KR100947244B1 - 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패턴을 형성하는 도트가 이중으로 적층되어 형성됨으로써 반사율이 향상될 수 있어 휘도가 더욱 밝아질 수 있는 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판에 관한 것이다.

본 발명은 숫자나 문자가 인쇄된 키패드의 후면에 설치되어 일측의 광원으로부터 조사되는 빛을 키패드에 공급하기 위한 도광판에 있어서, 상기 광원으로부터 조사되는 빛이 반사되어 상기 키패드에 공급될 수 있도록 다수개의 패턴(111)이 형성된 것이며, 상기 패턴(111)을 구성하는 도트(1113)는 2개 이상이 적층되어 이루어다.

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Description

모바일 이중 도트형 키패드용 도광판{Light Guide Plate for Double Dot Type Mobile's Key-Pad }

본 발명은 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판에 관한 것으로, 특히 광원의 빛을 더욱 향상시켜 보다 밝은 휘도를 구현할 수 있도록 한 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 키패드 모듈은 휴대폰, 리모콘, PDA 등의 전자기기에 사용되어 신호 발생이나 여러 가지 부가 기능을 수행하기 위한 스위치 장치로서 사용되는데, 야간이나 어두운 장소에서 숫자나 문자 등의 키 식별을 위한 별도의 조명장치를 구비하고 있다.

첨부된 도 1 내지 도 4는 종래 키패드 모듈을 나타낸 도면이다. 이를 참조하여 종래 기술을 살펴보기로 한다.

먼저 도 1은 종래 직접조명 방식의 LED 키패드 모듈 단면도로서, 인쇄회로기판(10), 돔(20), 직접조명용 LED(30), 및 키패드(70)로 구성된다.

상기 인쇄회로기판(10)은 소정의 접점단자(11)를 구비하는데, 상기 인쇄회로기판(10)의 전면에는 상기 돔(20) 및 직접조명용 LED(30)가 복수개 설치된다.

그리고, 상기 돔(20) 및 직접조명용 LED(30)의 전방으로는 상면에 숫자나 문자가 인쇄되어 있고 하면에는 돌기(71)를 구비한 키패드(70)가 설치된다.

이러한 직접조명 방식의 LED 키패드 모듈은 인쇄회로기판(10)의 전면에 설치된 직접조명용 LED(30)가 발광하여 키패드(10)를 조명하게 된다.

즉, 사용자에 의해 키패드(70)가 눌러지게 되면 키패드(70)의 돌기(71)에 의해 돔(20)과 인쇄회로기판(10)의 접점단자(11)가 연결됨으로써 소정의 전기신호를 발생하고, 이렇게 발생된 전기신호에 의해 LED(30)가 발광하여 점광원 형태로 키패드(70)를 직접 비추는 것이다.

그런데, 상술한 LED 키패드 모듈은 칩 형태의 LED를 사용하더라도 현실적으로 LED의 특성상 슬림 형태의 제품 제작이 어렵고, 많은 수의 LED를 사용함으로써 발광에 따른 전력 소모량이 많아서 배터리의 사용 시간을 단축시키는 문제점이 있다. 또한, LED의 설치 위치에 따라 발광의 균일도가 일정치 않는 문제점이 있다.

도 2는 직접조명 방식의 LED 키패드 모듈의 문제점을 보완하기 위한 EL(Electro Luminescence) 키패드 모듈 단면도로서. 인쇄회로기판(10), 돔(20), EL 시트(40), 및 키패드(70)로 구성된다.

작용을 살펴보면, 사용자에 의해 키패드(70)가 눌러지게 되면 키패드(70)의 돌기(71)에 의해 돔(20)과 인쇄회로기판(10)의 접점단자(11)가 연결됨으로써 소정의 전기신호를 발생하고, 이렇게 발생된 전기신호에 의해 EL 시트(40)가 발광하여 키패드(70)를 균일하게 비추게 된다.

그런데, 상술한 EL 키패드 모듈은 슬림 형태의 제품 제작은 가능하지만, EL 시트(40)의 특성상 LED보다 수명이 짧고, LCD모듈에 노이즈를 일으키며, 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, LED 키패드 모듈의 제작시보다 제작비용이 상승하는 문제점이 있다.

