KR20110023032A - 터치스크린장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치스크린장치에 관한 것으로, 사용자의 터치를 인가받는 터치스크린패널과, 상기 터치스크린패널의 하부에 장착된 제1 탄성부재와, 상기 터치스크린패널의 하부에 장착되어 영상을 표시하는 화상표시부와, 상기 화상표시부의 하부에 장착되어 진동을 발생하는 진동발생수단과, 상기 화상표시부의 하부에 장착되어 상기 진동이 하부로 인가되는 것을 절연하는 제2 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재의 하부에 상기 제2 탄성부재를 지지하도록 장착된 지지브라켓을 포함한다.

터치스크린패널, 화상표시부, 탄성부재, 진동발생수단, 액츄에이터

Description

터치스크린장치{Touch screen device}

본 발명은 터치스크린장치에 관한 것이다.

최근 전자제품을 간편하게 사용하려는 사용자의 요구에 따라 전자제품을 터치하여 입력하는 터치스크린의 사용이 보편화되고 있다. 터치스크린장치는 터치하여 입력하는 개념 이외에도 인터페이스에 사용자의 직관적 경험을 반영하고 피드백을 좀더 다양화하는 개념이 포함된다.

터치스크린장치는 공간절약이 가능하고 조작성 향상과 간편성을 이룰 수 있고, 사양변경 간편하며 이용자 인식이 높다는 점 외에도 IT 기기와의 연동성이 용이하다는 많은 장점이 있다. 이와 같은 장점으로 인해, 산업, 교통, 서비스, 의료, 모바일 등 다양한 분야에서 폭넓게 이용되고 있다.

일반적으로 터치스크린장치는 투명성을 갖는 터치패널이 화상을 표시하는 LCD 등의 화상표시부에 밀착되게 배치되고, 사용자가 터치패널을 통하여 화상을 보면서 터치패널을 압박 조작하는 경우 진동발생수단에 의해 터치패널에 진동감이 인가됨으로써 사용자에게 진동감이 전달된다.

종래기술에 따른 터치스크린장치는 터치스크린패널의 하면에 상단양면테이프가 부착되며, 상단양면테이프의 하부에는 상부케이스가 장착되고, 상부케이스의 하부에는 화상표시부가 장착되며, 화상표시부의 하부에는 하단양면테이프가 부착된 후 브라켓이 하부에서 지지되는 구조이다.

이와 같이, 종래 기술에 따른 터치스크린장치는 터치스크린패널과 상부케이스를 결합하기 위해 상단양면테이프가 부착되고, 화상표시부와 브라켓을 결합고정하기 위해 하부양면테이프가 부착되었다.

그러나, 종래와 같이 양면테이프로 부착고정된 구조는 진동발생수단으로부터 인가되는 진동이 사용자가 터치하는 터치스크린패널과 화상표시부로 인가될 뿐만 아니라, 진동이 인가될 필요가 없는 하부케이스 및 브라켓에도 인가되므로 사용자가 느끼는 진동의 양이 작아진다. 또한, 양면테이프로 장치를 고정하는 구조는 진동을 최대로 구현시킬 수 없다.

