KR20060113978A - 인쇄가능한 전자기계 입력 수단 및 그와 같은 입력 수단을포함하는 전자 디바이스 - Google Patents

인쇄가능한 전자기계 입력 수단 및 그와 같은 입력 수단을포함하는 전자 디바이스 Download PDF

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KR20060113978A
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토니 오스터가드
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노키아 코포레이션
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Abstract

휴대용 전자 디바이스용 전자기계 입력 수단이 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 및 제 2 층들을 포함한다. 상기 제 2 층은 상기 제 1 층을 적어도 부분적으로 오버랩하여 상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 부분들이 함께 터칭 또는 프레싱에 응답함으로써 상기 휴대용 전자 디바이스에 전기 입력 신호를 생성한다. 상기 제 1 및 제 2 층에 대한 유전체 지지층이 존재한다. 상기 제 1 층에 대한 상기 유전체 지지층의 적어도 일부분이 계속 상기 제 1 층을 지나가며, 상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층으로서 동작하도록 구부러진다.

Description

인쇄가능한 전자기계 입력 수단 및 그와 같은 입력 수단을 포함하는 전자 디바이스{PRINTABLE ELECTROMECHANICAL INPUT MEANS AND AN ELECTRONIC DEVICE INCLUDING SUCH INPUT MEANS}
본 발명은 일반적으로 컴팩트-크기 전자 디바이스들에 데이터를 입력하도록 사용된 전자기계 입력 수단의 구조들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 터치 패드 및 키패드 타입 입력 수단의 유용한 물리적 구현을 용이하게 하는 신규한 전자기계 구조에 관한 것이다.
컴퓨터들, 개인 휴대용 정보 단말들, 휴대용 전화 디바이스들 등과 같은 전자 디바이스들은 모두 인간 사용자가 명령들 및 다른 정보를 입력할 수 있게 하는 입력 수단을 필요로 한다. 가장 공통으로 사용되는 입력 수단은 키패드들 및 터치 패드들을 포함한다. 이들 둘 다는 사용자에 의해 이루어지는 프레싱(pressing) 동작에 대한 응답으로서 전기 신호를 생성하는 개념과 관련된다; 상기 둘 사이의 차이는 키패드만이 비교적 작은 수의 개별 프레싱 포인트들 또는 프레스되는 키들을 제공하는 한편, 터치 패드는 다수의 프레싱 위치들 사이를 구별할 수 있으며 심지어 상기 프레스가능한 표면에 걸친 디프레션(depression)의 동작의 실질적으로 연속적인 검출을 제공할 수 있다. 상기 둘 사이의 경계선은 항상 매우 명백하게 인식 할 수 있는 것은 아니다.
도 1은 대표적인 종래의 키패드 구조의 분해 단면도이다. 상기 키패드의 지지 구조 부분이 인쇄 회로 기판(101)이다. 그 최상부 표면상에, 소정의 위치에서 서로 얽힌 핑거들(fingers)의 패치들(102a)을 구성하는 전도성 패턴들의 층(102)을 갖는다. 상기 전도성 패턴들은 천공 절연층(103)으로 커버되며, 그 홀(hole)들은 상기 패치들(102a)과 일치한다. 상기 전도층의 상부에, 소위 돔시트(domesheet) (104)가 존재하며, 그의 돔들은 오목한 측에서 전도성이 있다. 각 돔은 탄성 키 햇(key hat)(105)으로 커버되며, 전체 장치는 외측 커버 부분(106) 내에 둘러싸여, 상기 키 햇(105)들은 상기 외측 커버 부분(106)을 통해 돌출한다. 키 햇(105)의 프레싱은 그 아래의 돔의 중심 부분이 하향으로 팽창하게 하여, 패치들(102a) 중 하나에 전기적으로 전도성 연결을 형성한다. 하나의 판독 일렉트로닉스(electronics) (도시되지 않음)는 상기 전도성 패턴(102)에 결합되며, 상기 연결이 발생하는 패치(102a)를 검출하도록 적응된다. 상기 판독 일렉트로닉스는 상기 위치 정보를 명백한 전자 입력 신호로 변환한다.
터치 패드 입력 수단은 서로 비교적 멀리 있는 기술적 솔루션들을 포함하여, 다양한 타입들로 존재한다. 도 2는 저항성 커플링 또는 용량성 커플링 터치 패드를 구현하기 위해, 거의 변형이 없이 사용될 수 있는 층 구조를 개략적으로 도시한다. 인쇄 회로 보드(201)의 최상부 표면에, 본질적으로 균일한 저항성 층(202), 그의 반대측 에지들은 전도성 전극들(203 및 204)을 갖춘다. 상기 용어 "저항성"은 절연체도 전도체도 아니지만 전기 전류가 재료 내에 얼마나 멀리 전파되어야 하는지를 검출하도록 사용될 수 있는 특정 전기 저항성을 갖는 재료를 설명한다. 상기 저항성 층(202)의 최상부에, 절연 웹(web)(205) 및 제 2 저항성 층(206)이 존재하며, 상기 제 2 저항성 층(206)은 그의 반대 측들을 따라 진행하는 전도성 전극들(207 및 208)을 갖는다. 상기 제 2 저항성 층(206)의 전극들(207 및 208)은 상기 저항성 층들(202 및 206)의 일반적으로 직사각 형태의 서로 다른 측면들에 위치한다. 전체 장치는 보호 외부 층(209)으로 커버된다.
도 2의 터치 패드에서, 절연 웹(205), 제 2 저항성 층(206) 및 외부 층(209)은 모두 어느 정도까지 탄성적으로 변형가능하다. 스타일러스(stylus) 또는 다른 프레싱 수단으로 상기 외부 층(209)의 어떤 지점을 사용자가 누르면, 제 2 저항성 층(206)의 지점이 처음에 언급한 저항성 층(202)에 근접하게 하는, 본질적으로 포인트-형 탄성 변형이 발생한다. 갈바닉(galvanic) 커플링 터치 패드에서, 상기 변형은 충분히 커서 상기 저항성 층들이 실제로 서로 접촉하게 하는 한편, 용량성 커플링 터치 패드에서, 상기 변형은 상기 저항성 층들 간의 거리를 국부적으로 감소시키는데 충분하여, 상기 저항성 층들간의 캐패시턴스의 국부적 변화가 충분히 커서 검출될 수 있다. 임의의 경우에, 하나의 검출 일렉트로닉스(도시되지 않음)가 전극들(203, 204, 207 및 208)에 커플링되며 상기 생성된 연결의 저항성 또는 용량성 특성들을 측정하도록 적응된다. 상기 저항성 층들(202 및 206)로부터 획득된 2개의 동시 측정치들을 상관시킴으로써, 디프레션이 발생한 위치를 추론할 수 있다.
