KR101007342B1

KR101007342B1 - Ｌｇｆ 터치 키 어셈블리

Info

Publication number: KR101007342B1
Application number: KR1020090005246A
Authority: KR
Inventors: 오우연
Original assignee: 오우연; (주)그린테크놀러지
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2011-01-13
Also published as: KR20100085781A

Abstract

본 발명은, 키패드; 상기 키패드의 하측에 구비되는 도광판(LGF, Light Guide Film); 상기 도광판의 하면에 ITO(산화인듐주석, Indium Tin Oxide) 또는 CNT(탄소나노튜브, Carbon Nano Tube)가 스크린 인쇄되어 형성된 투명전극층; 상기 투명전극층에 연결되는 FPCB; 상기 투명전극층의 하면에 스크린 인쇄되어 형성된 액추에이터; 상기 액추에이터의 하측에서 상기 액추에이터에 대응되도록 이격되어 구비되는 메탈돔; 및 상면에 상기 메탈돔이 안착되고, 상기 FPCB와 연결되어 동작되는 터치IC와, 상기 도광판 측으로 측면에서 광을 조사하는 광원이 각각 설치된 회로기판을 포함하는 LGF 터치 키 어셈블리를 제공한다.

개시된 LGF 터치 키 어셈블리에 따르면, 키패드의 클릭 및 터치 기능을 모두 구비하며 클릭식 및 터치식 버튼 입력 기능을 모두 활용 가능하다. 또한, 측면에서 광을 조사하는 방식을 적용함에 따라, 기존의 탑뷰 엘이디 방식에 비해 두께를 슬림화할 수 있고 소비전류가 적게 소요되는 장점이 있다. 또한, 터치 방식을 위한 ITO 또는 CNT가 도광판 또는 키패드의 하면에 스크린 인쇄 방식으로 형성됨에 따라, 종래의 진공 증착 방식에 비해 생산성과 수율을 향상시킬 수 있고, 공정이 간단함은 물론이며, 불량률을 줄일 수 있고, 클릭감을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

ＬＧＦ 터치 키 어셈블리{LGF touch key PBA}

본 발명은 LGF 터치 키 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도광판(LGF;Light Guide Film)을 이용하며 클릭감 구현이 가능한 LGF 터치 키 어셈블리에 관한 것이다.

기존의 키패드는, 키 클릭 기능의 키패드 또는 단순 터치 기능의 키패드를 이용하고 있다. 또한, 기존의 터치의 경우 탑뷰 엘이디(Top View LED)를 사용함으로써 두께의 제약이 있고 제품의 균일성이 떨어지며 높은 소비전류가 소요되는 단점이 있다.

본 발명은, 키패드의 클릭 및 터치 기능을 모두 구비하며 측면에서 광을 조사하는 LGF 터치 키 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 키패드; 상기 키패드의 하측에 구비되는 도광판; 상기 도광판의 하면에 ITO(산화인듐주석;Indium Tin Oxide) 또는 CNT(탄소나노튜브;Carbon Nano Tube)가 스크린 인쇄되어 형성된 투명전극층; 상기 투명전극층에 연결되는 FPCB(연성인쇄회로기판;Flexible Printed Circuit Board); 상기 투명전극층의 하면에 스크린 인쇄되어 형성된 액추에이터; 상기 액추에이터의 하측에서 상기 액추에이터에 대응되도록 이격되어 구비되는 메탈돔; 및 상면에 상기 메탈돔이 안착되고, 상기 FPCB와 연결되어 동작되는 터치IC(Integrated Circuit)와, 상기 도광판 측으로 측면에서 광을 조사하는 광원이 각각 설치된 회로기판을 포함하는 LGF 터치 키 어셈블리를 제공한다.

또한, 본 발명은, 키패드; 상기 키패드의 하면에 ITO 또는 CNT가 스크린 인쇄되어 형성된 투명전극층; 상기 투명전극층에 연결되는 FPCB; 상기 투명전극층의 하측에 구비되는 도광판; 상기 도광판의 하면에 스크린 인쇄되어 형성된 액추에이터; 상기 액추에이터의 하측에서 상기 액추에이터에 대응되도록 이격되어 구비되는 메탈돔; 및 상면에 상기 메탈돔이 안착되고, 상기 FPCB와 연결되어 동작되는 터치IC와, 상기 도광판 측으로 측면에서 광을 조사하는 광원이 각각 설치된 회로기판을 포함하는 LGF 터치 키 어셈블리를 제공한다.

