KR100967221B1

KR100967221B1 - 도광패널 및 이를 이용한 터치스크린

Info

Publication number: KR100967221B1
Application number: KR1020090092449A
Authority: KR
Inventors: 이상옥
Original assignee: 밀레시스텍(주)
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2010-07-05

Abstract

본 발명은 광원의 빛이 현출 대상체에 정확하게 안내되도록 하기 위하여 광원을 감싸는 벽체를 구비한 복수의 도광소자들로 이루어진 도광패널과 이를 이용한 터치스크린에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기호, 숫자 또는 문자와 같은 정보를 위한 투광부가 형성된 윈도우에 광원의 빛이 정확하게 안내되도록 하여 보다 선명한 인식이 가능하도록 하고, 나아가 지지틀에 복수의 도광소자가 일체로 성형되고 연결되므로 다른 부품과의 조립성을 크게 개선할 수 있어 전자식 잠금장치 등의 비밀번호 입력부를 위한 터치스크린 등에 적용될 경우 시인성 향상과 함께 생산성 증대를 기대할 수 있는 도광패널 및 이를 이용한 터치스크린에 관한 것이다.

본 발명에 따른 도광패널은 광원을 감싸는 벽체를 구비한 복수의 도광소자; 및 상기 도광소자가 배열되는 수용부를 구비한 지지틀;을 포함하여 이루어진다.

도광패널, 벽체, 터치스크린, 잠금장치, 중계부재

Description

도광패널 및 이를 이용한 터치스크린{LIGHT GUIDE PANEL AND TOUCH SCREEN USING THE SAME}

본 발명은 광원의 빛이 현출 대상체에 정확하게 안내되도록 하기 위하여 광원을 감싸는 벽체를 구비한 복수의 도광소자들로 이루어진 도광패널과 이를 이용한 터치스크린에 관한 것으로,

보다 상세하게는 기호, 숫자 또는 문자와 같은 정보를 위한 투광부가 형성된 윈도우에 광원의 빛이 정확하게 안내되도록 하여 보다 선명한 인식이 가능하도록 하고,

나아가 지지틀에 복수의 도광소자가 일체로 성형되고 연결되므로 다른 부품과의 조립성을 크게 개선할 수 있어 전자식 잠금장치 등의 비밀번호 입력부를 위한 터치스크린 등에 적용될 경우 시인성 향상과 함께 생산성 증대를 기대할 수 있는 도광패널 및 이를 이용한 터치스크린에 관한 것이다.

일반적으로 평판 표시장치에 적용되는 도광부재는 전자제품의 경박단소(輕薄短小)화 경향에 발맞추어 측면발광형 광원에 적합하게 광원의 빛을 안내하는 형태 의 것들이 주종을 이루고 있다.

한편 엘지전자 주식회사의 특허공개 제2008-0086113호(2008년09월25일) [터치패드 어셈블리 및 이를 구비한 이동통신단말기]에는 직사형 광원과 관련된 도광부재가 제시되어 있다.

그러나 상기 공개특허의 도광부재는 현출 대상체,

예를 들어 기호, 숫자 또는 문자와 같은 정보를 위한 윈도우의 투광부에 광원의 빛이 정확하게 안내되도록 한다는 기능과 관련하여서는 부족함이 크다.

또 도광부재를 터치스크린에 응용할 경우 사용자의 접촉 인식을 위한 도전성 중계부재와 도광부재의 조립성을 고려할 때 개선의 여지가 많이 있다.

이에 본 발명은 광원 빛의 누출 낭비 없이 현출 대상체에 광집중성을 높이기 위하여 벽체를 구비한 복수의 도광소자로 구성된 도광패널을 제공하는 것을 목적으로 하며,

특히 생산성과 다른 부품과의 조립성을 고려하여 각 도광소자가 연결부재를 통하여 지지틀에 일체로 결합된 도광패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 상기 도광소자는 연결부재를 통하여 지지틀과 이격되어 있어 다른 부품, 특히 터치스크린 구성을 위한 도전성 중계부재와의 조립성 향상을 도모한 도광패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 특허등록 제0790027호(2008년01월02일 공고) 『비밀번호 노출방지형 디지털 도어락 및 이를 사용한 출입 인증방법』에도 출입 인증시마다 숫자 및 특수 문자를 포함하는 자판의 배열을 가변하되 랜덤하게 형성하여 디스플레이부에 가변 자판이 디스플레이되게 하는 기술이

매번 표시되는 숫자의 위치가 변화되므로 정확하게 입력하기 위하여 비밀번호 입력을 천천히 할 수밖에 없는데 연령이 높거나 낮은 사용자 또는 주의력 정도에 따라 숫자 위치 변화에 적응하기 어려운 문제점이 있다는 점을 고려하여

