KR101475870B1 - 터치키의 발광 조립체 - Google Patents

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KR101475870B1
KR101475870B1 KR20140079845A KR20140079845A KR101475870B1 KR 101475870 B1 KR101475870 B1 KR 101475870B1 KR 20140079845 A KR20140079845 A KR 20140079845A KR 20140079845 A KR20140079845 A KR 20140079845A KR 101475870 B1 KR101475870 B1 KR 101475870B1
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윤무영
이민규
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(주)중우엠텍
윤무영
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Abstract

본 발명은 문자나 숫자가 인쇄된 터치패널의 후면에 설치되어 측면의 발광소자에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 터치키의 발광 조립체에 관한 것으로서, 인쇄회로기판(100); 상기 인쇄회로기판(100)의 후면 일측에 장착되어 빛을 조사하는 발광소자(200); '
Figure 112014060680751-pat00006
' 형태의 단면 구조를 가지며 상기 인쇄회로기판(100)의 후면에 부착되어 수용공간(44)을 형성하며, 수용공간(44) 내부에 상기 발광소자(200)을 수용하는 케이스(300); 상기 케이스(300)의 내측면에 합지되어 상기 발광소자(200)에서 조사된 빛을 반사하는 반사필름(400); 및, 상기 반사필름(400)의 전면에 부착되어 상기 발광소자(200)에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 도광필름(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

터치키의 발광 조립체{Touch Key Back Light Unit}
본 발명은 문자나 숫자가 인쇄된 터치패널의 후면에 설치되어 측면의 발광소자(발광소자)에서 조사되는 빛을 터치패널로 공급하는 터치키의 발광 조립체에 관한 것으로서 재료비의 절감과 조립 공정의 단순화로 원가절감의 효과를 얻을 수 있으며, 제품의 슬림화로 경쟁력을 확보할 수 있음을 특징으로 한다.
일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들의 광 투과율을 화상 정보에 따라 조절함으로써, 원하는 화상을 표시하는 표시 장치이다.
이러한 액정 표시 장치는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하기 때문에 액정 표시 장치에 빛을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 불가피하게 필요하다.
백라이트 유닛은 램프의 위치에 따라 에지(edge) 방식과 직하 방식으로 구분되는데, 이하에서는 에지 방식을 예로 들어 설명하기로 한다.
도1은 종래의 백라이트 유닛의 단면 구조를 도시하는데, 도1에 도시된 종래의 백라이트 유닛은 인쇄회로기판(100), 폼테잎(22), 차광테잎(33), 반사필름(400), 도광필름(500) 및 발광소자(200)로 구성된다.
여기서 차광테잎(33)은 폼테잎(22)과 양면테잎(11)을 사용하여 인쇄회로기판(100)의 후면에 인쇄회로기판(100)과 간격을 유지하도록 부착하고, 차광테잎(33)의 전면에는 반사필름(400)이 부착되고, 반사필름(400)의 전면에 도광필름(500)이 양면테잎(11)으로 부착되는 구조이다.
즉 인쇄회로기판(100)의 후면에 차광테잎(33)을 부착하기 위해서는 간격을 유지하는 폼테잎(22)과 양면테잎(11)이 필요하여 자재비의 상승을 초래하고, 조립 공정이 번잡해지면서 제조 비용의 증가를 초래하는 문제점이 있다.
아울러 양면테잎(11)과 폼테잎(22)을 모두 사용함에 따라 백라이트 유닛의 전체 두께를 증가시키게 되고 제품의 슬림(slim)화에 한계가 있다.
따라서 재료비의 절감과 조립 공정의 단순화로 원가절감의 효과를 얻을 수 있으며, 제품의 슬림화로 경쟁력을 확보할 수 있는 새로운 백라이트 유닛의 개발이 시급한 설정이다.
