KR20080065441A - 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛 - Google Patents

휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛에 관한 것으로, 본 발명의 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛은, 키입력을 위한 문자가 형성된 키패드를 갖는 키패드필름과; 상기 키패드필름의 후면에 배치되어 키패드필름 쪽으로 면광원으로 빛을 출사하는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측 가장자리에 배치되어 측방으로 빛을 방출하는 광원과; 상기 광원과 도광판의 가장자리 사이에 배치되어, 광원으로부터 방출된 빛을 도광판 쪽으로 유도하여 입사시키는 렌즈부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 도광판을 통해 각 키패드로 빛을 제공하므로 적은 수의 광원을 사용하여 각 키패드에 고휘도의 빛을 제공할 수 있다. 따라서, 전력소모량을 대폭 줄일 수 있고, 배터리 사용 시간을 증가시킬 수 있으며, 휴대 단말기의 두께를 줄일 수 있다.
휴대 단말기, 키패드, 백라이트, 도광판, 발광다이오드, 렌즈부재

Description

휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛{Back Light Unit for Key Pad of Portable Terminal}
도 1은 종래의 휴대 단말기의 사시도
도 2는 도 1의 I-I선 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 백라이트 유닛을 나타낸 휴대 단말기의 분해 사시도
도 4는 도 3의 휴대 단말기의 단면도
도 5는 도 4와 유사한 도면으로, 도 3의 백라이트 유닛의 변형례를 나타낸 단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 키패드필름 11a : 키패드
12 : 도광판 12a : 반사패턴
13 : 인쇄회로기판 14 : 렌즈부재
15 : 발광다이오드 16 : 접점
17 : 돔스위치 18 : 반사시트
본 발명은 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대폰 등의 휴대 단말기의 키패드 후면에서 빛을 제공하여 조명이 약하거나 어두운 장소에서도 사용자가 휴대 단말기의 키패드를 쉽게 인식하여 사용할 수 있도록 한 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대 단말기라 함은 사용자가 휴대하면서 상대방과 무선 통신을 수행할 수 있는 장치를 의미한다. 이러한 휴대 단말기는 최근들어 가장 보편화되어 사용되는 셀룰러폰이나 PCS폰 등의 휴대폰을 비롯하여 PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있으며, 그 사용이 급속히 증대되고 있는 추세이다.
이러한 휴대 단말기는 화면을 출력하는 디스플레이장치와, 데이터 입력 장치, 데이터 송수신장치 등을 필수적으로 구비하며, 상기 데이터 입력 장치는 주로 손가락의 누름 동작에 의해 데이터를 입력할 수 있는 키패드가 보편적으로 사용된다.
통상적인 휴대 단말기는 사용자가 조명이 약하거나 어두운 장소에서도 용이하게 키패드들을 인식할 수 있도록 키패드의 후방에서 빛을 제공하여 주는 백라이트 유닛을 갖추고 있다.
첨부된 도면의 도 1과 도 2는 종래의 휴대 단말기로서 백라이트 유닛을 갖는 휴대폰의 구조를 보여준다.
도 1에 도시된 것과 같이, 종래의 휴대폰은, 크게 본체(1)와 디스플레이 부(2)로 구성된다.
상기 본체(1)에는 복수개의 키패드(1c)와 마이크(1d) 등이 구성되며, 상기 디스플레이부(2)에는 영상을 출력하는 화면표시창(2a)과 스피커(2b) 등이 구성된다.
도 2에 도시된 것과 같이, 상기 본체(1)는 베이스프레임(1a)과 이 베이스프레임(1a)에 결합되는 커버프레임(1b)으로 이루어지며, 본체(1) 내부에는 인쇄회로기판(1e)이 설치된다. 상기 키패드(1c)는 본체(1)의 커버프레임(1b)에 관통되게 형성된 키패드홀(1j)을 통해 외부로 노출되어 사용자가 누름 동작에 의해 상하로 이동한다.
상기 인쇄회로기판(1e)에는 상기 각 키패드(1c)의 누름 동작시 작동감을 얻을 수 있도록 다수의 돔스위치(1h)가 구성되고, 각각의 돔스위치(1h) 내측에는 돔스위치(1h)와의 접촉에 의해 소정의 신호를 발생시키게 되는 접점(1f)이 설치된다.
따라서, 사용자가 상기 키패드(1c)를 누르게 되면, 해당 키패드(1c) 하측의 돔스위치(1h)가 눌리면서 접점(1f)이 접촉되고, 이에 따라 마이콤(MICOM)과 같은 콘트롤러(미도시)에 소정의 신호가 입력된다.
