KR101023272B1 - Keypad and keypad assembly - Google Patents

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이주훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 키 패드는, 그 내부로 광이 진행하는 도광판과; 상기 도광판의 상면 상에 배치된 적어도 하나의 키 버튼과; 상기 도광판의 상면의 노출된 부분을 덮도록 배치되며, 입사된 광을 차단하는 차단 부재를 포함하고, 상기 키 버튼은 상기 광의 전반사 조건을 파괴하는 굴절률을 갖는 접착 부재에 의해 상기 도광판의 상면에 부착된다.A keypad according to the present invention includes: a light guide plate through which light travels; At least one key button disposed on an upper surface of the light guide plate; And a blocking member disposed to cover an exposed portion of the upper surface of the light guide plate, the blocking member blocking the incident light, wherein the key button is attached to the upper surface of the light guide plate by an adhesive member having a refractive index that destroys the total reflection condition of the light. do.

키 패드, 도광판, 키 버튼, 접착 부재, 고무 Key pad, light guide plate, key button, adhesive member, rubber

Description

키 패드 및 키 패드 어셈블리{KEYPAD AND KEYPAD ASSEMBLY}Keypad and Keypad Assembly {KEYPAD AND KEYPAD ASSEMBLY}

도 1은 종래에 따른 키 패드 어셈블리를 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a keypad assembly according to the prior art,

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 키 패드 어셈블리를 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view showing a keypad assembly according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 도 2에 도시된 키패드 어셈블리의 일부분을 개략적으로 나타낸 평면도,3 is a plan view schematically showing a part of the keypad assembly shown in FIG. 2;

도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 키 패드 어셈블리를 나타내는 단면도,4 is a cross-sectional view showing a keypad assembly according to a second preferred embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 키 패드 어셈블리의 일부분을 개략적으로 나타내는 평면도, 5 is a plan view schematically showing a part of a keypad assembly according to a third preferred embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 대한 비교예를 나타내는 평면도.6 is a plan view showing a comparative example to the third embodiment of the present invention.

본 발명은 휴대용 단말기 등에 구비되는 키 패드(keypad)에 관한 것으로서, 도광판(light guide panel)을 갖는 키 패드 및 키 패드 어셈블리(keypad assembly) 에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a keypad provided in a portable terminal and the like, and more particularly, to a keypad and a keypad assembly having a light guide panel.

종래의 휴대용 단말기에 사용되는 키 패드는 판 형상을 갖는 탄성 패드(elastic pad)와, 상기 탄성 패드의 상면 상에 형성되며 각각 그 상면에 문자 등이 인쇄된 복수의 키 버튼(key button)과, 상기 상면의 반대편에 위치하는 상기 탄성 패드의 하면 상에 형성된 복수의 돌기(protrusion)(또는 엑츄에이터(actuator))를 포함한다. 또한, 상기 휴대용 단말기는 상기 키 패드를 백라이팅(backlighting)하기 위한 복수의(통상적으로 15~20개 정도) 발광 소자들(light emitting device)을 갖는 것이 통상적이다. Key pads used in conventional portable terminals include an elastic pad having a plate shape, a plurality of key buttons formed on an upper surface of the elastic pad, each of which has letters printed on the upper surface thereof; It includes a plurality of protrusions (or actuators) formed on the lower surface of the elastic pad located opposite the upper surface. In addition, the portable terminal typically has a plurality of light emitting devices (typically about 15 to 20) for backlighting the keypad.

도 1은 종래에 따른 키 패드 어셈블리를 나타내는 단면도이다. 상기 키 패드 어셈블리(100)는 키 패드(110)와, 스위치 기판(switch board, 150)과, 복수의 발광 다이오드(light emitting diode: LED, 170)를 포함한다. 1 is a cross-sectional view showing a keypad assembly according to the prior art. The keypad assembly 100 includes a keypad 110, a switch board 150, and a plurality of light emitting diodes (LEDs) 170.

상기 키 패드(110)는 판 형상을 갖는 탄성 패드(120)와, 상기 탄성 패드(120)의 상면(122) 상에 형성되며 각각 그 상면에 문자 등이 인쇄된 복수의 키 버튼(140)과, 상기 상면(122)의 반대편에 위치하는 상기 탄성 패드(120)의 하면(124) 상에 형성된 복수의 돌기(130)를 포함한다. 상기 각 키 버튼(140)의 중앙에 해당 돌기(130)가 정렬된다. 상기 탄성 패드(120)의 하면(124) 상에는 복수의 홈들(groove, 126)이 형성된다. 상기 홈들(126)은 상기 각 돌기(130)의 둘레에 배치되며, 상기 발광 다이오드들(170)과 상기 돌기들(130)의 간섭을 피하도록 형성된다. The key pad 110 is formed on the elastic pad 120 having a plate shape, a plurality of key buttons 140 formed on the upper surface 122 of the elastic pad 120, each of which is printed letters and the like on the upper surface; And a plurality of protrusions 130 formed on the bottom surface 124 of the elastic pad 120 positioned opposite to the top surface 122. The protrusion 130 is aligned at the center of each key button 140. A plurality of grooves 126 are formed on the bottom surface 124 of the elastic pad 120. The grooves 126 are disposed around the protrusions 130 and are formed to avoid interference between the light emitting diodes 170 and the protrusions 130.