본 발명에 따른, LGF 터치 키 어셈블리에 따르면, 키패드의 클릭 및 터치 기능을 모두 구비하며 클릭식 및 터치식 버튼 입력 기능을 모두 활용 가능하다. 또한, 측면에서 광을 조사하는 방식을 적용함에 따라, 기존의 탑뷰 엘이디 방식에 비해 두께를 슬림화할 수 있고 소비전류가 적게 소요되는 장점이 있다.

또한, 터치 방식을 위한 ITO 또는 CNT가 도광판 또는 키패드의 하면에 스크린 인쇄 방식으로 형성됨에 따라, 종래의 진공 증착 방식에 비해 생산성과 수율을 향상시킬 수 있고, 공정이 간단함은 물론이며, 불량률을 줄일 수 있고, 클릭감을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

더욱이, 회로기판에 별도의 제어회로를 구비한 경우, 이러한 LGF 터치 키 어셈블리를 내장한 단말기의 사용자로부터 스위치모드 혹은 터치모드를 선택받아, 터치IC의 전원 ON/OFF를 제어함으로써, 스위치식 또는 터치식의 버튼 인식이 선택적으로 가능하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LGF 터치 키 어셈블리의 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LGF 터치 키 어셈블리의 개략 단면도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 상기 일 실시예에 따른 LGF 터치 키 어셈블리(100)는, 키패드(110), 도광판(120), 투명전극층(130), FPCB(140), 액추에이터(150), 메 탈돔(160), 회로기판(170)을 포함한다.

상기 키패드(110)는, 사용자가 버튼을 입력 또는 터치하기 위한 패드면이다. 이러한 키패드(110)는 폴리카보네이트 시트, PET(Polyethylene terephthlate), 아크릴 등의 재질로 구성 가능하다. 또한, 키패드(110)에는 버튼별 구획라인, 버튼별 숫자, 문자 등이 표면에 미리 형성될 수 있다.

상기 도광판(120)은 LGF로서, 상기 키패드(110)의 하측에 구비되어 조명 역할을 한다. 여기서, 상기 키패드(110)와 상기 도광판(120) 사이에는 접착 역할의 OCA테이프층(180)이 구비된다. 이러한 OCA테이프층(180)은, OCA(Optically Clear Adhesive;광학투명양면테이프)로서, 키패드(110)와 도광판(120) 사이에 접착되며, 상기 도광판(120) 측으로 조사되는 광의 휘도 특성을 향상시키고 광의 발산을 향상시키는 역할을 한다.

상기 투명전극층(130)은 상기 도광판(120)의 하면에 ITO 또는 CNT가 스크린 인쇄되어 형성된다. 이때, 투명전극층(130)은 상기 스크린 인쇄된 후 특정 범위의 고온에서 열경화되어 형성 가능하다. 이러한 투명전극층(130)은 정전압 방삭의 터치 기능을 위해 구비되는 것으로서, 터치 혹은 스크롤 등을 감지하기 위한 터치센서용 전극에 해당된다. 상기 ITO 또는 CNT가 스크린 인쇄 방식으로 형성됨에 따라, 종래의 진공 증착 방식에 비해 생산성과 수율을 향상시킬 수 있고, 공정이 간단함은 물론이며, 불량률을 줄일 수 있고, 클릭감을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 FPCB(140)는, 연성인쇄회로기판으로서, 투명전극층(130)에 연결되어 터치 신호를 입력받는 부분, 즉 투명전극층(130)에서의 전압이 인가되는 부분이다. 이렇게 FPCB(140)에 인가된 전압은 별도의 커넥터(173)를 통해 터치IC(171) 측으로 전송되어 처리 가능하다.

