KR101391424B1 - 인풋-아웃풋 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인풋-아웃풋 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원의 점등 조사에 의하여 현출되는 이종 컬러패턴이 구비된 경우 광원의 점등으로 특정 패턴의 색이 다른 패턴 영역을 침범하게 되어 시인성이 떨어지는 문제를 해결하기 위하여 도파로시트의 일면에 한 패턴을 형성하고, 도파로시트의 타면 위치에 투광성 이종 컬러패턴을 배열하여 입출력 정보의 다양성을 확보하면서도 시인성을 높이며, 선명한 컬러패턴을 채용하여도 색 번짐 및 색 침범 현상이 없도록 할 수 있도록 한 인풋-아웃풋 디바이스에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스는 광원; 및 상기 광원의 점등 조사에 의하여 현출되는 패턴이 일면에 형성되어 있고, 타면에 투광성 이종 컬러패턴이 배열되어 있는 도파로시트;를 포함하여 이루어진다.

Description

인풋-아웃풋 디바이스{INPUT AND OUTPUT MULTI DEVICE}

본 발명은 인풋-아웃풋 디바이스에 관한 것으로,

보다 상세하게는 광원의 점등 조사에 의하여 현출되는 이종 컬러패턴이 구비된 경우 광원의 점등으로 특정 패턴의 색이 다른 패턴 영역을 침범하게 되어 시인성이 떨어지는 문제를 해결하기 위하여

도파로시트(LGF, Light Guide Film)의 일면에 한 패턴을 형성하고, 도파로시트의 타면 위치에 투광성 이종 컬러패턴을 배열하여 입출력 정보의 다양성을 확보하면서도 시인성을 높이며, 선명한 컬러패턴을 채용하여도 색 번짐 및 색 침범 현상이 없도록 할 수 있도록 한 인풋-아웃풋 디바이스에 관한 것이다.

한편, 본 발명은 또 데이터의 인풋 또는 아웃풋을 위한 패턴이 형성되어 있는 도파로시트의 단부가 절곡부를 형성하여 PCB 측단부를 지나 하부로 향하고 있고, 도파로시트의 패턴이 현출되도록 도파로시트 단부에 빛을 조사하는 광원은 PCB 하부에 구비되어 있어,

동일한 케이스와 광원을 이용하여 인풋-아웃풋 디바이스를 구성하는 경우 데이터의 인풋 또는 아웃풋을 위한 입력부 또는 출력부의 면적이 PCB 상부에 광원이 구비된 종래 디바이스에 비하여 획기적으로 증대될 수 있고,

또 복수의 도파로시트를 다층 배열하고 각 도파로시트의 패턴을 조사하는 광원들이 선택점등수단과 선별현출수단에 의하여 특정 도파로시트 또는 특정 패턴만을 현출시킬 수 있어 데이터의 입력(인풋) 또는 출력(아웃풋) 모드가 단순하면서도 다양하게 구현하는 것이 가능하여

리모트콘트롤러, 조리기구의 입력부, 안내용 키오스크 등 다양한 분야에 적용될 수 있는 인풋-아웃풋 디바이스에 관한 것이다.

대표적인 인풋 디바이스이고 휴대전화 또는 리모트콘트롤러 등에 적용되는 키입력장치는 해당 전자기기에 사용자의 명령신호를 입력하기 위한 장치이다.

전자통신 기술의 급격한 발달로 다양한 전자기기가 개발 출시되고 있고, 전자기기들은 기능들이 다양해지고 있다.

도 2 [A]에 도시된, 인풋 디바이스의 일종인 리모트컨트롤러(Rp)는 실용신안등록 제0438645호 "도파로시트를 이용한 변환형 키패드 패키지"를 단순화하여 도시한 것으로, 케이스(R1)에 내장된 PCB(R2)의 상부에 도파로시트(G1)(G2)가 되어 있고, PCB(R2) 상부 양측단에 구비된 광원(L1)(L2)이 도파로시트(G1)(G2)에서 빛을 조사하여 도파로시트의 패턴이 현출되도록 한다.

이러한 종래 리모트컨트롤러(Rp)에서는 데이터 입력을 위한 입력부(IP)로 활용할 수 없는 블랭크존(blank zone)이 존재하는데,

먼저 케이스(R1)와 오버레이시트(overlay sheet)(또는 윈도우)(R3)와의 결합을 위한 부착수단(R3a)(다양한 양면 접착 부재 사용)을 위한 면적, 즉 베젤(bezel) 영역에 해당하는 양 측단의 제1블랭크존(Z1)이 발생된다.

또 광원(L1)(L2)과 이 광원의 빛이 도파로시트(G1)(G2) 외에 다른 부분으로 조사되지 않도록 하는 제1차광브라켓(SB1)으로 인한 제2블랭크존(Z2) 또한 발생된다.

이뿐 아니라 광원(L1)(L2) 인접 구역에서는 핫스팟(hot spot) 현상으로 휘도가 지나치게 높아서 입력부(또는 키오스크 등 다양한 아웃풋 디바이스에서는 출력부)를 구성하기에는 부적절하므로 제3블랭크존(Z3)이 발생된다.

나아가 제3블랭크존(Z3)과 관련하여, 도 2[A]와 같이 2층(또는 3층 이상)으로 도파로시트를 도입하여 멀티 입력부를 구성하는 경우에는 도파로시트(G1)(G2)의 광원 반대편 단부에서 광원의 빛이 유출, 낭비되는 것을 방지하기 위하여 제2차광브라켓(SB2)을 도입하는데, 컴팩트한 배열 구조를 위하여 각 도파로시트층의 광원은 엇갈린 위치에 배열하게 되므로, 핫스팟(hot spot) 현상을 회피하기 위한 제3블랭크존(Z3)은 제2차광브라켓(SB2)과 겹치거나 제2차광브라켓으로 인하여 영역이 더 확장된다.

이와 같은 제1 내지 제3 블랭크존(Z1,Z2,Z3)은 그만큼 인풋 또는 아웃풋 디바이스를 구성함에 있어 유효 입력부(IP) 또는 유효 출력부의 면적을 축소시키는 요인이 되므로

경박단소화 경향의 컴팩트한 제품을 확보하면서도 유효 입력부 또는 유효 출력부 면적을 최대화하고자 하는 제품 개발에 최대의 장애 요인 중 하나여서 시급한 해결이 필요한 실정이다.

또 도 1의 인풋 디바이스 또는 아웃풋 디바이스에 대한 개략적인 단면도를 중앙에 두고 좌우에 각각 4쌍의 일점 쇄선 원 내에 개략적인 부분 확대도가 도시되어 있다. 하부 PCB(미지시됨) 위에 도파로시트(LGF, Light Guide Film)(G)가 배열된 구조이며, 구체 사항은 후술한다.

도 1에서 일점 쇄선 선으로 연결된 각 일점 쇄선 원 쌍 중 상부 일점 쇄선 원(개선 대상에 해당하는 구조일 뿐 공지기술을 의미하지 않는다)에 각각 도시된 바와 같이,

본 발명의 발명자는 출력 정보의 다양성을 확보하기 위한 시도로 도파로 시트에 일면에 투광성 이종 컬러패턴(Gp)(Cp1,Cp2)을 모두 배열한 다음,

광원을 점등한 결과 특정 패턴의 색이 다른 패턴 영역을 침범하게 되어 시인성이 떨어지는 문제가 발생되는 것을 발견하게 되었다.

도파로시트(G)에 선명하지 않고 상대적으로 엷은 패턴색을 채용하는 경우에는 이종 컬러패턴을 도입하면서도 색 번짐 또는 색 침범 현상을 줄일 수 있는 것으로 확인되었으나, 이 경우에는 선명성이 부족하여 상품성이 떨어지므로 다시 문제가 된다.

한편, 전자기기의 키입력장치에는 다양해진 기능들만큼 키의 개수가 늘고,

하나의 키입력장치로 여러 전자기기를 작동(리모트컨트롤러의 경우)시키거나 다양한 기능을 구현하기 위한 입력키를 확보하고자 키의 개수가 늘고 있다.

