KR101084809B1 - 터치스크린 장치 - Google Patents

Abstract

사용자의 터치압력을 받는 터치스크린패널과, 상기 터치스크린패널의 하부에 장착되어 상기 터치압력을 시각정보로 변환시키는 화상표시부와, 상기 화상표시부의 하부에 장착된 플레이트와, 상기 플레이트의 상면테두리부에 장착된 탄성부재와, 상기 플레이트의 상면테두리부에 대하여 하부안쪽으로 단차지게 일체형으로 형성된 슬릿부 및 상기 슬릿부의 상부에 장착되되 상기 플레이트의 가장자리 끝단으로부터 일정한 이격거리를 가지며, 상기 탄성부재의 안쪽에 마주보며 장착되는 한 쌍의 진동발생수단을 포함한다.

터치스크린, 진동발생수단, 피에조, 폴리머, 이격거리, 진동

Description

터치스크린 장치{Touchscreen phone}

본 발명은 터치스크린 장치에 관한 것이다.

최근 휴대폰을 비롯한 모바일 기기의 소형화와 슬림화의 추세에 따라 이에 실장되는 부품의 크기를 줄이는 것이 업계의 화두로 대두되고 있는 가운데 실장되는 부품의 소형화와 더불어 더욱 향상된 기능을 발휘하기 위하여 고집적화 기술이 접목되고 있다.

그 중에서 "촉각인지"를 뜻하는 터치스크린은 입력기술인 터치 외에도 인터페이스에 사용자의 직관적 경험을 반영하고 피드백을 좀 더 다양화한 개념이다.

이처럼 터치스크린 휴대폰이 주목받는 것은 전자기기 시장에서 하드웨어 경쟁이 한계에 도달했기 때문이다. 업체간 경쟁이 가열되면서 이제 물리적 외관이나 기능은 소비자 입장에서는 더이상 제품선택의 차별요인이 되지 못한다.

뿐만 아니라 휴대폰의 기능이 다양화 복잡화될수록 사용자들은 기기조작의 불편함을 호소하고 있으며, 터치스크린 장치는 이러한 소비자의 요구를 만족시키고 있다.

그러나, 종래기술에 따른 터치스크린 장치는 사용자의 터치에 의해 진동이 발생되는 진동발생장치가 화상표시부의 가장자리부에 장착되어 정작 사용자가 터치스크린패널에서 느끼는 진동량이 약한 경우가 많았다.

따라서, 사용자가 터치하였을 때 느끼는 진동량이 최대가 될 수 있는 터치스크린 장치에 대한 연구가 시급한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자가 터치하였을 때 느끼는 진동량이 최대가 될 수 있는 터치스크린 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치스크린 장치는 사용자의 터치압력을 받는 터치스크린패널과, 상기 터치스크린패널의 하부에 장착되어 상기 터치압력을 시각정보로 변환시키는 화상표시부와, 상기 화상표시부의 하부위치에 장착되어 상기 입력신호로부터 진동을 생성하되 상기 화상표시부의 가장자리 끝단으로부터의 일정한 이격거리를 가지며 마주보게 장착된 한 쌍의 진동발생수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 이격거리는 상기 진동발생수단의 너비보다 큰 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 진동발생수단은 피에조 또는 폴리머인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치스크린 장치는 사용자의 터치압력을 받는 터치스크린패널과, 상기 터치스크린패널의 하부에 장착되어 상기 터치압력을 시각정보로 변환시키는 화상표시부와, 상기 화상표시부의 하부에 장착된 플레이트와, 상기 플레이트의 상면테두리부에 장착된 탄성부재와, 상기 플레이트의 상면테두리부에 대하여 하부안쪽으로 단차지게 일체형으로 형성된 슬릿부와, 상기 슬릿부의 상부에 장착되되 상기 플레이트의 가장자리 끝단으로부터 일정한 이격거리를 가지며, 상기 탄성부재의 안쪽에 마주보며 장착되는 한 쌍의 진동발생수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 이격거리는 상기 진동발생수단의 너비보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 진동발생수단은 피에조 또는 폴리머인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면 화상표시부의 가장자리 끝단 또는 플레이트의 가장자리 끝단으로부터 진동발생수단의 이격거리(P1,P2)가 진동발생수단의 너비(S1,S2)보다 최소한 크도록 진동발생수단을 장착함으로써, 사용자의 터치에 따라 진동발생수단에서 발생되는 진동이 사용자의 손끝에 최대로 전해지는 터치스크린 장치를 제공할 수 있다.

또한, 진동효율이 높아짐에 따라 진동발생수단의 크기도 줄일 수 있어 단가가 비싼 진동발생수단의 원가절감 및 터치스크린 장치의 원가절감을 이룰 수 있다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

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

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치스크린 장치의 사시 분해도이고, 도 2는 도 1에 도시된 터치스크린 장치의 부분확대도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예들에 따른 터치스크린 장 치(100)는 터치스크린패널(110), 화상표시부(120), 진동발생수단(130), 세트 기구부(140)로 구성된다.

