KR20100082175A

KR20100082175A - 키패드 및 키패드 어셈블리

Info

Publication number: KR20100082175A
Application number: KR1020090001537A
Authority: KR
Inventors: 이주훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2010-07-16
Also published as: KR101591518B1; US8643603B2; US20100171705A1

Abstract

본 발명은 유연성을 구현할 수 있는 키패드 및 키패드 어셈블리에 관한 것으로, 이를 위해 키패드에 있어서, 버튼부들을 형성하는 베이스 필름과, 그 내부로 광이 진행하는 도광층 및 상기 도광층으로부터 출사된 광에 의해 조명되고, 적어도 하나의 기호를 표시하는 전자종이를 포함하며, 상기 전자 종이에는 상기 전자 종이의 유연성을 구현 가능하게 상기 버튼부들 사이로 메탈영역이 에칭되는 키패드를 개시하며, 전자 종이의 유연성을 확보하여 버튼부의 누름시 클릭감을 향상시키는 이점이 있다.

키패드, 키패드 어셈블리, 전자 종이, 표시부, 에칭부, 유연성, 하부 전극층

Description

키패드 및 키패드 어셈블리{KEY PAD AND KEY PAD ASSEMBLY}

본 발명은 키패드 및 키패드 어셈블리에 관한 것으로서, 특히, 유연성을 구현할 수 있도록 한 키패드 및 키패드 어셈블리에 관한 것이다.

다양한 휴대 기기들이 출시됨에 따라서, 사용자의 휴대 용이성이 큰 이슈로 부각되고 있다. 또한, 다수의 휴대기기들을 하나로 통합하는 디지털 통합(digital convergence) 기술이 발달하면서, 휴대용 무선 단말기를 중심으로 여러 기능들이 통합되는 추세에 있다.

예를 들면, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 게임 기기 등이 하나의 휴대용 무선 단말기에 통합된 제품이 다수 출시되고 있다. 휴대용 무선 단말기에 다양한 기기들을 통합함에 있어서, 각 기기가 갖는 고유의 입력 키들을 상기 휴대용 무선 단말기의 키패드 어셈블리에 통합하는 것이 큰 난제로 부각되고 있다.

따라서, 편의성을 위해 한글 자모, 영문자, 숫자, 특수 기호 등 다양한 입력 기호들을 갖는 일반적인 쿼티(qwerty) 형태의 키패드 배열을 많이 장착하고 있는 추세이나, 휴대용 무선 단말기의 슬림화 및 소형화에 따라 그 크기가 한정되어 있으 므로 장착되는 상기 키패드 어셈블리의 키탑(keytop) 수는 제한적일 수 밖에 없다.

또한, 현재 각 키탑에 다수의 기호를 표시하거나 소프트웨어를 통해 이러한 문제를 해결하고 있으나 낮은 시인성 등으로 인해 사용자에게 큰 불편함을 야기하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 전자 종이를 이용한 키패드 어셈블리가 공지된 바 있다.

이러한 전자 종이를 이용한 키패드 어셈블리에 관한 기술은 본원 출원인에 의해 출원된 대한민국공개제2008-006920(출원일2006.07.14)의 키 패드 및 키패드 어셈블리에 개시되어 있으며, 또한, Huinan J. Yu 등에 발명되어 특허허여된 미국특허번호 제7,053,799호{KEYPAD WITH ILLUMINATION STRUCTURE}나, 본원 출원인, 엑츄에이터 버튼들(actuator bottons)을 갖는 투명 키패드와 다수의 스위치들(switches)의 사이에 전자 종이를 개재시키고, 하우징(housing)과 상기 투명 키패드의 사이에 배치된 발광 소자를 이용하여 상기 투명 키패드를 통해 상기 전자 종이를 조명함으로써, 상기 전자 종이 상의 기호 패턴들을 표시하는 기술을 개시하고 있다.

이를 간단하게 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자 종이를 구비한 키패드를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 전자 종이를 구비한 키패드 어셈블리를 나타낸 도면이다.

전자 종이(14)는 그 상면이 상기 도광층(13)의 하면과 대면하도록 배치되며, 상기 도광층(13)으로부터 출사된 광에 의해 조명되고, 복수의 기호를 표시한다. 이때, 상기 기호는 한글 자모, 영문자, 숫자, 특수 기호, 아이콘(예를 들어, 시계 모 양, 전화 모양 등) 등을 포함한다.

상기 전자 종이(14)가 표시하는 각 기호는 해당 키탑(11)을 통해 보여진다. 상기 전자 종이(14)는 차례로 적층된 하부 전극층(14a), 잉크층(14b) 및 가시광에 대해 투명한 상부 전극층(14c)을 포함한다.