예를 들어, 휴대폰은 초기에는 단순한 음성 통화 기능만이 있었으나, 현재는 SMS 서비스, 카메라 기능, DMB 기능, 네비게이션 기능 등이 구비되어 각 기능을 사용하기 위해 키의 개수가 늘고 있고, 컴퓨터 자판을 작은 휴대폰에 구현한 쿼티(qwerty) 자판까지 도입되고 있는 실정이다.

또 리모트콘트롤러의 경우에도 하나로 TV, VTR, DVD, 냉장고, 에어콘 등의 여러 생활가전기기를 작동시킬 수 있도록 키의 개수가 늘고 있다.

이처럼 다양한 입력장치에서 입력버튼(또는 입력키나 입력소자)의 개수가 늘어남에 따라 이를 한정된 면적에 구현하기 위하여 종래에는 키입력장치의 버튼 하나에 다수의 키를 표시하고,

필요에 따라 모드를 변경하여 사용할 수 있도록 하는 방안을 사용하여 왔다.

그러나 이처럼 단순히 버튼의 수를 늘리는 방안은 입력장치의 크기를 증대시키므로 전자제품의 휴대성 등을 위한 소형화 경향에 맞지 않으며 제조원가의 상승을 유발하게 된다.

아울러 하나의 버튼에 다수의 입력기능을 표시하는 것은 사용자의 조작상의 주의를 요구하며, 표시되는 키의 크기가 작아져 사용자의 인지력을 떨어뜨리고 눈의 피로감을 유발한다.

이와 같이 문제를 해결하기 위해 실용신안등록 제0438645호 "도파로시트를 이용한 변환형 키패드 패키지"가 제시된 바 있다.

상기 등록실용신안은 도 2 [A]에 단순화시켜 표현한 바와 같이, 숫자 패턴이 인쇄되어 있는 제1 도파로시트(G1)와, 문자 패턴이 인쇄되어 있는 제2 도파로시트(G2)를 적층하고, 제1 도파로시트와 제2 도파로시트 사이에는 숫자 또는 문자 패턴을 선택적으로 차단하는 반투명필름(T)을 개재시켜, 빛이 입사되는 도파로시트에 구비되어 있는 패턴만이 외부로 표시되도록 함으로써,

사용자가 키입력장치(리모트컨트롤러(Rp))에서 사용하고자 하는 기능이나 전자기기를 선택하면 특정 광원(L1)(L2)이 점등되면서 해당하는 도파로시트에 빛이 입사되어 필요한 패턴(즉, 키)만이 외부로 표시된다.

따라서 상기 등록실용신안은 보다 적은 버튼을 이용하여 보다 많은 키를 보다 크게 표시할 수 있다.

그러나 상기 등록실용신안은 버튼에 표시되는 패턴이 선명하지 못하고 어둡게(또는 희미하게) 표시되는 문제와, 표시되는 패턴에 다른 패턴에 미약하게나마 중첩되어 표시되는 문제가 있다.

이러한 문제는 두 도파로시트의 적층 구조와, 적층된 도파로시트 간의 간섭을 방지하기 위해 사용한 반투명필름에 기인한다.

다수의 버튼이 구비되어 있는 키탑(오버레이시트(R3)) 아래에, 하부에서 상부로 차례로 제1 도파로시트(G1), 반투명필름(T), 제2도파로시트(G2) 순서로 적층되어 있는 경우,

두 도파로시트를 적층하였으므로 당연히 하나의 버튼 아래에는 제1 도파로시트의 패턴과 제2 도파로시트의 패턴이 중첩되어 배치되고, 제1 도파로시트에 입사된 빛은 패턴에서 반사되어 상부로 투과되고, 투과된 빛은 반투명필름과 제2 도파로시트를 투과하여 키탑(오버레이시트(R3))의 버튼에 표출된다.

이때 반투명필름(T)은 제1 도파로시트(G1)에서 입사되는 빛의 일부를 차단하여 투과시키게 되므로 키탑의 버튼까지 도달되는 빛의 양이 줄어 패턴이 어둡게 표출되고,

제1 도파로시트의 패턴(문자 패턴)에서 반사된 빛은 직진으로만 상부로 투과되는 것은 아니고 제1 도파로시트, 반투명필름을 통과하면서 굴절 및 확산되어 투과되므로 제2 도파로시트의 패턴(숫자 패턴)에서 제2 도파로시트의 패턴에 중첩되어 있지 않은 영역에도 적은 양이지만 확산된 빛이 유입되므로 키탑 버튼에는 제1 도파로시트의 문자 패턴이 선명하게 표시되고, 그 위에 제2 도파로시트이 숫자 패턴이 희미하게 중첩되어 표시된다.

그리고 제2 도파로시트에 빛이 입사되는 때에는 반투명필름에 의한 빛의 차단이 없어서 제2 도파로시트의 숫자 패턴이 키탑 버튼에 선명하게 표시되지만, 입사된 빛의 일부가 반투명필름과 제1 도파로시트를 통해 문자 패턴에 입사되어 반사되므로 키탑 버튼에 숫자 패턴 위에 문자 패턴이 희미하게 중첩되어 표시되는 문제가 있다.

또한 상기 등록실용신안에 기초한 제품을 상용화한 제품의 입력패턴은 적층된 도파로시트의 수에 제한을 받게 되므로, 선명한 시인성 보장을 위하여 시트는 2장, 또는 잘해야 3장으로 제한되며, 이에 따라 현출되는 패턴 또한 2개 또는 3개로 제한되어,

좀 더 복잡하면서도 다양한 정보의 입출력을 위한 인풋-아웃풋 디바이스를 구현하는 데는 부적합하다.

이와 같이 적층되는 도파로시트의 수가 제한되고, 이로 인하여 보다 다양한 인풋(또는 아웃풋) 모드의 구현이 제한되는 상황은 또한 각 도파로시트(G1)(G2) 측단, 즉 PCB(R2) 상부에 구비된 광원(L1)(L2)의 높이가 도파로시트 보다는 현저히 높으므로 각 3층 이상 도입되는 경우 도파로시트 마다 광원을 배열하면 그만큼 디바이스의 높이가 증가되므로 구매력과 시장성을 갖는 제품의 개발이 현실적으로 불가능하게 된다.

이에 본 발명은 도파로시트(LGF, Light Guide Film)의 일면에 한 패턴을 형성하고, 도파로시트의 타면 위치에 투광성 이종 컬러패턴을 배열하여 입출력 정보의 다양성을 확보하면서도 시인성을 높이며, 선명한 컬러패턴을 채용하여도 색 번짐 및 색 침범 현상이 없도록 할 수 있도록 한 인풋-아웃풋 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 본 발명은 데이터의 인풋 또는 아웃풋을 위한 패턴이 형성되어 있는 도파로시트의 단부가 절곡부를 형성하여 PCB 측단부를 지나 하부로 향하고 있고, 도파로시트의 패턴이 현출되도록 도파로시트 단부에 빛을 조사하는 광원은 PCB 하부에 구비되어 있어, 동일한 케이스와 광원을 이용하여 인풋-아웃풋 디바이스를 구성하는 경우, 오버레이시트 부착수단, 광원 및 차광브라켓으로 인하여 블랭크존이 필연적으로 발생하는 종래 디바이스(PCB 상부에 광원이 구비됨 형태)에 비하여 데이터의 인풋 또는 아웃풋을 위한 입력부 또는 출력부의 면적이 획기적으로 증대될 수 있는 ＰＣＢ 하부 광조사형 인풋-아웃풋 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 좀 더 복잡하면서도 다양한 정보의 입출력이 가능하여 이용자가 필요한 정보를 입력하거나 얻는데 보다 편리하게 할 수 있는 매트릭스 타입의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 다층을 이루는 복수의 도파로시트에 형성된 패턴을 조사하는 광원들이 선택점등수단과 선별현출수단에 의하여 특정 도파로시트 또는 특정 패턴만을 현출시킬 수 있어 데이터의 입력(인풋) 또는 출력(아웃풋)의 모드가 단순하면서도 다양하게 구현하는 것이 가능하여 리모트콘트롤러, 조리기구의 입력부, 안내용 키오스크 등 다양한 분야에 적용될 수 있는 매트릭스 타입의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 선택점등수단에 의하여 특정 광원이 점등되어 한 층의 도파로시트 전체 패턴이 아닌, 특정 패턴만이 현출될 수 있어 보다 다채널의 입력부 또는 출력부 구현이 가능한 매트릭스 타입의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 선택점등수단이 현 단계의 현출패턴의 특정 패턴요소를 조작함으로써 다음 단계의 패턴이 현출되도록 하는 방식으로 구현된 매트릭스 타입의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스는

광원; 및

상기 광원의 점등 조사에 의하여 현출되는 패턴이 일면에 형성되어 있고, 타면에 투광성 이종 컬러패턴이 배열되어 있는 도파로시트;

를 포함하여 이루어진다.

