KR20130099449A - 회전식 터치 스크린 모듈 및 그를 구비한 단말기 - Google Patents

회전식 터치 스크린 모듈 및 그를 구비한 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 단말기는, 제어부를 구비한 본체 모듈; 및 본체 모듈의 일측에 구비되어 적어도 일 방향으로 회전 동작하는 회전식 터치 스크린 모듈;을 포함하며, 회전식 터치 스크린 모듈은, 본체 모듈의 형상에 대응되도록 연장된 외관을 갖는 모듈 하우징; 및 본체 모듈에 대하여 적어도 일 방향으로 회전 동작하고, 제어부와 전기적으로 연결되는 하나 이상의 접촉부재가 내측에 구비되는 루프 터치 스크린;을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 본체 모듈에 결합되는 회전식 터치 스크린 모듈의 루프 터치 스크린이 소프트웨어적인 방법이 아닌 하드웨어적인 방법에 의해 회전하는 구조를 가짐으로써 보다 상호 연동적인(interactive) 인터페이스를 제공할 수 있으며, 조작의 정밀도 역시 향상시킬 수 있다.

Description

회전식 터치 스크린 모듈 및 그를 구비한 단말기{Rotation type touch screen module and portable terminal having the same}
회전식 터치 스크린 모듈 및 그를 구비한 단말기가 개시된다. 보다 상세하게는, 본체 모듈에 결합되는 회전식 터치 스크린 모듈의 루프 터치 스크린이 소프트웨어적인 방법이 아닌 하드웨어적인 방법에 의해 회전하는 구조를 가짐으로써 보다 상호 연동적인(interactive) 인터페이스를 제공할 수 있는, 회전식 터치 스크린 모듈 및 그를 구비한 단말기가 개시된다.
일반적인 단말기는 사용자가 상대방과 신호를 주고받을 수 있는 기기로써, 셀룰러폰, PCS 또는 PDA 등과 같이 사용자가 휴대하면서 이동 중에도 상대방과 통신할 수 있는 이동통신 단말기가 이에 속한다. 이러한 일반적인 단말기는 사용자의 편의와 휴대성을 고려하여, 바형(bar type), 플립형(flip type), 폴더형(folder type) 및, 슬라이딩형(slide type) 등으로 구분되어 사용자에게 보급되고 있다.
단말기는 일반적으로 디스플레이부와 제어부를 포함한다. 그리고 디스플레이부의 일측에는 드라이버 IC가 장착되고, 제어부에는 커넥터(예를 들면 B to B 커넥터)가 장착되며, 이들은 유연성을 갖는 유연성 인쇄회로기판으로 연결될 수 있다.
이러한 구성의 단말기는 유연성 인쇄회로기판에 연결되는 커넥터로 인해 일측은 고정이 되어야 구현이 가능한 형태를 가지며, 이에 따라 동작도 한 방향 또는 양 방향으로 일정량의 동작만 가능하다.
따라서, 이러한 유연성 인쇄회로기판의 이동 가능 정도에 따라 예를 들면 슬라이딩형 단말기, 스윙 폰, 스위블 폰 등에 적용할 수 있으나, 동작에는 한계가 있다.
한편, 터치 스크린이 적용되는 종래의 단말기의 경우 소프트웨어적인 방법으로 인터페이스를 이동시키는 구조를 갖는데, 이러한 방법의 경우 근사값을 계산하는 방식에 의해 인터페이스를 이동시키는 구조를 갖기 때문에 정밀한 조작에는 한계가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 본체 모듈에 결합되는 회전식 터치 스크린 모듈의 루프 터치 스크린이 소프트웨어적인 방법이 아닌 하드웨어적인 방법에 의해 회전하는 구조를 가짐으로써 보다 상호 연동적인(interactive) 인터페이스를 제공할 수 있으며, 조작의 정밀도 역시 향상시킬 수 있는, 회전식 터치 스크린 모듈 및 그를 구비한 단말기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 회전식 터치 스크린 모듈의 루프 터치 스크린의 회전 시 다른 구성들과 간섭이 발생되지 않으면서도 제어부와의 전기적인 연결이 신뢰성 있게 이루어질 수 있는, 회전식 터치 스크린 모듈 및 그를 구비한 단말기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 단말기는, 제어부를 구비한 본체 모듈; 및 상기 본체 모듈의 일측에 구비되어 적어도 일 방향으로 회전 동작하는 회전식 터치 스크린 모듈;을 포함하며, 상기 회전식 터치 스크린 모듈은, 상기 본체 모듈의 형상에 대응되도록 연장된 외관을 갖는 모듈 하우징; 및 상기 본체 모듈에 대하여 적어도 일 방향으로 회전 동작하고, 상기 제어부와 전기적으로 연결되는 하나 이상의 접촉부재가 내측에 구비되는 루프 터치 스크린;을 포함하며, 이러한 구성에 의해서, 본체 모듈에 결합되는 회전식 터치 스크린 모듈의 루프 터치 스크린이 소프트웨어적인 방법이 아닌 하드웨어적인 방법에 의해 회전하는 구조를 가짐으로써 보다 상호 연동적인(interactive) 인터페이스를 제공할 수 있으며, 조작의 정밀도 역시 향상시킬 수 있다.
상기 회전식 터치 스크린 모듈은, 상기 루프 터치 스크린과 결합하여 상기 루프 터치 스크린의 회전 동작을 지지하는 적어도 하나의 롤러;를 더 포함할 수 있다.
