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KR20040004365A - 휴대용 전자 장치의 키 매트에 키 조명이 통합된 장치 - Google Patents

휴대용 전자 장치의 키 매트에 키 조명이 통합된 장치 Download PDF

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KR20040004365A
KR20040004365A KR10-2003-7002292A KR20037002292A KR20040004365A KR 20040004365 A KR20040004365 A KR 20040004365A KR 20037002292 A KR20037002292 A KR 20037002292A KR 20040004365 A KR20040004365 A KR 20040004365A
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KR
South Korea
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light emitting
keypad
keyboard
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segments
Prior art date
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KR10-2003-7002292A
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Inventor
외스터가르드토니
카이쿠란타테르호
스바르프바르브로르
Original Assignee
노키아 코포레이션
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Publication date
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Publication of KR20040004365A publication Critical patent/KR20040004365A/ko
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Abstract

전자 장치에 사용되는 집적화된 키 매트 또는 키보드가 개시된다. 상기 집적화된 키 매트는 복수의 개별적인 방출 키패드들을 포함하고, 상기 방출 키패드 각각은 그 위에 범례 또는 기호를 구비한다. 상기 방출 키패드는 키패드들을 조명하기 위하여 발광 소스를 활성화하도록 전원에 동작하도록 접속되는 복수의 전극들 및 발광 소스를 구비한다. 상기 하나 이상의 키패드들상의 키 표시 마크들이 더 잘 보이게 되도록 하나 이상의 키패드들이 조명될 수 있도록 전극들의 접속은 제어 가능하다. 더욱이, 상기 발광 소스는 복수의 세그먼트들 또는 픽셀들을 포함할 수 있고, 상기 복수의 세그먼트들 또는 픽셀들은 영숫자 기호 또는 패턴을 형성하도록 선택적으로 활성화될 수 있도록 개별적으로 어드레스 가능하다. 더욱이, 상기 집적화된 키 매트는 키패드들 상의 범례 또는 기호를 더 잘 보이게 하기 위하여 키패드들 상에 제공되는 하나 이상의 렌즈 같은 패드들을 더 포함한다.

Description

휴대용 전자 장치의 키 매트에 키 조명이 통합된 장치{Arrangement for integration of key illumination into keymat of portable electronic devices}
이동 전화, 커뮤니케이터(communicator), 개인 휴대 정보 단말기(PDA; personal data assistant), 휴대용 통신 장치 또는 그런 종류의 다른 것과 같은, 휴대용 전자 장치에 있어서, 키보드는 보통 사용자 및 상기 장치간의 사용자 인터페이스(UI)를 제공하는데 사용된다. 전형적으로, 키보드는 사용자로 하여금 기능을 선택하거나 상기 장치에 값을 입력하도록 허용하는 복수의 영숫자 키패드들 및/또는 기능 키들을 포함한다. 주위의 조명이 불충분한 경우, 사용자가 올바르게 키들을 선택할 수 있도록 키패드들 또는 키들이 조명되는 것이 필수적이다.
키 매트 및 그 밑에 있는 회로 기판을 포함하는, 종래의 조명되는 키보드에 있어서, 키패드들에 조명을 제공하기 위하여 분리된 발광 소자들(LEDs; light-emitting devices)이 상기 회로 기판에 표면 실장(surface-mounted)된다. 대안으로, 광 통로들(guides) 또는 관로들(conduits)이 상기 회로 기판상의 하나 이상의광원들로부터 키패드들 근처에 빛을 인도하는데 사용된다. 종래에, 상술된 바와 같은 회로 기판에 실장되는 모든 LED들은 동시에 켜지거나 꺼진다. 따라서, 광 통로들과 같이, 상기 키패드들을 조명하기 위한 LED들은 선택적으로 제어될 수 없다. 더욱이, 표면 실장 LED들은 부피가 크고, 그들의 전력 소모는 보통 높다. 큰 부피 및 높은 전력 소모 때문에, 이들 표면 실장 LED들은 작은 휴대용 전자 장치에 사용하기에 최적이지 않다.
이동 전화, 커뮤니케이터 및 어떤 다른 휴대용 통신 장치에는, 보통 사용자에게 정보를 제공하기 위한, LCD 패널과 같은 정보 디스플레이 패널이 있다. 전형적으로, 하나 이상의 소프트 키들이 사용자로 하여금 상기 장치를 작동시키는데 안내하도록 사용된다. 소프트 키는 디스플레이 패널의 지정된 영역에 디스플레이되는 기능을 가지며 연관된 키패드는 상기 지정된 영역에 인접한 디스플레이 패널의 외부에 위치한다. 사용자는 상기 소프트 키의 기능을 선택하기 위하여 상기 연관된 키패드를 사용할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 이동전화를 작동하는데 도움을 주기 위하여 2개의 소프트 키들이 노키아(Nokia) 이동 전화에서 종종 사용된다. 상기 이동 전화가 켜지는 경우, 이들 2개의 소프트 키들의 초기 기능들은 대응하는 지정된 영역들에서 "메뉴(Menu)" 및 "이름(Name)"으로서 표시된다. 연관된 키패드를 통해 "메뉴" 기능을 선택함으로써, 상기 2개의 소프트 키들의 디스플레이된 기능들은 "선택(Select)" 및 "나감(Exit)"으로 변경될 것이다. 상기 "선택" 및 "나감" 기능들은 사용자가 이동 전화의 사용에 관한 동작의 다음 과정을 선택하도록 요구하는, 사용자에게의 "요청들(requests)"이다. 이러한 방식으로, 주어진 순간에 상기 소프트 키들의 디스플레이된 기능들에 따라 상기 장치를 작동시키기 위한 안내가 사용자에게 제공된다. 그러나, 이러한 유형의 소프트 키는 후술되는 바와 같은 몇 가지 단점들을 갖는다. 소프트 키의 기능이 디스플레이 패널내의 지정된 영역에 표시되기 때문에, 소프트 키들의 사용은 디스플레이 패널 상에 다른 메시지들을 디스플레이하기 위한 이용할 수 있는 영역을 상당히 감소시킨다. 따라서, 실제적인 이유들로, 소프트 키들의 수는 극히 소수로 제한된다. 더욱이, 어떤 사용자들은 디스플레이 패널의 지정된 영역들에 표시된 "요청들"에 대해 혼동되고 연관된 키패드들에 요청들을 종종 관련시킬 수 없는 것이 발견된다. 이러한 심리적인 장애는 전통적인 소프트 키들에 대한 실제적인 문제이다.
