KR101606346B1 - 전자기기의 터치키 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기기에 설치되어 사용자의 터치를 감지하는 터치키 어셈블리를 개시한다. 본 발명의 일 양상에 따른 터치 어셈블리는, 적어도 하나의 홈이 형성된 기판; 홈의 내부에 각각 실장된 터치컨트롤러 칩과 광원; 터치컨트롤러 칩과 전기적으로 연결되는 터치센서패턴; 적어도 하나가 터치컨트롤러 칩과 전기적으로 연결되며, 기판의 외부로 노출되는 다수의 단자를 포함한다.
본 발명에 따르면, 고가의 FPCB를 사용할 필요가 없거나 사용량을 크게 줄일 수 있어 종래에 비해 터치키 어셈블리의 제조비용을 절감할 수 있다. 또한 터치키 어셈블리를 패키지 형태로 제작함으로써 종래에 비하여 터치키 어셈블리의 크기를 줄일 수 있고, 이를 통해 소형 전자기기에 대한 활용도를 높일 수 있다. 또한 종래에 비해 터치키 어셈블리의 제조공정이 간단하므로 제조비용의 절감과 생산성 향상을 기대할 수 있다.

Description

전자기기의 터치키 어셈블리{Touch key assembly of electronic device}

본 발명은 터치키 어셈블리에 관한 것으로서, 구체적으로는 전자기기의 터치키 기능을 위해 사용되는 터치키 어셈블리에 관한 것이다.

최근 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 대부분의 휴대용 전자기기에는 터치스크린이 주 입력장치로 사용되고, 다수의 기능키(function key)가 보조 입력장치로 사용되고 있다.

예를 들어 도 1에 나타낸 휴대용 전자기기(10)를 살펴보면, 본체(20)의 전면에 디스플레이와 일체화된 터치스크린(22)이 배치되고, 터치스크린(22)의 하단에 홈키(24), 메뉴키(26), 백키(28) 등의 기능키가 배치되어 있다.

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. 도면에는 나타내지 않았으나 본체(20)의 측면에는 볼륨조절키, 전원키 등의 기능키가 설치되어 있다.

이러한 기능키(24,26,28)들은 기계적인 스위칭 방식이나 터치 방식으로 구현될 수 있는데, 일반적으로 홈키(24)는 기계적인 스위칭 방식으로 작동하는 버튼 형태로 제공되고, 메뉴키(26)와 백키(28)는 터치센서를 이용한 터치키의 형태로 제공되고 있다.

특히, 메뉴키(26)와 백키(28)의 기능은 터치스크린(22) 하단에 설치된 터치키 어셈블리(30)에 의해 구현되는데, 종래의 터치키 어셈블리(30)는 도 2의 분해 사시도와 도 3의 부분 단면도에 나타낸 바와 같이, 상하로 적층된 제1기판(31)과 제2기판(32)을 포함하며, 이때 제1 기판(31)과 제2기판(32)은 각각 플렉서블 기판(FPCB)으로 이루어진다.

제1기판(31)은 메뉴키(26)에 대응하는 위치에 형성된 제1관통부(33)와 백키(28)에 대응하는 위치에 형성된 제2관통부(34)를 포함한다. 제1관통부(33)와 제2관통부(34)의 주변에는 각각 사용자 접촉을 감지하는 터치센서패턴(35)이 형성되며, 제1기판(31)의 일단에는 각 터치센서패턴(35)에서 발생한 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하여 사용자 접촉여부를 판단하는 터치컨트롤러IC(36)가 장착된다.

또한 제1기판(31)에는 각 터치센서패턴(35)과 터치컨트롤러IC(36)를 전기적으로 연결하는 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)과, 터치컨트롤러IC(36)와 휴대용 전자기기(10)의 메인기판을 전기적으로 연결하는 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)이 형성된다.

또한 제2기판(32)에는 제1기판(31)의 제1관통부(33) 및 제2관통부(34)와 대응하는 위치에 각각 도광판(37)이 장착되고, 각 도광판(37)의 일측에는 광원(38)이 장착된다. 광원(38)에는 주로 LED가 사용된다.

도면에는 나타내지 않았으나 제2기판(32)에는 빛이 새는 것을 방지하기 위하여 도광판(37)과 LED(38)의 측면을 둘러싸는 차광부재가 장착된다. 제2기판(32)도 빛이 통과하지 않는 불투과성 재질이거나 불투과성 필름이 부착된다. 제2기판(32)에는 각 광원(38)과 휴대용 전자기기(10)의 메인기판을 전기적으로 연결하는 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)이 형성된다.

또한 제2기판(32)에는 홈키(24)에 의한 스위칭 동작을 수행하는 홈키접속패턴(39)이 구비되며, 제1기판(31)에는 홈키(24)가 삽입되는 관통부(41)가 형성된다.

이러한 터치키 어셈블리(30)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 사용자가 본체(20)의 전면에서 메뉴키(26) 또는 백키(28)에 대응하는 부분을 터치하면, 터치센서패턴(35)에 연결된 터치컨트롤러IC(36)가 접촉감지신호를 생성하여 휴대용 전자기기(10)의 메인기판에 구비된 제어부(도면에는 나타내지 않았음)로 전송한다. 휴대용 전자기기(10)의 제어부(도면에는 나타내지 않았음)는 메뉴키(26) 또는 백키(28)를 통한 입력에 따라 디스플레이를 제어하여 화면을 갱신하는 한편 제2기판(32)으로 전력을 공급하여 광원(38)을 발광시킨다.

광원(38)의 빛은 도광판(37)의 반사패턴에 의해 상부로 반사된 후 본체(20) 전면의 보호유리(도 3의 21)에 형성된 메뉴키 패턴과 백키 패턴을 통해 외부로 출사되며, 이에 따라 사용자가 메뉴키 패턴과 백키 패턴을 선명하게 볼 수 있게 된다.

그런데 종래의 터치키 어셈블리(30)는 다음과 같은 몇 가지 문제점을 안고 있다.

첫째, 종래의 터치키 어셈블리(30)는 휴대용 전자기기의 메인기판에 실장되지 않고 메인기판의 하단 부근에 별도로 설치된다. 따라서 휴대용 전자기기를 설계할 때는 반드시 터치키 어셈블리(30)의 설치공간을 고려해야 하고, 이로 인해 설계자유도가 크게 제한되는 문제가 있다.