따라서, 진동발생수단로부터 인가되는 진동을 사용자가 최대로 느낄 수 있는 구조에 대한 필요성이 제기되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 진동발생수단에서 발생되는 진동력을 터치스크린패널까지 최대로 인가할 수 있는 구조를 가진 터치스크린장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터치스크린장치는 사용자의 터치를 인가받는 터치스크린패널과, 상기 터치스크린패널의 하부에 장착된 제1 탄성부재와, 상기 터치스크린패널의 하부에 장착되어 영상을 표시하는 화상표시부와, 상기 화상표시부의 하부에 장착되어 진동을 발생하는 진동발생수단과, 상기 화상표시부의 하부에 장착되어 상기 진동이 하부로 인가되는 것을 절연하는 제2 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재의 하부에 상기 제2 탄성부재를 지지하도록 장착된 지지브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 탄성부재는 상기 케이스의 테두리부에 대응되게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 탄성부재는 경도에 따라 상기 터치스크린패널에 인가되는 터치감이 다른 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 탄성부재는 상부와 하부에 접착물질이 도포되어 상기 터치스크린패널과 상기 상부케이스를 접착고정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 진동발생수단은 압전 또는 폴리머 액츄에이터 또는 모터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 진동발생수단에서 인가되는 주파수에 따라 상기 터치스크린패널의 변위량이 달라지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 탄성부재는 상부와 하부에 접착물질이 도포되어 상기 화상표시부와 상기 지지브라켓을 접착고정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 터치스크린패널과 상부케이스의 사이에 제1 탄성부재을 장착하고 화상표시부와 지지브라켓의 사이에 제2 탄성부재을 장착함으로써, 진동발생수단에서 발생된 진동이 하부로 인가되는 것을 최소화하고 터치스크린패널로 전달되는 진동전달량을 최대화할 수 있다.

뿐만 아니라, 제1 탄성부재을 다양하게 하여 경도를 변경함으로써 사용자가 터치스크린패널을 터치시 느낄 수 있는 진동력을 변경할 수 있어 다양한 진동감을 원하는 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있다.

따라서, 사용자가 터치스크린패널을 터치시 느끼는 진동감을 최대화할 수 있을 뿐 아니라 다양한 진동감을 제공하므로 상품성이 증가된다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린장치(100)를 나타낸 것으로, 터치스크린패널(110), 상부케이스(120), 화상표시부(130), 진동발생수단(140), 지지브라켓(150)으로 이루어진다.

터치스크린패널(110)은 투명성 및 가요성을 가짐으로써 화상표시부(120)에 표시되는 화상을 보면서 압박 조작하는 입력신호면의 기능을 수행하는 것으로, 예를 들어 길이방향으로 긴 직사각형 구조를 갖는다.

또한, 터치스크린패널(110)은, 예를 들어, 외부 필름층, ITO 필름층, 및 베이스 필름층을 적층하여 이루어진다.

여기서, 외부 필름층은 이동통신단말기의 전면부에 탑재되되, 터치입력이 가능한 표시 영역(viewing area)과, 표시 영역 주변부에 형성되는 데드 스페이스 영역(dead space area)으로 구분될 수 있다. 한편 외부 필름층은 화상표시부(120)의 화면을 투시할 수 있도록, 예를 들어 PET(Poly Ethylene Terephtalate)와 같은 투명 필름 소재로 이루어진다.

ITO 필름층(Indium Tin Oxide film)은 자세히 도시하지는 않았지만 상하부 두 개의 필름층으로 적층 마련되며, 그 사이에는 간격을 일정하게 유지하기 위한 도트 스페이서가 마련되어 있다. 각 필름층에는 가장자리를 따라 전도성 X축패턴과 Y축패턴이 형성되어 있는 전극막이 마련되며, X축패턴과 Y축패턴은 절연체(미도시)에 의해 전기적으로 분리되어 있다. 전극막은 FPC 케이블을 통해 ITO필름층 외부로 노출되어 휴대용 단말기와 전기적으로 연결된다.

베이스 필름층은 터치 패널 전체를 지지하는 역할을 하는 것으로서, 예를 들어 투과율 및 터치 응답속도가 우수한 글래스기판이 사용될 수 있다.

상부케이스(120)는 터치스크린패널(110)의 외곽을 감싸게 장착되어 터치스크린패널(110)을 외부충격으로부터 보호한다.

터치스크린패널(110)과 상부케이스(120)의 사이에는 터치스크린패널(110)과 상부케이스(120)를 결합고정하며 진동을 인가시키는 제1 탄성부재(111)가 장착된다.

제1 탄성부재(111)는 사용자가 터치스크린패널(110)을 터치하였을 때 눌러지는 느낌이 생기도록 실리콘 러버와 같은 고무재질이 바람직하며, 포른으로 구비될 수도 있다.