상기 전자 종이(14)는 상기 키탑들(11)과 일대일 대응되는 복수의 표시 영역들로 가지며, 상기 각 표시 영역은 하나 이상의 기호(예로,'ㄴ'과 'ㄷ')를 표시한다. 이러한 기호 표시를 위해, 상기 하부 전극층(14a)은 상기 표시 영역들과 일대일 대응되는 복수의 전극 패턴들을 가지며, 상기 각 전극 패턴들은 복수의 세그먼트(segment)로 이루어진다.

또한, 상기 각 전극 패턴들(133)은 해당 기호와 동일한 형태를 갖는다. 상기 각 전극 패턴들에는 세그먼트 단위로 전압이 인가된다.

예를 들어'ㄷ'자형 전극 패턴들의 경우에 3개의 세그먼트로 이루어지며, 세그먼트 단위의 전압 인가를 통해 'ㄷ'자 또는 'ㄴ'자를 표시하게 된다.

또한, 이와는 다르게, 상기 각 전극 패턴들은 단일 세그먼트로 이루어질 수도 있다. 상기 하부 전극층(14a)에 전압을 인가하면, 상기 잉크층(14b)은 가해진 전계에 따른 입자들의 이동(즉, 전기영동 현상)을 통해 컬러 또는 흑백의 기호를 표시한다. 예를 들어, E ink사의 전기영동형 전자 종이(14)는 상부 전극 및 하부 전극층 사이에 각각 백색 및 흑색 입자들을 함유한 투명 유동액으로 충진된 마이크로 캡슐들(microcapsules)을 배치하고, 상기 각 마이크로 캡슐에 전계를 인가함으로써 흑백 패턴을 표시한다. 이때, 상기 백색 입자는 (+)로 대전되어 있고, 상기 흑색 입자는 (-)로 대전되어 있어서, 가해진 전계에 따라 서로 반대로 이동한다. 상기 전자 종이(14)는 흑백 기호 또는 컬러 기호를 표시할 수 있으며, 이는 상기 잉크층(14b) 상에 컬러 필터를 적층하거나, 상기 잉크층(14b)을 구성하는 입자로서 흑백 입자 대신에 착색 입자를 사용하거나, 상기 발광 소자(미도시)로서 컬러 발광 다이오드(light emitting diode: LED) 또는 RGB 발광다이오드들을 사용함으로써 구현될 수 있다. 상기 상부 전극층(14c)은 공통전극으로써 기능한다.

그러나, 전술한 바와 같은 전자 종이를 이용한 키패드 어셈블리는 아래와 같은 문제점들이 있다.

첫째, 사용자가 상기 키탑(11)을 누르면, 상기 전자 종이(14)의 부분이 해당 스위치(16a)를 직접 누르는 구조이므로, 클릭감이 나쁘다.

둘째, 상기 키탑(11)의 반복적인 클릭에 따른 상기 전자 종이(14)의 변형이나 파손이 발생하게 된다.

상기 발광 소자가 상기 하우징 및 투명 키패드의 사이에 배치되기 때문에, 불빛샘 현상을 방지하기 어렵다.

셋째, 상기 전자 종이(14)를 균일하고 밝게 조명하기 위해서, 많은 수의 상기 발광 소자들을 설치하게 되면, 전력 소비량이 높아지고 제조 비용이 상승하게 된다.

넷째, 상기 전자 종이(14)의 상기 하부 전극층(14a)에는 상기 전자 종이(14)의 전극 패턴들에 따른 신호라인으로 인하여 상기 하부 전극층(14a)으로 소정 높이 돌 출되는 요철이 형성되어 있다.

따라서, 상기 키탑(11)의 눌림에 따라 상기 전자 종이(14)가 휘어지면서 상기 하부 전극층(14a)의 하면은 상기 신호라인으로 힘이 집중되는 현상이 발생하게 된다.

이때, 상기 하부 전극층(14a)의 가압시 상기 신호라인들로 힘이 집중됨으로써, 상기 전자 종이(14)의 변형이나 파손이 발생하게 된다.

따라서, 전자 종이등과 같은 플렉시블 반사형 디스플레이 소자에 유연성을 구현하여 할 수 있도록 하는 키패드 및 키패드 어셈블리의 필요성이 요구되어 지는 실정이다.

또한, 반복적인 버튼 클릭에 따라서 전자 종이 등의 플렉시블 반사형 디스플레이 소자의 변형이나 파손을 최소화 할 수 있도록 내충격성 개선된 키패드 및 키패드 어셈블리의 필요성이 요구되어 지는 실정이다.

