KR101583454B1 - 메인기판에 터치감지부가 형성된 전자기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메인기판에 터치감지부가 형성된 전자기기를 개시한다. 본 발명에 따른 전자기기는, 전자기기의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 메인기판; 상기 메인기판의 상부에 설치되고 디스플레이를 포함하는 터치스크린; 상기 터치스크린의 상부에 설치되는 보호유리; 상기 메인기판에 형성된 하나 이상의 터치감지부; 상기 메인기판에 실장되며, 상기 터치감지부 및 상기 제어부와 전기적으로 연결되는 터치컨트롤러 칩을 포함하고, 상기 메인기판은 상기 터치스크린의 일측으로 돌출된 돌출영역을 포함하고, 상기 보호유리는 상기 돌출영역의 상부까지 연장되고, 상기 터치감지부는 상기 돌출영역에 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 터치키 어셈블리를 사용하지 않고 간단한 공정만으로 터치키 구현이 가능하므로 종래에 비하여 제조비용을 절감할 수 있다. 또한, 전자기기의 두께를 크게 줄일 수 있고 설계자유도를 크게 향상시킬 수 있다. 또한 종래처럼 메인기판과의 전기적 연결을 위하여 고가의 연성기판(FPCB)을 사용할 필요가 없으므로 제조비용의 절감과 생산성 향상을 기대할 수 있다.

Description

메인기판에 터치감지부가 형성된 전자기기{Electronic device comprising touch detection portion formed on main-board}

본 발명은 터치키를 구비하는 전자기기에 관한 것으로서, 구체적으로는 메인기판에 터치감지부와 터치컨트롤러 칩이 구비된 전자기기에 관한 것이다.

최근 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 대부분의 휴대용 전자기기에서는 터치스크린이 주 입력장치로 제공되며, 터치스크린 이외에도 사용자의 신속하고 직관적인 조작을 위한 위한 다수의 기능키(function key)가 보조 입력장치로 제공되고 있다.

예를 들어 도 1의 휴대용 전자기기(10)에 나타낸 바와 같이, 터치스크린(22)은 디스플레이와 일체화된 상태에서 본체(20)의 전면에 배치되고, 홈키(24), 메뉴키(26), 백키(28) 등의 기능키는 본체(20)의 전면에서 터치스크린(22)의 하단에 배치된다.

일반적으로 홈키(24)는 화면을 대기모드에서 활성모드로 전환하거나 초기화면으로 복귀시키는 명령을 입력하는 수단이고, 메뉴키(26)는 각종 선택메뉴를 화면에 표시하는 명령을 입력하는 수단이며, 백키(28)는 이전화면으로 되돌아가는 명령을 입력하는 수단이다.

한편 이러한 기능키(24,26,28)들은 터치스크린(22)의 하단에 개별적으로 설치되는 것이 아니라 다수의 기능키(24,26,28)가 모듈화된 터치키 어셈블리(30)로 제작되어 터치스크린(22)의 하단에 설치된다.

도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 종래의 터치키 어셈블리(30)는 베이스(31)와, 베이스(31)의 상면에서 메뉴키(26)와 백키(28)에 대응하는 위치에 각각 형성된 한 쌍의 터치감지패턴(34)과, 베이스(31)의 상면에서 홈키(24)에 대응하는 위치에 형성된 홈키접속패턴(36)을 포함한다. 터치감지패턴(34)은 사용자의 접촉이나 접근에 따라 전기적 특성이 변함으로써 소정의 전기적 신호를 발생시키고, 홈키접속패턴(36)은 홈버튼이 눌려질 때마다 기계적인 접촉을 통해 전기적 신호를 발생시킨다.

베이스(31)의 일측에는 연장부(35)가 형성되고, 연장부(35)의 단부에는 메인기판과의 전기적 연결을 위한 단자가 구비된 커넥터부(38)가 형성된다.

베이스(31), 연장부(35), 커넥터부(38)는 설명의 편의를 위하여 구분한 것으로서, 실제로는 하나의 연성(flexible) 기판을 소정 형상으로 가공하여 제공된다.

