KR20040025778A

KR20040025778A - 컴퓨터 키보드용 조명장치

Info

Publication number: KR20040025778A
Application number: KR1020020056376A
Authority: KR
Inventors: 하재호
Original assignee: 세향산업 주식회사
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-03-26

Abstract

본 발명은 컴퓨터용 키보드의 조명장치에 관한 것으로, 데스크탑 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터 등에 사용되는 키보드(key-board) 내부에 이엘시트(또는 이엘램프)와 같은 조명수단을 설치하여 각각의 키 버튼들이 부드럽고 은은하게 조명되도록 함으로써 어두운 장소에서도 키보드의 글쇠(자판부호)를 쉽게 알아볼 수 있도록 하고, 더불어 현대적 감각에 걸맞는 조명에 의해 키보드에 생동감이 부여되면서 미감이 보다 상승되도록 한 것이다.

Description

이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드{Computer keyboard illuminated by E.L. sheet}

본 발명은 조명수단을 갖는 컴퓨터용 키보드에 관한 것으로, 상세하게는 컴퓨터용 키보드의 내부에 이엘시트(E.L. sheet 또는 이엘램프)를 설치하여 키보드(key-board)가 조명되게 한 것이다.

일반적으로 데스크탑 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터 등의 입력도구로 사용되는 키보드(key-board)는 문자키, 비문자키, 특수키, 기능키, 숫자키 등 복수 개의 키 버튼(글쇠)이 표준화된 배열구조로 설치되어 사용상의 호환이 유지되고 터치 타이핑이 가능하도록 하고 있다.

특히, 문서작업에는 키보드 사용이 필수적이며, 어두운 장소나 야간에 컴퓨터 작업을 하는 경우 키보드의 글쇠를 식별하기 위한 별도의 조명이 필요하다.

한편, 도 2와 같이 키보드(K)의 상측에 형광램프(L)가 내설된 덮개(LC)를 설치하여 야간이나 어두운 주변환경에서도 키보드 작업이 가능하고, 또한 조명 스탠드의 역활을 겸하도록 한 "조명기구를 갖춘 키보드"가 실용신안등록 제20-0269791호(2002년03월14일)로 등록된 바 있으나, 형광램프(L)를 사용하고 있으므로 전원공급을 위한 별도의 전원코드가 필요하며, 형광램프(L)의 발열에 의해 키보드의 변형이 우려될 뿐 아니라 형광램프(L)로부터 유해전자파가 발생되며, 키보드(K)의 상부로 덮개(LC)가 비교적 돌출되어 있어서 자리를 많이 차지하고 있으며, 더불어 미관이 저하되는 등의 문제점이 있다.

또한, 도 3과 같이 투명재로 제조된 키 버튼(KB) 내부에 발광다이오드(LED)를 설치하여 키 버튼(KB)이 조명되게 함으로써 어두운 장소에서 키보드 작업할 때 해당 키 버튼(KB)의 위치와 그 부호를 쉽게 식별할 수 있도록 한 "광키보드가 구비된 컴퓨터"가 실용신안등록 제20-0183967호(2000년03월20일)로 등록된 바 있으나, 각각의 키 버튼(KB) 별로 발광다이오드(LED)를 설치해야 하므로 제조비가 고가일 뿐 아니라 키 버튼(KB)의 내부공간이 적어 실제 장착에 따른 어려움이 있고 소비전력이 많은 편이며, 발광다이오드(LED)의 고장이나 발광다이오드(LED)의 휘도가 떨어지는 경우 해당 키 버튼(KB)을 일일이 제거하고 교환해야 하는 등의 번거로움이 있다.

한편, 평면 발광램프체인 이엘시트(Electro Luminescence sheet 또는 이엘램프)는 제작이 용이하고 가격이 저렴한 분산형 교류구동형이 주류를 이루고 있으며, 기본 구조는 도 1에 도시되어 있다.

그리고, ITO(아이 티 오)층과 배면전극에 교류전압을 인가하면 고전계에 의해 전자가 여기(勵起)되어 터널링(tunnelling)되면서 형광체를 발광시켜 면(面) 전체가 발광된다.

이러한 이엘시트의 특징을 살펴보면, 기존의 조명기구로 불가능했던 곡면 발광이 가능하고, 자유로운 형상.모양으로 절단시켜 사용할 수 있기 때문에 각종 디스플레이 제품의 백 라이트로 널리 쓰이고 있다.

또한, 특수 처리된 수지필름을 사용하여 다양한 색상표현이 가능할 뿐 아니라 색의 선명도가 뛰어난 편이며, 기존 광고판의 광원에 비하여 주파수가 높은 단(短)파장의 광원이므로 눈의 피로감이 없는 온화한(mild) 빛을 방출한다.

또한, 무게도 매우 가볍고 제조물 자체의 부피가 크지 않아 이동이 쉬울 뿐 아니라 특히 두께가 얇으면서 조명 평면적을 크게 할 수 있어서 설치부피와 설치공간을 크게 줄일 수 있으며, 자유로운 절단이 가능하여 여타 사물이나 산업기기의 조명 및 백 라이트로 널리 응용되고 있다.

이를테면, 핸드폰(이동전화기), TFT-LCD, PDA, MP3플레이어, CD플레이어, 오디오, 항공기 자동차의 디지털 계기판, 옥외광고, 각종 표지판, 발광액자, 계측기, 디지털시계, 무드램프, 안내판, 명찰, 명판, 멤브레인 스위치류의 조명이나 백 라이트 수단으로 응용되고 있다.