상기 루프 터치 스크린의 내측면에는 상기 루프 터치 스크린의 회전 방향을 따라 규칙적으로 돌출되는 하나 이상의 톱니부재가 형성되고, 상기 롤러에는 각각의 상기 톱니부재와 맞물리는 하나 이상의 톱니홈이 형성될 수 있다.
상기 루프 터치 스크린의 내측면에는 각각의 상기 접촉부재와 전기적으로 연결되도록 구동 IC 및 전기적인 부품들이 고정되게 실장될 수 있다.
상기 구동 IC 및 상기 전기적인 부품들은 상기 루프 터치 스크린의 회전 시 상기 톱니홈들에 맞물리도록 상기 루프 터치 스크린의 내측면에 구비될 수 있다.
상기 롤러의 축에 장착되어 상기 롤러의 회전 각도를 감지함으로써 상기 루프 터치 스크린의 이동 정도를 감지하는 감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 롤러 또는 상기 톱니부재가 형성된 상기 루프 터치 스크린의 내측면을 향하도록 배치되어, 상기 톱니부재 또는 상기 톱니홈의 이동 수를 클릭하는 감지부를 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 롤러에는 둘레를 따라 복수 개의 자석부재가 구비되고, 상기 모듈 하우징 내에는 상기 자석부재의 이동 수를 클릭하는 감지부가 구비될 수 있다.
상기 회전식 터치 스크린 모듈은, 상기 제어부와 전기적으로 연결되도록 상기 모듈 하우징의 내측에 고정되게 배치되며, 각각의 상기 접촉부재와 전기적으로 연결되는 연결부재를 더 포함할 수 있다.
상기 접촉부재는 유연성 인쇄회로기판(FPCB)으로서 상기 루프 터치 스크린의 내측면의 적어도 일부 영역에 상기 루프 터치 스크린의 회전 가능 방향을 따라 마련되되 레일 형상으로 상호 나란하게 복수 개 마련되며, 상기 연결부재는 상기 접촉부재와 접촉되도록 상기 모듈 하우징의 내측에 고정 배치될 수 있다.
상기 접촉부재 간의 상호 간섭을 방지하기 위해 상기 접촉부재는 다층(multi layer) 구조로 마련될 수 있다.
상기 연결부재는 포고 핀(POGO Pin) 타입으로서, 상기 모듈 하우징 내에서 고정 배치되는 고정 부분; 상기 접촉부재와 직접적으로 접촉하는 볼(ball) 형상의 접촉 부분; 일단은 상기 고정 부분에 결합되고 타단은 상기 접촉 부분에 결합되어 상기 접촉 부분을 상기 접촉부재 방향으로 가압하는 탄성 부분; 및 상기 접촉 부분의 일부분이 외부로 노출되도록 상기 접촉 부분 및 상기 탄성 부분을 감싸는 커버 부분을 포함할 수 있다.
또는, 상기 루프 터치 스크린은, 외측에 배치되는 입력부; 및 상기 입력부의 내측면에서 상기 입력부의 형상에 대응되도록 배치되는 서브 디스플레이를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 롤러는 상기 모듈 하우징 내에서 양측에 배치되는 한 쌍의 롤러이며, 상기 회전식 터치 스크린 모듈은, 상기 한 쌍의 롤러들 사이에 배치되어 상기 한 쌍의 롤러 및 상기 루프 터치 스크린을 지지하는 보강 구조부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 회전식 터치 스크린 모듈은, 모듈 하우징; 상기 모듈 하우징 내에 배치되는 적어도 하나의 롤러; 상기 롤러에 결합되어 적어도 일방향으로 회전하는 루프 터치 스크린; 및 상기 롤러 및 상기 루프 터치 스크린에 부분적으로 구비되어, 상기 루프 터치 스크린의 회전 동작과 상기 롤러의 회전 동작을 상호 연동시키는 상호 연동부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상호 연동부는, 상기 루프 터치 스크린의 내측면에서 상기 루프 터치 스크린의 회전 방향을 따라 규칙적으로 돌출되는 복수 개의 톱니부재; 및 상기 톱니부재들과 상호 맞물리도록 상기 롤러의 외면을 따라 형성되는 복수 개의 톱니홈을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 롤러는 상기 모듈 하우징 내에서 양측에 배치되는 한 쌍의 롤러이며, 상기 한 쌍의 롤러들 사이에 배치되어 상기 한 쌍의 롤러 및 상기 루프 터치 스크린을 지지하는 보강 구조부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본체 모듈에 결합되는 회전식 터치 스크린 모듈의 루프 터치 스크린이 소프트웨어적인 방법이 아닌 하드웨어적인 방법에 의해 회전하는 구조를 가짐으로써 보다 상호 연동적인(interactive) 인터페이스를 제공할 수 있으며, 조작의 정밀도 역시 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 회전식 터치 스크린 모듈의 루프 터치 스크린의 회전 시 다른 구성들과 간섭이 발생되지 않으면서도 제어부와의 전기적인 연결이 신뢰성 있게 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본체 모듈의 일부 구성 및 회전식 터치 스크린 모듈의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 전기적인 연결 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 일부분을 확대한 도면으로서 롤러와 루프 터치 스크린의 맞물림 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 정면도로서 루프 터치 스크린의 이동 정도를 감지하는 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 4의 정면도로서 루프 터치 스크린의 이동 정도를 감지하는 구조의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 2의 다른 일부분을 확대한 도면으로서, 제어부와 루프 터치 스크린의 전기적인 연결 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 연결부재의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 서브 디스플레이와 입력부의 배치 및 