터치스크린패널(110)은 전자기기의 압력을 받는 부분으로, 일반적으로 사용자의 손가락 또는 스틱을 이용하여 외부에서 들어오는 입력신호를 받는 외부면이다.

화상표시부(120)는 전기적인 정보를 시각정보로 변환시키는 액정표시장치로 터치스크린패널(110)의 하부에 조립된다.

일반적으로, 화상표시부(120)는 최근에 박막트랜지스터(TFT) 액정디스플레이가 많이 사용되는바, 박막트랜지스터 액정디스플레이는 박막트랜지스터와 화소 전극이 배열되어 있는 하판과 색상을 나타내기 위한 컬러 필터 및 공통 전극으로 구성된 상판, 그리고 이 두 유리기판 사이에 채워져 있는 액정으로 구성되어 있다.

그리고 두 유리기판의 양쪽 면에는 가시광선(자연광)을 선평광하여 주는 편광판이 각각 부착되어 있다. 상하판 전극 사이에 있는 액정으로 인해 축전기(capacitor) 및 보조 축전기가 형성되고, 이 곳에 영상 정보가 저장되는 것이다.

최근, 터치스크린패널(110)의 하부에 화상표시부(120)가 결합(일체화)된 구조가 일반적인데, 이러한 구조는 종래 터치스크린패널(110)과 화상표시부(120)가 분리된 구조에 비해 생산성이 높고 충격에 대한 강도가 높은 장점을 갖는다.

여기서, 터치스크린패널(110)은 투명성 및 가요성을 가짐으로써 화상표시 부(120)에 표시되는 화상을 보면서 압박 조작하는 입력신호면의 기능을 수행하는 것으로, 예를 들어 길이방향으로 긴 직사각형 구조를 갖는다.

또한, 터치스크린 패널(110)은 예를 들어 외부 필름층, ITO 필름층, 및 베이스 필름층을 적층하여 이루어진다.

여기서, 외부 필름층은 이동통신단말기의 전면부에 탑재되되, 터치입력이 가능한 표시 영역(viewing area)과, 표시 영역 주변부에 형성되는 데드 스페이스 영역(dead space area)으로 구분될 수 있다. 한편 외부 필름층은 화상표시부(120)의 화면을 투시할 수 있도록, 예를 들어 PET(Poly Ethylene Terephtalate)와 같은 투명 필름 소재로 이루어진다.

ITO 필름층(Indium Tin Oxide film)은 자세히 도시하지는 않았지만 상하부 두 개의 필름층으로 적층 마련되며, 그 사이에는 간격을 일정하게 유지하기 위한 도트 스페이서가 마련되어 있다. 각 필름층에는 가장자리를 따라 전도성 X축패턴과 Y축패턴이 형성되어 있는 전극막이 마련되며, X축패턴과 Y축패턴은 절연체(미도시)에 의해 전기적으로 분리되어 있다. 전극막은 FPC 케이블을 통해 ITO필름층 외부로 노출되어 휴대용 단말기와 전기적으로 연결된다.

진동발생수단(130)은 화상표시부(120)의 하부면에 장착되어 터치스크린패널(110)로부터 전해지는 압력에 의해 진동을 생성하고 인가한다.

여기서, 진동발생수단(130)은 전자기기 본체의 상면에 위치한 터치스크린패널(110)로부터 전해지는 사용자의 압력을 받아 정격전압을 조절하여 사용자가 일정 한 크기의 진동을 느낄 수 있도록 진동을 유지하는 장치이다.

진동발생수단(130)은 외부 전원에 의해 길이방향으로 수축 또는 팽창함으로써 터치스크린패널(110)에 진동을 인가하는 압전 액츄에이터 또는 폴리머(Polymer) 액츄에이터이다.

터치스크린패널(110)로부터 전해지는 사용자의 압력으로 진동발생수단(130)에서 발생되는 진동은 진동발생수단(130)과 가까운 위치에 가장 잘 전달되므로, 사용자가 주로 터치하는 터치스크린패널(110)의 중앙부에 진동력이 최대로 전달되도록 하기위하여 화상표시부(120)의 하부중앙부에 한 쌍의 진동발생수단(130)를 마주보게 장착한다.

터치스크린패널(110)의 가장자리부는 세트 기구부(140)의 가장자리부에 고정되고 세트 기구부(140)의 중앙부는 진동발생수단(130)이 진동할 수 있는 공간을 제공하므로, 진동발생수단(130)이 화상표시부(120)의 하부 중앙쪽으로 장착될수록 발생되는 진동폭이 커져 진동효율이 높아진다.

도 2는 화상표시부(120)의 하부면에 진동발생수단(130)을 장착한 형상을 구체적으로 나타낸 것으로, 진동발생수단(130)을 화상표시부(120)의 하부에 장착할 때 화상표시부(120)의 가장자리 끝단에서 진동발생수단(130)까지의 이격거리(P1)가 최소한 진동발생수단(130)의 너비(S1)보다는 크도록 화상표시부(120)의 하부면에 한 쌍의 진동발생수단(130)을 마주보며 장착시킨다.

