KR101168987B1 - 터치 키 조립체 및 이를 구비한 모바일 기기 - Google Patents

Abstract

개시된 터치 키 조립체는 복수의 발광소자가 배열된 인쇄회로기판과; 인쇄회로기판 위에 배치되며, 발광소자 각각과 대면되는 위치에 마련된 투명부와, 발광소자 각각의 외곽을 둘러싸는 리브가 형성된 불투명부를 가지는 렌즈기판과; 사용자의 손이 접촉되는 것을 감지하는 것으로, 렌즈기판 위에 배치되며, 투명부 각각과 대면되는 위치에 관통홀이 마련된 터치기판;을 포함한다. 이와 같은 구조의 리브에 의하여, 각 발광소자에서 출사된 빛이 대면되는 투명부의 외곽으로 나가는 것이 차단된다.

Description

터치 키 조립체 및 이를 구비한 모바일 기기{Touch key assembly and mobile appliance having the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기기의 사시도.

도 2는 도 1의 모바일 기기의 분해 사시도.

도 3a는 도 2의 렌즈기판의 상측에서 본 사시도.

도 3b는 도 2의 렌즈기판의 하측에서 본 저면사시도.

도 4는 도 2의 렌즈기판과 터치기판이 결합된 조립체의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1...본체 2...전면커버

3...조명창 4...표시부

5...조작부 10...터치 키 조립체

11...터치기판 15...렌즈유닛

16...투명부 17...불투명부

18...리브 20...인쇄회로기판

21...발광소자

본 발명은 터치 키 조립체 및 이를 구비한 모바일 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 각 키에 대응되는 발광소자마다 격벽이 마련된 터치 키 조립체 및 이를 채용한 모바일 기기에 관한 것이다.

통신단말기, 게임기, 멀티미디어기기 등의 모바일 기기는 슬림화하기 위하여 많은 연구가 있어왔다. 특히, 모바일 기기를 조작하기 위한 키패드에 있어서, 돔형 키패드와 같은 경우 그 두께를 얇게 하기에 한계가 있어, 터치 키 조립체를 채용하여 보다 슬림화한 구조가 연구되고 있다. 이러한 터치 키 조립체를 이용한 경우, 조작신호를 입력하는 조작부에 키 버튼이 마련될 필요가 없어, 그 두께를 얇게 할 수 있다. 다만, 사용자의 손이 접촉되어야 하는 위치, 즉 키를 구분하기 위해 별도의 표시를 하여야 한다. 가령, 각 키별로 조명을 하여 각 키를 구분하도록 할 수 있다. 그러나, 종래의 터치 키 조립체의 경우, 각 키를 조명하는 빛이 인접한 키에 비추어질 수 있다. 이와 같이 각 키를 조명하는 빛이 인접한 키에 비추어지면, 각 키별로 서로 다른 색의 빛을 조명하거나, 각 키별로 독립적으로 조명하는 데에 문제점이 있다.

본 발명의 상술한 종래의 터치 키 조립체 및 이를 구비한 모바일 기기의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 각 키별로 조명하는 빛이 인접한 키에 비추어지는 것을 차단할 수 있는 구조의 터치 키 조립체 및 이를 구비한 모바일 기기를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터치 키 조립체는, 복수의 발광소자가 배열된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 위에 배치되며, 상기 발광소자 각각과 대면되는 위치에 마련된 투명부와, 상기 발광소자 각각의 외곽을 둘러싸는 리브가 형성된 불투명부를 가지는 렌즈기판; 사용자의 손이 접촉되는 것을 감지하는 것으로, 상기 렌즈기판 위에 배치되며, 상기 투명부 각각과 대면되는 위치에 관통홀이 마련된 터치기판;을 포함하며, 상기 리브에 의하여, 각 발광소자에서 출사된 빛이 대면되는 투명부의 외곽으로 나가는 것이 차단되는 것을 특징으로 한다.

