KR100843263B1 - 키 입력장치 - Google Patents

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KR100843263B1
KR100843263B1 KR1020070064790A KR20070064790A KR100843263B1 KR 100843263 B1 KR100843263 B1 KR 100843263B1 KR 1020070064790 A KR1020070064790 A KR 1020070064790A KR 20070064790 A KR20070064790 A KR 20070064790A KR 100843263 B1 KR100843263 B1 KR 100843263B1
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박철
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(주)지엔씨
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Abstract

구조 및 제작공정을 간소화하여 원가를 절감하고 작업성 및 생산성을 향상 시킬 수 있으며, 소형화 및 박형화에 기여할 수 있는 키 입력장치가 개시된다. 키 입력장치는 버튼패드부, 버튼패드부의 하부에 제공되며 저면에 누름홈 및 누름홈에 대응되게 도전층이 형성된 러버시트, 러버시트의 하부에 제공되며 버튼패드부의 누름조작에 따라 도전층과 접촉되며 온/오프되는 전극패턴을 갖는 기판을 포함한다.
키 입력장치, 버튼패드부, 러버시트, 누름홈, 도전층, 전극패턴

Description

키 입력장치{APPARATUS FOR INPUTTING KEY}
도 1은 종래 키패드가 적용된 개인휴대단말기의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 키 입력장치가 적용된 개인휴대단말기의 구조를 도시한 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 키 입력장치로서, 러버시트 및 도전층의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이 다.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제7실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 단말기 본체 130 : 키 입력장치
140 : 버튼패드부 150 : 러버시트
152 : 누름홈 154 : 도전층
160 : 기판 162 : 전극패턴
본 발명은 키 입력장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 구조 및 제작공정을 간소화하여 원가를 절감하고 생산성을 향상 시킬 수 있으며, 소형화 및 박형화에 기여할 수 있는 키 입력장치에 관한 것이다.
최근에 와서 개인휴대단말기는 누구나 손쉽게 휴대가 가능하고 어느 곳에서나 자유롭게 사용할 수 있는 편리함으로 사용이 보편화되고 있는 실정이다.
도 1은 종래 키패드가 적용된 개인휴대단말기의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.
도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 종래 개인휴대단말기는 본체부(10), 상기 본체부(10)에 절첩되며 본체부(10)의 전면을 여닫을 수 있도록 본체부(10)에 상대 회동 가능하게 연결되는 폴더부(20)로 구성되어 있다.
상기 폴더부(20)의 내면에는 영상 정보를 출력하기 위한 디스플레이부(21)가 설치되어 있으며, 그 상단부에는 상대방으로부터의 음성을 전달하기 위한 수화부(22)가 구비되어 있다.
상기 본체부(10)는 상호 협조적으로 내부에 수용 공간을 형성하는 프론트케이스(11) 및 리어케이스(12)를 포함하여 구성되며, 그 내부에는 각종 제어를 수행하기 위한 인쇄회로기판(13)이 수용되어 있고, 프론트케이스(11)에는 정보를 입력하기 위한 복수개의 키(14a)를 갖는 키패드(14) 및 사용자의 음성을 전송하기 위한 송화부(15)가 구비되어 있으며, 리어케이스에는 배터리(16)가 착탈 가능하게 결합되어 있다.
상기 인쇄회로기판(13)의 상면에는 누름조작시 온/오프 동작될 수 있도록 두께방향을 따라 탄성변형이 가능한 소위 메탈돔이라고 하는 복수개의 누름조작스위치(17) 및 조명을 위한 발광소자(18)가 구비되어 있다.
상기 키패드(14)는 러버 또는 우레탄 재질로 형성되어 인쇄회로기판(13)의 상측에 배치되는 패드본체(14b), 누름조작 가능하게 본체부(10)의 각 키홀(11a)에 삽입될 수 있도록 각 누름조작스위치(17)에 대응되는 위치에 두께방향을 따라 돌출되게 형성되는 복수개의 키(14a)를 구비하고 있으며, 상기 패드본체(14b)의 저부면에는 각 키(14a)를 누르는 힘이 각 누름조작스위치(17)에 효과적으로 전달될 수 있 도록 두께방향을 따라 하향 돌출된 복수개의 누름돌기(14c)가 각각 형성되어 있다.