둘째, 종래의 터치키 어셈블리(30)는 터치컨트롤러IC(36)와 터치센서패턴(35)이 상당히 이격되어 있기 때문에 설치공간을 많이 차지하고, 이로 인해 터치키 어셈블리(30)를 컴팩트하게 제조하는데 어려움이 있다.

셋째, 종래의 터치키 어셈블리(30)를 제조하기 위해서는, 제1기판(31)에 대해서는 터치센서패턴(35)을 형성하는 공정과 터치컨트롤러IC(36)의 실장공정을 각각 진행해야 하고, 제2기판(32)에 대해서는 도광판(37), 광원(38), 차광부재 등을 실장하는 공정을 각각 진행해야 하며, 제1기판(31)과 제2기판(32)을 접합하는 공정도 진행해야 하므로 전체 공정이 매우 복잡하여 제조비용이 증가하고 생산성이 저하되는 문제가 있다.

넷째, 종래에는 사용자가 메뉴키(26)와 백키(28) 중에서 하나만 터치하는 경우에도 2개의 광원(38)에 모두 전원이 공급되는 등 메뉴키(26)와 백키(28)의 동작을 독립적으로 제어하는데 어려움이 있다.

다섯째, 종래에는 하나의 터치컨트롤러IC(36)만으로 메뉴키(26)와 백키(28)를 통한 입력을 처리하므로 동작 속도에 일정한 한계가 있고, 이로 인해 터치키에 다양한 기능을 부여하는데 어려움이 있다.

한편, 특허문헌 1은 하나의 기판에 터치센서패턴과 광원 등이 결합된 터치키 어셈블리를 소개하고 있다. 그런데 특허문헌 1에 따른 터치키 어셈블리는 하나의 기판을 사용하는 점에서는 일정한 장점이 있으나, 여전히 휴대용 전자기기의 메인기판과는 별도로 제작되므로 항상 터치키 어셈블리를 위한 설치공간을 확보해야 하는 문제가 있다.

또한 기판에 터치센서패턴을 형성하는 공정, 터치컨트롤러IC를 결합하는 공정, 기판 하부에 광원(LED), 불투과성테두리, 도광판, 반사시트, 불투과성 밑판 등을 결합하는 공정을 각각 별도로 진행해야 하므로 제조공정이 복잡한 단점도 있다. 또한 터치컨트롤러IC와 터치센서패턴이 서로 분리되어 있어 터치키 어셈블리를 컴팩트하게 제조하기 어렵고, 동작속도를 높이거나 다양한 기능을 구현하는데 어려움이 있다.

한국등록특허 제10-1410015호(2014.06.20 공고)

본 발명은 이러한 배경에서 안출된 것으로서, 종래의 터치키 어셈블리에 비해 제조공정이 간단하고 제조비용을 절감할 수 있는 터치키 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 종래에 비해 보다 컴팩트한 터치키 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한 단순 터치감지 기능뿐만 아니라 다양한 추가 기능을 수행할 수 있도록 동작속도가 향상된 터치키 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 전자기기의 메인기판에 간편하게 장착할 수 있는 터치키 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 전자기기에 설치되어 사용자의 터치를 감지하는 터치키 어셈블리에 있어서, 적어도 하나의 홈이 형성된 기판; 홈의 내부에 각각 실장된 터치컨트롤러 칩과 광원; 터치컨트롤러 칩과 전기적으로 연결되는 터치센서패턴; 적어도 하나가 터치컨트롤러 칩과 전기적으로 연결되며, 기판의 외부로 노출되는 다수의 단자를 포함하는 터치키 어셈블리를 제공한다.

본 발명의 일 양상에 따른 터치키 어셈블리에 있어서, 상기 홈은 제1홈과 제2홈을 포함하고, 상기 터치컨트롤러 칩은 상기 제1홈에 실장되고 상기 광원은 상기 제2홈에 실장되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 경우 상기 제1홈과 상기 제2홈의 내부에는 각각 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원을 둘러싸는 투명몰딩부가 채워진 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 상기 제2홈의 바닥은 금속재질의 리드프레임이고, 상기 리드프레임의 저면은 상기 기판의 저면으로 노출된 것을 특징으로 할 수도 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 터치키 어셈블리에 있어서, 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원은 같은 홈의 내부에 설치되고, 상기 광원은 상기 터치컨트롤러 칩의 상부를 향해 측방으로 빛을 출사하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 경우 상기 홈의 내부에는 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원을 둘러싸는 투명몰딩부가 채워진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 터치센서패턴은 투명한 도전성 물질로서, 상기 투명몰딩부와 상기 기판 중에서 적어도 하나의 상면에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 기판의 저면에는 플렉서블 기판(FPCB)이 결합되고, 상기 플렉서블 기판의 일측에 구비된 연결단자는 상기 다수의 단자 중 적어도 하나의 단자와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 고가의 FPCB를 사용할 필요가 없거나 사용량을 크게 줄일 수 있어 종래에 비해 터치키 어셈블리의 제조비용을 절감할 수 있다.

또한 터치키 어셈블리를 패키지 형태로 제작함으로써 종래에 비하여 터치키 어셈블리의 크기를 줄일 수 있고, 이를 통해 소형 전자기기에 대한 활용도를 높일 수 있다.

또한 종래에 비해 터치키 어셈블리의 제조공정이 간단하므로 제조비용의 절감과 생산성 향상을 기대할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 터치키 어셈블리는 전자기기의 메인기판에 직접 실장할 수 있으므로 터치키 어셈블리를 메인기판과 분리하여 설치하던 종래 방식에 비하여 설치공간을 줄일 수 있고 이를 통해 설계자유도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 각 터치키(메뉴키, 백키 등)의 기능이 별도의 터치키 어셈블리에 의해 구현되고, 각 터치키 어셈블리마다 터치컨트롤러 칩이 포함되어 있기 때문에 각 터치키를 서로 독립적으로 동작시킬 수 있다. 또한 종래에 비해 터치감지속도가 향상되므로 터치키를 이용하여 보다 다양한 기능을 구현할 수 있게 된다.