조명 광원들이 작고 낮은 전력 소비를 가지며, 키패드들의 조명이 선택적으로 제어될 수 있는 키 매트를 제공하는 것이 유리하고 바람직하다. 더욱이, 이들 키패드들이 어떤 휴대용 전자 장치들에서 소프트 키들을 대체하는데 사용될 수 있게 하기 위하여 조명되는 키패드 영역들은 키패드들의 기능들을 나타내는 알파벳 문자들, 숫자들, 텍스트 및/또는 그래픽 이미지들을 포함할 수 있다.
본 발명은 일반적으로 휴대용 전자 장치에 사용되는 키 매트(keymat) 또는 키보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 조명되는 키패드들을 구비하는 키 매트 또는 키보드에 관한 것이다.
도 1a는 키패드내의 발광 층이 유기 발광 물질로 구성되는, 본 발명에 따른 집적화된 키 매트의 바람직한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1b는 발광 층이 무기 발광 물질로 구성되는 동일한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1c는 집적화된 키 매트의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2a는 유리하게는 단일 픽셀 또는 세그먼트인 발광 층을 나타내는 도면이다.
도 2b는 유리하게는 선택적으로 활성화될 수 있는 2개의 세그먼트들을 포함하는 키패드를 나타내는 도면이다.
도 2c는 유리하게는 매트릭스내에 정렬되고 선택적으로 활성화될 수 있는 복수의 세그먼트들을 포함하는 키패드를 나타내는 도면이다.
도 3a는 유리하게는 숫자를 형성하기 위하여 선택적으로 활성화될 수 있는 복수의 세그먼트들을 포함하는 키패드를 나타내는 도면이다.
도 3b는 유리하게는 영숫자 기호를 형성하기 위하여 선택적으로 활성화될 수 있는 복수의 세그먼트들을 포함하는 키패드를 나타내는 도면이다.
도 4는 전자 장치의 복수의 접촉 스위치들을 활성화하는 수단을 구비하는 집적화된 키 매트를 나타내는 도면이다.
도 5a는 LCD 플렉스(flex)를 갖는 집적화된 키 매트의 통합을 나타내는 도면이다.
도 5b는 복수의 방출 키패드들을 LCD 플렉스내에 통합하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6a는 휴대용 통신 장치에 사용될 수 있는 집적화된 키 매트를 나타내는 전면도이다.
도 6b는 상이한 키패드 기능들을 나타내는 도 6a의 집적화된 키 매트를 나타내는 전면도이다.
도 7a는 키패드들이 일 위치에 놓여있는 디스플레이 영역을 구비하는 통합화된 키보드를 나타내는 전면도이다.
도 7b는 키패드들이 다른 위치에 놓여있는 동일한 통합화된 키보드를 나타내는 전면도이다.
도 8a는 우묵한 곳들을 구비하는 상위 층에 생성되는, 키패드 위에 제공되는 투명한 렌즈 같은 패드를 나타내는 도면이다.
도 8b는 평평한 상위 층에 생성되는, 키패드 위에 제공되는 투명한 렌즈 같은 패드를 나타내는 도면이다.
도 8c는 하나의 키패드 위에 제공되는 복수의 투명한 렌즈 같은 패드들을 나타내는 도면이다.
도 9는 복수의 투명한 렌즈 같은 패드들을 구비하는 집적화된 키 매트를 나타내는 도면이다.
도 10a는 휴대용 통신 장치에 사용되는 복수의 투명한 렌즈 같은 패드들을 구비하는 집적화된 키 매트를 나타내는 전면도이다.
도 10b는 휴대용 통신 장치상의 투명한 렌즈 같은 패드들의 사용을 나타내는 전면도이다.