그런데, 종래 개인휴대단말기에 있어서는, 인쇄회로기판(13)와 키패드(14)의 사이에 누름조작스위치(17)가 설치되기 위한 일정 높이가 확보되어야 했던 바, 이에 따라 본체부(10)의 공간활용성 및 설계자유도가 저하될 뿐만 아니라 불가피하게 본체부(10)의 높이 및 크기가 커지게 되는 문제점이 있다. 이와 같이 종래에는 인쇄회로기판(13)와 키패드(14)의 사이에 누름조작스위치(17)가 설치됨에 따라 본체부(10)의 두께를 일정 이상 줄이는데 한계가 있어 슬림화가 곤란한 문제점이 있다.
또한, 상기 누름조작스위치(17)는 일반적으로 별도의 접착시트를 매개로 인쇄회로기판(13) 상에 부착되도록 구성됨에 따라 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 제작공정이 증가되어 원가가 상승되고 작업성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 구조 및 제작공정을 간소화하여 원가를 절감하고 작업성 및 생산성을 향상 시킬 수 있는 키 입력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 별도의 누름조작스위치 배제시켜 구조 및 제작공정을 간소화할 수 있는 키 입력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 러버시트와 기판 사이의 높이를 최소화하고 보다 얇은 두께로 제작될 수 있는 키 입력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 키 입력장치가 채용되는 개인휴대단말기의 공간효율성 및 설계자유도를 향상 시킬 수 있음은 물론 개인휴대단말기의 소형화 및 박형화에 기 여할 수 있는 키 입력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 키 입력장치는 버튼패드부, 버튼패드부의 하부에 제공되며 저면에 누름홈 및 누름홈에 대응되게 도전층이 형성된 러버시트, 러버시트의 하부에 제공되며 버튼패드부의 누름조작에 따라 도전층과 접촉되며 온/오프되는 전극패턴을 갖는 기판을 포함한다.
참고로 본 발명의 키 입력장도 치는 통상의 개인휴대단말기에 적용될 수 있으며, 개인휴대단말기로서는 폴더형, 바형, 슬라이드형 등의 타입으로 이루어진 PDA, 스마트 폰, 핸드헬드 PC, 휴대폰, MP3 플레이어 등이 적용될 수 있다.
상기 버튼패드부는 하나의 시트로 구성될 수 있음은 물론 서로 다른 재질로 이루어진 복수개의 시트로 구성될 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 버튼패드부에 복수개의 플라스틱(또는 고무) 키가 부착 또는 형성되어 구성될 수 있으며, 이러한 버튼패드부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 버튼패드부는 필름부재를 포함하여 구성될 수 있으며, 다르게는 두께 방향을 따라 누름 조작 가능한 금속시트를 포함하여 구성될 수 있다. 경우에 따라서는 필름부재 및 금속시트가 함께 채용될 수 있다. 또한, 버튼패드부 및 러버시트는 부착되며, 버튼패드부 및 러버시트는 적어도 하나의 버튼 영역에 대응하여 함께 절단된 형태로 제공될 수 있다.
러버시트의 누름홈은 러버시트의 누름조작 부위가 자체적으로 탄성 복원될 수 있도록 다양한 형태로 형성될 수 있다. 사용자가 버튼패드부의 버튼패턴 영역을 누름조작하면 버튼패드부 및 러버시트가 그 아래에 형성된 누름홈을 통해 탄성 변형되며 누름조작될 수 있고, 이에 따라 도전층이 전극패턴에 접촉됨으로써 전극패턴이 온/오프될 수 있다. 버튼패드부의 누름조작이 끝나게 되면 러버시트의 자체 탄성력에 의해 러버시트 및 버튼패드부가 원상태로 복원될 수 있다.
또한, 러버시트 및 도전층의 사이에는 중간시트가 개재될 수 있고, 버튼패드부의 비투광 영역에 대응되게 러버시트 또는 중간시트 중 적어도 어느 일측에는 차단층이 형성될 수 있으며, 러버시트 및 기판의 사이에는 이엘시트 또는 발광다이오드를 포함하는 발광수단이 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 키 입력장치는 금속재질로 형성되며 서로 독립적으로 누름 조작 가능하게 배치되는 복수개의 금속편 및 각 금속편에 대응되게 각 금속편에 상부에 제공되는 복수개의 필름편을 포함하는 버튼패드부, 필름편 및 금속편과 대응되게 서로 독립적으로 배치되도록 버튼패드부의 하부에 제공되며 저면에 누름홈 및 누름홈에 대응되게 도전층이 형성된 복수개의 러버편, 러버편의 하부에 제공되며 누름홈에 대응되게 시트홀이 관통 형성되어 시트홀 주위로 러버편과 일체로 연결되는 탄성시트, 러버편의 하부에 제공되며 버튼패드부의 누름조작에 따라 도전층과 접촉되며 온/오프되는 전극패턴을 갖는 기판을 포함한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 키 입력장치가 개인휴대단말기에 적용된 예를 들어 설명하기로 한다. 여기서 개인휴대단말기(Personal Portable Device)라 함은 PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart phone), 핸드헬드(handheld) PC, 휴대폰, MP3 플레이어 등과 같은 휴대용 전기전자장치로서, CDMA(Code Division Multiplexing Access) 모듈, 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈(IrDA), 유무선 랜카드와 같은 소정의 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 멀티미디어 재생 기능을 수행하는 소정의 마이크로프로세서를 탑재함으로써 소정의 연산 능력을 갖춘 단말기를 통칭하는 개념으로 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 키 입력장치가 적용된 개인휴대단말기의 구조를 도시한 사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 키 입력장치가 적용된 개인휴대단말기는 단말기 본체(100)와, 버튼패드부(140), 러버시트(150), 기판(160)을 포함하며 외부로 노출되도록 단말기 본체(100)에 설치되는 키 입력장치(130)를 포함한다.