전기적인 연결 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 접촉부재의 층간 연결 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 적용 가능한 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 적용 가능한 다른 예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 적용 가능한 또 다른 예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본체 모듈의 일부 구성 및 회전식 터치 스크린 모듈의 내부 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 전기적인 연결 구조를 개념적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 2의 일부분을 확대한 도면으로서 롤러와 루프 터치 스크린의 맞물림 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4의 정면도로서 루프 터치 스크린의 이동 정도를 감지하는 구조를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6은 도 4의 정면도로서 루프 터치 스크린의 이동 정도를 감지하는 구조의 다른 예를 도시한 도면이고, 도 7은 도 2의 다른 일부분을 확대한 도면으로서, 제어부와 플렉서브를 디스플레이의 전기적인 연결 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 연결부재의 내부 구성을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 디스플레이와 터치 스크린의 배치 및 전기적인 연결 구조를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 10은 접촉부재의 층간 연결 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기(100)는, 메인 디스플레이(111)가 장착되는 본체 모듈(110)과, 본체 모듈(110)의 일측에 결합되어 물리적인 외력이 가해질 때 일 방향으로 일정 범위만큼 회전 가능한 회전식 터치 스크린 모듈(120)을 포함할 수 있다. 도 1에서는 화살표 A 방향 및 그의 반대 방향으로 회전 가능한 회전식 터치 스크린 모듈(120)이 적용된 실시예를 도시하였다.
여기서, 본체 모듈(110)에는 주요 화면을 형성하는 메인 디스플레이(111) 외에도 내측에는 기기의 구성들을 제어하는 제어부(112)가 장착될 수 있다. 제어부(112)로는 대표적으로 메인 PCB가 사용될 수 있다.
본 실시예의 회전식 터치 스크린 모듈(120)은, 종래와는 달리 물리적인 외력이 가해지는 경우 예를 들면 화살표 A 방향으로 회전 가능하며, 회전 동작에 따라 다양한 기능을 조절할 수 있다.
이러한 회전식 터치 스크린 모듈(120)은, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 회전식 터치 스크린 모듈(120)의 외관을 형성하는 모듈 하우징(121, 도 1 참조)과, 모듈 하우징(121) 내부에 배치되는 하나 이상의 롤러(140)와, 구조 보강을 위하여 개재되는 보강 구조부(125)와, 상기 롤러(140)에 연동하여 물리적인 외력이 가해지는 경우 순환하며 내측에는 회로 구조를 갖는 접촉부재(135), 즉 본 실시예의FPCB가 배치되는 폐루프 형상의 루프 터치 스크린(130)을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 회전식 터치 스크린 모듈(120)의 안정적인 회전 동작을 위하여, 상기 롤러(140)는 상기 모듈 하우징(121) 내부 공간의 양 측에 서로 쌍을 이루며 대칭하도록 2개를 구비하도록 하며, 상기 보강 구조부(125)는 두 개의 롤러(140) 사이에 개재되도록 구성할 수 있다.
또한, 모듈 하우징(121)은 본체 모듈(110)의 외관에 대응되는 형상, 즉 본체 모듈(110)의 외관으로부터 연장되어 하나의 일체감 있는 형상을 이루도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 루프 터치 스크린(130)은 회전식 터치 스크린 모듈(120)의 적어도 일부 영역, 구체적으로 본체 모듈(110)의 메인 디스플레이(111)의 연장된 터치 스크린 모듈의 일 면 중 적어도 일부 영역에 노출되도록 형성된다.
여기서, 루프 터치 스크린(130)의 구성에 대해 개략적으로 설명하면, 본 실시예의 루프 터치 스크린(130)은, 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 서브 디스플레이(130a)와, 터치 동작을 감지하는 입력부(130b)를 포함할 수 있으며, 서브 디스플레이(130a) 및 입력부(130b)는 사용자의 조작에 따라 같은 방향으로 같은 위치만큼 회전 이동할 수 있다. 여기서 서브 디스플레이(130a) 및 입력부(130b)는 플렉서블(flexible)한 재질로 마련되고, 또한 루프(loop) 형상을 가짐으로써 회전할 수 있다. 입력부(130b)는 터치 패널을 사용할 수 있다.
각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저, 모듈 하우징(121)은 회전식 터치 스크린 모듈(120)의 기본 골격을 이루는 부분으로서, 다수의 구성이 내장 또는 외장될 수 있으며, 그 내측에는 보강 구조부(125)가 구비됨으로써 강도를 보강할 수 있는 구조를 갖는다.
보강 구조부(125)는, 각 롤러(140)들의 일부분을 감싸도록 개재되며 롤러(140)를 향하는 일측면이 롤러(140)의 형상에 대응되는 곡면 형상으로 배치된다. 따라서 루프 터치 스크린(130)의 회전 시 롤러(140)도 같이 회전하게 되는데, 이 때 보강 구조부(125)에 의해 각 롤러(140)는 제자리에서 안정적으로 회전할 수 있다.
