KR100872062B1 - 키패드의 시인성을 향상시키기 위한 이엘시트 백라이트 및이를 이용한 키패드 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 키패드의 시인성을 향상시킬 수 있는 개선된 구조의 EL 시트 백라이트 및 이를 이용한 키패드 조립체를 개시한다.

본 발명의 EL 시트 백라이트는, ITO 전극층이 형성된 베이스 기판과; 상기 베이스 기판 위에 부가되어 디스플레이 영역의 빛은 통과시키고, 비디스플레이 영역은 빛을 차단시키는 마스크; 상기 마스크 위에 형성되어 전계가 인가되면 발광하는 형광층; 상기 형광층 위에 형성되는 유전층; 상기 디스플레이영역에 대응하는 패턴으로 이루어져 상기 유전층 위에 형성되는 배면전극; 상기 배면전극의 분리된 패턴에 전원을 각각 인가하기 위한 실버단자; 및 상기 실버단자 위에 형성되는 절연보호층을 구비하여 상기 ITO전극층과 상기 배면전극의 패턴 사이에 전원이 인가되면, 상기 배면전극 패턴에 인접한 상기 형광층이 발광하고, 상기 형광층에서 발광된 빛이 상기 마스크를 거쳐 전면으로 방사되어 키패드의 시인성을 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

키패드, 시인성, 이엘 시트, 분할 발광, PC필름

Description

키패드의 시인성을 향상시키기 위한 이엘시트 백라이트 및 이를 이용한 키패드 조립체{ EL SHEET BACKLITE FOR IMPROVING VISUALBILITY OF KEY PAD AND KEY PAD ASSEMBLY USING THE SAME }

도 1은 일반적인 EL 시트 백라이트를 이용한 휴대폰 키패드 조립체를 나타낸 개략도,

도 2는 종래 기술에 따른 EL 시트 백라이트의 구조를 나타낸 단면도,

도 3은 종래의 EL 시트 백라이트를 구동하기 위한 하프 브리지 구동회로의 예,

도 4는 종래의 EL 시트 백라이트를 구동하기 위한 풀 브리지 구동회로의 예,

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 키패드의 시인성을 향상시키기 위한 EL 시트 백라이트를 이용한 키패드 조립체의 분리 사시도,

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따라 키패드의 시인성을 향상시키기 위한 EL시트 백라이트의 단면도,

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따라 키패드의 시인성을 향상시키기 위한 EL시트 백라이트의 단면도,

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따라 키패드의 시인성을 향상시키기 위한 EL 시트 백라이트의 단면도,

도 9는 본 발명에 따른 EL 시트 백라이트를 구동하기 위한 구동회로의 제1 실시예,

도 10은 본 발명에 따른 EL 시트 백라이트를 구동하기 위한 구동회로의 제2 실시예.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

110: 베이스 기판 112,112': 전면전극

114: 베이스 필름 116: 점착층

118: 보조 필름 120: 실버 버스 바

130: 마스크 140: 형광층

150: 유전층 160,160': 배면전극

170,170': 절연층 180: 실버층

190: 절연보호층 200: EMI차폐층

210: 코팅층 220: 점착층

본 발명은 키패드 조립체의 백라이트로 사용되는 EL(Electro Luminescent) 시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 키패드 조립체의 시인성을 향상시킬 수 있는 개선된 구조의 EL 시트 백라이트에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대폰이나 PDA, PMP, ATM 단말기 등을 조작하기 위한 입력장치로는 메탈 돔 방식의 키패드 조립체와 터치스크린 방식의 키패드 조립체가 널리 사용되고 있다. 이러한 키패드 조립체는 야간이나 어두운 장소에서 숫자나 문자, 아이콘 등의 키를 식별하기 위하여 별도의 백라이트 장치를 구비하고 있는데, 최근에는 LED 대신에 EL(Electro Luminescent) 시트를 이용한 키패드 백라이트 장치가 널리 사용되고 있다.

그런데 이러한 종래의 EL 시트를 이용한 백라이트는 단일 구동에 의해 야간에도 시인성이 떨어지고, 주간에는 태양광 등에 의해 시인성이 저하되는 문제점이 있다.

일반적인 키패드 조립체는 도 1에 도시된 바와 같이, 키패드 시트(20)와, 키패드 시트(20)의 하부에 단일 구동방식의 필름 형태로 키패드의 전체 면에 배치되어 키패드에 형성된 숫자나 문자 등의 키 버튼들을 조명하는 EL 시트 백라이트(10)와, 키패드 조작에 따른 전기적인 접점신호를 생성하는 메탈 돔 시트(30)로 구성된다.