또 본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스는

상기 투광성 컬러패턴은 상기 도파로시트 타면 자체에 형성되어 있고,

상기 도파로시트의 패턴 및 컬러패턴에 상응하는 패턴이 반전 형성되어 있어 투광부를 갖는 차광시트를 더 포함하고, 상기 투광성 컬러패턴은 상기 차광시트의 투광부에 형성되어 있으며,

상기 도파로시트 하부에 배열된 PCB를 더 포함하고, 상기 광원은 PCB 하부에 배열되어 있으며, 상기 도파로시트는 PCB 측면을 지나 상기 광원에 측단부가 노출되도록 하는 절곡부를 갖고,

상기 PCB의 절곡부는 PCB 측단의 수직방향 제1절곡부와, PCB 측단 내측을 향하여 굽은 수평방향 제2절곡부를 포함하며,

상기 도파로시트와 상기 광원은 각각 복수개이고, 상기 광원들 중 특정 광원을 점등하는 선택점등수단과, 상기 선택점등수단에 의하여 점등되는 광원의 빛이 특정 도파로시트 또는 특정 패턴만을 현출시키도록 하는 선별현출수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스는

데이터의 인풋 또는 아웃풋을 위한 패턴이 형성된 도파로시트;

상기 도파로시트의 패턴이 현출되도록 빛을 조사하는 광원; 및

상기 도파로시트의 패턴 및 컬러패턴에 상응하는 패턴이 반전 형성되어 있어 투광부를 갖는 차광시트를 포함하여 이루어지고,

상기 도파로시트와 상기 광원은 각각 복수개이고, 상기 광원들 중 특정 광원을 점등하는 선택점등수단과, 상기 선택점등수단에 의하여 점등되는 광원의 빛이 특정 도파로시트 또는 특정 패턴만을 현출시키도록 하는 선별현출수단을 더 포함하며,

상기 도파로시트의 일부 또는 모두에는 하나의 도파로시트를 조사하는 복수의 광원이 구비되어 있으며, 상기 선택점등수단에 의하여 점등되는 광원은 한 도파로시트의 일부 패턴을 현출시키는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명에 따른 ＰＣＢ 하부 광조사형 인풋-아웃풋 디바이스는

PCB;

데이터의 인풋 또는 아웃풋을 위한 패턴이 형성되어 있고, 단부가 상기 PCB 하부를 향하고 있는 절곡부를 갖는 도파로시트;

상기 도파로시트 패턴의 터치 상태를 상기 PCB에 전달하는 중계수단;

상기 도파로시트의 절곡부 단부에 빛을 조사하도록 상기 PCB 하부에 구비된 광원; 및

PCB, 도파로시트, 중계수단, 광원을 수용하는 케이스;

을 포함하여 이루어진다.

또 본 발명에 따른 ＰＣＢ 하부 광조사형 인풋-아웃풋 디바이스에서 상기 PCB의 절곡부는 PCB 측단의 수직방향 제1절곡부와, PCB 측단 내측을 향하여 굽은 수평방향 제2절곡부를 포함하는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명에 따른 매트릭스 타입의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스는

데이터의 인풋 또는 아웃풋을 위한 패턴이 형성된 복수의 도파로시트;

상기 도파로시트의 패턴이 현출되도록 빛을 조사하는 복수의 광원;

상기 광원들 중 특정 광원을 점등하는 선택점등수단; 및

상기 선택점등수단에 의하여 점등되는 광원의 빛이 특정 도파로시트 또는 특정 패턴만을 현출시키도록 하는 선별현출수단;

을 포함하여 이루어진다.

또 본 발명에 따른 매트릭스 타입의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스에서

상기 도파로시트의 일부 또는 모두에는 복수의 광원이 구비되어 있으며, 상기 선택점등수단에 의하여 점등되는 광원은 한 도파로시트를 일부 패턴을 현출시키고,

나아가 상기 선택점등수단은 상기 광원에 의하여 현출되는 패턴 부위의 접촉에 의하여 특정 광원을 점등하고,

아울러 상기 선별현출수단은 각 도파로시트 상부에 배열되고, 각 도파로시트들의 패턴들이 중첩된 모양에 상응하는 모양의 투광부를 갖는 차광시트이며,

상부에 위치하는 차광시트의 투광부는 해당 도파로시트의 제1패턴과 하부에 위치한 도파로시트의 제2패턴을 중첩한 형상의 제3패턴을 갖는 것이 바람직하다.

한편, 상기 선별현출수단은 대안적으로 상하 도파로시트 사이에 배열되어 한 도파로시트의 조사를 위한 광원이 다른 도파로시트를 조사하지 못하도록 광량을 억제하는 확산방지시트일 수 있다.

본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스는 도파로시트(LGF, Light Guide Film)의 일면에 한 패턴을 형성하고, 도파로시트의 타면 위치에 투광성 이종 컬러패턴을 배열하여 입출력 정보의 다양성을 확보하면서도 시인성을 높이며, 선명한 컬러패턴을 채용하여도 색 번짐 및 색 침범 현상이 없도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스는 데이터의 인풋 또는 아웃풋을 위한 패턴이 형성되어 있는 도파로시트의 단부가 절곡부를 형성하여 PCB 측단부를 지나 하부로 향하고 있고, 도파로시트의 패턴이 현출되도록 도파로시트 단부에 빛을 조사하는 광원은 PCB 하부에 구비되어 있어, 동일한 케이스와 광원을 이용하여 인풋-아웃풋 디바이스를 구성하는 경우, 오버레이시트 부착수단, 광원 및 차광브라켓으로 인하여 블랭크존이 필연적으로 발생하는 종래 디바이스(PCB 상부에 광원이 구비됨 형태)에 비하여 데이터의 인풋 또는 아웃풋을 위한 입력부 또는 출력부의 면적이 획기적으로 증대될 수 있으며, 또 다층을 이루는 복수의 도파로시트에 형성된 패턴을 조사하는 광원들이 선택점등수단과 선별현출수단에 의하여 특정 도파로시트 또는 특정 패턴만을 현출시킬 수 있어 데이터의 입력(인풋) 또는 출력(아웃풋)의 모드가 단순하면서도 다양하게 구현하는 것이 가능하여 리모트콘트롤러, 조리기구의 입력부, 안내용 키오스크 등 다양한 분야에 적용될 수 있고, 나아가 선택점등수단에 의하여 특정 광원이 점등되어 한 층의 도파로시트 전체 패턴이 아닌 , 특정 패턴만이 현출될 수 있어 보다 다채널의 입력부 또는 출력부 구현이 가능하며, 아울러 선택점등수단이 현 단계의 현출패턴의 특정 패턴요소를 조작함으로써 다음 단계의 패턴이 현출되도록 하는 방식으로 구현되어, 결국 좀 더 복잡하면서도 다양한 정보의 입출력이 가능하여 이용자가 필요한 정보를 입력하거나 얻는데 보다 편리하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스에 대한 개략적인 단면도.
도 2 [A]는 종래 ＰＣＢ 상부 광조사형 인풋 디바이스에 대한 개략적인 단면도이고, 도 2 [B]는 본 발명에 따른 ＰＣＢ 하부 광조사형 인풋-아웃풋 디바이스에 대한 개략적인 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 매트릭스 타입의 멀티 인풋 디바이스에 기반한 키패드타입 인풋디바이스의 일례를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 매트릭스 타입의 멀티 인풋 디바이스의 적층 구조와 관련된 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 매트릭스 타입의 멀티 인풋 디바이스와 관련하여 선택점등수단에 의하여 특정 광원이 점등되어 도파로시트의 특정 패턴이 조사되어 나타나는 현출 패턴의 조합예와 관련된 멀티채널(9채널)의 매트릭스에 대한 개념도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~, ~제3~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

도 1에는 인풋 디바이스 또는 아웃풋 디바이스에 대한 개략적인 단면도를 중앙에 두고 좌우에 각각 4쌍의 일점 쇄선 원 내에 개략적인 부분 확대도가 도시되어 있다.