터치키 어셈블리(30)는 터치컨트롤러 칩(39)을 포함한다. 터치컨트롤러 칩(39)은 베이스(31)에 구비된 회로패턴을 통해 각 터치감지패턴(34) 및 홈키접속패턴(36)과 전기적으로 연결되어 각 터치감지패턴(34)의 전기적 특성변화 또는 홈키접속패턴(36)의 스위칭 동작에 따른 전기적 신호를 휴대용 전자기기(10)의 메인기판에 구비된 제어부로 전송한다. 이러한 터치컨트롤러 칩(39)은 커넥터부(38)에 실장될 수도 있다.

또한 베이스(31)의 상면에는 각 터치감지패턴(34)의 일측 또는 내측에 LED 등의 광원(32)이 설치될 수 있으며, 이 경우 광원(32)은 터치컨트롤러칩(39)과 전기적으로 연결된다.

일반적으로 휴대용 전자기기(10)는 프런트케이스와 리어케이스의 사이에 보호유리, 터치스크린(디스플레이 포함, 이하 같다), 메인기판 등이 순차적으로 배치되는데, 터치키 어셈블리(30)는 터치스크린과 메인기판의 하단에서 프런트케이스와 리어케이스의 사이에 설치되며, 보호유리는 터치스크린과 터치키 어셈블리(30)의 상부에 걸쳐 설치된다.

한편 터치키 어셈블리(30)를 설치할 때는 터치감도의 저하를 방지하기 위하여 도 3에 나타낸 바와 같이 각 터치감지패턴(34)을 보호유리(21)의 저면에서 메뉴키패턴(26a)과 백키패턴(28a)이 형성된 부분에 최대한 밀착시켜야 한다.

그런데 베이스(31) 등이 연성기판으로 이루어져 있기 때문에 터치키 어셈블리(30)를 정확한 위치에 설치하기 위해서는 별도의 브라켓을 사용해야 한다. 즉, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 터치스크린(22)과 메인기판(40)의 하단에서 프런트케이스와 리어케이스의 사이에 브라켓(50)을 설치하고, 브라켓(50)에 터치키 어셈블리(30)를 장착해야 한다.

일반적으로 브라켓(50)의 상면에 터치키 어셈블리(30)의 베이스(31)를 위치시킨 상태에서, 연장부(35)를 브라켓(50)의 하부를 거쳐 메인기판(40)의 상부까지 연장시키고, 커넥터부(38)를 메인기판(40)에 전기적으로 연결한다.

그런데 이와 같은 브라켓(50)을 사용하면, 터치키 어셈블리(30)뿐만 아니라 브라켓(50)을 추가로 제조해야 하고, 브라켓(50)을 휴대용 전자기기(10)의 프런트케이스 또는 리어케이스에 고정시키는 공정과, 브라켓(50)에 터치키 모듈(30)을 결합시키는 공정 등이 요구되므로 터치키 구현을 위한 공정이 복잡해지고 제조비용이 증가하는 문제가 있다.

또한 터치키 어셈블리(30)를 사용하면 도 3의 단면도에 나타낸 바와 같이, 리어케이스(60)와 보호유리(21)의 사이에 브라켓(50)과 터치키 모듈(30)이 적층되므로 휴대용 전자기기(10)의 두께를 줄이는데 어려움이 있다.

또한 터치키 모듈(30)과 브라켓(50)으로 인한 공간제약 때문에 휴대용 전자기기(10)의 설계자유도가 크게 제한되는 문제가 있다.