상기 이엘시트(EL sheet)를 제조하는 방법은 사용되는 재질에 따라 크게 1) ITO 유리(Indium Tin Oxide Glass)를 사용하는 방법, 2) ITO 필름(film)을 사용하는 법, 3) ITO 잉크(Ink)를 사용하는 방법 등으로 구분할 수 있으나, 제조가 쉽고 원가가 저럼한 ITO 필름을 이용한 실크스크린(silk screen) 방법으로 대부분 제조되고 있다.

도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 일 실시 예로 도시한 이엘시트(2)의 층구조이다.

먼저, 상부에 위치하는 ITO 층(Indium Tin Oxide Layer)(4)은 흔히 ITO 필름에 스퍼터링(sputtering)하여 제조하게 되며, 일반적으로 옵티컬 그레이드 폴리에스터 필름(Optical grade Polyester film)을 베이스 필름(base film)으로 많이 사용하게된다.

그리고, ITO 필름의 뒷면에는 형광물질(Phosphor)로 인쇄되는 형광층(8)이 위치한다. 상기 형광물질(Phosphor)은 그린(Green), 블루(Blue), 옐로우(Yellow)의 기본 3색(色)을 근간으로 하여 다양한 색상을 발광시킬 수 있게된다.

상기, 형광층(8)의 인쇄는 부드럽고 잘 응집(결합)되면서 형광물질 입자의 분산이 극도로 잘 이루어져야 균일한 발광효과를 얻을 수 있다.

형광층(8)의 뒷면에는 티탄산 바륨(BaTiO₃) 등을 이용한 유전체층(10)이 인쇄된다. 상기 유전체층(10)은 형광층(8)의 외곽까지 인쇄되며, 이는 투명전극(6)을 구성하는 ITO 층(4)의 전기적인 접촉을 방지하여 전기적인 안정성이 유지된다.

상기 형광층(8)의 뒷면에는 도전성 잉크로 적정 두께의 배면전극(Bus bar)(12)이 인쇄된다. 그리고, 형광체(8)는 양쪽의 두 전극(6)(12)사이에서 여기상태가 되기 때문에 잉크의 낭비를 줄이기 위하여 발광이 필요한 부분까지만 인쇄된다.

배면전극(12)의 뒷면에는 배면전극(12)을 보호하고, 이엘시트(2)를 습기로부터 보호하기 위하여 절연성과 내습성이 우수한 재질을 사용하여 인쇄를 하거나 절연성과 내습성이 우수한 필름이나 시트지를 이용한 보호층(14)이 형성된다.

그리고, 전극(6)(12)의 측면으로는 전원공급단자(6a)(12a)가 각각 돌출되며, 상기 전원공급단자(6a)(12a)에는 직류전원 또는 교류전원을 인가할 수 있는 인버터(Inverter)(18)가 연결되어 이엘시트의 면(面)발광에 필요한 전원이 공급된다.

이엘시트의 일 실시 예의 사양을 살펴보면, 두께는 0.25㎜ 이하의 초박형 평면구조이고, 사용전압은 교류20 ~ 200V, 직류3V ~ 24V의 인버터를 사용하며, 사용 주파수는 100㎐ ~ 10,000㎐, 동작온도는 -30 ~ +60℃, 보존온도는 -40 ~ +70℃, 소비전력은 매우 적은 편이고, 사용수명은 환경에 따라 3,000 ~ 15,000시간이다.

따라서, 본 발명은 키보드의 내부에 이엘시트(E.L. sheet 또는 이엘램프)를 설치하여 어두운 장소에서도 키보드상의 글쇠를 쉽게 알아볼 수 있으면서 현대적 감각에 걸맞게 미감이 보다 향상된 컴퓨터용 키보드 조명장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 키 버튼이 위치하는 부분이나 주변에만 발광체를 인쇄시켜 키 버튼(Key button)들이 국부 조명되게 함으로써 키보드 조명장치의 소비전력과 제조원가를 줄일 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 이엘시트는 조명에 필요한 최소한의 구동전류가 흐를 수 있는 정도로 ITO층의 두께를 얇게 형성하는 대신, 저항보상패턴을 형성하여 키보드 조명장치의 제조원가를 절감하고 전체 두께를 줄이며 균일한 조명휘도를 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 이엘시트의 후면에 도전성 전극판(실드층)을 인쇄시켜 전기적인 차폐가 이루어지게 함으로써 이엘시트 구동에 따른 고전압의 인버터 신호(유해전자파)가 키보드 외부로 유출되는 것을 차단하고 컴퓨터의 오동작이나 주변에 위치하는 전기.전자기기의 간섭을 방지하도록 함을 목적으로 한다.

또한, 제어부에서 키 버튼 동작신호를 인식하도록 하되, 키 버튼으로부터 소정시간이상 신호입력이 없으면 이엘시트가 소등되게 함으로써 이엘시트의 사용수명을 연장하고 소비전력을 줄일 수 있도록 함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 컴퓨터용 키보드 내부에 설치된 키 버튼접점시트와 하부 케이스 사이, 또는 키보드 지지판과 키 버튼들 사이에 시트형 이엘시트(E.L. sheet)를 설치하고, 이엘시트의 전원단자는 키보드에 내설되는 제어부에 접속하여 복수 키 버튼들이 조명되도록 구성한다.

