WO2010030074A9 - 키패드 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 키패드 제어 방법 - Google Patents

키패드 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 키패드 제어 방법 Download PDF

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경충현
김영은
김태수
임우빈
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    • H10K2102/3031—Two-side emission, e.g. transparent OLEDs [TOLED]

Definitions

  • the present invention relates to a keypad, and more particularly, a keypad device capable of slimming and compacting a product structure by applying an OLED or TOLED (transparent OLED), a mobile device and a keypad control having the same. It is about a method.
  • a mobile communication terminal such as a mobile phone is equipped with a keypad required for not only searching for various information but also for transmitting and receiving or inputting text.
  • a base sheet is attached to the upper surface of a printed circuit board (PCB) printed with a circuit pattern, and an LED lamp for attaching a dome switch and a backlight is installed on the upper surface of the printed circuit board.
  • PCB printed circuit board
  • such a conventional keypad has a problem in that the thickness cannot be reduced due to its structural characteristics.
  • the PCB constituting the keypad must have a minimum thickness to implement the circuit pattern, and the dome switch must also be maintained at a certain height to be restored after pressing.
  • the thickness of the entire keypad is always There is a problem that must be maintained at a certain thickness or more.
  • the conventional keypad structure when applied to a mobile communication terminal such as a mobile phone, the overall thickness and size of the mobile phone mobile communication terminal become large, and thus, slim and compact cannot be achieved.
  • the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a keypad device that can slim and compact the structure of the product by applying OLED or TOLED (transparent OLED). have.
  • Another object of the present invention to provide a mobile device having a keypad device as described above.
  • Still another object of the present invention is to provide a method of controlling the keypad device as described above.
  • the touch panel, the TOLED panel located below the touch panel, the touch panel and the TOLED panel is electrically connected, the touch of the touch panel
  • the TOLED panel may further include a substrate, a first electrode formed on the substrate, an organic material layer formed on the first electrode, a second electrode formed on the organic material layer, and between the organic material layer and the second electrode and the It is formed on at least one of the upper portion of the second electrode, and may include a light-transmitting layer including any one of oxide-based, nitride-based, salts, and complexes thereof.
  • the oxide series may include any one of MoO 3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO 2 , SiO 2 , WO 3 , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TeO 2 , SrO 2 have.
  • the nitride series may include any one of SiN and AIN.
  • the salts may include any one of Cs 2 CO 3 , LiCO 3 , KCO 3 , NaCO 3 , LiF, CsF, ZnSe.
  • the thickness of the light transmitting layer is preferably formed in less than 0.1nm 100nm.
  • the organic material layer may include an electron transport layer formed by doping any one of metals having low work function and composites thereof to facilitate electron injection from the second electrode.
  • the metals having a low work function may include any one of Cs, Li, Na, K, and Ca.
  • the complex thereof may include any one of Li-Al, LiF, CsF, and Cs 2 CO 3 .
  • the TOLED panel according to the present invention may exhibit a transmittance of 70 to 99% according to the wavelength (nm).
  • the control unit detects an electrical signal for a touch point of the touch panel, when the electrical signal of the touch panel is detected corresponding to the touch point And applying a driving voltage to a corresponding pixel of the TOLED panel to emit the corresponding pixel, and reflecting the keypad information corresponding to the emitted pixel of the TOLED panel to display the keypad sheet with the keypad information patterned thereon.
  • a keypad device including: a touch panel, an OLED panel positioned below the touch panel, and having keypad information patterned and displaying the keypad information corresponding to emitted pixels; And a controller electrically connected to the touch panel and the OLED panel and configured to sense an electric signal for a touch point of the touch panel and to emit a corresponding pixel of the OLED panel corresponding to the touch point.
  • the OLED panel may include a TOLED panel.
  • the control unit detects an electrical signal for a touch point of the touch panel, when the electrical signal of the touch panel is detected corresponding to the touch point
  • the method may include applying a driving voltage to a corresponding pixel of the OLED panel to emit a corresponding pixel, and displaying the keypad information corresponding to the emitted pixel by the OLED panel patterned with keypad information.
  • a mobile device for achieving the above object, for example, a mobile communication terminal such as a mobile phone, PMP, etc. may be provided with a keypad device as described above.
  • the OLED or TOLED transparent OLED
  • a light emitting layer including any one of an oxide-based, nitride-based, salt, and a composite thereof is formed between at least one of an organic material layer, a second electrode (cathode electrode), and an upper portion of the second electrode to form a TOLED panel.
  • the transmittance can be improved while implementing a double-sided light emitting TOLED.
  • the light-transmitting layer of a material containing any one of oxide-based, nitride-based, salts and composites thereof, it is possible to prevent the increase in the internal resistance of the second electrode to improve the electrical performance of the product.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main portion of a keypad device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a keypad device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exemplary diagram for describing an operating state when a touch pad is not operated in a keypad device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for describing an operating state when a touch pad is operated in a keypad device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a control method of a keypad device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating a main part of a keypad device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a keypad device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram for describing an operating state when a touch pad is not operated in a keypad device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exemplary view for explaining an operating state when a touch pad is operated in a keypad device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a control method of a keypad device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a TOLED panel of the keypad device according to the present invention.
  • FIG. 12 is a graph illustrating transmittance according to the light transmitting layer of the TOLED panel.
  • FIG. 13 is a luminance graph of a light transmitting layer of a TOLED panel.
  • FIG. 14 is a graph showing transmittance when a light-transmitting layer is formed of an oxide series, salts, and composites thereof in a TOLED panel.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a TOLED of a keypad device according to the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main portion of a keypad device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a keypad device according to an embodiment of the present invention.
  • a keypad device includes a touch panel 10, a TOLED panel 20, a reflective sheet 30, a controller 40, and the like.
  • the touch panel 10 is touched by a capacitive method of detecting a voltage difference between the XY electrode patterns by pressing an analyzer by a pen or a hand, pressing the conductive film with the force, and touching the XY electrode pattern.
  • Signals are input devices that generate electrical signals for points. Since the touch panel 10 as described above can be understood by a known technique, detailed configurations and the like are omitted.
  • the touch panel 10 is electrically connected to the driving IC 20a and the controller 40 of the TOLED panel 20 which will be described later.
  • the electrical signal generated by the touch panel 10 drives the electrode of the corresponding pixel of the TOLED panel 20 corresponding to the touch point via the controller 40 which executes the program.
  • the transparent organic light emitting diode (TOLED) panel 20 coats the hole transport layer, the light emission, and the electron transport layer on the ITO transparent positive electrode, and then thinly coats Mg: Ag (composition ratio 5:95) within 100 to form a transparent negative electrode. It is then a transparent OLED panel manufactured by coating an ITO film on the negative electrode for conductivity compensation, acting as a protective layer and maintaining transparency.
  • the TOLED panel 20 as described above will be described in more detail when described with reference to FIGS. 11 to 15.
  • the TOLED panel 20 is positioned below the touch panel 10, and pixels corresponding to the touch points of the touch panel 10 emit light.
  • the driver IC 20a connected to the controller 40 is mounted on the TOLED panel 20.