상기 스위치 기판(150)은 판 형상의 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB, 155)과, 상기 키 패드(110)와 대향하는 상기 인쇄회로기판(155)의 상면 상에 형성된 복수의 스위치들(160)을 구비한다. 상기 각 스위치(160)는 도전성 접촉 부재(contact member, 162)와, 상기 접촉 부재(162)를 완전히 덮는 도전성 돔(dome, 164)으로 구성된다. The switch substrate 150 includes a printed circuit board (PCB) 155 having a plate shape and a plurality of switches formed on an upper surface of the printed circuit board 155 facing the keypad 110. 160). Each switch 160 includes a conductive contact member 162 and a conductive dome 164 completely covering the contact member 162.

상기 복수의 발광 다이오드(170)는 상기 인쇄회로기판(155)의 상면 상에 탑재되며, 상기 각 발광 다이오드(170)는 상기 탄성 패드(120)의 해당 홈(126)에 의해 덮여지도록 위치한다. The plurality of light emitting diodes 170 are mounted on an upper surface of the printed circuit board 155, and each of the light emitting diodes 170 is positioned to be covered by a corresponding groove 126 of the elastic pad 120.

사용자가 어느 한 키 버튼(140)을 누르면, 상기 키 버튼(140)의 아래에 위치하는 상기 키 패드(110)의 부분이 상기 스위치 기판(150) 측으로 변형됨에 따라, 상기 변형된 부분에 속하는 해당 돌기(130)가 해당 돔(164)을 누르게 된다. 상기 눌려진 돔(164)은 해당 접촉 부재(162)와 전기적 접촉을 이루게 된다. When the user presses any one key button 140, the portion of the keypad 110 located below the key button 140 is deformed toward the switch substrate 150, so that the corresponding belonging to the deformed portion Protrusion 130 is pressed on the dome 164. The depressed dome 164 is in electrical contact with the contact member 162.

상기 스위치들(160)의 작동을 위해, 상기 각 발광 다이오드(170)는 해당 키 버튼(140)의 아래에 위치될 수 없다. 상기 각 발광 다이오드(170)로부터 출력된 광은 상기 탄성 패드(120)를 지나서 상기 키 버튼(140)을 사각으로 조명하게 되므로, 상기 키 버튼(140)의 조명은 불균일하고 어둡다는 문제점이 있다. 즉, 각 키 버튼(140)의 중심 부분은 조명이 상대적으로 어둡고, 상기 키 버튼(140)의 가장자리 부분은 조명이 상대적으로 밝게 된다. 또한, 상기 키 버튼들(140)을 균일하고 밝게 조명하기 위해서, 더욱 많은 수의 발광 다이오드들을 설치하게 되면, 전력 소비량이 높아지고 제조 비용이 상승하게 된다는 문제점이 있다. For the operation of the switches 160, each light emitting diode 170 may not be positioned under the corresponding key button 140. Since the light output from each of the light emitting diodes 170 passes through the elastic pad 120 to illuminate the key button 140 in a square, there is a problem that the illumination of the key button 140 is uneven and dark. That is, the central portion of each key button 140 is relatively dark, and the edge portion of the key button 140 is relatively bright. In addition, in order to illuminate the key buttons 140 uniformly and brightly, when a larger number of light emitting diodes are installed, there is a problem in that power consumption is increased and manufacturing costs are increased.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 균일하고 높은 밝기, 낮은 전력 소비량 및 저렴한 제조 비용을 구현할 수 있는 키 패드 및 키 패드 어셈블리를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was derived to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a keypad and a keypad assembly capable of realizing uniform and high brightness, low power consumption and low manufacturing cost.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따른 키 패드는, 그 내부로 광이 진행하는 도광판과; 상기 도광판의 상면 상에 배치된 적어도 하나의 키 버튼과; 상기 도광판의 상면의 노출된 부분을 덮도록 배치되며, 입사된 광을 차단하는 차단 부재를 포함하고, 상기 키 버튼은 상기 광의 전반사 조건을 파괴하는 굴절률을 갖는 접착 부재에 의해 상기 도광판의 상면에 부착된다.In order to solve the above problems, the keypad according to the first aspect of the present invention, the light guide plate through which the light propagates; At least one key button disposed on an upper surface of the light guide plate; And a blocking member disposed to cover an exposed portion of the upper surface of the light guide plate, the blocking member blocking the incident light, wherein the key button is attached to the upper surface of the light guide plate by an adhesive member having a refractive index that destroys the total reflection condition of the light. do.

또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 키 패드 어셈블리는, 그 내부로 광이 진행하는 도광판과, 상기 도광판의 상면 상에 배치된 적어도 하나의 키 버튼과, 상기 도광판의 상면의 노출된 부분을 덮도록 배치되며, 입사된 광을 차단하는 차단 부재를 포함하고, 상기 키 버튼은 상기 광의 전반사 조건을 파괴하는 굴절률을 갖는 접착 부재에 의해 상기 도광판의 상면에 부착된 키 패드와; 상기 키 패드와 대향하는 상면 상에 배치된 적어도 하나의 스위치를 구비하는 스위치 기판을 포함하며, 상기 키 버튼을 누름에 따라, 상기 스위치 기판 측으로 변형된 상기 키 패드의 부분이 상기 스위치를 누른다. In addition, the keypad assembly according to the second aspect of the present invention covers a light guide plate through which light propagates therein, at least one key button disposed on an upper surface of the light guide plate, and an exposed portion of the upper surface of the light guide plate. A key pad attached to an upper surface of the light guide plate by an adhesive member having a refractive index breaking a total reflection condition of the light; And a switch substrate having at least one switch disposed on an upper surface facing the keypad, wherein a portion of the keypad deformed toward the switch substrate presses the switch as the key button is pressed.