상기 저항 층들의 측면의 전체 길이를 따른 연속적인 전극들을 이용하는 것은 상기 저항성 층들을 판독 일렉트로닉스에 커플링하기 위한 가능한 유일한 대안 은 아니다. 일부의 다른 솔루션들은 상기 저항성 층들의 측면들을 따르는 특정 포인트들 또는 심지어 상기 저항성 층들 내의 어떤 중간 포인트들에 연결된 개별 전도성 와이어들을 이용한다.
더 드물게 이루어진 터치 패드 기술들은 예를 들어, 상기 프레싱 수단에 의해 야기된 음향 진동들의 변경을 검출하거나, 발광 스타일러스를 이용하여 상기 스타일러스 팁에서 발생하는 광이 상기 디스플레이의 층 구조의 일부분을 형성하는 광 가이드에 전파되는 방식을 관찰하는 것과 관련된다. 능동 층이 터치나 디프레션을 그의 발생 위치를 나타내는 전기 신호로 변환하는 기본 방식에 관하여 계속 나타나는 새로운 기술적 사상들이 크게 유망하다.
종래 기술의 키 패드들 및 터치 패드들의 결함들은 비교적 대다수의 개별 구성요소들 및/또는 그들의 제조에 필요한 방법 단계들과 주로 관련된다. 예로서, 도 2의 터치 패드 구조를 고려할 수 있다. 인쇄 회로 보드(201), 절연 웹(205), 제 2 저항성 층(206) 및 보호 외부 층(209)은 모두 제조되어, 어셈블링 머신으로 되며, 적절하게 정렬되어 서로 부착되어야 하는 개별 구성요소들이다. 전기적 연결들은 상기 판독 일렉트로닉스에 대한 전극들(203, 204, 207 및 208)로부터 확립되어야 한다. 대량 생산시의 제조 비용을 낮추기 위해 더 간단한 구조가 바람직하다.
본 발명의 목적은 간단하고 작은 수의 서로 다른 부품들 및 제조 단계들만을 필요로 하는 전자기계 입력 수단을 위한 구조를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은 서로 다른 종류의 전자기계 입력수단에 사용하기 위해 널리 적용가능한 상기-언급한 종류의 구조를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은, 특히 휴대용 전자 디바이스들을 위한 구조적으로 간단한 전자기계 입력 수단을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 상술한 종류의 전자기계 입력 수단을 포함하는 휴대용 전자 디바이스에 대한 전체 구조적 솔루션을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 상기 전자기계 입력 수단의 적어도 2개의 층들에 대한 공통의 지지 구조를 이용함으로써 달성되는데, 이에 의해 단일 프로세싱 단계에서 상기 지지 구조상에 상기 적어도 2개 층들을 생성할 수 있으며, 그 후에 상기 적어도 2개의 층들은 상기 지지 구조를 기계적으로 변형함으로써 함께 스택(stack)될 수 있다.
본 발명에 따른 전자 기계 입력 수단은:
- 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 층과,
- 전도성 또는 저항성 재료의 제 2 층과, 여기서 제 2 층은 상기 제 1 층을 적어도 부분적으로 오버랩(overlap)하여 상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 부분들이 함께 터칭이나 프레싱에 응답함으로써 상기 휴대용 전자 디바이스에 전기 입력 신호를 생성하며,
- 상기 제 1 층에 대한 유전체 지지층과, 그리고
- 상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층을 포함하며,
여기서 상기 제 1 층에 대한 유전체 지지층의 적어도 일부분이 상기 제 1 층을 계속 지나가며, 상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층으로서 동작하도록 구부러진다.
본 발명은 또한 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 기능 모듈에 적용하며, 상기 모듈은:
- 전자 구성요소들 및 상기 전자 구성요소들 사이의 전도성 트랙들을 지지하기 위한 플렉서블 인쇄 회로 보드와,
- 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 표면상의 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 층과, 그리고
- 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 표면상의 전도성 또는 저항성 재료의 제 2 층을 포함하며,
여기서 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 일부분이 상기 제 1 층을 상기 제 2 층으로부터 분리하여, 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드가 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 상기 일부분을 교차하는 허수 축(imaginary axis) 주변으로 구부러지게 함으로써, 상기 제 2 층을 구부려 상기 제 1 층과 적어도 부분적으로 오버랩하게 한 후에 상기 제 1 및 제 2 층들의 상기 오버랩핑 부분들이 함께 터칭이나 프레싱에 응답하여 상기 휴대용 전자 디바이스에 전기 입력 신호를 생성한다.
본 발명은 또한 휴대용 전자 디바이스에 적용하며, 상기 전자 디바이스는:
- 플렉서블 인쇄 회로 보드와,
- 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드에 부착되고 전기적으로 연결된, 마이크로프로세서인 엔진 모듈과, 그리고
- 상기 엔진 모듈에 대한 전기 입력 신호를 생성하기 위한 전자기계 입력 수단을 포함하며,
여기서 상기 전자기계 입력 수단은 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 표면상의 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 층 및 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 표면상의 전도성 또는 저항성 재료의 제 2 층을 포함하며, 여기서 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드는 상기 제 1 층에 대한 유전체 지지층으로서 동작하고 상기 제 1 층을 지나가며 상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층으로서 동작하도록 구부러진다.
또한, 본 발명은 전자기계 입력 수단을 제조하는 방법에 적용된다. 상기 방법은:
- 유전체 지지층의 표면상에 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 층을 생성하는 단계와,
- 상기 동일한 유전체 지지층의 표면상에 전도성 또는 저항성 재료의 제 2 층을 상기 제 1 층을 갖는 비오버랩핑(non-overlapping) 위치에 생성하는 단계와,
- 전도성 연결들을 상기 유전체 지지층 상에 생성하여 상기 제 1 및 제 2 층들에서 생성된 전기 입력 수단의 상기 휴대용 전자 디바이스의 다른 부분들로의 전달을 촉진하는 단계와,
- 상기 유전체 지지층을 상기 제 1 층 및 제 2 층이 적어도 부분적으로 서로 오버랩하는 위치로 구부리는 단계를 포함한다.
전자기계 입력 수단의 중요한 기능 부분을 구성하는 저항성 또는 전도성 패턴들 및 층들은 상기 구조에서 자신들을 지지하기에 충분한 기계적 및 다른 특성들을 거의 갖지 않는다. 유전체 지지 구조 또는 상기 저항성 또는 전도성 패턴들 및 층들이 전기적으로 격리되는 임의의 전도성 특성의 대안적으로 지지 구조가 필요하다. 가장 유용하게는, 상기 저항성 또는 전도성 패턴들 및 층들을 제조하는 동안, 그리고 완성된 디바이스에서 적어도 부분적으로 동일한 지지 구조가 사용된다.
