KR100790560B1 - 초박막 키 패드 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이엘층과 터치부를 일체화시켜 초박막의 키 패드를 얻을 수 있도록 하는 키패드에 관한 것으로, 그 주요 구성은 이엘 시트를 이용하여 백 라이팅하는 키 패드로써, 적용되는 기기에 따라 형태를 달리하며, 상면에 문자, 숫자, 기호 등으로 이루어진 버튼부가 인쇄되는 베이스부와, 상기 베이스부의 저면에 1차 저항물질을 도포하고, 이와 절연 공간을 두고 터치판이 구비되도록 하되, 상기 터치판의 상면에 저항 물질이 도포되어 사용자가 버튼부를 눌렀을 때 양 저항 물질이 접촉되어 접촉 부위의 저항값 및 전압이 변화되면서 누른 위치를 알 수 있도록 하는 터치부와, 상기 터치판의 저면에 ITO물질을 입히고, 이 터치판에 형광층과 유전층을 순차적으로 도포하되, 유전층의 배면에 전기가 통하도록 전극이 인쇄된 발광부로 이루어져 있다.

박막, 키패드, 이엘층, 휴대전화, 터치부

Description

초박막 키 패드 및 그 제조 방법{a thin film keypad and method for manufacturing thereof}

도 1은 본 발명의 키 패드가 적용된 예를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명 키 패드의 분해 사시도,

도 3은 본 발명 키 패드의 단면도,

도 4는 본 발명 키 패드의 요부 확대 단면도,

도 5는 본 발명 키 패드의 다른 실 시예를 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명 키 패드의 제작 과정을 나타낸 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : PCB 2 : 돔 스위치

10 : 키 패드 100 : 베이스

120 : 인쇄 버튼부 200 : 터치부

300 : 발광부

본 발명은 초박막 키 패드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베이스부의 상면에 조작이 가능하게 버튼부가 인쇄되고, 이 베이스부에 순착적으로 터치부와 발광부가 일체화된 초박막 키 패드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 핸드폰에는 각종 정보 검색은 물론, 송수신 혹은 문자 입력에 필요하는 키 패드가 장착되어 있다.

이러한 키 패드는 패턴부를 갖는 PCB의 상면에 베이스 시트와 돔 스위치가 설치되고, 이들 상면에 다시 한글의 자음 모음, 영문 알파벳, 숫자 등이 인쇄된 상면 시트가 접착된 구성으로 이루어지며, 상기 PCB에 야간에도 키를 식별할 수 있는 발광부가 접속된 구성으로 이루어져 있다.

그런데, 종래의 키 패드는 구조상 두께를 줄일 수 없는 문제가 있다. 다시 말해, 키 패턴을 구성하는 PCB의 경우 최소의 두께가 있어야 패턴을 구성할 수 있고, 돔 스위치 또한 일정한 높이로 구성되어 키 패드 전체의 높이 증가하는 문제가 있다.

더욱이 발광 소자로 대다수가 LED 램프를 사용함으로써, PCB와 돔 스위치의 두께 이외에 LED 램프의 두께가 더 해지는 문제가 있으며, 또한 LED를 설치하기 위한 공간이 확보되어야 하는 문제가 있어 커 패드가 전체적으로 커지거나 두꺼워지는 문제가 있다.

따라서 근래에는 LED를 대신하여 이엘 시트(EL sheet)를 이용한 키 패드가 개발되고 있다.

예컨대, 국내 실용신안 등록 제417157호를 살펴보면, 터치 패드와 발광용 이엘 시트를 양면 테이프로 부착하되, 센서부는 테이프의 접착을 제거하여 빛이 통과하도록 하는 기술이 제안되어 있다.