이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions and configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 키 패드 어셈블리를 나타내는 단면도이고, 도 3은 상기 키패드 어셈블리의 일부분을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 상기 키 패드 어셈블리(200)는 키 패드(210)와, 상기 키 패드(210)와 대향되게(바람직하게는, 상기 키 패드(210)의 돌기들(240)과 맞닿도록) 배치된 스위치 기판(250)과, 적어도 하나의 발광 소자(290)와, 제2 인쇄회로기판(280)을 포함한다. 2 is a cross-sectional view showing a keypad assembly according to a first preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view schematically showing a portion of the keypad assembly. The keypad assembly 200 may include a switch substrate disposed on the keypad 210 and opposite to the keypad 210 (preferably, to be in contact with the protrusions 240 of the keypad 210). 250, at least one light emitting device 290, and a second printed circuit board 280.

상기 키 패드(210)는 도광판(220)과, 복수의 키 버튼(245)과, 복수의 돌기(240)와, 복수의 반사 패턴(reflective pattern, 230)(속이 검은색으로 채워진 삼각형으로 표시함)을 포함한다. The keypad 210 is indicated by a light guide plate 220, a plurality of key buttons 245, a plurality of protrusions 240, and a plurality of reflective patterns 230 (filled with black triangles). ).

상기 도광판(220)은 그 내부로 결합한 광을 가이딩한다. 상기 결합한 광은 상기 도광판(220)의 일 측면에서 타 측면으로 진행한다. 상기 도광판(220)은 사각 판 등 임의의 형상을 가질 수 있으며, 상기 도광판(220)의 내부로 결합한 광은 상기 도광판(220)과 그 외부의 공기층의 경계에서의 전반사(total reflection)에 의해 상기 도광판(220) 내부로 진행한다. 상기 도광판(220)은 탄성이 있어서, 상기 키 버튼(245)이 눌려진 후 다시 원위치로 돌아가도록 한다. 즉, 상기 도광판(220)은 자체 복원력이 있어서 변형 후 원형으로 복원되며, 상기 키 버튼(245)의 작동 후 상기 키 버튼(245)을 원위치로 복원시킨다. The light guide plate 220 guides light coupled into the light guide plate 220. The combined light travels from one side of the light guide plate 220 to the other side. The light guide plate 220 may have an arbitrary shape such as a square plate, and the light coupled into the light guide plate 220 may be formed by total reflection at a boundary between the light guide plate 220 and an air layer outside the light guide plate 220. The light guide plate 220 proceeds to the inside. The light guide plate 220 is elastic, and returns to its original position after the key button 245 is pressed. That is, the light guide plate 220 has a self restoring force and is restored to a circular shape after deformation, and restores the key button 245 to its original position after the key button 245 is operated.

통상적인 도광판은 가시광선에 대해 투과도가 높은 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 아크릴계 수지(acryl-based resin)를 사출 성형하여 제작 되며, 이러한 도광판은 탄성 변형률 및 탄성 복원력이 작고 경도가 높아서 키 버튼을 누를 때의 양호한 클릭 감을 확보하기 어려우며, 어느 한 키 버튼을 눌렀을 때 인접한 키 버튼이 동시에 작동하거나(키 버튼들 간의 간섭 현상) 반복적인 작동시 영구 변형이 발생하기 쉽다. Conventional light guide plate is manufactured by injection molding polycarbonate or acrylic resin which has high transmittance to visible light, and this light guide plate has low elastic strain and high elastic restoring force and high hardness when pressing the key button. It is difficult to obtain a good click feeling of, and when one key button is pressed, adjacent key buttons operate simultaneously (interference between the key buttons) or permanent deformation is likely to occur during repetitive operation.

따라서, 상기 도광판(220)은 양호한 클릭 감을 제공하며, 키 버튼들(245) 간의 간섭 현상을 억제하고, 반복적인 작동에도 영구 변형이 발생하지 않도록 낮은 경도, 높은 탄성 변형률, 높은 탄성 복원력 및 높은 광투과도를 갖는 고투명 고무 재질로 형성되는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 폴리우레탄(polyurethane), 실리콘(silicone) 등의 재질로 형성된다. Thus, the light guide plate 220 provides a good click feeling, suppresses the interference between the key buttons 245, and has a low hardness, high elastic strain, high elastic restoring force and high light so that permanent deformation does not occur even in repeated operation. Characterized in that it is formed of a highly transparent rubber material having a permeability, preferably formed of a material such as polyurethane (polyurethane), silicon (silicone).