상기 단말기 본체(100)로서는 최근 통상적으로 사용되고 있는 서로 전개 및 절첩 회동이 가능하게 결합된 본체부 및 폴더부를 구비한 폴더형 개인휴대단말기, 신호를 입력하는 입력버튼과 액정표시장치가 본체부에 일체로 구비된 바(bar)형 개인휴대단말기, 상기와 같은 바형 단말기의 입력버튼 영역을 개폐할 수 있도록 본체부에 힌지 결합되는 플립을 구비한 플립형 개인휴대단말기, 본체부에 슬라이드부가 슬라이드식으로 개폐되도록 한 슬라이드형 개인휴대단말기 등이 적용될 수 있다. 이하에서는 단말기 본체(100)로서 폴더형 개인휴대단말기가 적용된 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 단말기 본체(100)는 본체부(110)와 이 본체부(110)에 절첩되며 본체부(110)의 전면을 여닫을 수 있도록 본체부(110)에 상대 회동 가능하게 연결되는 폴더부(120)를 포함하여 구성되어 있다.
이를 위해 상기 본체부(110)의 상단부에는 소정 간격을 두고 이격되게 한쌍의 본체힌지부가 형성되어 있고, 상기 폴더부(120)의 하단부에는 본체힌지부의 사이에 회동 가능하게 결합될 수 있도록 폴더힌지부가 형성되어 있다.
상기 폴더부(120)의 내면에는 영상 정보를 출력하기 위한 디스플레이부(121)가 설치될 수 있으며, 그 상단부에는 상대방으로부터의 음성을 전달하기 위한 수화부(122)가 구비될 수 있다.
상기 본체부(110)는 상호 협조적으로 내부에 수용 공간을 형성하는 프론트케이스(111) 및 리어케이스(112)를 포함하여 구성되며, 그 내부에는 각종 제어를 수행하기 위한 인쇄회로기판(113)이 수용될 수 있고, 프론트케이스(111)에는 사용자의 음성을 전송하기 위한 송화부(115)가 구비될 수 있으며, 리어케이스(112)에는 배터리(도시하지 않음)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 프론트케이스(111)의 전면에는 각종 정보를 입력하기 위한 키 입력장치가 설치되는 바, 상기 키 입력장치는 프론트케이스(111)에 형성되는 홀(116)을 통해 외부로 노출되도록 설치되어 있다.
도 3 및 도 4에서 각각 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 키 입력장치(130)는 버튼패드부(140), 상기 버튼패드부(140)의 하부에 제공되며 저면에 누름홈(152) 및 누름홈(152)에 대응되게 도전층(154)이 형성된 러버시트(150), 상기 러버시트(150)의 하부에 제공되며 버튼패드부(140)의 누름조작에 따라 도전층(154)과 접촉되며 온/오프되는 전극패턴(162)을 갖는 기판(160)을 포함하여 구성되어 있다.
참고로 상기 기판(160)은 전술한 인쇄회로기판과 각각 별도로 제공될 수 있으나, 이하에서는 인쇄회로기판 자체가 키 입력장치를 구성하는 기판의 역할을 병행하도록 구성된 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 버튼패드부(140)는 하나의 시트로 구성될 수 있음은 물론 서로 다른 재질로 이루어진 복수개의 시트로 구성될 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 버튼패드부에 복수개의 플라스틱(또는 고무) 키가 부착 또는 형성되어 구성될 수 있으며, 이러한 버튼패드부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 이하에서는 버튼패드부(140)로서 단일 재질로 이루어진 필름부재(142)가 적용된 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 필름부재(142)는 키 입력장치의 최상단에 배치되어 본체부(110)의 외부로 노출되도록 설치되며, 이러한 필름부재(142)는 투명 또는 불투명한 재질로 형성 될 수 있다. 일 예로 상기 필름부재는 폴리프로필렌(PP), 방향성 폴리프로필렌(OPP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 아크릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC) 등의 재질로 형성될 수 있다. 아울러 이하에서는 상기 필름부재(142)에 숫자 또는 문자 등을 표시하기 위한 버튼패턴이 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 별도의 버튼패턴이 배제된 상태로 필름부재가 제공될 수도 있다.