상기 터치기판 위에 마련되는 윈도우를 더 포함하며, 상기 터치기판은 상기 윈도우에 사용자의 손이 접촉되는 것을 감지할 수 있다.

이러한 터치기판은 예를 들어, 정전기 감응 센서이다.

상기 투명부는, 상기 관통홀 쪽으로 돌출되어, 상기 관통홀에 끼워지는 것이 바람직하다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 모바일 기기는 상술한 터치 키 조립체를 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치 키 조립체 및 이를 채용한 모바일 기기를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기기의 사시도이며, 도 2는 이의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 모바일 기기는 본체(1)와, 전면커 버(2)로 둘러싸여 있다. 상기 전면커버(2)에는 표시부(4)와 조작부(5)가 마련되어 있다. 본 발명의 조작부(5)는 터치 방식으로 신호를 입력하는 것으로, 각 키를 표시하는 조명창(3)을 구비하고 있으며, 상기 조작부(5)의 하부에는 터치 키 조립체(10)가 설치되어 있다. 상기 표시부(4)는 조작부(5)의 조작에 따른 표시를 하거나, 모바일 기기의 상태를 표시를 한다. 나아가, 영상을 디스플레이할 수 있는 모바일 기기의 경우, 상기 표시부(4)를 통해 영상이 디스플레이될 수 있다.

상기 터치 키 조립체(10)는 인쇄회로기판(20)과, 상기 인쇄회로기판(20) 위에 설치되는 렌즈기판(15)과, 상기 렌즈기판(15) 위에 설치되는 터치기판(11)을 구비한다.

상기 인쇄회로기판(20)에는 복수의 발광소자(21)가 배열되어 있다. 상기 발광소자(21)의 배열은 상기 모바일 기기의 조작부(5)의 키 배열에 대응된다. 즉, 상기 발광소자(21)의 배열은 상기 조명창(3)의 배열에 일대일 대응된다. 상기 인쇄회로기판(20)은 터치기판(11)에서 입력되는 신호를 처리하는 것으로, 모바일 기기의 메인기판일 수 있다. 이와 같이 메인기판에, 발광소자(21)를 배열하고, 터치기판(11)에서 입력되는 신호를 처리하는 경우, 터치기판(11)에 별도의 신호처리를 위한 회로를 형성할 필요가 없으므로, 터치기판(11)의 구성을 간단하게 할 수 있다.

상기 발광소자(21)는 조작부(5)의 조명창(3)을 조명하는 것으로, 예를 들어 탑 에미트형 발광다이오드(Light emitting diode;LED)이 채택될 수 있다. 후술하는 바와 같이 상기 발광소자(21)는 단색을 출사하거나, 복수의 색을 출사할 수 있다. 배열되는 위치에 따라, 서로 다른 색이 방출되는 발광소자(21)가 배열될 수도 있 다.

도 3a와 도 3b는 렌즈기판의 상측 및 하측에서 본 사시도이다. 도면을 참조하면, 상기 렌즈기판(15)은 투명부(16)와 불투명부(17)로 이루어져 있다. 이러한 렌즈기판(15)은, 예를 들어 폴리카보네이트(polycarbonate;PC)를 이중사출하여 제조할 수 있다.

상기 투명부(16)는 상기 인쇄회로기판(도 2의 20)의 발광소자(도 2의 21)와 일대일 대응되며, 상기 발광소자(21) 각각과 대면되는 위치에 마련된다. 상기 투명부(16)는 후술하는 바와 같이 터치기판(도 4의 11)의 관통홀(도 4의 13)에 끼워질 수 있도록 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

상기 불투명부(17)는 투명부(16)들을 지지한다. 상기 불투명부(17)의 상기 인쇄회로기판(20)을 마주하는 면상에는, 리브(18)가 형성되어 있다.