  • the reflective sheet 30 is positioned under the TOLED panel 20 to reflect and display keypad pattern 30a information corresponding to the lighted pixels of the TOLED panel 20.
  • the keypad information 30a includes Korean consonant vowels, English alphabets, numbers, special characters, etc., and the respective areas are partitioned and patterned on the reflective sheet 30. Can be.
  • the controller 40 is electrically connected to the touch panel 10 and the TOLED panel 20, and detects an electrical signal for a touch point of the touch panel 10 to correspond to the TOLED panel 20 corresponding to the touch point.
  • a voltage is applied to the driving IC 20a of the TOLED panel 20 to emit light of the pixel.
  • the mobile device of the present invention includes a TOLED panel 20 and a touch panel 10 on top of a thin reflective sheet 30 on which keypad information is patterned, thereby emitting lighted pixels of the TOLED panel 20.
  • a keypad device according to an embodiment of the present invention may be provided to reflect and display keypad information corresponding to the reflective sheet 30. Therefore, by applying the TOLED panel 20 and the reflective sheet 30 on which the keypad information is patterned to the keypad, the structure of a mobile device product such as a mobile phone or a PMP can be made slim and compact.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram for describing an operating state when a touch pad is inoperative in a keypad device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for describing an operating state during a touch pad in operation of a keypad device.
  • 5 is a flowchart illustrating a control method of a keypad device.
  • the touch panel 10 of the keypad device When the touch panel 10 of the keypad device is inoperative, that is, when the user does not touch the touch panel 10, no electric signal is generated from the touch panel 10, so that the entire area of the TOLED panel 20 does not emit light. The entire keypad information is not displayed. Alternatively, as shown in FIG. 3, a minimum electric signal is generated in the touch panel 10 so that the entire area of the TOLED panel 20 is lightly emitted, and the keypad information is patterned by the reflective sheet 30. Is reflected and displayed weakly.
  • the touch panel 10 when a user presses a desired touch point of the touch panel 10, the touch panel 10 operates to generate an electrical signal related to the touch point.
  • the controller 40 detects whether an electrical signal is generated with respect to the touch point of the touch panel 10 (S101). More specifically, the touch panel 10 is a capacitive method of detecting a voltage difference between the XY electrode patterns by pressing an analyzer by a pen or a hand, pressing the conductive film with the force, and contacting the XY electrode patterns. It generates a signal electrical signal at the touch point. The electric signal generated in this way is detected by the control unit 40 for executing a program.
  • the controller 40 detects an electrical signal with respect to the touch point of the touch panel 10
  • the controller 40 applies a driving voltage to the corresponding pixel of the TOLED panel 20 corresponding to the touch point to touch the touch panel 10. Only pixels of the TOLED panel 20 corresponding to the point are emitted (S102).
  • the reflective sheet 30 on which the keypad information is patterned reflects only keypad information corresponding to the lighted pixel of the TOLED panel 20 so as to be displayed brightly (S103).
  • the entire area of the TOLED panel 20 emits light lightly, and only the corresponding pixel position of the TOLED panel 20 emits light brightly so that only the keypad information is reflected and displayed brightly.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a main portion of a keypad device according to another embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a block diagram showing the configuration of the keypad device.
  • the keypad device includes a touch panel 10, an OLED 21, a controller 40, and the like.
  • the OLED (Organic Light Emitting Diode) panel 21 is a self-luminous phenomenon in which electrons and holes injected from the cathode and the anode (charged particles corresponding to the electrons) are combined in an organic material to emit light, or organic light emission using the phenomenon It is a diode. Since the OLED panel 21 can be understood by a known technique, detailed configurations and the like are omitted.
  • the OLED panel 21 is positioned under the touch panel 10 to emit pixels corresponding to the touch points of the touch panel 10 and to display keypad pattern 21a information corresponding to the emitted pixels.
  • the keypad information includes Korean consonant vowels, English alphabets, numbers, special characters, and the like, and the respective regions may be partitioned and patterned on the OLED panel 21.
  • the OLED panel 21 is mounted with a driving IC 20b connected to the controller 40 to be described later.
  • the controller 40 is electrically connected to the touch panel 10 and the OLED panel 21, and detects an electrical signal with respect to the touch point of the touch panel 10 to correspond to the OLED panel 21 corresponding to the touch point.
  • a voltage is applied to the driving IC 20b of the OLED panel 21 to emit light of the pixel.
  • the mobile device of the present invention includes a touch panel 10 on the top of the OLED panel 21 where the keypad information is patterned to display keypad information corresponding to the lighted pixels of the OLED panel 21.
  • a keypad device according to another embodiment of the present invention may be provided. Accordingly, by applying the OLED panel 21 patterned with keypad information to the keypad, the structure of a mobile device product such as a mobile phone or a PMP can be made slim and compact.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram for describing an operating state when a touch pad is inoperative in a keypad device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an exemplary diagram for describing an operating state during a touch pad in operation of a keypad device.
  • 10 is a flowchart for explaining a control method of a keypad device.
  • the touch panel 10 of the keypad device When the touch panel 10 of the keypad device is inoperative, that is, when the user does not touch the touch panel 10, no electric signal is generated from the touch panel 10, so that the entire area of the OLED panel 21 does not emit light. The entire keypad information is not displayed. Alternatively, as shown in FIG. 8, a minimum electric signal is generated in the touch panel 10 so that the entire area of the OLED panel 21 is lightly emitted and the entire keypad information patterned on the OLED panel 21 is weakly displayed. .
  • the touch panel 10 when a user presses a desired touch point position of the touch panel 10, the touch panel 10 operates to generate an electrical signal related to the touch point pressed.
  • the controller 40 detects whether an electrical signal is generated for the touch point of the touch panel 10 (S201).
  • the controller 40 detects an electrical signal with respect to the touch point of the touch panel 10
  • the controller 40 applies a driving voltage to the corresponding pixel of the OLED panel 21 corresponding to the touch point to touch the touch panel 10. Only pixels of the OLED panel 21 corresponding to the point are emitted (S202).
  • the OLED panel 21 in which the keypad information is patterned brightly displays only keypad information corresponding to the emitted pixel (S203).
  • the entire area of the OLED panel 21 emits light lightly and only the pixel position touched more brightly emits light so that only the keypad information is displayed brightly.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a TOLED panel of the keypad device according to the present invention.
  • the TOLED panel 20 of the keypad device includes a substrate 100, a first electrode 110, a second electrode 120, an organic material layer 130, and a light-transmitting layer 140. And the like.
  • the substrate 100 supports the first electrode 110, the second electrode 120, the organic layer 130, and the light transmitting layer 140.
  • the substrate 100 uses a glass material or a plastic material having transparency to allow light emitted therethrough.
  • the first electrode 120 is also commonly referred to as a lower electrode, and is formed on the substrate 100.
  • the first electrode 110 is an anode, which is an anode, and is formed on the substrate 100 by thermal deposition using a sputtering method, an ion plating method, an electron gun, or the like. Is formed.