비밀번호가 노출되기 쉬운 고정형 비밀번호 입력부를 적용한 전자식 잠금장치와 난수발생 랜덤형 비밀번호 입력부를 적용한 전자식 잠금장치의 장점을 취하고 단점을 해결한 본 발명자의 특허등록 제10-0888376호의 기술 구현을 위하여

본 발명은 상기 지지틀 수용부 하나에 구비되는 도광소자가 복수개인 도광패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 이러한 도광패널을 적용한 터치스크린을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 도광패널은 광원을 감싸는 벽체를 구비한 복수의 도광소자; 및 상기 도광소자가 배열되는 수용부를 구비한 지지틀;을 포함하여 이루어지며,

특히 상기 지지틀은 복수의 수용부를 구비하고, 상기 도광소자는 연결부재를 통하여 상기 지지틀의 수용부에 지지 배열되는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 따른 도광패널은 상기 도광소자와 상기 지지틀이 이격되어 있고,

상기 지지틀 수용부 하나에 구비되는 도광소자는 복수개이고,

상기 연결부재는 돌출부가 구비되어 있어 조립성이 향상되는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여 본 발명에 따른 도광패널은 벽체를 구비한 복수의 도광소자로 구성되어 있어 광원 빛의 누출 낭비 없이 현출 대상체에 광집중성을 높일 수 있어 시인성을 높여 오(誤)조작의 위험을 줄일 수 있으며,

특히 각 도광소자가 연결부재를 통하여 지지틀에 일체로 결합되어 있어 생산성과 다른 부품과의 조립성을 향상시킬 수 있고,

또 상기 도광소자는 연결부재를 통하여 지지틀과 이격되어 있어 다른 부품, 특히 터치스크린 구성을 위한 도전성 중계부재와의 조립성 향상을 기대할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도광패널(10)은 도광소 자(15)와, 이 도광소자의 고정을 위한 지지틀(11)을 기본 구성요소로 하며,

특히 생산성과 다른 평판 표시장치 부품과의 조립성을 고려하여 복수의 도광소자(15)가 연결부재(19A)(19B)에 의하여 지지틀과 연결되며, 무엇보다도 지지틀(11)과 이격 연결되어 있는 것이 바람직하다.

상기 도광소자(15)의 핵심은 광원을 감싸는 벽체(17)를 구비하고 있다는 것이며,

이러한 벽체는 도시된 바와 상관없이 광원의 빛이 낭비 없이 현출 대상체에 정확하게 안내되도록 하기 위한 임의의 연속 또는 불연속 형상을 포괄하는 개념이며,

또 도광소자의 벽체는 광원 둘레에 비접촉 또는 접촉하는 형태를 모두 포함하나,

방열성 등을 위하여 비접촉하는 것이 좋으며, 이때 광원 둘레와의 이격 거리는 방열성능을 보장하면서도 가능한 광 누설 없이 빛을 안내할 수 있는 거리여야 한다는 제한을 충족하여야 한다.

나아가 바람직하기로는 상기 벽체의 상부에는 상면부(17A)가 도입되는 것이 좋으며,

이러한 상면부는 습기로부터 다른 부품, 특히 광원을 보호하는 역할을 할 수 있고,

필요에 따라 빛의 집중을 돕는 렌즈 또는 광확산부재, 또는 이들 모두의 기능을 하도록 구성할 수 있다.

나아가 특허등록 제0790027호와 관련하여 언급한 난수발생 랜덤형 비밀번호 입력부를 적용한 전자식 잠금장치의 문제점 해결한,

본 발명자의 특허등록 제10-0888376호(2009.03.05)에서 제시된 변위형 비밀번호 입력부를 구비한 전자식 잠금장치 구현에 일조하기 위하여

도시된 바와 같이 상기 지지틀(11) 수용부(11A) 하나에 구비되는 도광소자(15)가 복수개인 것이 바람직하다.

물론 상기 지지틀 수용부 하나마다 구비되는 복수(도면에서는 2개)의 도광소자는 다른 종류의 표시장치를 위하여 활용될 수 있다.

또 상기 도광패널(10)은 살빼기 특성과 강도를 보장하기 위하여 외곽 및 중앙 2 곳에 보강살(13A)이 형성되어 있고,

피씨비(30)와의 결합시 방열성을 보장하기 위하여 이격돌기(13)가 보강살(13A)에 총 8개 형성되어 있다.

기타 본 발명에 따른 도광패널(10)의 특징은 표시장치, 특히 터치스크린(S)을 위한 구성과 연관하여 추가 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터치스크린(S)은 복수의 광원(31),

특히 소형, 경량, 적은 발열, 반영구성, 고속응답특성, 펄스동작 가능특성, 전류에 의한 광출력 제어 특성이 우수한 LED가 실장된 피씨비(PCB)(30)가 구비되 며,

상기 피씨비(30)에 구비된 광원(31)은 본 발명에 따른 도광패널(10)의 도광소자(15)에 의하여 광집중 특성이 배가될 수 있는데,

상기 광원(31)은 구체적으로 입력부를 위한 광원(31A)과 배터리표시부를 위한 광원(31B)으로 구성된다.