제1 탄성부재(111)는 진동발생수단(140)에서 발생되는 진동이 터치스크린패널(110)로 인가되기 쉽게 할 뿐 아니라 완충작용을 하므로 사용자의 터치촉감이 최대화된다.

제1 탄성부재(111)는 상부와 하부에 접착물질이 도포되어있어 터치스크린패널(110)과 상부케이스(120)를 결합고정하며, 탄성재질의 특성으로 진동발생수단(140)의 피드백을 조절한다.

여기서, 제1 탄성부재(111)는 상부케이스(120)의 테두리부에 장착되므로 상부케이스(120)의 테두리부 형상에 대응되게 형성되며, 진동이 상부케이스(120)로 인가되는 것을 방지한다.

따라서, 제1 탄성부재(111)는 실리콘 러버와 탄성재질이므로 진동발생수단(140)에서 발생되는 진동을 터치스크린패널(110)로 인가하기가 용이하며, 상하면에 장착된 접착물질에 의해 터치스크린패널(110)과 상부케이스(120)를 결합하기 용이하다.

상부케이스(120)의 하부에는 화상표시부(130)가 장착되는바, 화상표시부(130)는 인가전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생 되는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 장치로, 하나 이상의 층들로 이루어져 있다.

화상표시부(130)의 하부에는 진동을 발생시키는 진동발생수단(140)이 장착되는바, 진동발생수단(140)은 진동을 발생시켜 터치스크린패널(110)에 진동을 인가하기 위한 것이다.

진동발생수단(140)은 외부 전원에 의해 길이방향으로 수축 또는 팽창함으로써 진동감을 인가하는 동시에 두께를 얇게 만들 수 있는 압전(또는 폴리머) 액츄에이터 또는 모터가 사용될 수 있다.

진동발생수단(140)은 형상의 제한은 없으나 일반적으로 얇은 막대형상으로 구비되며, 장착위치도 제한은 없으나 일반적으로 화상표시부(130)의 하부 가장자리에 장착된다.

또 다른 실시예로써, 진동발생수단(140)은 터치스크린패널(110)의 하부에 장착될 수도 있다.

진동발생수단(140)이 밑면에 장착된 화상표시부(130)의 하부에는 제2 탄성부재(141)가 장착된다.

제2 탄성부재(141)는 진동발생수단(140)에서 발생되는 진동이 지지브라켓(150)과 같은 하부부품으로 인가되지 않도록 진동절연을 한다.

제2 탄성부재(141)는 러버나 포른과 같이 진동절연이 가능한 모든 재질이 구 비될 수 있다.

따라서, 제2 탄성부재(141)는 진동을 절연함으로써 진동발생수단(140)에서 발생되는 진동이 지지브라켓(150)으로 인가되지 않고 터치스크린패널(110) 방향으로만 인가되도록 한다.

또한, 제2 탄성부재(141)는 상부와 하부에 접착물질이 도포되어 있어 화상표시부(130)과 지지브라켓(150)을 결합고정한다.

제2 탄성부재(141)의 중앙부에는 개구부가 형성되어 진동발생수단(140)과의 접촉을 피하게 한다.

도 4는 본 발명에 따른 터치스크린장치(100)의 제1 탄성부재(111)에 대한 일실시예를 나타낸 것이다. 예를 들어, 실리콘 러버인 제1 탄성부재(111)의 경도가 20인 경우, 진동발생수단(140)으로부터 인가되는 주파수에 따른 터치스크린패널(110)의 변위량(변화량)을 나타낸 그래프이다.

그래프의 해당 숫자 1,2,5,6,8은 터치스크린패널(110)의 상부에 표시되는 숫자를 나타낸 것으로 상부의 위치를 표시한다.

도 4의 그래프에서 보여지는 바와 같이, 터치스크린패널(110)의 상부 위치에 상관없이 진동발생수단(140)으로부터 인가되는 주파수가 180~200Hz(A)인 경우 터치스크린패널(110)의 변위량이 가장 크다는 것을 확인할 수 있다.