한국공개특허 제10-2014-0026106호(2014.03.05 공개) 한국등록특허 제10-1386529호(2014.04.17 공고)

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 종래와 같은 터치키 어셈블리를 사용하지 않고도 전자기기에서 메뉴키, 백키 등의 터치키를 제공할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한 종래에 비하여 터치키의 제조공정이 간단하고 제조비용을 절감하는데 그 목적이 있다. 또한 휴대용 전자기기의 설계자유도를 향상시키고, 두께를 줄이는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 전자기기의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 메인기판; 상기 메인기판의 상부에 설치되고 디스플레이를 포함하는 터치스크린; 상기 터치스크린의 상부에 설치되는 보호유리; 상기 메인기판에 형성된 하나 이상의 터치감지부; 상기 메인기판에 실장되며, 상기 터치감지부 및 상기 제어부와 전기적으로 연결되는 터치컨트롤러 칩을 포함하고, 상기 메인기판은 상기 터치스크린의 일측으로 돌출된 돌출영역을 포함하고, 상기 보호유리는 상기 돌출영역의 상부까지 연장되고, 상기 터치감지부는 상기 돌출영역에 형성된 것을 특징으로 하는 전자기기를 제공한다.

본 발명의 일 양상에 따른 전자기기에서, 상기 터치감지부는 상기 메인기판의 상기 돌출영역의 상면에 형성된 도전성 패턴이거나 상기 메인기판의 상면에 결합된 도전성 플레이트인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 전자기기에서, 상기 메인기판의 상기 돌출영역의 상면에는 높이조절부재가 결합되고, 상기 터치감지부는 상기 높이조절부재의 상면에 형성된 도전성 패턴이거나 상기 높이조절부재의 상면에 결합된 도전성 플레이트이며, 상기 높이조절부재에는 상기 터치감지부와 상기 메인기판을 전기적으로 연결하는 도전경로가 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 전자기기에서, 상기 하나 이상의 터치감지부는 각각 전기적으로 절연된 다수의 도전패턴을 포함하고, 상기 다수의 도전패턴은 각각 독립적으로 상기 터치컨트롤러 칩과 전기적으로 연결될 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 전자기기에서, 상기 터치감지부는 상기 메인기판의 상기 돌출영역의 상면에 설치된 스트레인 게이지일 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 전자기기에서, 상기 메인기판의 상기 돌출영역의 상면에는 높이조절부재가 결합되고, 상기 터치감지부는 상기 높이조절부재의 상면에 설치된 스트레인 게이지이며, 상기 높이조절부재에는 상기 스트레인 게이지와 상기 메인기판을 전기적으로 연결하는 도전경로가 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 전자기기에서, 상기 보호유리에서 상기 돌출영역의 상부에 대응하는 위치에는 빛이 투과할 수 있는 적어도 하나의 패턴이 형성되고, 상기 메인기판에서 상기 터치감지부의 일측에는 광원이 설치될 수 있다. 이 경우 상기 메인기판에는 상기 터치감지부와 상기 광원을 둘러싸도록 형성된 차광벽과 상기 차광벽의 내측에 형성된 투명몰딩부를 포함하는 차광모듈이 결합될 수 있다.

본 발명에 따르면 터치키 어셈블리를 사용하지 않고도 간단한 공정으로 전자기기의 터치키를 구현할 수 있으므로 종래에 비하여 제조비용을 절감할 수 있다. 또한, 전자기기의 두께를 크게 줄일 수 있고 설계자유도를 크게 향상시킬 수 있다.

또한 종래처럼 메인기판과의 전기적 연결을 위하여 고가의 연성기판(FPCB)을 사용할 필요가 없으므로 제조비용의 절감과 생산성 향상을 기대할 수 있다.

도 1은 종래 휴대용 전자기기를 예시한 도면
도 2는 종래 터치키 어셈블리를 예시한 도면
도 3은 터치키 어셈블리의 설치 단면도
도 4는 브라켓에 터치키 어셈블리가 장착된 모습을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대용 전자기기의 메인보드에 터치감지부가 형성된 모습을 나타낸 도면
도 6은 메인보드에 형성된 터치감지부의 일 실시예를 나타낸 단면도
도 7은 메인보드와 보호유리 사이에 터치감지부가 형성된 모습을 나타낸 단면도
도 8은 메인보드에 형성된 터치감지부의 다른 실시예를 나타낸 단면도
도 9 및 도 10은 터치감지부의 다양한 유형을 예시한 도면
도 11은 휴대용 전자기기의 메인보드에 터치감지부와 홈키접속패턴이 형성된 모습을 나타낸 도면
도 12는 메인보드에 터치감지부와 광원이 함께 형성된 모습을 나타낸 도면
도 13은 광원의 상부에 차광부재가 형성된 모습을 나타낸 도면
도 14는 메인보드에 차광모듈을 결합하는 모습을 나타낸 도면