도 1은 종래 휴대용 전자기기를 예시한 도면
도 2는 종래 터치키 어셈블리를 예시한 분해 사시도
도 3은 도 2에 따른 종래 터치키 어셈블리의 부분 단면도
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 단면도
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 평면도
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 어셈블리에서 외부연결단자가 몰딩부의 저면에 형성된 모습을 나타낸 단면도
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 사용상태를 예시한 단면도
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 변형예를 나타낸 단면도
도 9 및 도 10은 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 다른 변형예를 나타낸 단면도 및 평면도
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 단면도
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 평면도
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 어셈블리에서 외부연결단자가 몰딩부의 저면에 형성된 모습을 나타낸 단면도
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 변형예를 나타낸 단면도
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 단면도
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 평면도
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 변형예를 나타낸 단면도
도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 단면도
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 평면도
도 20은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 단면도
도 21은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 평면도
도 22는 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 사용상태를 예시한 단면도
도 23은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 변형예를 나타낸 단면도
도 24는 본 발명의 제6 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 단면도
도 25는 본 발명의 제6 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 변형예를 나타낸 단면도
도 26은 본 발명의 제7 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 단면도
도 27은 본 발명의 제7 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 변형예를 나타낸 단면도

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

한편 본 발명은 종래 휴대용 전자기기의 터치키 어셈블리의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것이지만, 그 적용범위가 반드시 휴대용 전자기기에 국한되는 것은 아니므로 다른 종류의 전자기기에서 사용자의 터치를 감지하여 소정의 기능을 수행하는 터치키에도 적용될 수 있음을 미리 밝혀 둔다.

또한 첨부된 도면에는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 실제 제품의 크기나 비율과 다르게 나타낸 부분이 많은데 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

제 1 실시예

본 발명의 제1실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)는 도 4의 단면도와 도 5의 평면도에 나타낸 바와 같이, 제1리드프레임(110a)과 제2리드프레임(110b), 제1 및 제2 리드프레임(110a,110b)의 상면에 각각 실장된 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130), 제1 및 제2리드프레임(110a,110b)과 터치컨트롤러 칩(120)을 둘러싸서 지지하는 몰딩부(150), 몰딩부(150)의 상면에 형성된 터치센서패턴(160)을 포함한다.

제1 및 제2 리드프레임(110a,110b)은 각각 금속재질이며, 터치컨트롤러 칩(120)은 제1리드프레임(110a)과 전기적으로 연결되고, 광원(130)은 제2리드프레임(110b)과 전기적으로 연결된다. 이러한 리드프레임(110a,110b)은 방열 기능도 수행할 수 있다.

광원(130)에 대한 전원공급을 터치컨트롤러 칩(120)에서 제어하는 경우에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)을 서로 전기적으로 연결할 수도 있다.

몰딩부(150)에는 전자기기의 메인기판(도 7의 60)에 형성된 회로패턴과 전기적으로 연결하기 위한 다수의 외부연결단자(142)가 외측으로 돌출된다. 다수의 외부연결단자(142)는 터치컨트롤러(120)와 전기적으로 연결되는 단자, 터치센서패턴(160)과 전기적으로 연결되는 단자, 광원(130)과 전기적으로 연결되는 단자 등을 포함하며, 접지단자를 포함할 수도 있다.

한편 외부연결단자(142)가 반드시 몰딩부(150)의 측면으로 돌출되어야 하는 것은 아니며, 도 6에 나타낸 바와 같이 몰딩부(150)의 저면으로 노출되도록 형성할 수도 있다.

본 발명의 제1실시예에서는, 제1리드프레임(110a)과 터치컨트롤러 칩(120), 제2리드프레임(110b)과 광원(130), 터치컨트롤러 칩(120)과 외부연결단자(142), 광원(130)과 외부연결단자(142), 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)을 본딩와이어(140)를 이용하여 서로 전기적으로 연결하였다.

그러나 전기적 연결방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 예를 들어 터치컨트롤러 칩(120) 또는 광원(130)의 저면에 구비된 단자패턴을 솔더볼을 이용하여 제1 및 제2리드프레임(110a, 110b)에 전기적으로 연결할 수도 있다.

터치센서패턴(160)은 사용자의 접촉 또는 접근시에 전기적 특성 변화를 일으킬 수 있는 도전성 재질로 이루어지며, 구체적인 재질이나 패턴의 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 구리 등과 같은 불투명한 도전성 재질로 형성될 수 있고, 투명한 도전성 재질로 형성될 수도 있다.

또한 터치컨트롤러 칩(120)과 터치센서패턴(160)은 전기적 특성(정전용량, 저항, 전압 등)의 변화를 이용하여 사용자의 터치 여부를 감지하는 수단이므로 이러한 기능을 수행할 수 있는 범위 내에서는 감지해야 하는 전기적 특성이나 터치센서패턴의 형상이 특별히 제한되지는 않는다.

터치센서패턴(160)은 몰딩부(150) 내부에 형성된 내부도전경로(146)에 의해 터치컨트롤러 칩(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 터치컨트롤러 칩(120)과 터치센서패턴(160)은 내부도전경로(146)에 의해 직접 연결될 수도 있고, 터치센서패턴(160)과 전기적으로 연결된 외부연결단자(142)와 터치센서패턴(160)을 내부도전경로(146)로 연결함으로써 서로 간접적으로 연결될 수도 있다.

몰딩부(150)는 절연재질로서, 제1리드프레임(110a)과 그 상부에 실장된 터치컨트롤러 칩(120), 본딩와이어(140) 등을 모두 둘러싸도록 형성되는 것이 바람직하다. 다만 광원(130)에서 출사된 빛이 몰딩부(150)에 의해 차단되지 않도록 광원(130)의 상부에는 몰딩부(150)에 의해 둘러싸인 공간부(134)를 형성하는 것이 바람직하다.

광원(130)은 LED인 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 청색LED를 광원(130)으로 사용하고 공간부(134)에 광원(130)을 덮을 정도로 옐로우잉크층(182)을 형성함으로 백색광을 구현하였다. 그러나 광원의 종류나 구체적인 구현 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.

공간부(134)에서 옐로우잉크층(182)의 상부에는 균일한 휘도를 구현할 수 있도록 실리콘 등으로 채워진 투명몰딩부(184)를 형성하는 것이 바람직하다. 다만 투명몰딩부(184)가 반드시 실리콘으로 한정되는 것은 아니며, 투명 에폭시 등과 같은 다른 재질로 대체될 수도 있다.

도면에는 터치센서패턴(160)이 몰딩부(150)의 상면에서 공간부(134)의 주변을 둘러싸도록 형성되는 것으로 나타내었으나, 반드시 공간부(134)의 주변을 둘러싸야 하는 것은 아니므로 공간부(134)의 일측 주변부에서 몰딩부(150)의 상면에 형성될 수도 있다. 또한 본 발명의 제1 실시예에서는 감지면적을 넓히기 위하여 터치컨트롤러 칩(120)의 상부까지 터치센서패턴(160)을 형성하였으나, 터치센서패턴(160)의 면적은 필요에 따라 다르게 형성될 수 있다.