지지 구조로서 다수의 유용한 특성들을 갖도록 증명된 재료는 플렉서블 인쇄 회로 보드이며, 공통적으로 단축하여 플렉스(flex)라 칭해진다. 상기 재료는 전형적으로 폴리이미드 또는 다른 중합 격리 재료로 이루어진 유전체 층 또는 샌드위치된 유전체 층들의 스택과, 전자 구성요소들을 부착하고 그와 같은 부착된 전자 구성요소들을 서로 전도성으로 연결하기 위한 유전체 층(들) 상에 패턴화된 전도성 경로들, 비아들 및 연결 패치들의 장치를 포함한다.
본 발명에 따르면, 적어도 2개의 저항성 및/또는 전도성 층들을 포함하는 전자기계 입력 수단이 먼저 플렉스 상에 상기 2개 층들을 생성한 후에 상기 플렉스를 기계적으로 변형하여 서로 적어도 부분적으로 오버랩하는 상기 2개 층들을 형성함으로써 제조된다. 상기 기본 원리는 다양한 방식으로 이용될 수 있으며, 이에 의해 예를 들어, 터치 패드 또는 키 패드가 생성되는지 여부에 따라 분류될 수 있는 본 발명의 다수의 실시예들을 발생시킨다.
실시예들의 제 1 클래스는 탄성 격리 수단에 의해 서로 분리된 2개의 전도성 또는 저항성 층들을 갖는 터치 패드를 생성하는 것과 관련된다. 상기 2개의 전도성 또는 저항성 층들은 상기 스테이지에서 여전히 곧으며 평평한 플렉스의 동일한 측면상에 서로 근접하여 생성될 수 있다. 진공 증착 프로세스들, 잉크 젯 인쇄, 스크린 인쇄 및 포토리소그래피를 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 임의의 패터닝 프로세스가 사용될 수 있다. 상기 전도성 또는 저항성 층들의 부분들을 서로 연결하고, 및/또는 판독 일렉트로닉스에 연결하는데 필요한 모든 전기 연결들이, 가능하게는 소위 다층 플렉스가 사용되는 경우 중간 층들의 표면들을 이용하여, 상기 플렉스의 다양한 표면들 상에 생성된다. 상기 탄성 격리 수단은 상기 패터닝 프로세스에서의 전도성 또는 저항성 층들 중 적어도 하나의 최상부에 유사하게 생성될 수 있는 층을 가장 유용하게 구성한다. 상기 층들이 생성된 후에, 상기 플렉스는 상기 2개의 전도성 또는 저항성 층들 사이에 구부러져, 이들은 그 사이에 단지 탄성 격리 수단을 이용하여 서로 면하게 된다. 상기 층 구조는 터치 패드의 중심 부분으로서 사용될 준비가 된다. 일부 특정 실시예들에서, 탄성 격리 수단으로서 동작하기 위한 임의 층의 별도 제공이 생략될 수 있다.
상기 전도성 또는 저항성 층들은 본질적으로 연속적일 수 있으며, 이 경우에 그 결과는 출력 신호가 디프레싱 위치의 연속 함수인 아날로그 터치 패드이며, 상기 검출 일렉트로닉스는 그에 따라 설계되어야 한다. 대안적으로, 상기 전도성 또는 저항성 층들 중 적어도 하나가 스트라이프 패턴을 포함할 수 있어, 디프레션의 위치를 검출하는 태스크는 스트라이프가 최종 연결을 발생시키는 단순한 검출로 적어도 부분적으로 감소한다. 갈바니 커플링 및 용량성 커플링 터치 패드들 둘 다가 생성될 수 있다.
실시예들의 제 2 클래스는 제한된 수의 허용가능한 프레싱 위치들만이 존재하는 키 패드를 생성하는 것과 관련된다. 이들 실시예에서, 상기 프레싱 위치들에 대응하며 일치하는 스위칭 포인트들을 구성하는 전도성 또는 저항성 층들에 어떤 패턴들이 존재한다. 다수의 탄성 돔들이 나타나게 하는, 상기 층들 중 하나에 대한 지지 구조를 구성하는 플렉스의 일부분에 영구적인 기계 변형을 야기할 수도 있다. 이들은 본 발명의 일 실시예에 따라 키 패드를 이용하는데 더 편리한 촉감을 제공하도록 사용될 수 있다.
본 발명의 특성으로서 고려되는 신규한 특징들은 첨부한 청구범위에서 설명된다. 그러나, 본 발명 자체는 그의 구조 및 동작 방법에 대해, 추가적인 목적들 및 장점들과 함께 첨부한 도면들과 관련하여 숙독하면 특정 실시예들의 다음의 설명으로부터 최적으로 이해될 것이다.
도 1은 종래의 키 패드 구조를 도시한다.
도 2는 종래의 터치 패드 구조를 도시한다.
도 3은 본 발명의 터치 패드 타입 실시예에 대한 구조적 원리를 도시한다.
도 4는 본 발명의 터치 패드 타입 실시예에 대한 대안 구조를 도시한다.
도 5는 본 발명의 터치 패드 타입 실시예에 대한 또 하나의 대안적인 구조를 도시한다.
도 6은 본 발명의 터치 패드 타입 실시예에 대한 또 하나의 대안적인 구조를 도시한다.
도 7은 본 발명의 터치 패드 타입 실시예에 대한 또 하나의 대안적인 구조를 도시한다.
도 8은 본 발명의 키 패드 타입 실시예에 대한 구조적 원리를 도시한다.
도 9는 본 발명의 키 패드 타입 실시예를 생성하기 위해 플렉스가 어떻게 형성될 수 있는지를 도시한다.
도 10은 본 발명의 키 패드 타입 실시예에서 상기 언급된 종류로 형성된 플렉스를 이용하는 것을 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 전자 디바이스에서의 정렬 홀들 및 페그(peg)들의 이용을 도시한다.
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 전자 디바이스를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 전자 디바이스에서 플렉스를 구부리고 구성요소들을 배치하는 대안적인 방식을 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 전자 디바이스에서 플렉스를 구부리고 구성요소들을 배치하는 또 하나의 대안적인 방식을 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 개략적으로 도시한다.