상기 이엘시트는 투명필름으로 된 보호층과, ITO 층과, 형광체가 도포된 형광층과, 유전체층과, 배면전극층과, 절연 필름층과, 상기 배면전극층에 전기 접속되는 실드층이 차례로 위치하는 층구조로하고, 이엘시트의 복수 개소에 상하로 관통되는 유동방지구멍을 형성하여 키보드 내부의 유동방지구에 결합되게 함으로써 그 유동이 방지되도록 한다.

또한, 키 버튼과 대응하는 이엘시트의 형광층 부분에 소정 크기와 형상의 형광체를 각각 형성하여 키 버튼부위만 국부 조명되게 함으로써 소비전력과 제조원가를 절감할 수 있도록 한다.

또한, 형광체와 접촉하면서 형광체를 따라 이엘시트의 길이방향으로 평행하는 복수 개의 저항보상패턴을 ITO 층에 매입 형성하고, 상기 전극선 사이를 따라 평행하는 복수 개의 저항보상패턴을 배면전극층에 매입 형성하도록 한다.

도 1 : 일반적인 이엘시트(이엘램프)의 구성도.

도 2 : 종래 컴퓨터용 키보드에 사용된 조명장치 예시도.

도 3 : 종래 컴퓨터용 키보드의 키 버튼에 사용된 조명장치 예시도.

도 4 : 본 발명 컴퓨터용 키보드의 평면도.

도 5 : 본 발명 컴퓨터용 키보드의 단면도.

도 6 : 본 발명 컴퓨터용 키보드의 키 버튼이 눌러진 상태의 단면도.

도 7 : 본 발명 컴퓨터용 키보드에 사용되는 이엘시트의 단면도.

도 8 내지 도 10 : 본 발명 컴퓨터용 키보드에 적용되는 이엘시트 평면도.

도 11 : 본 발명 다른 실시 예의 부분 단면도.

도 12 : 본 발명 도 11에 의한 이엘시트의 평면도.

도 13 : 본 발명 도 11에 의한 다른 실시 예의 이엘시트 평면도.

도 14 : 본 발명 도 12의 'A'부분 확대도.

도 15 : 본 발명 도 13의 'B'부분 확대도.

도 16 : 본 발명 도 11의 'A'부분 확대 단면도.

도 17 : 본 발명 도 11, 도 12의 배면전극 부분 단면도.

도 18 : 본 발명 도 11, 도 12의 저항보상패턴 부분 단면도.

도 19 : 본 발명 이엘시트 제어부 회로도.

도 20 : 본 발명 이엘시트 제어부의 발진파형도.

도 21 : 본 발명 제어부의 키 입력 타임 아웃 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2)(22)(22a)--이엘시트(4)(60)--ITO 층

(6)--투명전극(6a)(12a)--전원공급단자

(8)(62)--형광층(10)(64)--유전체층

(12)--배면전극(14)--보호층

(16)--전원(18)--인버터

(20)--키보드(24)--키 버튼

(26)--안내관(28)--지지판

(30)(32)--상.하 케이스(34)--돌출부

(36)--키 버튼(키)접점시트(38)--탄성고무체

(40)--제어기(42)--신호케이블

(44)--상부접점(46)--상부인쇄시트

(48)--하부접점(50)--하부인쇄시트

(52)--절연시트(54)--유동방지구

(56)--구멍(58)(68)(68a)--PET 필름층

(62a)(62b)(62c)(62d)--형광체(66)--배면전극층

(70)--실드층(74)(74)--전원단자

(76)--접착제(78)(80)--저항보상패턴

(82)(84)--결합공(86)--키 버튼 사이의 틈

(88)--절연층

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 복수 개의 키 버튼이 배열된 컴퓨터 키보드(20)의 평면도이고, 도 5, 6 및 도 11은 평면형 이엘시트(22)(22a)가 설치된 상태의 키보드(20) 단면도이다.

상기 키보드(20)의 개략적인 구조를 살펴보면, 표준화 배열구조를 따르는 복수 개의 키 버튼(24)과, 상기 키 버튼(24)이 승강할 수 있게 각각 결합되는 안내관(26)과, 상기 안내관(26)들이 고정되는 지지판(28)과, 키 버튼(24)의 상부가 바깥으로 노출되게 지지판(28)을 지지하는 상.하 케이스(30)(32)와, 평소에는 탄지력으로 키 버튼(24)의 하부를 각각 밀어올려 상승 상태를 유지하다가 키 버튼(24)의 인위적인에 조작에 의해 하강하는 돌출부(34)가 키 버튼(키)접점시트(36)의 접점부위를 가압하여 도통시키는 탄성고무체(38)와, 그 하부에 위치하는 상기 키 버튼접점시트(36)와, 키 버튼(24)의 키잉신호(Keying signal)를 신호처리하는 제어부(40)와, 상기 제어부(40)의 신호를 컴퓨터(도시안됨)로 전달하고 키보드(20)의 동작에 필요한 전원을 공급하는 신호케이블(42)과 발광표시부 및 그 외의 기능성 부품들로 구성된다.

상기 키 버튼접점시트(36)는 상부접점(44) 및 그 연결선들이 회로적으로 인쇄되는 상부인쇄시트(46)와, 하부접점(48) 및 그 연결선들이 회로적으로 인쇄되는하부인쇄시트(50)와, 상.하부인쇄시트(46)(50) 사이에 위치하면서 상.하 접점(44)(48) 이외의 부분을 절연하는 절연판(52)으로 구성되며, 상기 연결선의 말단은 제어부(40)에 각각 접속된다.