본 발명은 전자 종이 등의 플렉시블 반사형 디스플레이 소자의 상단에서 버튼부의 눌림시 유연성을 구현하여 할 수 있도록 하부 전극층의 경질의 메탈영역을 에칭하여 비 메탈 영역을 구비하는 키패드 및 키패드 어셈블리를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 전자 종이의 하부 전극층 하면에 형성된 신호라인들의 둘레로 보호 더미층을 형성시켜, 반복적인 버튼 클릭시 전자 종이 등의 플렉시블 반사형 디스플레이 소자의 변형이나 파손을 방지할 수 있도록 내충격성 개선된 키패드 및 키패드 어셈블리를 제공함에 있다.

본 발명은 키패드에 있어서,

버튼부들을 형성하는 베이스 필름;

그 내부로 광이 진행하는 도광층; 및

상기 도광층으로부터 출사된 광에 의해 조명되고, 적어도 하나의 기호를 표시하는 전자종이를 포함하며,

상기 전자 종이에는 상기 전자 종이의 유연성을 구현 가능하게 상기 버튼부들 사이로 메탈영역이 에칭되는 키패드를 개시한다.

또한, 본 발명은 키패드 어셈블리에 있어서,

버튼부들을 형성하는 베이스 필름;

그 내부로 광이 진행하는 도광층;

상기 도광층으로부터 출사된 광에 의해 조명되고, 적어도 하나의 기호를 표시하는 전자종이; 및

상기 베이스 필름과 대면하고, 적어도 하나의 스위치를 구비하는 인쇄회로기판을 포함하며,

상기 전자 종이에는 상기 전자 종이의 유연성을 구현 가능하게 상기 버튼부들 사이의 메탈영역이 에칭되는 키패드 어셈블리를 개시한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 키패드 및 키패드 어셈블리에 따르면, 버튼부와 버튼부 사이의 전자 종이에 구비되는 가장 경질의 메탈영역을 제거한 비 메탈 영역을 갖는 에칭부를 구비함으로써, 버튼부와 버튼부 사이의 전자 종이의 유연성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 가장 경질의 메탈영역을 제거함으로써 시각화 될 수 없는 비 메탈영역의 위치를 커버할 수 있도록 인쇄층을 구비함으로써, 키패드 어셈블리의 심미성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 전자 종이의 하부 전극층 하면으로 신호라인들의 둘레를 따라 보호 더미층을 구비시킴으로써, 하부 전극층의 하면을 평탄화하게 하여 신호라인들에 의해 힘의 집중현상의 발생을 방지할 수 있게 함은 물론 힘의 집중현상에 따른 전자 종이의 파손 또는 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 이에 앞서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 키패드 어셈블리(100)는 휴대용 무선 단말기 내에 실장될 수 있으며, 서로 대면하도록 배치된 키패드(100a)와, 인쇄회로기판(160)과 적어도 하나 이상의 발광 소자(170)를 포함하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본원 발명에 따른 상기 키패드(100a)는 베이스 필름(110)과, 도광층(120)과, 전자 종이(130)를 포함하고 있다. 상기 베이스 필름(110)에는 버튼부(111)들이 형성되어 있다. 상기 도광층(120)은 그 일단에 구비된 발광소자(170)에서 발광된 광을 그 내부로 진행시키도록 상기 베이스 필름(110)의 하면에 구비되어 있다.

상기 전자 종이(130)는 상기 도광층(120)으로부터 출사된 광에 의해 조명되고, 적어도 하나의 기호를 표시하도록 상기 도광층(120)의 하단에 구비되어 있다.

상기 전자 종이(130)에는 상기 전자 종이(130)의 유연성을 구현 가능하도록 상기 버튼부(111)들의 사이로 상기 전자 종이(130)의 경질의 메탈영역(D1)이 에칭되 어 있다.

도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 전자 종이(130)는 상부 전극층(130a)과, 하부 전극층(130c) 및 잉크층(130b)으로 구성되어 있다.

상기 상부 전극층(130a)은 공통전극을 나타내는 층이며, 상기 잉크층(130b)은 상기 하부 전극층(130c)에 전압을 가하여 가해진 전계에 따른 기호를 표시하도록 상기 상부 및 하부 전극층(130a, 130c)들의 사이에 개재되어 있는 층이다.

상기 하부 전극층(130c)에는 상기 버튼부(111)들의 기호를 적어도 하나 이상 표시하도록 표시부(131)가 상기 버튼부(111)들의 위치에 대향하게 형성되어 있다.

상기 표시부(131) 사이에는 상기 버튼부(111)들의 눌림시 유연성을 구현가능하도록 상기 전자 종이(130)의 경질의 상기 메탈영역(D1)을 에칭하는 에칭부(132)가 구비되어 있다.

