KR20130046341A - 적외선 터치 스크린용 프레임 부품 및 적외선 터치 스크린 - Google Patents

적외선 터치 스크린용 프레임 부품 및 적외선 터치 스크린 Download PDF

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Abstract

적외선 터치 스크린의 구조적 제조의 분야에 관련되고, 적외선 터치 스크린의 두께를 감소시키도록 설계된 적외선 터치 스크린용 프레임 부품이 제공된다. 프레임 부품은, 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들의 위치를 회피하기 위해 길이 방향을 따라 복수의 제1 회피 홀들 및/또는 제1 회피 슬롯들이 제공되어 있는 광 투과체를 갖는다. 프레임 부품을 포함하는 적외선 터치 스크린이 또한 제공된다. 적외선 터치 스크린은 인쇄 회로 기판 및 하부 지지 부품을 더 포함한다. 복수의 제2 회피 홀들 및/또는 제2 회피 슬롯들이 전자 장치들의 위치들을 회피하기 위해 하부 지지 부품상에 배열되어 있다. 광 투과 파트, 인쇄 회로 기판 및 지지 부품들이 샌드위치 구조를 형성하도록 서로 단단히 클램프되어 있다. 본 발명에 따른 적외선 터치 스크린은 초박성 및 양호한 회로 기판의 견고함의 이점을 갖는다.

Description

적외선 터치 스크린용 프레임 부품 및 적외선 터치 스크린 {FRAME COMPONENT FOR INFRARED TOUCH SCREEN AND INFRARED TOUCH SCREEN}
본 발명은, 광전 기술(photoelectric technology)의 분야에 관한 것으로, 특히, 적외선 터치 스크린용 프레임 부품(frame component) 및 프레임 부품을 포함하는 적외선 터치 스크린에 관한 것이다.
기존의 적외선 터치 스크린은 일반적으로, 터치 검출 영역 주위의 인쇄 회로 기판상에 설치된 적외선 튜브-쌍 어레이(infrared tube-pair array)를 포함한다. 적외선 튜브-쌍 어레이는 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들을 포함한다. 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들이 일 대 일(one-to-one) 대응함으로써, 적외선 수광 튜브들이 대응하는 적외선 발광 튜브들에 의해 방출되는 적외광을 수광할 수 있다. 터치 검출 영역에 터치 객체가 있는 경우에, 몇몇의 적외선 발광 튜브들 및 대응하는 적외선 수광 튜브들 사이에서 광이 터치 객체에 의해 차단된다. 적외선 수광 튜브들은 대응하는 적외선 발광 튜브들에 의해 방출되는 적외광을 수광할 수 없고, 이에 의해 터치 객체의 위치 정보가 적외광을 수광하지 못하는 적외선 수광 튜브들의 위치 정보에 따라 판정될 수 있다.
종래 기술의 적외선 터치 스크린에 있어서는, 일반적으로 적외선 튜브-쌍 어레이가 설치되어 있는 인쇄 회로 기판이 프레임에 설치된다. 프레임의 강도 및 평탄도는 회로 기판의 강도 및 평탄도를 유지할 것이다. 따라서, 적외선 튜브-쌍 어레이 및 다른 전자 장치들을 수용하기 위해 프레임내에 공간을 남겨둘 필요가 있다. 통상적으로 회로 기판의 적어도 하나의 표면과 프레임간에는 틈이 있기 때문에, 회로 기판이 용이하게 변형된다. 폼(foam)을 이용하여 단단히 가압되는 경우라도, 프레임과 회로 기판은 몇몇 포인트에서 접촉되고, 프레임은 여전히 뒤틀리는 경향이 있다. 중국 특허 출원 제200620063264.2호 “Outer Frame Structure for Infrared Touch Screen” 및 제200720190699.8호 “Frame for Infrared Touch Screen”은 적외선 발광 튜브들, 적외선 수광 튜브들 및 다른 전자 장치들(적외선 발광 튜브 및 적외선 수광 튜브 모두는 전자 장치에 속함)의 위치들을 회피하기 위해 프레임내에 공동(cavity)이 있는 것을 개시한다. 이러한 구조를 가진 그러한 터치 스크린은, 적외선 터치 스크린의 두께를 증가시키기 때문에 초박형 제품들에 대한 현재의 니드(need)에 순응할 수 없다. 한편, 공동내에 위치된 인쇄 회로 기판은 볼트와 스크류로만 국소적으로 고정된다. 인쇄 회로 기판에 대해서 뼈대의 매우 적은 접촉 영역이 있고, 그에 의해 고정 효과가 열악하고 인쇄 회로 기판은 뒤틀리고 변형되는 경향이 있다. 그러한 뒤틀림 및 변형은 적외선 발광 튜브들과 대응하는 적외선 수광 튜브들 사이에 유효한 광 경로들이 형성되기 어렵게 하여, 터치 인식에 오류 판정을 유발할 것이고, 적외선 터치 스크린으로 하여금 터치 인식 기능성을 심각하게 상실하도록 유발할 수 있다.
또한, 적외선 발광 튜브들에 의해 방출되는 적외광이 디스플레이 또는 터치 스크린의 프레임을 통해 투과하여 적외선 수광 튜브들에 의해 수광될 수 있게 하기 위해서, 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들의 전방에 (광 투과 시트로도 알려진 광 필터링 시트와 같은) 광 필터링 장치를 설치하는 것이 요구된다. 광 필터링 장치는 광 투과용으로 사용될 수 있고, 한편으로, 적외광 이외의 직선광을 필터링 하기 위해 사용될 수 있다. 종래 기술에서는, 일반적으로 프레임상에 광 투과 윈도우가 있고 광 투과 시트가 윈도우에 설치된다. 일반적으로 광 투과 시트의 강도는 상대적으로 작고 특별한 지지 부품이 광 투과 시트를 지지 또는 고정하기 위해 필요하다. 이러한 구조를 가진 적외선 터치 스크린을 위해서는 지지 부품 및 광 투과 시트용 몰드(mold)를 개별적으로 만드는 것이 필요하며, 이것은 고비용 및 복잡한 제조 공정을 초래하며 초박형 적외선 터치 스크린용으로는 적합하지 않다. 또한, 광 투과 시트를 고정하기 때문에, 지지 부품은 일정한 두께를 가져야 하고, 이것은 터치 스트린 두께의 감소를 제한할 것이다.
또한, 적외선 터치 스크린의 두께에 대한 제한으로 인해, 종래 기술의 적외선 터치 스크린을 포함하는 터치 디스플레이는 도저히 매우 얇게 될 수 없고 초박형의 초협소한 터치 디스플레이에 대한 시장의 요구를 충족할 수 없다.
본 발명의 주요 과제는, 터치 스크린의 프레임의 두께를 최대 범위로 감소시킬 수 있고, 터치 스크린의 회로 기판의 평탄도 및 고정성을 향상시킬 수 있는, 적외선 터치 스크린용 프레임 부품 및 프레임 부품을 포함하는 적외선 터치 스크린을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 적외선 터치 스크린의 인쇄 회로 기판의 상부 표면에 설치되고, 복수의 적외선 발광 튜브 또는 적외선 수광 튜브가 상기 상부 표면에 배열되는 적외선 터치 스크린용 프레임 부품으로서, 상기 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들의 위치들을 회피하기 위한 복수의 회피 홀(hole) 또는 회피 슬롯(slot)을 포함하고; 상기 인쇄 회로 기판쪽으로 면하는 상기 프레임 부품의 표면이 면 접촉 식(surface contact manner)으로 상기 인쇄 회로 기판의 상부 표면의 비-전자-장치 영역(non-electronic-device area)을 지지하며; 그리고 상기 적외선 터치 스크린의 광 경로상의 상기 프레임 부품의 부분은 적외광 투과 재료로 이루어지는, 프레임 부품이 제공된다.