또한, 도 5는 본 발명에 따른 터치스크린장치(100)의 제1 탄성부재(111)에 대한 일실시예를 나타낸 것이다. 예를 들어, 실리콘 러버인 제1 탄성부재(111)의 경도가 20인 경우, 진동발생수단(140)으로부터 인가되는 주파수에 따른 터치스크린패널(110)의 변위량(변화량)을 나타낸 그래프이다.

그래프의 해당 숫자 1,2,5,6,8은 터치스크린패널(110)의 상부에 표시되는 숫자를 나타낸 것으로 상부의 위치를 표시한다.

도 5의 그래프에서 보여지는 바와 같이, 터치스크린패널(110)의 상부 위치에 상관없이 진동발생수단(140)으로부터 인가되는 주파수가 150~170Hz(B)인 경우 터치스크린패널(110)의 변위량이 가장 크다는 것을 확인할 수 있다.

이와 같이, 도 4와 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 제1 탄성부재(111)의 경도를 변경함으로써 진동발생수단(140)으로부터 인가되는 주파수에 따른 터치스크린패널(110)의 변위량(변화량)을 조절할 수 있다.

사용자의 손끝의 느낌은 진동발생수단(140)으로부터 인가되는 주파수에 따라 달라지게 되므로 작은 진동을 원하거나 큰 진동을 원하는 사용자의 요구에 따라 서로 다른 주파수를 인가하는 진동발생수단(140)을 제공할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 터치스크린장치(100)는 터치스크린패널(110)과 상부케이스(120)의 사이에 제1 탄성부재(111)을 장착하고 화상표시부(130)와 지지브라켓(150)의 사이에 제2 탄성부재(141)을 장착함으로써, 진동발생수단(140)에서 발생된 진동이 하부로 인가되는 것을 최소화하고 터치스크린패널(110)로 전달되는 진동전달량을 최대화할 수 있다.

뿐만 아니라, 제1 탄성부재(111)을 다양하게 하여 경도을 변경함으로써 사용자가 터치스크린패널(110)을 터치시 느낄수 있는 진동력을 변경할 수 있어 다양한 진동감의 진동을 원하는 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 터치스크린장치(100)는 사용자가 터치스크린패널(110)을 터치시 느끼는 진동감을 최대화할 수 있을 뿐 아니라 다양한 진동감을 제공하므로 상품성이 증가된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 터치스크린장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린장치의 분해사시도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린장치의 일부 분해사시도이다.

도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린장치의 일부 분해사시도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린장치의 제1 그래프이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린장치의 제2 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 터치스크린패널 111 : 제1 탄성부재

120 : 상부케이스 130 : 화상표시부

140 : 진동발생수단 141 : 제2 탄성부재

150 : 지지브라켓

Claims (7)

1. 사용자의 터치를 인가받는 터치스크린패널;

   상기 터치스크린패널의 하부에 장착된 제1 탄성부재;

   상기 터치스크린패널의 하부에 장착되어 영상을 표시하는 화상표시부;

   상기 화상표시부의 하부에 장착되어 진동을 발생하는 진동발생수단;

   상기 화상표시부의 하부에 장착되어 상기 진동이 하부로 인가되는 것을 절연하는 제2 탄성부재; 및

   상기 제2 탄성부재를 지지하도록 상기 제2 탄성부재의 하부에 장착된 지지브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 탄성부재는 상기 케이스의 테두리부에 대응되게 형성된 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 탄성부재는 경도에 따라 상기 터치스크린패널에 인가되는 터치감이 다른 것을 특징으로 하는 터치스크린장치
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 탄성부재는 상부와 하부에 접착물질이 도포되어 상기 터치스크린패널과 상기 상부케이스를 접착고정하는 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 진동발생수단은 압전 또는 폴리머 액츄에이터 또는 모터인 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 진동발생수단에서 인가되는 주파수에 따라 상기 터치스크린패널의 변위량이 달라지는 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 제2 탄성부재는 상부와 하부에 접착물질이 도포되어 상기 화상표시부와 상기 지지브라켓을 접착고정하는 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.

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