도 3, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 표시부(131)는 상기 표시부(131)의 기호에 따라 적어도 하나의 전극패턴(131a)들을 구비하는 메탈영역(D1)으로 이루어져 있다. 상기 메탈영역(D1)은 상기 버튼부(111)들의 위치에 대응됨과 아울러 상기 하부 전극층(130c)에 구비되어 있다.

도 3, 도 4, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 에칭부(132)는 상기 표시부(131) 사이로 상기 하부 전극층(130c)에 형성되어 있고, 상기 버튼부(111)들 위치 사이의 상기 메탈영역(D1)을 에칭하는 비 메탈영역(D2)으로 이루어져 있다. 도 3 및 도 10에 도시된 바와같이, 상기 베이스 필름(110)에는 상기 에칭부(132)의 위치와 대향하여 상기 하부 전극층(130c)의 상기 메탈영역(D1)의 에칭으로 인한 상기 비 메탈영역(D2)의 시각화를 방지하도록 불투명한 인쇄층(112)이 형성되어 있다.

도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 표시부(131)에는 상기 표시부(131)의 상기 전극 패턴들(131a)과 전기적으로 연결되는 신호라인들(1311)이 구비되어 있다. 상기 신호라인들(1311)의 둘레에는 상기 버튼부(111)의 눌림시 상기 신호라인들(1311)에 의한 상기 전자 종이(130)로 힘의 집중현상을 방지하도록 상기 하부 전극층(130c)의 하면에 평탄하게 하는 보호 더미층(133)이 구성되어 있다.　

도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 도광층(120)에는 상기 도광층(120) 내로 진행하는 상기 광의 일부를 상기 도광층(120)의 외부로 추출하여 상기 전자 종이(130)에 입사시킴과 아울러 상기 도광층(120)과 상기 베이스 필름(110) 사이의 간섭 현상을 방지하도록 적어도 하나의 광 추출 패턴(121)이 포함되어 있다.

상기 광 추출 패턴(121)은 상기 도광층(120)과 상기 베이스 필름(110) 사이의 간섭현상을 방지하도록 상기 도광층(120)에서 양각으로 형성되어 지는 것이 바람직하다.

도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전자 종이(130)는 상기 도광층(120)의 하면에 구비되어 있고, 상기 전자 종이(130)와 상기 도광층(120) 사이에는 상기 전자 종이(130)와 상기 도광층(120)을 결합시키는 광학용 투명 접착제(140:Optical Clear Adhesive:OCA)가 밀착되게 형성되어 있다.

도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전자 종이(130)의 일면에는 탄성패드(150)가 구비되어 있으며, 상기 탄성패드(150)의 하면에는 상기 버튼부(111)의 위치와 대응되게 돌기(151)가 구비되어 있다. 상기 탄성패드(151)는 상기 돌 기(151)의 작동 후 상기 돌기(151)를 원위치로 복원시키도록 구비되어 진다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의한 키패드 및 키패드 어셈블리의 동작과정을 첨부된 도 3 내지 도 10을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 키패드(100a)는 순서대로 상기 버튼부(111), 상기 베이스 필름(110), 상기 도광층(120), 상기 전자 종이(130), 상기 탄성패드(150), 상기 돌기(151)의 순서대로 적층되어 있다.

또한, 상기 키패드(100a)를 구비한 키패드 어셈블리(100)는 상기 버튼부(111), 상기 베이스 필름(110), 상기 도광층(120), 상기 전자 종이(130), 상기 탄성패드(150), 상기 탄성패드(150)에서 돌출형성된 상기 돌기(151)의 순서대로 적층된 상기 키패드(100a) 및 상기 돌기(151)의 하단으로 스위치(161)들을 구비한 상기 인쇄회로기판(160)의 순서대로 적층되어 구비된다.

상기 버튼부(111)는 상기 베이스 필름(110)의 상단으로 일체형 또는 분리형으로 구비되는 것이 가능하며 도 3 및 도 10에서는 일체형으로 구비되도록 도시하였다. 상기 버튼부(111)와, 후술하는 상기 전자 종이(130)의 표시부(131)와, 상기 돌기(151)와 상기 스위치(161)는 서로 대응되는 위치에 구비된다. 또한, 후술하는 상기 광 추출 패턴(121)도 상기 버튼부(111), 상기 표시부(131), 상기 돌기(151), 상기 스위치(161)와 대응되는 위치에 구비되는 것이 바람직하다.