본 발명의 목적은 휴대용 전자 장치에 사용되는 집적화된 키 매트(keymat)를 제공하는 것이다. 상기 키 매트는 그 위에 제공되는 범례(legend)들 또는 다른 키 표시 마크들을 구비하는 하나 이상의 방출 키패드들을 포함한다. 상기 키 패드들은 상기 키패드들상의 상기 범례들이 더 잘 보이게 되도록 허용하기 위하여 개별적으로 조명될 수 있다. 따라서, 상기 키 매트는 상기 키패드들을 조명하기 위하여 상기 방출 키패드들에 제공되는 별개의 발광 성분들 및 상기 발광 성분들을 활성화하기 위한 전극들을 포함한다. 상기 전극들은 상기 전극들에 전력을 공급하는 전기 커넥터들에 동작하도록 접속된다. 상기 전극들로의 상기 전기 접속들은 상기 키패드들이 선택적으로 조명될 수 있도록 제어 가능하다.
바람직하기로는, 키패드내의 상기 발광 성분은 상기 키패드상의 범례를 조명하기 위한 단일 발광 픽셀을 포함한다.
대안으로, 키패드내의 상기 발광 성분은 상기 키패드상의 범례의 하나 이상의 세그먼트들을 조명하도록 선택적으로 활성화될 수 있는 2개 이상의 발광 픽셀들을 포함한다.
대안으로, 키패드내의 상기 발광 성분은 픽셀 매트릭스를 형성하는 복수의 발광 픽셀들을 포함하고, 선택 가능한 조명 패턴을 형성하기 위하여 상기 키패드내의 하나 이상의 픽셀들이 선택적으로 활성화되도록 허용하기 위하여 상기 매트릭스의 픽셀들은 개별적으로 어드레스 가능하다.
대안으로, 키패드내의 상기 발광 성분은 복수의 발광 세그먼트들을 포함하고, 영숫자 또는 다른 기호의 형태를 갖는 조명 패턴을 형성하도록 상기 키패드내의 하나 이상의 세그먼트들이 선택적으로 활성화되도록 허용하기 위하여 상기 세그먼트들은 개별적으로 어드레스 가능하다.
본 발명의 집적화된 키 매트는 발광 성분들의 활성화를 제어하는 제어 회로를 구비하는 회로 기판내에 통합될 수 있다. 상기 회로 기판은 단단하거나 유연하거나 어떤 다른 형태일 수 있다.
본 발명의 집적화된 키 매트는 활성화된 발광 성분들에 관련된 정보를 디스플레이하는데 사용될 수 있는 디스플레이 패널을 구비하는 회로 기판내에 통합될 수 있다. 상기 회로 기판은 단단하거나 유연하거나 어떤 다른 형태일 수 있다.
바람직하기로는, 본 발명의 집적화된 키 매트는 키 매트로의 전기 접촉들의 수를 소수의 전원 접촉들 및 데이터 라인 접촉들 이하로 최소화하기 위하여 집적화된 키 매트상의 모든 구성요소들을 제어하는 모든 필요한 회로를 더 포함한다.
상기 집적화된 키 매트는 또한 키패드들 상의 범례들 또는 디스플레이 영역상의 범례들을 확대하기 위한 하나 이상의 투명한 확대 패드들을 포함하는 것이 가능하다.
방출 키패드들은 발광 성분들의 활성화를 제어하는 제어 회로를 구비하는 회로 기판에 개별적으로 집적화되는 것이 또한 가능하다. 상기 회로 기판은 단단하거나 유연하거나 어떤 다른 형태일 수 있다.
본 발명은 도 1a 내지 도 10b와 관련된 설명을 읽는 경우 명백하게 될 것이다.
도 1a는 휴대용 전자 장치에 사용되는 복수의 방출 키패드들(20)을 구비하는 집적화된 키 매트(10)를 도시한다. 상기 키 매트(10)는 상위 층(30)을 포함한다. 상기 상위 층(30)은 플라스틱 시트(sheet) 또는 어떤 다른 적합한 재료로 형성될수 있다. 바람직하기로는, 상기 상위 층(30)은 사용자로 하여금 기능을 선택하거나 전자 장치에 값을 입력하기 위해 상기 키패드들(20)을 아래로 누르게 허용하도록 상당히 유연하다. 상위 층은 각 키패드(20)에 범례(legend) 또는 마킹(34)(도 2a 및 도 2b 참조)을 제공하기 위해 마스킹 층(32; masking layer)을 구비한다. 도시된 바와 같이, 상위 층(30)은 키패드들(20)을 형성하기 위해 복수의 우묵한 곳(31, recess)들을 구비한다. 각각의 키패드들(20)에 기계적인 강도를 더하기 위하여, 상기 키패드들(20)은 투명 또는 반투명 플라스틱 충전재(36) 또는 유리, 금속 및 세라믹(ceramic)과 같은 어떤 다른 적합한 재료로 부분적으로 채워지는 것이 바람직하다. 상기 키패드들(20)을 방출하게 만들기 위하여, 투명 상위 전극 층(38), 발광 층(40), 및 하위 전극 층(42)이 함께 각 키패드(20)를 위한 발광 소스(43)(도 2a 내지 도 2c 참조)를 형성한다. 상기 상위 전극 층(38)은 상기 충전재(36)에 직접 놓여질 수 있고, 그 다음 상기 발광 층(40) 및 상기 하위 전극 층(42)이 놓여진다. 대안으로, 상기 상위 전극 층(38), 상기 발광 층(40) 및 상기 하위 전극 층(42)을 포함하는 하나 이상의 성분들이 상기 우묵한 곳(31)에 고체로 도입될 수 있다. 상기 발광 소스(43)는 도 2a에 도시된 바와 같은 단일 픽셀, 또는 도 2b, 도 2c, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 복수의 세그먼트들일 수 있다. 바람직하기로는, 상기 발광 층(40)은 하나 이상의 유기 물질들(organic materials)로 만들어진다. 상기 유기 물질들은 분자들일 수 있고, 그들은 진공 증착(vacuum evaporation) 또는 승화(sublimation)에 의해 키패드의 내부에 직접 침전될 수 있다. 상기 유기 물질들은 또한 발광 중합체들(LEPs; light-emitting polymers)로 보통 알려진 중합체일 수 있고, 그들은 잉크젯 프린터 또는 유사한 기계를 가지고 키패드(20)의 우묵한 곳(31)내에 프린트될 수 있다. 유기 발광 물질들에 기반을 둔 소자들은 또한 유기 발광 소자들(OLEDs; organic light-emitting devices)로서 알려져 있고, 무기물들로 구성된 보통의 LED들에 반대된다. 