여기서, 종래의 EL 시트 백라이트(20)는 도 2의 A-A' 단면도에 도시된 바와 같이, 전면의 키패드 시트(20)와 후면의 메탈돔 시트(30) 사이에 위치하며, PET 베이스 필름(11) 상에 ITO가 증착된 ITO-PET 필름의 투명 도전 필름으로 이루어지고, 투명 도전 필름의 전면 전극(12) 위에 형광체층(13)과 유전체층(14), 배면전극(15)이 각각 시트 형태로 적층된 EL 층을 보호층(16)으로 봉지시킨 구조로 되어 있다.

이와 같은 구조의 EL 시트 백라이트(10)는 ITO로 이루어진 전면 전극(12)과 배면 전극(15) 사이에 도 3 및 도 4와 같이 EL 구동칩으로 구동하면, 형광층(13)이 전체적으로 동시에 여기되어 균일한 면광원의 빛을 발하게 된다.

도 3은 종래의 EL 시트 백라이트를 구동하기 위한 하프 브리지(Half-Bridge) 방식의 구동회로의 예이고, 도 4는 종래의 EL 시트 백라이트를 구동하기 위한 풀 브리지(Full Bridge) 방식의 구동회로의 예이다.

종래의 하프 브리지 방식의 EL 구동회로는 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이, CPU(40)의 제어에 따라 온(ON)되면 대략 3V의 배터리 전원(Vbat)을 이용하여 대략 200V정도의 고압 구동전원(Va,Vb)을 EL 백라이트(10)에 제공하는 EL구동칩(52)으로 이루어진다. 이러한 EL 구동칩(52)은 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이, 백라이트(10)의 양 전극 사이에 200V 정도의 구동 펄스를 인가하여 EL 백라이트를 발광시킨다.

또한 종래의 풀 브리지 방식의 EL 구동회로는 도 4의 (가)에 도시된 바와 같이, CPU(40)의 제어에 따라 온(ON)되면 대략 3V의 배터리 전원(Vbat)을 이용하여 대략 +100V정도의 제1 구동전원(Va)과 대략 +100V정도의 제2 구동전원(Vb)을 교번적으로 EL 백라이트(10)에 제공하는 EL구동칩(54)으로 이루어진다. 이러한 EL 구동칩(54)은 도 4의 (나)에 도시된 바와 같이, 최종적으로 백라이트의 양 전극 사이에 200V 정도의 구동 펄스를 인가하여 EL 백라이트(10)를 발광시킨다.

그런데 종래의 키패드용 EL 시트 백라이트(10)는 전극과 형광층이 단일 구조로 이루어져 키패드 시트에 형성된 숫자와 문자, 아이콘, 기능키 등으로 구성되는 다양한 키 버튼을 동시에 조명하기 때문에 각각의 키 버튼을 분별하기 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 배면전극을 숫자나 문자, 아이콘 형상 등으로 패턴화한 기술이나 배면전극과 형광층을 동시에 패턴화한 기술이 개발되었으나 인접부분이나 급전부분 등 원하지 않는 부분까지 발광되어 선명하지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 형광층과 ITO 전면전극 사이에 불투명 마스크층을 형성하여 시인성을 향상시킨 EL시트 백라이트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 형광층과 ITO 전면전극 사이에 불투명 마스크층을 형성하여 시인성을 향상시킨 EL시트 백라이트를 이용한 키패드 조립체를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 EL 시트 백라이트는, ITO 전극층이 형성된 베이스 기판과; 상기 베이스 기판 위에 부가되어 디스플레이 영역의 빛은 통과시키고, 비디스플레이 영역은 빛을 차단시키는 마스크; 상기 마스크 위에 형성되어 전계가 인가되면 발광하는 형광층; 상기 형광층 위에 형성되는 유전층; 상기 디스플레이영역에 대응하는 패턴으로 이루어져 상기 유전층 위에 형성되는 배면전극; 상기 배면전극의 분리된 패턴에 전원을 각각 인가하기 위한 실버단자; 및 상기 실버단자 위에 형성되는 절연보호층을 구비하여

상기 ITO전극층과 상기 배면전극의 패턴 사이에 전원이 인가되면, 상기 배면전극 패턴에 인접한 상기 형광층이 발광하고, 상기 형광층에서 발광된 빛이 상기 마스크를 거쳐 전면으로 방사되어 키패드의 시인성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 EL시트 백라이트는 상기 절연보호층 위에 메탈 돔을 실장하기 위해 코팅층과 점착제층이 더 부가될 수 있고, 상기 EL시트 백라이트는 상기 절연보호층과 상기 코팅층 사이에 EMI차폐층이 더 부가될 수 있다.

