KR20100079690A - 패널조작장치 - Google Patents

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Abstract

패널조작장치가 개시된다. 그러한 패널조작장치는, 패널 하부에 이격 배치된 회로기판에 전기적으로 연결되는 표시장치의 상태를 변경하기 위한 것으로서, 회로기판 상에 장착된 택트부와, 회로기판의 회로패턴과 전기적으로 연결되며, 패널 및 회로기판에서 이격된 탄성부재를 포함하되, 외부로부터 압력이 가해지는 경우, 탄성부재가 패널에 가해지는 압력의 크기에 따라 선택적으로 패널에 접촉되거나 택트부에 접촉됨으로써, 조작자 개개인의 특성이나 외부환경으로 인해 터치 방식으로 작동하는 것이 어려운 경우, 택트 방식으로 작동하는 것이 가능할 수 있다.
패널, 인쇄회로, 탄성, 택트, 터치

Description

패널조작장치{APPARATUS FOR OPERATING PANEL}
본 발명은 패널조작장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치(touch) 방식및 택트(tact) 방식 중 어느 하나의 방식으로 작동가능한 패널조작장치에 관한 것이다.
일반적으로, 표시장치의 정보 변경용으로 다양한 종류의 패널조작장치가 존재한다. 패널조작장치는, 냉장고, 세탁기 및 전기밥솥 등과 같은 다양한 종류의 가전제품에 채용되고 있을 뿐만 아니라, 나아가, 휴대폰, PDA, 내비게이션 및 텔레매틱스 등과 같은 다양한 종류의 이동통신 단말기 등에서도 채용되고 있다.
이와 같은 패널조작장치는, 여러가지 방식으로 운용될 수 있는 데, 그 중 대표적인 방식이 터치(touch) 방식이다. 터치 방식도, 저항성 터치 패널 방식, 표면파 기술을 이용한 터치 방식, 및 정전용량 터치 패널 방식 등과 같이 다양한 기술이 적용될 수 있다.
이들 중 특히, 정전용량 터치 패널 방식은, 손가락을 이용하여 압력을 가하게 되면, 패널이 회로기판(circuit board)에 접촉되면, 적은 량의 전하가 접촉지점으로 이끌리게 되고, 이 경우 패널의 모퉁이나 회로기판 등에 배치된 회로들이 전 하를 측정하여, 제어부에 의해 처리되는 방식으로 작동한다.
그러나, 이와 같이 패턴이 형성되는 회로기판을 터치 방식으로 구동하는 경우, 별도의 접착층이나 스크류 등을 이용하여 패널과 회로기판 간을 고정시켜야 하는 데, 그러한 이유로 인해 회로기판과 패널 간의 밀착 안정성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 정전용량 방식의 터치 방식을 사용하는 경우, 일정한 패턴의 면적이 확보되도록 회로기판을 설계해야 하는 어려움이 있다.
또한, 터치 방식의 작동 시, 조작자의 손가락 굵기, 가하는 압력의 크기 등이 개개인의 특성에 따라 다르기 때문에 동작 감도가 상이한 문제점이 있을 수 있다.
또한, 패널조작장치의 사용환경, 온도, 계절 변화 등으로 인해 터치 작동 감도가 상이할 수 있고, 특히 급격하게 온도가 변하는 환경에서는 장치 구성에 사용된 집적회로 소자 등이 오작동할 가능성도 증가한다.