상기 러버시트(150)는 필름부재(142)의 하부에 제공되어 필름부재(142)와 일체를 이루는 바, 이러한 러버시트(150)는 통상의 러버(rubber) 또는 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 상기 러버시트(150)의 저면에는 필름부재(142)의 버튼패턴 영역에 각각 대응되게 복수개의 누름홈(152)이 함몰 형성되어 있으며, 각 누름홈(152)과 대응되는 러버시트(150)의 저면에는 도전층(154)이 형성되어 있다.
실질적으로 상기 도전층(154)은 각 누름홈(152)의 내벽면에 전면적으로 형성됨과 아울러 일부가 러버시트(150)의 저면에 걸쳐지도록 형성된다. 상기 도전층(154)은 각 누름홈(152)에 대응되는 러버시트(150)의 저면에 실버 페이스트(silver paste) 또는 카본(carbon) 페이스트를 도포하거나 이들의 혼합제를 도포함으로써 형성될 수 있으며, 다르게는 금속 박지를 접착하거나 도금 등의 방법에 의해서 형성될 수도 있다.
아울러 상기와 같은 누름홈(152)은 러버시트(150)의 누름조작 부위가 자체적으로 탄성 복원될 수 있도록 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 누름홈(152)이 대략 돔 형상의 단면을 갖도록 형성된 예를 들어 설명하고 있지 만, 경우에 따라서는 누름홈이 사각 단면을 갖도록 형성할 수 있음은 물론 그 외의 형상으로도 형성할 수 있다.
상기 기판(160)은 러버시트(150)의 저면에 근접하게 배치되며, 그 상면에는 필름부재(142)의 누름조작시 온/오프 동작될 수 있도록 각 누름홈(152)과 대응되게 전극패턴(162)이 형성되어 있다. 일 예로 상기 전극패턴(162)은 제1전극(162a) 및 제1전극(162a)보다 작은 직경을 갖도록 형성되어 제1전극(162a)의 내부에 상호 동심적으로 배치되는 제2전극(162b)을 포함할 수 있으며, 외측에 배치되는 제1전극(162a)은 러버시트(150)의 저면에 걸치지도록 형성된 도전층(154)의 주연부와 접촉되도록 배치된다.
이러한 구성에 의하여 사용자가 필름부재(142)의 버튼패턴 영역을 누름조작하면 도 5와 같이, 필름부재(142) 및 러버시트(150)가 그 아래에 형성된 누름홈(152)을 통해 탄성 변형되며 누름조작될 수 있고, 이에 따라 도전층(154)의 중앙부가 전극패턴(162)의 제2전극(162b)에 접촉됨으로써 전극패턴(162)이 온/오프될 수 있다. 또한, 필름부재(142)의 누름조작이 끝나게 되면 러버시트(150)의 자체 탄성력에 의해 러버시트(150) 및 필름부재(142)가 원상태로 복원될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 키 입력장치로서, 러버시트(150) 및 도전층(154)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서 도시한 바와 같이, 러버시트(150) 및 도전층(154)은 러버시트(150)를 제공하는 단계, 러버시트(150)의 저면에 복수개의 누름홈(152)을 형성하는 단계, 각 누름홈(152)에 대응되게 러버시트(150)의 저면에 도전층(154)을 형성하는 단계에 의해 제작될 수 있다. 여기서 상기 누름홈(152)은 별도의 기계가공 등을 통해 형성될 수 있음은 물론 러버시트의 사출 성형시 함께 형성될 수 있다. 아울러, 도전층(154)은 전술한 바와 같이 도전성 물질을 도포하거나 금속 박지를 접착함으로써 형성될 수 있으며, 다르게는 도금 등의 방법에 의해서도 형성될 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 키 입력장치(230)는 버튼패드부(240), 상기 버튼패드부(240)의 하부에 제공되며 저면에 누름홈(152) 및 누름홈(152)에 대응되게 도전층(154)이 형성된 러버시트(150), 상기 러버시트(150)의 하부에 제공되며 버튼패드부(240)의 누름조작에 따라 도전층(154)과 접촉되며 온/오프되는 전극패턴(162)을 갖는 기판(160)을 포함하여 구성되되, 상기 버튼패드부(240)는 두께 방향을 따라 누름 조작 가능한 금속시트(244)를 포함하여 구성된다. 이러한 금속시트(244)는 단독적으로 사용될 수 있으나, 이하에서는 금속시트(244)의 상부에 필름부재(242)가 함께 제공된 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 금속시트(244)는 경도가 우수한 통상의 금속재질로 형성될 수 있다. 일 예로 금속시트(244)로서는 구리나 구리합금, 스테인리스, 알루미늄, 티타늄, 플래티늄, 니켈 등의 금속재질로 이루어진 금속시트가 사용될 수 있다. 이러한 금속시트(244)는 플라스틱보다 경도가 우수하기 때문에 얇게 만들어도 딱딱한 형태를 유지하기가 용이하며, 용이하기 휘어질 수 있으면서 딱딱한 형태를 유지할 수 있다.