바람직하게, 상기 프레임 부품은, 상기 회피 홀들 또는 회피 슬롯들에 대응하여 배열되고, 상기 적외선 발광 튜브들에 의해 그 측부 에지들에서 방출되는 광 또는 상기 적외선 수광 튜브들에 의해 그 측부 에지들에서 수광되는 광을 적어도 수집하는데 사용되는 광 수집 요소(light gathering element)를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 프레임 부품은 일체로 형성된 직사각형 프레임이거나, 직선 형태 또는 “L”자 형태이다.
바람직하게, 상기 회피 홀 또는 회피 슬롯은 U자 형태의 구조 또는 다각형 구조이다.
바람직하게, 상기 프레임 부품은 적외광 투과 재료로 이루어진다.
바람직하게, 상기 적외선 터치 스크린의 광 경로상에 있지 않은 상기 프레임 부품의 부분은 적외광이 그곳을 투과하는 것을 허용하지 않는 재료로 이루어진다.
바람직하게, 상기 프레임 부품이 상기 인쇄 회로 기판상에 설치되는 경우에, 상기 적외선 터치 스크린의 터치 영역에 가까운 측부의, 상기 프레임 부품의 폭이 상기 인쇄 회로 기판의 폭보다 더 길다.
바람직하게, 상기 광 수집 요소는 상기 회피 홀들 또는 회피 슬롯들내에 끼워 넣어진 복수의 광 수집 후드(hood)를 포함하고, 상기 광 수집 후드는 적어도 상기 적외선 터치 스크린의 광 경로에 개구(opening)를 갖는다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 그 자신의 상부 표면에 복수의 적외선 발광 튜브 또는 적외선 수광 튜브가 배열되어 있는 인쇄 회로 기판; 및 상기 인쇄 회로 기판의 상부 표면에 위치되는 프레임 부품을 포함하고; 상기 인쇄 회로 기판쪽으로 면하는 상기 프레임 부품의 표면이 면 접촉 식으로 상기 인쇄 회로 기판의 상부 표면의 비-전자-장치 영역을 지지하는, 적외선 터치 스크린이 제공된다.
바람직하게, 상기 적외선 터치 스크린은, 복수의 회피 홀들 또는 회피 슬롯들이 인쇄 회로 기판의 하부 표면에 전자 장치들의 위치들을 회피하기 위해 배열되는, 하부 지지 부품을 더 포함하고, 상기 하부 지지 부품의 표면은 면 접촉 식으로 상기 인쇄 회로 기판의 하부 표면의 비-전자-장치 영역을 지지한다.
바람직하게, 상기 프레임 부품은, 상기 회피 홀들 또는 회피 슬롯들에 대응하여 배열되고, 상기 적외선 발광 튜브들에 의해 그 측부 에지들에서 방출되는 광 또는 상기 적외선 수광 튜브들에 의해 그 측부 에지들에서 수광되는 광을 적어도 수집하는데 사용되는 광 수집 요소를 포함한다.
바람직하게, 상기 프레임 부품은, 상기 인쇄 회로 기판의 상부 표면에 설치되는 상부 지지 부품, 및 적외광이 그곳을 투과하도록 허용하는 광 투과체를 포함하고; 상기 상부 지지 부품 및 상기 광 투과체는 상기 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들에 의해 분리되고 대향적으로 배열된다.
바람직하게, 상기 적외선 터치 스크린은 터치 패널을 더 포함하고, 상기 프레임 부품은 인쇄 회로 기판의 폭을 초과하고 상기 터치 패널쪽으로 연장하는 부분을 갖고, 상기 연장 부분은 상기 터치 패널상에 랩 조인트(lap joint)된다.
바람직하게, 상기 프레임 부품 및 상기 터치 패널은 접착식으로 고정된다.
바람직하게, 상기 프레임 부품은 일체로 형성된 직사각형 프레임이거나, 직선 형태 또는 “L”자 형태이고, 상기 프레임 부품은 상기 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들의 위치들을 회피하기 위한 복수의 회피 홀들 또는 회피 슬롯들을 포함하며, 상기 적외선 발광 튜브 및 적외선 수광 튜브의 광 경로상의 상기 프레임 부품의 부분은 광 투과 재료로 이루어진다.
바람직하게, 상기 회피 홀 또는 회피 슬롯은 다각형 구조이다.
바람직하게, 상기 적외선 발광 튜브의 발광하는 전방에서의, 상기 적외선 발광 튜브의 위치를 회피하기 위한 회피 홀 또는 회피 슬롯의 공간 부분이 삼각형, 사다리꼴, 반원형 또는 굽어진 양쪽 측부를 가진 사다리꼴이다.
바람직하게, 적외선 수광 튜브의 위치를 회피하기 위한 회피 홀 또는 회피 슬롯이 상기 적외선 터치 스크린의 외부 에지쪽으로의 개구를 가진 U자 형태의 구조이다.
바람직하게, 상기 프레임 부품, 상기 인쇄 회로 기판, 및 상기 하부 지지 부품은 접착 연결, 스냅-핏(snap-fit) 연결. 스크류 연결 및 핫-멜트(hot-melt) 고정 연결 중 적어도 하나를 이용하여 고정된다.
바람직하게, 상기 광 수집 요소는 상기 회피 홀들 또는 회피 슬롯들에 끼워 넣어지는 복수의 광 수집 후드를 포함하고, 상기 광 수집 후드는 적어도 상기 적외선 터치 스크린의 광 경로상의 개구를 갖는다.
본 발명의 실시예들에 따른 적외선 터치 스크린용 프레임 부품은, 프레임 부품이 적외선 터치 스크린에 설치되는 경우에, 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들의 위치를 회피하기 위한 회피 홀들 또는 회피 슬롯들을 배열시키는 것에 의해 적외선 터치 스크린의 두께를 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 프레임 부품은, 면 접촉 식으로 인쇄 회로 기판을 지지하기 위한 인쇄 회로 기판의 지지 부품으로서 사용될 수 있고, 그에 의해 인쇄 회로 기판의 변형을 효과적으로 방지하고 적외선 터치 스크린의 두께를 효과적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 특정 구조, 기능 및 효과들이 도면을 참조하여 상세히 하기에서 후술될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 터치 스크린용 프레임 부품의 개략적인 구조도이다.
도 2는 도 1에서의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 도 1에서의 B 부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 부품에서의 광 수집 요소의 개략적인 구조도이다.
도 5는 광 수집 요소의 광 수집 후드와 광 투과체의 제1 회피 홀 사이의 대응을 나타내는 대략도이다.
도 6은 에지에서의 광을 중심으로 반사시키는 광 수집 후드용 광 경로의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 터치 스크린의 전체적인 개략도이다.
도 8은 도 7에서의 C 부분의 확대도이다.
도 9는 도 7에서의 D 부분의 확대도이다.
도 10은 도 7에서의 HH' 선을 따르는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 터치 스크린의 층을 이룬 구조도이다.
도 12는 도 11에서의 E 부분의 확대도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 터치 스크린의 개략도이다.
도 14는 도 13에서의 F 부분의 확대도이다.
도 15는 도 13의 GG' 선을 따르는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 터치 스크린의 개략도이다.