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 먼저 본 발명은 휴대용 전자기기에서 사용되는 터치키 어셈블리의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것이지만, 그 적용범위가 반드시 휴대용 전자기기에 국한되는 것은 아니므로 사용자의 터치를 감지하여 소정의 기능을 수행하는 다른 유형의 전자기기에도 적용될 수 있음을 미리 밝혀 둔다.

또한 첨부된 도면에는 실제 제품의 크기나 비율과 다르게 나타낸 부분이 있는데, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것이므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한적으로 해석되지 않아야 함은 물론이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 메인기판(100)을 나타낸 도면이다.

메인기판(100)의 상부에는 터치스크린(디스플레이 포함, 이하 같다)(22)이 위치하며, 메인기판(100)의 하단은 터치스크린(22)의 아래쪽으로 돌출된다.

본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 메인기판(100)에서 터치스크린(22)의 아래쪽으로 돌출된 부분을 돌출영역(102)이라 칭하기로 한다. 도면에는 나타내지 않았으나 터치스크린(22)의 상부와 돌출영역(102)의 상부에는 보호유리가 위치한다.

돌출영역(102)에는 제1 터치감지부(110)와 제2 터치감지부(120)가 소정 거리 이격되어 형성되며, 제1 및 제2 터치감지부(110,120)는 각각 메인기판(100)의 상면에 형성된 제1 및 제2 회로패턴(141,142)을 통해 터치컨트롤러 칩(140)과 전기적으로 연결된다.

터치컨트롤러 칩(140)은 제1, 제2 터치감지부(110,120)의 전기적 특성(정전용량, 저항, 전압 등)의 변화를 이용하여 사용자의 터치여부 또는 접근여부를 감지하며, 터치여부 또는 접근여부를 감지하는 구체적인 방법은 특별히 제한되지는 않는다.

터치컨트롤러 칩(140)은 메인기판(100)의 돌출영역(102)에 실장될 수도 있고, 도 5에 나타낸 바와 같이 터치스크린(22)의 하부에서 메인기판(100)에 실장될 수도 있다.

터치컨트롤러 칩(140)은 솔더볼, 솔드페이스트, 본딩와이어 등을 통해 메인기판(100)의 칩 실장영역에 실장되며, 메인기판(100)에 실장된 휴대용 전자기기의 제어부(도면에는 나타내지 않았음)와 전기적으로 연결된다.

터치컨트롤러 칩(140)과 제1 및 제2 터치감지부(110,120)를 각각 전기적으로 연결하는 제1 및 제2 회로패턴(141,142)은 메인기판(100)의 상면에 도전성 재질로 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니므로 별도의 케이블을 이용하여 서로를 전기적으로 연결할 수도 있다.

제1, 제2 터치감지부(110,120)와 터치컨트롤러 칩(140)은 모두 메인기판(100)의 상면에 형성되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니므로 필요에 따라서는 터치컨트롤러 칩(140)은 메인기판(100)의 하면에 실장될 수도 있다. 또한 도면에는 메뉴키와 백키에 대응하는 2개의 터치감지부(110,120)가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니므로 더 많은 개수의 터치감지부가 형성될 수도 있다.

한편 메인기판(100)의 돌출영역(102)과 대응하는 리어케이스에 안테나가 설치된 경우에는 안테나 방사효율을 높이기 위하여 돌출영역(102)에 동박층을 제거한 필컷(fill cut)영역을 형성할 수 있는데, 이 경우 제1, 2 터치감지부(110,120)와 터치컨트롤러 칩(140)은 필컷영역의 외곽에 형성하는 것이 바람직하다.