아울러 상기 금속시트(244)가 두께 방향을 따라 탄성적으로 누름 조작될 수 있도록 다양한 방법이 채택될 수 있다. 이하에서는 금속시트(244) 상에 버튼영역이 정의되도록 소정 패턴으로 두께 방향을 따라 슬릿(도시하지 않음)이 관통 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 상기 슬릿은 버튼 영역을 형성하도록 대략 'ㄷ' 형상으로 관통 형성되어 버튼영역이 외팔보(cantilever) 형상으로 금속시트(244)에 연결될 수 있게 한다. 따라서 버튼영역은 금속시트(244)에 대해 두께 방향을 따라 탄성적으로 유동될 수 있으며, 이와 같은 구조는 어느 한곳의 버튼영역이 누름 조작될 시 그에 이웃하는 다른 버튼영역으로 움직임이 전달되며 연동되는 것을 방지할 수 있게 하고, 그에 따른 오작동을 방지할 수 있게 한다. 이때, 상기 슬릿의 형상 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양 등에 따라 자유롭게 변경될 수 있으며 이와 같은 슬릿의 형상 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 금속시트(244) 상에는 필름부재(242)의 버튼패턴에 대응되게 숫자, 문자, 기호 등을 표시하기 위한 관통공이 형성될 수 있으며, 이 관통공을 통해 금속시트(244)의 투광영역이 정의될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 금속시트(244) 상에 슬릿이 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 금속시트의 일부분이 아닌 전체가 탄성적으로 유동될 수 있도록 금속시트 상에 수많은 홀을 형성할 수 있으며, 다르게는 금속시트 중 버튼영에 해당되는 부위만을 관통되게 형성할 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 키 입력장치(430)는 버튼패드부(140), 상기 버튼패드부(140)의 하부에 제공되며 저면에 누름홈(152) 및 누름홈(152)에 대응되게 도전층(154)이 형성된 러버시트(150), 상기 러버시트(150)의 하부에 제공되며 버튼패드부(140)의 누름조작에 따라 도전층(154)과 접촉되며 온/오프되는 전극패턴(162)을 갖는 기판(160), 상기 러버시트(150) 및 도전층(154)의 사이에 개재되는 중간시트(432)를 포함하여 구성된다.
즉, 전술 및 도시한 본 발명의 각 실시예에서는 러버시트의 저면에 직접 도전층이 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 도 8과 같이, 러버시트(150)의 저면에 중간시트(432)가 형성될 수 있으며, 도전층(154)은 중간시트(432)를 매개로 러버시트(150)의 저면에 제공될 수 있다. 이러한 중간시트(432)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트 및 폴리우레탄 등의 재질로 형성될 수 있으며, 러버시트(150) 및 도전층(154)의 사이에 개재되어 도전층(154)이 직접 러버시트(150)에 형성될 경우보다 더욱 강한 접착력으로 중간시트(432)에 견고하게 부착될 수 있게 한다.
한편, 도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 키 입력장치(530)는 버튼패드부(140)의 비투광 영역에 대응되게 러버시트(150) 또는 중간시트(432) 중 적어도 어느 일측에 형성되어 빛을 차단하는 차단층(532)을 포함할 수 있다. 이러한 차단층(532)은 중간시트(432)가 배제된 구조에서도 적용될 수 있으며, 경우에 따라서는 중간시트(432)의 유무에 상관없이 러버시트(150)의 상면 또는 저면에 형성될 수도 있다. 이하에서는 러버시트(150)의 상면에 차단층(532)이 형성된 예를 들어 설명하기로 한다.