그 외 터치스크린(S)은 윈도우(50), 사용자의 접촉 인식을 위한 도전성 중계부재(40), 그리고 상기 피씨비, 상기 도광패널 및 상기 윈도우의 정위치 배열을 위한 프레임(20)을 포함한다.

상기 피씨비(30)에는 마이크로프로세서나 기타 소자들이 실장(미도시)되며, 또 키 접촉부를 위한 구성(미도시)이 구비되고,

나아가 시작(wake-up) 버튼 및 에티켓(묵음(音)) 버튼(S2)을 위한 택트스위치(33)(도 1 참조)가 구비되어 있다.

상기 윈도우(50)와 관련하여 도 1에서는 이해의 편의를 위하여 인쇄부(50A)가 분리된 형태로 도시하였으나,

통상 인쇄부는 윈도우 배면에 직접 인쇄 방식으로 도입되며, 대안적으로는 인쇄 필름의 결합으로 도입될 수 있다.

상기 윈도우(50)의 하부에는 각각 키접촉부, 버튼부, 비상전원단자를 위한 노출공(53B)(53C)(53D)이 형성되어 있다.

상기 인쇄부(50A)는 전자식 잠금장치를 위한 경우 투광부에 형성된 숫자의 외부 인식을 불가능하기 위하여 비밀번호 노출을 방지하도록 반투명 특성(마치 차량의 속칭 '썬팅'(window tinting)과 같이)을 보이는 색상인 것이 바람직하다.

투광부는 정보(51), 특히 기호, 숫자 또는 문자와 같은 정보가 구비되는데, 도면에서는 전자식 잠금장치를 위한 비밀번호입력부 구성을 위하여 숫자 및 특수문자(* 및 #)가 구비된 입력부(51A)와 배터리 잔량 경고를 위한 배터리 표시부(51B)로 구성되어 있다.

도 1 및 도 3에서, 상기 프레임(20)은 피씨비(30) 및 윈도우(50)의 구성과 상응하도록 하부에 각각 키접촉부, 버튼부, 비상전원단자를 위한 노출공(23B)(23C)(23D)이 형성되어 있고,

상부로는 광원(31)과 윈도우(50)의 투광부(51A)(51B)에 상응하도록 도광소자를 위한 노출공(23A)이 형성되어 있다.

상기 프레임의 배면에는 수직 벽체가 요입 형성된 피씨비 수용부(23)가 형성되어 있는데,

상기 수용부와 함께 피씨비의 상부 귀퉁이와 하부에 치우친 중간에 형성된 네 절개부(35b)(35c)가 결합되는 프레임(20)의 네 모서리 부분 대응 위치에 형성된 체결용 네 나사 결합부(25b)(마감패널(미도시) 등의 결합 용도)로 인하여

피씨비의 움직임이 방지되어 조립성 개선을 도모하고 있다.

또 상기 결합부(23B) 내측에는 역시 네 나사 결합부(25a)가 형성되어 있어 피씨비(30)가 대응 결합공(35a)을 통하여 결합 고정될 수 있다.

또 상기 프레임(20)에는 도광소자를 위한 수용부(21)가 형성되어 있는데,

상하 격벽(21A) 및 내측면 고정돌기(21a)가 함께 도광패널(10)의 입력부용 도광소자(15A)를 위한 것이고,

도 3에서 상부 우측 수용부(21B)가 배터리표시부용 도광소자(15B)(도 2 참조)를 위한 것인데,

그 수용부(21B) 양측 및 하부 격벽(21A)에는 네 슬릿(21b)이 형성되어 있어 배터리표시부용 도광소자(15B)를 지지틀(11)에 연결하는 연결부재(19B)가 결합되어 더욱 더 지지틀에 결합되는 도광패널의 정위치 결합과 결합상태의 고정을 용이하게 한다.

한편 상기 프레임(20)의 도광소자를 위한 노출공(23A) 중 입력부 도광소자(15A)를 위한 것에는 요입부(23a)가 상하로 형성되어 있는데,

이는 도광패널(10)의 도광소자(15)를 위한 연결부재(19A)의 돌출부(19a) 및 이에 상응하는 도전성 중계부재(40)의 융기부(47)(도 4 참조)의 결합을 위한 것이다.

