分155(s160)。第三结合部分158形成在第二引导部分155的空腔159内部。第一引导部分151的结合部分153可以附接至第二引导部分155的第三结合部分158。例如，第二引导部分155的第三结合部分158可以被拧紧至第一引导部分151的结合部分153。

在这种情况下，第一引导部分151可以附接至第二引导部分155的第三结合部分158，以便在第一方向d1上尽可能多地突出。第一引导部分151可以在第一方向d1上尽可能多地突出，直到导电构件120的端部pa与通孔154的入口接触。然后，导电构件120可以与第一引导部分151接触。当第一引导部分151附接至第二引导部分155的第三结合部分158时，导电构件120可以在与第一引导部分151接触的同时被固定。

接下来，将第二本体140附接至第二引导部分155(s170)。如图11所示，第二本体140包括开口141、空腔143和结合部分142。触控笔尖110、导电构件120、第一引导部分151和第二引导部分155的组合结构可以沿第一方向d1插入第二本体140的开口141中。然后，第一引导部分151可以插入第二本体140的空腔143中。而且，第二引导部分155的第二结合部分157可以附接至第二本体140的结合部分142。例如，第二引导部分155的第二结合部分157被拧紧至第二本体140的结合部分142。

在根据上述方法制造的触控笔100中，触控笔尖110、导电构件120、第一引导部分151和第二引导部分155电连接。用户可以通过握住外部暴露的第二引导部分155来使用触控笔100。因为响应于驱动信号而通过触摸电极转移的电荷可以经由触控笔100与处于基态的用户的手同步，所以根据示例性实施例的触控笔100可以为用户提供改进的触摸灵敏度。

另外，由于导电构件120的直径小于触控笔尖110的直径，所以可以改善触控笔100的倾斜偏移。

接下来，参考图12，将描述根据另一示例性实施例的触控笔。

图12是示意性地示出了根据本发明另一示例性实施例的触控笔102的视图。

如图12所示，根据本发明另一示例性实施例的触控笔102包括触控笔尖110、导电构件120、第一本体130、引导部分250、第二本体240、引导部分270和第三本体260。

图12的触控笔102大部分与图4的触控笔100类似，但是与触控笔100相比，触控笔102还包括引导部分270和第三本体260，导电构件120延伸直至引导部分270。因此，将仅描述这些差异。

引导部分270可以包括导电材料。当引导部分270被用户握持时，引导部分270可以与用户的手的一部分接触。替代地，引导部分270可以由用户直接握持。

引导部分270的外表面的形状可以是圆柱、多边形柱、至少部分弯曲的柱等形状，但不限于这些形状。

引导部分270可以电连接至导电构件120。导电构件120和引导部分270之间的连接能够以各种方式建立。然后，触控笔尖110、导电构件120、引导部分250和引导部分270可以电连接。当用户的手与引导部分270接触或者引导部分270被用户握持，同时触控笔尖110靠近感测表面200时，电荷通过导电构件120和引导部分270从触控笔尖110转移至用户，从而进一步增强触控笔尖110的触摸灵敏度。

第三本体260附接至引导部分270。第三本体260的外表面的形状可以是圆柱、多边形柱、至少部分弯曲的柱等形状，但不限于这些形状。第三本体260可以由非导电材料制成。

图13是示意性地示出了根据本发明又一示例性实施例的触控笔104的视图。

如图13所示，根据本发明又一示例性实施例的触控笔104包括触控笔尖110、导电构件120、第一本体130、引导部分290和第二本体280。

图13的触控笔104大部分与图4的触控笔100类似，但是第二本体280包括至少一个导电部(282和284)。因此，将仅描述这个差异。

第二本体280附接至引导部分290。第二本体280的外表面的形状可以是圆柱、多边形柱、至少部分弯曲的柱等形状，但不限于这些形状。第二本体280可以由非导电材料形成并且具有至少一个导电部(282和284)。