도 3은 EL 키패드 모듈의 문제점을 보완하기 위한 간접조명 방식의 LED 키패드 모듈 단면도로서. 인쇄회로기판(10), 돔(20), 간접조명 LED(50), 도광판(導光板(60)), 및 키패드(70)로 구성된다.

여기서, 상기 간접조명 LED(50)는 슬림 형태의 키패드 모듈 제품 제작이 가능하도록 인쇄회로기판(10)의 측면에 설치되어 있다.

작용을 살펴보면, 사용자에 의해 키패드(70)가 눌러지게 되면 키패드(70)의 돌기(71)에 의해 돔(20)과 인쇄회로기판(10)의 접점단자(11)가 연결됨으로써 소정의 전기신호를 발생하고, 이렇게 발생된 전기신호에 의해 측면의 간접조명 LED(50)가 발광하게 되면 도광판(60)의 빛 분산 작용으로 키패드(70)를 면광원 형태로 균일하게 비추게 된다.

상술한 간접조명 방식의 LED 키패드의 종래 기술로서, 국내실용신안출원 제2004-7273호가 있는데, 도 4는 상기 제2004-7273호를 나타낸 도면이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 도광판(60)에는 간접조명 LED(50)의 빛을 키패드(70)로 균일하게 공급하기 위해 전송 특성이 우수한 광파이버(61)가 별도로 설치되어 있다.

그런데, 이러한 형태의 도광판(60)은 기본적으로 실리콘 재질로서 슬림화가 어렵고, 현실적으로 적용하기 어려운 문제점이 있다.

한편, 대한민국 등록특허 제0610336호에는 " 키패드 백라이트용 도광판 및 그 제조 방법 "이 공개되어 있다.

첨부된 도 5는 상기 등록특허 제0610336호에 도시된 키패드 백라이트용 도광판을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 도광판(110)은 플렉시블한 특성을 갖는 폴리카보네이트 재질로서 후면에는 광원으로부터 조사되는 빛이 반사되어 확산 또는 산란에 의하여 키패드에 면광원 형태로 균일하게 공급될 수 있도록 광원(100)으로부터 멀어짐에 따라 밀도가 증가되는 소정의 패턴(111)이 형성되어 이루어진다.

상기 패턴(111)은 다수개의 도트(1112a)를 밀집시켜 형성된 것인데, 이를 좀더 자세하게 살펴보면 도 6에 나타낸 바와 같다.

즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 다수의 도트(1112a)가 밀집되어 있으나 도트(1112a)와 도트(1112a) 사이의 이격된 거리(t)가 존재하게 된다.

따라서, 도광판(110a)에 전달된 빛의 일부는 상기한 도트(1112a)와 도트(1112a)의 이격된 거리(t)에 의해 누설되어 손실될 수밖에 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 패턴을 형성하되 도트의 중앙 외측에 또 다른 도트를 수직방향으로 적층시킴으로써 도트의 반사율이 향상될 수 있어 휘도가 더욱 밝아질 수 있도록 한 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판을 제공하고자 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시 양태는, 숫자나 문자가 인쇄된 키패드의 후면에 설치되어 측면의 광원으로부터 조사되는 빛을 키패드에 공급하기 위한 것으로, 상기 광원으로부터 조사되는 빛이 반사되어 상기 키패드에 공급될 수 있도록 다수개의 도트가 돌출되어 밀집된 패턴이 일면에 형성되되, 상기 패턴을 구성하는 다수개의 단일 도트는 적어도 2개 이상이 수직방향으로 적층되어 이루어진다.

그리고, 상기 패턴은 핫 스탬핑, 사출 성형, 마이크로 브라스트 중 어느 하나의 가공 방법에 의하여 상기 도트가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 패턴을 형성하는 도트가 이중으로 겹쳐지게 적층됨으로써 반사율이 향상될 수 있어 휘도가 더욱 밝아질 수 있는 효과가 발현된다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 7은 본 발명에 따른 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판을 나타낸 사시도이고, 도 8은 상기 도 7에 도시된 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판에서 패턴을 확대하여 나타낸 요부 확대도면이다.