또한 상기 베이스 기판은 5~30㎛ 두께의 PET 혹은 PEN 혹은 PC 필름 위에 상기 ITO전극층이 스퍼터링이나 스크린 프린팅 방식으로 합지되어 있고, 상기 ITO전극층이 형성된 반대면에 점착제에 의해 75~125㎛ 두께의 PET 보조필름이 합지된 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

통상, 휴대폰이나 각종 입력장치에 사용되는 키패드 조립체는 각 버튼에 할당된 기능을 나타내기 위하여 키패드 시트에 숫자나 문자, 아이콘 형상 등이 표시되어 있다. 특히 하나의 버튼이 다양한 기능으로 사용될 경우에는 하나의 버튼에 여러 기호가 동시에 표시되기도 한다. 예컨대, 휴대폰에 사용되는 숫자버튼은 문자입력에도 함께 사용되므로 숫자와 함께 영문 알파벳이나 한글 자모가 표시되어 있다. 따라서 키패드 시트의 전체면을 동시에 조명하는 것보다는 현재 입력조건에 따라 키패드 시트의 해당 부분만 조명하면 사용자가 조작하기 쉽고, 시인성도 향상될 수 있을 것이다. 이와 같이 디스플레이 영역을 분할하여 구동고자 할 경우에는 통상 배면전극을 분할하여 필요에 따라 각 전극을 분리하여 구동할 필요가 있다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 키패드의 시인성을 향상시키기 위한 키패드 조립체 전체의 분리 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 키패드의 시인성을 향상시키기 위한 EL시트 백라이트의 단면도이다.

본 발명에 따른 EL시트 백라이트는 도 5에 도시된 바와 같이, 전면의 키패드 시트(20)와 후면의 메탈돔 시트(30) 사이에 위치하며, ITO전극층으로 된 전면전극(112)이 합지된 베이스 기판(110)과, 전면전극(112)에 전원을 인가하기 위한 실버 버스 바(120), 시인성을 향상시키기 위한 불투명 마스크(130), 형광층(140), 유전층(150), 패턴화된 카본층으로 이루어진 배면전극(160), 홀이 형성되거나 패턴화된 절연층(170), 배면전극(160)에 전원을 인가하기 위한 실버단자(180), 절연보호층(190), EMI차폐층(200), 코팅층(210), 점착층(220)등으로 구성된다. 도 5를 참조하면, 베이스 기판(110)과 키패드 시트(20) 사이에는 터치감을 향상시키기 위한 실리콘 고무판(22)이 위치할 수 있으며, 메탈 돔 시트(30)는 FPCB(32)상에 부착되어 사용자의 조작에 따른 메탈 돔 접촉의 전기적인 신호를 FPCB(32)의 단자로 전달한다.

도 6을 참조하면, 베이스 기판(110)은 5~30㎛ 두께의 PET 혹은 PEN 혹은 PC 필름(114) 위에 ITO로 이루어진 전면전극(112)이 스퍼터링(sputtering)이나 스크린 프린팅 방식으로 합지되어 있고, 전면전극(112)이 형성된 반대면에 점착층(116)에 의해 75~125㎛ 두께의 PET 보조필름(118)이 합지된 것이다. 전면전극(112)을 형성하는 투명 전도성 잉크로는 ITO 페이스트나 투명 전도성 폴리머, 탄소나노튜브(CNT: Carbon Nano Tube) 등이 이용될 수 있고, 다양한 종류의 베이스 필름 상에 ITO 페이스트, 투명 전도성 폴리머, 탄소나노튜브 등을 스크린 프린팅이나 페이스트 인쇄 등의 방법으로 인쇄하여 투명 전도성의 전면전극을 형성하게 된다.

실버 버스 바(120)는 후술하는 바와 같이 EL 구동칩으로부터 인가된 구동전원을 전면전극(112)인 ITO전극층에 인가하기 위한 것이고, 마스크층(130)은 디스플레이 영역이 패턴으로 새겨진 절연성의 불투명 마스크로서 본 발명에서 디스플레이영역 이외의 영역(비디스플레이영역)을 통해 빛이 전면으로 나가는 것을 차단하여 시인성(선명도)을 향상시키는 작용과 절연 기능을 한다. 마스크층(130)에 새겨진 패턴의 형상은 탑재될 키패드 시트의 특성에 따라 기호, 문자, 아이콘 등 매우 다양하고, 마스크층(130)의 재질로는 불투명 유색 절연잉크로 스크린 인쇄한다.