하기의 설명에 있어서, 편이의 목적을 위해, 적외선 터치 스크린이 조립될 때, 적외선 터치 스크린의 전방으로부터 보면, 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들이 설치되는 인쇄 회로 기판의 표면이 전방 표면으로 간주되며, 인쇄 회로 기판의 다른 표면이 후방 표면으로 간주된다.
제1 실시예
본 실시예에 있어서, 일체로 형성된 프레임 부품이 상세하게 설명된다. 프레임 부품은 광 투과 부품이다. 도 1은 적외선 터치 스크린용 광 투과 부품을 개략적으로 나타내고, 도 2 및 3은 도 1에서의 A 및 B 부분의 확대도이다. 광 투과 부품(100)은, 복수의 제1 회피 홀(102, 103)이 적외선 터치 스크린의 인쇄 회로 기판의 적외선 발광 튜브들 및 적외 수신 튜브들의 위치들을 회피하기 위해 배열되어 있는 편평한 광 투과체(101)를 포함한다.
제1 실시예의 광 투과 부품의 특정 구조가 도 1 내지 3과 함께 상세히 설명된다.
광 투과 부품(100)은, 복수의 제1 회피 홀(102, 103)이 배열되어 있는 편평한 광 투과체(101)를 포함한다. 제1 회피 홀들(102)이 적외선 발광 튜브들의 위치들을 회피하는데 사용되고, 제1 회피 홀들(103)이 적외선 수광 튜브들의 위치들을 회피하는데 사용된다. 제1 회피 홀들(102 및 103)은 각각 광 투과체의 길이 방향을 따라 나란히 배열되어 있다. 제1 회피 홀들(102)의 개수는 적외선 발광 튜브들의 개수와 동일하고, 제1 회피 홀들(102)의 용적은 적외선 발광 튜브의 용적보다 약간 더 크다. 유사하게, 제1 회피 홀들(103)의 개수는 적외선 수광 튜브들의 개수와 동일하고, 제1 회피 홀(103)의 용적은 적외선 수광 튜브의 용적보다 약간 더 크다. 따라서, 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들은 제1 회피 홀들(102 및 103)에 각각 자리할 수 있고, 즉, 제1 회피 홀들(102 및 103) 및 적외선 발광 튜브들과 적외선 수광 튜브들이 1 대 1로 대응한다. 사용 시에, 인쇄 회로 기판상의 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들이 제1 회피 홀들(102 및 103)에 각각 자리하여, 광 투과 부품(100) 및 인쇄 회로 기판을 서로 가까이 접촉 및 연결되게 할 수 있는, 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들을 수용하기 위해 광 투과 부품(100)과 인쇄 회로 기판 사이에 공간을 확보할 필요가 없다. 따라서, 터치 스크린의 두께는 감소될 수 있고, 한편, 편평한 광 투과 부품이 대면적으로 인쇄 회로 기판과 접촉될 수 있고, 인쇄 회로 기판이 구부러지거나 뒤틀리는 것을 방지하기 위해, 인쇄 회로 기판을 지지하기 위한 인쇄 회로 기판의 지지 부품으로서 사용될 수 있다. 그러한 종류의 대면적 지지는 또한 면 접촉 식의 지지로서 간주될 수도 있다. 또한, 종래 기술에서 사용된 광 투과 시트/광 투과 필름에 비해, 제1 실시예의 광 투과 부품은 광 투과 시트/광 투과 필름을 지지하는데 특별한 지지 부품을 필요로 하지 않는다. 광 투과 부품용의 하나의 몰드만이 다량 제조용으로 만들어질 수 있고, 제조 공정이 단순 및 용이하다.
일반적으로, 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들이 각각 제1 회피 홀들(102 및 103)에 자리할 수 있는 한, 제1 회피 홀들(102 및 103)의 형태에 제한이 없다. 예를 들어, 직사각형, 정사각형 또는 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들의 주변 형태와 유사한 임의의 형태일 수 있다. 적외선 발광 튜브들의 위치들을 회피하기 위한 제1 회피 홀들(102) 및 적외선 수광 튜브들의 위치들을 회피하기 위한 제1 회피 홀들(103)이 동일하거나 상이한 형태를 가질 수 있다. 바람직하게, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 적외선 발광 튜브의 위치를 회피하기 위한 제1 회피 홀(102)의 형태는 직사각형 및 삼각형으로 구성되는 첨탑 집(steeple house)의 형태일 수 있고, 첨탑 집의 첨탑 상부의 방향은 터치 패널에 가까운 광 투과체의 긴 에지쪽이다. 광 투과 부품(100)이 적외선 터치 스크린에 부착되는 경우에, 제1 회피 홀(102)의 첨탑 상부의 방향은 터치 패널쪽이다, 즉, 첨탑 집에 위치되는 적외선 발광 튜브의 발광면이 첨탑 집 구조의 첨탑 상부쪽으로 면해있다. 이러한 구조를 가진 광 투과 부품은 적외선 발광 튜브들에 의해 방출되는 적외광이 터치 패널에 입사될 수 있게 할 수 있고, 한편으로, 광 투과 부품은 오목 렌즈와 등가이고 적외선 발광 튜브에 의해 방출되는 적외 광 빔의 발산 각도를 확대시킬 수 있음으로써, 적외광이 터치 패널의 타측에 위치되는 더 많은 적외선 수광 튜브들에 의해 수광되어, 터치 패널상에 더 많은 광을 초래하고 그에 의해 적외선 터치 스크린의 해상도를 향상시킬 수 있다. 첨탑 집의 형태 외에도, 제1 회피 홀은 또한 둥근 지붕 집의 형태일 수 있다, 즉, 첨탑 집의 형태의 삼각형은 반원으로 변경될 수 있다. 삼각형은 사다리꼴로 변경될 수도 있다. 사다리꼴의 2개의 경사진 측부들이 굽어진 측부들로 변경될 수 있다. 광 수집 효과가 필요한 경우에, 반원 상부가 터치 패널쪽의 방향에 대향될 수 있다, 즉 반원의 개구가 터치 패널의 방향쪽이다. 광 수집 효과 및 발산 효과가 요구되면, 제1 회피 홀이 직사각형 또는 사다리꼴 구조일 수 있다. 또한, 도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 적외선 수광 튜브의 위치를 회피하기 위한 제1 회피 홀(103)이, 하향하여 내리눌린 제1 회피 홀의 하부를 가진 U자형 구조일 수 있다. U자형 구조의 개구는 광 투과체(101)의 외측 에지쪽으로, 즉, 터치 스크린의 외측 에지쪽으로 면해 있다. 사용 시에, 적외선 수광 튜브는 U자형 구조에 위치되고, 적외선 수광 튜브의 수광면이 U자형 구조의 하부쪽으로, 즉, 터치 패널 또는 터치 영역쪽으로 면해 있다. 이러한 구조를 가진 광 투과 부품(100)은 볼록 렌즈와 등가이고, 적외선 터치 스크린의 성능을 더욱 향상시키도록 수신 신호의 강도를 증강시키기 위해, 적외선 수광 튜브들의 수광면들의 중심 방향들로 광 투과 부품에 입사하는 광을 수집할 수 있다. 적외광의 강도가 만족되는 경우에, U자형 구조의 하부는 아크(arc)형 면이 아니라 평면일 수 있고 회피 홀 또는 회피 슬롯이 임의의 다각형 구조일 수 있다.