한편, 루프 터치 스크린(130) 회전 시 슬립(slip)을 방지하고 정확한 회전량 측정을 정확하게 할 수 있도록 본 실시예의 루프 터치 스크린(130) 및 각 롤러(140)는 맞물림 결합되는 구조를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시예의 각 롤러(140)는 루프 터치 스크린(130)과 접촉하는 외주면의 적어도 일부 영역에는 루프 터치 스크린(130)의 회전 방향을 따라 상기 회전 방향에 수직하게 형성되는 톱니 구조(예를 들어 톱니홈)를 포함하도록 한다. 또한, 루프 터치 스크린(130) 중 각 롤러(140)와 접촉하는 내측면 중 적어도 일부 영역에도 각 롤러(140)의 톱니 구조에 대응되어 맞물리도록 루프 터치 스크린(130)의 회전 방향을 따라 상기 회전 방향에 수직하게 형성되는 톱니 구조(예를 들어 톱니부재)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 루프 터치 스크린(130)의 내면에는 규칙적인 복수 개의 톱니부재(131)가 돌출 형성되고, 이에 대응되도록 롤러(140)에는 복수 개의 톱니홈(141)이 함몰 형성된다.
따라서, 사용자가 루프 터치 스크린(130)을 터치한 상태에서 일방향으로 회전시키는 경우 루프 터치 스크린(130)의 회전과 함께 각 롤러(140)도 회전 동작할 수 있으며, 맞물림 구조에 의해 루프 터치 스크린(130)이 슬립되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 이러한 톱니 구조로 인해 본 실시예의 경우 루프 터치 스크린(130)의 회전량을 정확하게 감지할 수 있으며, 따라서 정확한 조작이 가능하다. 또한, 요구되는 회전량의 정밀도에 따라 톱니부재(131)의 크기(폭)을 다르게 형성할 수 있다. 즉, 톱니부재(131)의 폭을 크게 형성할 경우 루프 터치 스크린(130)의 회전에 대하여 대략적인 회전량을 감지할 수 있으며, 톱니부재(131)의 폭을 작게 형성할 경우 루프 터치 스크린(130)의 회전에 대하여 정밀하게 회전량을 감지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 모듈 하우징(121)의 내측에 배치되는 보강 구조부(125)에는 롤러(140)의 톱니홈(141) 또는 루프 터치 스크린(130)에 구비된 톱니부재(131)의 이동을 감지하는 감지부(160)가 구비될 수 있다. 이러한 감지부(160)는 레버 디텍터 스위치(lever detecter switch) 타입으로 마련됨으로써 톱니홈(141) 또는 톱니부재(131)의 이동 수를 정확하게 클릭하여 카운팅할 수 있으며, 이를 통해 루프 터치 스크린(130)의 이동 정도를 정확하게 감지할 수 있다.
한편, 이러한 감지 구조 이외에도, 도 6에 도시된 자기적인 구조가 적용될 수도 있다. 이 경우, 롤러(140)의 톱니홈(141)들 사이에 자석부재(160a)들이 배치될 수 있고, 보강 구조부(125)에는 자석부재(160a)들을 감지하는 감지부(160b)가 구비됨으로써 자기적인 원리에 의해 톱니홈(141) 또는 톱니부재(131)의 이동 수를 정확하게 클릭하여 카운팅할 수 있으며, 이를 통해 루프 터치 스크린(130)의 이동 정도를 정확하게 감지할 수 있다.
그리고 도시하지는 않았지만, 전술한 감지 구조 외에도, 감지부(160)는 롤러(140)의 축에 장착될 수 있으며 롤러(140)의 회전 각도를 감지함으로써 루프 터치 스크린(130)의 이동 정도를 감지할 수도 있다.
그리고, 전술한 감지부(160)에 의해 감지된 루프 터치 스크린(130)의 이동 정도는 본체 모듈의 제어부, 예를 들면 제어부(112)에 전달되어 사용자 입력으로 처리될 수 있다.
이처럼, 루프 터치 스크린(130)의 이동 정도를 감지하기 위한 감지 구조는 다양하게 적용될 수 있다. 전술한 감지 구조에 한정되지 않음은 당연하다.
한편, 본 실시예의 단말기(100)의 경우 전술한 구성에 의해 루프 터치 스크린(130)이 회전하더라도, 전기적인 연결이 유지될 수 있으며, 또한 전기적인 구성들이 간섭되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 루프 터치 스크린(130)의 내면에는 루프 터치 스크린(130)의 회전 방향을 따라 복수 개의 접촉부재(135)가 상호 나란하게 배치되고(FPCB가 구비되고), 이러한 접촉부재(135)는, 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 구동 IC(151) 및 전기적인 부품(155)들과 전기적인 연결 관계를 갖는다.
참고로, 구동 IC(151) 및 전기적인 부품(155)들은 루프 터치 스크린(130)의 내측면에 결합되어 루프 터치 스크린(130)의 이동 시 같이 이동하는 구조를 갖는데, 이 때 구동 IC(151) 및 전기적인 부품(155)들과 롤러(140)의 톱니홈(141) 사이에 간섭이 발생되는 것을 방지하기 위하여, 구동 IC(151) 및 전기적인 부품(155)들 역시 톱니홈(141)의 배치 구조에 대응되도록 루프 터치 스크린(130)의 내면에 장착된다(도 5 참조).