일점 쇄선 선으로 연결된 각 일점 쇄선 원 쌍은 서로 다른 구현예를 도시한 것으로,

상부 일점 쇄선 원 내의 단면도는 색 번짐 또는 색 침범 현상이 발생되는 구조가 도시되어 있고,

하부 일점 쇄선 원 내의 단면도는 이에 대한 해결 구조를 제시하고 있다.

하부 PCB(미지시됨) 위에 도파로시트(LGF, Light Guide Film)(G)가 구비되어 있다.

도파로시트(LGF, Light Guide Film)(G) 위에는 기본적으로 시인성 향상 기능을 보장하거나,

도 4와 관련하여 설명하는 매트릭스 타입의 '멀티' 인풋-아웃풋 디바이스,

또는 하나의 디바이스에서 광원의 선택 점등에 따라 서로 다른 입력부 또는 출력부를 보이도록 하는 최소 '듀얼'(dual) 인풋-아웃풋 디바이스 확보를 위한

선별현출수단, 특히 차광시트(S)가 구비되어 있다. 필요에 따라 차광시트(S)는 도파로시트 하부에 배열되거나, 상하부 모두에 배열될 수 있다.

상기 차광시트는 도파로시트의 패턴에 상응하는 패턴이 반전 형성되어 있어 투광부를 갖는다.

이러한 차광시트는 아래 [사진1] 및 [사진2]에서 확인할 수 있다. [사진1]은 실험용 인풋 디바이스를 위한 적층 구조에서 일측을 들고 촬영한 것이고, [사진2]는 투광패턴의 보다 확실한 확인을 위하여 차광시트 하부에 적색 투광필름을 배치하고 촬영한 것이다([사진2]에서는 PCB와 실장된 LED 광원을 확인할 수 있다).

[사진1] [사진2]

도 1에서 중앙 단면도는 도 2 [B]와 관련하여 후술하는 ＰＣＢ 하부 광조사형 인풋-아웃풋 디바이스의 개념을 도시하고 있어, 광원(L)이 PCB 하부에 배열되어 있다.

상기 광원(L)은 차광브라켓(SB)에 의하여 절곡부(GB)를 갖는 도파로시트(G)의 측단부, 즉 도PCB 측면을 지나 ＰＣＢ 하부 광조사형 광원(L)에 대하여 측단부가 노출되도록 하는 절곡부(GB)를 갖는 구조이나, 이에 대해서는 도 2와 관련한 설명에서 상세히 설명한다.

도파로시트(G)에 형성된 '패턴'(Gp)이나 기타 '패턴', 특히 컬러 '패턴'은 문자, 숫자 및 각종 기호는 국가별, 시대별로 사용되거나 사용되었던 것은 물론, 새롭게 약속되거나 규정된 것들을 포괄하는, 각종 안내, 정보제공, 경고 등을 위한 임의의 표시체계를 의미한다.

상기 차광시트(S)는 도 4와 관련하여 후술하는 '선별현출수단'의 일종이며, 상기 도파로시트의 패턴 또는 컬러패턴, 또는 이들 모두에 상응하는 패턴이 반전 형성되어 있어 투광부를 갖는다.

이 투광부는 도 4의 일점 쇄선 원 내 참조할 수 있고, 도 1에서의 각 일점쇄선 원내에서는 도파로시트(G)의 패턴(Gp)과 중첩되는 부위에 형성된다.

투광부의 형성은 반전 인쇄 또는 다양한 반전 가공, 예를 들어 역상 식각(업계에서는 일본 용어의 영향으로 '누끼'라는 표현을 사용함) 등의 방법으로 형성할 수 있다.

도 1에서, 일점 쇄선 원 쌍 중 좌우측 상부 쌍에서 상부 일점 쇄선 원(개선 대상에 해당하는 구조일 뿐 공지기술을 의미하지 않는다)에는 도파로시트(G)의 일면, 즉 하면(관찰자는 상부에서 관찰하게 됨)에 패턴(Gp)(백색이나 무채색 또는 일정 컬러의 패턴)이 형성되어 있고, 현출을 위한 컬러패턴(Cp1)(적색 표시)이 형성되어 있는데, 광원(L)의 점등시 컬러패턴(Cp1)의 색은 인접 패턴(Gp) 영역으로 번져 침범하게 된다.

이러한 문제는 좌우측 하부 일점 쇄선 원 쌍 중 상부 일점 쇄선 원에 도시한 바와 같이, 패턴(Gp)(백색이나 무채색 또는 일정 컬러의 패턴)의 영역 내에 현출을 위한 컬러패턴(Cp2)(적색 표시)이 형성된 경우에도 동일하게 발생된다. 상기 기본 패턴(Gp)은 특히 면광원 형태의 발광을 위한 식각(또는 인쇄) 처리 패턴일 수 있고, 컬러패턴(Cp1)은 투광성 컬러패턴이다.

개선 대상 도파로시트와, 면광원 형태의 발광을 위한 식각 처리 패턴(백색)과, 패턴(Gp) 영역 내의 컬러패턴(Cp2)(특수문자, 주황색), 일반 컬러패턴(Cp1)('SYM', 주황색, 면광원 형태를 갖도록 식각 처리)은 아래 도파로시트 [사진3]에서 확인할 수 있다([사진3]의 도파로시트 패턴과 [사진1] 및 [사진2]의 차광시트의 투광부 패턴은 상호 대응된다)(기본 패턴(Gp)과 컬러패턴(Cp2)이 합쳐져 하나의 현출 패턴을 구성한다).

[사진 3]

이를 개선하기 위한 구조는 각 일점 쇄선 원 쌍 중 하부 일점 쇄선 원 내에 도시되어 있다.

먼저, 첫 번째 해결방안이 되는 구현예로써, 도 1의 우측 상부 일점 쇄선 원 쌍 중 하부 일점 쇄선 원 내에 도시한 바와 같이,

도파로시트(G)의 일면(하면)에 패턴(Gp)을 형성하고, 투광성 이종 컬러패턴(CP1)은 도파로시트(G) 자체의 타면(상면)에 '형성'(인쇄 또는 식각 등)하는 방안이 가능하며, 광원의 점등 조사에 의하여 기본 패턴(Gp) 및 투광성 이종 컬러패턴(CP1)이 합쳐져 하나의 현출 패턴을 나타내게 된다.

또 우측 하부 일점 쇄선 원 쌍 중 하부 일점 쇄선 원 내에 도시한 바와 같이,

도파로시트(G)의 일면(하면)에 패턴(Gp)을 형성하고, 투광성 이종 컬러패턴(CP1)은 도파로시트(G) 자체의 타면(상면)에 '형성'(인쇄 또는 식각 등)(이 이종 컬러패턴(CP2)은 상부에서 관찰했을 때 패턴(Gp) 영역 내에 위치한다)하는 방안이 가능하며, 역시 광원의 점등 조사에 의하여 기본 패턴(Gp) 및 투광성 이종 컬러패턴(CP2)이 합쳐져 하나의 현출 패턴을 나타내게 된다.