그리고, 복수 개의 키 버튼(24)들은 안내관(28)을 따라 승강할 수 있는 구조로 설치되지만 하부에 걸림구조가 형성되어 안내관(28)으로부터의 이탈이 방지되며, 아울러 탄성고무체(38)에 의해 상승 탄지되므로 키 버튼(24) 조작을 위하여 해당 키 버튼(24)을 가압하여 누를 때 부드러운(soft 한) 동작효과를 얻을 수 있게된다.

한편, 본 발명에서 복수 키 버튼(24)의 조명을 달성하는 이엘시트(22)(22a)는 두께가 얇은 시트형으로 키보드(20) 내부에 설치하면 되나, 바람직한 설치위치로는 도 5, 도 6과 같이 키 버튼(24)의 조작이나 기능 및 성능에 영향을 주지않도록 키 버튼접점시트(36)의 저부면에 밀착구조로 설치하거나, 도 11과 같이 지지판(28)의 상부표면에 밀착구조로 설치하거나, 또는 키 버튼 지지판(28)과 키 버튼(24) 사이의 공간부에 설치할 수 있다.

즉, 데스크탑 컴퓨터 등에 사용되는 이엘시트는 도 5, 도 6에 의한 이엘시트(22)와 도 11에 의한 이엘시트(22a)를 선택적으로 사용하여 키보드(20)의 조명을 달성할 수 있으며, 노트북(또는 랩탑) 컴퓨터의 경우 도 11에 의한 이엘시트(22a) 보다는 도 5, 도 6에 의한 이엘시트(22)를 사용하여 키보드(20)의 조명을 달성할 수 있다.

그리고, 이엘시트(22)(22a)의 동작에 필요한 전원은 케이블(42)과제어부(40)를 통하여 도시안된 데스크탑 컴퓨터로부터 공급되며, 노트북 컴퓨터의 경우 전원선을 통하여 메인보드(마더보드)의 제어부를 통하여 공급되는 구조이다.

물론, 노트북 컴퓨터의 경우, 도 11에 의한 이엘시트(22a)를 키보드의 직하부에 설치할 수 있게 키보드의 구조개선을 거쳐 그 조명을 달성할 수 있음은 물론이다.

그리고, 키 버튼접점시트(36)가 도 5, 도 6에서 처럼 하부 케이스(32)의 상부로 군데 군데 융기되거나 돌출되는 유동방지구(54)에 결합되어 그 유동이 방지되는 것처럼, 본 발명의 이엘시트(22) 또한 도 8 내지 도 13과 같이 발광에 필요한 전기적인 차단이 없는 범위내에서 하부 케이스(32)에 형성되는 유동방지구(54)에 결합되는 복수 개의 구멍(56)이 형성되어 이엘시트(22)(22a)의 유동이 방지되며, 또한 피스를 이용하여 키보드(20)의 상.하 케이스(30)(32)와 지지판(28)을 치결할 수 있게 된다.

도 7은 일 실시 예로 도시한 본 발명 이엘시트(22)의 확대 단면도이다.

상기 이엘시트(22)는 투명필름으로 된 PET 필름층(58)과, ITO 층(60)과, 형광체가 도포된 형광층(62)과, 유전체층(64)과, 배면전극층(66)과, PET 필름층(68)과, 이엘시트(22)로부터 발생되는 유해전자파를 차폐(Sheild)시키기 위한 실드층(70)이 차례로 배치되는 층구조이다.

상기 PET 필름층(58)은 최상부층에 위치하고, 실드층(70)은 최하층에 위치하며, 배면전극층(66)과 ITO 층(60)의 일측에는 동작전원 공급을 위한 전원단자(72)(74)가 각각 형성되거나 구성된다.

최하층에 위치하는 실드층(70)은 도전성 금속막을 도포하거나 코팅 및 진공증착하는 등의 방법으로 형성하거나 또는 도전성 합성수지로 형성한 다음 배면전극층(66)에 전기적으로 연결시켜 유해전자파의 차폐와 컴퓨터의 오동작 및 주변 전지.전자기기의 간섭을 방지하도록 하고, 외부 습기로부터 이엘시트(22)를 보호할 수 있도록 한다.

상기 전원단자(72)(74)는 도전성이 우수한 은 페이스트 또는 카아본으로 구성되며, 제어부(40)에 접속되어 이엘시트(22)가 필요로하는 동작전원이 공급된다.

그리고, ITO 필름은 PET 필름위에 ITO를 코팅한 투명전극으로 저항값이 큰 편이므로, 저항값을 줄이려면 두께를 두껍게 코팅하여야 한다.

따라서, 저항값을 줄이기 위하여 ITO 코팅 두께를 두껍게 형성하면 제조원가가 상승된다.

그러므로, 본 발명에서는 ITO의 코팅 두께를 얇게 형성하여 원가 상승부담을 줄이도록 하되, 대신 도 10과 같이 저항보상패턴(78)(80)을 저항을 형성하여 보상하도록 함으로써 저항값을 낮추어 종전과 같은 성능을 유지할 수 있도록 하고, 제조원가는 줄일 수 있도록 한다.