상기 액추에이터(150)는 상기 투명전극층(130)의 하면에 스크린 인쇄되어 형성된다. 예를 들면, 상기 액추에이터(150)는 우레탄 성분의 잉크를 별도의 마스크로 스크린 인쇄한 후 UV(Ultra violet) 경화하여 형성 가능하다.

상기 메탈돔(160)은, 상기 액추에이터(150)의 하측에서 상기 액추에이터(150)에 대응되도록 이격되어 구비된다. 상기 메탈돔(160)과 액추에이터(150)는 스위치식 버튼 입력을 위한 구성이다. 즉, 키패드(110)를 통해 사용자의 버튼 누름시, 액추에이터(150)가 하강되면서 이에 대응되는 메탈돔(160)이 눌리게 된다. 이러한 메탈돔(160)과 액추에이터(150)를 이용한 스위치식 클릭 원리는 기존에 다양하게 개시되어 있으므로, 별도의 상세한 설명은 생략하고자 한다.

여기서, 상기 메탈돔(160)의 고정, 상기 메탈돔(160)과 액추에이터(150)의 클릭 구성을 위해, 돔테이프층(185), TOP테이프층(190), 더블테이프층(195)이 구비된다. 상기 돔테이프층(185)은, 내부에 형성된 삽입홀(186)에 상기 메탈돔(160)의 하단이 삽입 고정되고, 접착성분이 있는 하면이 상기 회로기판(170)의 상면에 접착되어, 상기 메탈돔(160)의 위치를 잡아준다. 상기 삽입홀(186)은, 메탈돔(160)을 회로기판(170) 위에 얹기 위한 위치로서, 돔테이프층(185)에 미리 타발되어 준비 가능하다. 이러한 돔테이프층(185)은 상면을 백색으로 구성하는 경우, 측면에서 조사되는 광원(172)의 광을 상측으로 반사시켜, 도광판(120) 측으로의 광 분산 특성과 휘도 특성을 개선시킬 수 있다.

상기 TOP테이프층(190)은, 하면이 상기 메탈돔(160)의 상단에 접착되되 상기 돔테이프층(185)과 일정 간격을 유지하도록 접착되며, 하측에 위치한 돔테이프층(185)의 식별이 가능하도록 투명성을 갖는다. 물론, 이러한 투명성에 따라 상기 돔테이프층(185)의 위치 확인과 고장 진단을 용이하게 된다. 여기서, 상기 TOP테이프층(190)의 상면은 상기 액추에이터(150)의 하면이 들뜨거나 접촉 가능한 부분으로서 액추에이터(150)의 상하 이동에 방해되지 않도록 접착성을 가지지 않는다.

상기 더블테이프층(195)은, 상기 TOP테이프층(190)의 상면 가장자리와 상기 투명전극층(130)의 하면 가장자리 간을 서로 접착하도록, 상기 TOP테이프층(190)과 투명전극층(130) 사이에 마련된다. 이를 위해, 더블테이프층(195)은 양면테이프 형태를 갖는다. 한편, 상기 더블테이프층(195)는 0.1mm~0.2mm 정도의 두께를 가질 수 있다. 이때, 상기 액추에이터(150)의 두께 또한 더블테이프층(195)과 동일한 두께로 제조 가능하며, 이러한 경우 더블테이프층(195)의 상면에 액추에이터(150)의 하면이 접촉된 상태로 존재 가능하다.

한편, 상기 회로기판(170)은, PCB(Printed Circuit Board)로서, 상면에 상기 메탈돔(160)이 안착된다. 여기서, 회로기판(170)의 상면에는, 각 메탈돔(160)에 대응되는 전기접점(미도시)이 형성 가능하다. 이러한 전기접점(미도시)는, 키패드(110) 상에서 사용자의 버튼 입력시, 해당 버튼에 대응되는 해당 액추에이터(150)의 눌림에 의해 해당 메탈돔(160)과 전기적 접점을 이룬다.

또한, 상기 회로기판(170)은, 상기 FPCB(140)와 연결되어 동작되는 상기 터치IC(171)와, 상기 도광판(120) 측으로 측면에서 광을 조사하는 광원(172), 그리고 터치IC(171)와 FPCB(140) 간을 연결하는 커넥터(173)가 각각 설치된다.