그러나, 이러한 키 패드 또한 양면 테이프가 테이프와 접착층의 두께를 가짐으로써, 두께를 줄이는데 한계를 가지며, 숙련공이 아니면 정확한 위치에 접착하기 어려운 문제가 있고, 또한 접착제가 가지는 특성상 시간이 지남에 따라 접착력이 떨어져 접착이 떨어지는 현상이 발생하여 오작동은 물론 백 라이트 본래의 기능을 하기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 숫자, 문자 혹은 기호가 인쇄된 베이스부의 저면에 터치부와 발광부를 도포 및 접착을 통해 일체화시켜 초박막의 키 패드를 얻을 수 있도록 하는 초박막 키 패드 및 이 키 패드의 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 초박막을 제작되어 휴대폰은 물론 각종 전자기기 및 장치의 경량화, 소형화를 꾀할 수 있도록 하고, 제품의 질을 향상시킬 수 있는 키 패드를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 내구성이 뛰어나고 다양한 형태 및 색상으로 제작이 가능하며, 광범위한 기기 및 장치에 활용될 수 있는 초박막 키 패드를 제공하는데 그 목 적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은 이엘 시트를 이용하여 백 라이팅하는 키 패드로써, 적용되는 기기에 따라 형태를 달리하며, 상면에 문자, 숫자, 기호 등으로 이루어진 버튼부가 인쇄되는 베이스부; 상기 베이스부의 저면에 1차 저항물질을 도포하고, 이와 절연 공간을 두고 터치판이 구비되도록 하되, 상기 터치판의 상면에 저항 물질이 도포되어 사용자가 버튼부를 눌렀을 때 양 저항 물질이 접촉되어 접촉 부위의 저항값 및 전압이 변화되면서 누른 위치를 알 수 있도록 하는 터치부; 상기 터치판의 저면에 ITO물질을 입히고, 이 터치판에 형광층과 유전층을 순차적으로 도포하되, 유전층의 배면에 전기가 통하도록 전극이 인쇄된 발광부;가 갖추어진 기술적인 특징을 가지는 것으로 달성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부된 도 1은 본 발명의 키 패드가 적용된 예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명 키 패드의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 키 패드의 단면도를 나타낸 것이다. 또한, 첨부된 도 4는 본 발명 키 패드의 요부 확대 단면도이며, 도 5는 본 발명 키 패드의 다른 실 시예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명 키 패드의 제작 과정을 나타낸 블록도이다.

도면에서 본 발명의 키 패드(10)는 터치부(200)와 발광부(300) 그리고 이들 과 일체화되는 베이스부(100)로 구성된다.

바람직하기로 본 발명의 키 패드(10)는 핸드폰(1)에 적용되는 것이나, 다른 전자 기기 및 장치의 키 패드로도 적용될 수 있으며, 본 발명에서는 핸드폰에 적용된 예로 설명하기로 한다.

먼저 상기 베이스부(100)는 키 패드의 외형을 구성하고, 후술하는 터치부(200)와 발광부(300)를 지지하는 역할을 하는 것으로, 필름, 합성수지 판 혹은 유리, 금속 등 키 패드가 적용되는 기기 및 장치에 따라 선택적으로 사용되나, 투명 재질이 사용됨이 바람직할 것이다.

상기 베이스부(100)는 적용되는 기기에 따라 절단 가공되며, 프레스 혹은 성형에 의해 제작될 수도 있다.

상기 베이스부(100)의 상면에 인쇄된 인쇄층(120)은 사용자가 인식하여 조작이 가능하도록 하는 버튼부에 해당하는 것으로 숫자, 한글의 자음, 모음, 영문 알파벳 혹은 각종 검색 및 송,신수에 필요한 기호가 인쇄되며, 인쇄 방식은 실크인쇄를 기본으로 한다.

상기 터치부(200)는 인쇄 버튼층을 눌었을 때 이를 인식하여 신호를 출력하는 것으로 베이스부의 저면에 일체로 구비된다.

여기서 상기 터치부(200)는 저항막 방식으로 사용자가 상기 인쇄층을 누르면 저항값 및 전압이 변화하면서 손의 위치가 측정될 수 있도록 하는 방식으로, 본 발명에서는 상기 베이스부(100)의 저면에 도포되는 1차 저항물질(220)과 터치판(280)에 도포되는 2차 저항 물질(260)을 이용하는 방식이다.

다시 말해, 상기 베이스부(100)의 저면에 저항 물질(220)을 도포하고, 터치판(280)도 저항 물질(260)을 도포한 상태에서 저항 물질들이 맞닿지 않게 절연공간(240)을 사이에 두고 설치하는 방식이다.

여기서 상기 터치판(280)은 유리, 플라스틱 혹은 필름 등으로 이루어져 선택적으로 사용되며, 경우에 따라서 별도의 필름이 이용될 수도 있다.

즉, 상기 베이스부(100)의 저면에 저항막이 처리된 필름을 액상 실리콘으로 접착, 경화시켜 일체화시키고, 이 필름과 절연 공간을 두고 상기 터치판(280)이 구비되는 구조이다.

이러한 구성의 터치부(200)는 동작시 저항막 양단에 전류를 흘려주어 저항막이 저항 성분을 갖는 저항체와 같이 작용하도록 하여 전압이 걸리도록 하는 것으로, 사용자가 인쇄층(120)을 손으로 눌렀을 때 베이스부(120)가 휘어지면서 터치판(280)과 접속하게 되고, 이때 양면의 저항 성분이 병렬 접속과 같은 형태가 되어 저항값에 변화가 일어나게 되며, 동시에 전압이 변화도 일어나 이 전압의 변화 정도에 따라 눌러지는 사용자가 누른 위치가 인식되도록 하는 것이다.