한편, 종래의 택트 방식으로 작동하는 패널조작장치의 경우, 스위치의 형태나 컨택 방법에 따라 설계에 제약이 많은 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 종래의 제 문제점들을 개선할 수 있는 패널조작장치에 대한 요구가 증가하고 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 조작자 개개인의 특성이나 외부환경으로 인해 터치 방식으로 작동하는 것이 어려운 경우, 택트 방식으로 작동하는 것이 가능한 패널조작장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 종래의 택트 방식의 경우, 스위치의 형태나 컨택의 방법에 따라 설계에 제약이 많은 문제점을 개선할 수 있는 패널조작장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 터치 방식으로 작동하는 경우에는 작동 성능을 향상시킴과 동시에, 택트 방식으로 작동하는 경우에는 접점을 용이하게 형성하는 두 가지 작동을 모두 가능하게 하는 개선된 패널조작장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 종래의 터치 방식의 경우, 별도의 접착층이나 스크류 등을 이용하여 패널과 회로기판 간을 고정시킴으로써, 그로 인해 회로기판과 패널 간의 밀착 안정성이 저하되는 문제점을 개선할 수 있는 패널 조작장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 정전용량 방식의 터치 방식을 사용하는 경우, 일정한 면적의 패턴이 확보되도록 회로기판을 설계해야 하는 단점을 극복할 수 있는 개선된 패널조작장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따라, 패널 하부에 이격 배치된 회로기판에 전기적으로 연결되는 표시장치의 상태를 변경하기 위한 패널조작장치는, 회로기판 상에 장착된 택트부와, 상기 회로기판의 회로패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 패널 및 상기 회로기판에서 이격된 탄성부재를 포함하되, 외부로부터 압력이 가해지는 경우, 상기 탄성부재는 상기 패널에 가해지는 압력의 크기에 따라 선택적으로 상기 패널에 접촉되거나 상기 택트부에 접촉된다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따라, 개구부가 형성된 패널 하부에 이격 배치된 회로기판에 전기적으로 연결되는 표시장치의 상태를 변경하기 위한 패널조작장치는, 상기 개구부가 형성된 영역 내에서 상기 회로기판 상에 장착된 택트부와, 상기 개구부 전체 및 상기 패널 표면의 적어도 일부분을 덮는 박막과, 상기 개구부가 형성된 영역 내에 배치되고, 상기 회로기판의 회로패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 박막과 상기 회로기판에서 이격된 탄성부재를 포함하되, 외부로부터 압력이 가해지는 경우, 상기 탄성부재는 상기 박막에 가해지는 압력의 크기에 따라 선택적으로 상기 패널에 접촉되거나 상기 택트부에 접촉된다.
바람직하게는, 상기 탄성부재는 돔(dome) 형상일 수 있다.
바람직하게는, 상기 탄성부재는 중앙부의 일정 영역이 평평한 돔 형상일 수 있다.
바람직하게는, 상기 박막은 상기 개구부를 덮는 부분이 볼록하게 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 표시장치는, 액정표시장치(LCD), 발광소자(LED), 플라즈 마 표시패널(PDP) 등과 같은 다양한 종류의 표시장치일 수 있다.
바람직하게는, 상기 탄성부재는, 상기 회로기판 상에 솔더링(soldering)될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 개선된 패널조작장치를 제공함으로써, 조작자 개개인의 특성이나 외부 환경으로 인해 터치 방식으로 작동하는 것이 어려운 경우, 택트 방식으로 작동하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 개선된 패널조작장치를 제공함으로써, 종래의 택트 방식에서 스위치의 형태나 컨택의 방법에 따라 설계에 제약이 많이 따르는 단점을 극복할 수 있다.
또한, 본 발명은 개선된 패널조작장치를 제공함으로써, 터치 방식으로 작동하는 경우에 작동 성능을 향상시킴과 동시에 택트 방식으로 작동하는 경우에는 접점을 용이하게 형성할 수 있는 두 가지 작동을 모두 가능하게 할 수 있으며, 별도의 접착층이나 스크류 등을 이용하여 패널과 회로기판 간을 고정시키는 구조에서의 밀착 안정성이 저하되는 문제점을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 개선된 패널조작장치를 제공함으로써, 특히 정전용량 방식의 터치 방식을 사용하는 경우, 일정한 면적의 패턴이 확보되도록 회로기판을 설계해야 하는 단점을 해결할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 설명 한다. 이하의 설명 및 첨부된 도면들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도없이 예시된 것이므로, 그러한 도면들 및 설명이 본 발명의 범위를 제한하려는 의도로 해석되어서는 아니될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널조작장치의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 패널(16) 하부에 이격 배치된 회로기판(18)에 전기적으로 연결되는 표시장치(미도시)의 상태를 변경하기 위한 패널조작장치(10)는, 택트부(14) 및 탄성부재(12)를 포함한다.
택트부(14)는, 회로기판(18) 상에 장착되고, 작동시 탄성부재(12)와 접촉됨으로써, 제어부(미도시)에 의한 후속 처리를 통해 표시장치(미도시)의 상태가 변경되도록 하기 위한 접점 역할을 하는 부분이다.
탄성부재(12)는, 회로기판(18)에 형성된 회로패턴(미도시) 전기적으로 연결되고, 패널(16)과 회로기판(18) 모두에 이격된 상태로 배치된다. 탄성부재(12)는 회로기판(18)에 솔더링(soldering)되어, 회로기판(18)의 회로패턴(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.
