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KR100689393B1 - 키 패드 어셈블리 - Google Patents

키 패드 어셈블리 Download PDF

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KR100689393B1
KR100689393B1 KR1020050042072A KR20050042072A KR100689393B1 KR 100689393 B1 KR100689393 B1 KR 100689393B1 KR 1020050042072 A KR1020050042072 A KR 1020050042072A KR 20050042072 A KR20050042072 A KR 20050042072A KR 100689393 B1 KR100689393 B1 KR 100689393B1
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South Korea
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guide plate
light guide
keypad
key button
elastic layer
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이주훈
정선태
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 키 패드 어셈블리는 다수의 홀이 관통하는 탄성 층과, 상기 탄성 층 상에 형성된 적어도 하나의 키 버튼과, 상기 탄성 층이 안착되는 제1 면과 그 내부로 진행되는 광을 상기 키 버튼 측으로 반사시키기 위한 반사 패턴이 국부적으로 형성된 제2 면을 갖는 도광판을 포함하는 키 패드와, 상기 키 패드의 제2 면에 대면하게 배치된 적어도 하나의 스위치를 구비하는 스위치 기판과, 상기 스위치 기판과 상기 키 패드의 사이를 일정 간격 유지시키기 위해서 상기 스위치 기판과 상기 도광판 사이에 삽입된 적어도 하나의 스페이서와, 상기 홀을 관통해서 상기 스위치 기판을 상기 키 패드에 체결시키기 위한 하나 이상의 체결 수단을 포함한다.
키 패드, 키 패드 어셈블리, 도광판

Description

키 패드 어셈블리{KEY PAD ASSEMBLY}
도 1은 종래 기술에 따른 키 패드 어셈블리의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 키 패드 어셈블리의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 키 패드 어셈블리의 개략적인 구성을 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 키 패드 어셈블리의 구성을 나타내는 도면.
본 발명은 휴대용 단말기에 구비되는 키 패드 및 키 패드 어셈블리(key-pad assembly)에 관한 발명으로서, 조명 수단을 포함하는 키 패드 및 키 패드 어셈블리(Key-pad assembly)에 관한 발명이다.
종래의 휴대용 단말기 등에 사용되는 키 패드 어셈블리는 판 형상을 갖는 탄성 층(elastic layer) 및 탄성 층의 제1 면 상에 형성되어 각각 그 표면에 문자 등이 인쇄된 복수의 키 버튼(Key button)으로 이루어진 키 패드와, 상기 각 키 버튼 의 눌림에 의해 전기적 접점을 형성해서 키 버튼의 눌림을 전기적 신호로 변형시킬 수 있는 다수의 스위치가 집적된 스위치 기판을 포함하는 구조가 일반적이다.
휴대용 단말기는 어두운 곳에서도 키 패드를 사용할 수 있도록 하기 위해서 발광 가능한 조명 수단을 포함한다. 상술한 조명 수단은 복수의 발광 다이오드(Light emitting diode)들을 PCB 기판 상에 배열한 구조 또는 무기 전기 발광체(Electro Luminescence)를 탄성 패드(Pad) 내에 삽입한 구조로 사용되고 있다.
도 1은 종래 다수의 발광 다이오드를 포함하는 키 패드 어셈블리(100)를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 키 패드 어셈블리(100)는 스위치 기판( 120)과, 복수의 발광 다이오드들(122)과, 키 패드(110)를 포함한다.
상기 키 패드(110)는 고무 재질이며 판 형상의 탄성 층(111)과, 상기 탄성 층(111)의 제1 면 상에 형성되며 각각 그 상면에 문자 등이 인쇄된 복수의 키 버튼들(112)과, 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 탄성 층(111)의 제2 면 상에 형성된 복수의 돌기들(111a)을 포함한다. 상기 각 키 버튼(112)과 해당 돌기(111a)는 수직 정렬된다.
상기 스위치 기판(120)은 판 형상의 인쇄회로기판(Printed circuit board;120a)과, 상기 키 패드(110)에 대향 하도록 상기 인쇄회로기판(120a) 상면 상에 형성된 복수의 스위치들(121)을 구비한다. 상기 각 스위치(121)는 도전성 접촉 부재(Contact member)와 상기 접촉 부재를 완전히 덮는 도전성 돔(doom)으로 구성될 수 있다. 상기 발광 다이오드들(122)은 상기 인쇄회로기판(120a)의 상면 상에 탑재된다.
상기 스위치들(121)의 작동을 위해서 상기 각 발광 다이오드(122)는 해당 키 버튼(112)과 수직 정렬될 수 없다. 즉, 상기 발광 다이오드들(122)이 상기 스위치들(121)의 사이에 위치됨으로써 상기 각 키 버튼(112)으로 광이 사각으로 조명되므로, 상기 각 키 버튼(112)의 조명이 불균일하고 어두운 문제가 있다.