부연 설명하면, 최근 들어 모바일 인터페이스 방식은 고속 Serial Interface 방식인 MDDI(Micro Display Digital Interface), MIPI(Mobile Industry Processor Interface)가 많이 활용되고 있는데, 이러한 방식은 데이터 라인을 대폭 감소시킬 수 있다. MDDI, MIPI는 제어부 및 구동 IC(151)에서 구현 가능한데, 본 실시예의 경우, 구동 IC(151)를 루프 터치 스크린(130)에 실장할 수 있어 데이터 라인을 대폭 감소할 수 있으며 따라서 구조 간소화를 이룰 수 있다.
이러한 구성으로 인해, 구동 IC(151) 및 전기적인 부품(155)들 그리고 이들과 연결되는 회로 구조를 갖는 접촉부재(135)들이 고정된 상태로 루프 터치 스크린(130)은 한 쌍의 롤러(140)를 양 축으로 하여 원활하게 이동할 수 있다.
다만, 이 때 루프 터치 스크린(130)에 구비되는 전기적인 요소들과 본체 모듈(110)의 제어부(112) 간의 전기적인 연결이 신뢰성 있게 이루어져야 하는데, 이를 위해서, 회전식 터치 스크린 모듈(120)은, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본체 모듈(110)의 커넥터(115)와 전기적으로 연결되도록 모듈 하우징(121)의 내측에 배치되며 접촉부재(135)와 전기적으로 연결되는 연결부재(170)들을 더 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 연결부재(170)는 모듈 하우징(121) 내에서 보강 구조부(125)에 고정 장착되며, 회전 가능한 접촉부재(135)와 항상 접촉 상태를 유지한다.
이를 위해, 접촉부재(135)들은 루프 터치 스크린(130)의 내면을 따라 폐루프 형상으로 상호 나란하게 배치되고 연결부재(170) 역시 접촉부재(135)들에 대응되도록 복수 개 배치됨으로써 루프 터치 스크린(130)의 회전에 의해 접촉부재(135)가 회전하더라도 동일한 루프 곡선을 갖는 접촉부재(135)와 항상 접촉 상태를 유지할 수 있다.
다만, 접촉부재의 형상(폐루프 형상)이 이에 한정되는 것은 아니며, 루프 터치 스크린의 회전 가능 구간에 한해 접촉부재가 개루프 형상으로 마련될 수 있다. 다시 말해, 루프 터치 스크린이 360도 회전하는 것이 아니라 양측 방향으로 일정 구간만큼 회전 가능할 때 이러한 회전 구간에 한해서 접촉부재와 연결부재는 전기적 연결이 이루어질 수 있으면 되며, 따라서 이의 경우 접촉부재는 루프 터치 스크린의 회전 구간에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
따라서, 루프 터치 스크린(130)이 회전하더라도 제어부(112)와 루프 터치 스크린(130)의 전기적인 요소들 간의 전기적인 연결이 해제되지 않고 유지될 수 있는 것이다 연결부재(170)는 루프 터치 스크린(130)의 회전 중에도 접촉부재(135)와 안정적인 접촉 상태를 유지할 수 있도록 하기 위하여 소정의 탄성력을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 연결부재(170)가 접촉부재(135)와 접촉한 상태에서 탄성력에 의해 접촉부재(135)에 압력을 가해 줌으로써 루프 터치 스크린(130)이 회전 중에도 안정적인 접촉 상태를 유지할 수 있도록 한다. 또한, 루프 터치 스크린(130)의 반복적인 회전으로 인해 접촉부재(135)가 마모되는 것을 방지하기 위하여 연결부재(170) 중 접촉부재(135)와 접촉하는 영역은 곡면으로 형성하는 것이 바람직하다.
부연 설명하면, 본 실시예의 연결부재(170)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 포고 핀(POGO Pin) 타입으로서, 보강 구조부(125)에 고정되는 고정 부분(171)과, 접촉부재(135)와 직접적으로 접촉되는 볼(ball) 형상의 접촉 부분(172)과, 일단은 고정 부분(171)에 결합되고 타단은 접촉 부분(172)에 결합되어 접촉 부분(172)을 접촉부재(135) 방향으로 가압하는 탄성 부분(173)과, 접촉 부분(172)의 상단부가 외부로 노출되도록 접촉 부분(172) 및 탄성 부분(173)을 감싸는 커버 부분(174)을 포함할 수 있다.
이러한 구성에 의해서, 연결부재(170)의 접촉 부분(172)과 접촉부재(135)는 탄성 부분(173)의 탄성력에 의해 견고한 접촉 상태를 유지할 수 있으며, 가령 외부 충격에 의한 순간적인 변형이 발생되더라도 접촉 상태를 유지할 수 있다.
다만 본 실시예의 경우 연결부재(170)가 포고 핀 타입으로 마련되는 경우에 대해 설명하였으나, 다른 구조 예를 들면 C-클립 등의 구조로 마련될 수 있음은 당연하다.
한편, 도 9를 참조하면, 루프 터치 스크린(130)을 구성하는 입력부(130b)의 배면에 접촉부재(135)를 배치하고, 또한 입력부(130b)의 배면에 결합되는 서브 디스플레이(130a)의 저면에서 구동 IC(151)와 간섭되지 않게 접촉부재(135)를 나란하게(레일 형상으로) 배치함으로써 루프 터치 스크린(130)이 회전하더라도 접촉부재(135)와 연결부재(170)의 전기적 연결이 항상 이루어질 수 있으며, 구동 IC(151) 등과 같은 전기적인 요소와 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 것처럼, 본 실시예의 접촉부재(135), 즉 FPCB는 상호 간섭 방지를 위해 다층(multi layer) 구조를 갖는다. 즉, 도 10의 확대도에 도시된 바와 같이, 교대로 적층되는 절연층(136)과 전도층(136)과 이들 사이에 배치되는 비아홀(138a, 138b)에 의해, 접촉부재(135)들 간의 상호 간섭 없이 전기적인 접속이 이루어질 수 있다.