그리고, 유전체층(64)은 티탄산 바륨(Barium titanate) 등을 이용하여 형광층(62)의 외곽까지 인쇄하도록 함으로써 ITO 층(60)과 배면전극층(66)간의 전기적인 접촉을 방지할 뿐 아니라, 배면전극층(66)과 ITO 층(60)의 이동(migration)과 이에 따른 손상을 방지하게된다. 도면부호 (76)은 은(銀)페이스트 이다.

도 8은 본 발명 이엘시트(22)의 일 실시 예의 평면도로, 이엘시트(22)의 형광층(62)을 형성할 때, 도 1에 도시한 것처럼 전체면적에 형성하여 전면(全面) 발광을 달성할 수 있음을 도시한 것이다.

그러나, 각각의 키 버튼(24)을 조명함에 있어서 각각의 키 버튼(24) 이외의 부분은 사실상 조명이 불필요하고, 소비전력이 과도한 편이며 전체적인 제조원가가 상승하게 된다.

도 9는 이러한 사정을 감안하여 키 버튼(24)이 위치하는 부분, 즉 키 버튼(24)과 대응하는 부분에만 소정크기와 형상, 즉 키 버튼(24)의 조명에 필요한 휘도범위를 얻을 수 있는 크기와 두께 및 형상을 갖도록 형광물질을 인쇄시켜 형광체(62a)를 형성하도록 함으로써 키 버튼(24)만 국부 조명된다.

따라서, 이엘시트(22)의 제조원가와 소비전력을 크게 줄일 수 있으며, 형광체(62a)의 형상은 원형이나 사각형, 타원형, 다각형 또는 이들의 조합이나 이들을 변형한 형태로 다양화 할 수 있을 것이다.

그러나, 이러한 경우에도, 전원단자(72)(74)와 가까운 곳에 위치하는 형광체(62a)는 휘도가 높은 편이고, 전원단자(72)(74)로부터 떨어진 곳에 위치하는 형광체(62b)는 상기 형광체(62a)에 비하여 상대적인 휘도가 떨어지게 되므로 전체적으로 균일한 조명휘도를 얻기 힘들다.

따라서, 도 10과 같이 형광체(62a)(62b)를 따라 이엘시트(24)의 길이방향으로 평행하면서 배면전극층(66) 또는 전원단자(74)에 각각 접속되는 복수 개의 저항보상패턴(78)과, 상기 저항보상패턴(78) 사이를 따라 평행하게 설치되면서 ITO 층(60) 또는 전원단자(72)에 각각 접속되는 복수 개의 또 다른 저항보상패턴(80)을설치하여 각각의 형광체(62a)(62b)로 균일한 전원이 공급되게 함으로써 형광체(62a)(62b)들의 휘도가 균일해진다.

상기 저항보상패턴(78)은 ITO 층(60)에 매입 형성되며, 또 다른 저항보상패턴(80)은 배면전극층(66)에 매입 형성된다. 상기 저항보상패턴(78)(80)들은 그 폭이 좁게 형성되어 서로간의 전기적인 간섭(트러블)이 배제된다.

또한, 상기 저항보상패턴(78)(80)들은 ITO 층(60)이나 배면전극층(66)보다 도전성이 우수한 은(Ag) 및/또는 카본을 사용하면 전체 도전율이 균일화되며, 이에 따라 이엘시트(22)의 균일한 휘도를 달성할 수 있다.

도 11은 본 발명 다른 실시 예의 분해 상태 단면도로, 이엘시트(22a)를 키보드(20)의 지지판(28) 상부 표면에 설치하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있음을 도시한 것이다.

상기 이엘시트(22a)의 경우, 각각의 안내관(26)에 끼워지는 결합공(82)(84)이 형성되고, 결합공(82)(84)의 주변에 결합공(82)(84)과 닮은 형상의 형광체(62c)(62d)를 형성하도록 한다.

따라서, 안내관(26) 또는 결합공(82)(84)의 외형에 따라 형광체(62c)(62d)의 형상이 달라지게 된다.

즉, 안내관(26) 또는 결합공(82)(84)의 형상이 도 12와 같이 둥근형인 경우 형광체(62c)의 형상은 둥근 도너츠 형상이 되며, 도 13과 같이 안내관(26) 또는 결합공(82)(84)의 형상이 사각형인 경우 형광체(62d)의 형상은 사각 도너츠 형상이 된다.

물론, 안내관(26) 또는 결합공(82)(84)의 형상이 원형이나 사각형 이외에도 다각형이나 타원형이나 사다리꼴형 또는 이들의 변형이나 복합 형태인 경우, 소정폭을 갖는 형광체(62c)(62d)의 형상 역시 이들 형상과 같거나 비슷한 형상으로 형성된다.

그리고, 형광체(62c)(62d)와 결합공(82)(84) 사이에는 형광체(62c)(62d)의 폭과 같거나 비슷한 폭의 PET 필름층(68a)이 돌출되게 구성함으로서 이엘시트(22a)의 결합공(82)(84)들을 지지판(28)의 안내관(26)에 결합할 때 형광체(62c)(62d)가 안내관(26)에 직접 접촉되는 것을 방지하여 보호되도록 한다.

상기 형광체(62c)(62d)는 소정폭을 갖는 폐쇄형이거나 일측이 개방되는 개방형으로 형성할 수 있다.