상기 복수의 키 버튼(245)은 상기 도광판(220)의 상면(222) 상에 배치되며, 각각 그 상면에 문자, 숫자 등이 인쇄된다. 상기 각 키 버튼(245)은 해당 접착 부재(247)에 의해 상기 도광판(220)의 상면(222)에 부착된다. 상기 접착 부재(247)는 상기 도광판(220)의 내부로 진행하는 광의 전반사를 파괴하는 굴절률을 갖는다. 즉, 상기 도광판(220)의 내부로 입사된 광은 상기 도광판(220)과 공기층의 경계에서는 전반사 조건을 만족하지만, 상기 도광판(220)과 상기 접착 부재(247)의 경계에서는 전반사 조건을 만족하지 못한다. 따라서, 전반사 조건을 만족하지 못하는 광은 상기 접착 부재(247)를 투과한 후, 상기 키 버튼(245)을 투과하여 외부로 출사된다. 또한, 상기 접착 부재(247)에 입사하지 않고 그대로 지나치게 되는 광은 상기 도광판(220) 내로 계속 진행함으로써, 다른 키 버튼을 조명하는데 기여하게 된다. 상기 접착 부재(247)로는 양면 테이프 또는 접착제를 사용할 수 있으며, 상 기 접착 부재(247)의 굴절률이 상기 도광판(220)의 굴절률에 근접할수록 상기 접착 부재(247)를 투과하는 광량이 증가한다. 바람직하게는, 상기 접착 부재(247)의 굴절률이 상기 도광판(220)의 굴절률 이하의 값을 갖도록 설정할 수 있다. 상기 각 키 버튼(245)은 상기 도광판(220)과 동일한 재질로 형성되거나, 폴리카보네이트 또는 아크릴계 수지 등의 재질로 형성될 수 있다. 상기 각 키 버튼(245)은 원 기둥, 타원 기둥 등의 임의의 형상을 가질 수 있다. The plurality of key buttons 245 are disposed on the upper surface 222 of the light guide plate 220, and letters, numbers, and the like are printed on the upper surfaces of the light guide plates 220, respectively. Each key button 245 is attached to the top surface 222 of the light guide plate 220 by a corresponding adhesive member 247. The adhesive member 247 has a refractive index that destroys total reflection of light propagating into the light guide plate 220. That is, the light incident into the light guide plate 220 satisfies the total reflection condition at the boundary between the light guide plate 220 and the air layer, but does not satisfy the total reflection condition at the boundary between the light guide plate 220 and the adhesive member 247. can not do it. Therefore, the light that does not satisfy the total reflection condition passes through the adhesive member 247 and then passes through the key button 245 to be emitted to the outside. In addition, the light that is excessive without being incident on the adhesive member 247 proceeds to the light guide plate 220, thereby contributing to illuminating another key button. As the adhesive member 247, a double-sided tape or an adhesive may be used, and as the refractive index of the adhesive member 247 approaches the refractive index of the light guide plate 220, the amount of light passing through the adhesive member 247 increases. Preferably, the refractive index of the adhesive member 247 may be set to have a value less than or equal to the refractive index of the light guide plate 220. Each key button 245 may be formed of the same material as the light guide plate 220 or may be formed of a material such as polycarbonate or acrylic resin. Each key button 245 may have any shape such as a circle column, an ellipse column, and the like.

상기 복수의 돌기(240)는 상기 상면(222)의 반대편에 위치하는 상기 도광판(220)의 하면(224) 상에 배치된다. 상기 돌기들(240)은 상기 도광판(220)과 동일한 또는 다른 재질로 일체 형성되거나, 별도로 형성된 후 상기 도광판(220)의 하면(224)에 부착될 수 있다. 상기 각 돌기(240)는 원뿔대, 사다리꼴 육면체 등의 임의의 형상을 가질 수 있다. 상기 각 돌기(240)는 해당 키 버튼(245)의 아래에 정렬된다(상기 키 패드 어셈블리(200)의 두께 방향 또는 제1 인쇄회로기판(260)의 상면에 수직인 방향으로). The plurality of protrusions 240 are disposed on the lower surface 224 of the light guide plate 220 positioned opposite to the upper surface 222. The protrusions 240 may be integrally formed with the same or different material as the light guide plate 220 or may be separately formed and attached to the bottom surface 224 of the light guide plate 220. Each of the protrusions 240 may have an arbitrary shape such as a truncated cone, a trapezoidal cube, or the like. Each of the protrusions 240 is aligned below the corresponding key button 245 (in a thickness direction of the keypad assembly 200 or in a direction perpendicular to an upper surface of the first printed circuit board 260).

상기 키 패드(210)는 상기 도광판(220)의 하면 상에 형성되며 각각 상기 도광판(220) 내로 진행하는 광의 일부를 해당 키 버튼(245) 측으로 반사하는 복수의 반사 패턴(230)을 갖는다. 필요에 따라, 상기 각 반사 패턴(230)은 상기 도광판(220)의 상면 상에 형성되거나, 상기 도광판(220)과 해당 돌기(240)의 사이에 배치될 수도 있다. 상기 각 반사 패턴(230)은 해당 키 버튼(245)의 바로 밑에 위치하는 돌기(240) 및 상기 돌기(240)의 둘레에 형성됨으로써 상기 키 버튼(245)의 균일한 조명을 가능하게 한다. 또한, 전체 키 패드(210)에 있어서, 상기 발광 소 자(290)와 상대적으로 가까운 곳에 위치한 반사 패턴의 밀도 또는 크기와 상대적으로 먼 곳에 위치한 반사 패턴의 밀도 또는 크기를 서로 다르게 함으로써, 상기 도광판(220)의 상측으로 출사되는 전체적인 광량 분포를 상기 발광 소자(290)와의 거리에 상관없이 균일하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(290)를 기준으로 하여, 상대적으로 가까운 위치의 출사 광량이 상대적으로 많은 경우에는 상대적으로 가까운 위치의 반사 패턴의 밀도를 저밀도로 하고, 상대적으로 먼 위치의 출사 광량이 상대적으로 적은 경우에는 상대적으로 먼 위치의 반사 패턴의 밀도를 고밀도로 함으로써, 전체적인 출사 광량의 분포, 즉 상기 키 버튼들(245)의 전체적인 조명 분포를 균일하게 밝게 할 수 있다. The keypad 210 is formed on the bottom surface of the light guide plate 220 and has a plurality of reflective patterns 230 reflecting a part of light traveling into the light guide plate 220 toward the corresponding key button 245. If necessary, the reflective patterns 230 may be formed on the upper surface of the light guide plate 220 or disposed between the light guide plate 220 and the protrusion 240. Each of the reflective patterns 230 is formed around the protrusion 240 and the protrusion 240 positioned below the corresponding key button 245 to enable uniform illumination of the key button 245. In addition, in the entire keypad 210, the light guide plate may be formed by varying the density or the size of the reflective pattern located relatively far from the density or the size of the reflective pattern located relatively close to the light emitting element 290. The overall light quantity distribution emitted to the upper side of the 220 may be uniformly adjusted regardless of the distance from the light emitting element 290. For example, based on the light emitting element 290, when the amount of emitted light at a relatively close position is relatively high, the density of the reflection pattern at a relatively close position is made low, and the amount of emitted light at a relatively distant position is low. When the density is relatively small, the density of the reflection pattern at a relatively distant position can be made high, thereby making it possible to uniformly brighten the overall distribution of emitted light, that is, the overall illumination distribution of the key buttons 245.

