KR20000008903A - 접촉발광소자를 사용한 초박형 키보드 및 그제조방법 - Google Patents

Abstract

투명기판 상부에 투명전극층을 형성하고, 상기 투명전극층 상부에 발광체층을 형성하고, 상기 발광체층 상부에 유전체층을 형성하고, 상기 유전체층의 상부에 불투명전극층을 형성함으로서 얻어지는 전면발광 접촉발광소자에 동작시에 교류전원의 두 단자 중 한 단자만 투명전극에 연결하고 상기 불투명전극에 손가락을 접촉하면 손가락이 접지전극의 역할을 함으로 EL소자를 동작하는 회로가 구성되고 그래서 투명전극 쪽으로 가시광선이 나오게 되는 것을 특징으로 하는 전면발광 접촉발광소자

Description

접촉발광소자를 사용한 초박형 키보드 및 그 제조방법

종래의 키보드는 도1a의 키(1)를 누르면 도1b에서 보는 바와 같이 고무판이 눌려서 상부패턴판(3)에 있는 상부전극(3a)이 하부패턴판(4)에 있는 하부전극(5a)에 접촉함으로서 도1c의 형태가 되고 결국 도1d의 상부패턴(3a)이 절연판(4)의 전극패턴의 접촉홀(4a)을 통해서 하부 패턴판(5)에 있는 하부전극(5a)에 접촉하게 되는 것이다. 따라서 키가 입력하는 신호가 컴퓨터에 입력되는 것이다.

상기의 식별자가 없습니다.

도 1a는 종래의 키보드의 키를 누르지 않았을 때의 단면도

도 1b는 종래의 키보드에서 키의 스프링 역할을 하는 고무판의 단면도

도 1c는 종래의 키보드의 키를 눌렀을 때의 단면도

도 1d는 종래의 키보드의 하부 패턴판의 한 패턴을 보여주는 평면도

도 1e는 종래의 키보드의 상부 패턴판과 하부 패턴판 사이에 있는 절연층

도 1f는 종래의 키보드의 상부 패턴판의 한 패턴을 보여주는 평면도

도 2는 본 발명의 전면발광 접촉발광소자의 동작원리를 설명해주는 도면

도 3a은 본 발명의 전면발광 접촉발광소자를 이용한 키보드의 단면도

도 3b은 본 발명의 전면발광 접촉발광소자를 이용한 키보드의 패턴판의 평면도

도 3c은 본 발명의 전면발광 접촉발광소자를 이용한 키보드의 패턴판의 단면도

(전극선 5a를 따라서 그린 단면도)

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1. 키 2. 키의 고무판 3. 키의 상부 패턴판

3a. 상부전극패턴 4. 절연판 4a. 전극패턴의 접촉홀

5. 키의 하부 패턴판 5a. 하부전극패턴 6. 투명 폴리머기판

7. 투명 전극 7a. 교류전원 8. 발광체막

9. 유전체막 10. 불투명 전극 11. 전면발광접촉발광소자

12. 키보드의 패턴판 13. 수광소자 14. 절연판

본 발명에서는 도2에서 보는 바와 같이 폴리머 투명기판(6) 상부에 투명전극층(7)을 형성하고, 상기 투명전극층(7) 상부에 발광체층(8)을 형성하고, 상기 발광체층(8) 상부에 유전체층(9)을 형성하고, 상기 유전체층(9)의 상부에 불투명전극층(10)을 형성함으로서 얻어지는 전면발광 접촉발광소자(11)에 동작시에 교류전원(7a)의 두 단자 중 한 단자만 투명전극(7)에 연결하고 불투명전극(10)에 손가락을 접촉하면 손가락이 접지전극의 역할을 함으로 EL소자를 동작하는 회로가 구성되고 그래서 투명전극(7)쪽으로 가시광선이 나오게 된다. 그래서 이러한 효과를 이용해서 도3b에서 보는 바와 같이 photodiode나 photoresitor를 상부패턴(3a)과 하부전극패턴(5a)에 연결시키면 손가락으로 불투명전극(10)에 접촉하기만 하면 발광함으로 photodiode나 photoresitor에 전자-정공쌍이 생성되어서 광전류를 흐르게 함으로서 상부전극패턴(3a)과 하부전극패턴(5a)사이에 전류를 흐르게 해주고 따라서 입력하고자 하는 신호가 컴퓨터에 입력되는 것이다.

여기서 접촉발광소자(11)는 투명 기판(6), 예를들어, 유리, 석영 또는 투명 폴리머 기판 상에 약 500Å 내지 1000Å 정도로 ITO(Indium Thin Oxide) 등의 투명전극(7)을 형성하고, 그 위에 발광체층(8)을 형성함으로써 구성된다. 발광물질로는 ZnS, SrS, ZnO 등의 주기율표상 II - VI족 화합물을 사용할 수 있다. 발광물질에 또한 소량의 Mn, Cu, Cl, Al, I, Tb, F, Ce 등의 도펀트를 주입함으로써 발광 휘도 및 색상을 조절할 수 있다. 도펀트 양은 약 각각 0.1 내지 2.5 atomic % 정도인 것이 적당하다.