마스크층(130) 위에 형성된 형광층(140)과 유전층(150)은 통상의 EL시트에 사용되는 형광층과 유전층으로서, 본 발명의 실시예에 따른 형광층(140)은 패턴으로 나눠지지 않은 구조로서 사용되는 재질 및 안료층에 따라 다양한 컬러로 발광할 수 있도록 되어 있다. 형광층(140)과 유전층(150)은 통상의 EL 시트와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

유전층(150) 위에 형성된 배면전극(160)은 디스플레이영역을 분리하여 구동할 수 있도록 다수의 패턴으로 분리된 구조로서, 카본 페이스트를 스크린 프린트하여 형성될 수 있다. 배면전극(160) 위에는 홀이나 패턴이 형성된 절연층(170)이 위치하여 배면전극(160)을 절연시키고 있고, 절연층(170) 위에 형성된 실버단자(180)는 후술하는 바와 같이 EL구동칩의 구동전원을 배면전극(160)에 인가하는 역할을 한다. 이때 실버단자(180)의 수와 패턴 형상은 앞서 패턴으로 분리된 배면전극(160)을 분리하여 구동하기 위한 조건에 따라 다양한 구조가 가능하다. 예컨대, 배면전극(160)이 숫자와 문자, 아이콘으로 각각 분리되어 있을 경우에 숫자부분과 문자부분, 아이콘 부분으로 분리하여 구동할 경우에는 적어도 3개의 단자로 분리되어 숫자부분과 문자부분, 아이콘부분에 각각 전원을 인가할 수 있어야 한다. 이와 같이 본 발명에 따른 EL시트 백라이트(100)는 분리된 배면전극(160)에 의해 각각 분리하여 전원을 인가할 수 있으므로 전극 구동방식에 따라 부분발광, 순차발광, 에니메이션 효과 등이 가능하여 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 실버단자(180) 위에는 절연보호층(190)이 실버단자(180)를 보호하기 위하여 코팅되어 있고, 절연보호층(190) 위에 노이즈를 방지하기 위한 EMI 차폐층(200)과 메탈 돔 실장을 위한 보호 코팅층(210) 및 점착층(220)이 형성되어 있다. EMI차폐층(200)은 경우에 따라 생략할 수도 있으며, 보호 코팅층(210)과 점착층(220)은 본 발명에 따른 EL시트 백라이트에 메탈 돔을 부가하기 위한 것이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따라 키패드의 시인성을 향상시키기 위한 EL시트 백라이트의 단면도로서, 분할구동을 위하여 배면전극을 분할함과 아울러 시인 성을 향상시키기 위하여 패턴화된 불투명 마스크를 사용하며, 전면전극도 패턴화한 예이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 EL시트 백라이트는 도 7에 도시된 바와 같이, 전면의 키패드 시트(20)와 후면의 메탈돔 시트(30) 사이에 위치하며, 5~30㎛의 TPU 필름(114') 위에 ITO 페이스트 혹은 투명전도성 폴리머로 전면전극(112')을 패턴화시켜 형성한 후, 실버 버스 바(120)를 통해 전면전극(112')에 구동전원을 인가하고, TPU 필름(114')의 타면에 75~125㎛의 PET 필름(118)을 보조필름을 부가한 구조이다. 제2 실시예에서는 ITO로 된 전면전극(112')도 패턴화되어 있으므로 각각의 실버 버스 바(120)를 통해 연결되며 다른 실버 버스 바와 절연을 위해 절연층(170')이 부가되어 있고, 보조 필름인 75~125㎛의 PET 필름(118)은 최종적으로 소자를 완성한 후 키패드 시트와 결합시 박리시켜 제거한다.

그리고 전면전극(112)과 실버 버스 바(120) 위에는 시인성을 향상시키기 위한 불투명 마스크(130), 형광층(140), 유전층(150), 패턴화된 카본층으로 이루어진 배면전극(160), 홀이 형성되거나 패턴화된 절연층(170), 배면전극(160)에 전원을 인가하기 위한 실버단자(180), 절연보호층(190), EMI차폐층(200), 코팅층(210), 점착층 (220)등이 순차 적층된 구조로 구성된다.