여기서 비투광 영역이라 함은 버튼패드부(140) 중 빛이 투과되지 않는 영역을 말한다. 일 예로 버튼패드부(140) 중 버튼패턴 부위를 제외한 영역이 비투광 영역으로 정의될 수 있으며, 이러한 차단층(532)은 인쇄 또는 증착 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. 아울러 전술한 실시예와 같이 버튼패드부가 금속시트를 포함하는 구조에서는 금속시트가 그 본연의 역할을 수행함과 동시에 차단층의 역할을 함께 수행할 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10 및 도 11에서 각각 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 키 입력장치는 러버시트 및 기판의 사이에 제공되며 전원이 인가됨에 따라 발광하는 발광수단을 포함할 수 있다.
일 예로 도 10에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 키 입력장치(630)는 조명을 위한 빛을 발생시키기 위한 발광수단을 포함하되, 발광수단은 러버시트(150)의 누름홈(152)에 대응되게 러버시트(150)에 형성되는 이엘(EL)시트(632)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 이엘시트(632)는 러버시트(150)의 저면 또는 상면에 형성될 수 있으며, 이하에서는 러버시트(150)의 저면에 이엘시트(632)가 구비된 예를 들어 설명하기로 한다. 아울러 상기 이엘시트(632)로서는 얇은 시트 방식의 통상의 무기이엘시트(Organic Electro luminessence Sheet) 또는 유기이엘시트(Inorganic Electro luminessence Sheet) 등이 사용될 수 있다.
다른 일 예로 도 11에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따른 키 입력장치(730)는 조명을 위한 빛을 발생시키기 위한 발광수단을 포함하되, 발광수단은 러버시트(150)의 각 누름홈(152)에 대응되며 누름홈(152)의 내부에 수용 가능하게 기판(160)의 상면에 형성되는 통상의 발광다이오드(Light Emitting Diode)(732)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 발광다이오드(732)가 전극패턴(162)을 구성하는 제2전극(162b)의 내측에 배치되도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 발광다이오드(732)의 배치구조는 그 특성 및 설계조건 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기판(160)의 상판에 조명을 위한 발광다이오드(732)를 설치하되, 발광다이오드(732)가 러버시트(150)의 저면에 형성된 누름홈(152)의 내부에 수용되도록 구성됨에 따라 러버시트(152)와 기판(160) 사이의 높이를 최소화할 수 있으며, 나아가 키 입력장치의 전체적인 높이를 보다 얇게 형성할 수 있게 한다.
아울러 상기와 같이 조명을 위한 빛을 발생시키기 위한 발광수단이 각 누름 홈에 대응되게 러버시트 및 기판의 사이에 제공된 구조에서는 도전층이 그 본연의 역할을 수행함과 동시에 차단층의 역할을 함께 수행할 수 있다. 즉, 이와 같은 구조는 별도의 도전층을 배제할 수 있게 하며 구조 및 제작공정을 더욱 간소화할 수 있게 한다.
한편, 도 12 및 도 13은 본 발명의 제7실시예에 따른 키 입력장치의 구조를 도시한 단면도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 12 및 도 13에서 각각 도시한 바와 같이, 본 발명의 제7실시예에 따른 키 입력장치(830)는 금속재질로 형성되며 서로 독립적으로 누름 조작 가능하게 배치되는 복수개의 금속편(344) 및 상기 각 금속편(344)에 대응되게 각 금속편(344)에 상부에 제공되는 복수개의 필름편(342)을 포함하는 버튼패드부(340), 상기 필름편(342) 및 금속편(344)과 대응되게 서로 독립적으로 배치되도록 버튼패드부(340)의 하부에 제공되며 저면에 누름홈(252) 및 누름홈(252)에 대응되게 도전층(252)이 형성된 복수개의 러버편(250), 상기 러버편(250) 하부에 제공되며 누름홈(252)에 대응되게 시트홀(832a)이 관통 형성되어 시트홀(832a) 주위로 러버편(250)과 일체로 연결되는 탄성시트(832), 상기 러버편(250)의 하부에 제공되며 버튼패드부(340)의 누름조작에 따라 도전층(254)과 접촉되며 온/오프되는 전극패턴(162)을 갖는 기판(160)을 포함하여 구성된다.
버튼패드부(340)를 구성하는 복수개의 금속편(344)은 경도가 우수한 통상의 금속재질로 형성될 수 있으며, 독립적으로 누름 조작 가능하게 배치된다. 일 예로 각 금속편(344)은 구리나 구리합금, 스테인리스, 알루미늄, 티타늄, 플래티늄, 니켈 등의 금속재질로 이루어질 수 있다. 이러한 금속편(344)은 전술한 금속시트와 마찬가지로 플라스틱보다 경도가 우수하기 때문에 얇게 만들어도 딱딱한 형태를 유지하기가 용이하며, 용이하기 휘어질 수 있으면서 딱딱한 형태를 유지할 수 있다.