  • the first electrode 110 according to the embodiment of the present invention uses a transmissive indium tin-oxide electrode, but a transmissive indium zin-oxide electrode is used. It may be.
  • the second electrode 120 is also commonly referred to as an upper electrode facing the first electrode 110, and is formed on the organic layer 130.
  • the second electrode 120 is a cathode, which is a cathode opposite to the first electrode 110, which is an anode.
  • the second electrode 120 selects one of silver (Ag), aluminum (Al), and magnesium-silver (Mg: Ag) alloy, which is a metal having transparency.
  • the organic layer 130 is interposed between the first electrode 110 and the second electrode 120 to emit light by energization between the first electrode 110 and the second electrode 120.
  • the organic material layer 130 is a hole injection layer (HIL) 131, a hole transporting layer (HTL) (hole injection layer (HTL)) so as to emit light by energization between the first electrode 110 and the second electrode 120 ( 133, an emission layer (EML) 135, an electron transporting layer (ETL) 137, and an electron injection layer (EIL) 139.
  • HIL hole injection layer
  • HTL hole transporting layer
  • EIL electron injection layer
  • the organic layer 130 may be spin coated, thermal evaporation, spin casting, sputtering, e-beam evaporation and chemical vapor deposition. It is interposed between the first electrode 110 and the second electrode 120 by a chemical vapor deposition (CVD) method or the like.
  • CVD chemical vapor deposition
  • the hole injection layer 131 plays a role of injecting holes from the first electrode 110, and the hole transport layer 133 has holes injected from the hole injection layer 131 from the electrons of the second electrode 120. It serves as a movement of holes to meet.
  • the electron injection layer 139 serves to inject electrons from the second electrode 120, and the electron transfer layer 137 moves electrons injected from the electron injection layer 139 from the hole transport layer 133. It serves as a movement path of electrons to meet the hole and the light emitting layer 135.
  • the electron transport layer 137 may be formed by doping any one of metals having low work function and complexes thereof to facilitate electron injection from the second electrode 120, and this may be the presence or absence of the electron injection layer 139. All can be applied regardless.
  • the metals having a low work function may include Cs, Li, Na, K, Ca, and the like, and the complex thereof may include Li-Al, LiF, CsF, Cs 2 CO 3 , and the like.
  • the light emitting layer 135 is interposed between the hole transport layer 133 and the electron transport layer 137 to emit light by holes from the hole transport layer 133 and electrons from the electron transport layer 137. That is, the light emitting layer 135 emits light by holes and electrons which meet at the interface with the hole transport layer 133 and the electron transport layer 137, respectively.
  • the transparent layer 140 may be formed between at least one of the organic layer 130 and the second electrode 120 and the upper portion of the second electrode 120.
  • the light transmitting layer 140 may be formed on both the top and bottom surfaces of the second electrode 120, or may be formed on only one of the bottom and top surfaces of the second electrode 120.
  • a configuration in which the light transmitting layer 140 is formed on both the upper and lower surfaces with the second electrode 120 interposed therebetween is not limited thereto.
  • the configuration formed only one can be applied equally.
  • the light transmission layer 140 includes a first light transmission layer 141 formed between the organic layer 130 and the second electrode 120, and a second light transmission layer 142 formed on the second electrode 120. can do.
  • the first light transmission layer 141 may be formed between the electron injection layer 139 and the second electrode 120 of the organic material layer 130, or may be formed on the electron injection layer 139 itself.
  • the second light transmission layer 142 may be stacked on an upper surface of the second electrode 120 opposite to the first light transmission layer 141.
  • the light transmitting layer 140 functions to allow the second electrode 120 to have a high transmittance while having a transmittance.
  • the light transmitting layer 140 is formed of a thin film to reduce the sheet resistance of the second electrode 120, thereby preventing the performance degradation of the TOLED panel 20.
  • the characteristics of the light-transmitting layer 140 will be described in detail with reference to FIGS. 12 to 14 after the oxide-based, nitride-based, salts, and composites thereof will be described later.
  • the light transmitting layer 140 of the present invention may include any one of oxide-based, nitride-based, salts, and composites thereof.
  • the oxide series may include MoO 3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO 2 , SiO 2 , WO 3 , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TeO 2 , SrO 2 , and the like.
  • the nitride series may include SiN, AIN, and the like.
  • the salts may include Cs 2 CO 3 , LiCO 3 , KCO 3 , NaCO 3 , LiF, CsF, ZnSe and the like.
  • the second electrode 120 may include all materials that allow the second electrode 120 to have a high transmittance while being transparent.
  • the light transmitting layer 140 may be made of the same material as the first light transmitting layer 141 and the second light transmitting layer 142, but may be made of different materials.
  • the first light transmitting layer 141 may include an oxide series and the second light transmitting layer 142 may include a nitride series, a salt, and a combination thereof.
  • the first light transmission layer 141 may include a nitride series
  • the second light transmission layer 142 may include an oxide series, salts, or a combination thereof.
  • the first light transmission layer 141 may include salts
  • the second light transmission layer 142 may include an oxide-based, nitride-based, and composites thereof.
  • the thickness of the light transmitting layer 140 is preferably formed in less than 0.1nm 100nm. For example, the reason for limiting the thickness value of the light-transmitting layer 140 will be described. If the thickness of the light-transmitting layer 140 is smaller than 0.1 nm, the transmittance increases, but the resistance also increases in proportion to the TOLED panel 20. Degrades performance.
  • the light transmitting layer 140 when the thickness of the light transmitting layer 140 becomes larger than 100 nm, the resistance decreases and performance deterioration does not occur. However, as the thickness of the light transmitting layer 140 increases, the transmittance decreases.
  • the light transmitting layer 140 according to the embodiment of the present invention is preferably formed by thermal evaporation.
  • FIG. 12 is a graph of transmittance according to the presence or absence of a light transmitting layer 140 formed on the TOLED panel 20 of the present invention.
  • 'a' in FIG. 12 is a diagram of the TOLED panel 20 according to the present invention in which the light transmitting layer 140 is formed
  • 'b' is a TOLED panel 20 without the light transmitting layer 140 unlike the present invention. Is leading.
  • the TOLED panel 20 according to the present invention may exhibit a transmittance of 70 to 99% depending on the wavelength (nm). For example, as shown in FIG. 12, looking at the transmittance according to the wavelength (nm), at 550 nm, the transmittance of the TOLED panel 20 according to the present invention is about 80%, and the TOLED without the transmissive layer 140 is present. Panel 20 represents about 47%. For this result, it can be seen that the transmittance of the TOLED panel 20 with the light transmitting layer 140 is 1.7 times higher than that of the TOLED panel 20 without the light transmitting layer 140.
  • FIG. 13 is a luminance graph of the TOLED panel 20 depending on the presence of the light-transmitting layer 140.
  • 'C' shown in FIG. 13 is a diagram of the TOLED panel 20 according to the present invention, and 'd' is a diagram of the TOLED panel 20 without the light transmitting layer 140.
  • the TOLED panel 20 with the light-transmitting layer 140 is about 25000
  • the TOLED panel 20 without the light-transmitting layer 140 is about 20000. It can be seen that the luminance remains 1.25 times different depending on the presence or absence of the light transmitting layer 140.