다음으로 두 번째 해결방안과 관련된 구현예는 도 1의 좌측 상부 일점 쇄선 원 쌍 중 하부 일점 쇄선 원 내에 도시한 바와 같이,

도파로시트(G)의 일면(하면)에 패턴(Gp)을 형성하고, 투광성 이종 컬러패턴(CP3)은 차광시트(S)의 일면(하부)에 '형성'(인쇄 또는 식각 등)하는 방안이다.

또 좌측 하부 일점 쇄선 원 쌍 중 하부 일점 쇄선 원 내에 도시한 바와 같이,

도파로시트(G)의 일면(하면)에 패턴(Gp)을 형성하고, 투광성 이종 컬러패턴(CP4)은 차광시트(S)의 일면(하부)에 '형성'(인쇄 또는 식각 등)(이 이종 컬러패턴(CP2)은 상부에서 관찰했을 때 패턴(Gp) 영역 내에 위치한다)하는 방안이 가능하다.

이와 같이 각 일점 쇄선 원 쌍 중 하부 일점 쇄선 원에 도시한 해결 구조에서, 특정 투광성 이종 컬러패턴의 형성 위치와 관련하여 본 발명의 명세서 및 청구범위에서 도파로시트의 타면에 투광성 이종 컬러패턴이 '배열'한다는 도파로시트 자체에 의미는 특정 투광성 이종 컬러패턴을 형성하는 경우 뿐 아니라, 다른 부재, 특히 차광시트에 특정 투광성 이종 컬러패턴을 형성하는 경우를 포괄하는 의미이다.

이러한 방안을 채용하는 경우 선명한 패턴 색을 채용하여도 상호 이종 컬러패턴이 다른 패턴 영역에 까지 색이 번져 침범하는 문제가 발생하지 않게 된다.

다음으로 본 발명에 따른 ＰＣＢ 하부 광조사형 인풋-아웃풋 디바이스 중 인풋 디바이스에 해당하는 리모트컨트롤러(R)를 개략적으로 도시한 도 2 [B]에서 확인할 수 있는 바와 같이,

본 발명은 케이스(R1) 내에서 PCB(R2)가 배열되고, 그 위로 패턴이 형성된 도파로시트와 오버레이시트(R3)(또는 윈도우)가 구비된다.

상기 도파로시트는 도 3 및 도 4와 관련하여 후술하는 바와 같이, 보다 다양한 모드의 입력부(IP)(또는 출력부) 구현을 위하여 복수개 구비되는 경우,

광원(L1)(L2)의 선택점등수단의 조작에 따라 특정 도파로시트 또는 특정 패턴만이 현출되도록 하면서도

어느 한 도파로시트의 특정 패턴 현출을 위하여 점등된 광원의 빛이 의도하지 않은 다른 도파로시트 또는 동일 도파로시트의 다른 패턴의 현출에 이르지 않도록 하는 선별현출수단, 특히 차광시트와 합지된 도파로시트 복합층(GC1)(GC2)에 해당한다.

또 상기 PCB(R2)의 상부에는 도파로시트 패턴의 터치 상태, 즉 오버레이시트(R3)의 가압 또는 접촉을 PCB(R2)로 전달하는 메탈돔 및 액추에이터(도 3 및 이와 관련된 후술 참조)나 정전용량식 감응형 또는 저항식(또는 감압식) 터치센서와 같은 중계수단을 더 포함한다(편의상 PCB만 도시하고 중계수단은 미도시함).

케이스(R1)의 내장된 부품의 보호와 TV 등의 조작을 위한 리모터컨트롤러(R) 특유의 입력부(IP)를 구성하는 오버레이시트(R3)(또는 통상의 윈도우) 양단부와 케이스(R1)의 수용을 위한 상부 단턱 사이에는 양면 테이프와 같은 접착수단(R3a)이 구비되어 있어 양 구성요소의 결합이 가능하다.

본 발명의 핵심 중 하나는 도파로시트가 절곡부(GB)를 구비하고 있어 단부가 상기 PCB(R2) 하부를 향하고 있다는 점과, 광원이 역시 PCB(R2) 하부에 배열되어 상기 도파로시트의 단부, 특히 절곡부 단부에 도파로시트 패턴 현출을 위한 빛이 조사된다는 점이다.

이러한 특징은 도파로시트가 1층 또는 2층 이상 구비되는 경우 모두에 적용되는 특징이며,

또 2층 이상 도파로시트가 도입되는 경우 어느 한 도파로시트의 패턴만 현출을 위한 선별현출수단인 차광시트가 합지된 도파로시트 복합층(GC1)(GC2) 자체가 절곡부를 구성하거나, 차광시트 외에 도파로시트만이 절곡부를 구성할 수 있다.

나아가 도 2 [B]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 PCB(R2)의 절곡부(GB)는 PCB 측단의 수직방향 제1절곡부(GB1)와, PCB 측단 내측을 향하여 굽은 수평방향 제2절곡부(GB2)를 포함한다.

여기서 '수직' 방향 및 '수평' 방향의 의미는 엄밀한 수직 및 수평을 위미하는 것이 아니라, 각각 도파로시트 또는 도파로시트 복합층의 단부가 PCB 측단을 감싸는 형태로 1차적으로 감싸는 절곡 부위 및 광원(L1)(L2) 설치의 용이성과 상대적으로 보다 박형인 인풋 디바이스의 구현을 위하여 2차적으로 PCB 측단 내측을 향하여 굽은 절곡 부위를 간략하게 지칭하기 위하여 선택한 표현이다.

광원(L1)(L2), 특히 소형, 경량, 적은 발열, 반영구성, 고속응답특성, 펄스동작 가능특성, 전류에 의한 광출력 제어 특성과 같은 장점으로 인하여 최근 각광 받는 LED 광원이 종류와 설계 및 설치 용이성, 방열성 등을 고려하여

도파로시트 또는 도파로시트 복합층의 절곡부는 수직방향 제1절곡부(GB1)만 구비되거나(이때 광원은 케이스(R1)의 하부 단턱에 설치될 수 있다),

PCB 측단 내측을 향하여 굽은 수평방향 제2절곡부(GB2)까지 구비되거나(이때 광원은 차광 및 고정 브라켓(SB1)에 고정되거나 도시되지 않은 케이스(R1)의 저면판에 고정될 수 있다),

다시 제2절곡부에서 연장되어 PCB 저면을 향하여 굽은 제3절곡부(미도시됨)가 더 구비될 수 있다(이때 광원은 PCB(R2)에 고정될 수 있다).

도 2 [A]와 달리 광원(L1)(L2) 측의 차광브라켓(SB1)은 차광 기능 외에 광원의 고정을 위한지지 기능을 하며, 또 광원 반대편 차광브라켓(SB2, 도 2 [A] 참조)은 생략되거나(차광시트가 합지된 도파로시트 복합층의 차광 특성을 고려 한 것임) 차광브라켓이 아니라 도파로시트 단부를 블랙층 등으로 코팅하는 방식으로 대체될 수 있다.

앞서 기술한 바와 같이, 도 2 [A]의 종래 리모트컨트롤러(Rp)는 부착수단(R3a)으로 인한 제1블랭크존(Z1), 광원으로 인한 제2블랭크존(Z2), 광원의 핫스팟(hot spot) 현상 회피 및 차광브라켓(SB2)으로 인한 제3블랭크존(Z3)이 발생되어 유효 입력부(IP) 면적 손실이 큰데 비하여,

도 2 [B]의 본 발명에서는 제1블랭크존(Z1)만이 발생되므로 리모트컨트롤러의 경우 최소 15mm에 달하는 유효 입력부(IP) 면적을 추가 확보할 수 있어 경박단소화 제품 설계의 용이성 확보 및 디자인 설계의 제한 철폐에 크게 이바지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 ＰＣＢ 하부 광조사형 인풋-아웃풋 디바이스의 개념을 채용하면 오버레이시트(R3)의 형상이 평면형이 아닌 곡선형인 제품의 제공이 가능하고,

이를 넘어 PCB, 도파로시트, 중계수단, 광원을 수용하는 케이스(R1)도 변형하여 인풋-아웃풋 디바이스의 형상 자체가 단면이 사각형인 통상의 막대 타입이 아니라 타원 기둥형, 원기둥형, 반원기둥형 등의 다양한 디자인을 갖는 제품의 실현이 가능하게 된다.