도시하진 않았으나, 상기 버튼부(111)는 접착제를 이용하여 상기 베이스 필 름(110)의 상면에 부착되거나, 사출 성형 또는 UV몰딩을 이용하여 상기 베이스 필름(110)에 형성될 수 있다. 상기 버튼부(111)는 상기 베이스 필름(110)과 동일한 재질로 형성되거나, 폴리카보네이트 또는 아크릴계 수지 등의 재질로 형성될 수 있다.

상기 베이스 필름(110)은 일반적으로 사각판의 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있으며, 그 상면 상에 배치된 복수의 상기 버튼부(111)를 구비한다.

상기 베이스 필름(110)은 탄성이 있어서 상기 버튼부(111)가 사용자에 의해 눌려진 후 다시 원위치로 돌아가도록 한다.

상기 베이스 필름(110)은 낮은 경도, 높은 탄성 변형률, 높은 탄성 복원력 및 높은 광투과도를 갖는 고투명 고무 재질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 폴리우레탄, 실리콘 등의 재질로 형성된다.

상기 베이스 필름(110)의 하면에는 불빛샘 현상을 방지함과 아울러 후술하는 상기 전자 종이(130)의 상기 비 메탈영역(D2)의 시각화를 방지하도록 흑색 등으로 불투명하게 인쇄한 인쇄층(112)이 구비된다.　 본 발명에서는 상기 인쇄층(112)을 상기 베이스 필름(110)의 하면에 구비되도록 도시하였으나, 상기 비 메탈영역(1302)의 시각화를 방지할 수 있도록 상기 베이스 필름의 상면에 형성되는 것도 가능하며, 또한, 심미감을 더욱 향상시키기 위해 색을 가미하는 것도 가능하다.

또한, 도시되진 않았으나, 상기 인쇄층(112)을 대신하여 불빛샘 현상을 방지함과 아울러 후술하는 상기 전자 종이(130)의 상기 비 메탈영역(D2)의 시각화를 방지하도록 상기 베이스 필름(110)의 상면으로 휴대용 전자 기기의 하우징이 안착되는 것도 가능하다.

상기 도광층(120)은 전체적으로 사각판의 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있으며, 그 상면이 상기 베이스 필름(110)의 하면과 대면하도록 배치된다.

또한, 상기 도광층(120)은 상기 도광층(120)의 일측에 형성된 상기 발광소자(170)에서 발광된 광의 그 내부로 도파시킨다.

상기 도광층(120)의 내부로 유입된 광은 상기 도광층(120)과 공기층의 경계에서의 전반사에 의해 상기 도광층(120)의 내부로 진행한다.

상기 도광층(120)은 탄성(다르게 말하자면, 자체 복원력)이 있어서, 상기 버튼부(111)의 눌림에 따라 변형 후 초기의 형태로 복원된다.

상기 도광층(120)은 낮은 경도, 높은 탄성 변형률, 높은 탄성 복원력 및 높은 광투과도를 갖는 재질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 실리콘 등의 재질로 형성된다.

또한, 상기 도광층(120)에는 복수의 상기 광 추출 패턴(121)들이 형성된다. 상기 광 추출 패턴(121)들은 바람직하게는 상기 버튼부(111)들의 위치와 대응되는 위치에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 광 추출 패턴(121)들은 상기 도광층(120) 내로 진행하는 광의 일부를 상기 도광층(120)의 외부로 추출하여 상기 전자 종이(130)에 입사시킴과 아울러 상기 도광층(120)과 상기 베이스 필름(110) 사이에 간섭현상을 방지하도록 상기 도광층의 상면으로 상기 도광층(120)에서 양각으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 전자 종이(130)는 그 상면이 상기 도광층(120)의 하면과 대면하도록 배치 된다.

상기 전자 종이(130)는 상기 도광층(120)으로부터 출사된 광에 의해 조명되고, 상기 버튼부(111)들로 다양한 기호들을 나타내도록 복수의 기호를 표시한다. 상기 전자 종이(130)가 표시하는 각 기호는 상기 버튼부(111)를 통해 디스플레이 된다.

상기 전자 종이(130)는 상기 하부 전극층(130c)과 상기 잉크층(130b) 및 가시광에 대해 투명함과 아울러 공통전극을 형성하는 상기 상부 전극층(130a)을 차례로 적층되게 구비한다.

또한, 상기 하부 전극층(130c)에는 상기 표시부(131)와 상기 에칭부(132)가 구비된다.

상기 표시부(131)는 상기 메탈영역(D1)으로 이루어진다. 상기 메탈영역(D1)은 상기 버튼부(111)들과 일대일 대응되는 기호를 나타낼 수 있도록 상기 전극 패턴들(131a)을 형성한다. 상기 각 전극 패턴들(131a)은 하나의 기호를 표시한다. 상기 표시부(131)는 상기 버튼부(111)의 위치와 대응되는 위치에 구비되도록 상기 하부 전극층(130c)에 구비된다

상기 표시부(131)의 하면에는 상기 전극 패턴들(131a)을 전기적으로 연결시켜주는 상기 신호라인들(1311)이 구비된다.