제1 및 제2 터치감지부(110,120)는 사용자의 접촉 또는 접근에 의해 전기적 특성(정전용량, 저항, 전압 등)이 변하는 것으로서, 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이 메인기판(100)의 상면에 소정 패턴으로 도전성 물질을 직접 코팅 또는 증착하여 형성할 수도 있고, 소정 형상의 도전성 플레이트를 부착하여 형성할 수도 있다. 제1 및 제2 터치감지부(110,120)를 구성하는 도전성 물질의 구체적인 재질은 특별히 한정되지 않으며, 투명재질일 수도 있고 불투명 재질일 수도 있다.

제1 및 제2 터치감지부(110,120)는 도 7의 단면도에 나타낸 바와 같이 상부에 위치하는 보호유리(21)의 저면에 밀착되는 것이 바람직하다. 예를 들어 제1터치감지부(110)는 보호유리(21)에 형성된 메뉴키패턴(26a)의 하부에 밀착되고, 제2터치감지부(120)는 보호유리(21)에 형성된 백키패턴(28a)의 하부에 밀착될 수 있다.

다만, 메인기판(100)의 상면에 직접 터치감지부(110,120)를 형성한 상태에서 터치감지부(110,120)의 상면이 보호유리(21)에 밀착되지 않는 경우에는 도 8에 나타낸 바와 같이 메인기판(100)의 상면에 소정 두께의 높이조절부재(112)를 설치하고 높이조절부재(112)의 상면에 터치감지부(110,120)를 형성할 수도 있다.

높이조절부재(112)는 터치감지부(110,120)와 메인기판(100)에 구비된 제1, 제2 회로패턴(141,142)을 전기적으로 연결할 수 있는 도전경로(도면에는 나타내지 않았음)를 구비해야만 한다. 그래야만 각 터치감지부(110,120)와 터치컨트롤러 칩(140)이 전기적으로 연결될 수 있기 때문이다.

높이조절부재(112)는 인쇄회로기판(PCB)인 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 그 재질도 특별히 한정되지 않는다. 또한 1 매의 인쇄회로기판이 사용될 수도 있고, 필요에 따라서는 상하로 적층된 다수 매의 인쇄회로기판이 사용될 수도 있다.

한편 각 터치감지부(110,120)의 구체적인 형상은 특별히 제한되지 않는다. 제1 터치감지부(110)를 예를 들어 설명하면, 도 9(a)에 나타낸 바와 같이 대략 사각형의 형태로 일체로 형성될 수도 있고, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이 서로 분리되어 전기적으로 절연된 2개의 도전패턴(110a, 110b)으로 형성될 수도 있다. 도 9(b)에는 2개의 도전패턴(110a, 110b)이 나타나 있으나 이에 한정되는 것은 아니므로 서로 분리된 3개 이상의 도전패턴을 포함하도록 형성될 수도 있다.

또한 제1 터치감지부(110)는 도 10a에 나타낸 바와 같이 서로 평행하게 형성되고 교대로 배치된 띠 형상의 제1 도전패턴(110a)과 제2 도전패턴(110b)을 포함할 수 있다. 또한 도 10b에 나타낸 바와 같이 지그재그 패턴으로 형성된 제1 도전패턴(110a)과 인접한 제1 도전패턴(110a)의 사이에 배치된 제2 도전패턴(110b)을 포함할 수도 있다.

또한 도 10c에 나타낸 바와 같이, 폐루프(closed loop) 형상의 제1 도전패턴(110a)과 제1 도전패턴(110a)의 내부에 배치된 제2 도전패턴(110b)을 포함할 수도 있다. 이때 제1 도전패턴(110a)은 오픈루프일 수도 있다.

이와 같이 제1 및 제2 도전패턴(110a,110b)이 서로 분리되어 형성되는 경우에는 제1 및 제2 도전패턴(110a,110b)을 각각 별도로 터치컨트롤러 칩(140)과 전기적으로 연결하는 것이 바람직하며, 이렇게 하면 사용자의 터치여부 및/또는 접근 여부를 다양한 방식으로 감지할 수 있다.