다음으로 도 4 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스(D)와 관련하여 매트릭스 타입의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스 개념을 설명하도록 한다.

이러한 매트릭스 타입의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스는 크게 복수의 도파로시트(G1)(G2)(G3)와, 도파로시트의 패턴(Gp)이 현출되도록 빛을 조사하는 복수의 광원과, 광원들 중 특정 광원을 점등하는 선택점등수단, 상기 광원의 빛이 특정 도파로시트 또는 특정 패턴만을 현출시키도록 하는 선별현출수단을 포함하여 이루어진다.

이러한 본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스의 개념은 마이크로웨이브 오븐이나 기타 조리기구의 조리 단계별 모드선택을 위한 입력장치를 위한 멤브레인 스위치(membrane switch)(일종의 인풋 디바이스), 자판기 등의 단계적인 메뉴 선택을 위한 선택버튼 패널(인풋 디바이스), TV와 같은 각종 가정용 전자기기를 위한 리모트 컨트롤러(인풋 디바이스), 복합쇼핑몰 등의 단계적인 건물 구역 안내를 위한 키오스크(아웃풋 디바이스) 등에 적용될 수 있다.

도 3에는 이러한 본 발명에 따른 매트릭스 타입의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스 개념을 적용하여 구성한 키패드타입 인풋디바이스(D)의 개략적인 결합 단면도가 도시되어 있다.

도 3에서, 키패드타입 인풋디바이스(1)는 프레임(6)과,

사용자가 손가락으로 가압하여 누르는 버튼이 외부로 노출되도록 케이스에 결합되는 키탑(2)과, 접점(미도시)이 구비되어 있는 PCB(5)와,

상기 접점 상부에 배치되도록 PCB(5)에 결합되고, 탄성을 갖는 메탈돔(3)과,

메탈돔(3)과 키탑(2) 사이에 개재되는, 본 발명의 멀티 인풋-아웃풋 디바이스인, [도파로시트+선별현출수단+광원(미도시 됨) 적층 어셈블리(D)]와,

키패드타입 인풋디바이스(1) 메탈돔(3) 상부면에 구비되는 액추에이터(4)를 포함하여 이루어진다.

이와 같이 구성되는 키패드타입 인풋디바이스(1)는 사용자가 키탑(2)의 버튼을 누르면 그 하부에 배치되어 있는 적층 어셈블리인 디바이스(D)가 하강하여 액추에이터(4)를 가압하여 하강시키고, 하강하는 액추에이터(4)에 의해 메탈돔(3)이 하강하여 PCB(5)의 접점에 접촉되어 사용자의 조작신호가 입력된다.

그리고 사용자가 누르는 외력이 소멸되면 메탈돔(3)과 디바이스(D)는 탄성 복원력에 의해 초기 상태로 복귀된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스(D) 중 키패드타입 인풋디바이스를 위주로 설명하나, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 이러한 설명에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인풋-아웃풋 디바이스, 상세하게는 인풋 디바이스, 보다 상세하게는 키패드타입의 인풋 디바이스는 복수(도 3 및 도 4에는 멀티채널(9채널) 구현을 위하여 3장이 구비됨)의 도파로시트(G1,G2,G3)와, 각 도파로시트 상부의 선별현출수단(S)이 구비되고, 최하부에는 블랙시트(B)가 적층 조합되는 형태로 되어 있다.

또 도파로시트(G1,G2,G3)의 일부 또는 모두에는 형성된 패턴(Gp) 조사 현출을 위한 복수의 광원이 구비되는데((도 4에서는 도파로시트 마다 복수의 광원이 구비됨),

상세하게는 소형, 경량, 적은 발열, 반영구성, 고속응답특성, 펄스동작 가능특성, 전류에 의한 광출력 제어 특성이 우수한 LED, 보다상세하게는 각 도파시시트 마다 복수의 LED(전자제품의 경박단소화 경향에 맞게 각 도파시시트 마다 엇갈린 위치에 2개씩 구비된 것으로 도시함)(L1a,L1b)(L2a,L2b)(L12,L2b)가 구비되어 있다. 도 4에서는 편의상 광원인 LED가 도파로시트의 측면에 구비된 것으로 도시하였다.

상기 도파로시트(G1,G2,G3)는 PC, PE, PET, PU, PMMA, 유리 등과 같이 투과성이 높은 재질로 이루어져 있어 광원인 측광형 LED(L1a,L1b)(L2a,L2b)(L12,L2b)에서 발산되어 입사되는 빛을 반대측 측면까지 투과시킨다. 이러한 도파로시트(G1,G2,G3)는 후술하는 선별현출수단인 차광시트(S)와 함께 도파로시트 복합층(GC1,GC2,GC3)를 형성하게 된다.

또 상기 광원의 일부 또는 모두는 서로 다른 파장의 빛을 발산하는 형태일 수 있다.

그리고 키탑(2)(도 2에서는 오버레이시트(R3)로 지칭함)을 통해 사용자가 누르는 가압력에 의해 하강하고, 가압력이 소멸한 후에는 초기 상태로 복원이 되도록 연성과 탄성을 갖는다(또는 터치패드 방식인 경우는 정전용량식 감응형 또는 저항식(또는 감압식) 터치센서를 도입하는 경우 사용자의 터치에 반응하여 신호를 전달함, 그 외 도파로시트 패턴에 대한 터치 상태를 PCB에 전달하는 공지의 다양한 신호 전달 중계수단이 도입될 수 있다).

나아가 각 도파로시트(G1,G2,G3)의 일면에는 패턴(Gp)이 구비된다. 상기 패턴(Gp)은 숫자, 문자, 기호 등을 의미하는데,

상기 패턴(Gp)이 표시하는 기호는 문자, 아라비아 숫자(0~9), 아라비아 숫자를 문자화시킨 것(예: 일, 이, 삼, …)(예: 一, 二, 三, …)(예: one, two, three, …), 기타 관습에 따르거나 개별 목적에 따라 약속한 상징 기호, 숫자 또는 문자, 또는 이들의 조합으로 구성된 형태의 것을 배제하지 않는다.

상기 패턴(Gp)은 확산형 반사 특성을 갖는 소재의 잉크를 도파로시트(G1,G2,G3) 일면에 인쇄, 특히 스크린 인쇄하여 형성될 수 있다.

상기 패턴(Gp)은 스크린 인쇄 방식 이외에, 도파로시트(G1,G2,G3) 표면을 식각 처리하여 형성할 수도 있고, 도파로시트(G1,G2,G3) 표면에 다양한 방식으로 도트를 형성하는 방식으로 형성시킬 수도 있다.

이처럼 패턴(Gp)은 다양한 방식으로 형성될 수 있는데, 키탑(2) 표면에 표출되어 사용자에게 인식될 때 패턴(Gp)들이 유사한 기능을 표시하는 패턴(Gp)들과 다른 기능을 표시하는 패턴(Gp)들이 구분되어 사용자의 패턴(Gp) 인지력을 높일 수 있도록 패턴(Gp)들은 기능별로 특정 파장의 빛을 반사시키는 재질의 잉크를 스크린 인쇄하여 투명 패턴과 칼라 패턴으로 구현되도록 하는 방안을 취할 수 있다.