상기 각 반사 패턴(230)의 중앙 부분(232)은 해당 돌기(240)의 하면 상에 형성되고, 상기 반사 패턴(230)의 가장자리 부분(234)은 상기 돌기(240)의 주변에 형성된다. 도시된 바와 같이, 상기 도광판(220) 내로 전반사 진행하는 광은 상기 반사 패턴(230)에 입사되고, 상기 반사 패턴(230)에 의해 키 버튼(245) 측으로 난반사된 광의 대부분은 전반사 조건을 만족하지 못하므로(입사각이 임계각보다 작은 경우) 해당 키 버튼(245)을 투과하여 외부로 출사된다. 또한, 상기 반사 패턴(230)에 의해 난반사되지 않고 그대로 지나치게 되는 광과 상기 난반사된 광의 일부는 전반사 조건을 만족하면서 상기 도광판(220) 내로 계속 진행함으로써, 다른 키 버튼을 조명하는데 기여하게 된다. 즉, 상기 반사 패턴(230)은 난반사를 일으킴으로써, 입사된 광의 일부만을 상기 키 버튼(245)의 조명에 사용하고 상기 입사광의 나머지는 다른 키 버튼의 조명에 사용되도록 한다. 또한, 상기 반사 패턴(230)은 임 의의 방향으로의 난반사를 통해 상기 키 버튼(245)의 균일한 조명을 구현한다. 바람직하게는, 상기 반사 패턴(230)은 스크래치(scratch), 인쇄 등에 의해 형성될 수 있다.The central portion 232 of each of the reflective patterns 230 is formed on the bottom surface of the protrusion 240, and the edge portion 234 of the reflective pattern 230 is formed around the protrusion 240. As shown, light that totally reflects into the light guide plate 220 is incident on the reflection pattern 230, and most of the light that is diffusely reflected to the key button 245 by the reflection pattern 230 does not satisfy the total reflection condition. If the incident angle is smaller than the critical angle, the light is transmitted through the corresponding key button 245 and exits to the outside. In addition, some of the light that is excessively reflected without being reflected by the reflective pattern 230 and the part of the light that is diffusely reflected continue to the light guide plate 220 while satisfying the total reflection condition, thereby contributing to illuminating another key button. That is, the reflection pattern 230 causes diffuse reflection so that only a part of the incident light is used to illuminate the key button 245 and the rest of the incident light is used to illuminate another key button. In addition, the reflective pattern 230 implements uniform illumination of the key button 245 through diffuse reflection in an arbitrary direction. Preferably, the reflective pattern 230 may be formed by scratching, printing, or the like.

본 실시예에서, 상기 도광판(220)의 내부로 전반사 진행하는 광을 상기 키 버튼들(245)을 통해 주변 대기로 출사하기 위한 수단들로서 상기 접착 부재들(247)과 상기 반사 패턴들(230)이 제공되며, 상기 접착 부재들(247) 및 반사 패턴들(230)은 상기 도광판(220)의 내부로 전반사 진행하는 광에 대한 전반사 조건을 파괴한다. 상기 각 접착 부재(247)는 제어된 굴절률에 의해 상기 도광판(220)과의 경계에 입사하는 광의 전반사를 파괴하며, 상기 각 반사 패턴(230)은 난반사를 통해 상기 도광판(220)의 상면에 입사하는 광의 전반사를 파괴한다. 상기 각 접착 부재(247)의 면적 및 굴절률과 상기 각 반사 패턴(230)의 면적 및 밀도를 조절함으로써, 소망하는 키 버튼들(245)의 조명 조건을 얻을 수 있다. In the present exemplary embodiment, the adhesive members 247 and the reflective patterns 230 are provided as means for emitting totally propagating light into the light guide plate 220 to the surrounding atmosphere through the key buttons 245. The adhesive members 247 and the reflective patterns 230 destroy the total reflection condition for light that totally propagates into the light guide plate 220. Each of the adhesive members 247 breaks total reflection of light incident on the boundary with the light guide plate 220 by a controlled refractive index, and each reflective pattern 230 is incident on the top surface of the light guide plate 220 through diffuse reflection. Destroy the total reflection of light. By adjusting the area and the refractive index of each adhesive member 247 and the area and the density of each reflective pattern 230, illumination conditions of desired key buttons 245 can be obtained.

상기 스위치 기판(250)은 제1 인쇄회로기판(260)과, 돔 시트(dome sheet, 270)를 포함한다. The switch substrate 250 includes a first printed circuit board 260 and a dome sheet 270.