한편, 도 12의 경우 각각의 키 버튼(24)들이 대응하는 위치의 이엘시트(22a) 부분에 상하로 관통되는 원형 결합공(82)을 각각 형성하여 원통형 안내관(26)이 끼워지도록 하고, 상기 결합공(82)으로부터 조금 떨어진 이엘시트(22a)의 바깥부분에 일정폭을 갖는 형광체(62c)를 빙둘러 형성하여 키 버튼(24)들이 각각 조명되도록 한 것이다.

또한, 지지판(28)의 안내관(26)이 사각형인 경우, 도 13과 같이 각각의 키 버튼(24)이 대응 위치하게되는 이엘시트(22a) 부분에 상하로 관통되는 사각형 결합공(84)을 각각 형성하여 사각형 안내관이 끼워지도록 하고, 상기 결합공(84)으로부터 조금 떨어진 이엘시트(22a)의 바깥부분에 일정폭을 갖는 형광체(62d)를 빙둘러 형성하여 키 버튼(24)이 조명되도록 한 것이다. 그리고, 형광체(62c)(62d)와 저항보상패턴(80)은 전기적으로 서로 연결된다.

상기 이엘시트(22a)의 경우, 키 버튼접점시트(36)의 저부에 위치하는 이엘시트(22)보다는 키 버튼(24)에 보다 근접하여 위치하게 되므로 키 버튼(24)에 대한 조명이 더욱 향상된다.

상기의 경우 앞서 기술한 것처럼 이엘시트(22a)의 두께가 0.1㎜ ~ 0.5㎜범위 이고 지지판(28)의 상부 표면에 밀착되는 구성이므로 키 버튼(24)의 조작이나 기능 및 성능에 전혀 영향을 주지않게 되며, 키보드(20)를 사용할 때 키 버튼(24)의 사방 측부에 위치하는 연장부(24a)에 의해서도 이엘시트(22a)의 상승이 방지된다.

그리고, 키 버튼(24)을 조작할 때 이웃하는 키 버튼(24)과의 마찰을 방지하기 위하여 형성되는 틈(86)사이로 조명빛의 유출이 우려되나 형광체(62c)(62d)의 가장자리 부분이 상기 키 버튼(24)의 연장부(24a)보다 안쪽에 위치하므로 그러한 우려는 말끔히 종식된다.

그리고, 상기 결합공(82)(84)의 내경 또는 내부 크기는 안내관(26)의 외경 또는 외부 크기와 같거나 조금 큰 정도로 형성하여 이엘시트(22a)를 지지판(28)에 억지결합하거나 쉽게 결합할 수 있도록 한다.

도 14는 본 발명 도 12의 'A'부분 확대도이고, 도 15는 본 발명 도 13의 'B'부분 확대도이다.

도 16은 본 발명 도 11의 'A'부분 확대 단면도로, 투명필름으로 된 PET 필름층(58)과, ITO 층(60)과, 유전체층(64)과, 배면전극층(66)과, PET 필름층(68)과, 유해전자파를 차폐(Sheild)시키기 위한 실드층(70)이 차례로 배치되는 층구조로,유전체층(64)에 형광체(62c)(62d)가 매입구조로 이격하여 위치하며, PET 필름층(68)에 배면전극(66)이 형광체(62c)(62d)와 같은 거리로 이격하여 위치하게된다.

도 17은 형광체(62c)(62d)가 위치하지 않는 도 11, 도 12의 배면전극(66) 부분 단면도로, 투명필름으로 된 PET 필름층(58)과, ITO 층(60)과, 절연층(88)과, PET 필름층(68)과, 유해전자파를 차폐(Sheild)시키기 위한 실드층(70)이 차례로 배치되는 층구조이며, PET 필름층(68)과 절연층(88) 사이에 배면전극층(66)이 위치하게된다.

도 18은 형광체(62c)(62d)가 위치하지 않는 도 11, 도 12의 저항보상패턴(78) 부분 단면도로, 투명필름으로 된 PET 필름층(58)과, ITO 층(60)과, PET 필름층(68)과, 유해전자파를 차폐(Sheild)시키기 위한 실드층(70)이 차례로 배치되는 층구조이며, ITO 층(60)과 PET 필름층(68) 사이에 저항보상패턴(78)이 위치하게 된다.

본 발명의 이엘시트(22)(22a)는 소비전류가 미세하여 장시간 사용에도 충분한 밝기가 유지되며, 전압이나 전류 및 주파수를 조정하여 원하는 밝기를 얻을 수 있다.

그리고, 컴퓨터가 동작하는 동안 이엘시트(22)(22a)가 계속 점등되어 키보드(20)가 조명되게 함으로써 키보드(24)의 미감이 보다 향상된다.

키 버튼접점시트(36)와 이엘시트(22)(22a)는 같거나 비슷한 크기의 평면적이며, 모두 두께가 0.1㎜ ~ 0.5㎜ 수준으로 매우 얇은 필름 형태이므로 기존 키보드에 이엘시트(22)(22a)를 실장시키더라도 종전 키보드의 구조나 동작 및 기능을 전혀 훼손하지 않는다.

그리고, 본 발명에서 키 버튼(24)의 기능별, 키 버튼의 종류별, 키 버튼의 위치별로 조명색상을 구분하거나 달리하여 미감을 보다 향상시킬 수 있다.