물론, 본 발명에서는 스타일러스 펜을 사용하여 베이스부 혹은 인쇄층 등의 손상을 방지함이 바람직하다.

다른 실 예로 상기 터치판(280)에 전도성 금속을 코팅하여 사용하는 방식이다.

이 방식은 터치판(280)의 양면에 투명한 특수 전도성 금속(TAO)을 코팅하여 구성하고, 이 터치판(280)의 귀통이에 전압을 걸어 고주파가 전면에 퍼지도록 함으 로써, 베이스부(100)가 접촉되었을 때 수신부에서 변형된 파형이 감지되도록 하는 것이다.

물론, 이때의 터치판(280)은 베이스부(280)의 저면에 액상 실리콘에 의해 밀착되거나 혹은 이들 사이에 필름이 개재될 수도 있다. 이러한 터치부(200)의 장점은 특수 금속을 코팅했기 때문에 견고성이 우수하고, 수명이 길며, 반응속도가 매우 빠름과 아울러 차율이 매우 적다는 것이다.

한편, 첨부된 도 6은 상기 터치판의 다른 실 예를 나타낸 것이다.

이러한 터치판(280a)은 저항막이 처리된 상태에서 눌려지는 부위를 제외하는 나머지 부위에는 절연 물질이 도포되어 베이스부의 저면에 설치가 용이하도록 하고, 사용자 버튼을 누르지 않은 이상 동작이 되지 않아 오작동을 방지할 수 있다.

또 다른 실 예로 상기 터치판(280)의 가장 자리에만 절연 물질을 도포하여 터치판을 설하였을 때 1차 저항 물질과의 사이에 절연 공간이 형성되도록 하는 예도 있다.

상기 발광부(300)는 이엘층으로 구성된다.

즉, 상기 발광부(300)는 상기 터치판(280)에 전기가 통하도록 ITO 물질을 입히고, 여기에 순차적으로 형광층(320)과 유전층(340)을 도포하여 구성하되, 여기에 배면 전극(360)층이 인쇄된 구성으로 이 배면 전극과 형광층의 상면에 위치하는 버스 바에 전기가 통하도록 하여 발광이 이루어지도록 하는 구성이다.

또한, 상기 이엘층은 터치판에 ITO 물질을 입히지 아니하고, ITO 물질이 입혀진 별도의 발광 필름 혹은 판재를 터치판에 액상 실리콘으로 접착 경화시키는 방 식으로 제작될 수 있다.

도면 중 미설명 부호 380은 이엘층을 보호하는 보호 필름층이다.

이하 본 발명의 제작 및 동작과정을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 키 패드(10)를 제작하기 위해서는 먼저 사용되는 용도에 따라 예컨대, 핸드폰의 경우 기종에 따라 달라지는 디자인을 감안하여 베이스부(100)의 형태를 제작한다.

이때 베이스부(100)는 적용되는 기기에 따라 재질이 선택되며, 프레스 혹은 성형 작업에 의해 제작이 이루어지고, 그 상면에 사용자가 인식할 수 있도록 버튼부가 인쇄된다.

상기 인쇄 버튼부(120)는 숫자, 문자 혹은 기호 등으로 구성되며, 각각의 버튼은 색상을 달리하거나 혹은 동일하게 채색될 수 있으며, 경우에 따라서는 버튼 부위를 돌출 혹은 함몰시키는 방식으로도 제작될 수 있다.

또한, 상기 베이스부(100)의 재질이 불투명 재질인 경우 숫자, 문자 부분을 절취하여 빛이 투과되도록 할 수도 있다.

버튼부(100)의 인쇄 후 상기 베이스부(100)에는 터치부가 도포되는데, 먼저 베이스부의 저면에 1차 저항 물질이 도포되고, 다시 그 위에 터치판(280)이 덮어지며, 이 과정에서 1차 저항 물질과의 사이에 절연 공간을 두고 설치하거나 혹은 눌러지는 부분을 제외한 나머지 부분에 절연 물질이 도포된 상기한 터치판(280)이 설치되는 구성이다.

터치판의 설치 후 다시 이 터치판에 이엘층이 도포된다.

이 이엘층(300)은 형광층(320)과 유전층(340) 그리고 배면 전극(360)이 인쇄되는 순서로 작업되며, 상기 터치판(280)에는 전극 역할을 할 수 있도록 ITO라는 물질이 입혀져 있음 물론이다.