터치센서패턴(160)의 상면에는 투명절연층(170)을 형성하는 것이 바람직하다. 투명절연층(170)은 광학투명필름(OCA, Optically Clear Adhesives) 등과 같은 투명필름을 부착하여 형성될 수도 있고, 투명 에폭시 등을 도포하여 형성될 수도 있다.

또한 터치키 어셈블리(100)의 상면은 예를 들어 전자기기의 보호유리(도 7의 21 참조) 저면에 밀착될 수 있다. 이를 위해서는 몰딩부(150), 터치센서패턴(160) 및 투명몰딩부(184)의 각 상면이 동일 평면을 이루는 것이 바람직하다. 이 경우에는 터치키 어셈블리(100)의 상면 전면에 걸쳐 투명절연층(170)이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)는 단일 패키지 형태로 제조되므로 전자기기의 메인기판에 직접 실장될 수 있는 점에서 종래와 차이가 있다.

예를 들어 도 7의 사용상태도에 나타낸 바와 같이, 휴대용 전자기기의 본체 전면에는 일반적으로 보호유리(21)가 장착되고, 보호유리(21)에는 각각 빛이 투과할 수 있는 홈키패턴(24a), 메뉴키패턴(26a), 백키패턴(28a) 등이 형성되어 있다.

따라서 메뉴키패턴(26a)과 백키패턴(28a)의 각각의 하부에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)를 메인기판(60)에 장착할 수 있다. 이때 각 터치키 어셈블리(100)는 빛이 출사되는 공간부(134)가 메뉴키패턴(26a)과 백키패턴(28a)의 직하부에 위치하도록 장착되어야 함은 물론이다.

터치키 어셈블리(100)를 메인기판(60)에 실장할 때는 외측으로 노출된 외부연결단자(142)를 메인기판(60)의 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)에 땜납 등으로 결합한다. 이와 달리 터치키 어셈블리(100)의 제1 리드프레임(110a)과 제2 리드프레임(110b) 중에서 적어도 하나를 솔더볼 등을 이용하여 메인기판(160)과 전기적으로 연결할 수도 있다.

도 7의 사용상태도는 예시에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)는 다른 종류의 전자기기에도 사용될 수 있다. 또한 전자기기에 반드시 소정의 패턴(메뉴키패턴(26a), 백키패턴(28a) 등)이 형성되어야 할 필요도 없다.

본 발명의 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)는 고가의 플렉서블 기판(FPCB)을 사용하지 않으므로 제작비용을 절감할 수 있고 종래의 터치키 어셈블리에 비해 제조공정이 간단하므로 생산성을 높일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)는 패키지 형태로 제작되어 전자기기(10)의 메인기판(60)에 직접 실장될 수 있으므로, 종래처럼 터치키 어셈블리를 메인기판과 별도로 설치하는 경우에 비하여 설치공간을 줄일 수 있고, 나아가 설계자유도를 크게 향상시킬 수 있다.

한편 도 7에는 기계식 스위칭 방식으로 동작하는 홈키를 사용하는 경우를 대비하여 메인기판(60)의 홈키에 대응하는 위치에 홈키접속패턴(62)이 형성된 것으로 나타내었다. 그러나 터치키 방식의 홈키를 사용하는 경우에는 홈키패턴(24a)의 하부에도 본 발명의 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)를 장착할 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)의 동작을 설명한다.

사용자가 도 7과 같은 전자기기의 보호유리(21)에 형성된 터치키 패턴 중에서 예를 들어 메뉴키 패턴(26a)를 터치하면, 그 하부에 위치하는 터치키 어셈블리(100)에 구비된 터치컨트롤러 칩(120)이 터치센서패턴(160)의 전기적 특성변화를 감지하여 접촉 여부에 대한 디지털신호를 생성한다.

터치컨트롤러 칩(120)에서 생성된 신호는 본딩와이어(140), 제1리드프레임(110a), 외부연결단자(142) 및 메인기판(60)의 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)을 통해 메인기판(60)에 구비된 제어부(도면에는 나타내지 않았음)로 전송된다.

이어서 제어부는 메뉴키 입력에 대응하는 화면을 표시하는 한편, 메뉴키 패턴(26a)의 하부에 설치된 터치키 어셈블리(100)의 광원(130)이 발광하도록 제어한다. 이때 전자기기(10)의 제어부가 직접 광원(130)에 대한 전원공급을 제어할 수도 있고, 터치컨트롤러 칩(120)이 제어부의 명령에 따라 광원(130)에 대한 전원공급을 제어할 수도 있다.

광원(130)에 전원이 연결되면, 광원(130)에서 출사된 빛은 투명몰딩부(184)와 투명절연층(170)을 통과하여 보호유리(21)에 형성된 메뉴키 패턴(26a)을 통해 외부로 출사되며, 이에 따라 사용자가 메뉴키 패턴(26a)을 선명하게 볼 수 있게 된다

만일 사용자가 백키 패턴(28a)을 터치하면, 제어부가 백키 입력에 대응하여 화면을 갱신하는 한편, 백키 패턴(28a)의 하부에 설치된 터치키 어셈블리(100)의 광원(130)이 발광하도록 제어한다.

이와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)를 사용하면, 메뉴키(26)와 백키(28)의 동작이 독립적인 터치컨트롤러 칩(120)에 의해 제어되므로 동작속도를 종래보다 향상시킬 수 있다. 또한 이와 같이 동작속도가 향상되면 종래의 터치키 어셈블리에 비해 보다 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어 터치 회수에 따라 다른 동작을 수행하도록 제어할 수도 있고, 다른 특수 기능을 수행하도록 제어할 수도 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)는 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있다.

일 예로서, 도전성 투명물질을 사용하여 터치센서패턴을 형성하는 경우에는 투명몰딩부(184)가 채워진 공간부(134)의 상부에도 터치센서패턴이 형성될 수 있다. 즉, 도 8에 나타낸 바와 같이 몰딩부(150)와 공간부(134)의 상부 전면 또는 일부면에 걸쳐 투명 터치센서패턴(162)을 형성할 수도 있다.

다른 예로서, 전자기기(10)의 메인기판(60)에 직접 터치키 어셈블리(100)를 실장하기 어려운 경우에는, 플렉서블 기판을 이용하여 메인기판(60)과 터치키 어셈블리(100)를 전기적으로 연결할 수도 있다.