상기 구조를 가진 광 투과 부품에 있어서, 그것은, 적외선 요소들용의 공간을 확보하지 않고, 적외선 터치 스크린상의 적외선 요소들의 위치들을 회피하기 위한 제1 회피 홀들을 광 투과체상에 배열하는 것에 의해, 인쇄 회로 기판과 단단히 연결되며, 클램프(clamp)될 수 있다. 적외선 터치 스크린에 부착되는 경우에, 이러한 구조를 가진 광 투과 부품은, 대면적으로 인쇄 회로 기판을 고정하기 위해 그리고 인쇄 회로 기판을 고정하는 것의 유효성을 향상시키기 위해 인쇄 회로 기판의 지지 부품으로서 사용될 수 있고, 한편으로, 터치 스크린의 두께를 감소시킬 수 있으며, 두께에 대한 더 높은 제한을 가진 적외선 터치 스크린에 적용될 수 있다. 또한, 발광 측에 사용되는 광 투과 부품의 제1 회피 홀을 첨탑 집의 형태로 설계하고 수광 측에 사용되는 광 투과 부품의 제1 회피 홀을 하향하여 내리눌린 하부를 가진 U자형태의 구조로 설계하는 것에 의해, 적외선 터치 스크린의 감도 성능이 더욱 향상될 수 있다. U자형 구조는 폐쇄될 수 있다.
광 에너지의 활용을 향상시키기 위해, 광 투과 부품은 높은 반사성을 가진 금속 시트로 이루어진 광 수집 요소를 포함할 수도 있다.
도 4는 광 수집 요소의 개략적인 구조도를 나타낸다. 광 수집 요소(400)는 복수의 광 수집 후드(401), 복수의 접합부(junction part)(403) 및 복수의 개구부(opening part)(402)를 포함한다. 접합부(403)는 복수의 광 수집 후드(401) 및 복수의 개구부(402)를 연결할 수 있다. 개구부(402) 및 광 수집 후드(401)는 간격을 두고 배열될 수 있다. 광 수집 후드(401)들의 각각의 위치는 제1 회피 홀들(102 및 103)의 각각의 광 투과체(101)상에서의 위치에 대응한다. 광 수집 후드는, 발산 광 손실을 감소시키도록 적외선 발광 튜브의 측부 에지에서 발산 광을 적어도 수집할 수 있거나, 적외선 수광 튜브의 수광 영역을 증대시키도록 적외선 수광 튜브의 측부 에지에서 광을 수집할 수 있다. 각각의 광 수집 후드(401)는 제1 회피 홀(102, 103)의 폭보다 약간 더 작은 폭을 가짐으로써, 광 수집 후드(401)가 제1 회피 홀(102, 103)내로 끼워 넣어질 수 있다. 도 5는 점선 블록(501)에 의해 표시되는 광 수집 후드(401)가 점선 블록(502)에 의해 표시되는 제1 회피 홀(102)에 대응하는, 광 수집 요소의 광 수집 후드와 광 투과체상의 제1 회피 홀간의 대응을 나타낸다. 사용 시에, 광 수집 후드(401)는 제1 회피 홀(102 또는 103)에 끼워 넣어지고, 제1 회피 홀(102 또는 103)의 적외선 발광 튜브 또는 적외선 수광 튜브를 커버한다. 바람직하게, 각각의 광 수집 후드(401)는 1개의 상부면과 2개의 측면으로 이루어질 수 있다. 2개의 측면은 서로 나란하고 상부면에 수직하다. 팽창 시에 광 수집 후드(401)의 측면들이 개구(402)의 일부 또는 전부를 커버할 수 있다. 즉, 광 수집 요소(400)는, 스트립(strip)-꼴 금속 시트에 있어서 간격을 두고 “工” 형태의 틈새를 생성하고, 절단되지 않은 측부를 따라 90°의 각도로 상기 틈에 의해 에워싸인 부분을 구부리는 것에 의해 형성될 수 있으며, 여기서 “工” 형태의 틈새에 의해 연결되는 상부 및 하부가 접합부(403)를 형성하고, 구부러진 부분이 광 수집 후드(401)의 측면이 되며, 원래 위치에 있어서 광 수집 후드(401)의 측면으로 남겨진 개구가 개구부(402)를 형성한다. 이러한 구조를 가진 광 수집 요소(400)는 용이하게 사용되고 제조될 수 있다. 사용 시에, 발광 튜브의 측부 에지들에서 적외선 발광 튜브에 의해 방출되는 광은, 발광 튜브의 중심부쪽으로 편향되어, 광 에너지를 더욱 효율적으로 사용하도록, 광 수집 후드(401)의 상부면 및 2개의 측면에 의해 반사될 것이다.
도 6은 에지에서의 광을 중심으로 반사시키는 광 수집 후드에 대한 광 경로의 개략도를 나타낸다. 도 6에 있어서, 광선들(1 및 2)은 적외선 발광 튜브에 의해 방출되는 적외광 빔의 에지에서의 2개의 광선들이고, 터치 패널의 타측에서 대응하는 적외선 수광 튜브에 의해 수광될 수 없다. 광선들(1' 및 2')은 광 투과 후드의 2개의 측면들에서 반사되는 광선들(1 및 2)에 의해 형성되는 나가는 광선들이고, 광 빔의 중심쪽으로 전파할 수 있다. 이러한 2개의 에지 광선들이 반사된 후에 광빔의 중심에 가까운 광선들이 되고, 대응하는 적외선 수광 튜브에 의해 수광되어, 그에 의해 광 에너지를 완전히 활용하고, 광 에너지의 손실을 감소시키며, 수신 신호의 강도를 향상시킬 수 있다. 광 경로가 역전될 수 있기 때문에, 수광측에서의 광 수집 요소의 작용 원리는 동일하다.
제2 회피 홀처럼, 광 수집 후드(401)의 형태는 도 4 및 5에 나타낸 바와 같은 형태로 제한되지 않는다. 즉, 광 수집 후드(401)는 다른 형태일 수 있고, 제1 회피 홀의 형태와 매치할 수 있으며 광의 전파 방향(터치 스크린의 광 경로)내의 개구를 가질 수 있다. 즉, 광 수집 후드(401)는 적외선 발광 튜브 또는 적외선 수광 튜브를 반 에워쌀 수 있고, 적외선 발광 튜브의 발광면의 방향으로 또는 적외선 수광 튜브의 수광면의 방향으로 개구를 가질 수 있다. 또한, 도 4 및 5의 광 수집 후드(401)의 2개의 측면들이 굽어진 면들일 수 있다.
대안적으로, 광 수집 요소의 복수의 광 수집 후드가 분리될 수 있고, 즉, 광 수집 후드들 사이에 접합부가 없을 수 있고, 광 수집 요소는 복수의 분리된 광 수집 후드를 포함한다. 사용 시에, 광 수집 후드들은 개개의 제1 회피 홀들에 배열된다. 광 수집 후드들의 개수는 제1 회피 홀들의 개수에 의거하여 결정될 수 있다. 바람직하게, 광 수집 재료는 회피 홀들의 적절한 개소에 도금될 수 있고, 광 수집 재료의 층이 광 투과체에 붙여진다.