예를 들어, 단순히 터치 및/또는 접근 여부를 감지할 수 있는 것은 물론이고, 제1 도전패턴(110a)과 제2 도전패턴(110a,110b)의 감지순서, 제1 도전패턴(110a)과 제2도전패턴(110a,110b) 사이의 상호 정전용량 등을 이용하여 사용자의 접근 방향이나 터치 방향을 인식하는 것도 가능하다. 또한 사용자의 호버링(hovering)을 감지하여 전자기기의 동작을 제어할 수도 있다.

한편 이상에서는 메인기판(100)의 돌출영역(102)에서 보호유리(21)의 메뉴키패턴(26a) 및 백키패턴(28a)과 대응하는 위치에 각각 제1 터치감지부(110)와 제2 터치감지부(120)가 형성되는 것으로 설명하였다.

그런데 휴대용 전자기기의 보호유리(21)에 홈키용 홀(도 7의 24a)이 형성되어 있는 경우에는, 도 11에 나타낸 바와 같이 메인기판(100)의 대응하는 위치에 홈키접속패턴(130)을 형성하고, 홈키용 홀(24a)에 홈키(24)를 설치할 수 있다.

홈키(24)는 사용자가 누를 때마다 홈키접속패턴(130)을 스위치 온(ON)시키는 역할을 한다. 이 경우 메인기판(100)에는 홈키접속패턴(130)과 터치컨트롤러 칩(140)을 전기적으로 연결하는 제3회로패턴(143)이 형성될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따라 메인기판(100)에 터치감지부(110,120)가 형성된 휴대용 전자기기의 동작을 설명한다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 사용자가 전자기기의 보호유리(21)에 형성된 터치키 패턴 중에서 예를 들어 메뉴키 패턴(26a)을 터치하면, 그 하부의 메인기판(100)에 형성된 제1 터치감지부(110)의 전기적 특성이 변한다.

이에 따라 메인기판(100)에 구비된 터치컨트롤러 칩(140)이 제1 터치감지부(110)의 전기적 특성변화를 감지하여 소정의 신호를 생성하여 메인기판(100)에 구비된 휴대용 전자기기의 제어부(도면에는 나타내지 않았음)로 전송하며, 휴대용 전자기기의 제어부는 이에 대응하여 화면을 갱신하거나 설정된 프로세서를 수행한다.

사용자가 백키패턴(28a)를 터치하거나 홈키(24)를 누르는 경우에도 터치컨트롤러 칩(140)이 소정의 신호를 제어부로 전송하며, 제어부는 이에 대응하여 화면을 갱신하거나 설정된 프로세서를 수행한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있다.

일 예로서, 이상에는 메뉴키패턴(26a) 또는 백키패턴(28a)의 하부에 제1 및 제2 터치감지부(110,120)만이 형성된 것으로 설명하였으나, 도 12에 예시한 바와 같이 제1 및/또는 제2 터치감지부(110,120)는 광원(150)과 함께 제공될 수도 있다.

즉, 도면에 나타낸 바와 같이, 메인기판(100)에서 터치감지부(110)의 일측에 LED 등의 광원(150)을 형성하고, 터치감지부(110)와 광원(150)의 외곽을 차광벽(160)으로 둘러쌀 수 있다. 이때 차광벽(160)의 내측에는 터치감지부(110)와 광원(150)의 상부를 둘러싸는 투명몰딩부(170)가 형성될 수도 있다. 차광벽(160)은 예를 들어 인쇄회로기판(PCB), 플렉시블 기판(FPCB) 등의 중앙에 관통부를 형성하여 형성한 것일 수 있다.

광원(150)이 설치되는 경우에는 보호유리(21)의 메뉴키패턴(26a)과 백키패턴(28a)는 빛이 투과할 수 있는 패턴을 포함하는 것이 바람직하다.

광원(150)은 상부를 향해 빛을 출사하도록 설치될 수도 있고, 측방으로 빛을 출사하도록 설치될 수도 있다.