본 특허출원에 제시된 본 발명의 예시적인 실시예들은 첨부한 청구범위들의 적용가능성에 제한들을 가하도록 해석되지 않아야 한다. 단어 "포함하는"은 기재되지 않은 특징들의 존재를 배제하지 않는 개방 제한(open limitation)으로서 본 특허 출원에서 사용된다. 종속 청구항들에 기재된 특징들은 그렇지 않은 경우가 명백하게 기술되지 않는 한 서로 자유롭게 조합가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 어떤 전자기계 입력 수단이 어떻게 제조되는지를 개 략적으로 도시한다. 먼저 상기 스테이지에서, 이미 다수의 전도성 패턴들, 비아들(vias) 및 부착 구성요소들(이들은 도식적 명확성을 위해 도시되지 않음)을 포함할 수 있는 플렉스(301)가 존재한다. 둘 다 전도성이거나 저항성인 제 1 층(302) 및 제 2 층(303)이 서로 비교적 근접한 상기 플렉스(301)의 일 표면상에 생성된다. 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303) 사이의 거리(d)는 상기 플렉스(301)의 표면에 근접한 허수 축 주변에, 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303) 사이의 중간에, 그리고 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)을 연결하는 최단 허수 라인에 수직으로 180도로 상기 플렉스를 구부리도록 허용하도록 충분히 길다. 상기 거리(d)에 대한 최소값들은 플렉스 재료들의 기술적 사양들로부터 용이하게 구해진다.
도 3에 도시된 다음 단계에서, 추가층(304)이 상기 제 1 및 제 2 층들 중 하나의 최상부에 생성된다; 여기서는 상기 제 1 층(302)의 최상부에 생성된다. 상기 추가층(304)은 완성된 구조에서 탄성 격리 수단으로서 동작하는 것이다. 결과적으로, 상기 층은 상기 구조가 갈바니 커플링 터치 패드를 구성하는 경우에 격리된 스페이서 도트들로 이루어지거나 웹-형이어야 하며, 또는 상기 구조가 용량성 커플링 터치 패드를 구성하는 경우에 충분히 압축가능해야 한다. 제조 관점에서, 상기 제 1 및 제 2 층(302 및 303)이 생성된 프로세스 단계와 가능한 한 유사하거나 가능한 한 적어도 기술적으로 호환가능한 프로세스 단계에서 상기 추가층(304)이 생성될 수 있다. 이것은 예를 들어, 어떤 종류의 인쇄 프로세스가 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)을 생성하도록 사용되면, 상기 추가층(304)이 인쇄에 의해 생성될 수 있는 것이 가장 유용함을 의미한다. 그러나, 상기 추가층(304)을 생성하도록 완 전히 다른 프로세스 단계가 사용되는 실시예들이 본 발명의 범위 내에 있다: 예시들은 적절하게 응고시킬 액정층을 분배하도록 스프레잉 건(spraying gun)을 이용하거나, 다수의 개별 분리기 조각들을 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)의 적어도 하나에 뿌리도록 산업 로봇의 액튜에이터 암(actuator arm)을 이용하는 것을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
도 3에서 도시된 최종 단계에서, 상기 플렉스(301)는 상기 제 2 층(303)이 상기 제 1 층(301) 및 추가층(304)으로 이루어진 스택과 정확하게 일치하도록 구부러진다. 최종 구조는 상기 추가층(304)이 제 2 층(303)상에 생성될지라도, 또는 상기 추가층(304)이 상기 제 1 층(302)상에 부분적으로 및 상기 제 2 층(303) 상에 부분적으로 생성될지라도 본질적으로 동일하다. 상기 최종 언급된 사실은 도 3의 괄호들에서 참조 부호 304로 도시된다.
상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)이 연속적인지 웹-형인지, 또는 상기 층들이 다르게 유도된 스트라이프 패턴들로 이루어지는지 또는 다른 검출-가능 형태들로 이루어지는지 여부는 본 발명에서는 중요하지 않다. 상기 최종 터치 패드는 갈바니 커플링이나 용량성 커플링 타입 중 어느 것도 아니다. 이들은 모두 이전에 알려진 터치 패드들의 변동들과 관련된 모든 고려사항들이다. 시스템 레벨 요건들에 따라, 적절한 층 구성, 재료 및 두께뿐 아니라 판독 일렉트로닉스의 정확한 타입을 선택하는 것은 당업자의 능력 내에 있다.
도 4는 별도의 탄성 격리 수단이 필요하지 않은 본 발명의 대안적인 실시예를 도시한다. 상기 제 1 층(302) 및 제 2 층(303)은 상기 플렉스(301)의 서로 다른 측면들 상에 생성되며, 상기 플렉스는 상기 플렉스(301)의 일부분이 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303) 사이에 남아있는 스택을 형성하도록 후속적으로 구부러진다. 본 발명의 상기 실시예를 동작하기 위해, 상기 플렉스의 재료가 충분히 압축가능하여, 상기 층들의 최종 스택의 일 포인트의 프레싱이 예를 들어, 상기 플렉스 재료를 통해 특유의 용량성 커플링을 야기하도록 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)이 충분히 서로 국부적으로 접근하게 할 것이 필요하다. 상기 플렉스의 압축가능성이 충분하지 않으면, 별도로 생성된 탄성 격리 수단을 이용하여 도 4의 "서로 다른 측면들"의 실시예들을 조합할 수 있다; 그 경우에, 탄성 격리 수단으로서 동작하는 추가층(도 4에 도시되지 않음)은 상기 제 1 층(302)의 최상부에 또는 상기 플렉스(301)와 상기 제 2 층(303) 사이에 생성되어야 한다.
상기 터치 패드의 구성 및 동작의 부분을 취하는 층들은 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303) 및 탄성 격리 수단으로서 동작하는 추가층(304)에 제한되지 않는다. 도 5는 상기 플렉스(301)의 일 표면상에 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)이 먼저 어떻게 생성되는지를 도시한다. 제 3 층(501)이 상기 플렉스(301)의 대향 표면상에 생성되어, 상기 제 2 층(303)과 공간적으로 일치한다. 상기 층-형성 단계들의 순서는 용이하게 변경될 수 있어, 상기 제 3 층(501)이 먼저 생성되고 그 후에만 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)이 생성된다. 완성된 구조에서 상기 탄성 격리 수단으로서 동작하는 추가층(304)이 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)의 적어도 하나의 최상부에 생성된다. 그 후에, 상기 플렉스는 모든 층들이 스택 형태로 이루어지도록 구부러지며, 상기 층들은 하향 순서로 상기 제 3 층(501), 상기 플렉스(301), 상기 제 2 층(303), 상기 추가층(304), 상기 제 1 층(302) 및 상기 플렉스(301)로 있다.