이러한 제2 실시예의 구조는 ITO로 된 전면전극(112')도 패턴화된 구조이고, 실버 버스 바(120)와의 절연을 위해 절연층(170')이 부가된 것을 제외하고는 나머지는 제1 실시예와 유사하므로 반복을 피하기 위해 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따라 키패드의 시인성을 향상시키기 위한 EL시트 백라이트의 단면도로서, 배면전극(160')을 분할하지 않고 전면전극(112')을 분할하여 분할 구동함과 아울러 시인성을 향상시키기 위하여 패턴화된 불투명 마스크(130)를 사용한 예이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 EL시트 백라이트는 도 8에 도시된 바와 같이, 전면의 키패드 시트(20)와 후면의 메탈 돔 시트(30) 사이에 위치하며, 5~30㎛의 TPU 필름(114') 위에 ITO 페이스트 혹은 투명전도성 폴리머로 전면전극(112')을 패턴화시켜 형성한 후, 실버 버스 바(120)를 통해 패턴화된 전면전극(112')에 구동전원을 인가하고, TPU 필름(114')의 타면에 75~125㎛의 PET 필름(118)을 보조필름을 부가한 구조이다. 여기서, 보조 필름인 75~125㎛의 PET 필름(118)은 최종적으로 소자를 완성한 후 키패드 시트(20)와 결합시 박리시켜 제거한다.

그리고 전면전극(112')과 실버 버스 바(120) 사이에는 홀이 형성되거나 패턴화된 절연층(170')이 있고, 그 위에는 시인성을 향상시키기 위해 패턴이 형성된 불투명 마스크(130), 형광층(140), 유전층(150), 단일의 카본층으로 이루어진 배면전극(160'), 배면전극(160)에 전원을 인가하기 위한 실버단자(180), 절연보호층(190), EMI차폐층(200), 코팅층(210), 점착층(220) 등이 순차 적층된 구조로 구성된다.

이러한 제3 실시예의 구조는 전면전극(112')이 패턴화되고 배면전극(160')이 패턴화되지 않은 단일 구조인 것을 제외하고는 나머지는 제2 실시예와 유사하므로 반복을 피하기 위해 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

한편, 이와 같이 배면전극이나 전면전극이 분할된 EL 시트 백라이트를 분할 구동하기 위한 본 발명의 구동회로는 도 9의 하프 브리지방식과 도 10의 풀 브리지 방식이 가능하다.

도 9는 본 발명에 따라 배면전극이 N개의 전극으로 분할된 EL 시트 백라이트를 하프 브리지 방식으로 구동하기 위한 구동회로의 예이다.

본 발명에 따른 하프 브리지 방식의 EL 구동회로는 도 9의 (가)에 도시된 바와 같이, CPU(40)의 제어에 따라 온되면 대략 3V의 배터리 전원(Vbat)을 이용하여 대략 200V 정도의 고압 구동전원(Va-Vb)을 N개의 분할 전극을 갖는 EL시트(EL1~ELn) 백라이트에 출력하는 하프 브리지형 EL구동칩(52)과, N개로 분할된 배면전극 각각과 EL구동칩(52)의 Va 출력단 사이에 연결되어 CPU(40)의 제어신호(Vc1~Vcn)에 따라 EL구동칩(52)의 Va전원을 연결 혹은 차단하기 위한 N개의 스위칭소자(SW1~SWn)로 구성되어 CPU(40)의 제어에 따라 N개로 분할된 배면전극(160)을 갖는 EL 시트(EL1~ELn) 백라이트를 분할구동한다.

도 9를 참조하면, EL구동칩(52)이 출력하는 Va전원은 대략 +200V정도의 구동전압을 갖는 공통 접지전원으로서 분할되지 않은 전면전극(112)에 공통적으로 인가되고 Vb전원은 CPU(40)의 제어에 따라 해당 스위칭 소자(SW1~SWn)가 온될 경우 해당 분할된 배면전극(160)에 인가된다. 하프 브리지 방식에서 스위칭소자(SW1~SWn)로는 단방향성의 실리콘 제어 정류기(SCR:Silicon Controlled Rectifier)나 양방향성의 트라이악 등이 사용될 수 있으며, 스위칭소자(SW1~SWn)의 온/오프를 제어하는 제어신호는 도 9의 (나)에 도시된 바와 같이, 온기간에 대략 2~3V의 하이신호로 나타나고 오프기간에는 대략 0V의 로우신호로 나타난다. 따라서 CPU(40)는 포트 1 내지 포트 n으로 하이 혹은 로우 제어신호를 출력하여 해당 스위칭소자(SW1~SWn)를 온/오프시킴으로써 분할된 배면전극(160)을 분할 구동하게 된다. 만일, 배면전극을 공통으로 사용하고 전면전극을 분할구동할 경우에는 Vb 출력단과 전면전극 사이에 스위칭소자를 설치할 수 있고, 양 전극을 모두 분할 구동할 경우에는 양측에 스위칭소자를 설치할 수도 있다.