본 발명은 조명 특성의 저하 없이 균일한 휘도로 후면 광에 조명될 수 있는 키 패드 어셈블리를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 키 패드 어셈블리에 있어서,
다수의 홀이 관통하는 탄성 층과, 상기 탄성 층 상에 형성된 적어도 하나의 키 버튼과, 상기 탄성 층이 안착되는 제1 면과 그 내부로 진행되는 광을 상기 키 버튼 측으로 반사시키기 위한 반사 패턴이 국부적으로 형성된 제2 면을 갖는 도광판을 포함하는 키 패드와;
상기 키 패드의 제2 면에 대면하게 배치된 적어도 하나의 스위치를 구비하는 스위치 기판과;
상기 스위치 기판과 상기 키 패드의 사이를 일정 간격 유지시키기 위해서 상기 스위치 기판과 상기 도광판 사이에 삽입된 적어도 하나의 스페이서와;
상기 홀을 관통해서 상기 스위치 기판을 상기 키 패드에 체결시키기 위한 하나 이상의 체결 수단을 포함한다.
바람직하게 상기 반사 패턴은 상기 도광판 내를 진행하는 상기 광의 일부를 난반사 시킬 수 있다.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 키 패드 어셈블리의 구성을 나타내고, 도 3은 도 2에 도시된 키 패드 어셈블리의 개략적인 구성을 도시한 평면도이다. 도 2와 도 3을 참조하면 본 실시 예에 따른 어셈블리(200)는 키 패드(210)와, 스위치 기판(220)과, 스페이서(216)와, 하나 이상의 체결 수단(231, 232)과, 전면 커버(214)를 포함한다. 상기 체결 수단(231, 232)은 나사 등이 사용될 수 있으며, 상기 전면 커버(214)는 키 패드 어셈블리(200) 내부로 먼지 등의 유입 등을 방지하는 등의 부가적인 기능을 제공한다.
상기 키 패드(210)는 탄성 층(213)과, 상기 탄성 층(213) 상에 형성되며 각각 그 상면에 문자 등이 인쇄된 적어도 하나의 키 버튼(211)과, 상기 탄성 층(213)이 안착되는 제1 면과 그 내부로 진행되는 광을 상기 키 버튼(211) 측으로 반사시키기 위한 반사 패턴(215)이 국부적으로 형성된 제2 면을 갖는 도광판(212)을 포함한다.
상기 탄성 층(213)은 판 형상으로서 그 하부에 상기 도광판(212)이 부착되고, 상기 도광판(212)이 접착되지 않은 부분을 관통하는 다수의 홀들(213a)이 형성된다. 상기 체결 수단(231, 232)은 상기 홀(213a)을 관통해서 상기 스위치 기판(220)과 상기 키 패드(210)를 체결한다. 상기 체결 수단(231, 232)은 나사 선이 형 성된 나사 등이 사용될 수 있다. 즉, 상기 도광판(212)은 상기 탄성 층(213)의 홀이 생성되지 않은 부분에 부착됨으로써 홀(213a)의 관통으로 인한 도광판(212)의 변형과 그로 인한 광의 손실 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기 도광판(212)과 상기 스위치 기판(220) 사이에 상기 스페이서(216)가 삽입됨으로써 인접한 키 버튼(211)의 눌림으로 인한 다른 키 버튼(211)의 오동작 발생 및 키 버튼(211)의 눌림 후 키 패드(210)의 변형 발생을 억제할 수 있다.
상기 도광판(212)은 판 형상을 가지며, 그 내부로 결합된 광을 가이딩한다. 상기 도광판(212)은 사각판 등 임의의 형상을 가질 수 있으며, 상기 도광판(212)의 내부로 결합된 광은 상기 도광판(212)과 그 외부의 공기층의 경계에서의 전반사(total reflection)에 의해 상기 도광판(212) 내부로 진행한다.
상기 도광판(212)은 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 제2 면 상에 형성된 복수의 돌기들(212a, 212b)과, 상기 돌기(212a, 212b)를 중심으로 상기 도광판(212)의 제2 면 상에 국부적으로 형성된 하나 이상의 반사 패턴들(215)을 포함한다. 상기 각 돌기(212a, 212b)는 해당 키 버튼(211)과 수직 정렬된다. 상기 반사 패턴들(215)은 상기 돌기(212a,212b)와 상기 돌기(212a,212b)의 주변에 형성될 수 있다.
상기 스위치 기판(220)은 돔 시트(dome sheet; 222)와, 인쇄회로 기판(221)을 포함한다.