또한, 상기 인쇄회로기판(1e)에는 조명이 약하거나 어두운 곳에서 키패드(1c)에 빛을 제공하여 주는 백라이트용 발광다이오드(LED)(1g)들이 설치된다. 상기 발광다이오드(1g)들은 각각의 키패드(1c)에 고르게 빛을 제공하기 위하여 각 키패드(1c)들 사이사이에 위치한다.
하지만, 상기와 같은 종래의 휴대폰은 키패드(1c)들 사이사이마다 발광다이 오드(1g)가 설치되어야 각 키패드(1c)에 규일하게 빛을 제공할 수 있으므로 사용되는 발광다이오드(1g)의 수가 많으며, 이에 따라 전력 소모량이 많아 휴대폰의 사용 시간이 단축되는 문제가 있다.
또한, 종래의 휴대폰은 상기와 같이 발광다이오드들이 각 키패드(1c)들의 바로 후방에 위치하기 때문에 발광다이오드(1g)들의 크기로 인하여 휴대폰의 전체 두께가 증가하게 되고, 이는 휴대폰 등의 휴대 단말기의 경량박형화 추세에 큰 장애로 작용하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 사용되는 발광다이오드 등의 광원의 수를 최소화하면서도 각 키패드들에 균일한 광량의 빛을 제공할 수 있는 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 휴대 단말기의 전체 두께를 줄일 수 있는 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 키입력을 위한 문자가 형성된 키패드를 갖는 키패드필름과; 상기 키패드필름의 후면에 배치되어 키패드필름 쪽으로 면광원으로 빛을 출사하는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측 가장자리에 배치되어 측방으로 빛을 방출하는 광원과; 상기 광원과 도광판의 가장자리 사이에 배치되어, 광원으로부터 방출된 빛을 도광판 쪽으로 유도하여 입사시키는 렌즈부재를 포함하여 구성된 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛이 제공된다.
이러한 본 발명에 의하면, 도광판을 통해 각 키패드로 빛을 제공하므로 적은 수의 광원을 사용하여 각 키패드에 고휘도의 빛을 제공할 수 있다. 따라서, 전력소모량을 대폭 줄일 수 있고, 배터리 사용 시간을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 광원에서 방출된 빛을 렌즈부재를 통해 도광판으로 유도하여 입사시키므로 도광판을 광원보다도 두께가 얇은 필름 형태로 구성할 수 있으며, 이에 따라 휴대 단말기의 두께를 더욱 얇게 할 수 있는 이점도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 3과 도 4는 휴대 단말기의 본체 내에 구성되는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예의 구성을 나타낸 것으로, 휴대 단말기의 본체(미도시) 내부에 인쇄회로기판(13)이 내설되고, 그 전방에 면광원으로 빛을 출사하는 도광판(12)이 배치되며, 이 도광판(12)의 전방에 본체의 전방면을 이루는 키패드필름(11)이 배치된 구조로 이루어진다.
그리고, 상기 도광판(12)의 일측 가장자리(이 실시예에서는 하측 가장자리) 외측에는 광원으로서 복수개의 발광다이오드(15)(LED)가 설치되고, 이 발광다이오드(15)와 도광판(12)의 일측 가장자리 사이에는 발광다이오드(15)로부터 방출된 빛을 도광판(12)으로 유도하는 렌즈부재(14)가 설치된다. 상기 발광다이오드(15)는 측방의 렌즈부재(14) 쪽으로 빛을 방출한다.
상기 키패드필름(11)은 키입력을 위한 각종 문자가 새겨진 키패드(11a)를 구비한다. 상기 키패드(11a)들은 도광판(12)으로부터 출사되는 빛이 외부로 출사될 수 있도록 광이 투과될 수 있는 구조를 갖는다. 예컨대, 상기 키패드(11a)들은 문자 부분이 투명 또는 반투명하게 형성되어 이 문자 부분을 통해 투과되는 빛에 의해 사용자가 해당 키패드(11a)의 문자를 인식하도록 할 수 있을 것이다.
상기 인쇄회로기판(13)은 사용자가 키패드(11a)를 누름 조작함에 따라 각 키패드(11a)에 대응하는 데이터 입력을 수행한다. 이를 위해 상기 인쇄회로기판(13)에는 각 키패드(11a)와 대응하는 위치에 접점(16)이 형성된다.
그리고, 상기 렌즈부재(14)는 광원에서 출사된 빛(도면에서 화살표로 표시됨)을 수광하고, 수광된 빛을 도광판(12) 측으로 출사하도록 구성된다.