다음으로, 도 2을 참조하면, 상기 다른 실시예에 따른 LGF 터치 키 어셈블리(200)는, 키패드(110), 투명전극층(230), FPCB(240), 도광판(220), 액추에이터(250), 메탈돔(160), 회로기판(170)을 포함한다. 도 2에서 도 1과 동일한 부호는 동일한 부재를 의미한다.

상기 다른 실시예의 경우, 투명전극층(230)은, 상기 키패드(110)의 하면에 ITO 또는 CNT가 스크린 인쇄됨으로써 형성된다. 여기서, 상기 FPCB(240)는 이 투명전극층(230)의 하측에 연결된다. 키패드(110)의 바닥면에 ITO 또는 CNT를 직접 스크린 인쇄 처리함으로써, 상기 일 실시예의 경우에 비해 터치감 및 터치 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 이러한 다른 실시예의 경우, 도광판(220)은 상기 투명전극층(230)의 하측에 구비된다. 이때, OCA테이프층(280)은, 상기 투명전극층(230)과 상기 도광판(220) 사이에 접착되어, 도광판(220) 측으로 조사되는 광의 휘도 특성을 향상시킨다. 그리고, 상기 액추에이터(250)는 상기 도광판(220)의 하면에 스크린 인쇄되어 형성된다.

또한, 상기 다른 실시예의 경우, 더블테이프층(295)은, 상기 TOP테이프층(190)의 상면 가장자리와 상기 도광판(220)의 하면 가장자리 간을 서로 접착하도록, 상기 TOP테이프층(190)과 도광판(220) 사이에 마련된다. 이러한 다른 실시예에 각 구성요소의 사용 목적과 재질은 상기 일 실시예의 경우와 동일하므로 이에 관한 별도의 설명은 생략하고자 한다.

한편, 상기 LGF 터치 키 어셈블리(100,200)는 컴퓨터, 노트북, PDA, 휴대폰 등과 같은 각종 단말기에 내장 가능하며, 이러한 단말기는 사용자로부터 '터치모드'와 '스위치모드'의 선택이 가능하다. 예를 들면, 단말기의 화면에 표시된 '터치모드'와 '스위치모드' 중에서 선택이 가능하다.

여기서, 상기 회로기판(170)은, 별도의 제어회로(미도시)를 구비한다. 즉, 상기 제어회로(미도시)는, LGF 터치 키 어셈블리(100,200)를 내장한 상기 단말기 내의 '터치모드'와 '스위치모드' 중, 사용자로부터 상기 '스위치모드'를 선택받는 경우, 상기 터치IC(171)의 전원을 OFF하고, 상기 액추에이터(150,250)와 메탈돔(160)에 의한 스위치식 입력을 통해 버튼 인식을 수행한다. 또한, 상기 회로기판(170)의 제어회로(미도시)는, 사용자로부터 상기 '터치모드'를 선택받는 경우, 상기 터치IC(171)의 전원을 ON하고, 상기 투명전극층(130,230)에 의한 터치식 입력을 통해 버튼 인식을 수행한다. 예를 들어, 상기 단말기가 휴대폰이고, 휴대폰 상의 화면에서 터치모드를 선택받은 경우, 터치IC(171)의 전원을 ON하여 터치식 입력을 통해 버튼 인식을 수행한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LGF 터치 키 어셈블리의 개략 단면도,

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LGF 터치 키 어셈블리의 개략 단면도이다.

< 도면의 주요 부분엔 대한 부호의 간단한 설명 >

100,200: LGF 터치 키 어셈블리 110: 키패드

120: 도광판 130,230: 투명전극층

140,240: FPCB 150,250: 액추에이터

160: 메탈돔 170: 회로기판

171: 터치IC 172: 광원

173: 커넥터 180,280: OCA테이프층

185: 돔테이프층 186: 삽입홀

190: TOP테이프층 195,295: 더블테이프층

Claims

키패드;

상기 키패드의 하측에 구비되는 도광판;

상기 도광판의 하면에 ITO 또는 CNT가 스크린 인쇄되어 형성된 투명전극층;

상기 투명전극층에 연결되는 FPCB;

상기 투명전극층의 하면에 스크린 인쇄되어 형성된 액추에이터;