상기 인쇄회로기판(221)은 그 상면에 형성된 복수의 도전성 접촉 부재들(223)을 구비하며, 상기 각 접촉 부재(223)는 해당 돔(222a)과 함께 스위치(223, 222a)를 구성한다. 또한, 상기 스위치(223, 222a)는 해당 돌기(212a, 212b)와 수직 정렬된다.
상기 돔 시트(222)는 상기 인쇄회로기판(221)의 상면에 안착되고, 반구 형상을 갖는 복수의 도전성 돔들(222a)을 구비하며, 상기 각 돔(222a)은 해당 접촉 부재(223)를 완전히 덮는다.
사용자가 어느 한 키 버튼(211)을 누르면, 상기 키 버튼(211)의 아래에 위치하는 상기 도광판(212)의 부분이 상기 스위치 기판(220) 측으로 변형됨에 따라, 상기 변형된 부분에 속하는 해당 돌기(212a, 212b)가 해당 돔(222a)을 누르게 된다. 상기 눌려진 돔(222a)은 해당 접촉 부재(223)와 전기적 접촉을 이루게 된다.
또한, 상기 도광 판(212)의 양 측면에는 유전체 매질이 증착된 고반사 층이 형성되거나, 필름 형태의 고반사 층이 부착되거나, 상기 도광판(212)의 내부로 결합된 광은 상기 도광판(212)과 그 외부의 공기층의 경계에서의 전반사(total reflection)에 의해 상기 도광판(212) 내부로 진행한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 키 패드 어셈블리의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 어셈블리(300)는 키 패드(310)와, 스위치 기판(320)과, 스페이서(316)와, 하나 이상의 체결 수단(331, 332)과, 전면 커버(313)를 포함한다. 상기 체결 수단(331, 332)은 나사 등이 사용될 수 있으며, 상기 전면 커버(313)는 키 패드(310) 내부로 먼지 등의 유입 등을 방지하는 등의 부가적인 기능을 제공한다.
상기 키 패드(310)는 적어도 하나의 키 버튼(312)과, 상기 키 버튼(312)이 형성된 제1 면과 그 내부로 진행되는 광을 상기 키 버튼(312) 측으로 반사시키기 위한 반사 패턴(315)이 국부적으로 형성된 제2 면을 갖는 도광판(311)과, 상기 도광판(311)의 둘레를 가이드 하며 다수의 홀이 형성된 가이드 부재(314)를 포함한다. 상기 반사 패턴(315)은 상기 도광판(310) 내를 진행하는 상기 광을 난반사 시킬 수 있다.
상기 가이드 부재(314)는 상기 도광판(311)의 둘레를 둘러싸는 형태로서, 상기 도광판(311)의 형성시 이중 사출 등의 방법을 이용해서 동시에 제작되거나, 별도로 제작된 후 상기 도광판(311)의 측면 둘레에 부착될 수 있다. 상기 가이드 부재(314)는 상기 체결 수단(331, 332)이 관통할 수 있는 복수의 홀들이 형성됨으로써 상기 키 패드(310)와 스위치 기판(320)의 체결시 상기 도광판(311)을 지지하고, 가이드 하는 역할을 수행한다. 상기 가이드 부재(314)는 상기 도광판(311) 내부의 광 손실을 방지하기 위해서, 상기 도광판(311)보다 낮은 굴절률을 갖는 물질로 구성될 수 있다.
상기 도광판(311)은 상기 전면 커버(313)의 하부에 위치되며, 상기 키 버튼(312)이 형성된 일 면의 반대측 면에 복수의 돌기(311a, 311b)가 형성된다. 상기 돌기들(311a, 311b)은 상기 도광판(311)과 동일한 또는 다른 재질로 일체 형성되거나, 접착제를 이용하여 폴리카보네이트 또는 아크릴계 수지로 형성된 후 상기 도광판(311)의 제2 면 상에 부착될 수 있다. 상기 각 돌기(311a, 311b)는 원뿔대, 사다리꼴 육면체 등의 임의의 형상을 가질 수 있다. 상기 각 돌기(311a, 311b)는 해당 키 버튼(312)과 수직 정렬된다.
본 실시 예에 따른 도광판(311)은 탄성을 갖고 있어서, 상기 키 버튼(312)이 눌려진 후 다시 원 위치로 돌아가도록 한다. 즉, 상기 도광판(311)은 자체 복원력을 갖고 있어서 변형 후 원형으로 복원되며, 상기 키 버튼(312)의 작동 후 상기 키 버튼(312)을 원 위치로 복원시킨다.