한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기가 적용될 수 있는 예에 대해서 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 적용 가능한 예를 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 적용 가능한 다른 예를 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 적용 가능한 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예의 단말기(100a)에 구비되는 회전식 터치 스크린 모듈(120a)의 서브 디스플레이에 눈금이 새겨지도록 구현될 수 있으며, 따라서 루프 스크린 모듈을 회전시킴으로써 다이얼 효과를 구현할 수 있다.
이 때, 눈금과 루프 스크린 모듈의 회전의 클릭이 동기화되어 루프 터치 스크린의 회전 시 표시되는 화면이 유기적으로 변화함으로써 예를 들면 상호 연동적인 잠금 해제를 수행할 수 있다.
가령, 도 11의 회전식 터치 스크린 모듈(120a)에 표시된 3이라는 숫자를 중앙에 오도록 회전식 터치 스크린 모듈(120a)을 조작함으로써 단말기(100a)의 잠금을 해제할 수 있는 것이다.
한편, 이와 같은 동일 메커니즘으로, 예를 들면 단말기의 볼륨을 상호 연동적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라 동영상 및 음악 등의 매체 컨트롤을 보다 용이하면서도 빠르게 수행할 수 있다. 종래의 단말기의 경우, 동영상 및 음악 재생을 위해 탐색하고자 하는 시간대를 찾아야 하는 불편함이 있지만 본 실시예의 경우 회전식 터치 스크린 모듈의 회전에 따라 최소 동영상 처리 단위를 기준으로 빠른 탐색이 가능하다. 전술한 것처럼, 롤러(140)의 톱니홈(141) 및 루프 터치 스크린(130)의 톱니부재(131)의 크기(폭)를 요구되는 회전량의 정밀도에 따라 형성함으로써, 가령 톱니부재(131)의 폭을 크게 형성할 경우 루프 터치 스크린(130)의 회전에 대하여 대략적인 회전량을 감지할 수 있으며, 톱니부재(131)의 폭을 작게 형성할 경우 루프 터치 스크린(130)의 회전에 대하여 정밀하게 회전량을 감지할 수 있다. 이러한 구조를 이용하여 예를 들면 단말기의 볼륨, 동영상 및 매체 컨트롤을 보다 용이하면서도 빠르게 수행할 수 있는 것이다.
한편, 도 12 및 도 13을 참조하면, 회전식 터치 스크린 모듈의 조작에 따라 다수의 작업을 같이 수행할 수 있다. 즉, 회전식 터치 스크린 모듈의 조작에 따라 예를 들면 2개의 화면을 번갈아 볼 수 있을 뿐만 아니라 병렬적으로 배치할 수 있고, 자주 사용하는 작업을 지정하여 쉽게 수행할 수 있도록 한다.
예를 들면, 문서 작업, 포스팅 등의 작업 시 첨부 자료 검색, 멀티 태스킹 중인 작업의 표시, 웹 브라우저의 탭 내용 표시, 핫키(자주 사용하는 키)를 지정하여 자주 사용하는 작업을 쉽게 실행 등을 회전식 터치 스크린 모듈의 상호 연동적인 조작에 따라 서브 스크린으로 수행할 수 있다.
또한, 본 실시예의 회전식 터치 스크린 모듈은 알림 램프로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 심미감을 구비함으로써 디자인 요소를 활용할 수도 있다. 예를 들면, 알림 램프, 문자 표시 및 배터리 잔량 표시를 할 수 있다. 또한 회전식 터치 스크린 모듈은 회전 구조를 가짐으로써 가령 배면에서도 정보를 확인할 수 있다.
아울러, 회전식 터치 스크린 모듈에, 문자, SNS, 전화 발신자 등의 내용이 표시될 수 있다. 이 때 뒤집힌 상태에서도 확인 가능하며 제어가 가능하다. 또한 루프 스크린 모듈의 회전 구조에 의해서 전광판과 같은 효과를 발휘할 수도 있다.
또한, 본 실시예의 회전식 터치 스크린 모듈의 경우 클릭 감각을 이용하여 단계적으로 암호 등을 입력할 수도 있다.
아울러, 본체 모듈의 터치 입력과, 회전식 터치 스크린 모듈의 회전 입력을 동시에 할 수 있어 사용성을 확장할 수 있다. 가령, 2개의 레이어로 구성된 UX 환경에서 터치 입력은 하위 레이어에서의 활동을, 회전 입력은 상위 레이어에서의 활동을 제어 할 수 있으며, 이 방식을 활용하면 기존의 하나의 스크린 및 하나의 레이어에서 벗어난 멀티 레이어 구조의 UX를 제공 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 본체 모듈(110)에 결합되는 회전식 터치 스크린 모듈(120)의 루프 터치 스크린(130)이 소프트웨어적인 방법이 아닌 하드웨어적인 방법에 의해 회전하는 구조를 가짐으로써 보다 상호 연동적인(interactive) 인터페이스를 제공할 수 있으며, 조작의 정밀도 역시 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또, 회전식 터치 스크린 모듈(120)의 루프 터치 스크린(130)의 회전 시 다른 구성들과 간섭이 발생되지 않으면서도 제어부(112)와의 전기적인 연결이 신뢰성 있게 이루어질 수 있는 장점도 있다.