상기 리브(18)는 상기 렌즈기판(15)이 상기 인쇄회로기판(20) 위에 설치될 때, 상기 발광소자(21) 각각의 외곽을 둘러싸, 상기 발광소자(21) 각각에서 방출되는 빛이 그 외곽으로 새어나가지 못하도록 하는 격벽의 역할을 한다. 나아가, 상기 리브(18)는 상기 인쇄회로기판(20)에 밀착되어, 상기 렌즈기판(15)이 상기 인쇄회로기판(20)에 고정될 수 있도록 한다. 이를 위하여, 상기 리브의 끝단에 접착제가 도포되어, 상기 인쇄회로기판(20)과 접합될 수 있다. 다른 예로, 상기 렌즈기판(15)에는 고정돌기(미도시)가 마련되고, 상기 인쇄회로기판(20)이나, 본체에 고정홈(미도시)이 마련되어, 상기 렌즈기판(15)의 위치가 고정되도록 할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(20)의 상기 리브(18)가 접하는 부분(25)은, 인쇄회로가 형성될 때 약간의 굴곡이 형성되도록 패턴됨으로써, 상기 리브(18)가 상기 인쇄회로기판(20)에 보다 잘 밀착될 수 있도록 할 수 있다.

도 4는 터치기판(11)과 렌즈기판(15)이 결합된 조립체의 사시도를 나타낸다.

도 2와 도 4를 참조하면, 터치기판(11)은 상기 렌즈기판(15) 위에 설치된다. 상기 터치기판(11) 상에는 복수의 터치센서셀(12)이 마련되어 있다.

상기 터치센서셀(12)은 사용자의 손이 접촉되는 것을 감지하는 것으로, 정전기 감응 센서가 채용된다. 상기 터치기판(12) 위에 터치 키의 윈도우에 해당되는 전면커버(2)가 덮어져 있다. 정전기 감은 센서를 채용하는 경우, 상기 전면커버(2)는 폴리카보네이트와 같은 절연성 재질로 이루어질 수 있다. 상기 터치기판(12)의 상부쪽에 위치하는 상기 전면커버(2)는 모바일 기기의 조작부(5)를 이룬다. 사용자의 손이 상기 조작부(5), 즉 윈도우에 접촉하면, 상기 조작부(5)에 가장 인접한 터치센서셀(12)에서 정전기의 변화를 감지한다. 감지된 정전기의 변화는, 터치센서셀(12)에서 전기적 신호로 변환되어, 인쇄회로기판으로 전달된다.

상기 터치센서셀(12)은 정전기 감응 센서에 한정되지 않으며, 예를 들어, 저항의 변화를 감지한다던가, 정전용량의 변화를 감지하는 등의 다양한 방식의 터치센서가 채용될 수 있다. 터치센서의 방식에 따라서는 터치센서셀(12)이 직접 키패드가 될 수도 있고, 조작부(5)가 도전성 물질로 된 키패드로 형성될 수 있다.

상기 터치센서셀(12)의 안쪽에는 관통홀(13)이 형성되어 있다. 상기 관통홀(13)에는 상기 렌즈기판(15)의 투명부(16)가 끼워진다. 상기 터치기판(11)이 상기 렌즈기판(15)에 보다 견고하게 결합되게 하기 위하여, 상기 터치기판(11)과 상 기 렌즈기판(15) 사이에는 접착패드가 개재될 수 있다.

상기 전면커버(2)의 상기 관통홀(13)에 대면되는 위치에 투명한 조명창(3)이 마련되어 있다. 터치 키 조립체는 별도의 키 버튼을 구비하지 않으므로, 터치센서셀(12)에 일대일 대응되어 전면커버(2)에 마련된 조명창(3)을 통해 각 키를 표시한다. 시각적 효과를 위하여, 조명창(3)이 소등되었을 때, 조명창의 색이 조명창(3)의 주변부의 색과 동일하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 조명창(3)이 조명을 받아 점등되었을 때에만, 해당 터치센서셀(12)이 작동되도록 할 수 있다.