상기 구조의 상기 제 3 층(501)의 목적은 본 발명에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 층은 EMI(electromagnetic interference) 차폐 장치 또는 정적 방전들에 대한 차폐의 일부분을 형성하는 접지된 전도성 층일 수 있다. 다른 한편, 예를 들어, 위치 정보가 2개 이상의 층들로부터 수집되는 일부 다층 원리를 상기 터치 패드가 사용하는 경우, 상기 층은 상기 터치 패드의 일부분으로서 명확한 기능적 태스크를 가질 수 있다. 후자의 경우에, 주목할 사항으로서 위치 정보를 생성하고 검출하는 프로세스가 상기 제 2 및 제 3 층들(303 및 501) 사이의 일부 국부적 상호작용을 야기하는 터치 또는 디프레션을 필요로 하는 경우, 어떤 특정 압축가능성 요건들이 상기 플렉스의 재료에 적용될 수 있다.
도 6은 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)이 상기 플렉스를 안전하게 구부리게 하는 최소 간격(d)보다 상기 플렉스 상에 서로 더 근접하게 생성되는 대안적인 터치 패드 실시예를 도시한다. 상기 구부림 단계 전에 또는 상기 구부림 단계와 관련하여, 상기 플렉스는 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303) 사이에 고의로 컷팅된다. 상기 플렉스의 컷팅이 자연스럽게 연속적인 갈바니 연결들을 배제하기 때문에, 본 실시예는 상기 제 2 층(303)에 전기적 연결들이 필요하지 않은 구조들에 특히 적용가능하다. 상기 터치 패드 층들이 독립적으로 제조된 종래의 솔루션과 비교하여, 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)을 상기 공통 지지 구조(상기 플렉스(301)) 상에 제조한 후에만, 서로로부터 그들을 분리하는 것은 상기 층들이 생성 되는 프로세스 단계들 동안 상기 구성요소들의 더 용이한 처리를 촉진하는 장점을 제공한다.
도 7은 본 발명의 또 하나의 다층 터치 패드 타입 실시예를 도시한다. 그에 도시된 구조에서, 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303) 뿐 아니라 제 3 층(501)이 모두 상기 플렉스(301)의 동일한 측면 상에 먼저 생성된다. 추가층(304)이 상기 제 2 층(303) 상에 생성된다; 또한, 상기 층은 상기 제 3 층(501)상에 생성된다. 상기 플렉스(301)는 상기 제 2 및 제 3 층들(303 및 501) 사이의 허수 축 중간 주변에 먼저 180도로 구부러지며, 이에 의해 상기 층들이 스택 구조로 되며, 상기 추가층(304)은 그 사이의 탄성 격리 수단으로서 동작한다. 그 후에, 상기 플렉스(301)는 이때 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303) 사이의 허수 축 중간 주변에서 다시 180도로 구부러진다. 최후의 구부러짐 전에, 상기 제 1 층(302) 상에(또는 심지어 본래대로 상기 플렉스(301)와 제 3 층(501) 사이에) 또 하나의 추가층(도시되지 않음)을 생성할 수 있다. 최종 스택에서, 위에서 아래로, 플렉스(301), 제 2 층(303), 추가층(304), 제 3 층(501), 다시 플렉스(301), 제 1 층(302) 및 또다시 플렉스(301)가 존재한다.
이제, 본 발명의 키 패드 타입 실시예들을 설명하도록 한다. 도 8은 본 발명의 키 패드 타입 실시예의 단면도이다. 전도성 또는 저항성 층들에 대한 공통 지지 구조는 다시 플렉스(301)이다. 이 경우에 특히 전도성이며 컨택트 패드들(801)의 매트릭스 배열을 포함하는 제 1 층(302)이 존재한다. 키 패드들을 이용하여 작업하려는 사람들에 대해, 본 발명이 비록 컨택트 패드들(801)이 어떠한 배열에 있든지 배제하지 않지만, 규칙적인 매트릭스 배열로 위치하는 컨택트 패드들(801)에 대해 생각하는 것이 가장 자연스럽다. 상기 제 1 층(302)을 커버하도록 구부러진 플렉스(301)의 단부는 본 실시예에서 특히 전도성인 제 2 층(303) 및 컨택트 패드들(802)을 포함하며, 그 위치들은 상기 제 1 층(302)의 컨택트 패드들(801)의 위치들에 대응한다. 탄성 격리 수단으로서 동작하며, 프레싱 힘이 존재하지 않을 때 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)(그리고 특히 컨택트 패드들(801 및 802))이 서로 터치되지 않게 하는 추가층(304)이 존재한다. 상기 추가층(304)은 상기 컨택트 패드들(801 및 802)의 위치들에서 개구들을 갖는다; 상기 추가층(304)은 또한 개별 스페이서 입자들(particles)로 이루어질 수 있다; 이들 입자 중 어느것도 상기 컨택트 패드들(801 및 802) 중 어디에도 위치하지 않는다.
상기 층들의 스택 구조는, 위에서 아래로, 플렉스(301), 제 2 층(303), 추가층(304), 제 1 층(302) 및 다시 플렉스(301)로 이루어진다. 상기 스택들의 최상부에는, 서로 분리될 수 있거나 연속적인 키 매트를 구성하는 키 햇들(803)이 존재한다. 각각의 키 햇(803)은 한 쌍의 컨택트 패드들(801 및 802)의 최상부에 위치한다. 전형적으로, 상기 키 햇들(803)을 제자리에 고정하며 상기 키 햇들(803)이 수직 방향으로 이동하게 하는 외측 커버 부분들과 같은 다른 구조적 부분들이 존재하지만, 그와 같은 다른 구조적 부분들은 도식적 명확성을 위해 도 8에는 도시되지 않는다. 상기 사상은 키 햇(803)이 프레스될 때, 그 하부 측 상의 액튜에이터는 그 아래의 플렉스 부분에서 직접 국부적인 변형을 야기하며, 그에 의해 제 2 층(303)의 대응하는 컨택트 패드(802)는 하향으로 구부러지고 상기 제 1 층(302)의 대응하 는 컨택트 패드(801)를 터치한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 더 유사한 키 패드 타입 실시예를 도시하며, 상기 플렉스의 폴리머 재료는 정상 조건들 하에서 탄성일 뿐 아니라, 본질적으로 영구적인 변형들을 위해 적절하다는 사실을 이용하는데, 여기서 "영구적인"은 아무런 힘이 가해지지 않을 때 어떤 형태로 변형이 존재하지만, 충분히 약한 힘을 이용하여 더 탄성적으로 변형될 수 있음을 의미한다. 특히, 도 9 및 도 10의 실시예들에서 상기 플렉스(301)의 일 부분에 형성된 다수의 돔들(901)이 존재한다. 각 돔(901)은 일종의 버블-형(bubble-like) 형태이며, 여기서 상기 플렉스(301)의 재료는 굽지 않은 상태에서 상기 플렉스(301)의 평면 형태에 의해 한정되는 평면으로부터 불룩 솟아 있다. 상기 돔들(901)은 예를 들어, 한 쌍의 상호배타적으로 결합하는 오목 및 볼록 조우들(jaws) 사이에 상기 플렉스(301)의 적절한 포인트들을 핀칭함으로써, 가능하게는 또한 열을 가함으로써 생성될 수 있다. 완성된 돔(901)이 그의 볼록 측으로부터 프레스되면, 상기 돔의 적어도 중심 부분이 상기 오목 측으로 불룩 솟지만, 상기 프레싱 힘이 제거될 때 상기 돔은 그의 원래 형태를 다시 취한다.