회피 홀은 회피 슬롯으로 대체될 수 있다. 즉, 적외선 요소들(즉, 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들)의 위치들을 회피하기 위한 광 투과 부품의 광 투과체상의 구조는, 광 투과체상의 관통공(through hole) 또는 광 투과체상의 비관통 홈(non-through groove)일 수 있다. 회피 슬롯 및 회피 홀은 광 투과체상에 동시에 마련될 수 있다. 또한, 회피 슬롯은 회피 홀과 동일한 형태를 가질 수 있다. 제1 회피 슬롯에 있어서, 일체로 연결된 광 수집 후드들을 가진 광 수집 요소는, 광 수집 요소를 홈들과 매치하는 홈 구조가 되게 하기 위해 구조적으로 조정될 수 있다. 광 수집 요소는, 발광 튜브의 발광면들 또는 수광 튜브들의 수광 튜브들상의 개구들에 의해 회로 기판과 광 투과체 사이에 자리할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 구조와 유사하게, 광 수집 요소의 홈들의 하부들이 또한 제거될 수 있고, 개구(402)의 위치는 광 투과체의 홈 위치에 대응한다. 광 투과체는 편평한 형태로 한정되지 않으며. 적외선 발광 튜브 및 적외선 수광 튜브의 실제 높이는 물론 광 투과체의 외관 설계 요구에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 광 투과체는 반 원통형 또는 정사각형 단면을 가진 스트립 형태 등일 수 있다. 광 투과체용으로 사용되는 재료는 하나의 재료에 한정되지 않고 2개 이상의 재료일 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린쪽으로 면하는 광 투과체의 부분은 양호한 적외 광 투과성을 가진 재료로 이루어질 수 있고 프레임에 가까운 부분은 저렴하고 견고한 재료로 이루어질 수 있다.
광 투과 부품의 광 투과체는 직선 형태일 수 있다. 사용 시에, 4개의 광 투과 부품은 블록 형태로 단 대 단(end to end)으로 연결될 수 있다. 광 투과 부품의 광 투과체는 또한 “L"자 형태일 수 있다. 사용 시에, 2개의 광 투과 부품들이 블록 형태로 단 대 단으로 연결될 수 있다. 광 투과 부품의 광 투과체는 또한 어떠한 연결 부분도 없이 일체로 형성된 직사각형 프레임일 수 있고, 그 구조는 보다 견고하고 컴팩트하다. 사용 시에, 직사각형 광 투과체는 적외선 터치 스크린의 인쇄 회로 기판상에 직접적으로 네스트화(nested)될 수 있다. 회피 홀 또는 회피 슬롯의 형태 및 방향은 적외선 튜브의 배향에 따라 대응하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 적외선 튜브가 경사지게 배향되는(즉, 적외선 튜브의 중심 대칭 선이 터치 스크린의 프레임에 수직하지 않은) 경우에, 회피 홀 또는 회피 슬롯은 대응하여 경사진다.
실시예의 적외선 터치 스크린의 특정 구조는 도 7 내지 11과 함께 상세히 하기에서 설명될 것이다. 적외선 터치 스크린은, 터치 패널(705), 하부지지 부품(704), 적외선 발광 튜브들(701) 및 적외선 수광 튜브들(702)이 설치되어 있는 인쇄 회로 기판(703), 및 광 투과 부품(100)을 포함한다. 광 투과 부품(100)은 광 투과체(101), 제1 회피 홀들(102, 103) 및 광 수집 요소(400)를 포함한다. 하부 지지 부품(704)에는 인쇄 회로 기판(703)의 후방 표면에 배열되는 전자 장치들의 위치들을 회피하기 위한 제2 회피 홀들(706)이 마련되어 있다. 제2 회피 홀은 홈 구조를 가진 제2 회피 슬롯으로 대체될 수도 있다. 편이를 위해, 실시예에 따른 적외선 터치 스크린은 제2 회피 홀의 예시로서 상세히 설명될 것이다. 하부 지지 부품(704), 인쇄 회로 기판(703) 및 광 투과 부품(100)의 광 투과체(101)는 층을 이룬 샌드위치 구조를 가진 프레임을 형성하기 위해 단단히 연결된다. 인쇄 회로 기판(703)은 하부 지지 부품(704)과 광 투과 부품의 광 투과체(101) 사이에 위치된다. 광 투과 부품(100)상의 제1 회피 홀들(102, 103)은 인쇄 회로 기판(703)의 전방 표면상의 적외선 수광 튜브들(702) 및 적외선 발광 튜브들(701)을 수용하고, 하부 지지 부품(704)상의 제2 회피 홀들(706)은 인쇄 회로 기판(703)의 후방 표면에 위치되는 전자 장치를 수용하며, 그에 의해 광 투과 부품(100) 및 하부 지지 부품(704)으로 하여금 인쇄 회로 기판(703)을 단단히 클램프할 수 있게 한다. 도 7, 8 및 9는 함께 조립되는 부품들을 가진 적외선 터치 스크린의 개략도를 나타낸다. 도 10은, 광 수집 요소(400), 광 투과체(101), 적외선 발광 튜브(701) 또는 적외선 수광 튜브들(702), 인쇄 회로 기판(703), 하부 지지 부품(704), 및 터치 패널(705)간의 두께의 방향에 있어서의 상대 위치 관계를 나타내는, HH' 선을 따르는 도 9의 개략적인 단면도이다. 광 투과체(101)와 하부지지 부품(704)은 인쇄 회로 기판(703)의 상부 및 하부 표면들에 각각 위치된다. 적외선 발광 튜브들(701)은 광 투과체(101)상의 개개의 제1 회피 홀들(102)에 위치된다. 적외선 수광 튜브들(702)은 광 투과체(101)의 개개의 제1 회피 홀들(103)에 위치된다. 인쇄 회로 기판(703)의 후방 표면상의 전자 장치(1001)는 하부 지지 부품(704)의 개개의 제2 회피 홀들(706)에 위치된다. 도 11 및 12는 적외선 터치 스크린의 부품들의 분할 구조는 나타낸다. 적외선 터치 스크린의 개개의 부품들은 다음과 같이 상부로부터 하부의 순서로 층을 이룬다: 광 수집 요소(400), 광 투과체(101), 인쇄 회로 기판(703), 터치 패널(705), 및 하부 지지 부품(704). 도 10에 나타낸 구조에 있어서, 터치 패널(705)은 클램프 및 고정되지 않는다. 접착제에 의해, 광 투과체(101)가 터치 패널(705)의 에지에 접착될 수 있다. 터치 패널(705)이 없는 경우에 있어서, 터치 프레임은 콜로이드 모양의 접착 연결, 스냅-핏 연결 또는 스크류 연결을 이용하여 디스플레이 화면상으로 직접 고정될 수 있다.
상기한 구조를 가진 적외선 터치 스크린에 있어서, 광 투과 부품은 상부 지지 부품의 역할을 하고, 대면적으로 하부 지지 부품(704) 및 인쇄 회로 기판과 단단히 클램프될 수 있으며, 그에 의해 인쇄 회로 기판의 강도를 증강시키고 인쇄 회로 기판의 편평도를 보장한다. 한편, 적외선 요소들(적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들) 및 다른 전자 장치의 크기에 따라, 적외선 발광 튜브들, 적외선 수광 튜브들 또는 다른 전자 장치들의 위치들을 회피하기 위해 두께의 방향으로 약간의 공간을 확보할 필요가 있는 기존의 적외선 터치 스크린과는 달리, 회피 홀들이 위치들을 회피하도록 마련된다. 그래서, 적외선 발광 튜브들, 적외선 수광 튜브들 또는 다른 전자 장치들이 두께에 있어서 초과의 공간을 점유하지 않고, 그에 의해 터치 스크린의 두께를 상당히 감소시킨다. 종래 기술의 적외선 터치 스크린은 전자 장치의 두께의 방향으로 적어도 3mm의 공간을 확보해야 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 터치 스크린은, 전자 장치로 하여금 상부 지지 부품(광 투과 부품) 및 하부 지지 부품의 두께를 이용할 수 있게 하면서, 전자 장치에 대한 두께의 방향으로 어떠한 공간도 확보할 필요가 없고, 그에 의해 적외선 터치 스크린의 두께를 상당히 감소시킨다.