즉, 도 9의 단면도와 도 10의 평면도에 나타낸 터치키 어셈블리(100a)와 같이, 제1실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)를 플렉서블 기판(FPCB,70)에 실장하고 플렉서블 기판(70)의 일단에 형성된 연결단자(72)를 메인기판(60)에 구비된 커넥터(도면에는 나타내지 않았음)에 연결할 수도 있다.

이와 같이 플렉서블 기판(70)을 사용하더라도, 본 발명의 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100)의 전체 크기가 매우 작기 때문에 종래의 터치키 어셈블리에 비하면 플렉서블 기판(70)의 사용량이 크게 절감된다.

한편 플렉서블 기판(70)을 사용하는 경우에도 터치키 어셈블리(100a)의 위치를 메인기판(60)에 대해 고정시키는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 예를 들어 플렉서블 기판(70)을 메인기판(60)에 직접 고정시킬 수도 있고, 터치키 어셈블리(100a)의 상면을 접착수단을 이용하여 전자기기의 보호유리(도 7의 21)의 저면에 고정시킬 수도 있다.

제 2 실시예

제1실시예에 따른 터치키 어셈블리(100, 100a)에서는 광원(130)이 좁은 공간부(134)에 실장되므로 빛이 출사되는 면적이 상대적으로 제한된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100b)는 도 11의 단면도 및 도 12의 평면도에 나타낸 바와 같이, 투명몰딩부(184)와 투명 터치센서패턴(162)을 사용하여 빛이 출사되면 면적을 넓힐 수 있는 점에서 제1실시예와 차이가 있다.

구체적으로 살펴보면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100b)는, 제1 및 제 2 리드프레임(110a,110b)의 상면에 각각 실장된 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130), 본딩와이어(140), 제1 및 제2리드프레임(110a,110b)을 둘러싸서 지지하는 바닥부(150a)와 바닥부(150a)의 가장자리를 따라 형성된 측벽(150b)을 포함하는 몰딩부(150), 측벽(150b)의 내측에 형성되어 터치컨트롤러 칩(120), 광원(130) 및 본딩와이어(140)를 둘러싸는 투명몰딩부(184), 투명몰딩부(184)의 상면에 형성된 투명 터치센서패턴(162), 투명 터치센서패턴(162)의 상부에 형성된 투명절연층(170) 등을 포함한다.

몰딩부(150)의 측벽(150b)에는 외측으로 다수의 외부연결단자(142)가 돌출된다. 제2실시예에서도, 외부연결단자(142)가 반드시 몰딩부(150)의 측벽(150b)으로 돌출되어야 하는 것은 아니며, 도 13에 나타낸 바와 같이 몰딩부(150)의 바닥부(150a)의 저면으로 노출되도록 형성할 수도 있다.

투명 터치센서패턴(162)은 측벽(150b)의 내측에 형성된 내부도전경로(146)에 의해 다수 외부연결단자(142) 중 하나에 연결될 수 있다. 투명 터치센서패턴(162)과 터치컨트롤러 칩(120)이 본딩 와이어 등으로 직접 연결될 수도 있다.

제1 및 제2 리드프레임(110a,110b), 터치컨트롤러 칩(120), 광원(130) 및 다수 외부연결단자(142) 간의 전기적 연결구성은 제1실시예에서 전술한 바와 같으므로 설명을 생략한다.

투명몰딩부(184)는 투명 에폭시, 투명 실리콘 등일 수 있다.

투명 터치센서패턴(162)은 투명한 도전성 잉크를 도포하여 형성하거나, 투명한 도전성 필름을 부착하여 형성할 수 있다.

투명절연층(170)은 투명 에폭시 등을 도포하여 형성될 수도 있고, OCA필름 등과 같은 투명필름을 부착하여 형성될 수도 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100b)에서는 광원(130)이 상대적으로 넓은 면적의 투명몰딩부(184)에 의해 둘러싸이므로 균일한 휘도를 구현하기 위하여 터치키 어셈블리(100b)의 상단에 광학산필름(도면에는 나타내지 않았음)을 부착할 수도 있다. 광확산필름은 투명절연층(170)의 상부에 부착될 수도 있고 투명절연층(170)을 대신하여 부착될 수도 있다.

제1실시예의 경우와 마찬가지로 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100b)도 외부연결단자(142)를 이용하여 메인기판(60)에 직접 장착될 수도 있고, 도 14의 단면도에 나타낸 터치키 어셈블리(100c)와 같이 플렉서블 기판(FPCB,70)에 실장한 상태로 사용할 수도 있다.

제 3 실시예

본 발명의 제1및 제2실시예에 따른 터치키 어셈블리(100, 100a, 100b, 100c)는 제1 및 제2리드프레임(110a,110b) 등을 몰딩부(150)로 둘러싸서 지지하였으나, PCB 등의 기판을 이용하여 터치키 어셈블리를 제작할 수도 있다.

도 15의 단면도 및 도 16의 평면도를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 제3실시예에 따른 터치키 어셈블리(100d)는, 상면에 홈(154)이 형성되고 홈(154)의 일측에 관통부(156)가 형성되어 있는 기판(152), 홈(154)의 바닥에 실장된 터치컨트롤러 칩(120), 관통부(156)의 내부에 장착된 금속재질의 리드프레임(110)과, 리드프레임(110)의 상면에 실장된 광원(130)을 포함한다.

관통부(156)는 리드프레임(110)에 의해 하부가 막힌 상태이고 리드프레임(110)의 저면이 기판(152)의 저면으로 노출되므로 결국에는 홈과 같은 형상이라고 할 수도 있다.

광원(130)은 본딩와이어, 솔더볼 등에 의해 리드프레임(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.

홈(154)과 관통부(156)의 내부에는 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)을 각각 둘러싸는 투명몰딩부(184)를 형성하는 것이 바람직하다. 투명몰딩부(184)에는 투명 실리콘, 투명 에폭시 등이 사용될 수 있다. 투명몰딩부(184)의 상면은 기판(152)의 상면과 동일 평면인 것이 바람직하다.

터치센서패턴(160)은 기판(152)의 상면에 형성된다. 도면에는 기판(152)의 상면에서 관통부(156)의 주변을 따라 터치센서패턴(160)이 형성되는 것으로 나타나 있으나, 기판(152)의 상면에서 홈(154)의 주변에도 터치센서패턴을 형성할 수 있다. 또한 기판(152)의 상면에서 홈(154)과 관통부(156)를 모두 둘러싸는 부분에 터치센서패턴을 형성할 수 있다.