조작을 위해, 즉 패널조작장치(10)와 전기적으로 연결된 표시장치(미도시)의 상태를 변경하기 위해, 외부로부터 압력이 가해지는 경우(예를 들면, 손가락으로 패널(16)을 가압하는 경우), 탄성부재(12)는 패널(16)에 가해지는 압력의 크기에 따라 선택적으로, 패널(16)에 접촉될 수도 있고, 택트부(14)에 접촉될 수도 있다.
즉, 조작자가, 패널(16)에 약한 압력을 가하는 경우(즉, 터치하는 정도의 압 력)에는, 패널(16)이 탄성부재(12)와 접촉되어 터치 방식으로 작동되고, 더 큰 압력을 패널(16)에 가하는 경우, 패널(16)이 탄성부재(12)와 접촉된 상태를 지나 택트부(14)와 탄성부재(12)가 접촉되어 택트 방식으로 작동될 수도 있다.
패널조작장치(10)와 전기적으로 연결된 표시장치(미도시)의 상태를 변경한다는 것은, 예를 들면, 표시장치가 냉장고에 장착되어 있는 경우에는 냉장고의 냉동, 또는 냉장 온도를 올리거나 낮추기 위한 설정을 하도록 패널조작장치(10)를 작동한다거나(실제로는, 온도 표시를 위한 발광소자(LED)의 발광조합에 따라 나타나는 숫자의 변경임), 표시장치가 세탁기에 장착되어 있는 경우, 물의 온도나, 불림시간, 세탁시간, 탈수 시간, 건조시간 등을 설정하도록 패널조작장치(10)를 작동하는 경우 등을 의미할 수 있으나, 이러한 예들로 국한되는 것은 아니다.
또한, 택트부(14)와 탄성부재(12)와의 접촉 이후의 작동 부분, 및 패널(16)과 탄성부재(12)의 접촉에 의한 정전용량 방식의 작동에서의 패널(16)과 탄성부재(12)와의 접촉 이후의 작동 부분에 관하여는, 본 발명의 본질적인 부분이 아니므로 생략한다. 그러나, 그와 같은 접촉 이후의 작동 부분은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
탄성부재(12)는 전술한 바와 같이, 작동시 패널(16) 및/또는 택트부(14)와 접촉되기 위한 부분으로서, 그 재질은 금속 또는 기타 도전성 물질일 수 있다. 또한, 탄성부재(12)의 형상은 도 1에 도시된 바와 같이 돔(dome) 형상으로 형성될 수 있으나, 이러한 형상으로 국한되는 것은 아니다. 도 4는 그러한 다양한 형상들 중의 한 예로서, 도시된 바와 같이, 탄성부재(22)의 중앙부분(22a)의 일정 영역이 평 평한 돔 형상으로도 형성될 수 있다.
즉, 탄성부재(12)는, 회로기판(18) 상에 솔더링(13a, 13b) 등을 통해 회로패턴(미도시)과 전기적으로 연결되며, 비작동시에는, 패널(16) 및 택트부(14)와 일정 간격으로 이격된 상태를 유지하도록 탄성이나 복원력을 가지며, 작동시에는, 패널(16) 및/또는 택트부(14)와 접촉되는 구조라면, 그 재질이나 형상에는 특별한 제한은 없다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 패널조작장치(10)의 구체적인 작동 모드를 설명하기 위한 도면으로서, 특히 도 2는 단지 패널(16)과 탄성부재(12)가 접촉할 정도의 압력(도 2에서는 TOUCH로 표시함)이 패널(16)에 가해져 터치 방식으로 작동하는 모드(이하에서는 '터치 모드' 라 함)를 나타내는 도면이고, 도 3은 탄성부재(12)가 택트부(14)에 접촉할 정도의 압력(도 3에서는 PRESS로 표시함)이 가해져 택트 방식으로 작동하는 모드(이하에서는 '택트 모드' 라 함)를 나타내는 도면이다. 도 2 및 도 3과 비교하면, 도 1은 비작동시의 상태로 볼 수 있다.