  • the 'e' diagram of FIG. 14 shows oxides such as MoO 3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO 2 , SiO 2 , WO 3 , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TeO 2 , and SrO 2 .
  • the transmittance of the light-transmitting layer 140 formed as a series, and the 'f' plot is the transmittance of the light-transmitting layer 140 formed of salts such as Cs 2 CO 3 , LiCO 3 , KCO 3 , NaCO 3 , LiF, CsF, ZnSe to be.
  • the oxide-based light transmissive layer 140 has a transmittance of about 80%, and when the light transmissive layer 140 is formed with salt, there is a difference of about 75%. Since the light transmission layer 140 including the oxide series has a transmittance of about 5% higher than that of the light transmission layer 140 including the salts, it is only a difference. It may be desirable to use it selectively.
  • a first electrode 110 that is an anode (+) is formed on the substrate 100 (S301).
  • the organic material layer 130 is formed on the first electrode (110) (S302).
  • the organic layer 130 formed on the first electrode 110 may include a hole injection layer 131, a hole transport layer 133, a light emitting layer 135, an electron transport layer 137, and an electron injection layer 139. To form.
  • the first light transmission layer 141 is formed on the organic material layer 130 (S303).
  • the first light-transmitting layer 141 is an oxide-based MoO 3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO 2 , SiO 2 , WO 3 , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TeO 2 , SrO 2 , and the like.
  • the first light transmitting layer 141 is formed to have a thickness of 0.1 nm or more and less than 100 nm in consideration of resistance and transmittance.
  • the second electrode 120 is formed on the first light transmitting layer 141.
  • the second electrode 120 uses a metal thin film as the cathode ( ⁇ ).
  • the metal thin film used as the second electrode 120 uses any one of silver (Ag), aluminum (Al), and magnesium-silver (Mg: Ag) alloy.
  • the second light transmitting layer 142 is again formed on the second electrode 120 (S305).
  • the second light transmission layer 142 may include an oxide series as in step S303.
  • the second light-transmitting layer 142 formed on the second electrode 120 is a nitride-based, such as SiN, AIN, Cs 2 CO 3 , LiCO 3 , KCO 3 , NaCO 3 , LiF, CsF, ZnSe, etc. Salt salts, and combinations thereof.
  • the light-transmitting layer 140 may be formed with the second electrode 120 interposed therebetween to implement double-sided light emission and to improve transmittance.
  • the thickness of the second electrode 120 may be adjusted by forming the light transmitting layer 140, thereby improving transmittance and electrical performance.
  • the present invention can be widely used in a mobile device, such as a mobile phone, the keypad structure that can slim and compact the structure of the product by applying TOLED (transparent OLED).
  • a mobile device such as a mobile phone
  • the keypad structure that can slim and compact the structure of the product by applying TOLED (transparent OLED).

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Abstract

OLED 또는 TOLED(투명한 OLED)를 적용하여 제품의 구조를 슬림 및 컴팩트화 할 수 있는 키패드 장치가 개시된다. 본 발명의 키패드 장치는 터치 패널의 하부에 TOLED 패널을 구비하고, TOLED 패널의 하부에 키패드 정보가 패터닝되어 TOLED 패널의 발광된 픽셀에 대응하는 키패드 정보를 반사시켜 표시하는 반사시트를 구비한다. 터치 패널 및 TOLED 패널에 제어부가 전기적으로 연결된다. 제어부는 터치 패널의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하여 터치 포인트에 대응하는 TOLED 패널의 해당 픽셀을 발광시킨다.

Description

키패드 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 키패드 제어 방법
본 발명은 키패드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OLED 또는 TOLED(투명한 OLED)를 적용하여 제품의 구조를 슬림(slim) 및 컴팩트(compact)화 할 수 있는 키패드 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 키패드 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기에는 각종 정보 검색은 물론, 송수신 혹은 문자 입력에 필요한 키패드(Keypad)가 장착되어 있다.
종래의 키패드는 회로 패턴이 인쇄된 인쇄회로기판(PCB)의 상면에 베이스 시트를 접착하고 여기에 돔 스위치와 백라이트가 이루어지도록 하는 LED 램프를 설치한 다음, 이들 상면에 다시 한글의 자음 모음, 영문 알파벳, 숫자 등이 인쇄된 상면 시트가 설치되는 구성이다.
그러나, 이러한 종래의 키패드는 구조적인 특성상 두께를 줄일 수 없는 문제가 있다. 다시 말해서 키패드를 구성하는 PCB의 경우 최소의 두께가 있어야만 회로 패턴을 구현할 수 있고, 돔 스위치 또한 일정 높이를 유지하여야 누름 후 복원이 가능하며, 여기에 LED 램프의 두께가 더해져 키패드 전체의 두께는 항상 일정 이상의 두께로 유지될 수 밖에 없는 문제가 있다.
따라서, 종래의 키패드 구조를 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기에 적용하는 경우 휴대폰 이동통신 단말기의 전체 두께 및 사이즈 등이 커지게 되므로 슬림(slim) 및 컴팩트(compact)화 할 수 없다.
본 발명은 상기와 같은 점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, OLED 또는 TOLED(투명한 OLED)를 적용하여 제품의 구조를 슬림(slim) 및 컴팩트(compact)화 할 수 있는 키패드 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 키패드 장치를 구비하는 모바일 기기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 키패드 장치의 제어 방법 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치는, 터치 패널, 상기 터치 패널의 하부에 위치하는 TOLED 패널, 상기 터치 패널 및 상기 TOLED 패널에 전기적으로 연결되고, 상기 터치 패널의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하여 상기 터치 포인트에 대응하는 상기 TOLED 패널의 해당 픽셀을 발광시키는 제어부, 및 상기 TOLED 패널의 하부에 위치하고, 키패드 정보가 패터닝되며, 상기 TOLED 패널의 발광된 픽셀에 대응하는 상기 키패드 정보를 반사시켜 표시하는 반사 시트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 TOLED 패널은, 기판, 상기 기판 상에 형성되는 제 1 전극, 상기제 1 전극 상에 형성되는 유기물층, 상기 유기물층 상에형성되는 제 2 전극, 및 상기 유기물층과 상기제 2 전극 사이 및 상기제 2 전극의 상부 중 적어도 어느 하나에 형성되며, 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함하는 투광층을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 산화물 계열은 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 질화물 계열은 SiN, AIN 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 염류는 Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 투광층의 두께는 0.1nm 이상 100nm 미만으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기물층은 상기제2전극으로부터의 전자 주입을 원활하게 하기 위해 일함수가 낮은 금속류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 도핑하여 형성한 전자 전달층을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 일함수가 낮은금속류는 Cs, Li, Na, K, Ca 중 어느하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이들의 복합물은 Li-Al, LiF, CsF, Cs2CO3 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른TOLED 패널은 파장(nm)에 따라 70~99%의 투과율을 나타낼 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 제어 방법은, 제어부가 터치 패널의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하는 단계, 상기 터치 패널의 전기신호가 감지되면 상기 터치 포인트에 대응하는 TOLED 패널의 해당 픽셀에 구동 전압을 인가하여 해당 픽셀을 발광시키는 단계, 및 키패드 정보가 패터닝된 반사 시트가 상기 TOLED 패널의 발광된 픽셀에 대응하는 키패드 정보를 반사시켜 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치는, 터치 패널, 상기 터치 패널의 하부에 위치하고, 키패드 정보가 패터닝되며, 발광된 픽셀에 대응하는 상기 키패드 정보를 표시하는 OLED 패널, 및 상기 터치 패널 및 상기 OLED 패널에 전기적으로 연결되고, 상기 터치 패널의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하여 상기 터치 포인트에 대응하는 상기 OLED 패널의 해당 픽셀을 발광시키는 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 OLED 패널은 TOLED 패널을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 제어 방법은, 제어부가 터치 패널의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하는 단계, 상기 터치 패널의 전기신호가 감지되면 상기 터치 포인트에 대응하는 OLED 패널의 해당 픽셀에 구동 전압을 인가하여 해당 픽셀을 발광시키는 단계, 및 키패드 정보가 패터닝된 상기 OLED 패널이 발광된 픽셀에 대응하는 상기 키패드 정보를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모바일 기기, 예를 들어 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기, PMP 등은 상기와 같은 키패드 장치를 구비할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, OLED 또는 TOLED(투명한 OLED)를 키패드에 적용함으로써, 휴대폰, PMP 등과 같은 모바일 기기 제품의 구조를 슬림(slim) 및 컴팩트(compact)화 할 수 있다.