도 9에서, 상기 플렉스(301)는 그의 제 1 표면상에 제 1 전도성 층(302)을 갖으며, 상기 제 1 전도성 층(301) 옆에 돔들(901)의 매트릭스 배열(또는 임의의 배열)을 갖는다. 제 2 전도성 층(303)은 상기 돔(901)의 오목 측면 상에 전도성 패치들을 포함한다. 도 10은 도 9의 플렉스(301)가 상기 제 1 층(302)과 돔들(901)의 매트릭스 사이의 허수 축(902) 중도 주변에서 180도로 구부러질 때 발생하는 구조 의 단면도이다. 도 10의 구조에서, 상기 돔들(901) 중 하나가 상기로부터 프레스되면, 상기 돔의 전도성 내측은 바로 옆의 제 1 전도성 층(302)의 일부분과 접촉하게 된다.
본 발명의 터치 패드 타입 실시예와 유사한 방식에서, 상기 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)의 실제 구성이 무엇인지는 중요하지 않다. 층 구성들의 하나의 기본적 카테고리는 상기 제 1 층이 서로 얽힌 핑거들의 패치들을 포함하도록 제조하여, 키가 프레스될 때, 하향으로 팽창하는 돔의 전도성 내측이 상기 제 2 층(303)을 통해 흐르는 어떠한 전기 전류도 필요로 하지 않고서 상기 서로 얽힌 핑거들 사이의 전기적 연결을 야기하는 것과 관련된다. 또 하나의 기본 카테고리는 돔이 하향으로 팽창할 때, 상기 제 1 층(302)과 제 2 층(303) 사이에 전기 전류가 흐르도록, 각 돔의 전도성 내측을 상기 스위치의 제 2 극으로 형성할 것을 요구한다. 이들 기본 방법들의 조합들 및 변동들이 가능하다.
본 발명에 따른 실제적인 전자기계 입력 수단에서, 특히 터치 패드 타입 실시예들에서, 상기 구조의 층들이 서로에 대해 이동하지 않게 하는 것이 중요하다. 도 11은 상기 층들의 비의도적 이동이 배제될 수 있는 간단한 구조적 솔루션을 도시한다. 전자 장치는 전형적으로 전체 디바이스에 대한 지지 구조로서 동작하는 외측 커버 부분(1001) 또는 어떤 다른 고체 바디 부분을 포함한다. 도 10에서, 그와 같은 부분은 페그들(1002)을 포함하고, 상기 플렉스(301)는 상기 제 1 및 제 2 층들(도 10에 도시되지 않음)을 포함하는 상기 플렉스의 상기 부분들의 측면들을 따라 있는 홀들(1003)을 포함한다. 조립된 디바이스에서, 상기 페그들(1002)은 상기 홀들(1003)을 통과하며, 상기 플렉스(301)의 적절한 부분들이 이동하지 않게 한다.
상술한 종류의 전자기계 입력 수단을 이용하는 휴대용 전자 디바이스들에 대한 어떤 구조적 솔루션들을 설명하였다. 도 12a, 12b, 12c 및 12d는 휴대용 전자 디바이스, 특히 휴대용 전화 디바이스가 플렉스(301) 상에 어떻게 구축될 수 있는지를 도시한다. 도 12a는 구성요소들이 부착된 플렉스의 일 측을 도시하고, 도 12b는 구성요소들을 갖는 플렉스의 반대 측을 도시하며, 도 12c는 상기 플렉스가 완성된 휴대용 전화 디바이스에서 보이는 형태로 구부러질 때의 상기 플렉스와 구성요소들의 측면도이다.
상기 휴대용 전화 디바이스의 중심 기능 구성요소는 주문제작형 마이크로프로세서인 소위 엔진 모듈(1201)이다. 도 12a, 12b, 12c 및 12d의 구조에서, 상기 엔진 모듈(1201)은 연장된 플렉스(301)의 표면상의 중심 위치에 위치한다. 상기 연장 플렉스(301)의 일 단부에, 예를 들어 액정 디스플레이 또는 TFT(Thin Film Transistor) 디스플레이인 디스플레이(1202)가 존재한다. 상기 엔진 모듈(1201)과 상기 디스플레이(1202) 사이의 전기적 연결들은 상기 플렉스(301) 상의 전도성 트랙들로서 구현된다. 현재의 구조에서, 이들 연결들은 개별 디스플레이 인터페이스 모듈(1203)을 통과하지만, 상기 엔진 모듈(1201) 또는 디스플레이(1202) 중 어느 하나의 일부분으로서 모든 디스플레이-구동 기능들을 구축할 수 있어, 그 사이의 임의의 별도의 인터페이스 모듈들의 필요성을 제거한다.
상기 플렉스(301) 상의 또 하나의 구성요소는 한편으로는 엔진 모듈(1201)과 확성기(1205) 사이, 다른 한편으로는 마이크로폰(1206)과 전자기계 입력 수단 사이 의 기능적 인터페이스를 구현하는 사용자 인터페이스 모듈(1204)이다. 전자기계 입력 수단은 상기 플렉스(301)의 일 표면상에 제 1 및 제 2 층(302 및 303)을 포함한다. 또한, 상기 플렉스(301)에 부착되며 상기 엔진 모듈(1201)에 대한 전기적 연결들을 갖는 전력 인터페이스 모듈(1207) 및 배터리 커넥터(1208)가 존재한다. 상기 플렉스(301) 상의 또 하나의 구성요소는 상기 휴대용 전화 디바이스가 기지국들과의 무선 연결들을 셋업하고 유지하게 하기 위해, 적어도 하나의 안테나 및 그에 연결된 어떤 무선 주파수 구성요소들을 포함하는 무선 주파수 모듈(1209)이다.