상기한 적외선 터치 스크린은 하기의 향상을 위한 수단들을 더 취할 수 있다. 적외선 터치 스크린의 두께를 더 감소시키기 위해, 바람직하게는, 하부 지지 부품, 인쇄 회로 기판 및 광 투과 부품으로 구성된 샌드위치 구조의 프레임은 터치 패널의 주변에 배열될 수 있고, 인쇄 회로 기판의 전방 표면 및 터치 패널의 상부 표면은 동일 평면에 있다. 도 13, 14 및 15에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(703) 및 터치 패널(705)은 동일한 수평면에 위치되고, 인쇄 회로 기판은 유리의 두께를 점유한다. 인쇄 회로 기판이 터치 패널의 에지에서 상부 표면에 배열되는 기존의 적외선 터치 스크린에 비해, 적어도 인쇄 회로 기판에 의해 점유되는 두께가 적외선 터치 스크린의 두께로부터 감소되고, 그에 의해 적외선 터치 스크린의 두께를 더 감소시킨다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 고정을 촉진하기 위해서, 광 투과체(101)는 터치 패널(705)의 일측에 가까이 배열될 수 있고 터치 패널(705)에 가까운 인쇄 회로 기판(703)의 측부와는 정렬되지 않는다. 터치 패널(705)의 일측에 가까운 광 투과체(101)(또는 광 투과체(101) 및 광 수집 요소(400)를 포함하는 전체의 광 투과 부품)의 측부는 터치 패널(705)쪽으로 연장하고, 연장부가 터치 패널상에 랩 조인트된다. 즉, 광 투과 부품은 터치 패널의 일측과 정렬되지 않을 수 있고, 인쇄 회로 기판(703)으로부터 들쭉날쭉한 광 투과 부품(100)의 부분이, 광 투과 부품, 인쇄 회로 기판 및 하부 지지 부품으로 이루어진 층을 이룬 구조(샌드위치 구조)와 터치 패널간의 연결을 강화하여 샌드 위치 프레임 구조가 터치 패널로부터 벗겨지는 것을 방지하기 위해, 터치 패널(705)상에 랩 조인트된다. 터치 패널로부터 떨어져 있는 광 투과 부품의 측부가 터치 패널로부터 떨어져 있는 인쇄 회로 기판의 측부와 정렬되어 있는지의 여부에 대한 제한이 없다. 그것들은 서로 정렬되거나 들쭉날쭉할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 적외선 터치 스크린은, 서로 단단히 클램프된 광 투과 부품, 인쇄 회로 기판 및 하부지지 부품으로 이루어지는 샌드위치 구조를 통해서 그와 더불어 동일 평면상의 인쇄 회로 기판 및 터치 패널을 통해 터치 스크린의 두께를 감소시킬 수 있고, 인쇄 회로 기판의 평탄도를 보장하기 위해 인쇄 회로 기판의 강도를 증대시킬 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 적외선 터치 스크린의 두께는 4mm 미만일 수 있고, 기존의 적외선 터치 스크린의 두께는 일반적으로 6mm 미만이 아니다.
본 발명의 실시예들에 따른 적외선 터치 스크린에 있어서, 광 투과체, 광 수집 요소, 인쇄 회로 기판 및 하부지지 부품을 연결하는 방식에 제한이 없다. 그것들은 접착 연결, 스냅-핏 연결 및 스크류 연결 또는 다른 연결들 중 하나 또는 몇몇을 이용하여 서로 연결될 수 있다. 여기서, 광 투과체, 광 수집 요소, 인쇄 회로 기판 및 하부 지지 부품을 연결하는 방식에 대한 설명은 다른 실시예들에도 적용될 수 있다.
다른 향상으로서, 적외선 터치 스크린은 하부 지지 부품을 포함하지 않고, 제1 회피 슬롯들 및/또는 제1 회피 홀들이 배열되어 있는 광 투과 부품만이 인쇄 회로 기판내에서 단단히 클램프되어 있다. 그리고, 그 때, 광 투과 부품만이 지지의 역할을 한다. 광 투과 부품의 강도가 하부 지지 부품, 인쇄 회로 기판 및 광 투과 부품으로 이루어지는 샌드위치 구조의 강도보다 약할지라도, 적외선 터치 스크린의 두께가 여전히 감소될 수 있다. 또한, 모든 전자 장치들이, 하부 표면상의 어떠한 전자 장치도 없이, 인쇄 회로 기판의 상부 표면에 배열될 수 있다.
제2 실시예
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예는, 인쇄 회로 기판(703) 상의 광 투과 부품이, 적외선 발광 튜브들의 발광 표면 또는 적외선 수광 튜브들의 수광 표면 뒤에, 즉 터치 스크린의 외부 에지에서 인쇄 회로 기판(703)의 상부 표면에 설치되어 있는 상부 지지 부품(1605)로 대체되는 점에서, 제1 실시예와는 상이하다. 상부 지지 부품(1605) 및 하부 지지 부품(1606)은 주로 인쇄 회로 기판을 고정하는데 사용된다. 상부지지 부품(1605)은 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들만큼의 높이일 수 있고, 또는 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들보다 약간 더 높을 수 있다. 고정 기능에 더하여, 상부 지지 부품(1605) 및 하부 지지 부품(1606)이 또한 인쇄 회로 기판을 투영하는데 사용될 수 있다. 하부 지지 부품(1606)은 인쇄 회로 기판(703)의 하부 표면상에 전자 장치들에 매치하여 그것들의 위치들을 회피하는 회피 홀들을 포함한다. 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들은 상부 지지 부품(1605)의 두께를 초과하지 않고, 전자 장치들이 하부 지지 부품(1606)의 두께를 초과하지 않으며, 이에 의해 터치 스크린의 두께가 최대 범위로 감소될 수 있다. 한편으로, 상부 지지 부품(1605), 하부 지지 부품(1606) 및 인쇄 회로 기판(703)이 서로 단단히 붙을 수 있고, 상부 지지 부품(1605) 및 하부 지지 부품(1606)이 대면적으로 인쇄 회로 기판(703)과 접촉되며, 이에 의해 인쇄 회로 기판(703)의 강도가 증강되어 인쇄 회로 기판(703)이 구부러지거나 뒤틀리는 것이 방지될 수 있다.
적외광 필터링 기능이 추가되는 경우에, 광 투과체(1607)가 터치 스크린 프레임의 내부 에지에 가까운(즉, 터치 영역의 에지에 가까운) 인쇄 회로 기판(703)의 상부 표면에 배열될 수 있다. 광 투과체(1607) 및 상부 지지 부품(1605)은 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들의 2개의 측부에 각각 대향적으로 배열될 수 있고, 광 투과체(1607)와 상부 지지 부품(1605) 사이의 틈이 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들을 수용할 수 있다. 광 투과체(1607)는 적외선 발광 튜브들 및 적외선 수광 튜브들 중 하나 또는 양쪽의 전방에 배열될 수 있다. 광 투과체(1607)는 적외광 필터링 재료로 이루어질 수 있고, 또한 투명한 재료로 이루어질 수 있다. 발광 또는 수광 경로가 그곳을 패스하는 광 투과체(1607)의 일측면에는, 광 필터링 필름이 도금되거나 광 필터링 시트(1604)가 설치된다. 광 투과체(1607)는 상부 지지 부품(1605)만큼의 높이일 수 있고, 상부 지지 부품(1605)보다 약간 낮을 수 있다. 광 투과체(1607)는 또한 고정을 위해 사용될 수 있다.