먼저, 도 2를 도 1과 함께 참조하면, 비작동시에는 도 1에서와 같이 탄성부재(12)는 패널(16)과 이격되어 있으며, 또한 탄성부재(12)는 택트부(14)와도 이격되어 있다. 작업자의 손가락(f)에 의해 압력(TOUCH)이 가해지는 경우, 패널(16)이 눌려지게 되고, 눌려진 부분(16a)은 탄성부재(12)와 접촉됨으로써, 이후의 일련의 처리 과정에 의해 패널조작장치(10)에 전기적으로 연결된 표시장치(미도시)의 상태가 변경된다.
패널조작장치에 의해 상태가 변경되는 표시장치(미도시)는, 액정표시장 치(LCD), 발광소자(LED), 플라즈마 표시패널(PDP) 등과 같은 다양한 종류의 표시장치일 수 있다.
다음으로 도 3을 참조하면, 작업자의 손가락(f)에 의해 압력(PRESS)이 가해져 탄성부재(12)가 택트부(14)와 접촉되는 경우, 표시장치(미도시)의 상태 변경이 택트 방식으로 수행된다.
도 4는 도 1에 도시된 탄성부재와는 다른 형상의 탄성부재를 포함하는 패널조작장치(20)를 나타낸 도면이다. 탄성부재(22)의 중앙부분(22a)의 일정 영역이 평평하게 형성된 돔 형상으로서, 앞서 언급한 바와 같이, 이러한 탄성부재의 형상은 단지 본 발명에 따른 탄성부재의 다양한 형상들 중의 한가지 예일 뿐이다. 이러한 형상의 경우, 앞서 도 1에서의 탄성부재(12)의 형상에 비해 패드(26)와 탄성부재(22)의 접촉이 더 용이할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패널조작장치를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 개구부(36a)가 형성된 패널의 하부에서 이격 배치된 회로기판(38)에 전기적으로 연결되는 표시장치(미도시)의 상태를 변경하기 위한 패널조작장치(30)는, 택트부(34), 박막(39) 및 탄성부재(32)를 포함한다.
택트부(34)는 회로기판(38) 상에 장착되며, 작동시 표시장치의 상태를 변경하기 위해 탄성부재(32)와 접촉되는 접점 역할을 하는 부분이다.
박막(39)은 패널(36) 표면의 적어도 일부분과 패널의 개구부(36a) 전체를 덮는다. 박막(39)은 패널(36)의 표면에 부착되는 형태로 패널(36)의 표면 상에 배치될 수 있고, 개구부(36a)를 덮는 부분은 볼록하게 엠보싱 처리될 수 있다.
탄성부재(32)는, 회로기판(38)에 형성된 회로패턴(미도시) 전기적으로 연결되고, 박막(39)과 회로기판(38) 모두에 이격된 상태로 배치된다. 탄성부재(32)는 회로기판(38)에 솔더링(soldering)되어, 회로기판(38)의 회로패턴(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.
박막(39), 탄성부재(32), 택트부(34)의 상기와 같은 배치 상태로 유지되다가, 박막(39)에 대해 외부로부터 압력이 가해지는 경우, 탄성부재(32)는 박막(39)에 가해지는 압력의 크기에 따라 선택적으로 패널(36)에 접촉되거나 택트부(34)에 접촉될 수 있다.
터치 모드는, 도 2에서와 유사하게 단지 박막(39)이 탄성부재(32)와 접촉되는 경우이고, 택트 모드는 도 3에서와 유사하게 박막(39)에 압력이 가해져 탄성부재(32)가 압력을 받아 눌려지고, 그 결과 탄성부재(32)가 택트부(34)에 접촉되는 경우이다. 그리하여, 패널조작장치(30)는 조작자에 의해 터치 모드 또는 택트 모드로 작동하여, 표시장치의 상태를 변경하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널조작장치에서의 모드 전환부(62)를 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면, 모드 전환부(62)는, 외부로부터 가해지는 압력의 크기에 따라, 터치 방식의 작동 모드(터치 모드, M1), 택트 방식의 작동 모드(택트 모드, M2), 및 터치 방식과 택트 방식의 겸용 모드(M3)로 전환하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 패널조작장치의 터치 모드(M1)의 경우에는, 패널(16)과 탄성부재(12)가 접촉되어 터치 방식으로 패널조작장치(10)에 의 해 표시장치(미도시)의 상태가 변경된다. 이 경우, 설령 패널(16)에 가해지는 압력의 크기가 커져 도 3의 상태와 같이 탄성부재(12)와 택트부(14)가 접촉되더라도, 택트 방식으로는 작동되지 않는다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 패널조작장치의 택트 모드(M2)의 경우에는, 탄성부재(12)가 택트부(14)에 접촉되어 택트 방식으로 패널조작장치(10)에 의해 표시장치의 상태가 변경된다. 이 경우에는, 패널(16)에 압력이 가해져 탄성부재(12)와 패널(16)만 접촉된 상태라 해도 터치 방식으로는 작동되지 않을 수 있다.