발광체층(8)은 상기 발광물질과 폴리머 바인더를 혼합하여 형성하거나 또는 ZnS 등의 발광물질 타겟을 스퍼터링함으로써 형성할 수 있다.

발광체층(8)을 상기 발광물질과 폴리머 바인더를 혼합하여 형성하는 경우 약 50㎛ 정도의 두께로 하는 것이 적당하고, 발광물질과 사용가능한 도펀트는 ① ZnS + Cu, Mn, Cl, ② ZnS + Cu, ③ ZnS + Cu, I, ④ ZnS + Cu, Cl, ⑤ ZnS + Cu, Al을 포함한다. 또한 상기 발광체층(8)의 상부 또는 하부, 또는 상하부 모두에 선택적으로 약 5㎛ 두께의 박막의 유전체층이 포함될 수 있다. 유전체층을 부가함으로써 발광체막에 접촉시 손가락 등에 가해지는 교류전류의 양을 최소화할 수 있다.

발광체층(8)을 ZnS 등의 발광물질 타겟을 스퍼터링하여 형성하는 경우 약 0.5 내지 1.0㎛ 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 또한 이 경우 사용가능한 도펀트는 ① ZnS + Mn, ② ZnS + Tb, F, ③ SrS + Ce를 포함한다. 이 경우 상기 발광체층(3)의 상부 또는 하부, 또는 상하부 모두에 선택적으로 약 0.3 내지 0.5㎛ 두께의 박막의 유전체층이 포함될 수 있다.

상기 투명전극층(7)에는 예를들어, 100 내지 30O Volt, 1K 내지 3KHz의 교류 전원 단자 중 하나가 접속된다.

전면발광 접촉발광소자(11)는 발광체층(8)의 상부 혹은 하부 또는 상하부 모두에 유전체층(9)을 형성하거나 유전체층(9)이 없이 직접 발광체층(8) 상부에 불투명전극층(10)을 형성하는 것을 포함하는 구조를 알 수 있다.

본 발명은 전면(total area)발광 접촉발광소자를 이용한 컴퓨터 입력 장치에 관한 것으로서, 특히 여러 가지 숫자, 문자 그리고 기호 등이 표시된 키를 눌러서 원하는 정보를 입력하는 종래의 입력 방식을 누르는 것이 아니라 단지 접촉만 하면 정보가 입력될 수 있는 새로운 입력방식으로 바꾸어 줌으로써 종래의 키가 필요없는 초박형 컴퓨터 입력장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 컴퓨터 입력장치인 키보드는 키(Key)가 크기 때문에 많은 부피를 차지하며 따라서 휴대용 컴퓨터의 경우 전체부피의 2/3 정도를 키보드가 차지하고 있다. 특히 휴대용 컴퓨터에서는 부피와 무게를 줄이는 것이 중요한데 일반적으로 이를 위해서 액정화면의 부피와 무게를 줄이는 방향으로 많은 노력을 경주해 왔다. 그런데 본 발명에서는 전면발광 접촉발광소자의 동작방법을 제시하고 이를 이용해서 종래의 키를 대체함으로서 액정화면이 아니라 키보드의 무게와 부피를 줄임으로서 휴대용 컴퓨터의 소형화와 경량화를 할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명의 방법을 이용하면 종래의 방법에 비해서 키보드의 부피와 무게를 줄일 수 있으므로 특히 휴대용 컴퓨터의 경량화와 소형화가 가능해진다.

Claims (3)

1. 투명기판 상부에 투명전극층을 형성하고, 상기 투명전극층 상부에 발광체층을 형성하고, 상기 발광체층 상부에 유전체층을 형성하고, 상기 유전체층의 상부에 불투명전극층을 형성함으로서 얻어지는 전면발광 접촉발광소자에 동작시에 교류전원의 두 단자 중 한 단자만 투명전극에 연결하고 상기 불투명전극에 손가락을 접촉하면 손가락이 접지전극의 역할을 함으로 EL(electrolumininance)소자를 동작하는 회로가 구성되고 그래서 투명전극 쪽으로 가시광선이 나오게 되는 것을 특징으로 하는 전면발광 접촉발광소자
2. 제1항에 있어서 전면발광 접촉발광소자는 발광체층의 상부 혹은 하부 또는 상하부 모두에 유전체층을 형성하거나 유전체층이 없이 직접 발광체층의 상부에 불투명전극층을 형성하는 것을 포함하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
3. photodiode나 photoresitor등의 수광소자를 컴퓨터 입력장치의 상부전극패턴과 하부전극패턴에 연결해서 제 1항의 전면발광 접촉발광소자의 불투명전극에 손가락으로 접촉하기만 하면 발광함으로 photodiode나 photoresitor등의 수광소자에 전자-정공쌍이 생성되어서 광전류를 흐르게 함으로서 상부전극패턴과 하부전극패턴 사이에 전류를 흐르게 해주고 따라서 입력하고자 하는 신호가 컴퓨터에 입력되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치