대안으로, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 발광 층은 스크린 인쇄된(screen-printed) 전장 발광(EL; electroluminescence) 픽셀들, 무기 LED들 또는 다른 별개의 발광 소자들로 구성될 수 있다. 발광 층(40)으로의 전기적인 접속들만이 캡슐 외부에 노출되면서, 상기 발광 층(40)은 캡슐 물질(44)로 밀봉되는 것이 바람직하다. 필요한 경우, 연장 전극(46)이 전기적인 접속들을 위해 상기 캡슐 물질(44) 외부에 상위 전극(38)을 전기적으로 노출하도록 제공된다. 바람직하기로는, 질소(N2) 및 아르곤(Ar)과 같은, 하나 이상의 보호 가스들(145)을 채우기 위하여 상기 캡슐 물질(44) 및 상기 발광 층(40) 사이에 갭(45, gap)이 제공된다. 상위 층(30) 및 우묵한 곳(31)에 조명 소스를 안전하게 하는 것과는 별도로, 전극들(38, 42, 46) 및 발광 층(40)을 포함하는 발광 소스(43)를 제조하는 것이 가능하다는 것을 주목해야 한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 키 매트(10)는 발광 층(40)을 활성화하기 위하여 발광 소스(43)에 전력을 공급하기 위한 전기 커넥터들(50, 52)을 더 포함한다. 상기 방출 키패드들(20)이 선택적으로 조명될 수 있도록 상기 방출 키패드들(20)은 개별적으로 어드레스될 수 있는 것이 바람직하다.
도 1b는 발광 층이 유기물이 아니라는 것을 제외하고, 도 1a에 도시된 키 매트(10)와 기본적으로 동일한 키 매트(10')를 도시한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 발광 층(40')은 스크린 인쇄된 전장 발광(EL) 픽셀들, 무기 LED들 또는 다른 별개의 발광 소자들로 구성될 수 있다. 이들 무기 발광 물질들에 있어서, 보호 가스로 채우기 위하여 캡슐 층 및 발광 층 사이에 갭(45)을 제공하는 것이 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 하위 전극 층(42)에 직접 제공되고 발광 층(40')에 접촉하는 캡슐 층(44')을 구비하는 것이 가능하다.
도 1c는 상위 층(30')이 실질적으로 평평하고, 우묵한 곳들을 구비하지 않는 것을 제외하고는, 도 1b에 도시된 키 매트(10)와 기본적으로 동일한 키매트(10")를 도시한다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 상위 전극 층(38), 발광 층(40) 및 하위 전극 층(42)을 포함하는 발광 소스(43)는 충전재(36)를 필요로 하지 않고 상기 상위 층(30')에 직접 구현될 수 있다. 유사하게, 캡슐 층(44)이 상기 상위 층(30')에 직접 제공된다.
도 2a 내지 도 2c는 방출 키패드들의 상이한 구성들을 도시한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 발광 소스(43)는 기본적으로 실질적으로 키패드(20)의 전체 표면을 조명하기 위한 단일 발광 픽셀을 포함한다. 그 경우에 있어서, 마킹(34)으로서 사용되는 텍스트, 범례 또는 기호를 위한 투명한 패턴을 형성하기 위하여 투명한 영역 및 불투명한 영역을 포함하는 마스킹 층(32)을 구비하는 것이 바람직하다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 마킹(34)은 문자 "a"이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 상위 투명 전극 층(38)은 2개의 상위 투명 전극들(38a 및 38b)을 포함하고, 발광 소스(43')는 효과적으로 2개의 발광 픽셀들 또는세그먼트들을 포함한다: 하나는 상위 투명 전극 층(38a)에 의해 정해지고, 다른 하나는 상위 투명 전극 층(38b)에 의해 정해진다. 하나 또는 2개의 픽셀들이 키패드 표면의 하나 이상의 세그먼트들을 조명하도록 활성화될 수 있기 위하여 상기 상위 전극들(38a, 38b)은 선택적으로 제어될 수 있다. 그 경우에 있어서, 조명 소스 위의 마킹(34)은 하나 이상의 범례들 또는 기호들(34a, 34b)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 하위 전극(42) 및 상위 전극(38a)이 발광 층(40, 40')을 활성화하도록 전력을 공급하는 경우, 마킹(34)의 범례 "HI"가 조명된다. 유사하게, 하위 전극(42) 및 상위 전극(38b)이 발광 층(40, 40')을 활성화하도록 전력을 공급하는 경우, 마킹(34)의 범례 "LO"가 조명된다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 발광 소스(43")가 세그먼트들 또는 픽셀들의 매트릭스로서 효과적으로 제공되는 것이 가능하다. 픽셀 매트릭스를 설명하기 위하여, 도 2c는 일군의 4개의 상위 전극들(38') 및 일군의 4개의 하위 전극들(42')에 의해 선택적으로 활성화될 수 있는 4x4 픽셀들의 매트릭스를 단순하게 도시한다. 발광 층(40)의 개별적인 픽셀들은 전극들(38' 및 42')을 통해 제어 회로(미도시)에 의해 어드레스될 수 있다. 이 경우에 있어서, 픽셀들을 선택적으로 활성화함으로써 기호 또는 범례를 형성하는 것이 가능하고, 도 2c에 도시된 바와 같이, 마스킹 층(32)은 키패드 표면 영역을 정의하는 윈도우(34c)를 단순히 구비할 수 있다.