또한, 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함하는 투광층을 유기물층과 제2전극(케소드 전극) 사이 및 제2전극의 상부 중 적어도 어느하나에 형성하여 TOLED 패널을 구성함으로써, 양면발광의 TOLED를 구현하는 동시에 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 투광층을 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함하는 물질로 구성함으로써, 제2전극의 내부 저항의 증가를 저지할 수 있어 제품의 전기적 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치의 요부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치의 터치 패드 미동작시 작동 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치의 터치 패드 동작시 작동 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치의 요부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치의 터치 패드 미동작시 작동 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치의 터치 패드 동작시 작동 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명에 따른키패드 장치의 TOLED 패널의 구성 단면도이다.
도 12는 TOLED 패널의 투광층에 따른 투과율 그래프이다.
도 13은 TOLED 패널의 투광층에 따른 휘도 그래프이다.
도 14는 TOLED 패널에 산화물 계열과, 염류 및 이들의 복합물로 각각 투광층을 형성할 때의 투과율 그래프이다.
도 15는 본 발명에 따른키패드 장치의 TOLED의 제조방법에 대한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 키패드 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 키패드 제어 방법을 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치의 요부를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치는 터치 패널(10), TOLED 패널(20), 반사 시트(30) 및 제어부(40) 등을 구비한다.
터치 패널(Touch Panel)(10)은 펜이나 손에 의해 검광자가 눌러지고, 그 힘으로 도전 필름이 눌려져 X-Y 전극패턴과 접촉됨에 의해, X-Y 전극패턴의 전압 차를 검출하는 정전용량 방식에 의해 터치 포인트에 대한 시그널 전기신호를 발생시키는 입력장치이다. 상기와 같은 터치 패널(10)은 공지된 기술로 이해 가능하므로 세부적인 구성 등은 생략한다.
터치 패널(10)은 후술할 TOLED 패널(20)의 구동 IC(20a) 및 제어부(40)와 전기적으로 연결된다
터치 패널(10)에서 발생되는 전기신호는 프로그램을 수행하는 제어부(40)를 거쳐 상기 터치 포인트에 대응하는 TOLED 패널(20)의 해당 픽셀의 전극을 구동한다.
TOLED(Transparent Organic Light Emitting Diode) 패널(20)은 ITO 투명 양전극 상에 정공수송층, 발광 및 전자수송층을 코팅한 후, 투명 음전극을 형성시키기 위하여 Mg:Ag(조성비 5:95)를 100 이내로 얇게 코팅한 다음 음전극 상에 전도도 보상, 보호층 역할 및 투명도 유지를 위한 ITO 막을 코팅하여 제조하는 투명한 OLED 패널이다. 상기와 같은 TOLED 패널(20)은 도 11 내지 도 15를 참조하여 설명할 때 보다 상세하게 설명하기로 한다.
TOLED 패널(20)은 터치 패널(10)의 하부에 위치하며, 터치 패널(10)의 터치 포인트에 대응하는 픽셀이 발광된다.
TOLED 패널(20)에는 제어부(40)와 연결되는 구동 IC(20a)가 실장된다.
반사 시트(30)는 TOLED 패널(20)의 발광된 픽셀에 대응하는 키패드 패턴(30a) 정보를 반사시켜 표시하도록 TOLED 패널(20)의 하부에 위치한다. 예를 들어, 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기의 경우, 키패드 정보(30a)는 한글의 자음 모음, 영문 알파벳, 숫자, 특수 문자 등을 포함하며, 반사 시트(30)에 각각의 영역들이 구획되어 패터닝될 수 있다.
제어부(40)는 터치 패널(10) 및 TOLED 패널(20)에 전기적으로 연결되며, 터치 패널(10)의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하여 상기 터치 포인트에 대응하는 TOLED 패널(20)의 해당 픽셀을 발광시키도록 TOLED 패널(20)의 구동 IC(20a)에 전압을 인가한다.
도면에는 도시된 바 없지만, 본 발명의 모바일 기기는 키패드 정보가 패터닝된 얇은 반사 시트(30)의 상부에 TOLED 패널(20) 및 터치 패널(10)을 구비하여 TOLED 패널(20)의 발광된 픽셀에 대응하는 키패드 정보를 반사 시트(30)가 반사하여 표시하는 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치를 구비할 수 있다. 따라서, TOLED 패널(20), 및 키패드 정보가 패터닝된 반사 시트(30)를 키패드에 적용함으로써, 휴대폰, PMP 등과 같은 모바일 기기 제품의 구조를 슬림 및 컴팩트화 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 장치의 터치 패드 미동작시 작동 상태를 설명하기 위한 예시도이고, 도 4는 키패드 장치의 터치 패드 동작시 작동 상태를 설명하기 위한 예시도이며, 도 5는 키패드 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
키패드 장치의 터치 패널(10)이 미동작시, 즉 사용자가 터치 패널(10)을 터치하지 않는 경우에는 터치 패널(10)에서 전기 신호가 발생되지 않아 TOLED 패널(20)의 전체 영역이 발광하지 않게 되어 전체 키패드 정보가 표시되지 않는다. 혹은 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 패널(10)에서 최소한의 전기 신호가 발생하여 TOLED 패널(20)의 전체 영역이 약하게 발광하게 되고 키패드 정보가 패터닝된 반사 시트(30)에 의해 전체 키패드 정보가 반사되어 약하게 표시된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 터치 패널(10)의 원하는 터치 포인트를 누르게 되면, 터치 패널(10)이 동작하여 터치 포인트에 관련되는 전기신호를 발생시키게 된다. 제어부(40)는 터치 패널(10)의 터치 포인트에 대한 전기신호 발생 여부를 감지한다(S101). 보다 상세하게는, 터치 패널(10)은 펜이나 손에 의해 검광자가 눌러지고, 그 힘으로 도전 필름이 눌려져 X-Y 전극패턴과 접촉됨에 의해, X-Y 전극패턴의 전압 차를 검출하는 정전용량 방식에 의해 터치 포인트의 시그널 전기신호를 발생시키게 된다. 이렇게 발생된 전기신호는 프로그램을 수행하는 제어부(40)에서 감지하게 된다.