상기 신호라인들(1311)은 상기 전극 패턴들(131a)을 연결함과 아울러 상기 하부 전극층(130c)을 통해 연결되어 있으므로, 상기 버튼부(111)의 누름에 따라 힘이 집중되는 현상이 발생하게 된다. 이로 인해 상기 전자 종이(130)에는 상기 신호라인들(1311) 측으로 발생된 힘의 집중현상으로 변형이 발생하거나 파손이 발생하게 된 다. 따라서, 이를 방지하기 위해 상기 신호라인들(1311)의 둘레에는 상기 하부 전극층(130c)의 하면을 평탄하게 하도록 상기 보호 더미층(133)을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 보호 더미층(133)은 상기 버튼부(111)의 눌림에 따라 상기 신호라인들(1311)에 발생되는 힘의 집중현상을 방지하도록 구비되므로, 상기 보호 더미층(133)은 상기 버튼부(111)의 위치상으로 상기 표시부(131)의 하면에 형성되는 것이 바람직하다.　　

상기 표시부(131) 사이에는 경질의 상기 메탈영역(D1)을 에칭한 상기 에칭부(132)가 형성된다. 상기 에칭부(132)는 경질의 상기 메탈영역(D1)이 에칭된 상기 비 메탈영역(D2)으로 이루어진다.

상기 에칭부(132)는 상기 버튼부(111)들 사이에 형성되어 있던 경질의 상기 메탈영역(D1)을 에칭 함으로써, 사용자가 상기 버튼부(111)를 누름시, 상기 전자 종이(130)의 비 메탈영역(D2)에 의해 유연하게 변형이 가능하게 된다.

따라서, 상기 버튼부(111)가 눌리게 되면, 상기 버튼부(111)는 상기 비 메탈 영역(D2)에 의해 확보하게 되므로, 상기 전자 종이(130)의 휨 발생시, 그 휨 및 휨의 복원력이 향상되고, 사용자가 상기 버튼부(111)의 눌림시 촉감을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상기 버튼부(111)의 눌림에 따라, 상기 버튼부(111)의 위치에 대응된 상기 도광층(120), 상기 표시부(131), 상기 탄성패드(150)는 눌려지게 된다. 특히, 상기 비 메탈영역(D2)은 상기 표시부(131)의 둘레에 형성되므로, 유연하게 변형됨 과 아울러 변형된 후, 초기 상태로 재복귀하게 된다.

상기 전자 종이(130)의 하면에는 상기 탄성 패드(150)가 구비되고, 상기 탄성 패드(150)에는 상기 버튼부(111)의 위치 상으로 돌출된 상기 돌기(151)가 구비된다.

상기 키패드 어셈블리(100)는 이러한 상기 키패드(110a)의 구성에 상기 인쇄회로기판(160)을 상기 탄성패드(150)에 대향하게 구비시키고, 상기 버튼부(111)의 대응되는 위치로 상기 돌기(151)와 맞물려 있는 적어도 하나 이상의 스위치(161)를 구비시킨다.

도시되진 않았으나, 상기 스위치(161)는 상기 인쇄회로기판(160)의 상면에 형성된 복수의 도전성 접촉부재들과, 상기 도전성 접촉부재들을 커버하도록 상기 인쇄회로기판(160)에 형성된 돔으로 구비된다.

사용자가 원하는 상기 버튼부(111)를 누르게 되면, 상기 표시부(131)의 눌림은 상기 에칭부(132)에 의해 유연하게 변형되고, 상기 버튼부(111)의 아래에 위치하는 상기 키패드(100a)의 부분들이 상기 인쇄회로기판(160)의 상기 스위치(161) 측으로 변형된다.

상기 표시부(131)의 둘레에는 경질의 상기 메탈영역(D1)이 에칭된 상기 비 메탈영역(1302)이 구비되어 유연성을 갖게 되므로, 상기 표시부(131)를 상기 버튼부(111) 측으로 용이하게 변형시킨다. 따라서, 사용자는 상기 버튼부(111)의 클릭시 안정감을 증가시킴은 물론 클릭감을 만족감을 향상시킨다.

상기 변형된 부분에 속하는 상기 돌기(151)가 상기 스위치(161)를 누르게 되고, 상기 눌려진 돔이 상기 해당 접촉부재와 전기적으로 접촉을 이루게 된다. 이로 인해 상기 스위치(161)는 온/오프를 되는 것이다.