이러한 경우, 조명색상을 구분하거나 달리하고자 하는 키 버튼 영역에 위치하는 형광층(62) 또는 형광체(62a)(62b)(62c)(62d)를 구성하는 형광물질(Phosphor)을 달리(형광물질의 배합비를 달리하거나, 성분이나 성질이 다른 형광물질을 사용하는 등)함으로써 그린(Green), 블루(Blue), 옐로우(Yellow)의 기본 3색(色)이외에도, 이들 기본 3색을 근간으로 한 다양한 색상(원하는 색상)을 발광시켜 조명할 수 있게된다.

또한, 구분 및 달리하고자 하는 키 버튼(24) 영역별로 특수 처리된 수지필름을 각각 사용하여 영역별로 구별되는 색상으로 조명되게 함으로써 원하는 색상의 조명을 달성할 수 있을 것이다.

또한, 키 버튼(24)을 성형할 때 구분되는 색상의 수지로 성형하여 원하는 반투명 색상을 갖도록 함으로써 그 목적을 달성할 수도 있을 것이다.

상기에서 키 버튼(24)은 반투명이 되도록 성형하여 이엘시트(22)(22a)의 빛이 투과하면서 간접 조명되게 하고, 키 버튼(24)의 글쇠 부분은 이엘시트(22)(22a)의 빛이 투과될 수 있게 투명으로 하거나 다른 색상의 반투명으로 형성하여 조명을 달성하도록 한다.

상기에서 글쇠부분을 반투명으로 한 경우, 키 버튼(24)의 반투명 색상과 키버튼(24)에 새겨지는 글쇠의 색상은 대비되는 색상으로 구분 구성하여 사용자가 쉽게 식별 및 인식할 수 있도록 함이 바람직하다.

그리고, 일부의 키보드(20)나 노트북 컴퓨터의 키보드 처럼 키 버튼(24)이 불투명 재질로 성형되는 경우 키 버튼(24)에 새겨지거나 인쇄되는 글쇠부분을 투명하게 형성하면 될 것이다.

상기에서 키 버튼(24)을 불투명화 하고자 하는 경우 키 버튼(24) 전체를 투명재질로 성형한 다음 불투명 도장액이나 물질로 도장 및 코팅하도록 하되 키 버튼(24)에 새겨지거나 글쇠부분만 투명이 유지되도록 하면 될 것이다.

도 19는 본 발명 이엘시트 제어부(40)의 회로도를 도시한 것으로, 이엘시트(22)(22a)가 교류구동형인 경우, 컴퓨터에 의해 제어부(40)로 이엘시트(22)(22a) 점등신호가 전달되면, 제어부(40)의 출력으로 발진신호가 출력된다.

상기 제어부(40)는 키보드를 제어하는 I.C(key board control I.C :MPU Chip)를 겸용하게 되며, 상기 I.C의 출력 ①②로 도 12와 같이 위상차가 다른 발진신호가 출력되어 인버터 회로의 입력으로 전달된다.

상기 발진신호는 제어부(40)에 프로그램하거나 또는 제어부(40)의 클럭주파수를 분주(또는 분배)시켜 이용하거나 또는 컴퓨터로부터 전달받을 수 있을 것이다..

따라서, 저항(R1)(R2)과, 트랜지스터(Q1)(Q2)와, 캐페시터(C1)(C2)와, 승압트랜스(T)로 구성된 인버터회로를 통하여 100㎐~10,000㎐의 주파수와 60V~200V의전위를 갖는 교류전원이 출력되어 이엘시트(22)의 ITO 층(60)과 배면전극층(66) 및 실드층(70)으로 공급되어 이엘시트(22)(22a)가 점등되며, 또한 이엘시트(22)(22a)의 점등에 의해 발생되는 유해전자파는 실드층(70)의 작용에 의해 차폐된다.

상기 주파수는 400㎐~2,000㎐ 범위로 설정함이 바람직하다. 동작전원 주파수를 400㎐~2,000㎐ 범위로 설정하는 이유는 이엘시트(22)(22a)를 안정적으로 점등할 수 있으면서 기생파(고조파나 저조파)의 발생을 최대한 억제시켜 컴퓨터 및 키보드(20) 주변의 라디오, 텔레비젼, 무선기기 및 각종 전기, 전자기기에 작용될 수 있는 간섭이나 노이즈 및 오동작이 방지된다.

그리고, 교류구동형 이엘시트(22)(22a)의 경우 전원주파수를 변경하거나, 특수 처리된 수지필름을 사용하여도 원하는 조명색상이나 소비자의 기호에 부응하는 조명색상으로 발광시킬 수 있으며, 이러한 조명색상 표현은 일반적인 기술에 해당하므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기 이엘시트(22)(22a)의 광원밝기는 전압이나 주파수를 적절히 가변시켜 달성할 수 있으며, 보통 50~100 칸델라(cd/㎤) 정도로 그 밝기를 조정하여 글쇠들을 양호하게 식별할 수 있도록 한다.

본 발명에서 제어부(40)에서 키 버튼(24)의 동작을 인식하도록 하되 설정된 시간 이를테면, 0분 ~ 1,000분 범위내에서 설정된 분 이상 키 버튼(24)을 사용하지 않아 키 버튼(24)으로 부터 신호입력이 없으면, 도 21과 같이 제어부(40)로 출력되는 발진신호가 정지되어 이엘시트(22)(22a)가 소등되도록 함으로써 이엘시트(24)의 사용수명을 연장시키고 소비전력을 줄일 수 있도록 한다.