다음으로 선택점등수단은 광원들 중 특정 광원을 점등하도록 하는 것으로, 도 3에는 키패드타입의 인풋 디바이스(1)에서는 프레임(6) 측면에 구비된 스위치(SW)로 구성되어 있다.

나아가 상기 선택점등수단은 광원에 의하여 현출되는 패턴 부위의 접촉에 의하여 특정 광원을 점등하는 형태로 구현될 수 있다.

즉, 선택점등수단은 현 단계의 현출패턴의 특정 패턴요소를 조작(가압 또는 터치 등)함으로써 다음 단계의 패턴이 현출되도록 하는 형태로 구현될 수 있다.

이러한 선택점등수단의 구현예를 설명하면, 마이크로 웨이브 오븐의 요리 메뉴 선택 버튼을 본 발명에 기초하여 구성할 경우, 최종적으로 떡구이 메뉴를 선택함에 있어 냉동된 가래떡을 이용한다면

최초 도 3의 프레임(6) 측면에 구비된 스위치(SW)를 이용하여 최초 제1채널에 해당하는 메뉴버튼집합부를 현출시키고,

제1채널의 해동버튼을 누르면, 다른 광원이 점등되어

제2채널에 해당하는 메뉴버튼집합부가 발광 현출되면서 되며, 이 제2채널의 떡요리버튼을 누르면, 또 다른 광원이 점등되어

제3채널에 해당하는 메뉴버튼집합부가 발광 현출되고, 이 제3채널의 떡구이버튼을 누르면, 또 다른 광원이 점등되어

제4채널에 해당하는 메뉴버튼집합부가 발광 현출되면서 되며, 이 제4채널의 (떡구이-익힘정도-)바삭함(그 외 구이 정도에 따라 노릇노릇, 김이 모락모락 등으로 구이정도를 상중하로 나눠 선택하도록 구성 가능) 버튼을 누르면

마이크로웨이브 오븐이 작동되도록 하는 매트릭스 타입의 멀티 멤브레인 스위치 구현이 가능하다.

다음으로 선별현출수단은 선택점등수단에 의하여 점등되는 광원의 빛이 특정 도파로시트 또는 특정 패턴만을 현출시키도록 하는 역할을 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 선별현출수단은 제1층의 도파로시트(G1)와 제2층의 도파로시트(G2) 사이, 그리고 제2층의 도파로시트(G2)와 제3층의 도파로시트(G3) 사이에 구비된 차광시트(S) 형태로 구비되어,

각 도파로시트를 위한 광원(L1a,L1b)(L2a,L2b)(L12,L2b) 중 일부 또는 모두가 점등되면 광원의 빛이 다른 도파로시트의 패턴(Gp)이 현출되지 않도록 광량을 줄이는 역할을 한다.

이를 위하여 각 도파로시트(G1)(G2)(G3)들의 패턴(Gp)에 상응하도록 차광시트(S)에는 각 도파로시트들의 패턴들이 중첩된 모양에 상응하는 모양의 투광부(S1c)(S2c)(S3c)를 갖는다.

또 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 각 도파로시트(G1(G2)(G3)들의 패턴(Gp)은 서로 다르고, 이에 따라 각 차광시트(S)의 투광부(S1c)(S2c)(S3c) 형상 역시 다르다.

다만, 다른 제2층 차광시트(S)의 투광부(S2c)는 제2 도파로시트(G2)의 패턴(Gp)과 달리

제1 및 제2 도파로시트(G1)(G2)의 패턴(Gp)을 중첩한 형상이며,

제3층 차광시트(S)의 투광부(S3c)는 제3 도파로시트(G3)의 패턴(Gp)과 달리

제1, 제2 및 제3 도파로시트(G1)(G2)(G3)의 패턴(Gp)을 중첩한 형상을 갖는다.

대안적으로 각 광원(L1a,L1b)(L2a,L2b)(L12,L2b)의 빛이 해당 도파로시트(G1)(G2)(G3) 외에 다른 도파로시트의 패턴(Gp)에 영향을 미치지 않도록 하는 선별현출수단은

도 4의 좌측 일점쇄선 원내에 도시된 바와 같이,

제1 및 제2 도파로시트(G1)(G2) 사이 및 제2 및 제3 도파로시트(G2)(G3)에 구비된 확산방지시트(Sp)에 의하여 구현될 수 있다.

이러한 확산방지시트(Sp)는 불투명 또는 반투명이거나 특정 파장대의 빛만을 투과시키도록 가공되어 있어 한 도파로시트를 위한 광원의 빛이 다른 도파로시트의 패턴(Gp)을 현출시키지 않도록 광량을 줄이거나 차폐하는 역할을 한다.

더 나아가 상기 선별현출수단은 한 도파로시트(G1)(G2)(G3)에 구비된 복수의 광원의 하나 또는 일부의 빛이 일정 영역의 패턴만을 발광 현출시키도록 각 도파로시트의 영역을 구획하는 격벽일 수 있다.

이러한 격벽은 각 도파로시트에 자체에 구비된 인쇄층(예: 한 층에 배열되는 도파로시트를 자르고, 그 절단면에 인쇄층 도입)이나 가공부 등(수직방향으로 형성)이거나

도파로시트 상부에 구비된 격벽이거나,

해당 도파로시트 상부 또는 하부, 또는 이들 모두에 구비된 필름에 도입된 인쇄층이나 가공부 등 일 수 있다.

또한 대안적으로 상기 선별현출수단은 특정 파장대의 빛을 조사하는 광원과, 이 특정 파장대의 광원 빛에 반응하도록 하는 잉크로 이루어진 패턴일 수 있다.

다시 도 3 및 도 4에서 선별현출수단을 이루는 차광시트(S)를 설명하면,

차광시트(S)는 그 하부에 구비된 도파로시트(G1)(G2)(G3)에서 차광시트로 유입되는 빛이 투광부(25)를 통해서만 상부로 투과되고, 투광부(25) 이외의 영역으로 유입되는 빛은 차단하는 역할을 하는데,

도 3 및 도 4에서, 적층된 세 층의 도파로시트(G1)(G2)(G3) 각각의 상부에는 세 차광시트(S)가 배열되어 있으며, 또 최하부의 제1 도파로시트(G1) 하부면에는 블랙시트(B)가 구비되어 있다.

각 차광시트(S)는 자신의 도파로시트(G1)(G2)(G3)가 구비하고 있는 패턴(Gp)뿐만 아니라, 그 하부에 배치되어 있는 다른 도파로시트에 구비되어 있는 패턴(Gp)에서 반사되는 빛도 투광부(S1c)(S2c)(S3c)를 통해 상부로 유출시키고, 투광부(S1c)(S2c)(S3c)를 벗어난 영역으로 입사되는 빛은 차단하여 최종적으로 키탑(2)의 버튼으로 유출되어

사용자에게 표시되는 현출패턴(P1a,P1b)(P2a,P2b)(P3a,P3b)이 선명하게 표시되고 변형이 없도록 한다.

또한 차광시트(S)는 그 상부의 도파로시트(G3)(G2)에 입사된 빛이 하부의 도파로시트(G2)(G1)로 유입되는 것을 차단하여 키탑(2) 버튼에 해당 패턴(Gp) 외의 다른 패턴(Gp)이 중첩되어 표출되지 않도록 한다.

예를 들어 차광시트(S)가 없으면, 상부 도파로시트(G3)(G2 측면에 배치된 광원(L3a,L3b)(L2a,L2b)이 점등되면, (L3a,L3b)(L2a,L2b)의 빛은 상부 도파로시트(G3)(G2)로 대부분 입사되지만, 일부의 빛은 하부 도파로시트(G2)(G1)로 직접 유입되거나 상부 도파로시트(G3)(G2)에서 굴절, 확산 작용을 통해 하부 도파로시트(G2)(G1)로 유입될 수 있고, 일부나마 하부 도파로시트(G2)(G1)로 유입된 빛은 하부 도파로시트(G2)(G1)의 패턴(Gp)에서 반사되어 상부로 투과될 수 있다. 그러나 차광시트(S)가 있으면 광원(L3a,L3b)(L2a,L2b)의 빛은 상부 도파로시트(G3)(G2)로만 유입될 수 있고 하부 도파로시트(G2)(G1)에는 직접 유입되지 못한다.