다음으로, 제어부(40)가 터치 패널(10)의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하게 되면 터치 포인트에 대응하는 TOLED 패널(20)의 해당 픽셀에 구동 전압을 인가하여 터치 패널(10)의 터치 포인트에 해당하는 TOLED 패널(20)의 픽셀만을 발광시킨다(S102).
다음으로, 키패드 정보가 패터닝된 반사 시트(30)가TOLED 패널(20)의 발광된 픽셀에 대응하는 키패드 정보만을 반사시켜 밝게 표시하게 된다(S103). 혹은, TOLED 패널(20)의 전체 영역이 약하게 발광하고 터치된 해당 픽셀 위치만 더 밝게 발광하여 해당 키패드 정보만을 반사하여 밝게 표시하게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치의 요부를 나타낸 분해 사시도이고, 도 7은 키패드 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치는 터치 패널(10), OLED(21) 및 제어부(40) 등을 구비한다.
상기 도 6 및 도 7에서, 반사 시트를 생략하고 TOLED 패널을 OLED 패널로 구성하는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예와 동일하다. 따라서, 상기 일 실시예와 동일한 구성 및 작용에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.
OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널(21)은 음극과 양극에서 주입된 전자와 정공(전자에 대응하는 전하를 띤 입자)이 유기물 내에서 결합하여 광을 내는 자체발광현상 혹은 그 현상을 이용하는 유기 발광 다이오드이다. OLED 패널(21)은 공지된 기술로 이해 가능하므로 세부적인 구성 등은 생략한다.
OLED 패널(21)은 터치 패널(10)의 터치 포인트에 대응하는 픽셀이 발광되며, 발광된 픽셀에 대응하는 키패드 패턴(21a) 정보를 표시하도록 터치 패널(10)의 하부에 위치한다. 예를 들어, 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기의 경우, 키패드 정보는 한글의 자음 모음, 영문 알파벳, 숫자, 특수 문자 등을 포함하며, OLED 패널(21)에 각각의 영역들이 구획되어 패터닝될 수 있다.
OLED 패널(21)에는 후술할 제어부(40)와 연결되는 구동 IC(20b)가 실장된다.
제어부(40)는 터치 패널(10) 및 OLED 패널(21)에 전기적으로 연결되며, 터치 패널(10)의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하여 상기 터치 포인트에 대응하는 OLED 패널(21)의 해당 픽셀을 발광시키도록 OLED 패널(21)의 구동 IC(20b)에 전압을 인가한다.
도면에는 도시된 바 없지만, 본 발명의 모바일 기기는 키패드 정보가 패터닝된 OLED 패널(21)의 상부에 터치 패널(10)을 구비하여 OLED 패널(21)의 발광된 픽셀에 대응하는 키패드 정보를 표시하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치를 구비할 수 있다. 따라서, 키패드 정보가 패터닝된 OLED 패널(21)을 키패드에 적용함으로써, 휴대폰, PMP 등과 같은 모바일 기기 제품의 구조를 슬림 및 컴팩트화 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 키패드 장치의 터치 패드 미동작시 작동 상태를 설명하기 위한 예시도이고, 도 9는 키패드 장치의 터치 패드 동작시 작동 상태를 설명하기 위한 예시도이며, 도 10은 키패드 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
키패드 장치의 터치 패널(10)이 미동작시, 즉 사용자가 터치 패널(10)을 터치하지 않는 경우에는 터치 패널(10)에서 전기 신호가 발생되지 않아 OLED 패널(21)의 전체 영역이 발광하지 않게 되어 전체 키패드 정보가 표시되지 않는다. 혹은 도 8에 도시된 바와 같이, 터치 패널(10)에서 최소한의 전기 신호가 발생하여 OLED 패널(21)의 전체 영역이 약하게 발광하게 되고 OLED 패널(21)에 패터닝된 전체 키패드 정보가 약하게 표시된다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 사용자가 터치 패널(10)의 원하는 터치 포인트 위치를 누르게 되면, 터치 패널(10)이 동작하여 눌린 터치 포인트에 관련되는 전기신호를 발생시키게 된다. 제어부(40)는 터치 패널(10)의 터치 포인트에 대한 전기신호 발생 여부를 감지한다(S201).
다음으로, 제어부(40)가 터치 패널(10)의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하게 되면 터치 포인트에 대응하는 OLED 패널(21)의 해당 픽셀에 구동 전압을 인가하여 터치 패널(10)의 터치 포인트에 해당하는 OLED 패널(21)의 픽셀만을 발광시킨다(S202).
다음으로, 키패드 정보가 패터닝된 OLED 패널(21)이 발광된 픽셀에 대응하는 키패드 정보만을 밝게 표시하게 된다(S203). 혹은, OLED 패널(21)의 전체 영역이 약하게 발광하고 터치된 해당 픽셀 위치만 더 밝게 발광하여 해당 키패드 정보만을 밝게 표시하게 된다.
도 11은 본 발명에 따른키패드 장치의 TOLED 패널의 구성 단면도이다.
도 11에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른키패드 장치의 TOLED 패널(20)은 기판(100), 제1전극(110), 제2전극(120), 유기물층(130) 및 투광층(140) 등을 포함할 수 있다.
기판(100)은 제1전극(110), 제2전극(120), 유기물층(130) 및 투광층(140)을 지지한다. 기판(100)은 발광되는 빛이투과할 수 있도록 투과성을 가지고 있는 유리 재질또는 플라스틱 재질을 사용한다.
제1전극(120)은 통상적으로 하부전극이라고 지칭하기도 하며, 기판(100) 상에 형성된다. 제1전극(110)은 양극(+)인 애노드(anode)이며스퍼터링(sputtering) 방식, 이온플레이팅(ion plating) 방식 및 전자총(e-gun) 등을 이용한 열 증착법에 의해 기판(100) 상에 형성된다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른제1전극(110)은 투과성을 가진 인-주석 산화물(indium tin-oxide) 전극을 사용하나, 투과성을 가진인-아연 산화물(indium zin-oxide) 전극을 사용할 수도 있다.
제2전극(120)은 통상적으로 제1전극(110)과 대향되는 상부전극이라 지칭하기도 하며, 유기물층(130) 상에형성된다. 제2전극(120)은 양극(+)인 제1전극(110)과 상반된 음극(-)인 캐소드(cathode)이다. 제2전극(120)은 투과성을 갖는 금속인 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 마그네슘-은(Mg:Ag) 합금 중에 어느 하나를 선택하여 사용한다.