한편, 전술한 실시예에서는 회전식 터치 스크린 모듈이 본체 모듈에 구조적 전기적으로 결합된 경우에 대해 설명하였으나, 회전식 터치 스크린 모듈을 개별적으로 구현될 수 있음은 당연하다.
즉, 회전식 터치 스크린 모듈은, 모듈 하우징, 모듈 하우징 내에서 양측에 배치되는 한 쌍의 롤러, 그에 결합되는 루프 터치 스크린 및 그들에 부분적으로 구비되어 루프 터치 스크린의 회전 동작과 한 쌍의 롤러의 회전 동작을 상호 연동시키는 상호 연동부를 포함할 수 있다.
여기서, 상호 연동부는 전술한 바와 같이, 루프 터치 스크린에 마련되는 톱니부재들 그리고 롤러에 마련되는 톱니홈으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 물리적으로 루프 터치 스크린을 회전시킬 때 루프 터치 스크린의 슬립을 방지할 수 있는 구조라면 다른 구조로 마련될 수 있음은 당연하다.
다만, 개별적으로 구비되는 회전식 터치 스크린 모듈의 경우, 폐루프 형상으로 마련되어 루프 터치 스크린이 완전히 회전하는 구조를 가질 수도 있지만, 일부는 개방되고 일부는 폐쇄된 구조로 형성될 수도 있다. 즉, 일측은 루프 터치 스크린 모듈이 구비되어 루프 터치 스크린이 정해진 구간 내에서 회전 동작할 수 있도록 형성되고, 타측은 고정된 모듈 하우징으로 마련됨으로써 루프 터치 스크린의 동작을 위한 프레임을 형성할 수도 있을 것이다.
여기서, 본 실시예의 회전식 터치 스크린 모듈은 터치 기능이 없는 단순 디스플레이일 수 있고, 또한 디스플레이 기능이 없는 단순 조작부로 형성될 수도 있다. 즉, 루프 터치 스크린이 완전히, 또는 일부 구간에서 회전하는 구조를 가질 뿐 루프 터치 스크린의 기능이 한정되지는 않는다.
또한, 회전식 터치 스크린 모듈에서 루프 터치 스크린이 일부 영역에서만 형성되고 모듈 하우징에는 물리적 버튼 등이 형성될 수 있으며, 이 경우 물리적 버튼을 전원 버튼으로 적용하여 단말기의 사이드 버튼 등을 없앨 수도 있다.
한편, 전술한 일 실시예에서는 루프 터치 스크린이 완전히 회전 가능하도록 폐루프 형상을 갖는 구조에 대해서 상술하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 회전식 터치 스크린 모듈 중 일부만을 루프 터치 스크린으로 형성하고 나머지는 모듈 하우징으로 구성할 수도 있음은 당연하다. 부연 설명하면, 루프 터치 스크린은 양쪽으로 소정 구간만 이동할 수 있는 구조를 가질 수 있으며, 이러한 루프 터치 스크린이 모듈 하우징에 결합되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 메인 디스플레이가 형성된 면을 전면으로 하는 경우 회전식 터치 스크린 모듈의 전면에는 루프 터치 스크린이 배치되고 후면에는 모듈 하우징이 배치될 수 있는 것이다.
이 경우, 접촉부재 역시 루프 터치 스크린 모듈의 형상에 대응되도록 루프 터치 스크린 모듈의 일부 영역에서만 형성될 수 있다. 이를 통해, 루프 터치 스크린이 노출된 상태, 예를 들면 단말기의 전면에 루프 터치 스크린이 배치된 상태에서만 전기적인 연결이 이루어질 수 있다. 이 때, 예를 들면 연결부재의 선단이 상부(전면)를 향해 배치되는 경우 루프 터치 스크린이 형성된 영역만큼 그 내측면에 접촉부재가 형성되면 되며, 연결부재가 하부(배면)를 향해 배치되는 경우 루프 터치 스크린이 형성된 반대 영역에 대하여 그 내측면에 접촉 부재가 형성되면 된다.