또한, 상기 도광층(120)의 하면과 상기 전자 종이(130)의 상면 사이에는 상기 도광층(120)과 상기 전자 종이(130)를 접착하는 광학용 투명 접착제(140:Optical Clear Adhesive:OCA)가 밀착되게 형성되어 있다.

상기 광학용 투명 접착제(140)는 상기 도광층(120)의 굴절률 보다 낮은 굴절률을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 버튼부가 위치되지 않는 전자 종이의 하부 전극층에 형성된 경질의 메탈영역을 제거하여 버튼부의 위치상에 구비되는 메탈영역들 사이로 비 메탈영역(1302)을 구비시켜 줌으로써, 버튼부의 눌림시 전자 종이의 변형을 용이하게 하여 그 눌림시의 클릭감을 부드럽게 할 수 있게 된다.

또한, 비 메탈영역의 에칭부가 사용자의 시야에 시각화 되지 않도록 베이스 필름에 불투명한 인쇄층을 형성시킴으로써, 키패드의 심미감을 향상시켜 사용자의 만족감을 더욱 증가시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 키패드 및 키패드 어셈블리는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자 종이를 구비하는 키패드를 나타낸 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 전자 종이를 구비한 키패드 어셈블리를 나타낸 단면도.

도 3은 본원 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 전자 종이를 구비한 키패드를 나타낸 도면.

도 4는 본원 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 키패드에서 하부 전극층의 상면에 형성된 전극 패턴들을 갖는 표시부와 에칭부를 나타낸 도면.

도 5는 본원 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 키패드에서 하부 전극층의 하면에 형성되는 신호라인들을 나타낸 도면.　

도 6은 본원 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 키패드에서 하부 전극층의 하면으로 신호라인들의 둘레에 보호 더미층이 구비된 상태를 나타내는 도면.

도 7은 본원 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 키패드에서 전자 종이의 하부 전극층을 통하여 신호라인들을 타나내는 단면도.

도 8은 도 7의 결합된 상태를 나타낸 단면도.

도 9는 도 6의 A부분 확대도.

도 10은 본원 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 키패드를 구비한 키패드 어셈블리를 나타낸 도면.

Claims

키패드에 있어서,

버튼부들을 형성하는 베이스 필름;

그 내부로 광이 진행하는 도광층; 및

상기 도광층으로부터 출사된 광에 의해 조명되고, 적어도 하나의 기호를 표시하는 전자종이를 포함하며,

상기 전자 종이에는 상기 전자 종이의 유연성을 구현 가능하게 상기 버튼부들 사이의 메탈영역이 에칭됨을 특징으로 하는 키패드.
제1항에 있어서,

상기 전자 종이는,

상부 전극층과, 하부 전극층 및 상기 상부 전극층과 상기 하부 전극층 사이에 개재되고 상기 하부 전극층에 전압을 가하여 가해진 전계에 따른 기호를 표시하는 잉크층으로 구성되고,

상기 하부 전극층에는 상기 버튼부들의 위치에 대향하게 형성되어 상기 버튼부들의 기호를 적어도 하나 이상 표시하는 표시부가 구비되고,

상기 표시부 사이에는 상기 버튼부들의 눌림시 유연성을 구현가능하게 상기 전자 종이의 경질의 상기 메탈영역을 에칭하는 에칭부가 구비됨을 특징으로 하는 키패 드.
제2항에 있어서,

상기 표시부는 상기 표시부의 기호에 따라 적어도 하나의 전극 패턴들을 구비하는 메탈영역으로 이루어짐을 특징으로 하는 키패드.
제3항에 있어서,

상기 에칭부는 상기 표시부 사이에 형성되고, 상기 버튼부들 위치 사이의 상기 메탈영역을 에칭하는 비 메탈영역으로 이루어짐을 특징으로 하는 키패드.
제4항에 있어서,

상기 베이스 필름에는 상기 비 메탈영역의 시각화를 방지하는 불투명한 인쇄층이 형성됨을 특징으로 하는 키패드.
제4항에 있어서,

상기 표시부에는 상기 표시부의 상기 전극 패턴들과 전기적으로 연결되는 신호 라인들이 구비되고,

상기 신호라인들의 둘레에는 상기 버튼부들의 눌림시 상기 신호라인들에 의한 상기 전자 종이로 힘의 집중현상을 방지하게 상기 하부 전극층의 하면을 평탄하게 하는 보호 더미층이 구비됨을 특징으로 하는 키패드.
제1항에 있어서,