유기물층(130)은 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 개재되어, 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 통전에 의해 발광한다. 유기물층(130)은 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 통전에 의해 발광하도록 정공주입층(hole injection layer: HIL)(131), 정공전달층(hole transporting layer: HTL)(133), 발광층(emissive layer: EML)(135), 전자 전달층(electron transporting layer: ETL)(137) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL)(139)으로 형성된다.
여기서, 유기물층(130)은 스핀코팅(spin coating) 방식, 열 증착(thermal evaporation) 방식, 스핀캐스팅(spin casting) 방식, 스퍼터링(sputtering) 방식, 전자빔 증착(e-beam evaporation) 방식및 화학기상증착(chemical vapor deposition: CVD) 방식 등에의해 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 개재된다.
정공 주입층(131)은 제1전극(110)으로부터의 정공이 주입되는 역할을 하며, 정공 전달층(133)은 정공 주입층(131)으로부터 주입된 정공이 제2전극(120)의 전자와 만나도록 정공의 이동로 역할을 한다.
전자 주입층(139)은 제2전극(120)으로부터의 전자가 주입되는 역할을 하며, 전자 전달층(137)은 전자 주입층(139)으로부터 주입된 전자가 정공전달층(133)으로부터 이동하는 정공과 발광층(135)에서만나도록 전자의 이동로 역할을 한다.
전자 전달층(137)에는제 2 전극(120)으로부터 전자주입을 원활하게 하기위해 일함수가 낮은금속류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 도핑하여 형성할 수 있으며, 이는전자 주입층(139)의 유무에 관계없이 모두적용될 수 있다.
여기서, 상기 일함수가 낮은금속류는 Cs, Li, Na, K, Ca 등을 포함할 수 있으며, 상기이들의 복합물은 Li-Al, LiF, CsF, Cs2CO3 등을포함할 수 있다.
한편, 발광층(135)은 정공 전달층(133)과 전자 전달층(137) 사이에 개재되어 정공 전달층(133)으로부터의 정공과 전자전달층(137)으로부터의 전자에 의해 발광한다. 즉, 발광층(135)은 각각정공 전달층(133) 및 전자 전달층(137)과의계면에서 만나는 정공과 전자에 의해 발광하는 것이다.
투광층(140)은 유기물층(130)과 제2전극(120) 사이 및 제 2 전극(120)의 상부 중 적어도 어느하나에 형성될 수 있다. 예를 들어, 투광층(140)은 제2전극(120)의 상면과 하면에 모두형성될 수 있거나, 제2전극(120)의 하면및 상면 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.
이하, 본 실시예에서는 투광층(140)이 제2전극(120)을 사이에 두고 상면과 하면에 모두 형성되는 구성을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고제2전극(120)의 하면 및 상면 중 어느하나에만 형성되는 구성도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
투광층(140)은 유기물층(130)과 제2전극(120) 사이에 형성되는 제1투광층(141)과, 제2전극(120)의 상부에 형성되는 제2투광층(142)을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제 1투광층(141)은 유기물층(130) 중 전자주입층(139)과 제2전극(120) 사이에 형성될 수 있으며, 전자주입층(139) 자체에 형성될 수도 있다. 또한, 제2투광층(142)은 제1투광층(141)에 대향된 제2전극(120)의 상면에 적층될 수 있다.
여기서, 투광층(140)은 제2전극(120)이 투과성을 가지는 동시에 높은투과율을 가질 수 있도록 기능을 한다. 그리고, 투광층(140)은 박막으로 형성되어 제2전극(120)의 면저항을 감소함으로써, TOLED 패널(20)의 성능 저하를 저지한다. 이러한 투광층(140)의 특성에 대해서는 후술할 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물을 설명한 후, 도 12 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 투광층(140)은 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 산화물 계열은 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기질화물 계열은 SiN, AIN 등을포함할 수 있다. 또한, 상기 염류는 Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe등을 포함할 수 있다.
상기와 같이 투광층(140)을 구성하는 산화물 계열, 질화물 계열, 염류및 이들의 복합물을 사용하게 되면, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 우수한 투과율과 휘도 효과를 나타내므로 바람직하지만, 상기와 같은물질들 이외에도 제2전극(120)이 투과성을 가지는 동시에 높은투과율을 가질 수 있도록 하는 물질은 모두포함할 수 있다.
투광층(140)은 제1투광층(141)과 제2투광층(142)이 동일한 물질로 구성되지만, 서로 상이한 물질로 구성될 수도 있다. 예를들어, 제1투광층(141)은 산화물 계열을 포함하고 제2투광층(142)은 질화물 계열, 염류및 이들의 복합물을 포함할 수 있다. 또는, 제1투광층(141)은 질화물 계열을 포함하고 제2투광층(142)은 산화물 계열, 염류 및 이들의 복합물을 포함할 수 있다. 또는, 제1투광층(141)은 염류를 포함하고 제2투광층(142)은 산화물 계열, 질화물 계열 및 이들의 복합물을 포함할 수 있다.
투광층(140)의 두께는 0.1nm 이상 100nm 미만으로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 투광층(140)의 두께수치 한정 이유를 예를들어 설명하면, 투광층(140)의 두께가 0.1nm 미만으로 작아질 경우 투과율은 증가하나, 이에 비례하여 저항도 증가하므로 TOLED 패널(20)의 성능이 저하된다.
반면, 투광층(140)의 두께가 100nm 이상으로 커질경우에는 저항이 감소하여 성능 저하는 발생하지 않으나, 투광층(140) 두께의 증가에 따라 투과율이 감소한다. 그리고, 본 발명의 실시 예에 따른투광층(140)은 열 증착법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로 도 12 내지 도 14에 도시된 바와같이, 이러한 구성에 대해 본 발명에 따른TOLED 패널(20)의 특성을 이하에서 살펴보면 다음과 같다.
도 12는 본 발명의 TOLED 패널(20)에 형성된 투광층(140) 유무에 따른 투과율 그래프이다. 여기서, 도 12의 'a'는 투광층(140)을 형성한 본 발명에 따른 TOLED 패널(20)의 선도이고, 'b'는 본 발명과 달리투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)의 선도이다.
본 발명에 따른 TOLED 패널(20)은 파장(nm)에 따라 70~99%의 투과율을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 파장(nm)에 따른 투과율을 살펴보면, 550nm에서 본 발명에 따른TOLED 패널(20)의 투과율은 약 80%를 나타내고, 투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)는 약 47%를 나타내고 있다. 이러한 결과에 대해 투광층(140)이 있는 TOLED 패널(20)의 투과율은 투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)에 대비 1.7배가 더 높음을 알 수 있다.
그리고, 도 13은 투광층(140) 유무에 따른 TOLED 패널(20)의 휘도 그래프이다. 도 13에 도시된 'c'는 본 발명에 따른 TOLED 패널(20)의 선도이고, 'd'는 투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)의 선도이다.
