KR20130104598A - 터치패널 기기의 홈 키 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압력센서로 이루어져서 홈 화면 복귀 기능 이외에 웨이크-업 기능이나 파워 온/오프 기능을 겸비할 수 있도록 함으로써 디자인 측면에서의 이점이나 유연함과 조작의 편리성을 모두 확보할 수 있도록 한 터치패널 기기의 홈 키 장치에 관한 것이다.
본 발명의 터치패널 기기의 홈 키 장치는 터치패널 영역의 적소에 홈 화면 복귀 기능용으로 사용되는 홈 키가 마련되어 있는 터치패널 기기의 홈 키 장치에 있어서, 상기 터치패널 영역의 상기 홈 키 부위의 하부에 설치되되, 상부 기판; 상기 상부 기판 하방에 배치되는 하부 기판; 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이의 상기 홈 키 부위에 배치되는 촉각 압력센서 및 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 상기 촉각 압력센서와 간격을 두고 배치되어 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 이격시키는 스페이서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

터치패널 기기의 홈 키 장치{home key apparatus for touch panel device}
본 발명은 터치패널 기기의 홈 키 장치에 관한 것으로, 특히 압력센서로 이루어져서 홈 화면 복귀 기능 이외에 웨이크-업 기능이나 파워 온/오프 기능을 겸비한 터치패널 기기의 홈 키 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 근래에 출시되는 대부분의 스마트 단말기, 예를 들어 스마트폰이나 스마트 패드(태블릿 PC)는 입력 기기로 터치패널을 채택하고 있다. 터치패널은 그 하부에 디스플레이되는 화면을 그저 꾹꾹 눌러서 입력할 수 있어 단순하면서 사용이 편리한 인터페이스로서, 남녀노소 모두에게 각광받고 있다. 이러한 터치패널은 구현 원리와 동작 방법에 따라 다양한 방식(저항막/광학/정전용량/초음파/압력 등)으로 구분될 수 있는데, 전술한 스마트 단말기에는 대개 저항막(감압) 방식이나 정전용량 방식의 터치패널이 채택되고 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 돔 스위치 방식의 홈 키를 채택한 터치패널 기기의 정면도 및 그 A-A선의 개략 단면도이다. 도 1에 도시한 실시예에 따른 종래 터치패널 기기(10)에는 그 전면 중앙 전체에 걸쳐서 터치패널 영역(12)이 자리잡고 있는데, 이러한 터치패널 영역(12)의 상부 영역(18a)에는 스피커 공(14)이 배치되고, 그 하부 영역(18b)에는 홈 키(16)가 배치되어 있다.
전술한 구성에서, 터치패널 영역(12)은 위에서 아래의 순서로 보호용 윈도우 글라스(12a), 2장의 투명 전도층(12b),(12c)(저항막 방식의 경우) 및 디스플레이(LCD나 OLED 등)(12d)로 이루어질 수 있다. 터치패널 영역(12)의 좌우 영역(18c),(18d) 및 상하 영역(18a),(18b)에는 투명 전도층이나 홈 키 등에 전기적으로 연결된 각종 배선이 지나가게 되는데, 이에 따라 이들 영역(18a-18d)은 지저분한 배선을 가리기 위해 블랙(black) 처리되어 있다. 보호용 윈도우 글라스(12a)는 스피커 공(14)과 홈 키(16) 부분을 제외한 터치패널 기기(10)의 전면 전체 영역에 걸치도록 설치되어 있다. 홈 키(16)는 각종 애플리케이션 프로그램이 실행중인 상태에서 사용자가 설정한 홈 화면으로 복귀하는데 사용되는데, 접촉식 스위치인 돔 스위치(dome switch)로 이루어져 있다.
한편, 대부분의 터치패널 기기는 전력 소비를 감소시켜서 배터리의 사용 시간을 늘리기 위해 사용자로부터 별다른 조작이 없는 상태가 사용자가 설정한 기준시간 이상 지속되면 터치패널(12)에 투입되는 전력이 차단되는 슬립 모드로 자동 전환됨으로써 향후 웨이크-업이 되기 전에는 비록 터치패널(12)을 터치하더라도 이를 인식할 수 없게 된다. 이 경우에 홈 키(16)는 터치패널 기기(10)를 웨이크-업시키는 용도로도 사용된다. 즉 터치패널 기기(10)가 액티브 모드로 동작 중인 경우에 홈 키(16)는 홈 화면 복귀용으로 사용되고, 터치패널 기기(10)가 슬립 모드로 동작 중인 경우에 홈 키(16)는 웨이크-업의 용도로 사용된다. 도면에서 참조 번호 19는 파워 온/오프키를 나타낸다.