버튼패드부(340)를 구성하는 복수개의 필름편(342)은 투명 또는 불투명한 통상의 재질로 형성될 수 있으며, 각 금속편(344)에 대응되도록 각 금속편(344)의 상부에 제공된다. 일 예로 상기 각 필름편(342)은 폴리프로필렌(PP), 방향성 폴리프로필렌(OPP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 아크릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC) 등의 재질로 형성될 수 있다. 아울러 상기 각 필름편(342)에 숫자 또는 문자 등을 표시하기 위한 버튼패턴이 형성될 수 있다.
상기 각 금속편(344)은 최초에 각 금속편보다 얇은 폭을 갖는 연결선으로 연결된 금속 원판 상태로 제공되며, 필름 원판과 함께 절단되어 각 금속편(344)이 각 필름편(342)과 함께 쌍을 이루며 버튼 단위를 형성하게 된다. 여기서 버튼 단위라 함은 금속편(344) 및 필름편(342)이 쌍을 이루도록 서로 독립적으로 배치되는 단위를 말하며, 이와 같은 버튼 단위는 요구되는 조건 및 설계 사양 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
아울러 상기 각 필름편(342)은 대응되는 각 금속편(344)의 주연부를 감싸도록 금속편(344)보다 일정 여유를 두고 크게 제공되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구조는 필름 원판과 금속 원판을 절단하는 과정에서 필름편의 끝단이 금속편의 외곽을 둥글게 덮을 수 있게 하며, 버튼 단위의 단부를 둥글게 하기 위한 후처리 가공을 생략할 수 있게 한다.
상기 각 러버편(250)은 금속편(344)의 하부에 제공되며, 통상의 러버(rubber) 또는 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 상기 러버편(250)의 저면에는 필름편(342)의 버튼패턴 영역에 각각 대응되게 복수개의 누름홈(252)이 함몰 형성되어 있으며, 각 누름홈(252)과 대응되는 러버편(250)의 저면에는 도전층(254)이 형성되어 있다.
상기 러버편(250)은 최초에 서로 연결된 러버 원판 상태로 제공되며, 필름 원판 및 금속 원판과 함께 절단되어 필름편(342) 및 금속편(344)과 함께 버튼 단위를 형성하게 된다. 물론 경우에 따라서는 복수개의 러버편(250) 대신 하나의 러버 원판 상에 각 필름편 및 금속편이 배치되도록 구성할 수도 있다.
상기 탄성시트(832)는 러버편(250)의 하부에 제공되어 각 필름편(342) 및 금속편(344)과 러버편(250)이 일체로 연결될 수 있게 한다. 이러한 탄성시트(832)는 폴리우레탄와 같이 탄성과 유연성을 갖는 통상의 탄성재질로 형성될 수 있다. 상기 탄성시트(832)에는 러버편(250)의 각 누름홈(252)에 대응되게 복수개의 시트홀(832a)이 관통 형성되는 바, 이 시트홀(832a)을 통해 도전층(254)은 탄성시트(832)의 하부로 노출되며 기판(160)의 전극패턴(162)에 접촉될 수 있으며, 탄성시트(832)는 시트홀(832a) 주위로 러버편(250)과 일체로 연결될 수 있다.
더욱이 이와 같은 구조는 탄성시트(832)의 하부에 발광수단이 제공될 경우, 발광수단으로부터 발광된 빛이 시트홀(832a)을 통과하며 직접적으로 러버편(250)에 도달될 수 있게 하며, 동일한 광원 조건에서 저소비 전력으로 고휘도 특성을 구현할 수 있게 한다.
그리고, 상기 탄성시트(832)의 상면에는 소정 패턴으로 가이드돌기(832b)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 가이드돌기(832b)는 각 필름편(342), 금속편(344) 및 러버편(250)으로 구성된 버튼 단위의 사이 간격에 대응되도록 형성되며, 각 필름편(342), 금속편(344) 및 러버편(250)이 탄성시트(832) 상에 배치될 시 각 버튼 단위 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치되는 가이드돌기(832b)는 각 버튼 단위의 둘레를 구속하며 반복적인 외력 등에 의해 탄성시트(832)에 배치된 각 버튼 단위가 밀려나는 것을 미연에 방지할 수 있게 한다.