[선행특허 문헌]
공개특허 제10-2007-0120287호 (백라이트 유닛용 반사 시트 및 이를 이용한 백라이트 유닛)
공개특허 제10-2008-0114431호 (백라이트 유닛 및 그를 구비하는 액정 표시장치)
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 재료비의 절감과 조립 공정의 단순화로 원가절감의 효과를 얻을 수 있으며, 제품의 슬림화로 경쟁력을 확보할 수 있는 새로운 백라이트 유닛을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.
본 발명은 문자나 숫자가 인쇄된 터치패널의 후면에 설치되어 측면의 발광소자에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 터치키의 발광 조립체에 관한 것으로서, 인쇄회로기판(100); 상기 인쇄회로기판(100)의 후면 일측에 장착되어 빛을 조사하는 발광소자(200); '
Figure 112014060680751-pat00001
' 형태의 단면 구조를 가지며 상기 인쇄회로기판(100)의 후면에 부착되어 수용공간(44)을 형성하며, 수용공간(44) 내부에 상기 발광소자(200)을 수용하는 케이스(300); 상기 케이스(300)의 내측면에 합지되어 상기 발광소자(200)에서 조사된 빛을 반사하는 반사필름(400); 및, 상기 반사필름(400)의 전면에 부착되어 상기 발광소자(200)에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 도광필름(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은 문자나 숫자가 인쇄된 터치패널의 후면에 설치되어 측면의 발광소자에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 터치키의 발광 조립체에 관한 것으로서, 인쇄회로기판(100); 상기 인쇄회로기판(100)의 후면 일측에 장착되어 빛을 조사하는 발광소자(200); 전체적으로 '
Figure 112014060680751-pat00002
' 형태의 단면 구조를 가지며 상기 인쇄회로기판(100)의 후면에 부착되어 수용공간(44)을 형성하며, 수용공간(44) 내부에 상기 발광소자(200)을 수용하는 케이스(300); 및, 상기 인쇄회로기판(100)의 후면에 상기 발광소자(200)과 겹치지 않도록 부착되며 상기 발광소자(200)에서 조사된 빛을 확산시켜 터치패널로 공급하는 확산시트(600);를 포함하여 구성되며, 상기 케이스(300)의 내측면에는 빛을 반사하기 위하여 백색 처리가 된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 소요되는 자재를 단순화하여 자재비를 절감할 수 있다.
다시 말하면, 차광테잎(33)과 폼테잎(22)을 진공 성형되는 일체형 케이스(300)로 대체하여 소요 자재를 단순화하고 자재비를 절감할 수 있다.
둘째, 조립 공정을 단순화하여 제조 단가를 낮추고 원가절감의 효과를 도모할 수 있다.
다시 말하면, 차광테잎(33)과 폼테잎(22)을 진공 성형되는 일체형 케이스(300)로 대체하여 자재비 절감과 함께 조리 공정을 단순화하고 제조 단가를 낮출 수 있다.
셋째, 제품의 슬림화와 함께 터치패널로 발광소자의 빛이 균일하게 조사되도록 할 수 있다.
다시 말하면, 차광테잎(33)과 폼테잎(22)을 인쇄회로기판(100)에 부착할 경우보다 일체형의 케이스(300)를 인쇄회로기판(100)에 부착할 경우 전체 조립체의 두께를 줄여 제품의 슬림화가 가능하다. 아울러, 이러한 케이스(300)의 일부 영역에는 피라미드 형태, 톱니 형태, 원추형, 또는 경사면 형태로 수용공간(44) 내부로 돌출되도록 굴곡된 굴곡성형부(310)가 구비되어 조립체의 전체 두께에는 영향이 없이 발광소자(200)에서 조사되는 빛이 균일하게 확산시트(600)로 반사되도록 하여 빛의 균일도 및 효율을 올릴 수 있다.
도1은 종래의 백라이트 유닛(발광 조립체)의 단면 구조를 도시한다.
도2는 본 발명의 구체적 실시예의 단면 구조를 도시한다.
도3은 도2에 도시된 실시예의 도광필름(500)에 형성되는 패턴(510)을 예시적으로 도시한다.