본 발명에 따른 도광판(110)은 플렉시블한 특성을 갖는 폴리카보네이트 재질로서 후면에는 광원으로부터 조사되는 빛이 반사되어 확산 또는 산란에 의하여 키패드에 면광원 형태로 균일하게 공급될 수 있도록 광원으로부터 멀어짐에 따라 밀도가 증가되는 소정의 패턴(111)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 패턴(111)은 핫 스탬핑, 사출 성형, 마이크로 브라스트, 레이저 등의 가공 방법으로 형성시킬 수 있다.

즉, 핫스탬핑에 의한 패턴 가공 방법은 널리 알려진 바와 같이 임의의 패턴이 형성된 스탬퍼 금형을 가열 처리한 후 소정 압력을 가하여 도광판을 누름으로써 스탬퍼 금형에 형성된 패턴을 도광판에 전사시켜서 요철 형태의 패턴을 형성시키는 것이다.

또한, 사출 성형에 의한 패턴 가공 방법은 제작된 패턴 금형(틀)을 사용함으로써 도광판에 요철 형태의 패턴을 형성시키는 것이다.

또한, 마이크로 브라스트에 의한 패턴 가공 방법은 스프레이로 모래 알갱이, 유리 알갱이 등과 같은 미세 물질을 도광판에 분사시킴으로써 요철 형태의 패턴을 형성시키는 것이다.

한편, 상기 패턴(111)은 광산란제가 함유된 잉크의 인쇄 방법으로 형성시킬 수 있다.

즉, 도광판 후면에 광산란제가 함유된 잉크를 점무늬 형태로 인쇄함으로써 도트 형태의 패턴을 형성시키는 것이다.

상기 패턴(111)은 빛의 효율적인 사용을 위해 키패드의 숫자나 문자와 대응하는 특정 부분에만 형성되는 것이며, 다수의 도트(1113)를 볼록하게 돌출시켜 이루어지게 된다.

특히, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 도트(1113)는 이중으로 중복되게 겹쳐져서 형성된다.

즉, 도광판(110) 상에 1차 도트(1113a)를 형성하고, 이 1차 도트(1113a)의 수직 상방에 이보다 직경이 작은 또 다른 2차 도트(1114a)를 볼록하게 형성시킴으로써 도 8에 나타낸 바와 같이, 2개층으로 볼록하게 돌출된 도트(1113)가 형성된다.

상기 도트(1113)는 반구형 또는 상부는 좁고 하부는 넓은 직경을 갖는 원통형으로 형성되며, 바람직하게는 직경이 약 40㎛으로 형성되는데, 양측단에서 약 1/5~2/5 가량이 상호 겹쳐지도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 도광판의 성능을 "스페오스(SPEOS)"를 통해 시뮬레이션시켜 보았다.

"스페오스"는 OPTIS에서 제작한 프로그램으로 광학과 조명 적용에 필요한 분 석과 디자인 툴이다.

첨부된 도 9 및 도 10은 "스페오스"를 통해 본 발명의 도광판을 시뮬레이션 해본 결과를 나타낸 것으로, 도 9는 본 발명의 도광판을 상부에서 내려다 본 상태의 밝기를 나타낸 것이고, 도 10은 본 발명의 도광판을 상부에서 내려다 보았을때 시야각에 따라 밝기의 차이를 나타낸 것이다.

도 11은 상기 도 10의 시뮬레이션 결과를 그래프로 나타낸 것이다.

한편, 첨부된 도 12 및 도 13은 본 발명과 대비해 보기 위해 종래 기술에 따른 도광판을 "스페오스"를 통해 시뮬레이션 해본 결과를 나타낸 도면이고, 도 14는 상기 도 13의 시뮬레이션 결과를 그래프로 나타낸 것이다.

이제 본 발명과 종래 기술과의 차이를 각 도면을 대비하여 살펴본다.

참고로 도 9 내지 도 13에서 붉은색은 가장 밝은 부분이고, 파란색은 가장 어두운 부분을 의미한다.

먼저 도 9와 도 12를 대비해보면, 본 발명의 도광판(110)은 광원에서 멀게 형성된 패턴의 밝기가 종래 기술보다 훨씬 밝은 휘도를 갖게 됨을 알 수 있다.

즉, 도 9의 붉은색 부분이 도 12의 종래 기술에 비해 더 넓은 영역이면서 더 선명한 색상을 띠게 됨을 알 수 있으며, 이를 통해 휘도가 훨씬 향상되었음을 알 수 있다.