상기 제1 인쇄회로기판(260)은 그 상면 상에 형성된 복수의 도전성 접촉 부재들(265)을 구비하며, 상기 각 접촉 부재(265)는 해당 돔(275)과 함께 스위치(265,275)를 구성한다. 또한, 상기 스위치(265,275)는 해당 돌기(240)의 아래에 정렬된다. The first printed circuit board 260 includes a plurality of conductive contact members 265 formed on an upper surface thereof, and each of the contact members 265 together with the corresponding dome 275 constitutes switches 265 and 275. . In addition, the switches 265 and 275 are arranged under the corresponding protrusion 240.

상기 돔 시트(270)는 상기 제1 인쇄회로기판(260)의 상면에 부착되고, 반구 형상을 갖는 복수의 도전성 돔들(275)을 구비하며, 상기 각 돔(275)은 해당 접촉 부재(265)를 완전히 덮는다. The dome sheet 270 is attached to an upper surface of the first printed circuit board 260 and includes a plurality of conductive domes 275 having a hemispherical shape, and each dome 275 has a corresponding contact member 265. Completely cover it.

사용자가 어느 한 키 버튼(245)을 누르면, 상기 키 버튼(245)의 아래에 위치하는 상기 키 패드(210)의 부분이 상기 스위치 기판(250) 측으로 변형됨에 따라, 상기 변형된 부분에 속하는 해당 돌기(240)가 해당 돔(275)을 누르게 된다. 상기 눌려진 돔(275)은 해당 접촉 부재(265)와 전기적 접촉을 이루게 된다. When a user presses any one key button 245, a portion of the keypad 210 positioned below the key button 245 is deformed toward the switch substrate 250, thereby corresponding to the deformed portion. The protrusion 240 presses the corresponding dome 275. The pressed dome 275 is in electrical contact with the contact member 265.

상기 제2 인쇄회로기판(280)은 상기 도광판(220)의 하면(224)의 가장자리 부분에 부착되며, 상기 적어도 하나의 발광 소자(290)는 상기 도광판(220)의 측면과 그 발광면이 대향하도록 상기 제2 인쇄회로기판(280)의 상면에 탑재된다. 상기 발광 소자(290)로부터 출사된 광은 상기 도광판(220)의 측면을 통해 그 내부로 결합한다. 상기 제2 인쇄회로기판(280)으로는 통상의 연성 인쇄회로기판(flexible PCB: FPCB)을 사용할 수 있으며, 상기 발광 소자(290)로는 통상의 발광 다이오드를 사용할 수 있다. The second printed circuit board 280 is attached to an edge portion of the lower surface 224 of the light guide plate 220, and the at least one light emitting element 290 is opposite to the side surface of the light guide plate 220 and the light emitting surface thereof. It is mounted on the upper surface of the second printed circuit board 280 so as to. Light emitted from the light emitting element 290 is coupled to the inside through the side surface of the light guide plate 220. As the second printed circuit board 280, a conventional flexible printed circuit board (FPCB) may be used, and as the light emitting device 290, a conventional light emitting diode may be used.

본 실시예와는 다르게, 상기 제2 인쇄회로기판(280)을 제거하고, 상기 도광판(220)의 일측 가장자리 부분을 상기 제1 인쇄회로기판(260)의 상면까지 쐐기 형태로 경사지게 연장할 수도 있다. 이때, 상기 발광 소자(290)는 상기 제1 인쇄회로기판(260)의 상면에 탑재된다. Unlike the present exemplary embodiment, the second printed circuit board 280 may be removed, and one edge portion of the light guide plate 220 may be inclined in a wedge shape to the upper surface of the first printed circuit board 260. . In this case, the light emitting element 290 is mounted on an upper surface of the first printed circuit board 260.

또한, 상기 제2 인쇄회로기판(280)을 제거하고, 상기 도광판(220)의 일측 가장자리 부분을 상기 제1 인쇄회로기판(260)의 상면까지 연장되도록 구부릴 수도 있다. 이때, 상기 발광 소자(290)는 상기 제1 인쇄회로기판(260)의 상면에 탑재된다. In addition, the second printed circuit board 280 may be removed, and one edge portion of the light guide plate 220 may be bent to extend to an upper surface of the first printed circuit board 260. In this case, the light emitting element 290 is mounted on an upper surface of the first printed circuit board 260.

이하, 본 발명의 제2 실시예에서는 키 패드에서 키 버튼 이외의 부분으로 누 출되는 광을 차단하기 위한 구조를 개시하고, 본 발명의 제3 실시예에서는 키 패드의 음영 부분을 감소시킬 수 있는 구조를 개시한다. Hereinafter, the second embodiment of the present invention discloses a structure for blocking light leaking from the keypad to portions other than the key buttons, and in the third embodiment of the present invention, the shaded portion of the keypad can be reduced. Initiate the structure.

도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 키 패드 어셈블리를 나타내는 단면도이다. 상기 키 패드 어셈블리(200')는 도 2에 도시된 구성과 유사한 구성을 가지며, 다만 차단 부재(249)를 더 포함하는 점에서만 차이가 있다. 따라서, 동일한 구성 요소에 대해 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 4 is a cross-sectional view showing a keypad assembly according to a second preferred embodiment of the present invention. The keypad assembly 200 ′ has a configuration similar to that shown in FIG. 2, except that the keypad assembly 200 ′ further includes a blocking member 249. Therefore, the same reference numerals are used for the same components, and duplicate descriptions will be omitted.