이때 조명창(3)은 다양한 기호의 형상을 가질 수 있다. 상기 발광소자(21)와 투명부(16)와, 관통홀(13)과, 조명창(3)은 일대일 대응되도록 배치되어 있으므로, 관통홀(13), 투명부(16) 및 조명창(3)은 서로 동일하거나 대응되는 형상을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 조명창(3)이 원형이면, 관통홀(13)도 원형의 구멍이고, 투명부(16)는 원통형으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 터치 키 조립체 및 모바일 기기의 작동원리에 대해 설명하기로 한다.

상기 발광소자(21)에서 출사된 광은 렌즈기판(15)의 투명부(16)를 통해 전면커버(2)의 조명창(3)에 입사된다. 이에 따라 조명창(3)이 밝게 점등됨에 따라, 키가 표시된다. 이때, 상기 발광소자(21) 각각은 리브(18)에 의하여 격리되어, 각 발광소자에서 출사된 빛이 대면되는 투명부의 외곽으로 나가는 것이 차단된다. 따라서, 각 발광소자(21)에서 출사된 빛은, 대응되는 조명창(3)만을 조명하며, 인접한 조명창(3)을 조명하지 않는다.

이와 같이, 각 발광소자(21)에서 출사된 빛이 대응되는 조명창(3)만을 조명하므로, 다양한 색을 서로 다른 조명창(3)에 조명하더라도 혼색되지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면 서로 다른 색의 빛을 출사하는 발광소자(21)를 배열하여 다양한 시각적 효과를 얻을 수 있다.

나아가, 조명창(3)을 통해 키를 표시하므로, 일부의 조명창(3)만을 조명함으로써, 다양한 형태의 키 입력형식을 구현할 수 있다. 가령, 모바일 기기가 음향재생기기라고 할 때, 재생모드에는 재생, 정지 등의 키에 대응되는 조명창(3)만을 조명하고, 옵션등을 설정하는 모드에는 설정키에 대응되는 조명창(3)만을 조명할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성의 모바일 기기는 게임기, 통신단말기, 음성정보, 또는 영상정보와 음성정보를 재생하는 멀티미디어 기기 등에 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 모바일 기기에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 터치 키패드를 구비함으로써 모바일 기기를 보다 슬림화할 수 있다.

둘째, 각 키의 조명창을 조명하는 광원을 인접한 광원과 격리시킴으로써, 인접한 조명창으로 빛이 새는 것을 방지할 수 있다.

셋째, 각 광원을 개별적으로 구동함으로써, 다양한 형태의 키 입력구조를 표시할 수 있다.

이러한 본원 발명인 모바일 기기는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 복수의 발광소자가 배열된 인쇄회로기판;

   상기 인쇄회로기판 위에 배치되며, 상기 발광소자 각각과 대면되는 위치에 마련된 투명부와, 상기 발광소자 각각의 외곽을 둘러싸는 리브가 형성된 불투명부를 가지는 렌즈기판;

   사용자의 손이 접촉되는 것을 감지하는 것으로, 상기 렌즈기판 위에 배치되며, 상기 투명부 각각과 대면되는 위치에 관통홀이 마련된 터치기판;을 포함하며,

   상기 리브에 의하여, 각 발광소자에서 출사된 빛이 대면되는 투명부의 외곽으로 나가는 것이 차단되는 것을 특징으로 하는 터치 키 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 터치기판 위에 마련되는 윈도우를 더 포함하며,

   상기 터치기판은 상기 윈도우에 사용자의 손이 접촉되는 것을 감지하는 것을 특징으로 하는 터치 키 조립체.
3. 제2항에 있어서,

   상기 터치기판은 정전기 감응 센서인 것을 특징으로 하는 터치 키 조립체.
4. 제1항에 있어서,

   상기 투명부는, 상기 관통홀 쪽으로 돌출되어, 상기 관통홀에 끼워지는 것을 특징으로 하는 터치 키 조립체.
5. 제1항 내지 제4항의 터치 키 조립체를 구비하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기.

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