该至少一个导电部(282和284)可以沿着触控笔104的长度延伸，或者可以由一个导体形成。该至少一个导电部(282和284)可以具有网格图案。

该至少一个导电部(282和284)暴露在第二本体280的外表面上。通过使导电构件120延伸直至第二本体280，该至少一个导电部(282和284)可以在第二本体280内与导电构件120接触。

通过将第二本体280附接至引导部分290，该至少一个导电部(282和284)可以与引导部分290接触。因此，该至少一个导电部(282和284)可以电连接至引导部分290。

然后，当用户的手与第二本体280接触或者第二本体280被用户握持，同时触控笔尖110靠近感测表面200时，电荷通过导电构件120、引导部分290和导电部(282和284)从触控笔尖110转移至用户，并且与用户的手同步，由此进一步增强触控笔尖110的触摸灵敏度。

接下来，将参照图14至20进一步描述用于制造上述触控笔尖110和附接至其上的导电构件120的方法。制造触控笔尖的步骤可以在步骤s110之前执行。

图14是示出了根据本发明示例性实施例的用于制造触控笔的一部分的方法的视图，图15至图20是示出了根据图14的方法制造的触控笔的一部分的视图。

参考图14，首先，在制造装置300的模制空间(322和312)中设置导电构件120和第一脱模部340(s210)。

如图15所示，制造装置300包括第一模具部310和第二模具部320。第一空腔312形成在第一模具部310内，第二空腔322形成在第二模具部320内。当第一模具部310与第二模具部320附接时，第一空腔312和第二空腔322可以形成模制空间(322和312)。模制空间(322和312)的形状可以对应于触控笔尖110，并且在下面的图中被示出为具有整体的球形形状。

在第二模具部320中形成用于注入熔融材料350的入口326，用于插入导电构件120的第一插入开口328，以及用于插入第一脱模部340的第二插入开口324。

如图16所示，在步骤s210中，导电构件120通过第一插入开口328插入，并且其一端可以定位在模制空间(322和312)内。在这种情况下，导电构件120位于模制空间(322和312)内的一端形状可以变形。而且，导电构件120的另一端可以由第二脱模部330支撑。

第一脱模部340可以通过第二插入开口324插入，并且定位在模制空间(322和312)与第二插入开口324之间的边界中。第一脱模部340可以防止熔融材料350通过第二插入口324从模制空间(322和312)溢出。

熔融材料350被注入(s220)。熔融材料350包括熔融金属、树脂合成物等。在这种情况下，熔融金属和树脂合成物可以是由冷却后变得导电的材料形成的熔融材料350。

如图17所示，熔融材料350可以通过入口326注入并填充模制空间(322和312)。随着注入模制空间(322和312)中的熔融材料350被冷却，熔融材料350可以在模制空间(322和312)内固化并融合到导电构件120上。

当冷却完成时，移除第一模具部310(s230)。如图18所示，第一模具部310和第二模具部320可以沿相反方向移动，或者第一模具部310可以通过将其与第二模具部320分离而被移除。

接下来，移除第二模具部320(s240)。如果如图19所示，沿方向d3向第一脱模部340施加力，并且沿方向d4向第二脱模部330施加力，则触控笔尖110可以从第二空腔322脱模，如图20所示。也就是说，触控笔尖110沿着它与模制空间(322和312)分离的方向对第一脱模部340和第二脱模部330施加压力，从而使触控笔尖110脱模。表面处理可以在触控笔尖110的表面上执行。

在上述注射成型方法中，触控笔尖110和导电构件120能够以导电构件120插入触控笔尖110中的方式组合。触控笔尖110和导电构件120的组合体通过上述注射成型方法形成，可以具有改善的耐用性，减少对由于外部冲击而导致分离或损坏的担忧。另一个优点是：与组合触控笔尖110和导电构件120的其他方法相比，能够以低的生产成本进行大批量生产。

前面的详细描述不应当被解释为在所有方面是限制性的，而应当被认为是说明性的。范围应该通过对所附权利要求的合理解释来确定，并且在等同范围内的所有改变都包括在范围内。

尽管已经结合目前被认为是切实可行的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。