즉, 키 버튼(24)으로부터 소정시간 이내에 신호입력(키 입력 time out)이 없으면 컴퓨터의 중앙처리장치 또는 제어부(40)의 중앙처리장치가 이엘시트(22)(22a)를 소등시키게 되며, 그리고, 상기 키 버튼(24)으로부터 동작신호 입력을 기다리는 루틴(Rootine)을 계속 수행하게 된다.

그리고, 이엘시트(22)(22a)로 동작전원을 공급하는 전원부는 두께가 얇은 박형으로 제어부(40)에 구성할 수 있다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 전술한 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형과 모방을 행할 수 있으나, 이는 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 자명하다 할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 데스크탑 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터 등에 사용되는 키보드 내부에 이엘시트 또는 이엘시트와 같은 시트형(평면형) 조명수단이 설치되어 각각의 키 버튼들이 부드럽고 은은하게 조명되므로 어두운 장소에서도 키보드의 글쇠(자판부호)를 쉽게 알아볼 수 있을 뿐 아니라, 키보드 내부로 부터의 분출되는 조명에 의해 키보드에 생동감이 부여되며 사용 미감이 보다 향상되는 효과가 있다.

또한, 이엘시트의 복수 개소에 상하로 관통되는 유동방지구멍이 형성되어 키보드 내부의 유동방지구에 결합되므로 이엘시트의 유동이 방지되는 효과가 있다.

또한, 이엘시트의 최하층에 위치하는 실드층에 의해 이엘시트로부터 발생되는 유해전자파가 차폐(Sheild)되고, 컴퓨터 및 주변 기기의 오동작이나 간섭이 방지되는 효과가 있다.

또한, 가격이 고가인 ITO 층은 형광층이 발광하는데 지장이 없는 범위 한도내에서 그 두께를 얇게 형성하는 대신 복수 개의 저항보상패턴이 형성되므로 각각의 형광체로 균일한 전원이 공급되며, 따라서 각각 발광되는 형광체의 휘도가 균일해지고 제조원가 절감되며, 전체두께가 감소되는 효과가 있다.

또한, 형광체는 키 버튼과 대응하는 부분에만 소정 크기의 형상으로 형성하여 키 버튼만 국부 조명되므로 이엘시트의 제조원가와 소비전력이 크게 절감되는 효과가 있다.

또한, 설정된 시간을 초과하여 키 버튼으로부터 신호입력이 없으면, 신호입력이 있을 때까지 제어부에 의해 이엘시트가 소등되므로 이엘시트의 사용수명이 길어지고 소비전력이 줄어드는 효과가 있다.

또한, 키 버튼의 기능별, 키 버튼의 종류별, 키 버튼의 위치별로 조명색상을 구분하거나 달리할 수 있어서 키보드의 사용 미감이 보다 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims

컴퓨터용 키보드의 조명장치를 구성함에 있어서 ; 키보드(20) 내부에 형광체를 갖는 이엘시트(22)(22a)를 설치하고, 이엘시트(22)(22a)의 전원단자(72)(74)는 제어부(40)에 접속하여 복수의 키 버튼(24)이 조명되도록 하여서 된 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 1에 있어서 ; 이엘시트(22)는 키 버튼 접점시트(36)와 하부 케이스(32) 사이에 설치 함을 특징으로 하는 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 1에 있어서 ; 이엘시트(22a)는 키 버튼(24)과 키 버튼 지지판(28) 사의 공간에 설치 함을 특징으로 하는 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서 ; 이엘시트(22)(22a)는 투명필름으로 된 PET 필름층(58)과, ITO 층(60)과, 형광체가 도포된 형광층(62)과, 유전체층(64)과, 배면전극층(66)과, PET 필름층(68)과, 상기 배면전극층(66)에 전기 접속되는 실드층(70)이 차례로 위치하는 층구조 임을 특징으로 하는 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서 ; 이엘시트(22)(22a)의 복수 개소에 상하로 관통되는 구멍(56)을 형성하여서 된 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 4에 있어서 ; 형광체와 접촉하면서 형광체를 따라 이엘시트(22)(22a)의 길이방향으로 평행하는 복수의 저항보상패턴(80)을 ITO 층(60)에 매입 형성하고, 상기 저항보상패턴(80) 사이를 따라 평행하는 복수 저항보상패턴(78)을 배면전극층(66)에 매입 형성하여서 된 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 6에 있어서 ; 저항보상패턴(78)(80)은 도전성이 우수한 은(Ag) 및/또는 카본 임을 특징으로 하는 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서 ; 형광체의 형광물질을 달리하여 키 버튼(24) 영역별로 조명색상이 구분되도록 함을 특징으로 하는 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서 ; 키 버튼(24)과 대응하는 이엘시트(22)(22a) 부분에 형광체(62a)(62c)(62d)를 각각 형성하도록 함을 특징으로 하는 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 9에 있어서 ; 형광체(62a)의 형상은 원형임을 특징으로 하는 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서 ; 키 버튼(24)과 대응하는 위치의 이엘시트(22a) 부분에 안내관(26)의 외형과 닮은 형상의 안내관 결합공(82)(84)을 각각 형성하고, 상기 결합공(82)(84) 주변에 결합공(82)(84)과 닮은 형상의 형광체(62c)(62d)를 형성하여서 된 이엘시트를 지지판(28)의 상부면에 설치함을 특징으로 하는 이엘시트로 조명되는 컴퓨터용 키보드.