도 10은 본 발명에 따라 배면전극이 N개의 전극으로 분할된 EL 시트 백라이트를 풀 브리지 방식으로 구동하기 위한 구동회로의 예이다.

본 발명에 따른 풀 브리지 방식의 EL 구동회로는 도 10의 (가)에 도시된 바와 같이, CPU(40)의 제어에 따라 온되면 대략 3V의 배터리 전원(Vbat)을 이용하여 대략 +100V정도의 고압 구동전압(Va)과 +100V정도의 구동전압(Vb)을 N개의 분할 전극을 갖는 EL시트(EL1~ELn) 백라이트에 출력하는 풀 브리지형 EL구동칩(54)과, N개로 분할된 배면전극(160) 각각과 EL구동칩(54)의 Vb출력단 사이에 연결되어 CPU(40)의 제어신호(Vc1~Vcn)에 따라 EL구동칩(54)의 Vb전원을 연결 혹은 차단하기 위한 N개의 스위칭소자(SW1~SWn)와, CPU(40)가 출력하는 제어신호를 시프트시켜 스위칭소자(SW1~SWn)의 게이트에 인가하기 위한 N개의 전압 시프터(60-1~60-n)로 구성되어 CPU(40)의 제어에 따라 N개로 분할된 배면전극(160)을 갖는 EL 시트(EL1~ELn) 백라이트를 분할구동한다.

도 10을 참조하면, 풀 브리지형 EL구동칩(54)이 출력하는 Va전원은 +100V의 공통전원으로서 분할되지 않은 전면전극(112)에 공통적으로 인가되고, Vb전원은 대 략 +100V정도의 구동전압으로서 CPU(40)의 제어에 따라 해당 스위칭 소자(SW1~SWn)가 온될 경우 해당 분할된 배면전극(160)에 인가된다. 풀 브리지 방식에서 스위칭소자(SW1~SWn)로는 양방향성의 트라이악이 사용될 수 있으며, 스위칭소자(SW1~SWn)의 온/오프를 제어하는 제어신호는 도 10의 (나)에 도시된 바와 같이, 저항(R)과 다이오드(D)가 직렬 연결되고 다이오드(D)와 Vb전원 사이에 콘덴서(C)가 연결된 전압 시프터 회로(60-1~60-n)를 통해 스위칭소자(SW1~SWn)에 인가된다. 도 10의 (나)에서 저항(R)은 콘덴서(C)에 충전되는 전류를 조정하는 역할을 하고, 다이오드(D)는 콘덴서(C)에 충전된 전하가 스위칭소자(SW1~SWn)를 구동하는데 사용되고 t2 주기에서 CPU(40)쪽으로 전류가 흘러들어 가는 것을 방지하는 역할을 한다. 그리고 콘덴서(C)는 t1 기간동안 전하를 충전하였다가 t2 기간동안 스위칭소자(SW1~SWn)를 온상태로 유지하기 하기 위한 전압 트랩(Voltage trap) 역할을 한다.

그리고 전압 시프터(60-1~60-n)로 입력되는 CPU(40)의 제어신호(Vpn)와 전압 시프터(60-1~60-n)를 거쳐 스위칭소자(SW1~SWn)에 인가되는 제어신호(Vcn)는 도 10의 (다)에 도시된 바와 같다. 도 10의 (다)에서 CPU의 제어신호는 온기간에 대략 2~3V의 하이신호로 나타나고 오프기간에는 대략 0V의 로우신호로 나타난다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 EL 시트 백라이트의 동작을 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 키패드용 EL 시트 백라이트(100)는 후면의 메탈 돔 시트(30)와 전면의 키패드 시트(20)와 결합되어 제품의 입력장치(키패드 조립체)로 완성된다.