발광 소스가 세그먼트-유형 디스플레이로서 생성되는 것이 또한 가능하다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 발광 소스(43a)는 숫자를 형성하기 위하여 선택적으로 활성화될 수 있도록 개별적으로 어드레스 가능한 7개의 세그먼트들(471 내지 477)을 효과적으로 포함한다. 대안으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 발광 소스(43b)는 알파벳 문자, 숫자 또는 간단한 수학 기호를 형성하기 위하여 선택적으로 활성화될 수 있도록 개별적으로 어드레스 가능한 16개의 세그먼트들(481 내지 496)을 구비할 수 있다.
도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같은 픽셀들의 그룹, 또는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 세그먼트들의 그룹은 수동으로 어드레스(수동 매트릭스 어드레싱)될 수 있거나 능동으로 어드레스(능동 매트릭스 어드레싱)될 수 있다. 바람직하기로는, 이들 픽셀들 또는 세그먼트들은 유기 발광 물질들을 이용하여 구현된다.
현재, 매우 높은 해상도의 작은 무기 방출 디스플레이들이 능동 매트릭스 전장 발광(AMEL; active-matrix electroluminescence) 기술을 이용하여 생성될 수 있다. 대략 1.55x1.14 ㎠의 활동 영역 상에 640x480 픽셀 해상도를 갖는 제품들이 이미 이용 가능하다. 상기 AMEL 기술은 또한 개별적인 키패드들(20)을 위한 발광 소스(43)를 생성하는데 사용될 수 있다.
바람직한 경우, 각 발광 소스(43)에 충분히 큰 수의 픽셀들을 가지고, 동일한 키패드(20)가 상이한 텍스트들 또는 그래픽들을 나타내도록 프로그램될 수 있다(도 7a 및 도 7b 참조). 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은, 그러한 매트릭스 유형 발광 소스, 또는 세그먼트 유형 발광 소스는 단지 소수의 방출 키패드들(20)을 가지고 사용자 인터페이스(UI) 스타일 키 매트를 달성하는데 도움을 줄 수 있다. 이들 매트릭스 및 세그먼트 유형의 발광 소스들은 키 매트를 변경하지 않으면서 하나에서 다른 하나로 전자 장치의 동작 모드들의 변경을 용이하게 한다. 예를들어, 동일한 전자 장치가 이동 전화, PDA 또는 복잡한 계산기로서 사용될 수 있다. 더욱이, 매트릭스 또는 세그먼트 발광 소스는 사용자로 하여금 특정 상황에서 각 키에 대한 기능을 나타내기 위하여 전자 장치의 각각의 그리고 모든 키를 프로그램하도록 허용한다. 유사하게, 매트릭스 또는 세그먼트 발광 소스는 사용자로 하여금 전자 장치상의 다른 위치들에 키보드를 놓도록 허용한다. 예를 들어, 상기 키보드는 메인 디스플레이의 오른쪽에 또는 메인 디스플레이의 왼쪽에 놓여질 수 있다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 키보드는 메인 디스플레이의 아래에 또는 위에 놓여질 수 있고, 키패드들상의 텍스트는 메인 디스플레이상의 텍스트와 동일한 방향으로 방향이 맞추어진다.