상기 도광층에는 상기 도광층 내로 진행하는 광의 일부를 상기 도광층의 외부로 추출하여 상기 전자 종이에 입사시킴과 아울러 상기 도광층과 상기 베이스 필름 사이의 간섭 현상을 방지하는 적어도 하나의 광 추출 패턴들이 구비되고, 상기 광 추출 패턴들은 상기 도광층에서 양각으로 형성됨을 특징으로 하는 키패드.
제1항에 있어서,

상기 전자 종이는 상기 도광층의 하면에 구비되고,

상기 전자 종이와 상기 도광층 사이에는 상기 전자 종이와 상기 도광층을 결합시키는 광학용 투명 접착제가 밀착되게 형성됨을 특징으로 하는 키패드.
제1항에 있어서,

상기 전자 종이의 일면에는 탄성패드가 구비되고,

상기 탄성패드의 하면에는 상기 버튼부들의 위치와 대응되게 돌기가 구비되며,

상기 탄성패드는 상기 돌기의 작동 후 상기 돌기를 원위치로 복원시킴을 특징으로 하는 키패드.
키패드 어셈블리에 있어서,

버튼부들을 형성하는 베이스 필름;

그 내부로 광이 진행하는 도광층;

상기 도광층으로부터 출사된 광에 의해 조명되고, 적어도 하나의 기호를 표시하는 전자종이; 및

상기 베이스 필름과 대면하고, 적어도 하나의 스위치를 구비하는 인쇄회로기판을 포함하며,

상기 전자 종이에는 상기 전자 종이의 유연성을 구현 가능하게 상기 버튼부들 사이의 메탈영역이 에칭됨을 특징으로 하는 키패드 어셈블리.
제10항에 있어서,

상기 전자 종이는,

상부 전극층과, 하부 전극층 및 상기 상부 전극층과 상기 하부 전극층 사이에 개재되고, 상기 하부 전극층에 전압을 가하여 가해진 전계에 따른 기호를 표시하는 잉크층으로 구성되고,

상기 하부 전극층에는 상기 버튼부들의 위치에 대향하게 구비됨과 아울러 상기 하부 전극층에 구비되어, 상기 버튼부들의 기호를 적어도 하나 이상 표시하는 표시부가 구비되고,

상기 표시부 사이에는상기 버튼부들의 눌림시 유연성을 구현가능하게 상기 전자 종이의 경질의 상기 메탈영역을 에칭하는 에칭부로 구성됨을 특징으로 하는 키패드 어셈블리.
제11항에 있어서,

상기 표시부는 상기 표시부의 기호에 따라 적어도 하나의 전극 패턴들을 구비하는 상기 메탈영역으로 이루어짐을 특징으로 하는 키패드 어셈블리.
제11항에 있어서,

상기 에칭부는 상기 표시부 사이에 형성되어, 상기 버튼부들 위치 사이의 상기 메탈영역을 에칭하는 비 메탈영역으로 이루어짐을 특징으로 하는 키패드 어셈블리.
제13항에 있어서,

상기 베이스 필름에는　상기 비 메탈영역의 시각화를 방지하는 불투명한 인쇄층이 형성됨을 특징으로 하는 키패드 어셈블리.
제13항에 있어서,

상기 표시부에는 상기 표시부의 상기 전극 패턴들과 전기적으로 연결되는 신호라인들이 구비되고,

상기 신호라인 둘레에는 상기 버튼부들의 눌림시 상기 신호라인들에 의한 상기 전자 종이로 힘의 집중현상을 방지하게 상기 하부 전극층의 하면을 평탄하게 하는 보호 더미층이 구비됨을 특징으로 하는 키패드 어셈블리.
제10항에 있어서,

상기 도광층에는 상기 도광층 내로 진행하는 광의 일부를 상기 도광층의 외부로 추출하여 상기 전자 종이에 입사시킴과 아울러 상기 도광층과 상기 베이스 필름 사이의 간섭 현상을 방지하는 적어도 하나의 광 추출 패턴들이 구비되고,

상기 광 추출 패턴들은 상기 도광층에서 양각으로 형성됨을 특징으로 하는 키패드 어셈블리.
제10항에 있어서,

상기 전자 종이는 상기 도광층의 하면에 구비되고,

상기 전자 종이와 상기 도광층 사이에는 상기 전자 종이와 상기 도광층을 결합시키는 광학용 투명 접착제가 밀착되게 형성됨을 특징으로 하는 키패드 어셈블리.
제10항에 있어서,

상기 전자 종이의 일면에는 탄성패드가 구비되고,

상기 탄성패드의 하면에는 상기 버튼부들의 위치와 대응되게 돌기가 구비되며,

상기 탄성패드는 상기 돌기의 작동 후 돌기를 원위치로 복원시킴을 특징으로 하는 키패드 어셈블리.