모드 전환부(62)를 통해 터치 모드(M1) 또는 택트 모드(M2) 중 어느 하나의 모드로만 작동하도록 하는 경우는, 예를 들면, 작동 환경(예, 온도)이 급격하게 변함으로 인해 패널조작장치를 구성하는 IC나 기타 회로들의 오작동으로 터치 모드가 오류가 많이 나는 경우, 또는 택트부(14)에 의한 택트 모드(M2)의 작동 오류가 나는 경우에 실익이 크다. 전자의 경우, 모드 전환부(62)에서 택트 모드(M2)로 전환하여 택트 방식으로만 작동하도록 하고, 후자의 경우에는 터치 모드(M1)로 전환하여 터치 방식으로만 작동하도록 할 수 있다.
한편, 모드 전환부(62)는, 도 1 내지 도 3에서 보여지는 바와 같이 겸용 모드(M3) 즉 패널(16)에 가해지는 압력의 크기에 따라서, 터치 모드(M1)로 작동할 수도 있고, 택트 모드(M2)로도 작동할 수 있는 작동 모드로 전환할 수도 있다.
이상에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 패널조작장치를 첨부된 도면들을 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 첨부된 도면들 및 위의 설명을 지침으로 하여 다양하게 개조하거나 변 형할 수 있을 것이므로, 본 발명의 보호범위는 첨부된 도면들 및 설명에 의해 한정되는 것이 아니라, 이하의 청구항들에 따라 정해져야 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널조작장치의 단면도이다.
도 2는 단지 패널과 탄성부재가 접촉할 정도의 압력이 패널에 가해져 터치 방식으로 작동하는 모드를 나타내는 도면이다.
도 3은 탄성부재가 택트부에 접촉할 정도의 압력이 가해져 택트 방식으로 작동하는 모드를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 탄성부재와는 다른 형상의 탄성부재를 포함하는 패널조작장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패널조작장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널조작장치에서의 모드 전환부를 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
12, 22, 32 : 탄성부재 14, 24, 34 : 택트부
16, 26, 36 : 패널 18, 28, 38 : 회로기판
39 : 박막

Claims (6)

  1. 패널 하부에 이격 배치된 회로기판에 전기적으로 연결되는 표시장치의 상태를 변경하기 위한 패널조작장치에 있어서,
    회로기판 상에 장착된 택트부;
    상기 회로기판의 회로패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 패널 및 상기 회로기판에서 이격된 탄성부재를 포함하되,
    외부로부터 압력이 가해지는 경우, 상기 탄성부재는 상기 패널에 가해지는 압력의 크기에 따라 선택적으로 상기 패널에 접촉되거나 상기 택트부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 패널조작장치.
  2. 개구부가 형성된 패널 하부에 이격 배치된 회로기판에 전기적으로 연결되는 표시장치의 상태를 변경하기 위한 패널조작장치에 있어서,
    상기 개구부가 형성된 영역 내에서 상기 회로기판 상에 장착된 택트부;
    상기 개구부 전체 및 상기 패널 표면의 적어도 일부분을 덮는 박막;
    상기 개구부가 형성된 영역 내에 배치되고, 상기 회로기판의 회로패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 박막과 상기 회로기판에서 이격된 탄성부재를 포함하되,
    외부로부터 압력이 가해지는 경우, 상기 탄성부재는 상기 박막에 가해지는 압력의 크기에 따라 선택적으로 상기 패널에 접촉되거나 상기 택트부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 패널조작장치.
  3. 청구항 1 및 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성부재는 돔(dome) 형상인 것을 특징으로 하는 패널조작장치.
  4. 청구항 1 및 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성부재는 중앙부의 일정 영역이 평평한 돔(dome) 형상인 것을 특징으로 하는 패널조작장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 박막은 상기 개구부를 덮는 부분이 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 패널조작장치.
  6. 청구항 1, 2, 및 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 탄성부재는 상기 회로기판 상에 솔더링되는 것을 특징으로 하는 패널조작장치.
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