이 때, 상기 도광판(12)은 광원인 발광다이오드(15)의 크기보다 얇은 두께로 형성되기 때문에 광원에서 공급된 빛은 렌즈부재(14)를 통해 반사되어 도광판(12)으로 유도된다.
이와 같은 구성을 구현하기 위해 렌즈부재(14)는 도광판(12)과 발광다이오드(15)가 결합되어 접촉된 지점을 제외한 외면이 반사표면(14c)으로 형성되며, 상기 반사표면(14c)은 렌즈의 외면에 반사필름이 결합되어 반사필름층을 형성하거나 반사도료를 인쇄(도포)하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 반사표면(14c)은 렌즈부재(14) 외면의 매질을 다르게 성형하여 형성하는 등 여러 구성의 적용이 가능하다.
여기서, 상기 렌즈부재(14)는 사로 대칭적인 형태를 갖는 제 1렌즈부재(14a)와 제 2렌즈부재(14b)로 분할되어 구성되며, 제 1렌즈부재(14a)와 제 2렌즈부 재(14b)의 선단부 사이에 도광판(12)의 일측 가장자리가 삽입되어 지지된다.
상기 도광판(12)은 발광다이오드(15)의 두께보다 작은 두께로 형성되어 렌즈부재(14)에 결합되는데, 바람직하기로는 광학 특성이 우수한 필름인 폴리에스터 필름, 폴리카보네이트 필름 등의 형태로 제작되고, 그 두께는 대략 0.005 ~ 0.45㎜ 내외의 두께로 형성될 수 있다.
상기 도광판(12)은 광원의 빛을 일면으로 출사하여 빛의 휘도를 향상시키기 위해 전방면을 빛이 출사되는 출사면으로 형성하고, 그 이면을 반사면으로 형성하여 구성된다.
상기 도광판(12)의 후면에는 각 키패드(11a)와 대응하는 위치에 소정 형태, 예를들어 프리즘 형태나 세레이션(serration) 형태 등으로 이루어진 반사패턴(12a)이 형성된다. 상기 반사패턴(12a)은 발광다이오드(15)로부터 도광판(12)으로 입사된 빛이 각 키패드(11a) 쪽으로 반사되도록 하는 기능을 한다.
상기 반사패턴(12a)은 발광다이오드(15)로부터 가까운 쪽은 소(少)하고, 발광다이오드(15)로부터 먼 쪽은 밀(密)하게 형성됨이 바람직하다. 이는 광원으로부터 먼 쪽에서 더 많은 반사가 일어나도록 함으로써 도광판(12) 전체에 걸쳐 비교적 균일한 빛이 출사될 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 상기 각 반사패턴(12a)의 후방, 즉 각 키패드(11a)와 대응하는 부분에는 인쇄회로기판(13)의 각 접점(16)과 접촉하게 되는 돔 형태의 돔스위치(17)가 설치된다. 상기 돔스위치(17)는 사용자가 키패드(11a)를 누를 때 접점(16)과 탄성적으로 접촉하면서 사용자가 클릭(click)감을 느낄 수 있도록 하는 기능도 한다.
또한, 상기 돔스위치(17)는 상기 각 반사패턴(12a)과 대응하는 위치에 형성되므로, 도광판(12)의 반사패턴(12a)을 통과한 빛이 이 돔스위치(17)에 부딪혀 키패드(11a) 쪽으로 반사된다. 따라서, 상기 돔스위치(17)는 도광판(12)의 후면에서 반사시트의 기능도 겸하면서 더욱 향상된 휘도 특성을 제공하게 된다.
상기 돔스위치(17)는 도광판(12)과 개별체로 형성되어 도광판(12)의 후면에 고정되게 결합되어 사용될 수 있지만, 이와 다르게 도광판(12)과 일체로 형성될 수도 있을 것이다.
상기와 같이 구성된 휴대 단말기는 다음과 같이 작동한다.
사용자가 휴대 단말기를 사용하기 위해 소정의 행위, 예를 들어 휴대 단말기의 디스플레이부를 회전시킨다든지 슬라이딩시켜 휴대 단말기의 키패드(11a)가 외부로 노출되도록 하면, 휴대 단말기의 제어부로부터 발광다이오드(15)에 제어신호가 인가되어 발광다이오드(15)에서 빛을 방출된다.
방출된 빛은 렌즈부재(14)를 통해 입사되고, 그 외면의 반사표면(14c)에 부딪혀 반사되면서 도광판(12)의 일측 가장자리를 통해 도광판(12) 내측으로 입사된다.
그리고, 도광판(12) 내측으로 입사된 빛은 각 반사패턴(12a) 및 돔스위치(17)에 의해 반사되어 각각의 키패드(11a)를 통해 외부로 출사된다. 따라서, 사용자는 각 키패드(11a)를 통해 출사되는 빛에 의해 키패드(11a)를 용이하게 인식하게 된다.