도 4는 회로 기판(100) 위에 구현된 집적화된 키 매트(10)를 포함하는 키보드(5)의 단면도이다. 보통, 각 키패드(20)는 사용자로 하여금 회로 기판(100) 위의 스위치(110)를 통해 하나의 값을 갖는 키 또는 기능을 선택하도록 허용한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 스위치 활성화 핀들(22)이 사용자로 하여금 상기 스위치들(110)을 선택적으로 활성화하도록 허용하기 위하여 키패드들(20)에 제공된다. 도 4에 도시된 스위치들(110)은 그 위에 기계적인 성분들을 구비하는 접촉 스위치들이다. 그러나, 대신에 터치-민감(touch-sensitive) 스위치들을 사용하는 것이 가능하다. 그 경우에 있어서, 사용자로 하여금 터치-스크린(touch-screen)과 유사한 방식으로 스위치를 활성화하도록 허용하기 위하여, 상기 키패드(20) 위에 또는 근처에 하나 이상의 전기용량의/전도의 소자들(미도시)을 제공하는 것이 또한 가능하다. 기계식 및 터치-민감 스위치들은 공지된 기술이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 집적화된 키 매트(10)는 회로부(130) 및 LCD 디스플레이 패널(140)을 포함하는 LCD 플렉스(120, LCD flex)상에 통합될 수 있다. 상기 회로부(130)는 LCD 패널(140)을 구동하기 위한 구동 회로 및 키패드들(20)을 조명하는 발광 소스(43; 도 2a 내지 도 3b)를 선택적으로 어드레스하기 위한 제어 회로를 포함한다. 상기 키 매트(10)를 상기 LCD 플렉스(120) 상에 통합함으로써, LCD 구동 전자회로와 함께, 상기 회로부(130)에 직접 전기 커넥터들(50, 52)을 프린트하는 것이 가능하다. 그것에 의해 키 매트(10)로의 전기 접촉들의 수를 소수의 전원 접촉들(예를 들어 2 접촉들) 및 데이터 라인 접촉들(하나 이상) 이하로 최소화한다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, LCD 플렉스(120)상에, 또는 완비된 전자 회로를 갖는 별개의 유연한/단단한 기판(미도시)상에 각각의 방출 키패드들(20)을 통합하는 것이 또한 가능하다. 각각의 방출 키패드(20)의 필수 구성요소들은 상위 층(30), 투명 상위 전극 층(38), 발광 층(40 또는 40'), 하위 전극 층(42) 및 캡슐 층(44 또는 44')을 포함한다(도 1a 또는 도 1b). 발광 층(40)에 전력을 공급하기 위하여, 전기 커넥터들(50, 52)은 상기 LCD 플렉스(120) 또는 별개의 유연한/단단한 기판상에 프린트되는 것이 바람직하다. 더욱이, 상기 LCD 플렉스(120) 또는 별개의 기판에는 완비된 전자 회로가 제공되는 것이 바람직하다.
상기 집적화된 키 매트(10, 10'; 도 5a)는 이동 전화에 사용될 수 있다. 예를 들어, 집적화된 키 매트는 이동 전화의 전면 커버에 통합될 수 있다. 상기 집적화된 키 매트는 복수의 방출 키패드들(20 또는 20')을 구비하고, 각 방출 키패드는키패드 상의 범례가 주위의 빛이 충분하지 않은 경우 더 잘 구별되도록 키패드를 조명하기 위해 선택적으로 활성화될 수 있는 발광 소스(43; 도 2a-3b)를 구비한다. 상기 범례는 이동 전화에 보통 사용되는, "#"과 같은 기호, "OK"와 같은 텍스트, 또는 "5jkl"과 같은 영숫자 기호들의 조합일 수 있다. 키의 적합한 컬러 및 모양을 얻기 위하여 상이한 컬러들을 가지고 상기 키 매트(10)의 상위 층(30; 도 1)을 프린트하는 것이 가능하다.
도 6a 및 도 6b는 휴대용 통신 장치의 전면 커버(160)에 통합되는 통합된 키 매트(13)를 도시한다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 통합된 키 매트(13)는 복수의 방출 키패드들(20a-20h)을 포함한다. 범례가 키패드들(20a-20h)과 연관된 상이한 기능들을 나타내도록 변경될 수 있도록 상기 방출 키패드들(20a-20h)의 범례를 형성하기 위하여, 도 2c에 도시된 바와 같은 복수의 픽셀들 또는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 세그먼트들을 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 휴대용 통신 장치는 도 6a에 도시된 바와 같은 "브라우저(Browser)" 모드로, 또는 도 6b에 도시된 바와 같은 "전화(Phone)" 모드로 동작될 수 있다. 상기 장치가 "브라우저" 모드로 동작되는 경우, 상기 디스플레이 패널(162)은 예를 들어 웹 페이지를 디스플레이하는데 사용될 수 있다. 상기 디스플레이 패널(162)은 복수의 소프트 키들(170-174), 범례들 또는 텍스트(176, 180), 그래픽들(182) 및 이미지들(184)을 디스플레이하는데 사용될 수 있다. 따라서, 방출 키패드들(20a-20h) 상의 범례들은 "홈(Home)", "검색(Search)", "즐겨찾기(Favorite)", 등과 같은 복수의 브라우저-관련 기능들을 나타내도록 프로그램될 수 있다. 그러나, 상기 장치가 "전화" 모드로 동작되는 경우, 상기 디스플레이 패널(162)은 전화-관련된 정보를 디스플레이하는데 사용될 수 있고, 상기 방출 키패드들(20a-20h) 위의 범례들은 "메뉴(Menu)", "ok" 등과 같은 복수의 이동 전화-관련 기능들을 나타내도록 프로그램될 수 있다. 또한, 사용자로 하여금 인터넷에 신속한 액세스를 위하여 "전화" 모드로부터 "브라우저" 모드로 장치를 스위치하도록 허용하는, "www" 기능을 나타내도록 프로그램된 방출 키패드(20d)가 있다.