상기 차단 부재(249)는 상기 도광판(220)의 상면 상에 배치되며, 상기 도광판(220)의 상면의 노출된 부분을 덮는다. 즉, 상기 차단 부재(249)는 상기 도광판(220)의 상면에서 키 버튼들(245)이 차지하는 부분을 제외한 나머지 부분을 덮음으로써, 상기 키 버튼들(245) 이외의 영역에서 광이 누출되는 것을 방지한다. 상기 차단 부재(249)로는, 흑색 인쇄된 필름, 또는 투과율이 낮고 색상을 갖는 필름을 사용할 수 있다. 이때, 상기 차단 부재(249)는 상기 도광판(220)과의 사이에 공기층을 유지하기 위해, 상기 도광판(220)의 상면에 부착되지 않는 표면 특성을 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 차단 부재(249)의 표면을 거칠게 처리하거나 슬립성을 갖도록 이형제 코팅 등을 할 수 있다. 상기 차단 부재(249)는 폴리우레탄(polyurethane), 실리콘(silicone) 등의 재질로 형성될 수 있다. The blocking member 249 is disposed on an upper surface of the light guide plate 220 and covers an exposed portion of the upper surface of the light guide plate 220. That is, the blocking member 249 covers the remaining portion of the upper surface of the light guide plate 220 except for the portion occupied by the key buttons 245, thereby preventing light from leaking in an area other than the key buttons 245. prevent. As the blocking member 249, a black printed film or a film having a low transmittance and a color may be used. In this case, the blocking member 249 may have a surface property that is not attached to the upper surface of the light guide plate 220 in order to maintain an air layer between the light guide plate 220 and the light guide plate 220. To this end, the surface of the blocking member 249 may be roughened or a release agent coating may be applied to have a slip property. The blocking member 249 may be formed of a material such as polyurethane, silicon, or the like.

본 실시예와는 다르게, 상기 차단 부재(249)에 슬립성을 갖도록 코팅하는 대신에, 상기 도광판(220)의 상면에 투명한 이형제 코팅을 하거나, 다른 슬립성을 갖는 재질로 투명 코팅을 하여도, 상기 차단 부재(249)와 상기 도광판(220)의 사이에 공기층을 유지하여 불필요한 광손실을 억제할 수 있다. Unlike the present embodiment, instead of coating the blocking member 249 to have a slip property, a transparent release agent coating on the upper surface of the light guide plate 220 or a transparent coating made of a material having a different slip property, An unnecessary air loss may be suppressed by maintaining an air layer between the blocking member 249 and the light guide plate 220.

또한, 상기 차단 부재(249)를 사용하는 대신에, 상기 도광판(220)의 상면에 직접 코팅을 함으로써, 상기 키 버튼들(245) 이외의 영역에서 광이 누출되는 것을 방지할 수 있으나, 이러한 코팅층에서 광손실이 발생하여 광효율이 저하될 수 있다. 이러한 광손실을 감소시키기 위해, 반사율이 높은 색상 및 성분의 재질로 먼저 코팅하고, 이러한 코팅층에 흑백 인쇄를 할 수 있다. In addition, instead of using the blocking member 249, by directly coating the upper surface of the light guide plate 220, light may be prevented from leaking in areas other than the key buttons 245. In this case, light loss may occur and light efficiency may be reduced. In order to reduce this light loss, the material may be coated first with a material having a high reflectance color and component, and black and white printing may be performed on the coating layer.

도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 키 패드 어셈블리의 일부분을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 대한 비교예를 나타내는 평면도이다. 상기 키 패드 어셈블리는 도 2에 도시된 구성과 유사한 구성을 가지며, 다만 도광판(220)의 측면에 확산 부재(330)를 구비한다는 점에서만 차이가 있다. 따라서, 동일한 구성 요소에 대해 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 상기 비교예는 도 2에 도시된 구성을 갖는다. 5 is a plan view schematically illustrating a part of a keypad assembly according to a third preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view illustrating a comparative example to the third embodiment of the present invention. The keypad assembly has a configuration similar to that shown in FIG. 2, except that the keypad assembly includes a diffusion member 330 on a side surface of the light guide plate 220. Therefore, the same reference numerals are used for the same components, and duplicate descriptions will be omitted. The comparative example has the configuration shown in FIG.

먼저, 도 6을 참조하면, 발광 소자들(290)로부터 출사된 광들은 도광판(220)의 측면을 통해 그 내부로 결합한다. 이때, 상기 각 발광 소자(290)는 기설정된 발산각을 가지며, 이로 인해 상기 각 발광 소자(290)의 양측에 광이 도달하지 않는 음영 부분(310)이 생기게 된다. First, referring to FIG. 6, light emitted from the light emitting elements 290 is coupled into the light through the side surface of the light guide plate 220. In this case, each of the light emitting devices 290 has a predetermined divergence angle, which results in a shaded portion 310 in which light does not reach both sides of the light emitting devices 290.