상기 액추에이터의 하측에서 상기 액추에이터에 대응되도록 이격되어 구비되는 메탈돔; 및

상면에 상기 메탈돔이 안착되고, 상기 FPCB와 연결되어 동작되는 터치IC와, 상기 도광판 측으로 측면에서 광을 조사하는 광원이 각각 설치된 회로기판을 포함하는 LGF 터치 키 어셈블리에 있어서,

상기 회로기판은,

상기 LGF 터치 키 어셈블리를 내장한 단말기의 터치모드와 스위치모드 중 사용자로부터 상기 스위치모드를 선택받는 경우, 상기 터치IC의 전원을 OFF하고 상기 액추에이터와 메탈돔에 의한 스위치식 입력을 통해 버튼 인식을 수행하며, 상기 터치모드를 선택받는 경우, 상기 터치IC의 전원을 ON하고 상기 투명전극층에 의한 터치식 입력을 통해 버튼 인식을 수행하는 제어회로를 포함한 LGF 터치 키 어셈블리.
청구항 1에 있어서,

상기 키패드와 상기 도광판 사이에 접착되고 상기 도광판 측으로 조사되는 광의 휘도 특성을 향상시키는 OCA테이프층;

내부에 형성된 삽입홀에 상기 메탈돔의 하단이 삽입 고정되고, 하면이 상기 회로기판의 상면에 접착되어 상기 메탈돔의 위치를 잡아주는 돔테이프층;

하면이 상기 메탈돔의 상단에 접착되되 상기 돔테이프층과 일정 간격을 유지하도록 접착되고 투명성을 갖는 TOP테이프층; 및

상기 TOP테이프층의 상면 가장자리와 상기 투명전극층의 하면 가장자리 간을 서로 접착하도록 상기 TOP테이프층과 투명전극층 사이에 마련되는 더블테이프층;을 더 포함하는 LGF 터치 키 어셈블리.
삭제
키패드;

상기 키패드의 하면에 ITO 또는 CNT가 스크린 인쇄되어 형성된 투명전극층;

상기 투명전극층에 연결되는 FPCB;

상기 투명전극층의 하측에 구비되는 도광판;

상기 도광판의 하면에 스크린 인쇄되어 형성된 액추에이터;

상기 액추에이터의 하측에서 상기 액추에이터에 대응되도록 이격되어 구비되는 메탈돔; 및

상면에 상기 메탈돔이 안착되고, 상기 FPCB와 연결되어 동작되는 터치IC와, 상기 도광판 측으로 측면에서 광을 조사하는 광원이 각각 설치된 회로기판을 포함하는 LGF 터치 키 어셈블리에 있어서,

상기 회로기판은,

상기 LGF 터치 키 어셈블리를 내장한 단말기의 터치모드와 스위치모드 중 사용자로부터 상기 스위치모드를 선택받는 경우, 상기 터치IC의 전원을 OFF하고 상기 액추에이터와 메탈돔에 의한 스위치식 입력을 통해 버튼 인식을 수행하며, 상기 터치모드를 선택받는 경우, 상기 터치IC의 전원을 ON하고 상기 투명전극층에 의한 터치식 입력을 통해 버튼 인식을 수행하는 제어회로를 포함한 LGF 터치 키 어셈블리.
청구항 4에 있어서,

상기 투명전극층과 상기 도광판 사이에 접착되고 상기 도광판 측으로 조사되는 광의 휘도 특성을 향상시키는 OCA테이프층;

내부에 형성된 삽입홀에 상기 메탈돔의 하단이 삽입 고정되고, 하면이 상기 회로기판의 상면에 접착되어 상기 메탈돔의 위치를 잡아주는 돔테이프층;

하면이 상기 메탈돔의 상단에 접착되되 상기 돔테이프층과 일정 간격을 유지하도록 접착되고 투명성을 갖는 TOP테이프층; 및

상기 TOP테이프층의 상면 가장자리와 상기 도광판의 하면 가장자리 간을 서로 접착하도록 상기 TOP테이프층과 도광판 사이에 마련되는 더블테이프층;을 더 포함하는 LGF 터치 키 어셈블리.
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