도4는 본 발명의 다른 구체적 실시예의 단면 구조를 도시한다.
도5는 본 발명의 다른 구체적 실시예의 단면 구조로서, 케이스(300)에 굴곡성형부(310)가 구비되는 경우를 도시한다.
이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 문자나 숫자가 인쇄된 터치패널의 후면에 설치되어 측면의 발광소자에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 터치키의 발광 조립체에 관한 것이다.
본 발명은 인쇄회로기판(100)과 진공 성형된 케이스(300)가 양면테잎(11)으로 부착되면서 그 내부에 수용공간(44)을 형성하고, 이러한 수용공간(44) 내부에 발광소자(200)와 도광필름(500), 또는 발광소자(200)와 확산시트(600) 등이 부착되는 구조이다.
본 발명은 도2에 도시된 바와 같이 에지(edge) 방식으로서 발광소자(200)는 인쇄회로기판(100)의 후면 일측에 장착되어 빛을 조사하는데 발광소자(200)의 종류로는 LED가 사용될 수 있다.
아울러 인쇄회로기판(100)은 연질의 절연기판이 적용된 FPCB가 선택될 수 있다.
케이스(300)는 '
Figure 112014112549483-pat00003
' 형태의 단면 구조를 가지며 인쇄회로기판(100)의 후면에 부착되어 수용공간(44)을 형성하며, 수용공간(44) 내부에 발광소자(200)를 수용하게 된다. 케이스(300)의 수용공간(44) 테두리를 따라 양면테잎(11)이 부착되는 플랜지(320)가 구비된다.
이러한 케이스(300)는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC)와 같은 열가소성 플라스틱 필름을 이용하여 진공 성형 방식으로 제작되는데, R2R(Roll to Roll) 방식으로 연속 생산하여 생산성을 높이는 것이 바람직하다.
경우에 따라 케이스(300)는 동이나 알루미늄 박판을 프레스 성형하여 제작할 수도 있다.
케이스(300)는 발광소자(200)에서 조사된 빛을 흡수하지 않고 수용공간(44) 내부로 전부 반사시켜야 한다. 따라서 케이스의 내측면에는 반사필름(400)이 합지되어 발광소자(200)에서 조사된 빛을 수용공간(44) 내부로 반사시킨다.
반사필름(400)은 빛을 반사하기 위하여 백색(white)의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 제작된다.
도광필름(500)은 이러한 반사필름(400)의 전면에 부착되어 발광소자(200)에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 역할을 하는데, 도광필름(500)은 양면테잎(11)을 이용하여 반사필름(400) 전면에 부착된다.
도광필름(500)은 빛을 통과시키는 투명한 폴리우레탄이나 폴리카보네이트로 제작되는데, 도광필름(500)의 후면에는 발광소자(200)으로부터 조사되는 빛이 반사되어 터치패널에 균일하게 공급될 수 있도록 발광소자(200)으로부터 멀어짐에 따라 밀도가 증가되는 형태로 요철 형상의 패턴(510)이 형성된다.
이러한 패턴(510)은 핫 스탬핑, 사출 성형, 마이크로 브라스트 가운데 어느 하나의 가공 방법에 의하여 요철 형상의 패턴이 형성될 수도 있고, 도광필름(500)의 후면에 인쇄하여 패턴(510)을 형성할 수도 있다.
패턴(510)의 밀도는 도3(a)에 도시된 바와 같이 패턴(510) 간의 거리를 조정하는 방법으로 밀도를 변화시킬 수도 있고 도3(b)에 도시된 바와 같이 패턴(510)의 크기 조정하여 밀도를 변화시킬 수도 있다.
아울러 도광필름(500)에 형성되는 패턴(510)은 도3(c)에 도시된 바와 같이 터치패널에 인쇄된 숫자나 문자와 대응하는 위치에 형성될 수도 있고, 터치패널에 인쇄된 숫자나 문자의 형태로 형성될 수도 있다.