터치센서패턴(160)은 도전성의 불투명 재질일 수도 있고, 도전성을 갖는 투명재질일 수도 있다.

기판(152)의 저면에는 전자기기의 메인기판과 전기적으로 연결하기 위한 다수의 외부연결단자(142)가 형성되며, 외부연결단자(142)와 터치컨트롤러 칩(120)은 내부도전경로(146)를 통해 서로 전기적으로 연결된다.

터치컨트롤러 칩(120)과 터치센서패턴(160)도 내부도전경로(146)에 의해 전기적으로 연결되며, 리드프레임(110)과 터치컨트롤러 칩(120)도 내부도전경로(146)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 리드프레임(110)과 외부연결단자(142)를 내부도전경로(146)를 통해 직접 연결할 수도 있다.

홈(154)과 관통부(156)의 내부에 투명몰딩부(184)를 채운 다음에는 그 상면에 양면테이프(195)를 이용하여 광확산필름(196)을 부착할 수 있다.

한편 본 발명의 제3실시예에서는, 광원(130)을 리드프레임(110)에 장착하였으나, 방열성능이 특별히 문제되지 않는 경우에는 리드프레임(110)을 생략할 수도 있다. 즉, 기판(152)에 홈을 형성하고, 홈의 바닥에 광원(130)을 장착하고 내부도전경로(146)를 이용하여 광원(130)을 터치컨트롤러 칩(120) 또는 외부연결단자(142)에 전기적으로 연결할 수도 있다.

한편 제3실시예에 따른 터치키 어셈블리(100d)도 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있다.

예를 들어, 투명재질의 터치센서패턴을 사용하는 경우에는 도 17에 나타낸 바와 같이 홈(154)과 관통부(156)에 채워진 투명몰딩부(184)의 상면에 걸쳐 투명 터치센서패턴(162)을 형성할 수 있다.

또한 제3실시예에 따른 터치키 어셈블리(100d)은 전자기기의 메인기판(60)에 직접 장착될 수도 있고, 도면에는 나타내지 않았으나 제1 및 제2 실시예에서 설명한 바와 같이 플렉서블 기판(FPCB,70)에 실장한 상태로 사용될 수도 있다.

제 4 실시예

제3실시예에 따른 터치키 어셈블리(100d)는 기판(152)에 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)이 설치되는 홈(154)과 관통부(156)를 분리하여 형성하였으나, 하나의 홈에 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)을 함께 장착할 수도 있다.

도 18의 단면도 및 도 19의 평면도를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 제4실시예에 다른 터치키 어셈블리(100e)는, 상면에 홈(154)이 형성된 기판(152), 홈(154)의 바닥에 실장된 터치컨트롤러 칩(120), 홈(154)의 내부에서 터치컨트롤러 칩(120)의 일측에 설치되며 측방으로 빛을 출사하는 광원(130), 홈(154)의 주변을 따라 기판(152)의 상면에 형성된 터치센서패턴(160)을 포함한다.

기판(152)의 저면에는 전자기기의 메인기판과 전기적으로 연결하기 위한 다수의 외부연결단자(142)가 형성되며, 외부연결단자(142)와 터치컨트롤러 칩(120)은 내부도전경로(146)를 통해 서로 전기적으로 연결된다.

터치컨트롤러 칩(120)과 터치센서패턴(160)도 내부도전경로(146)에 의해 전기적으로 연결되며, 광원(130)과 터치컨트롤러 칩(120)도 내부도전경로(146)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 광원(130)과 외부연결단자(142)를 내부도전경로(146)를 통해 직접 연결할 수도 있다.

홈(154)의 내부에는 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)을 각각 둘러싸는 투명몰딩부(184)를 채우는 것이 바람직하다. 투명몰딩부(184)에는 투명 실리콘, 투명 에폭시 등이 사용될 수 있다. 투명몰딩부(184)의 상면은 기판(152)의 상면과 동일 평면인 것이 바람직하다.

홈(154)의 내부에 투명몰딩부(184)를 채운 다음에는 그 상면에 양면테이프(195)를 이용하여 광확산필름(196)을 부착할 수 있다.

제4실시예의 경우에도 터치센서패턴(160)은 도전성의 불투명 재질일 수도 있고, 도전성을 갖는 투명재질일 수도 있다. 또한 투명재질의 터치센서패턴을 사용하는 경우에는 홈(154)에 채워진 투명몰딩부(184)의 상면에 투명 터치센서패턴을 형성할 수 있다.

또한 제1 내지 제3 실시예의 경우와 마찬가지로, 제4실시예에 따른 터치키 어셈블리(100e)도 전자기기의 메인기판(60)에 직접 장착될 수도 있고, 플렉서블 기판(FPCB,70)에 실장한 상태로 사용될 수도 있다.

한편 도면에는 나타내지 않았으나, 측방으로 빛을 출사하는 광원(130)의 일측에 반사시트, 도광판 등의 광가이드수단을 추가로 설치할 수도 있다.

제 5 실시예

제1 내지 제4 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e)는 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)이 서로 수평방향으로 이격된 상태에서 패키지 형태로 일체화된 점에 특징이 있다.

터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)이 서로 수평방향으로 이격되면 터치키 어셈블리의 면적을 줄이는데 한계가 있으므로 필요에 따라서는 아래에서 설명하는 바와 같이 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)을 상하로 배치할 수도 있다.

본 발명의 제5실시예에 따른 터치키 어셈블리(100f)는, 도 20의 단면도와 도 21의 평면도에 나타낸 바와 같이, 플렉서블 기판(FPCB)(70), 플렉서블 기판(70)의 상면에 형성된 터치센서패턴(160), 터치센서패턴(160)의 일측에서 플렉서블 기판(70)의 상면에 결합되어 측방으로 빛을 출사하는 광원(130), 터치센서패턴(160)의 상부에 순차적으로 결합되며 측단이 광원(130)에 접하거나 매우 근접하는 반사시트(191)와 도광판(192), 플렉서블 기판(70)의 저면에 결합된 터치컨트롤러 패키지(200)를 포함한다.

제5실시예에 따른 터치키 어셈블리(100f)에서도 터치센서패턴(160)은 도전성 투명재질일 수도 있고 도전성 불투명 재질일 수도 있다. 터치센서패턴(160)이 투명 재질인 경우에는 도광판(192)의 상면 또는 그 상부에 터치센서패턴(160)을 형성할 수도 있다.

광원(130)의 주변에는 빛샘을 방지하기 위한 차광부재(132)가 설치될 수도 있다.