한편, 전술한 일 실시예에서는 본체 모듈의 메인 디스플레이와, 회전식 터치 스크린 모듈의 루프 터치 스크린이 별도의 화면을 갖는 경우에 대해 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 회전식 터치 스크린 모듈을 no bezel 또는 narrow bezel로 구성함으로써 루프 터치 스크린을 메인 디스플레이가 연장된 디스플레이로 사용할 수 있으며, 따라서 디스플레이의 확장 효과를 구현할 수 있다. 이 경우 제어부는 메인 디스플레이의 영역과 루프 터치 스크린의 영역 크기 및 비율 등을 고려하여 영상을 분할한 후 메인 디스플레이와 루프 터치 스크린으로 각기 영상을 출력시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 단말기 110 : 본체 모듈
112 : 제어부 115 : 커넥터
120 : 회전식 터치 스크린 모듈 125 : 보강 구조부
130 : 루프 터치 스크린 131 : 톱니부재
135 : 접촉부재 140 : 롤러
141 : 톱니홈 151 : 구동 IP
160 : 감지부 170 : 연결부재

Claims (17)

  1. 제어부를 구비한 본체 모듈; 및
    상기 본체 모듈의 일측에 구비되어 적어도 일 방향으로 회전 동작하는 회전식 터치 스크린 모듈;
    을 포함하며,
    상기 회전식 터치 스크린 모듈은,
    상기 본체 모듈의 형상에 대응되도록 연장된 외관을 갖는 모듈 하우징; 및
    상기 본체 모듈에 대하여 적어도 일 방향으로 회전 동작하고, 상기 제어부와 전기적으로 연결되는 하나 이상의 접촉부재가 내측에 구비되는 루프 터치 스크린;
    을 포함하는 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전식 터치 스크린 모듈은,
    상기 루프 터치 스크린과 결합하여 상기 루프 터치 스크린의 회전 동작을 지지하는 적어도 하나의 롤러;
    를 더 포함하는 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 루프 터치 스크린의 내측면에는 상기 루프 터치 스크린의 회전 방향을 따라 규칙적으로 돌출되는 하나 이상의 톱니부재가 형성되고,
    상기 롤러에는 상기 톱니부재와 맞물리는 하나 이상의 톱니홈이 형성되는 단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 루프 터치 스크린의 내측면에는 각각의 상기 접촉부재와 전기적으로 연결되도록 구동 IC 및 전기적인 부품들이 고정되게 실장되는 단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동 IC 및 상기 전기적인 부품들은 상기 루프 터치 스크린의 회전 시 상기 톱니홈들에 맞물리도록 상기 루프 터치 스크린의 내측면에 구비되는 단말기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 롤러의 축에 장착되어 상기 롤러의 회전 각도를 감지함으로써 상기 루프 터치 스크린의 이동 정도를 감지하는 감지부를 더 포함하는 단말기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 롤러 또는 상기 톱니부재가 형성된 상기 루프 터치 스크린의 내측면을 향하도록 배치되어, 상기 톱니부재 또는 상기 톱니홈의 이동 수를 클릭하는 감지부를 더 포함하는 단말기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 롤러에는 둘레를 따라 복수 개의 자석부재가 구비되고,
    상기 모듈 하우징 내에는 상기 자석부재의 이동 수를 클릭하는 감지부가 구비되는 단말기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전식 터치 스크린 모듈은,
    상기 제어부와 전기적으로 연결되도록 상기 모듈 하우징의 내측에 고정되게 배치되며, 각각의 상기 접촉부재와 전기적으로 연결되는 연결부재를 더 포함하는 단말기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접촉부재는 유연성 인쇄회로기판(FPCB)으로서 상기 루프 터치 스크린의 내측면의 적어도 일부 영역에 상기 루프 터치 스크린의 회전 가능 방향을 따라 마련되되 레일 형상으로 상호 나란하게 복수 개 마련되며,
    상기 연결부재는 상기 접촉부재와 접촉되도록 상기 모듈 하우징의 내측에 고정 배치되는 단말기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 접촉부재 간의 상호 간섭을 방지하기 위해 상기 접촉부재는 다층(multi layer) 구조로 마련되는 단말기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 연결부재는 포고 핀(POGO Pin) 타입으로서,
    상기 모듈 하우징 내에서 고정 배치되는 고정 부분;
    상기 접촉부재와 직접적으로 접촉하는 볼(ball) 형상의 접촉 부분;
    일단은 상기 고정 부분에 결합되고 타단은 상기 접촉 부분에 결합되어 상기 접촉 부분을 상기 접촉부재 방향으로 가압하는 탄성 부분; 및
    상기 접촉 부분의 일부분이 외부로 노출되도록 상기 접촉 부분 및 상기 탄성 부분을 감싸는 커버 부분을 포함하는 단말기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 루프 터치 스크린은,
    외측에 배치되는 입력부; 및
    상기 입력부의 내측면에서 상기 입력부의 형상에 대응되도록 배치되는 서브 디스플레이를 포함하는 단말기.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 롤러는 상기 모듈 하우징 내에서 양측에 배치되는 한 쌍의 롤러이며,
    상기 회전식 터치 스크린 모듈은
    상기 한 쌍의 롤러들 사이에 배치되어 상기 한 쌍의 롤러 및 상기 루프 터치 스크린을 지지하는 보강 구조부를 더 포함하는 단말기.
  15. 모듈 하우징;
    상기 모듈 하우징 내에 배치되는 적어도 하나의 롤러;
    상기 롤러에 결합되어 적어도 일 방향으로 회전하는 루프 터치 스크린; 및
    상기 롤러 및 상기 루프 터치 스크린에 부분적으로 구비되어, 상기 루프 터치 스크린의 회전 동작과 상기 롤러의 회전 동작을 상호 연동시키는 상호 연동부;
    를 포함하는 회전식 터치 스크린 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 상호 연동부는,
    상기 루프 터치 스크린의 내측면에서 상기 루프 터치 스크린의 회전 방향을 따라 규칙적으로 돌출되는 복수 개의 톱니부재; 및
    상기 톱니부재들과 상호 맞물리도록 상기 롤러의 외면을 따라 형성되는 복수 개의 톱니홈을 포함하는 회전식 터치 스크린 모듈
  17. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 롤러는 상기 모듈 하우징 내에서 양측에 배치되는 한 쌍의 롤러이며, 상기 한 쌍의 롤러들 사이에 배치되어 상기 한 쌍의 롤러 및 상기 루프 터치 스크린을 지지하는 보강 구조부를 더 포함하는 회전식 터치 스크린 모듈.
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