도 2는 종래 돔 스위치 방식의 홈 키를 채택한 터치 스크린 기기의 다른 실시예에 따른 정면도인바, 터치패널 영역의 하부 영역에 홈 키 이외에 다른 키들이 추가로 배치된 예를 도시하고 있는데, 홈 키를 제외한 나머지 키들은 터치패널을 조작하여 동작된다.
전술한 바와 같은 돔 스위치 방식의 홈 키를 갖는 종래의 터치패널 기기에 따르면, 비록 전력 소비를 줄일 수 있는 장점이 있으나 보호용 윈도우 글라스의 홈 키가 배치될 부위를 제거해야 하기 때문에 디자인 측면에서의 유연성이 떨어질 뿐만 아니라 제조 단가면에서도 불리한 점이 있었다.
도 3은 종래 다른 방식의 홈 키를 갖는 터치패널 기기의 정면도이다. 도 3에 도시한 터치 스크린 기기(10')에 따르면, 비록 그 하부 영역(18b')이 블랙 처리되어 있으나 터치패널 영역(12)이 이러한 하부 영역(18c')에까지 연장되어 있고, 이에 따라 홈 키(16')도 터치패널의 일부 기능으로 구현되고 있을 뿐만 아니라 보호용 윈도우 글라스(12a')도 스피커 공(14')을 제외한 전면 전체 영역에 걸치도록 설치되어 있다. 참조번호 19'는 파워 온/오프키를 나타낸다.
이러한 구성을 갖는 터치패널 기기에 따르면, 보호용 윈도우 글라스가 터치패널 기기의 전면 전체 영역에 걸쳐서 설치되어 있기 때문에 디자인 측면에서의 미려함과 유연성을 확보할 수 있고 제조 단가도 절감시킬 수가 있다. 반면에 전력 절감을 위해 홈 키가 단지 액티브 모드 하에서의 홈 화면 복귀용으로만 사용되기 때문에 웨이크-업이나 파워 온/오프를 위한 버튼을 기기의 상면이나 측면에 별도로 배치해야 하고, 이에 따라 조작성 측면에서의 불편함이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 압력센서로 이루어져서 홈 화면 복귀 기능 이외에 웨이크-업 기능이나 파워 온/오프 기능을 겸비할 수 있도록 함으로써 디자인 측면에서의 이점이나 유연함과 조작의 편리성을 모두 확보할 수 있도록 한 터치패널 기기의 홈 키 장치를 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치패널 기기의 홈 키 장치는 터치패널 영역의 적소에 홈 화면 복귀 기능용으로 사용되는 홈 키가 마련되어 있는 터치패널 기기의 홈 키 장치에 있어서, 상기 터치패널 영역의 상기 홈 키 부위의 하부에 설치되되, 상부 기판; 상기 상부 기판 하방에 배치되는 하부 기판; 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이의 상기 홈 키 부위에 배치되는 촉각 압력센서 및 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 상기 촉각 압력센서와 간격을 두고 배치되어 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 이격시키는 스페이서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
전술한 구성에서, 상기 촉각 압력센서는 상기 홈 키가 눌려지는 압력에 따라 변화되는 가변 저항으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 상부 기판은 FPCB 또는 단순 필름 기판 중 하나로 이루어지고, 상기 하부 기판은 FPCB, 단순 필름 기판 또는 하드 PCB 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 상부 기판의 상부에는 상부 양면 테이프가 더 부착되고, 상기 하부 기판의 하부에는 하부 양면 테이프가 더 부착된 것을 특징으로 한다.
상기 터치패널 영역이 액티브 모드로 동작 중인 상태에서 상기 홈 키가 화면 복귀 기준압력으로 눌려진 경우에 홈 화면 복귀 동작이 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 터치패널 영역이 슬립 모드 또는 액티브 모드로 동작중인 상태에서 상기 홈 키가 동작모드 절환 기준압력 이상으로 눌려진 경우에는 동작 모드가 액티브 모드로 절환되거나 반대로 슬립 모드로 절환되되, 상기 동작모드 절환 기준압력은 상기 화면 복귀 기준압력보다 큰 것을 특징으로 한다.