반사시트(191)는 표면에 반사패턴을 구비하며, 광원(130)에서 측방으로 출사된 빛을 상부로 반사시키는 역할을 한다. 따라서 광원(130)에서 발생한 빛은 반사시트(191)와 도광판(192)의 측면으로 입사된 후 반사시트(191)의 반사패턴에 반사되어 도광판(192)을 거쳐 상부로 출사된다. 반사시트(191)를 대신하여 도광판(192)의 저면에 반사패턴을 형성할 수도 있다.

도광판(192)의 상면에는 광학투명필름(OCA)(193)이 결합될 수 있다. 광학투명필름(193)을 대신하여 광확산필름이 결합될 수도 있다.

플렉서블 기판(70)의 일측에는 전자기기의 메인기판과 전기적으로 연결하기 위한 연결단자(72)가 형성된다. 또한 플렉서블 기판(70)에는 터치센서패턴(160)과 터치컨트롤러 패키지(200)를 전기적으로 연결하는 회로패턴, 터치컨트롤러 패키지(200)와 연결단자(72)를 전기적으로 연결하는 회로패턴, 광원(130)과 연결단자(72)를 전기적으로 연결하는 회로패턴 등이 형성될 수 있다.

터치컨트롤러 패키지(200)는 리드프레임에 실장된 터치컨트롤러 칩(120)과 외부연결단자(126)를 본딩와이어(124)로 연결한 상태에서 몰딩부(122)로 둘러싼 것으로서, 외부연결단자(124)가 플렉서블 기판(70)의 저면에 형성된 회로패턴에 결합된다.

본 발명의 제5실시예에 따른 터치키 어셈블리(100f)는, 도 22의 사용상태도에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 휴대용 전자기기의 본체 전면에 결합된 보호유리(21)에 형성된 메뉴키패턴(26a) 또는 백키패턴(28a)의 하부에 각각 장착될 수 있다.

이때 각 터치키 어셈블리(100f)의 상면을 보호유리(21)의 저면에 결합할 수도 있고, 터치키 어셈블리(100f)의 저면, 즉 터치컨트롤러 패키지(200)의 저면을 메인기판(60)에 결합할 수도 있다.

각 터치키 어셈블리(100f)를 설치할 때는 빛이 출사되는 도광판(192)이 메뉴키패턴(26a)과 백키패턴(28a)의 직하부에 위치하도록 장착되어야 함은 물론이다.

그리고 각 터치키 어셈블리(100f)의 플렉서블 기판(70)에 구비된 연결단자(72)는 메인기판(60)과 전기적으로 연결되어야 한다. 도 22에는 플렉서블 기판(70)을 구부려서 연결단자(72)를 메인기판(60)의 상면에 결합하였으나, 이에 한정되는 것은 아니므로 메인기판(60)에 구비된 커넥터(도면에는 나타내지 않았음)에 연결단자(72)를 결합할 수도 있다.

한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100f)도 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있다.

예를 들어 도 23에 나타낸 터치키 어셈블리(100g)와 같이 터치컨트롤러 패키지(200)를 플렉서블 기판(70)의 저면에 일체로 결합하지 않을 수도 있다.

그러나 이 경우에도 터치컨트롤러 패키지(200)와 플렉서블 기판(70)에 구비된 터치센서패턴(160)은 전기적으로 연결되어야 한다. 이를 위해서는 터치컨트롤러 패키지(200)가 실장되는 메인기판(60)의 회로패턴이 터치키 어셈블리(100f)의 연결단자(72)를 통해 터치센서패턴(160)과 전기적으로 연결될 수 있도록 메인기판(60)의 회로패턴을 구성해야 한다.

한편 터치컨트롤러 패키지(200)와 플렉서블 기판(70)가 분리되어 있더라도, 터치컨트롤러 패키지(200)를 메인기판(60)에 실장한 상태에서 그 상부에 광원(130)과 도광판(191) 등을 위치시키는 것이 바람직하다. 필요하다면, 터치컨트롤러 패키지(200)의 상면에 플렉서블 기판(70)을 접착시킬 수도 있다.

한편 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100f)는 플렉서블 기판(70)을 사용하는 것으로 설명하였지만, 필요에 따라서는 얇은 경성재질의 기판을 사용할 수도 있다.

제 6 실시예

제1 내지 제4 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e)는 터치컨트롤러 칩(120)과 광원(130)이 패키지 형태로 일체화된 점에 특징이 있다.

그러나 필요에 따라서는 도 24의 단면도에 나타낸 본 발명의 제6 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100h)와 같이 광원을 제외하고 터치컨트롤러 칩(120)과 터치센서 패턴(160)만을 패키지 형태로 제작할 수도 있다.

구체적으로 살펴보면, 제6 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100h)는, 금속재질의 리드프레임(110), 리드프레임(110)의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩(120), 리드프레임(110)과 터치컨트롤러 칩(120)을 둘러싸서 지지하는 몰딩부(150), 몰딩부(150)의 상면에 형성된 터치센서패턴(160)을 포함한다. 터치센서패턴(160)의 상부에는 투명 또는 불투명 재질의 절연층(172)이 형성될 수도 있다.

제1실시예와 마찬가지로, 몰딩부(150)에는 전자기기의 메인기판(도 7의 60)에 형성된 회로패턴과 전기적으로 연결하기 위한 다수의 외부연결단자(142)가 외측으로 돌출된다. 또한 외부연결단자(142)가 반드시 몰딩부(150)의 측면으로 돌출되어야 하는 것은 아니며, 도 25에 나타낸 바와 같이 몰딩부(150)의 저면으로 노출되도록 형성될 수도 있다.

터치컨트롤러 칩(120)은 본딩와이어(130)를 통해 리드프레임(110) 및 외부연결단자(142)와 전기적으로 연결될 수 있다.

터치센서패턴(160)은 불투명한 도전성 재질일 수도 있고, 투명한 도전성 재질일 수도 있다. 또한 터치센서패턴(160)은 몰딩부(150) 내부에 형성된 내부도전경로(146)에 의해 터치컨트롤러 칩(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 터치컨트롤러 칩(120)과 터치센서패턴(160)은 내부도전경로(146)에 의해 직접 연결될 수도 있고, 터치센서패턴(160)과 전기적으로 연결된 외부연결단자(142)와 터치센서패턴(160)을 내부도전경로(146)를 통해 연결함으로써 서로 간접적으로 연결될 수도 있다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100h)는 광원을 포함하지 않으므로 그 크기를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

한편 본 발명의 제6 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100h)도 전자기기의 보호유리(도 7의 21)의 하부에서 메인기판(60)에 실장되는 것이 바람직하다. 이 경우에 LED 등 광원의 설치 위치는 특별히 제한되지 않으며, 터치키 어셈블리(100h)의 일측에서 메인기판(60)에 실장될 수도 있고, 터치키 어셈블리(100h)의 상부에서 보호유리의 저면에 결합될 수도 있고, 기타 다른 위치에 설치될 수도 있다.