도 7a 및 도 7b는 전자 장치(200)에 통합되는 집적된 키 매트(15)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 전자 장치(200)는 큰 키패드(230) 및 숫자 240으로 집합적으로 표시된 키패드들의 그룹을 구비한다. 상기 키패드(230)는 키패드(230)가 디스플레이 장치로서 사용될 수 있도록 충분히 큰 수의 픽셀들을 구비한다. 키패드(230)의 디스플레이 영역은 메인 디스플레이 영역(250) 및 소프트 키보드(260)로 분할될 수 있다. 상기 소프트 키보드(260)는 숫자 270으로 집합적으로 표시된 복수의 소프트 키들을 포함한다. 상기 소프트 키보드(260)는 상기 메인 디스플레이 영역(250)에 관하여 상이한 위치들에 놓여질 수 있다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 소프트 키보드(260)는 상기 메인 디스플레이 영역(250) 아래에 놓여진다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 소프트 키보드(260)는 상기 메인 디스플레이 영역(250) 위에 놓여진다. 예를 들어, 상기 메인 디스플레이 영역(250)에 관한 상기 소프트 키보드(260)의 위치는 상기 키패드(230) 외부에 위치한 키패드(242)를 사용하여 변경될 수 있다. 그러나, 상기 키패드(242)는 상기 키패드(230)의 디스플레이 영역내의 소프트 키로서 구현될 수 있다.
도 8a는 범례 또는 마킹(34)(도 2a 및 도 2b 참조)을 확대하기 위하여 투명한 렌즈 같은(lens-like) 패드(60)가 집적화된 키 매트(10 또는 10')의 키패드(20 또는 20') 상에 제공되는 것을 도시한다. 투명한 확대 패드(60)는 상위 층(30) 외부에 몰딩(mold)되거나 상위 층(30)의 표면에 제공될 수 있다. 따라서, 상기 패드(60) 및 상기 상위 층(30)은 동일한 물질 또는 상이한 물질들로 구성될 수 있다.
유사하게, 도 8b에 도시된 바와 같이, 투명한 확대 패드(60)가 집적화된 키 매트(10")의 키패드(20) 상에 제공될 수 있다. 상기 확대 패드(60)는 상위 층(30') 위에 직접 생성될 수 있다. 또는 상기 확대 패드(60)는 상위 층(30')과는 개별적으로 생성되어 별도의 공정에서 그 위에 부착될 수 있다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같은, 확대 패드(60)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같은 키패드들상의 범례들(20a 내지 20g)을 더 읽기 쉽게 하기 위하여 집적화된 키패드(13)에 사용될 수 있다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 확대 패드들(60a, 60b)이 하나의 키패드(20)에 생성되는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 확대 패드들(60a, 60b)은 동일한 키패드상의 다른 범례들 또는 기호들을 개별적으로 확대하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 확대 패드들(60a, 60b)은 도 2b에 도시된 바와 같은 범례들(34a, 34b)을 개별적으로 확대하는데 사용될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 집적화된 키 매트(13)의 상위 층(30) 위에 하나 이상의 확대 패드들(60, 62)을 제공하는 것이 또한 가능하다. 도시된 바와 같이,확대 패드들(60)은 키패드들(20)상에 제공되지만 확대 패드들(62)은 집적화된 키 매트(13)의 투명한 영역(70, clear area)상에 제공된다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 상기 투명한 영역(70)은 디스플레이 패널(162)의 일부에 대응한다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(162)의 이 부분은 소프트 키들(170, 172, 174) 및 텍스트(176)를 디스플레이하는데 사용될 수 있다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 확대 패드들(62)은 소프트 키들(170, 172, 174)상의 범례들 및 텍스트(176)를 더 읽기 쉽게 한다. 상기 확대 패드들(60)은 보통의 키들(20a 내지 20g)상의 범례들을 더 읽기 쉽게 한다.
따라서, 본 발명은 키패드들이 개별적으로 어드레스 가능한 하나 이상의 방출 키패드들을 포함하는, 집적화된 키 매트의 다수의 실시예들에 따라 개시되었다. 키패드내의 발광 소스는 단일 픽셀, 2 또는 3개의 픽셀들, 또는 매트릭스로 조직된 다수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 유사하게, 키패드내의 발광 소스는 세그먼트 유형 디스플레이를 형성하기 위한 복수의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 전자 장치의 키패드들이 선택적으로 조명될 수 있는 것은 사용자가 상기 장치를 작동시키는데 안내하도록 도움을 줄 수 있다. 발광 성분들이 키패드들상에 집적됨으로써, 키매트의 조명은 보다 전력 효율적이 된다. 그 위에 선택적으로 표시된 2 이상의 범례들을 구비하는 방출 키패드들은 소프트 키들을 대체하는데 사용될 수 있다.
본 발명이 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 기술되었다 하더라도, 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않으면서 본 발명의 형태 및 명세에서 앞서 말한 그리고 다양한 다른 변화들, 생략들 및 변경들이 수행될 수 있다는 것이 당업자에의해 이해될 것이다.

Claims (27)

  1. 그 위에 제공되는 키 표시 마크를 구비하는 적어도 하나의 키패드를 포함하는 전자 장치에서 사용되는 집적화된 키보드에 있어서,
    기판;
    상기 키패드를 조명하기 위해 제공되는 적어도 하나의 발광 소스; 및
    상기 발광 소스를 활성화하기 위하여, 전원에 동작하도록 접속되는 복수의 전극들을 포함하고,
    상기 키패드상의 상기 키 표시 마크가 더 잘 보이게 되도록 하는 상기 발광 소스가 상기 키패드를 조명하도록 활성화될 수 있도록 상기 전극들의 접속이 제어 가능한 것을 특징으로 하는 키보드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 키패드내의 상기 발광 소스는 단일 발광 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 키패드내의 상기 발광 소스는 적어도 2개의 발광 세그먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 키패드를 조명하기 위하여 상기 세그먼트들이 선택적으로 활성화되도록 허용하기 위하여 상기 세그먼트들은 개별적으로 어드레스 가능한 것을 특징으로 하는 키보드.