상부 지지 부품(1605), 인쇄 회로 기판(703) 및 하부 지지 부품(1606)은 볼트를 이용하여 함께 고정될 수 있고, 인쇄 회로 기판(703)이 상부 지지 부품(1605)과 하부 지지 부품(1606)에 의해 클램프 및 고정된다. 유사하게, 광 투과체(1607)가 있는 경우에, 광 투과체(1607), 인쇄 회로 기판(703) 및 하부 지지 부품(1606)이 볼트를 이용하여 또한 클램프되고 고정될 수 있다. 고정을 위해 볼트를 이용하는 것에 더하여, 접착 연결, 핫-멜트 고정 연결 등이 또한 사용될 수 있다. 핫-멜트 고정에 대해서는, 중국 특허 제201869459U호를 참조하라. 본 발명의 다양한 실시예들에있어서, 임의의 고정 방식이 사용될 수 있고, 상기한 광 수집 요소가 또한 적용될 수 있다. 고정을 촉진하기 위해, 터치 패널(1608)에 가까운 광 투과체(1607)의 측부는 터치 패널(1608)상으로 연장될 수 있고, 연장부가 터치 패널(1608)상에 랩 조인트된다. 즉, 터치 패널에 가까운 광 투과체(1607)의 측부는 터치 패널(1608)에 가까운 인쇄 회로 기판(703)의 측부와 정렬되지 않을 수 있다. 광 투과체(1607)는 터치 패널(1608)을 부분적으로 오버랩하고, 오버랩한 부분이 접착제에 의해 터치 패널(1608)에 연결될 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 기판(703) 및 터치 패널(1608)이 또한 동일 평면에 있을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 하부 지지 부품의 회피 홀은 하부지지 부품의 두께의 방향으로의 관통공일 수 있고, 또는 두께의 방향으로의 비관통 회피 슬롯일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 회피 홀들의 개수 및 전자 장치들의 개수에 대한 제한은 없다. 하지만, 몇몇의 전자 장치가 상대적으로 작고 보다 집중적으로 배분될 수 있기 때문에, 일반적으로는, 하나의 회피 홀이 복수의 전자 장치를 수용할 수 있다.
샌드위치 클램프 구조를 형성하기 위해, 인쇄 회로 기판이 상부 지지 부품 및 하부 지지 부품에 의해 단단히 클램프되는 상기한 구조를 가진 적외선 터치 스크린에 있어서, 3개의 개별적인 부품들의 각각의 두께가 샌드위치 클램핑 구조에 의해 높지 않을 수 있을지라도, 상부 지지 부품 및 하부 지지 부품은 대면적으로 인쇄 회로 기판을 클램프하고 접촉하며, 이에 의해 인쇄 회로 기판의 고정이 향상될 수 있고 인쇄 회로 기판의 평탄도 및 견고성이 보장될 수 있다. 또한, 적외선 발광 튜브들, 적외선 수광 튜브들 및 다른 전자 장치들에 대한 두께의 방향으로 더 많은 공간을 확보할 필요가 없고, 그래서 적외선 터치 스크린의 두께가 최대 범위로 감소될 수 있고, 상기 구조를 가진 적외선 터치 스크린을 초박형 디스플레이에 적용하는 것이 가능하다. 이러한 실시예에 있어서, 상부 지지 부품(1605) 및 광 투과체(1607)는 물론 광 필터링 시트(1604)가 적외선 터치 스크린 프레임의 부품에 속한다.
본 발명의 실시예들은, 적외선 튜브들 및 다른 전자 장치들이 인쇄 회로 기판의 2개의 표면들상에 배열될 것이고, 그것들이 동일 평면에 있을 수 있다는 것에 한정되지 않는다. 이러한 경우에 있어서, 제1 실시예에서는, 다른 전자 장치들의 위치들을 회피하기 위한 회피 홀들 또는 회피 슬롯들이 광 투과체상에 또한 마련된다. 제2 실시예에서는, 다른 전자 장치들의 위치들을 회피하기 위한 회피 홀들 또는 회피 슬롯들이 상부 지지 부품상에 마련될 수 있다.
본 발명의 주된 아이디어는, 적외선 튜브들 및 다른 전자 장치들을 수용하기 위해 매우 적은 공간을 확보하면서, 상부 지지 부품 및/또는 하부 지지 부품이 대면적으로 인쇄 회로 기판을 고정하고 접촉하여, 터치 스크린의 두께를 최대 범위로 감소시키고 인쇄 회로 기판에 대한 더 양호한 고정 효과를 더 제공할 수 있다는 것이다.
본 발명의 특정 실시예들이 상술되었지만, 본 발명의 권리 범위는 그에 한정되지 않는다. 본 발명의 개시로부터 일탈하지 않고, 당업자가 임의의 변경 및 변형을 용이하게 착상할 수 있다. 예를 들어, 광 투과 부품상의 제1 회피 홀들 및/또는 제1 회피 슬롯들의 개수는 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들의 개수보다 적을 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 제1 회피 홀들 및/또는 제1 회피 슬롯들 중 하나가 복수의 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들을 수용할 수 있다. 제1 회피 홀 및/또는 제1 회피 슬롯은 또한 긴 스트립의 홀(또는 개구로 칭해짐) 또는 광 투과체의 길이 방향을 따르는 홈일 수 있다. 또한, 지지 부품상의 제1 회피 홀들 및/또는 제1 회피 슬롯들의 개수는 인쇄 회로 기판상의 전자 장치의 개수보다 더 적을 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 제2 회피 홀들 및/또는 제2 회피 슬롯들 중 하나가 복수의 전자 장치들을 수용할 수 있다. 이러한 변경 또는 변형들이 첨부되는 청구 범위에 의해 규정되는 본 발명의 권리 범위내에서 커버될 것이다.

Claims (20)

  1. 적외선 터치 스크린의 인쇄 회로 기판의 상부 표면에 설치되는 적외선 터치 스크린용 프레임 부품이고, 복수의 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들이 상기 상부 표면에 배열되는 프레임 부품으로서,
    상기 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들의 위치들을 회피하기 위한 복수의 회피 홀(hole)들 또는 회피 슬롯(slot)들을 포함하고;
    상기 인쇄 회로 기판쪽으로 면하는 상기 프레임 부품의 표면이 면 접촉 식(surface contact manner)으로 상기 인쇄 회로 기판의 상부 표면의 비-전자-장치 영역(non-electronic-device area)을 지지하며; 그리고
    상기 적외선 터치 스크린의 광 경로상의 상기 프레임 부품의 부분은 적외광 투과 재료로 이루어지는, 프레임 부품.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회피 홀들 또는 회피 슬롯들에 대응하여 배열되고, 상기 적외선 발광 튜브들에 의해 그 측부 에지들에서 방출되는 광 또는 상기 적외선 수광 튜브들에 의해 그 측부 에지들에서 수광되는 광을 적어도 수집하는데 사용되는 광 수집 요소(light gathering element)를 더 포함하는, 프레임 부품.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임 부품은 일체로 형성된 직사각형 프레임이거나, 직선 형태 또는 “L”자 형태인, 프레임 부품.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 회피 홀 또는 회피 슬롯은 U자 형태의 구조 또는 다각형 구조인, 프레임 부품,
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 프레임 부품은 적외광 투과 재료로 이루어지는, 프레임 부품.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 적외선 터치 스크린의 광 경로상에 있지 않은 상기 프레임 부품의 부분은 적외광이 투과하는 것을 허용하지 않는 재료로 이루어지는, 프레임 부품.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임 부품이 상기 인쇄 회로 기판상에 설치되는 경우에, 상기 적외선 터치 스크린의 터치 영역에 가까운 측부상에서의, 상기 프레임 부품의 폭이 상기 인쇄 회로 기판의 폭보다 더 큰, 프레임 부품.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 광 수집 요소는 상기 대응하는 회피 홀들 또는 회피 슬롯들내에 끼워 넣어진 복수의 광 수집 후드(hood)들을 포함하고, 상기 광 수집 후드는 적어도 상기 적외선 터치 스크린의 광 경로에 개구(opening)를 갖는, 프레임 부품.