또한 광원(150)에서 출사된 빛이 곧바로 외부로 출사되면 다른 영역에 비해 지나치게 밝은 핫스팟 현상이 나타나므로, 이러한 현상을 방지하기 위해서는 도 13에 나타낸 바와 같이 광원(150)의 상부에 차광부재(162)를 설치하여 출사된 빛이 직접 상부로 출사되지 않고 투명몰딩부(170)의 내부에서 충분히 확산 및 산란된 후 출사되도록 함으로써 균일한 밝기를 얻을 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 차광부재(162)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 불투명 잉크를 코팅 또는 증착한 것일 수도 있고, 불투명 재질의 기판이나 판재를 결합한 것일 수도 있다.

한편 도 12 및 도 13에서, 차광벽(160)과 투명몰딩부(170)는 다양한 방식으로 형성될 수 있다.

예를 들어 터치감지부(110)와 광원(150)을 메인기판(100)에 실장한 상태에서, 터치감지부(110)와 광원(150)을 둘러싸는 차광벽(160)을 메인기판(100)에 장착하고, 이어서 차광벽(160)의 내부에 투명몰드액을 주입하여 투명몰딩부(170)를 형성하고, 이어서 투명몰딩부(170)의 상부에 차광부재(162)를 장착할 수 있다.

이와 달리, 도 14에 나타낸 바와 같이 차광벽(160)과 차광벽(160)의 내측에 형성된 투명몰딩부(170)를 구비하는 캡(cap) 형상의 차광모듈(180)을 제작하여 사용할 수도 있다. 즉, 터치감지부(110)와 광원(150)을 메인기판(100)에 실장한 상태에서, 차광벽(160)이 터치감지부(110)와 광원(150)의 측방을 둘러싸고 투명몰딩부(170)가 터치감지부(110)와 광원(150)의 상부에 위치하도록 차광모듈(180)을 메인기판(100)에 장착할 수 있다. 이 경우에도 차광모듈(180)의 투명몰딩부(170)의 상부에는 전술한 차광부재(162)가 장착될 수 있다.

다른 예로서, 전술한 실시예에서는 메인기판(100)의 돌출영역(102)에 형성된 제1 및 제2 터치감지부(110,120)가 도전성 패턴 또는 도전성 플레이트로 이루어진 것으로 설명하였는데, 스트레인 게이지를 제1 터치감지부(110) 및/또는 제2 터치감지부(110,120)로 사용할 수도 있다.

일반적으로 스트레인 게이지는 압력에 의해 전기적 특성이 변하는 특징을 가진다. 따라서 메인기판(100)의 돌출영역(102)의 상면에 스트레인 게이지를 설치한 상태에서 사용자가 보호유리(21)를 통해 압력을 가하면 스트레인 게이지에 연결된 터치컨트롤러 칩(140)에서 소정의 전기적 신호를 생성하여 전자기기의 제어부로 전송하도록 설정할 수 있다.

따라서 스트레인 게이지를 제1 및 제2 터치감지부(110,120)로 사용하면 단순히 사용자의 터치 여부를 판단할 수 있는 것은 물론이고, 압력의 강도를 판단함으로써 압력세기에 따른 차별화된 기능을 제공하는 것이 가능해지는 이점이 있다.

이와 같이 스트레인 게이지를 메인기판(100)의 상면에 설치하는 경우에도 스트레인 게이지의 상면은 보호유리(21)의 저면에 밀착되는 것이 바람직하다.

필요에 따라서는 스트레인 게이지의 상면을 보호유리(21)의 저면에 밀착시키기 위하여 메인기판(100)의 상면에 전기적 도전경로를 구비한 높이조절부재(도 8의 112 참조)를 설치하고 높이조절부재(112)의 상부에 스트레인 게이지를 장착할 수도 있다.

한편 이상에서는 스마트폰, 태블릿PC 등과 같은 휴대용 전자기기를 중심으로 본 발명의 실시예를 설명하였으나 본 발명의 실시범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 예를 들어 컴퓨터, 컴퓨터 주변기기, MP3플레이어, 전자수첩, PDA 등의 개인용 전자기기, TV, 에어컨, 오디오, 비디오, 냉장고, 세탁기, 청소기 등의 가전기기, 난방기기, 조명기기, 통신기기, 홈네트워크 기기, 전자식 도어락(door lock), 차량용 기기, 의료기기, 의료용 가전기기, 재활치료용 기기, 공장자동화 기기, 로봇 등과 같이 전자적으로 제어되는 모든 종류의 기기에 본 발명이 적용될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 구체적인 적용 과정에서 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.