완성된 제품의 입력장치(키패드 조립체)는 제품 PCB로부터 인가되는 전원에 따라 동작하게 된다. 제품의 PCB로부터 입력된 배터리 전원(Vbat)은 하프 브리지형 EL 구동칩(52)이나 풀브리지형 EL 구동칩(54)으로 인가되고, EL 구동칩(52,54)은 분할된 전극을 구동하기 위한 구동전원(Va,Vb)을 출력한다. 제어부(CPU)는 분할구동을 위해 제어신호로 해당 스위치소자(SW1~SWn)를 온시켜 구동전원이 해당 전극에 인가되게 하여 분할 구동한다.

분할전극을 갖는 EL 시트 백라이트는 실버 버스 바(120)와 실버단자(180)를 통해 전원이 ITO전극인 전면전극(112)과 배면전극(160)의 해당 패턴에 인가되면 배면전극(160)의 패턴형상과 전면전극(112) 사이에 형성된 전계에 의해 형광층(140)이 발광을 하게 된다. 이때 형광층(140)에서 발광되는 형상은 패턴화된 배면전극(160)의 영향으로 패턴의 형상을 따르게 된다.

형광층(140)에서 발광된 빛은 마스크층(130)과 투명전극층(112)을 거쳐 전면으로 방출되는데, 이때 본 발명에 따라 부가된 마스크층(130)의 패턴에 의해 비디스플레이영역의 빛은 차단되고 디스플레이 영역만을 통과하여 선명한 마스크 형상의 패턴만이 표시되게 된다.

이후 배면전극(160)의 다른 패턴에 전원이 인가되면 해당 패턴에 대해서 위와 같은 동작이 동일하게 반복되어 해당 패턴에 대한 선명한 표시를 얻을 수 있다.

이상에서 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발 명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 기술적 사상이 허용되는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경되어 실시될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 EL 시트 백라이트는 분할된 배면전극과, 형광층과 전면전극 사이에 위치한 마스크에 의해 숫자나 문자, 아이콘 등을 선명하게 표시하여 제품 사용자에게 편리성을 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 EL시트 백라이트는 분리된 배면전극에 의해 각각 분리하여 전원을 인가할 수 있으므로 전극 구동방식에 따라 부분발광, 순차발광, 에니메이션 효과 등이 가능하여 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 베이스 기판과;

   상기 베이스 기판 위에 ITO로 형성된 전면전극;

   상기 베이스 기판 위에 부가되어 디스플레이 영역의 빛은 통과시키고, 비디스플레이 영역은 빛을 차단시키는 마스크;

   상기 마스크 위에 형성되어 전계가 인가되면 발광하는 형광층;

   상기 형광층 위에 형성되는 유전층;

   상기 디스플레이영역에 대응하는 패턴으로 분리되어 상기 유전층 위에 형성되는 배면전극;

   패턴이나 홀이 형성된 절연층;

   상기 절연층에 의해 상기 배면전극의 분리된 다른 패턴과는 절연을 유지하면서 상기 배면전극의 분리된 해당 패턴에 전원을 각각 인가하기 위한 실버단자; 및

   상기 실버단자 위에 형성되는 절연보호층을 구비하여

   상기 전면전극과 상기 배면전극의 패턴 사이에 전원이 인가되면, 상기 배면전극 패턴에 인접한 상기 형광층이 발광하고, 상기 형광층에서 발광된 빛이 상기 마스크를 거쳐 전면으로 방사되어 키패드의 시인성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 EL시트 백라이트.
2. 제1항에 있어서, 상기 EL시트 백라이트는

   상기 절연보호층 위에 메탈 돔을 실장하기 위해 코팅층과 점착층이 더 부가된 것을 특징으로 하는 EL시트 백라이트.
3. 제2항에 있어서, 상기 EL시트 백라이트는

   상기 절연보호층과 상기 코팅층 사이에 EMI차폐층이 더 부가된 것을 특징으로 하는 EL시트 백라이트.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이스 기판은

   5~30㎛ 두께의 PET 혹은 PEN 혹은 PC 필름 위에 전면전극이 스퍼터링이나 스크린 프린팅 방식으로 합지되어 있고, 상기 전면전극이 형성된 반대면에 점착제에 의해 75~125㎛ 두께의 PET 보조필름이 합지된 것을 특징으로 하는 EL시트 백라이트.
5. 제1항에 있어서, 상기 전면전극은

   상기 배면전극과 동일한 패턴으로 분리된 것을 특징으로 하는 EL시트 백라이트.
6. 키패드 시트;