  9. 적외선 터치 스크린으로서,
    그 자신의 상부 표면에 복수의 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들이 배열되어 있는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 인쇄 회로 기판의 상부 표면에 위치되는 프레임 부품을 포함하고;
    상기 인쇄 회로 기판쪽으로 면하는 상기 프레임 부품의 표면이 면 접촉 식으로 상기 인쇄 회로 기판의 상부 표면의 비-전자-장치 영역을 지지하는, 적외선 터치 스크린.
  10. 청구항 9에 있어서,
    복수의 회피 홀들 또는 회피 슬롯들이 상기 인쇄 회로 기판의 하부 표면의 전자 장치들의 위치들을 회피하기 위해 배열되는, 하부 지지 부품을 더 포함하고,
    상기 하부 지지 부품의 표면은 면 접촉 식으로 상기 인쇄 회로 기판의 하부 표면의 비-전자-장치 영역을 지지하는, 적외선 터치 스크린.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 프레임 부품은, 상기 회피 홀들 또는 회피 슬롯들에 대응하여 배열되고, 상기 적외선 발광 튜브들에 의해 그 측부 에지들에서 방출되는 광 또는 상기 적외선 수광 튜브들에 의해 그 측부 에지들에서 수광되는 광을 적어도 수집하는데 사용되는 광 수집 요소를 포함하는, 적외선 터치 스크린.
  12. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 프레임 부품은, 상기 인쇄 회로 기판의 상부 표면에 설치되는 상부 지지 부품, 및 적외광이 그곳을 투과하도록 허용하는 광 투과체를 포함하고; 그리고
    상기 상부 지지 부품 및 상기 광 투과체는 상기 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들에 의해 분리되고 대향적으로 배열되는, 적외선 터치 스크린.
  13. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 적외선 터치 스크린은 터치 패널을 더 포함하고, 상기 프레임 부품은 상기 인쇄 회로 기판의 폭을 초과하고 상기 터치 패널쪽으로 연장하는 부분을 갖고, 상기 연장 부분은 상기 터치 패널상에 랩 조인트(lap joint)되는, 적외선 터치 스크린.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 프레임 부품 및 상기 터치 패널은 접착식으로 고정되는, 적외선 터치 스크린.
  15. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 프레임 부품은 일체로 형성된 직사각형 프레임이거나, 직선 형태 또는 “L”자 형태이고, 상기 프레임 부품은 상기 적외선 발광 튜브들 또는 적외선 수광 튜브들의 위치들을 회피하기 위한 복수의 회피 홀들 또는 회피 슬롯들을 포함하며, 상기 적외선 발광 튜브 및 적외선 수광 튜브의 광 경로상의 상기 프레임 부품의 부분은 광 투과 재료로 이루어지는, 적외선 터치 스크린.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 회피 홀 또는 회피 슬롯은 다각형 구조인, 적외선 터치 스크린.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 적외선 발광 튜브의 발광하는 전방에서의, 상기 적외선 발광 튜브의 위치를 회피하기 위한 회피 홀 또는 회피 슬롯의 공간 부분이 삼각형, 사다리꼴, 반원형 또는 굽어진 양쪽 측부를 가진 사다리꼴인, 적외선 터치 스크린.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 적외선 수광 튜브의 위치를 회피하기 위한 회피 홀 또는 회피 슬롯이 상기 적외선 터치 스크린의 외부 에지쪽으로의 개구를 가진 U자 형태의 구조인, 적외선 터치 스크린.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 프레임 부품, 상기 인쇄 회로 기판, 및 상기 하부 지지 부품은 접착 연결, 스냅-핏(snap-fit) 연결, 스크류 연결 및 핫-멜트(hot-melt) 고정 연결 중 적어도 하나를 이용하여 고정되는, 적외선 터치 스크린.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 광 수집 요소는 상기 대응하는 회피 홀들 또는 회피 슬롯들에 끼워 넣어지는 복수의 광 수집 후드들을 포함하고, 상기 광 수집 후드는 적어도 상기 적외선 터치 스크린의 광 경로에 개구를 갖는, 적외선 터치 스크린.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200486682Y1 (ko) * 2017-04-19 2018-06-21 주식회사 인터유니크 적외선 터치 스크린 필터

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140049482A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-20 Chiu-Mao Huang Touch detection structure and touch display device using same
CN104516593A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 博世汽车部件(苏州)有限公司 红外线触摸屏及其触摸面板
CN204498241U (zh) * 2015-03-12 2015-07-22 北京京东方多媒体科技有限公司 一种显示面板固定框和显示设备
US10296119B2 (en) 2015-03-31 2019-05-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printed circuit board
CN106445252B (zh) * 2016-11-23 2023-10-20 杭州碳诺电子科技有限公司 能避免连笔轨迹误识别和记录粗细的手写红外采集结构
CN112015307B (zh) * 2020-09-16 2023-04-14 付小丰 一种多阶红外触摸屏边框
RU2758841C1 (ru) 2021-03-05 2021-11-02 Валерий Константинович Любезнов Корпусной объединительный компонент для оптоэлектронного тачскрина и оптоэлектронный тачскрин
CN115038284B (zh) * 2021-09-18 2023-06-27 荣耀终端有限公司 电路板组件以及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080063300A (ko) * 2005-09-08 2008-07-03 파워2비, 인크. 디스플레이들 및 정보입력장치들
US20090322708A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 International Business Machines Corporation Optical Touch Panel Having SMT Components As Optical Gates

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3775560A (en) * 1972-02-28 1973-11-27 Univ Illinois Infrared light beam x-y position encoder for display devices
JP2574780B2 (ja) * 1986-12-26 1997-01-22 オムロン株式会社 反射型光電スイッチ
US4818859A (en) * 1987-06-01 1989-04-04 Carroll Touch Inc. Low profile opto-device assembly with specific optoelectronic lead mount
US4936683A (en) * 1989-06-22 1990-06-26 Summagraphics Corporation Optical tablet construction
US5577733A (en) * 1994-04-08 1996-11-26 Downing; Dennis L. Targeting system
WO2008111079A2 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Power2B, Inc. Interactive devices
US7554812B2 (en) * 2005-10-11 2009-06-30 Apple Inc. Structural support for portable electronic devices
CN200941200Y (zh) 2006-08-23 2007-08-29 广东威创日新电子有限公司 红外触摸屏外框结构
CN201127144Y (zh) 2007-12-11 2008-10-01 北京汇冠新技术有限公司 用于红外触摸屏的边框
CN201869459U (zh) 2010-11-17 2011-06-15 英业达股份有限公司 壳体热熔固定结构

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080063300A (ko) * 2005-09-08 2008-07-03 파워2비, 인크. 디스플레이들 및 정보입력장치들
US20090322708A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 International Business Machines Corporation Optical Touch Panel Having SMT Components As Optical Gates

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200486682Y1 (ko) * 2017-04-19 2018-06-21 주식회사 인터유니크 적외선 터치 스크린 필터

Also Published As

Publication number Publication date
US9046964B2 (en) 2015-06-02
KR101951345B1 (ko) 2019-02-22
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EP2587351A2 (en) 2013-05-01

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