21: 보호유리 22: 터치스크린
24: 홈키 24a: 홈키용 홀
26: 메뉴키 26a: 메뉴키패턴
28: 백키 28a: 백키패턴
100: 메인기판 102: 돌출영역
110: 제1 터치감지부 110a: 제1도전패턴
110b: 제2도전패턴 112: 높이조절부재
120: 제2 터치감지부 130: 홈키접속패턴
140: 터치컨트롤러 칩 141,142,143: 제1, 제2, 제3회로패턴
150: 광원 160: 차광벽
162: 차광부재 170: 투명몰딩부
180: 차광모듈

Claims (8)

1. 전자기기의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 메인기판;
   상기 메인기판의 상부에 설치되고 디스플레이를 포함하는 터치스크린;
   상기 터치스크린의 상부에 설치되는 보호유리;
   상기 메인기판에 형성된 하나 이상의 터치감지부;
   상기 메인기판에 실장되며, 상기 터치감지부 및 상기 제어부와 전기적으로 연결되는 터치컨트롤러 칩
   을 포함하고, 상기 메인기판은 상기 터치스크린의 일측으로 돌출되어 상기 터치스크린에 의해 커버되지 않는 돌출영역을 포함하고, 상기 보호유리는 상기 터치스크린의 상기 돌출영역의 상부까지 커버하도록 설치되고, 상기 터치감지부는 상기 돌출영역에 형성된 것을 특징으로 하는 전자기기
2. 제1항에 있어서,
   상기 터치감지부는 상기 메인기판의 상기 돌출영역의 상면에 형성된 도전성 패턴이거나 상기 메인기판의 상면에 결합된 도전성 플레이트인 것을 특징으로 하는 전자기기
3. 제1항에 있어서,
   상기 메인기판의 상기 돌출영역의 상면에는 높이조절부재가 결합되고, 상기 터치감지부는 상기 높이조절부재의 상면에 형성된 도전성 패턴이거나 상기 높이조절부재의 상면에 결합된 도전성 플레이트이며,
   상기 높이조절부재에는 상기 터치감지부와 상기 메인기판을 전기적으로 연결하는 도전경로가 형성된 것을 특징으로 하는 전자기기
4. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 터치감지부는 각각 전기적으로 절연된 다수의 도전패턴을 포함하고, 상기 다수의 도전패턴은 각각 독립적으로 상기 터치컨트롤러 칩과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자기기
5. 제1항에 있어서,
   상기 터치감지부는 상기 메인기판의 상기 돌출영역의 상면에 설치된 스트레인 게이지인 것을 특징으로 하는 전자기기
6. 제1항에 있어서,
   상기 메인기판의 상기 돌출영역의 상면에는 높이조절부재가 결합되고, 상기 터치감지부는 상기 높이조절부재의 상면에 설치된 스트레인 게이지이며,
   상기 높이조절부재에는 상기 스트레인 게이지와 상기 메인기판을 전기적으로 연결하는 도전경로가 형성된 것을 특징으로 하는 전자기기
7. 제1항에 있어서,
   상기 보호유리에서 상기 돌출영역의 상부에 대응하는 위치에는 빛이 투과할 수 있는 적어도 하나의 패턴이 형성되고,
   상기 메인기판에서 상기 터치감지부의 일측에는 광원이 설치된 것을 특징으로 하는 전자기기
8. 제7항에 있어서,
   상기 메인기판에는 상기 터치감지부와 상기 광원을 둘러싸도록 형성된 차광벽과 상기 차광벽의 내측에 형성된 투명몰딩부를 포함하는 차광모듈이 결합되는 것을 특징으로 하는 전자기기

Images