또한, 칼라로 인쇄함으로서 출광되는 빛을 원하는 칼라로 만들어 낼 수 있다.
도4에는 본 발명의 다른 구체적 실시예로서 도광필름(500)이나 반사필름(400)이 사용되지 않고 수용공간(44) 내부에 확산시트(600)가 사용된 경우를 도시한다.
도4의 경우 반사필름(400)이 합지되는 것이 아니라 케이스(300)의 내측면 표면에는 빛을 반사하기 위하여 인쇄, 도장, UV코팅 등의 방법으로 백색(white) 처리가 된다.
이러한 백색 처리 과정은 케이스(300)의 진공 성형이 이루어지기 전에 수행될 수도 있고 진공 성형이 이루어진 후 이루어질 수도 있는데, 인쇄의 경우에는 통상적으로 진공 성형이 이루어지기 전에 백색 처리 과정이 수행된다.
확산시트(600)는 인쇄회로기판(100)의 후면에 발광소자(200)과 겹치지 않도록 부착되며 발광소자(200)에서 조사된 빛을 확산시켜 터치패널로 골고루 공급하는 역할을 한다.
아울러 발광소자(200)에 근접한 확산시트(600)의 일측 단부 표면을 따라 핫스팟(hot spot)을 감소시키는 흑색차광인쇄층(610)이 구비된다.
핫스팟이란 발광소자(200)에 의하여 특정 영역이 최대 휘도를 가짐으로써 주변보다 밝게 비춰지는 영역을 말한다. 이와 같은 핫스팟 영역이 형성되면 발광소자(200)에서 조사된 빛을 확산시켜 터치패널로 골고루 공급할 수 없게 되는 바 이를 방지하기 위하여 확산시트(600)에 일측 단부 표면에는 실크스크린 인쇄와 같은 방법으로 흑색차광인쇄층(610)을 형성시킨다.
확산시트(600)는 투명한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 제작되며 확산시트(600)의 후면에는 빛이 골고루 확산되도록 표면에 비드(bead)가 형성된다.
이러한 확산시트(600) 세부 구성은 일반적으로 백라이트에 적용되는 확산시트(600)의 구조와 유사하다.
도5의 (a),(b),(c)는 본 발명의 다른 구체적 실시예의 단면 구조로서, 케이스(300)에 굴곡성형부(310)가 구비되는 경우를 도시하는데, 이와 같이 케이스(300)의 일부 영역에는 피라미드 형태, 톱니 형태, 원추형, 또는 경사면 형태로 수용공간(44) 내부로 돌출되도록 굴곡된 굴곡성형부(310)가 구비되어 발광소자(200)에서 조사되는 빛이 균일하게 확산시트(600)로 반사되어 빛의 균일도 및 효율을 올릴 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 첨부하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
100:인쇄회로기판
200:발광소자
300:케이스
310:굴곡성형부
320:플랜지
400:반사필름
500:도광필름
510:패턴
600:확산시트
610:흑색차광인쇄층
11:양면테잎
22:폼테잎
33:차광테잎
44:수용공간

Claims (8)

  1. 문자나 숫자가 인쇄된 터치패널의 후면에 설치되어 측면의 발광소자에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 터치키의 발광 조립체에 관한 것으로서,
    인쇄회로기판(100);
    상기 인쇄회로기판(100)의 후면 일측에 장착되어 빛을 조사하는 발광소자(200);
    진공 성형 또는 프레스 성형으로 제작되며, 상기 인쇄회로기판(100)의 후면에 양면테잎(11)으로 부착되어 '
    Figure 112014112549483-pat00012
    ' 형태의 단면 구조에 따른 수용공간(44)을 형성하며, 수용공간(44) 테두리를 따라 양면테잎(11)이 부착되는 플랜지(320)가 형성되며, 수용공간(44) 내부에 상기 발광소자(200)을 수용하는 케이스(300);
    상기 케이스(300)의 내측면에 합지되어 상기 발광소자(200)에서 조사된 빛을 반사하는 반사필름(400); 및,
    상기 반사필름(400)의 전면에 부착되어 상기 발광소자(200)에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 도광필름(500);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 터치키의 발광 조립체.