  5. 제3항에 있어서, 상기 세그먼트들이 기호를 형성하도록 선택적으로 활성화되도록 허용하기 위하여 상기 세그먼트들은 개별적으로 어드레스 가능한 것을 특징으로 하는 키보드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 키패드내의 상기 발광 소스는 매트릭스로 조직된 복수의 픽셀들을 포함하고, 조명 패턴을 형성하기 위하여 상기 픽셀들이 선택적으로 활성화되도록 허용하기 위하여 상기 매트릭스의 픽셀들은 개별적으로 어드레스 가능한 것을 특징으로 하는 키보드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 발광 소스는 전장 발광(electroluminescence) 물질로 구성된 발광 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 발광 소스는 능동-매트릭스 전장 발광 소자(active-matrix electroluminescence device)를 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  9. 제1항에 있어서, 상기 발광 소스는 능동적으로 어드레스되는 유기 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  10. 제1항에 있어서, 상기 발광 소스는 수동적으로 어드레스되는 유기 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  11. 제1항에 있어서, 상기 발광 소스는 적어도 하나의 유기 발광 물질로 구성되는 발광 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  12. 제1항에 있어서, 상기 발광 소스는 적어도 하나의 무기 발광 물질로 구성되는 발광 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  13. 제1항에 있어서, 상기 키 표시 마크는 상기 키패드와 연관된 상이한 기능들을 나타내도록 변경가능한 것을 특징으로 하는 키보드.
  14. 제1항에 있어서, 상기 키 표시 마크를 더 읽기 쉽게 하기 위하여 상기 키패드에 제공되는 적어도 하나의 확대 패드(magnifying pad)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  15. 제1항에 있어서, 상기 전극들을 제어하기 위한 전자 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  16. 제15항에 있어서, 상기 전자 장치의 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한디스플레이 패널을 더 포함하고, 상기 디스플레이 패널은 상기 전자 회로가 상기 디스플레이 패널을 구동하도록 허용하기 위하여 상기 전자 회로에 동작하도록 접속되는 것을 특징으로 하는 키보드.
  17. 제16항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 LCD 패널인 것을 특징으로 하는 키보드.
  18. 제16항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 소프트 키의 기능을 나타내는 범례(legend)를 구비하는 적어도 하나의 소프트 키를 디스플레이하고, 상기 키보드는 상기 소프트 키상의 상기 범례를 더 읽기 쉽게 하기 위하여 상기 소프트 키에 제공되는 적어도 하나의 확대 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드.
  19. 전자 장치의 키보드내에 집적화되는 방출 키패드(emissive keypad)로서, 상기 키패드는 상기 전자 장치의 기능을 나타내는 기호를 구비하는 방출 키패드에 있어서,
    발광 소스; 및
    상기 기호를 더 잘 보이게 하기 위한 상기 발광 소스를 활성화하기 위하여 상기 발광 소스에 전력을 공급하기 위한 복수의 전극들을 포함하고,
    상기 전극들은 발광 성분의 활성화가 선택 가능하도록 제어 가능한 것을 특징으로 하는 방출 키패드.
  20. 제19항에 있어서, 상기 발광 소스는 단일 발광 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방출 키패드.
  21. 제19항에 있어서, 상기 발광 소스는 매트릭스로 조직된 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 기호를 형성하기 위하여 상기 픽셀들이 선택적으로 활성화되도록 허용하기 위하여 상기 픽셀들은 개별적으로 어드레스 가능한 것을 특징으로 하는 방출 키패드.
  22. 제19항에 있어서, 상기 기호는 상기 기능을 변경하기 위하여 변경 가능한 것을 특징으로 하는 방출 키패드.
  23. 제19항에 있어서, 상기 발광 소스는 적어도 2개의 발광 세그먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방출 키패드.
  24. 제23항에 있어서, 상기 키패드를 조명하기 위하여 상기 세그먼트들이 선택적으로 활성화되도록 허용하기 위하여 상기 발광 세그먼트들은 개별적으로 어드레스 가능한 것을 특징으로 하는 방출 키패드.
  25. 제23항에 있어서, 상기 세그먼트들이 상기 기호를 형성하도록 선택적으로 활성화되도록 허용하기 위하여 상기 발광 세그먼트들은 개별적으로 어드레스 가능한 것을 특징으로 하는 방출 키패드.
  26. 제19항에 있어서, 상기 키보드는 상기 발광 소스의 활성화를 제어하기 위한 전자 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 방출 키패드.
  27. 제26항에 있어서, 상기 키보드는 상기 전자 장치의 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널을 더 포함하고, 상기 디스플레이 패널은 상기 전자 회로가 상기 디스플레이 패널을 구동하도록 허용하기 위하여 상기 전자 회로에 동작하도록 접속되는 것을 특징으로 하는 방출 키패드.
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