터치패널 기기의 파워가 온 또는 오프된 상태에서 상기 홈 키가 소정의 기준 시간 이상 눌려지거나 또는 온/오프 절환 기준압력 이상으로 눌려진 경우에 기기의 파워가 오프되거나 반대로 온되되, 상기 온/오프 절환 기준압력은 상기 동작모드 절환 기준압력보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널 기기의 홈 키 장치에 따르면, 압력센서로 이루어져서 홈 화면 복귀 기능 이외에 웨이크-업 기능이나 파워 온/오프 기능을 겸비할 수 있도록 함으로써 디자인 측면에서의 이점이나 유연함과 조작의 편리성을 모두 확보할 수가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 돔 스위치 방식의 홈 키를 채택한 터치패널 기기의 정면도 및 그 A-A선의 개략 단면도.
도 2는 종래 돔 스위치 방식의 홈 키를 채택한 터치 스크린 기기의 다른 실시예에 따른 정면도.
도 3은 종래 다른 방식의 홈 키를 갖는 터치패널 기기의 정면도.
도 4는 본 발명의 터치패널 기기의 홈 키 장치로 기능하는 저항 방식의 촉각 압력센서의 동작 원리를 설명하기 위한 회로도.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 키 장치를 채택한 터치패널 기기의 정면도 및 그 A-A선의 개략 단면도.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 터치패널 기기의 홈 키 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 터치패널 기기의 홈 키 장치로 기능하는 저항 방식의 촉각 압력센서의 동작 원리를 설명하기 위한 회로도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 홈 키 장치로 사용되는 저항 방식의 촉각 압력센서는 압력이 증가할수록 그 저항이 감소된다. 이에 따라 별개의 고정 저항(R1)과 저항 방식의 촉각 압력센서(R2)를 직렬로 연결하고 전압(Vin)을 인가한 상태에서 그 접속점에서 전압(Vout)을 인출하게 되면, 아래의 수학식 1로 나타낸 바와 같이 압력에 따라 가변되는 아날로그 전압(Vout)이 출력되는데, 이를 디지털 신호로 변환함으로써 압력의 세기를 확인할 수 있게 된다.
Figure pat00001
본 발명의 홈 키로 사용되는 압력센서의 상세 구조는 2008년 특허공개 제 20281호에 개시되어 있으므로 더 이상의 설명은 생략한다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 키 장치를 채택한 터치패널 기기의 정면도 및 그 A-A선의 개략 단면도이다. 먼저 도 5a에 도시한 바와 같이 본 발명의 홈 키 장치를 채택한 터치패널 기기의 정면 구성은 도 3에 도시한 터치패널 기기와 동일할 수 있다. 즉 블랙 처리된 하부 영역까지 터치패널 영역(130)이 연장되어 있고, 이에 따라 보호용 윈도우 글라스도 스피커 공(150)을 제외한 전면 전체 영역에 걸치도록 설치되어 있다. 도면에서 참조번호 110은 디스플레이 영역을 나타내는데, 이에 따라 터치패널 영역(130)과 디스플레이 영역(110)이 일부 중첩되어 있다.
다음으로 도 5b에 도시한 바와 같이, 홈 키(140)를 횡단하는 터치패널 영역(110)의 종단 구성은 위에서 아래의 순서로 보호용 윈도우 글라스(131), 2장의 전도층(132),(133) 및 저항 방식의 촉각 압력센서부로 이루어진다. 저항 방식의 촉각 압력센서부는 다시 위에서 아래의 순서로 상부 양면 테이프(134), 상부 기판(135), 하부 기판(137) 및 하부 양면 테이프(138)로 이루어지되, 상부 기판(135)과 하부 기판(137) 사이에는 중심 부위에 촉각 압력센서(136a)가 배치되고 그 양측에는 촉각 압력센서(136a)와 간격을 두고 소정 두께의 스페이서(136b),(136c)가 각각 배치되어 이루어진다.
한편, 상부 기판(135)은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)나 단순한 필름 기판 중 하나로 구현될 수 있고, 하부 기판(138\7)은 FPCB, 단순 필름 또는 HPCB(Hard Printed Circuit Board) 중 하나로 구현될 수 있다.
전술한 구성에 따르면, 터치패널 기기(100)의 파워가 온 또는 오프된 상태에서, 홈 키(140)가 소정의 기준 시간 이상 눌려지거나 또는 소정의 온/오프 절환 기준압력 이상으로 눌려진 경우에 기기의 파워가 오프되거나 반대로 온되게 된다.