통상적인 도광판은 광투명도가 높은 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 아크릴계 수지(acryl-based resin)를 사출 성형하여 제작되며, 이러한 도광판은 탄성 변형율 및 탄성 복원력이 작고 경도가 높아서 키 버튼(312)을 누를 때의 양호한 클릭감을 확보하기 어려우며, 어느 한 키 버튼(312)을 눌렀을 때 인접한 키 버튼(312)이 동시에 작동하거나(키 버튼들간의 간섭 현상) 반복적인 작동시 영구 변형이 발생하기 쉽다. 따라서, 상기 도광판(311)은 양호한 클릭감을 제공하며, 키 버튼들(312)간의 간섭 현상을 억제하고, 반복적인 작동에도 영구 변형이 발생하지 않도록 낮은 경도, 높은 탄성 변형률, 높은 탄성 복원력 및 높은 광투명도를 갖는 재질로 형성되며, 바람직하게는 폴리우레탄(polyurethane), 실리콘(silicone) 등의 재질로 형성될 수 있다.
상기 스위치 기판(320)은 돔 시트(dome sheet; 322)와, 인쇄회로 기판(321)을 포함한다. 상기 인쇄회로기판(321)은 그 상면에 형성된 복수의 도전성 접촉 부재들(323)을 구비하며, 상기 각 접촉 부재(323)는 해당 돔(322a)과 함께 스위치(323, 322a)를 구성한다. 또한, 상기 스위치(323, 322a)는 해당 돌기(311a, 311b)와 수직 정렬된다.
본 발명에 따른 키 패드는 판 형상의 도광판을 포함함으로써 도광 및 반사 기능이 유리하고, 광학적 특성이 키 패드 어셈블리에 안착시키기 위해서 훼손될 필 요가 없다. 즉, 키 패드를 키 패드 어셈블리에 안착시키기 위해서 도광판의 광학적 특성을 손실시키면서 그 형태를 변형시킬 필요가 없게 되는 이점이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 도광판은 광학적 특성을 저하시킬 수 있는 요인들이 형성되지 않음으로써 균일한 휘도의 면광원을 생성해서 키 패드의 조명 광으로 활용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 키 패드 어셈블리에 있어서,
    다수의 홀이 관통하는 탄성 층과, 상기 탄성 층 상에 형성된 적어도 하나의 키 버튼과, 상기 탄성 층이 안착되는 제1 면과 그 내부로 진행되는 광을 상기 키 버튼 측으로 반사시키기 위한 반사 패턴이 국부적으로 형성된 제2 면을 갖는 도광판을 포함하는 키 패드와;
    상기 키 패드의 제2 면에 대면하게 배치된 적어도 하나의 스위치를 구비하는 스위치 기판과;
    상기 스위치 기판과 상기 키 패드의 사이를 일정 간격 유지시키기 위해서 상기 스위치 기판과 상기 도광판 사이에 삽입된 적어도 하나의 스페이서와;
    상기 홀을 관통해서 상기 스위치 기판을 상기 키 패드에 체결시키기 위한 하나 이상의 체결 수단을 포함함을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 키 패드는 상기 도광판의 제2 면 상에 형성된 적어도 하나의 돌기를 더 포함함을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 반사 패턴은 상기 돌기와 상기 돌기의 주변에 형성됨을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 패턴은 상기 도광판 내를 진행하는 상기 광을 난반사 시킴을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 체결 수단은 나사 선이 형성된 나사를 포함함을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 탄성 층을 관통하는 상기 홀들은 상기 도광판의 둘레를 둘러싸도록 형성됨을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 키 패드 어셈블리는,
    상기 키 버튼 이외에 상기 탄성 층의 전면을 덮는 전면 커버를 더 포함함을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  8. 키 패드 어셈블리에 있어서,
    적어도 하나의 키 버튼과, 상기 키 버튼이 형성된 제1 면과 그 내부로 진행되는 광을 상기 키 버튼 측으로 반사시키기 위한 반사 패턴이 국부적으로 형성된 제2 면을 갖는 도광판과, 상기 도광판의 둘레를 가이드 하며 다수의 홀이 형성된 가이드 부재를 포함하는 키 패드와;
    상기 도광판의 제2 면에 대면하는 면 상에 배치된 적어도 하나의 스위치를 구비하는 스위치 기판과;
    상기 스위치 기판과 상기 도광판 사이에 삽입된 적어도 하나의 스페이서와;
    상기 홀을 관통해서 상기 스위치 기판과 상기 키 패드를 체결시키기 위한 하나 이상의 체결 수단을 포함함을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 체결 수단은 나사 선이 형성된 나사를 포함함을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 도광판은 상기 키 버튼의 작동 후 상기 키 버튼을 원 위치로 복귀시킴을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 도광판보다 낮은 굴절률을 갖음을 특징으로 하는 키 패드 어셈블리.
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