만약, 진동발생수단(130)의 이격거리(P1)가 진동발생수단(130)의 너비(S1)보다 작다면, 진동발생수단(130)가 화상표시부(120)의 가장자리부에 가깝게 장착되어 진동발생수단(130)의 진동력이 터치스크린 장치(100)의 가장자리부로 대부분 전달되므로 정작 터치스크린패널(110)의 중앙상부에서 사용자가 감지하는 진동량은 작아진다.

따라서, 진동발생수단(130)의 이격거리(P1)가 진동발생수단(130)의 너비(S2)보다 더 크거나, 중앙부로 치우치게 장착될수록 사용자가 감지하는 진동전달량은 최대가 될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 모듈화된 터치스크린 장치의 단면도와 부분확대도이다.

도 3 및 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 플레이트(141)의 상면테두리부를 따라 탄성부재(142)가 장착되고, 플레이트(141)의 상면테두리부에 대하여 하부안쪽으로 단차지게 슬릿부(미도시)가 일체형으로 형성된다.

슬릿부의 상부이자 탄성부재(142)의 안쪽에 진동발생장치(130)가 장착됨으로써 진동발생장치(130)와 플레이트(141)와 탄성부재(142)는 모듈화된다.

여기서, 슬릿부는 플레이트(141)의 가로방향 또는 세로방향으로 형성가능하며, 이에 따라 진동발생장치(130)도 플레이트(141)의 가로방향 또는 세로방향으로 장착가능하다.

모듈화된 형상인 것을 제외하고는 제1 실시예에 따른 터치스크린 장치와 구조가 유사하므로 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 진동발생수단(130)을 모듈화할 경우에도 도 2와 마찬가지로 진동발생수단(130)과 플레이트(141)의 가장자리 끝단으로부터의 이격거리(P2)가 진동발생수단(130)의 너비(S2)보다 더 크도록 플레이트(141)의 상부에 진동발생수단(130)을 장착시킨다.

여기서도 마찬가지로, 플레이트(141)의 가장자리 끝단으로부터 진동발생수단(130)의 이격거리(P2)가 진동발생수단(130)의 너비(S2)보다 더 크다는 것은 이격거리(P2)가 너비(S2)보다 더 큰 지점부터 중앙부까지의 모든 위치에 장착될 수 있음을 의미한다.

탄성부재(142)는 터치스크린패널(110)에 대한 진동의 전달을 최대화하고, 세트 기구부(140)에 대한 진동의 전달을 최소화하는 동시에, 낙하 등으로부터 터치스크린 장치의 신뢰성을 향상시키기 위한 것으로서, 플레이트(141)의 상면테두리부에 장착된다.

여기서, 탄성부재(142)는 세트 기구부(140)와 플레이트(141)가 직접적으로 접촉되지 않도록 함으로써 진동발생수단(130)으로부터 플레이트(141)로 전달되는 진동이 세트 기구부(140)로 분산되어 전달되지 않게 한다.

이와 같이 화상표시부(120)의 가장자리 끝단 또는 플레이트(141)의 가장자리 끝단으로부터 진동발생수단(130)의 이격거리(P1,P2)가 진동발생수단(130)의 너비(S1,S2)보다 최소한 크도록 진동발생수단(130)를 장착함으로써, 사용자의 터치에 따라 발생되는 진동발생수단(130)의 진동량이 작을 경우에도 사용자의 손끝으로 전해지는 진동량이 최대가 되는 터치스크린 장치(100)를 제공할 수 있다.

이에 따라, 진동발생수단(130)의 소형화가 가능하고 생산 단가를 줄일 수 있다. 특히, 진동발생수단(130)은 원자재가격이 높으므로 본 발명은 비용절감에 대한 직접적인 대안을 제시한다고도 볼 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 터치스크린 장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치스크린 장치의 분해사시도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치스크린 장치의 부분확대도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치스크린 장치의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치스크린 장치의 부분확대도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100: 터치스크린 장치 110: 터치스크린패널

120: 화상표시부 130: 진동발생수단

140: 세트 기구부 141: 플레이트

142: 탄성부재

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 사용자의 터치압력을 받는 터치스크린패널;

   상기 터치스크린패널의 하부에 장착되어 상기 터치압력을 시각정보로 변환시키는 화상표시부;

   상기 화상표시부의 하부에 장착된 플레이트;

   상기 플레이트의 상면테두리부에 장착된 탄성부재;

   상기 플레이트의 상면테두리부에 대하여 하부안쪽으로 단차지게 일체형으로 형성된 슬릿부; 및

   상기 슬릿부의 상부에 장착되되 상기 플레이트의 가장자리 끝단으로부터 일정한 이격거리를 가지며, 상기 탄성부재의 안쪽에 마주보며 장착되는 한 쌍의 진동발생수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 이격거리는 상기 진동발생수단의 너비보다 큰 것을 특징으로 하는 터치스크린 장치.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 진동발생수단은 피에조 또는 폴리머인 것을 특징으로 하는 터치스크린 장치.

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