   베이스 기판과, 상기 베이스 기판 위에 ITO로 형성된 전면전극과, 상기 베이스 기판 위에 부가되어 디스플레이 영역의 빛은 통과시키고, 비디스플레이 영역은 빛을 차단시키는 마스크와, 상기 마스크 위에 형성되어 전계가 인가되면 발광하는 형광층과, 상기 형광층 위에 형성되는 유전층과, 상기 디스플레이영역에 대응하는 패턴으로 분리되어 상기 유전층 위에 형성되는 배면전극과, 패턴이나 홀이 형성된 절연층과, 상기 절연층에 의해 상기 배면전극의 분리된 다른 패턴과는 절연을 유지하면서 상기 배면전극의 분리된 해당 패턴에 전원을 각각 인가하기 위한 실버단자와, 상기 실버단자 위에 형성되는 절연보호층을 포함하는 EL 시트 백라이트;

   메탈 돔 시트; 및

   제어에 따라 온되면 배터리 전원(Vbat)을 이용하여 고압의 구동전원(Va,Vb)을 상기 EL시트 백라이트의 분할된 배면전극과 전면전극에 출력하는 하프 브리지형 EL구동칩과, 상기 분할된 배면전극 각각과 상기 EL구동칩의 Vb 출력단 사이에 연결되어 제어신호(Vc1~Vcn)에 따라 상기 EL구동칩의 Vb전원을 연결 혹은 차단하기 위한 N개의 스위칭소자(SW1~SWn)를 포함하는 EL 시트 백라이트 구동회로를 구비하여

   상기 전면전극과 상기 배면전극의 패턴 사이에 전원이 인가되면, 상기 배면전극 패턴에 인접한 상기 형광층이 발광하고, 상기 형광층에서 발광된 빛이 상기 마스크를 거쳐 전면으로 방사되어 키패드의 시인성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 키패드 조립체.
7. 키패드 시트;

   베이스 기판과, 상기 베이스 기판 위에 ITO로 형성된 전면전극과, 상기 베이스 기판 위에 부가되어 디스플레이 영역의 빛은 통과시키고, 비디스플레이 영역은 빛을 차단시키는 마스크와, 상기 마스크 위에 형성되어 전계가 인가되면 발광하는 형광층과, 상기 형광층 위에 형성되는 유전층과, 상기 디스플레이영역에 대응하는 패턴으로 분리되어 상기 유전층 위에 형성되는 배면전극과, 패턴이나 홀이 형성된 절연층과, 상기 절연층에 의해 상기 배면전극의 분리된 다른 패턴과는 절연을 유지하면서 상기 배면전극의 분리된 해당 패턴에 전원을 각각 인가하기 위한 실버단자와, 상기 실버단자 위에 형성되는 절연보호층을 포함하는 EL 시트 백라이트;

   메탈 돔 시트; 및

   마이컴의 제어에 따라 온되면 배터리 전원(Vbat)을 이용하여 제1 구동전압(Va)과 제2 구동전압(Vb)을 생성하여 상기 제1 구동전압(Va)을 상기 EL 시트 백라이트의 전면전극측으로 출력하고, 상기 제2 구동전압(Vb)을 상기 EL 시트 백라이트의 배면전극측으로 출력하는 풀 브리지형 EL구동칩(54)과, 상기 EL 시트 백라이트의 분할된 배면전극 각각과 상기 EL 구동칩의 제2 구동전압(Vb) 출력단 사이에 연결되어 시프트된 제어신호(Vc1~Vcn)에 따라 상기 EL구동칩의 제2 구동전압(Vb)을 연결 혹은 차단하기 위한 N개의 스위칭소자(SW1~SWn)와, 마이컴의 제어출력(Vp1~Vpn)을 시프트시켜 상기 스위칭소자(SW1~SWn)의 게이트에 인가하기 위한 N개의 전압 시프터(60-1~60-n)를 포함하는 EL 시트 백라이트 구동회로를 구비하여

   상기 전면전극과 상기 배면전극의 패턴 사이에 전원이 인가되면, 상기 배면전극 패턴에 인접한 상기 형광층이 발광하고, 상기 형광층에서 발광된 빛이 상기 마스크를 거쳐 전면으로 방사되어 키패드의 시인성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 키패드 조립체.
8. 제7항에 있어서, 상기 전압 시프터는

   저항(R)과 다이오드(D)가 직렬 연결되고, 상기 다이오드(D)와 상기 Vb전원 사이에 콘덴서(C)가 연결된 회로인 것을 특징으로 하는 키패드 조립체.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 스위칭소자는 실리콘 제어 정류기(SCR:Silicon Controlled Rectifier)이나 트라이악인 것을 특징으로 하는 키패드 조립체.

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