한편, 상기 형광층과 터치판 사이에는 버스 바가 갖추어질 수 있으며, 배면 전극은 보호 필름(380)에 의해 보호되는 구조이다.

이러한 구성의 본 발명은 사용자 베이스부에 인쇄된 인쇄 버튼부를 눌러 발광은 그 위치가 터치부에 의해 인식되도록 하여 송수신은 물론 문자, 혹은 각종 검색이 이루어지도록 하는 발명인 것이다.

이상과 같이 본 발명은 백 라이팅이 수행되도록 하는 이엘층과 사용자가 누른 위치를 알 수 있도록 하는 터치부를 일체화시켜 구성하고, 이를 다시 베이스부와 일체화시켜 초박막의 키 패드를 얻을 수 있는 발명이다.

본 발명의 초박막 키 패드는 전자기기 및 기계 기구 장치의 소형화 및 경량화를 이룰 수 있도록 하며, 또한 적용 범위가 넓고, 일체형으로 구성되어 내구성이 뛰어난 효과를 가지고 있다.

Claims (6)

1. 이엘 시트를 이용하여 백 라이팅하는 키 패드로써

   적용되는 기기에 따라 형태를 달리하며, 상면에 문자, 숫자, 기호로 이루어진 버튼부가 인쇄되는 베이스부;

   상기 베이스부의 저면에 1차 저항물질을 도포하고, 이와 절연 공간을 두고 터치판이 구비되도록 하되, 상기 터치판의 상면에 저항 물질이 도포되어 사용자가 버튼부를 눌렀을 때 양 저항 물질이 접촉되어 접촉 부위의 저항값 및 전압이 변화되면서 누른 위치를 알 수 있도록 하는 터치부;

   상기 터치판의 저면에 ITO물질을 입히고, 이 ITO물질의 저면에 형광층과 유전층을 순차적으로 도포하되, 유전층의 배면에 전기가 통하도록 전극이 인쇄된 발광부;가 갖추어진 것을 특징으로 하는 키패드.
2. 제 1항에 있어서, 상기 터치판의 저면에 형광층과 유전층 그리고 전극이 실크 인쇄되어 발광부와 터치부가 일체화된 것을 특징으로 하는 키패드.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 터치판의 상면에 도포 된 저항 물질의 상면에 절연층을 도포하여 절연공간이 형성되도록 하고, 이 절연층의 상면에 다시 액상 실리콘을 도포하여 베이스부에 접착, 경화되도록 하는 것을 특징으로 하는 키패드.
4. 삭제
5. 이엘 시트를 이용하여 백 라이팅하는 키 패드로써

   적용되는 기기에 따라 형태를 달리하며, 상면에 문자, 숫자, 기호 등으로 이루어진 버튼부가 인쇄되는 베이스부;

   상기 베이스부의 저면에 액상 실리콘으로 접착 경화된 필름을 구비하고, 이 필름의 저면에 1차 저항물질을 도포하되, 이 1차 저항물질과 절연 공간을 두고 터치판이 설치되도록 하며, 상기 터치판의 상면에 저항 물질이 도포되어 사용자가 버튼부를 눌렀을 때 양 저항 물질이 접촉되어 접촉 부위의 저항값 및 전압이 변화되면서 누른 위치를 알 수 있도록 하는 터치부;

   상기 터치판의 저면에 액상 실리콘에 접착되는 필름에 ITO물질을 입히고, 이 필름에 형광층과 유전층을 순차적으로 도포하되, 유전층의 배면에 전기가 통하도록 전극이 인쇄된 발광부;가 갖추어진 것을 특징으로 하는 키패드.
6. 박막형 키 패드를 제조하는 방법에 있어서,

   적용되는 기기의 종류에 따라 형태가 결정된 베이스부의 상면에 숫자, 문자 혹은 기호를 인쇄하는 인쇄 단계;

   상기 베이스부의 저면과 터치판 각각에 저항 물질을 도포하는 저항막 도포단계;

   상기 터치판과 베이스부 사이에 절연층을 두고 터치판을 베이스부에 접착하는 접착 단계;

   상기 터치판의 저면에 ITO물질을 입히고, 여기에 형광층을 도포하는 형광층 도포단계;

   상기 형광층 위에 유전층을 도포하는 유전층 도포단계;

   상기 유전층에 전극을 인쇄하여 전기가 통하도록 하는 전극 인쇄단계로 구성된 것을 특징으로 키패드 제조 방법.

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