  2. 문자나 숫자가 인쇄된 터치패널의 후면에 설치되어 측면의 발광소자에서 조사된 빛을 터치패널로 공급하는 터치키의 발광 조립체에 관한 것으로서,
    인쇄회로기판(100);
    상기 인쇄회로기판(100)의 후면 일측에 장착되어 빛을 조사하는 발광소자(200);
    진공 성형 또는 프레스 성형으로 제작되며, 상기 인쇄회로기판(100)의 후면에 양면테잎(11)으로 부착되어 '
    Figure 112014112549483-pat00013
    ' 형태의 단면 구조에 따른 수용공간(44)을 형성하며, 수용공간(44) 테두리를 따라 양면테잎(11)이 부착되는 플랜지(320)가 형성되며, 수용공간(44) 내부에 상기 발광소자(200)을 수용하는 케이스(300); 및,
    상기 인쇄회로기판(100)의 후면에 상기 발광소자(200)과 겹치지 않도록 부착되며 상기 발광소자(200)에서 조사된 빛을 확산시켜 터치패널로 공급하는 확산시트(600);
    를 포함하여 구성되며,
    상기 케이스(300)의 내측면에는 빛을 반사하기 위하여 백색 처리가 된 것을 특징으로 하는 터치키의 발광 조립체.
  3. 제1항에서,
    상기 도광필름(500)은,
    폴리카보네이트 재질이며, 후면에는 발광소자(200)으로부터 조사되는 빛이 반사되어 터치패널에 균일하게 공급될 수 있도록 발광소자(200)으로부터 멀어짐에 따라 밀도가 증가되는 형태로 요철 형상의 패턴(510)이 형성되고,
    패턴(510)의 밀도는 패턴(510) 간의 거리 조정 또는 패턴(510)의 크기 조정 가운데 어느 하나의 방법으로 조정된 것을 특징으로 하는 터치키의 발광 조립체.
  4. 제1항에서,
    상기 도광필름(500)은,
    폴리카보네이트 재질이며, 후면에는 발광소자(200)으로부터 조사되는 빛이 반사되어 터치패널에 균일하게 공급될 수 있도록 발광소자(200)으로부터 멀어짐에 따라 밀도가 증가되는 형태로 인쇄된 도트 형상의 패턴(510)이 형성되고,
    패턴(510)의 밀도는 패턴(510) 간의 거리 조정 또는 패턴(510)의 크기 조정 가운데 어느 하나의 방법으로 조정된 것을 특징으로 하는 터치키의 발광 조립체.
  5. 제3항 또는 제4항 가운데 어느 한 항에서,
    상기 도광필름(500)에 형성되는 패턴(510)은 터치패널의 숫자나 문자와 대응하는 부분에 형성된 것을 특징으로 하는 터치키의 발광 조립체.
  6. 제5항에서,
    상기 도광필름(500)에 형성되는 패턴(510)은 터치패널의 숫자나 문자 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 터치키의 발광 조립체.
  7. 제2항에서,
    상기 인쇄회로기판(100)과 함께 수용공간(44)을 형성하는 상기 케이스(300)의 일부 영역에는 빛이 균일하게 출광되도록 피라미드 형태, 톱니 형태, 원추형, 또는 경사면 형태로 굴곡된 굴곡성형부(310);
    가 구비되는 것을 특징으로 하는 터치키의 발광 조립체.
  8. 제2항 또는 제7항 가운데 어느 한 항에서,
    상기 발광소자(200)의 전방에 위치하는 상기 확산시트(600)의 일측 단부 표면을 따라 핫스팟(hot spot)을 감소시키는 흑색차광인쇄층(610);
    이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터치키의 발광 조립체.
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