다음으로, 도 5를 참조하면, 도광판(220')의 측면에 톱니 형상의 확산 부재(330)가 구비되며, 상기 확산 부재(330)는 프리즘 어레이 구조를 갖는다. 즉, 각 발광 소자(290)로부터 상기 확산 부재(330)로 입사된 광은 상기 확산 부재(330)에 의해 확산되며, 이로 인해 상기 발광 소자(290)의 발산각이 넓어지는 것과 동일한 효과를 얻는다. 따라서, 상기 각 발광 소자(290)의 양측에 형성되는 음영 부분(320)이 많이 축소된다. 상기 확산 부재(330)로 인해, 상기 발광 소자들(290)을 상기 도광판(220')의 측면에 보다 가깝게 위치시켜도, 음영 부분(320)을 최소화하면서 전체 키패드(210'')의 휘도를 더욱 균일하게 할 수 있음을 알 수 있다. Next, referring to FIG. 5, a serrated diffusion member 330 is provided on the side surface of the light guide plate 220 ′, and the diffusion member 330 has a prism array structure. That is, the light incident from each light emitting element 290 to the diffusion member 330 is diffused by the diffusion member 330, thereby obtaining the same effect as the divergence angle of the light emitting element 290 is widened. . Therefore, the shaded portions 320 formed on both sides of each light emitting element 290 are reduced in size. Due to the diffusion member 330, even if the light emitting elements 290 are positioned closer to the side surface of the light guide plate 220 ′, the luminance of the entire keypad 210 ″ is further increased while minimizing the shaded portion 320. It can be seen that it can be made uniform.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 키 패드 및 키 패드 어셈블리는 키 버튼들과 돌기들의 사이에 탄성을 갖는 도광판을 구비함으로써, 상기 키 버튼들을 균일하고 밝게 조명할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 상기 키 패드 및 키 패드 어셈블리는 도광판을 구비함으로써, 필요한 발광 소자의 수와 전력 소비량을 줄이고, 제조 비용을 낮출 수 있다는 이점이 있다. As described above, the keypad and the keypad assembly according to the present invention have an advantage in that the key buttons can be uniformly and brightly illuminated by having a light guide plate having elasticity between the key buttons and the projections. In addition, since the keypad and the keypad assembly include a light guide plate, there is an advantage in that the number and power consumption of light emitting devices required can be reduced, and manufacturing costs can be reduced.

Claims (7)

키 패드에 있어서, In the keypad, 상면 및 하면을 구비하고, 상기 상면 및 하면 각각에서의 전반사를 통해 그 내부로 광이 진행하는 도광판과; A light guide plate having an upper surface and a lower surface, wherein light travels therein through total reflection at each of the upper and lower surfaces; 상기 도광판의 상면 상에 배치된 적어도 하나의 키 버튼과;At least one key button disposed on an upper surface of the light guide plate; 상기 도광판 상에 국부적으로 형성되며, 상기 도광판 내로 진행하는 광의 일부를 상기 키 버튼 측으로 반사하는 적어도 하나의 반사 패턴과;At least one reflection pattern formed locally on the light guide plate and reflecting a part of the light traveling into the light guide plate toward the key button; 상기 도광판의 하면 상에 배치된 적어도 하나의 돌기를 포함하고,At least one protrusion disposed on the lower surface of the light guide plate, 상기 키 버튼은 상기 광의 전반사 조건을 파괴하는 굴절률을 갖는 접착 부재에 의해 상기 도광판의 상면에 부착됨을 특징으로 하는 키 패드.And the key button is attached to an upper surface of the light guide plate by an adhesive member having a refractive index that destroys the total reflection condition of the light. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 도광판의 상면의 노출된 부분을 덮도록 배치되며, 입사된 광을 차단하는 차단 부재를 더 포함하고,It is disposed to cover the exposed portion of the upper surface of the light guide plate, and further comprises a blocking member for blocking the incident light, 상기 도광판과 상기 차단 부재의 사이에 공기층이 유지됨을 특징으로 하는 키 패드.And an air layer is maintained between the light guide plate and the blocking member. 키 패드 어셈블리에 있어서,In the keypad assembly, 상면 및 하면을 구비하고, 상기 상면 및 하면 각각에서의 전반사를 통해 그 내부로 광이 진행하는 도광판과, 상기 도광판의 상면 상에 배치된 적어도 하나의 키 버튼과, 상기 도광판 상에 국부적으로 형성되며, 상기 도광판 내로 진행하는 광의 일부를 상기 키 버튼 측으로 반사하는 적어도 하나의 반사 패턴과, 상기 도광판의 하면 상에 배치된 적어도 하나의 돌기를 포함하고, 상기 키 버튼은 상기 광의 전반사 조건을 파괴하는 굴절률을 갖는 접착 부재에 의해 상기 도광판의 상면에 부착된 키 패드와;A light guide plate having a top surface and a bottom surface, the light propagating therein through total reflection at each of the top and bottom surfaces, at least one key button disposed on the top surface of the light guide plate, and locally formed on the light guide plate; And at least one reflection pattern reflecting a part of the light traveling into the light guide plate toward the key button, and at least one protrusion disposed on a lower surface of the light guide plate, wherein the key button has a refractive index that destroys the total reflection condition of the light. A key pad attached to an upper surface of the light guide plate by an adhesive member having a surface; 상기 키 패드와 대향하는 상면 상에 배치된 적어도 하나의 스위치를 구비하는 스위치 기판을 포함하며,A switch substrate having at least one switch disposed on an upper surface of the keypad opposite to the keypad; 상기 키 버튼을 누름에 따라, 상기 스위치 기판 측으로 변형된 상기 키 패드의 부분이 상기 스위치를 누르는 것을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.In response to pressing the key button, a portion of the keypad deformed toward the switch substrate presses the switch. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 도광판의 측면과 대향하도록 배치되며, 상기 도광판의 내부로 광을 결 합시키는 적어도 하나의 발광 소자를 더 포함함을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.And at least one light emitting element disposed to face the side surface of the light guide plate and configured to combine light into the light guide plate. 삭제delete
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JP2001358816A (en) * 2000-06-14 2001-12-26 Citizen Electronics Co Ltd Illumination device for electronic equipment

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