이어서, 사용자는 원하는 키패드(11a)를 누름으로써 데이터를 입력한다. 이 때, 사용자가 키패드(11a)를 누르게 되면, 상기 키패드필름(11) 및 도광판(12)이 모두 유연한 필름 형태로 되어 있으므로 키패드(11a) 부분이 쉽게 눌려지게 되고, 해당 키패드(11a)에 대응하는 돔스위치(17)가 인쇄회로기판(13)의 접점(16)과 접촉하면서 데이터 입력이 이루어지게 된다.
한편, 전술한 실시예에서는 상기 도광판(12)의 반사패턴(12a)은 각 키패드(11a)에 대응하는 위치에만 부분적으로 형성되었다. 하지만, 이와 다르게 도광판(12)의 전면(全面)에 걸쳐 반사패턴이 형성될 수도 있다. 또한, 도 5에 도시된 것과 같이 도광판(12)에 반사패턴을 형성하지 않고 도광판(12)의 후면에 반사시트(18)를 배치하여 도광판(12)의 전방면으로 많은 양의 빛이 출사되도록 할 수도 있을 것이다.
또한, 전술한 실시예에서는 렌즈부재(14)가 2 부분으로 분할 형성되었으나, 2개의 렌즈부재가 일체로 형성될 수도 있으며, 도 5에 도시된 것과 같이, 하나의 렌즈부재(14)만을 사용하여 발광다이오드(15)로부터 출사된 빛을 도광판(12)으로 유도할 수도 있을 것이다.
또한, 전술한 실시예들에서 휴대 단말기는 사용자가 키패드(11a)를 누르고, 이 누름 동작에 의해 돔스위치(17)가 인쇄회로기판(13)의 접점(16)과 접촉되면서 데이터 입력이 이루어지도록 되어 있다.
하지만, 이와 다르게 키패드필름(11) 자체를 터치스크린으로 구성하게 되면, 돔스위치(17)나 접점(16)을 구성할 필요없이 사용자의 접촉에 의해서 원하는 데이터 입력을 수행할 수 있을 것이다. 이 경우, 더욱 슬림한 휴대 단말기의 구현이 가 능할 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 도광판을 통해 각 키패드로 빛을 제공하므로 적은 수의 광원(예를 들어 발광다이오드)을 사용하여 각 키패드에 고휘도의 빛을 제공할 수 있다. 따라서, 전력소모량을 대폭 줄일 수 있고, 배터리 사용 시간을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 광원에서 방출된 빛을 렌즈부재를 통해 도광판으로 유도하여 입사시키므로 도광판을 광원보다도 두께가 얇은 필름 형태로 구성할 수 있으며, 이에 따라 휴대 단말기의 두께를 더욱 얇게 할 수 있는 이점도 있다.

Claims (8)

  1. 키입력을 위한 문자가 형성된 키패드를 갖는 키패드필름과;
    상기 키패드필름의 후면에 배치되어 키패드필름 쪽으로 면광원으로 빛을 출사하는 도광판과;
    상기 도광판의 적어도 일측 가장자리에 배치되어 측방으로 빛을 방출하는 광원과;
    상기 광원과 도광판의 가장자리 사이에 배치되어, 광원으로부터 방출된 빛을 도광판 쪽으로 유도하여 입사시키는 렌즈부재를 포함하여 구성된 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 도광판의 후면에 배치되며 상기 키패드들과 대응하는 위치에 전기적인 접점이 형성된 인쇄회로기판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 도광판의 후면의 각 키패드와 대응하는 위치에 상기 각각의 접점과 탄성적으로 접촉하는 돔 형태의 돔스위치가 부착된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 키패드필름은 터치스크린으로 된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 도광판의 후면의 각 키패드와 대응하는 위치에 전방으로 빛을 반사시키기 위한 소정 형태의 반사패턴의 형성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 반사패턴은 광원에서 가까운 쪽은 소(少)하고, 광원에서 먼쪽은 밀(密)하게 형성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 도광판의 후면에 배치되어 전방으로 빛을 반사시키는 반사시트를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 도광판은 상기 광원의 두께보다 얇은 유연한 필름 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛.
KR1020070002588A 2007-01-09 2007-01-09 휴대 단말기의 키패드 백라이트 유닛 KR20080065441A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102478113B1 (ko) * 2021-07-30 2022-12-16 한국알프스 주식회사 백라이트 조명 기능을 갖춘 터치 인식 기반의 전장 스위치

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