또한 상부 도파로시트(G3)(G2)로 유입된 빛은 굴절, 확산 작용을 하더라도 선별현출수단(S)에 의해 차단 및 소멸되어 하부 도파로시트(G2)(G1)로 거의 유입되지 않고, 극히 일부가 투광부(S2c)(S1c)를 통해 하부 도파로시트(G2)(G1)로 유입될 수 있으나, 유입된 빛도 유입방향을 고려하면 패턴(Gp)에 도달하기 어렵고 패턴(Gp)에 도달하더라도 반사되어 다시 해당 투광부(S2c)(S1c)로 투과되기 어렵다.

한편, 상기 차광시트(S)는 각각 투명층(S1b)(S2b)(S3b)과 인쇄층(S1a)(S2a)(S3a)을 갖는데,

투명층(S1b)(S2b)(S3b)은 입사되는 빛을 상부로 투과시킬 수 있도록 투명한 재질로 이루어지고, 이러한 투명한 재질로는 PC, PE, PET, PU, PMMA, 유리 등이 사용될 수 있다.

상기 투명층(S1b)(S2b)(S3b)은 투명한 재질의 투명필름이 사용될 수 있고, 액상의 투명 합성수지를 도파로시트(G1)(G2)(G3) 표면에 UV 몰딩하여 형성할 수도 있다.

상기 인쇄층(S1a)(S2a)(S3a)은 투광부(25)를 제외한 상기 투명층(S1b)의 일면 전체에 인쇄되고, 인쇄되지 않는 투광부(S1c)(S2c)(S3c)를 제외한 영역의 빛을 완벽히 차단할 수 있도록 검은색 또는 무채색으로 인쇄되는 것이 바람직하다.

투광부(S1c)(S2c)(S3c)가 투명층(S1b)(S2b)(S3b) 표면의 정확한 위치에 형성되도록 하는데 인쇄방식(반전인쇄)이 유리하여 인쇄층(S1a)(S2a)(S3a)이라고 하였으나, 투광부(25)를 구비되어 있는 검은색 필름을 투명층(S1b)(S2b)(S3b)이 접착시켜 인쇄층(S1a)(S2a)(S3a)을 형성할 수도 있고, 코팅 방식으로 인쇄층(S1a)(S2a)(S3a)을 형성할 수도 잇다. 즉, 인쇄층이라고 명명하였다고 하여 반드시 인쇄하는 방식으로 인쇄층이 형성될 수 있는 것은 아니다.

최상부에 배치되는 선별현출수단(S)은 노출되어 키탑(2)과 접촉되므로 보호층으로서의 역할도 겸한다.

따라서 최상부에 배치되는 선별현출수단(S)는 투명층(S3b)이 상부에 배치되고 인쇄층(S3a)이 하부에 배치되도록 하여 인쇄층(S3a)이 노출되지 않도록 함으로써, 키탑(2)과 접촉하여 긁히거나 투광부의 형상이 변형되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 블랙시트(B)는 제1 도파로시트(G1) 하부에 배치되어 있되어, 광원에서 발산되어 도파로시트(G1)에 유입된 빛이 도파로시트(G1) 하부로 유출되지 않도록 하여 다른 부품(예; PCB에 실장된 전자소자)으로 빛이 조사되는 것을 방지하고, 상부에 배치되어 있는 패턴(Gp)들과 투광부의 형상이 보다 선명하게 보여지도록 한다.

상기 블랙시트(B) 역시 투광시트와 같이 투명층(B2)과 인쇄층(B1)으로 구성되되, 인쇄층에는 투광부가 구비되지 않는다. 다시 말해 투명층(B2) 일면 전체가 검은색으로 인쇄된다.

블랙시트(B)의 투명층(B2) 역시 투명 필름을 도파로시트(G1) 하부면에 접착시키거나, 액상의 투명 합성수지를 도파로시트(G1) 하부면에 UV 몰딩하여 형성할 수 있다. 그리고 인쇄층(B2) 역시 투명층(B1) 일면에 블랙 잉크를 인쇄하여 형성하거나, 검은색 필름을 투명층 일면에 접착하여 형성하는 방법으로 형성될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 멀티 인풋-아웃풋 디바이스(D)는 다양한 형태 및 조합을 가질 수 있는데, 도 5의 개념도로 도시한 바와 같이

선택점등수단에 의하여(필요에 따라 단계적인 선택으로) 특정 광원이 점등되어 도파로시트의 특정 패턴이 조사되어 나타나는 현출 패턴의 매트릭스를 가질 수 있으며,

도시된 형태에서는 도 3 및 도 4에 기초하여, 9채널의 매트릭스를 멀티 인풋-아웃풋 디바이스(D)의 현출패턴(P1a,P1b)(P2a,P2b)(P3a,P3b) 조합예를 확인할 수 있다.

이상의 설명에서 멀티 인풋-아웃풋 디바이스 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 멀티 인풋-아웃풋 디바이스를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

D: 인풋-아웃풋 디바이스 G,G1,G2,G3: 도파로시트
GC,GC1,GC2,GC3: 도파로시트복합층 GB,GB1,GB2: 절곡부
Gp: 패턴 P1a,P1b,P2a,P2b,P3a,P3b: 현출패턴
L,L1,L2,L1a,L1b,L2a,L2b,L3a,L3b: 광원
SW: 선택점등수단
S: 차광시트 S1a,S2a,S3a: 차광층
S1b,S2b,S3b: 투명층 S1c,S2c,S3c: 투광부
Sp: 확산방지시트
1 : 키패드타입 인풋디바이스 2 : 키탑
3: 메탈돔 4: 액추에이터
5: PCB 6: 프레임
R: 리모트콘트롤러 R1: 케이스
R2: PCB R3: 오버레이시트
SB1,SB2: 차광브라켓 Z1,Z2,Z3: 블랭크존

Claims (9)

1. 광원; 및
   상기 광원의 점등 조사에 의하여 현출되는 기본 패턴이 일면에 형성되어 있고, 타면에 투광성 이종 컬러패턴이 배열되어 있는 도파로시트;를 포함하여 이루어지되,
   상기 투광성 컬러패턴은 상기 도파로시트 타면 자체에 형성되어 있으며,
   광원의 점등 조사에 의하여 기본 패턴(Gp) 및 투광성 이종 컬러패턴(CP1)이 합쳐져 하나의 현출 패턴을 나타내는 것을 특징으로 하는 인풋-아웃풋 디바이스.
2. 광원; 및
   상기 광원의 점등 조사에 의하여 현출되는 기본 패턴이 일면에 형성되어 있고, 타면에 투광성 이종 컬러패턴이 배열되어 있는 도파로시트;를 포함하여 이루어지되,
   상기 도파로시트의 패턴 및 컬러패턴에 상응하는 패턴이 반전 형성되어 있어 투광부를 갖는 차광시트를 더 포함하고,
   상기 투광성 컬러패턴은 상기 차광시트의 투광부에 형성되어 있으며,
   광원의 점등 조사에 의하여 기본 패턴(Gp) 및 투광성 이종 컬러패턴(CP2)이 합쳐져 하나의 현출 패턴을 나타내는 것을 특징으로 하는 인풋-아웃풋 디바이스.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 도파로시트 하부에 배열된 PCB를 더 포함하고,
   상기 광원은 PCB 하부에 배열되어 있으며,
   상기 도파로시트는 PCB 측면을 지나 상기 광원에 측단부가 노출되도록 하는 절곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 인풋-아웃풋 디바이스.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 PCB의 절곡부는 PCB 측단의 수직방향 제1절곡부와, PCB 측단 내측을 향하여 굽은 수평방향 제2절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인풋-아웃풋 디바이스.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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