한편, 전술한 각 실시예와 마찬가지로 러버편 및 도전층의 사이에는 중간시트가 개재될 수 있다. 또, 버튼패드부의 비투광 영역에 대응되게 러버편 또는 중간시트 중 적어도 어느 일측에는 차단층이 형성될 수 있으며, 러버편 및 기판의 사이에는 이엘시트 또는 발광다이오드를 포함하는 발광수단이 구비될 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 키 입력장치에 의하면 구조 및 제작공정을 간소화할 수 있으며, 원가를 절감하고 작업성 및 생산성을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 별도의 누름조작스위치를 배제시킬 수 있게 함은 물론 누름돌기를 배제시킬 수 있게 하며 구조 및 제작공정을 간소화할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 러버시트(또는 러버편)와 기판 사이의 높이를 최소화할 수 있게 하며, 키 입력장치의 전체적인 두께를 보다 얇게 형성할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 키 입력장치가 채용되는 개인휴대단말기의 공간효율성 및 설계자유도를 향상 시킬 수 있게 함은 물론 개인휴대단말기의 소형화 및 박형화에 기여할 수 있게 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

  1. 버튼패드부;
    상기 버튼패드부의 하부에 제공되며 저면에 누름홈 및 상기 누름홈에 대응되게 도전층이 형성된 러버시트; 및
    상기 러버시트의 하부에 제공되며, 상기 버튼패드부의 누름조작에 따라 상기 도전층과 접촉되며 온/오프되는 전극패턴을 갖는 기판;을 포함하는 키 입력장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버튼패드부는 필름부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 버튼패드부는 두께 방향을 따라 누름 조작 가능한 금속시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버튼패드부는,
    상기 러버시트의 상부에 제공되는 금속시트; 및
    상기 금속시트의 상부에 제공되는 필름부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 버튼패드부 및 상기 러버시트는 부착되며, 상기 버튼패드부 및 상기 러버시트는 적어도 하나의 버튼 영역에 대응하여 함께 절단된 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 러버시트 및 상기 도전층의 사이에 개재되는 중간시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 버튼패드부의 비투광 영역에 대응되게 상기 러버시트 또는 상기 중간시트 중 적어도 어느 일측에 형성되어 빛을 차단하는 차단층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 러버시트 및 상기 기판의 사이에 제공되며 전원이 인가됨에 따라 발광하는 발광수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 발광수단은 상기 누름홈에 대응되게 상기 러버시트에 형성되는 이엘시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 발광수단은 상기 누름홈의 내부에 수용 가능하게 상기 기판의 상면에 형성되는 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  11. 금속재질로 형성되며 서로 독립적으로 누름 조작 가능하게 배치되는 복수개의 금속편, 상기 각 금속편에 대응되게 상기 각 금속편에 상부에 제공되는 복수개의 필름편을 포함하는 버튼패드부;
    상기 필름편 및 상기 금속편과 대응되게 서로 독립적으로 배치되도록 상기 버튼패드부의 하부에 제공되며 저면에 누름홈 및 상기 누름홈에 대응되게 도전층이 형성된 복수개의 러버편;
    상기 러버편의 하부에 제공되며 상기 누름홈에 대응되게 시트홀이 관통 형성되어 상기 시트홀 주위로 상기 러버편과 일체로 연결되는 탄성시트; 및
    상기 러버편의 하부에 제공되며, 상기 버튼패드부의 누름조작에 따라 상기 도전층과 접촉되며 온/오프되는 전극패턴을 갖는 기판;을 포함하는 키 입력장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 러버편 및 상기 도전층의 사이에 개재되는 중간시트를 더 포함하는 것 을 특징으로 하는 키 입력장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 버튼패드부의 비투광 영역에 대응되게 상기 러버편 또는 상기 중간시트 중 적어도 어느 일측에 형성되어 빛을 차단하는 차단층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 러버편 및 상기 기판의 사이에 제공되며 전원이 인가됨에 따라 발광하는 발광수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 발광수단은 상기 누름홈에 대응되게 상기 러버편 또는 상기 탄성시트에 형성되는 이엘시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 발광수단은 상기 누름홈의 내부에 수용 가능하게 상기 기판의 상면에 형성되는 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20050048457A (ko) * 2003-11-19 2005-05-24 미쓰미덴기가부시기가이샤 스위치 유닛
JP2005234704A (ja) 2004-02-17 2005-09-02 Chubu Kagaku Gijutsu Center タッチパネルのための触覚提示装置
KR20060055828A (ko) * 2004-11-19 2006-05-24 주식회사 미성포리테크 이엘램프가 내장된 메탈 일체형 키패드 및 그 제조방법

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