어셈블리 스테이지 동안, 상기 구부러짐이 도 12b에 도시된 위치로부터 시작하면, 상기 플렉스의 양측 단부들은 도면의 평면으로부터 "바깥쪽으로" 구부러지도록 상기 플렉스(301)는 축들(902 및 1210) 주변에서 180도로 구부러진다. 도 12c의 일 측면에서 도시된 완전히 구부러진 형태에서, 상기 무선 주파수 모듈(1209)의 바닥은 상기 엔진 모듈(1201)의 바닥의 일 부분과 일치하여, 상기 플렉스(301)의 비아들을 통해 상기 무선 주파수 모듈(1209)과 상기 엔진 모듈(1201) 사이의 직접 연결들을 용이하게 한다. 배터리 팩(1211)이 상기 배터리 커넥터(1208)에 부착되어, 상기 배터리 팩(1211)의 평면 표면은 상기 전자기계 입력 수단의 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)을 포함하는 상기 플렉스(301) 일부분의 기계적 지지 표면이 된다. 다시 말해, 상기 전자기계 입력 수단이 터칭 및/또는 프레싱에 의해 동작될 때, 상기 배터리 팩(1211)의 기계적 강성도는 전체 플렉스(301)가 임의의 육안으로 보이는 범위로 구부러지는 것을 방지한다.
또한, 도 12b에는 상기 제 1 층(302)의 각각 "북쪽" 및 "남쪽" 측면들을 따 라 전극 스트립들(1212 및 1213)이 존재하며, 상기 제 2 층(303)의 각각 "동쪽" 및 "서쪽" 측면들을 따라 전극 스트립들(1214 및 1215)이 존재한다. 다시 말해, 본 실시예에서, 상기 전자기계 입력 수단은 종래 기술로부터 알려진 터치 패드들의 기능 원리들 중 하나인, 알려진 동종(homogenous)의 저항성의 연속 층들에 기초한 터치 패드를 포함하는 것으로 추정된다.
도 12d는 2개의 외측 커버 부분들(1221 및 1222) 사이에 완성된 플렉스가 어떻게 배치되는지를 도시한다. 상기 전자기계 입력 수단을 커버하는 상위 외측 커버 부분(1221)은 인간 사용자가 상기 전자기계 입력 수단을 동작시킬 수 있도록 설계되어야 한다. 예를 들어, 상기 상위 외측 커버 부분(1221)은 상기 전자기계 입력 수단을 커버하는 위치(1223)에서 충분히 얇고 유연하게 제조될 수 있어, 상기 전자기계 입력 수단은 상기 외측 커버 부분(1221)을 통해 동작할 수 있다. 대안적으로, 상기 전자기계 입력 수단을 동작하게 하는, 상기 외측 커버 부분(1221)에 부착된 개방 또는 별도의 얇은 차폐 윈도우가 존재할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 휴대용 전자 디바이스에서 구성요소들이 어떻게 배치될 수 있으며 상기 플렉스가 어떻게 구부러질 수 있는지의 소정의 변화들을 도시한다. 참조 부호들은 이전 도면들에서와 동일하다. 도 13 및 14 양측의 실시예들은 상기 플렉스(301)가 투명하며 디스플레이(1202)의 보이는 쪽 위로 접혀질 수 있어, 상기 전자기계 입력 수단의 상기 디스플레이와 제 1 및 제 2 층들(302 및 303)은 터치-감지형 디스플레이를 구현하는 가정을 포함한다. 도 13에서, 상기 플렉스(301)는 S-형 형태로 구부러지는 한편, 도 14에서 상기 플렉스는 "롤(roll)" 상에 있다. 상기 디스플레이 및 전자기계 입력 수단이 서로의 최상부에 스택되어야 하는 것을 가정하지 않고서, 대응하는 대안적인 실시예들이 또한 제시될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 간단한 개략적 도시이다. 상기 방법은:
- 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 층을 유전체 지지층의 표면상에 생성하는 단계(1501)와,
- 전도성 또는 저항성 재료의 제 2 층을 동일한 유전체 지지층의 표면상에 생성하는 단계(1502)와,
- 탄성 격리 수단으로서 동작하도록 상기 제 1 및 제 2 층들 중 적어도 하나의 최상부에 절연 재료의 추가층을 생성하는 단계(1503)와,
- 상기 제 1 및 제 2 층들에 생성된 전기 입력 수단의 상기 휴대용 전자 디바이스의 다른 부분들로의 전달을 용이하게 하도록 상기 유전체 지지층 상에 전도성 연결들을 생성하는 단계(1504)와, 그리고
- 상기 제 1 및 제 2 층들이 적어도 부분적으로 서로 오버랩하는 위치로 상기 유전체 지지층을 구부리는 단계(1505)를 포함한다.
단계(1501 및 1502)의 상호 순서는 변경될 수 있으며, 단계(1504)는 단계들(1501 및 1502) 이전에, 상기 단계들(1501 및 1502) 사이에 또는 상기 단계들(1501 및 1502) 직후에 배치될 수 있다. 생성되는 구조가 탄성 격리 수단으로서 동작하기 위한 추가층을 필요로 하지 않는 경우에는 단계(1503)가 필요하지 않다.
상술한 설명에서, 본 발명의 적용가능성은 특정 예들로 예시되었지만, 이들 은 제한의 의미로 해석되지 않아야 한다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 층들에 대한 유전체 지지층은 지속적으로 플렉스라 칭해진다; 그러나, 제 1 층의 유전체 지지층의 적어도 일부분이 계속 상기 제 1 층을 지나가게 하며, 상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층으로서 동작하도록 구부리는 동일한 원리는 적합한 유연성을 갖는 임의의 유전체 재료로 구현될 수 있다. 플렉스를 이용하는 특정 장점들은 전도성 트랙들의 캐리어, 비아들 및 연결 패치들로서 매우 동일한 플렉스를 이용하는 가능성과 관련되어, 최적인 경우에 휴대용 전자 디바이스의 모든 전기적으로 기능적인 구성요소들에 대해 단일의 유전체 지지층만이 필요하게 된다. 유사하게, 상기 설명은 탄성 격리 수단으로서 동작해야 하는, 상기 제 1 및 제 2 층 사이의 추가층으로 지칭되는 한편, 그 주변을 따라 지지 림(rim)을 이용하고 상기 유전체 지지층의 탄성에 의지하는 것과 같이, 상기 제 1 및 제 2 층들이 서로 적절한 거리로 유지될 수 있으면 그와 같은 층은 실제로 필요하지 않다.

Claims (19)

  1. 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단에 있어서,
    - 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 층과;
    - 전도성 또는 저항성 재료의 제 2 층과, 여기서 제 2 층은 상기 제 1 층을 적어도 부분적으로 오버랩하며, 상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 부분들이 함께 터칭이나 프레싱에 응답하여 상기 휴대용 전자 디바이스에 전기 입력 신호를 생성하며;
    - 상기 제 1 층에 대한 유전체 지지층과; 그리고
    - 상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층을 포함하며,
    여기서 상기 제 1 층에 대한 유전체 지지층의 적어도 일부분이 상기 제 1 층을 지나가며 상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층으로서 동작하도록 구부러지는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 층에 대한 유전체 지지층 및 상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층은 플렉서블 인쇄 회로 보드에 부착된 구성요소들 사이의 전기적 연결들을 구현하기 위한 전도성 트랙들을 포함하는 플렉서블 인쇄 회로 보드의 일부분들인 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 부분들은 터치 패드를 구성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 층들 사이에 추가층을 더 포함하며, 여기서 상기 추가층은 상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 부분들 사이에서 탄성 격리 수단으로서 동작하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 부분들은 키 패드를 구성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단.