제 7 실시예

제6 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100h)는 터치컨트롤러 칩(120), 리드프레임(110) 및 본딩와이어(140) 등이 단일 몰딩부(150)에 의해 둘러싸인다.

그러나 이에 한정되는 것은 아니므로 도 26에 나타낸 본 발명의 제7 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100i)와 같이, 몰딩부(150)가 리드프레임(110)을 둘러싸서 지지하는 바닥부(150a)와 바닥부(150a)의 가장자리를 따라 형성된 측벽(150b)을 포함하도록 구성할 수도 있다.

이 경우에도 터치컨트롤러 칩(120)은 측벽(150b)에 의해 둘러싸인 내부공간에서 리드프레임(110)의 상면에 실장되고, 터치컨트롤러 칩(120)은 본딩와이어(140)를 통해 리드프레임(110) 및 몰딩부(150)의 외측으로 노출된 다수의 외부연결단자(146)와 전기적으로 연결될 수 있다.

외부연결단자(146)는 도 26에 나타낸 바와 같이 몰딩부(150)의 바닥부(150a)의 저면으로 노출될 수도 있고, 도 27에 나타낸 바와 같이 몰딩부(150)의 측벽(150b)의 바깥쪽으로 돌출될 수도 있다.

측벽(150b)으로 둘러싸인 내측 공간에는 터치컨트롤러 칩(120), 광원(130) 및 본딩와이어(140) 등을 둘러싸는 보호몰딩부(186)가 형성될 수 있다. 보호몰딩부(186)는 실리콘, 투명 에폭시 등의 투명재질일 수 있다.

터치센서패턴(160)은 보호몰딩부(186)의 상면에 형성되는 것이 바람직하고, 또한 터치센서패턴(160)은 몰딩부(150) 내부에 형성된 내부도전경로(146)에 의해 터치컨트롤러 칩(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 터치센서패턴(160)은 도전성 재질로서 투명 또는 불투명할 수 있다.

터치센서패턴(160)의 상부에는 절연층(172)이 형성될 수 있으며, 절연층(172)은 절연 재질로서 투명 또는 불투명할 수 있다.

본 발명의 제7 실시예에 따른 터치키 어셈블리(100i)도 전자기기의 보호유리(도 7의 21)의 하부에서 메인기판(60)에 실장되는 것이 바람직하다. 이 경우에도 LED 등 광원의 설치 위치는 특별히 제한되지 않으며, 터치키 어셈블리(100i)의 일측에서 메인기판(60)에 실장될 수도 있고, 터치키 어셈블리(100i)의 상부에서 보호유리(21)의 저면에 결합될 수도 있고, 기타 다른 위치에 설치될 수도 있다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 터치키 어셈블리의 적용범위는 특별히 제한되지 않는다. 따라서 예를 들어 컴퓨터, 컴퓨터 주변기기, 휴대폰, 태블릿PC, 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 적용될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 구체적인 적용 과정에서 다양하게 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.

60: 메인기판 62: 홈키접속패턴
70: 플렉서블기판 72: 연결단자
100: 터치키 어셈블리 110: 리드프레임
120: 터치컨트롤러 칩 122: 몰딩부
124: 본딩와이어 126: 외부연결단자
130: 광원 132: 차광부재
134: 공간부 140: 본딩와이어
142: 외부연결단자 146: 내부도전경로
150: 몰딩부 152: 기판
154: 홈 156: 관통부
160: 터치센서패턴 162: 투명 터치센서패턴
170: 투명절연층 172: 절연층
182: 옐로우잉크층 184: 투명몰딩부
186: 보호몰딩부 191: 반사시트
192: 도광판 193: 광학투명필름(OCA)
195: 양면테이프 196: 광확산필름
200: 터치컨트롤러 패키지

Claims (8)

1. 전자기기에 설치되어 사용자의 터치를 감지하는 터치키 어셈블리에 있어서,
   상면에 적어도 하나의 홈이 형성된 기판;
   상기 홈의 바닥에 실장된 터치컨트롤러 칩;
   상기 홈의 바닥에 실장된 광원;
   상기 기판의 상면에 형성되고, 상기 기판에 형성된 도전경로를 통해 상기 터치컨트롤러 칩과 전기적으로 연결되는 터치센서패턴;
   적어도 하나가 상기 기판에 형성된 도전경로를 통해 상기 터치컨트롤러 칩과 전기적으로 연결되며, 상기 기판의 외부로 노출되는 다수의 단자
   를 포함하는 터치키 어셈블리
2. 제1항에 있어서,
   상기 홈은 제1홈과 제2홈을 포함하고, 상기 터치컨트롤러 칩은 상기 제1홈에 실장되고 상기 광원은 상기 제2홈에 실장되는 것을 특징으로 하는 터치키 어셈블리
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1홈과 상기 제2홈의 내부에는 각각 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원을 둘러싸는 투명몰딩부가 채워진 것을 특징으로 하는 터치키 어셈블리
4. 제2항에 있어서,
   상기 제2홈의 바닥은 금속재질의 리드프레임이고, 상기 리드프레임의 저면은 상기 기판의 저면으로 노출된 것을 특징으로 하는 터치키 어셈블리
5. 제1항에 있어서,
   상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원은 같은 홈의 내부에 설치되고, 상기 광원은 상기 터치컨트롤러 칩의 상부를 향해 측방으로 빛을 출사하는 것을 특징으로 하는 터치키 어셈블리
6. 제5항에 있어서,
   상기 홈의 내부에는 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원을 둘러싸는 투명몰딩부가 채워진 것을 특징으로 하는 터치키 어셈블리
7. 제3항 또는 제6항에 있어서,
   상기 터치센서패턴은 투명한 도전성 물질로서, 상기 기판의 상면과 상기 투명몰딩부의 상면에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 터치키 어셈블리
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기판의 저면에는 플렉서블 기판(FPCB)이 결합되고, 상기 플렉서블 기판의 일측에 구비된 연결단자는 상기 다수의 단자 중 적어도 하나의 단자와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 터치키 어셈블리

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