전압(V) 10V에 따른 휘도를 살펴보면, 투광층(140)이 있는 TOLED 패널(20)은 약 25000을 나타내고, 투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)은 약 20000을 나타내고 있다. 투광층(140)의 유무에 따라 휘도는 1.25배가 차이 남을 알 수 있다.
다음으로 도 14의 'e' 선도는 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 등의 산화물 계열로 형성된 투광층(140)에 대한 투과율이고, 'f' 선도는 Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe 등의 염류로 형성된 투광층(140)에 대한투과율이다.
도 14에 도시된 바와같이, 산화물 계열로 투광층(140)을 형성할 때 약80%의 투과율을 가지고 있고, 염류로 투광층(140)을 형성할 때 약75%의 차이가 있다. 산화물 계열을 포함하는 투광층(140)이 염류를 포함하는 투광층(140)보다 5% 정도 투과율이 높기는 하나 미차일 뿐이므로, 본 발명의 실시예와 같이 산화물 계열과 염류 및 이들의 복합물을 선택적으로 사용하는 것이 바람직할 것이다.
이러한 본 발명에 따른TOLED 패널(20)의 제조방법을 도 15를 참조하여 이하에서 살펴보면 다음과 같다.
우선, 기판(100) 상에양극(+)인 제1전극(110)을 형성한다(S301).
기판(100) 상에 제1전극(110)을 형성한 후, 제1전극(110) 상에 유기물층(130)을 형성한다(S302). 여기서, 제1전극(110) 상에 형성하는 유기물층(130)은 정공주입층(131), 정공 전달층(133), 발광층(135), 전자전달층(137) 및 전자주입층(139) 순서로 형성한다.
유기물층(130) 상에 제1투광층(141)을 형성한다(S303). 본 발명의 일 실시 예로서, 제1투광층(141)은 산화물 계열인 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 등을 포함할 수 있다. 제 1 투광층(141)은 저항및 투과율을 고려하여 0.1nm 이상100nm 미만의 두께로 형성한다.
그리고, 제1투광층(141) 상에 제2전극(120)을 형성한다(S304). 제2전극(120)은 음극(-)으로서 금속 박막을 사용한다. 제2전극(120)으로사용되는 금속 박막은 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 마그네슘-은(Mg:Ag) 합금 중 어느 하나를 사용한다.
제2전극(120) 상에 제2투광층(142)을 다시 형성한다(S305). 제2투광층(142)은 'S303' 단계와 같이 산화물 계열을 포함할 수 있다. 그러나, 제2전극(120) 상에 형성되는 제2투광층(142)은 선도는 SiN, AIN 등의 질화물 계열, Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe 등의염류, 및 이들의 복합물을 포함할 수 있다.
이에, 제2전극(120)을 사이에 두고 투광층(140)을 형성하여 양면발광을 구현하며 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 투광층(140)을 형성하여 제2전극(120)의 두께를 조정할 수 있고, 이에 따라 투과율 및 전기적 성능을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 TOLED(투명한 OLED)를 적용하여 제품의 구조를 슬림(slim) 및 컴팩트(compact)화 할 수 있는 키패드 구조를 휴대폰 등과 같은 모바일 기기에 널리 사용할 수 있다.

Claims (17)

  1. 터치 패널;
    상기 터치 패널의 하부에 위치하는 TOLED 패널;
    상기 터치 패널 및 상기 TOLED 패널에 전기적으로 연결되고, 상기 터치 패널의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하여 상기 터치 포인트에 대응하는 상기 TOLED 패널의 해당 픽셀을 발광시키는 제어부; 및
    상기 TOLED 패널의 하부에 위치하고, 키패드 정보가 패터닝되며, 상기 TOLED 패널의 발광된 픽셀에 대응하는 상기 키패드 정보를 반사시켜 표시하는 반사 시트를 포함하는 키패드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 TOLED 패널은,
    기판;
    상기 기판 상에 형성되는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상에 형성되는 유기물층;
    상기 유기물층 상에 형성되는 제 2 전극; 및
    상기 유기물층과 상기 제 2 전극 사이 및 상기 제 2 전극의 상부 중 적어도 어느 하나에 형성되며, 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함하는 투광층을 포함하는 키패드 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 산화물 계열은 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 중 어느 하나를 포함하는 키패드 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 질화물 계열은 SiN, AIN 중 어느 하나를 포함하는 키패드 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 염류는 Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe 중 어느 하나를 포함하는 키패드 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 투광층의 두께는 0.1nm 이상 100nm 미만으로 형성되는 것을 특징으로 하는 키패드 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 유기물층은 상기 제 2 전극으로부터의 전자 주입을 원활하게 하기 위해 일함수가 낮은 금속류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 도핑하여 형성한 전자 전달층을 포함하는 것을 특징으로 하는 키패드 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 일함수가 낮은 금속류는 Cs, Li, Na, K, Ca 중 어느 하나를 포함하는 키패드 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 이들의 복합물은 Li-Al, LiF, CsF, Cs2CO3 중 어느 하나를 포함하는 키패드 장치.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 TOLED 패널은 파장(nm)에 따라 70~99%의 투과율을 나타내는 것을 특징으로 하는 키패드 장치.
  11. 터치 패널;
    상기 터치 패널의 하부에 위치하고, 키패드 정보가 패터닝되며, 발광된 픽셀에 대응하는 상기 키패드 정보를 표시하는 OLED 패널; 및
    상기 터치 패널 및 상기 OLED 패널에 전기적으로 연결되고, 상기 터치 패널의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하여 상기 터치 포인트에 대응하는 상기 OLED 패널의 해당 픽셀을 발광시키는 제어부를 포함하는 키패드 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 OLED 패널은 TOLED 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 키패드 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 TOLED 패널은,
    기판;
    상기 기판 상에 형성되는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상에 형성되는 유기물층;
    상기 유기물층 상에 형성되는 제 2 전극; 및
    상기 유기물층과 상기 제 2 전극 사이 및 상기 제 2 전극의 상부 중 적어도 어느 하나에 형성되며, 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함하는 투광층을 포함하는 키패드 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 키패드 장치를 구비하는 모바일 기기.
  15. 제어부가 터치 패널의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하는 단계;
    상기 터치 패널의 전기신호가 감지되면 상기 터치 포인트에 대응하는 TOLED 패널의 해당 픽셀에 구동 전압을 인가하여 해당 픽셀을 발광시키는 단계; 및
    키패드 정보가 패터닝된 반사 시트가 상기 TOLED 패널의 발광된 픽셀에 대응하는 키패드 정보를 반사시켜 표시하는 단계를 포함하는 키패드 제어 방법.
  16. 제어부가 터치 패널의 터치 포인트에 대한 전기신호를 감지하는 단계;
    상기 터치 패널의 전기신호가 감지되면 상기 터치 포인트에 대응하는 OLED 패널의 해당 픽셀에 구동 전압을 인가하여 해당 픽셀을 발광시키는 단계; 및
    키패드 정보가 패터닝된 상기 OLED 패널이 발광된 픽셀에 대응하는 상기 키패드 정보를 표시하는 단계를 포함하는 키패드 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 OLED 패널은 TOLED 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 키패드 제어 방법.
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