  6. 제 5 항에 있어서,
    - 상기 제 2 층과 오버랩하는 제 1 층의 부분은 서로 얽힌, 전도성 핑거들의 패치들을 포함하고, 그리고
    - 상기 제 1 층과 오버랩하는 제 2 층의 부분은 상기 제 1 층의 서로 얽힌, 전도성 핑거들의 상기 패치들과 일치하는 위치들에 전도성 패치들을 포함하여,
    상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 파트들이 프레싱에 응답하여 상기 제 2 층의 전도성 패치가 상기 제 1 층의 핑거들 사이에 야기하는 갈바니 연결을 발생시 키는 전기 입력 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층은 각각 볼록 측면 및 오목 측면을 갖는 돔-형 변형을 포함하며, 상기 돔-형 변형들의 오목 측면들은 상기 제 1 층을 향하며 상기 전도성 패치들의 형태의 상기 제 2 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단.
  8. 제 1 항에 있어서,
    전도성 또는 저항성이며 상기 제 1 및 제 2 층들의 유전체 지지층으로서 동일한 재료 조각인 유전체 층에 의해 지지되는 다른 층들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단.
  9. 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 기능 모듈에 있어서,
    - 전자 구성요소들 및 상기 전자 구성요소들 사이의 전도성 트랙들을 지지하는 플렉서블 인쇄 회로 보드와;
    - 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 표면상에 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 층과; 그리고
    - 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 표면상에 전도성 또는 저항성 재료의 제 2 층을 포함하며,
    여기서 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 일부분이 상기 제 2 층으로부터 상기 제 1 층을 분리하여, 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드가 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 일부분을 교차하는 허수 축 주변으로 구부러지게 함으로써, 상기 제 2 층을 상기 제 1 층과 적어도 부분적으로 오버랩하도록 구부린 후에, 상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 부분들이 함께 터칭 또는 프레싱에 응답하여 상기 휴대용 전자 디바이스에 전기 입력 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 기능 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄 회로 보드는 그에 부착된 전자 구성요소들을 또한 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 층들에서 생성된 전기 입력 신호들을 상기 전자 구성요소들 중 적어도 하나에 전파하도록 하기 위해, 상기 전도성 트랙들은 상기 전자 구성요소들 중 적어도 하나를 상기 제 1 및 제 2 층들에 연결하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 기능 모듈.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 층들은 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 동일한 표면상에 위치하여, 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 상기 부분을 교차하는 허수 축 주변에서 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드를 180도로 구부림으로써, 상기 제 1 및 제 2 층 들이 서로에 대해 그 사이에 플렉서블 인쇄 회로 보드의 어떠한 부분도 갖지 않는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 기능 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 층들 중 적어도 하나의 최상부에 추가층을 더 포함하여, 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 상기 부분을 교차하는 허수 축 주변에서 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드를 180도로 구부림으로써, 상기 제 1 및 제 2 층들이 서로에 대해 그 사이에 추가층을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 기능 모듈.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 층들은 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 서로 다른 표면들상에 위치하여, 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 상기 부분을 교차하는 허수 축 주변에서 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드를 180도로 구부림으로써, 상기 제 1 및 제 2 층들은 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 일부분이 상기 제 1 및 제 2 층들 사이에 놓이는 스택으로 되게 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 기능 모듈.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄 회로 보드에 부착된 다음의 구성요소들:
    - 휴대용 전화 디바이스의 엔진 모듈과;
    - 디스플레이와;
    - 마이크로폰과; 그리고
    - 확성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 기능 모듈.
  15. - 플렉서블 인쇄 회로 보드와;
    - 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드에 부착되고 전기적으로 연결된, 마이크로프로세서인 엔진 모듈과, 그리고
    - 상기 엔진 모듈에 대한 전기 입력 신호를 생성하기 위한 전자기계 입력 수단을 포함하며,
    여기서 상기 전자기계 입력 수단은 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 표면상의 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 층 및 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 표면상의 전도성 또는 저항성 재료의 제 2 층을 포함하며, 여기서 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드는 상기 제 1 층에 대한 유전체 지지층으로서 동작하고 상기 제 1 층을 지나가며 상기 제 2 층에 대한 유전체 지지층으로서 동작하도록 구부러지는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스.
  16. 제 15 항에 있어서,
    평면 측 표면을 갖는 배터리 팩을 더 포함하며, 상기 배터리 팩은 상기 제 1 및 제 2 표면들보다 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드의 대향 측 상의 제 1 및 제 2 표면들에 평행한 평면 측 표면에 위치하여, 상기 배터리 팩의 평면 측 표면이 상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 부분들의 위치에 상기 플렉서블 인쇄 회로 보드에 대한 기계적 지지로서 동작하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스.
  17. 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단을 제조하는 방법에 있어서,
    - 유전체 지지층의 표면상에 전도성 또는 저항성 재료의 제 1 층을 생성하는 단계와;
    - 상기 동일한 유전체 지지층의 표면상에 전도성 또는 저항성 재료의 제 2 층을 상기 제 1 층을 갖는 비오버랩핑(non-overlapping) 위치에 생성하는 단계와;
    - 전도성 연결들을 상기 유전체 지지층 상에 생성하여 상기 제 1 및 제 2 층들에서 생성된 전기 입력 수단의 상기 휴대용 전자 디바이스의 다른 부분들로의 전달을 촉진하는 단계와;
    - 상기 유전체 지지층을 상기 제 1 층 및 제 2 층이 적어도 부분적으로 서로 오버랩하는 위치로 구부리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단을 제조하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 유전체 지지층을 구부리기 전에 상기 제 1 및 제 2 층들 중 적어도 하 나의 최상부에 절연 재료의 추가층을 생성하여, 후속적으로 상기 유전체 지지층을 구부림으로써 상기 추가층이 상기 제 1 및 제 2 층들의 오버랩핑 부분들 사이에 위치하며 탄성 격리 수단으로서 동작하는 스택을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단을 제조하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 유전체 지지층으로 이루어진 탄성 돔들을 생성하기 위해 상기 제 1 및 제 2 층들 중 적어도 하나와 일치하는 어떤 위치들에 상기 유전체 지지층을 영구적으로 변형시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 디바이스를 위한 전자기계 입력 수단을 제조하는 방법.
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