한편, 도 10 및 도 13은 도광판을 어안렌즈와 같은 볼록렌즈를 통해 전체 형상을 평면상으로 바라본 것이다.

이를 대비해보면, 도 10의 본 발명은 도 13의 종래 기술에 비해 붉은 색이 더욱 선명하고 커졌으며 보다 밀접되었음을 알 수 있고, 이는 본 발명의 휘도가 종래 기술에 비해 훨씬 향상되었음을 증명하는 것이다.

한편, 도 11 및 도 14는 도 10 및 도 13을 토대로 가장 밝은 지점의 인식되는 시야각과 밝기를 나타낸 그래프이다.

도 11과 도 14에서 좌측의 수직선이 사람이 도광판(110)을 놓고 수직 상방에서 내려다보는 최정점이고 이때가 0°이다. 이를 기준으로 설명한다.

도 11 및 도 14를 대비해보면, 도 11의 본 발명은 시야각이 보다 넓은 각도에서도 종래 보다 밝은 휘도를 갖게 됨을 알 수 있다.

즉, 종래에는 거의 수직에 가까운 75°의 시야각에서 가장 밝은 휘도를 갖게 되며, 이때의 휘도는 83 칸델라(cd)인 것이다(도 14 참조).

이에 반하여 도 11을 참조하면, 본 발명은 종래보다 낮은 각도인 78°의 시야각에서도 98칸델라(cd)의 밝은 휘도를 구현할 수 있어 보다 용이하게 식별할 수 있는 것이다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 종래 직접조명 방식의 LED 키패드 모듈 단면도.

도 2 는 직접조명 방식의 LED 키패드 모듈의 문제점을 보완하기 위한 EL(Electro Luminescence) 키패드 모듈 단면도.

도 3은 EL 키패드 모듈의 문제점을 보완하기 위한 간접조명 방식의 LED

키패드 모듈 단면도.

도 4는 종래 특허 제2004-7273호를 나타낸 도면.

도 5는 종래 등록특허 제0610336호에 도시된 키패드 백라이트용 도광판을 나타낸 도면.

도 6은 상기 도 5에 대한 일부 발췌 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판을 나타낸 사시도.

도 8은 상기 도 7에 도시된 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판에서 패턴을 확대하여 나타낸 요부 확대도면.

도 9 및 도 10은 "스페오스"를 통해 본 발명의 도광판을 시뮬레이션 해본 결과를 나타낸 것으로, 도 9는 본 발명의 도광판을 상부에서 내려다 본 상태의 밝기를 나타낸 것이고, 도 10은 본 발명의 도광판을 상부에서 내려다 보았을때 시야각에 따라 밝기의 차이를 나타낸 도면.

도 11은 상기 도 10의 시뮬레이션 결과를 그래프로 나타낸 도면.

도 12 및 도 13은 본 발명과 대비해 보기 위해 종래 기술에 따른 도광판을 " 스페오스"를 통해 시뮬레이션 해본 결과를 나타낸 도면.

도 14는 상기 도 13의 시뮬레이션 결과를 그래프로 나타낸 도면.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

100 : 광원 111 : 패턴

1112 : 도트

Claims (4)

1. 숫자나 문자가 인쇄된 키패드의 후면에 설치되어 일측의 광원으로부터 조사되는 빛을 키패드에 공급하기 위한 도광판에 있어서,

   상기 광원으로부터 조사되는 빛이 반사되어 상기 키패드에 공급될 수 있도록 다수개의 패턴(111)이 형성된 것이며,

   상기 패턴(111)을 구성하는 도트(1113)는 2개 이상이 적층되어 이루어지고,

   상기 도트(1113)는 상부는 좁고 하부는 넓은 직경을 갖는 원통형인 것을 특징으로 하는 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판.
2. 제 1항에 있어서, 상기 도트(1113)는, 상기 도광판 상에 볼록하게 형성된 1차 도트(1113a)와, 상기 1차 도트(1113a)의 수직 상방에 이보다 직경이 작은 2차 도트(1113b)가 볼록하게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 모바일 이중 도트형 키패드용 도광판.
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4. 삭제

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