다음으로, 터치패널 기기(100)가 슬립 모드 또는 액티브 모드로 동작중인 상태에서 홈 키(140)가 소정의 동작모드 절환 기준압력 이상으로 눌려진 경우에는 기기의 동작 모드가 액티브 모드로 절환되거나 반대로 슬립 모드로 절환되게 된다.
반면에 터치패널 기기(100)가 액티브 모드로 동작 중인 상태에서 홈 키(140)가 화면 복귀 기준압력으로 눌려진 경우에는 홈 화면 복귀 동작이 수행되게 된다. 여기에서 상기한 각종 기준압력의 크기는 파워 온/오프 기준압력 > 동작모드 절환 기준압력 > 화면 복귀 기준압력으로 정해진다.
그리고 이러한 구조에 따라 터치패널 기기(100)가 슬립 모드로 동작 중인 경우에는 터치패널에 전력이 공급되지 않고 단지 홈 키 장치, 즉 촉각 압력센서(136a)에만 전력이 공급됨으로써 전력 절감을 도모할 수가 있다. 나아가 보호용 윈도우 글라스(131)를 터치패널 기기(100)의 전면 전체 영역에 걸쳐서 설치할 수 있기 때문에 디자인적인 측면에서의 유연성과 미감을 확보할 수 있고, 하나의 홈 키(140)로 파워 온/오프, 동작 모드 절환 및 화면 복귀를 모두 제어할 수 있기 때문에 조작의 편리성을 극대화시킬 수가 있다.
본 발명의 터치패널 기기의 홈 키 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. 일 예로 이상에서는 저항막 방식의 터치패널 기기를 예로 들어 설명을 진행하였으나, 다른 방식의 터치패널 기기에도 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.
100: 터치스크린 기기, 110: 디스플레이 영역,
120: 블랙처리 영역, 130: 터치스크린 영역,
131: 보호용 윈도우 글라스, 132, 133: 전도층,
134: 상부 양면 테이프, 135: 상부 기판,
136a: 촉각 압력센서, 136b, 136c: 스페이서,
137: 하부 기판, 138: 하부 양면 테이프

Claims (7)

  1. 터치패널 영역의 적소에 홈 화면 복귀 기능용으로 사용되는 홈 키가 마련되어 있는 터치패널 기기의 홈 키 장치에 있어서,
    상기 터치패널 영역의 상기 홈 키 부위의 하부에 설치되되,
    상부 기판;
    상기 상부 기판 하방에 배치되는 하부 기판;
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이의 상기 홈 키 부위에 배치되는 촉각 압력센서 및
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 상기 촉각 압력센서와 간격을 두고 배치되어 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 이격시키는 스페이서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터치패널 기기의 홈 키 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉각 압력센서는 상기 홈 키가 눌려지는 압력에 따라 변화되는 가변 저항으로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치패널 기기의 홈 키 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 기판은 FPCB 또는 단순 필름 기판 중 하나로 이루어지고,
    상기 하부 기판은 FPCB, 단순 필름 기판 또는 하드 PCB 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치패널 기기의 홈 키 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 기판의 상부에는 상부 양면 테이프가 더 부착되고,
    상기 하부 기판의 하부에는 하부 양면 테이프가 더 부착된 것을 특징으로 하는 터치패널 기기의 홈 키 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치패널 영역이 액티브 모드로 동작 중인 상태에서 상기 홈 키가 화면 복귀 기준압력으로 눌려진 경우에 홈 화면 복귀 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 터치패널 기기의 홈 키 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 터치패널 영역이 슬립 모드 또는 액티브 모드로 동작중인 상태에서 상기 홈 키가 동작모드 절환 기준압력 이상으로 눌려진 경우에는 동작 모드가 액티브 모드로 절환되거나 반대로 슬립 모드로 절환되되, 상기 동작모드 절환 기준압력은 상기 화면 복귀 기준압력보다 큰 것을 특징으로 하는 터치패널 기기의 홈 키 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    터치패널 기기의 파워가 온 또는 오프된 상태에서 상기 홈 키가 소정의 기준 시간 이상 눌려지거나 또는 온/오프 절환 기준압력 이상으로 눌려진 경우에 기기의 파워가 오프되거나 반대로 온되되, 상기 온/오프 절환 기준압력은 상기 동작모드 절환 기준압력보다 큰 것을 특징으로 하는 터치패널 기기의 홈 키 장치.
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