다음으로 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 윈도우를 통하여 전달되는 사용자의 손가락이 상기 윈도우 투광부에 접촉할 경우 발생되는 용량 변화를 상기 피씨비에 전달하기 위한 도전성 중계부재(40)는 도광패널(10)의 지지틀(11) 수용 부(11A)에 결합되는데

(이러한 사용자의 손가락 터치 인식을 위한 방식은 정전용량 변화 방식 외에 기타 공지의 다양한 방식으로 변형될 수 있으며, 본 발명의 중계부재 개념은 이러한 이러한 공지의 방식들을 배제하지 않는다),

특히 수용부(11A) 마다 구비된 2개의 도광소자(15A) 및 연결부재(19A)와의 대응 결합을 위하여

상기 중계부재(40)는 분리막(43) 및 결합슬릿(45)이 형성되어 있다.

또 상기 중계부재(40)의 후면에는 지지돌기(41)가 네 개 형성되어 있어, 이것이 피씨비의 해당 센싱부와 맞닿아 있어 윈도우를 통하여 전달되는 사용자의 접촉을 민감하게 전달할 수 있다.

또 도 2에 도시된 바와 같이 도광패널(10)의 도광소자(15A)를 위한 연결부재(19A)의 단부 돌출부(19a) 사이에는

도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 중계부재(40)의 융기부(47)가 위치하여 중계부재의 요동 방지에 일치하여(이 융기부(47)를 위하여 도광패널(10) 지지틀(11) 수용부(11A)에는 요입부(11a)가 형성되어 있다(도 2 참조))

특히 피씨비의 센싱부에 정확하게 배열되도록 할 수 있다.

이와 같은 중계부재(40)는 전도성을 위하여 카본이 함유된 러버로 제조되는 것이 바람직하며,

조립성 개선만을 고려한다면 도광패널과 마찬가지로 각 중계부재가 상호 연결되는 형태로 제조될 수 있고,

이때 각 중계부재의 영향을 방지하기 위하여 연결부재는 비전도성 재료로 구성되어야 하며,

이를 위하여 공지의 이중 사출방식을 채용할 수 있다.

이상의 설명에서 터치스크린, 전자식 잠금장치 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 구조의 도광패널, 터치스크린 및 잠금장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도광패널을 적용한 터치스크린의 분해사시도,

도 2는 본 발명에 따른 도공패널의 전면 사시도 및 배면도,

도 3은 본 발명에 따른 터치스크린을 위한 프레임의 배면 사시도 및 배면도,

도 4는 정전용량형 터치스크린 구성을 위한 도전성 중계부재에 대한 전면 및 배면 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

S: 터치스크린

10: 도광패널 11; 지지틀

13: 이격돌기 15: 도광소자

17: 벽체 17A: 상면부

19A,19B: 연결부재 19a: 돌출부

20: 프레임 21,23: 수용부

23A,23B,23C,23D: 노출공 30: 피씨비

31: 광원 33: 택트스위치

40: 중계부재 41: 지지돌기

43: 분할막 45: 결합슬릿

50: 윈도우 51A,51B: 투광부

50A: 반투명인쇄부 53B,53C,53D: 노출공

Claims

광원(31)을 감싸는 벽체(17)를 구비한 복수의 도광소자(15); 및

상기 도광소자(15)가 배열되는 수용부를 구비한 지지틀(11);

을 포함하여 이루어지되,

상기 지지틀(11)은 복수의 수용부(11A)를 구비하고,

상기 도광소자(15)는 연결부재(19A)를 통하여 상기 지지틀(11)의 수용부(11A)에 지지 배열되고,

상기 도광소자(15)와 상기 지지틀(11)은 이격되어 있어 도전성 중계부재(40)가 결합되는 것을 특징으로 하는 도광패널.
제 1 항에 있어서,

상기 지지틀(11) 수용부(11A) 하나에 구비되는 도광소자(15)는 복수개인 것을 특징으로 하는 도광패널.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 중계부재(40)는 결합슬릿(45)이 형성되어 있어 상기 연결부재(19A)와 결합 되는 것을 특징으로 하는 도광패널.
복수의 광원(31)이 실장된 피씨비(30);

복수의 수용부(11A)를 구비한 지지틀(11)과, 연결부재(19A)를 통하여 상기 지지틀(11)의 수용부(11A)에 이격 지지 배열되고 상기 광원(31)을 감싸는 벽체(17)를 구비한 복수의 도광소자(15)를 포함하는 도광패널(10);

상기 광원(31)에 의하여 발광 현출되는 정보를 위한 투광부(51A)를 구비한 윈도우(50);

상기 윈도우(50) 투광부에 손가락이 접촉할 경우 발생되는 용량 변화를 상기 피씨비(30)로 전달하고, 상기 연결부재(19A)와 결합되는 결합슬릿(45)이 형성되어 있는 도전성 중계부재(40); 및

상기 피씨비(30), 상기 도광패널(10) 및 상기 윈도우(50)의 정위치 배열을 위한 프레임(20);

을 포함하여 이루어진 터치스크린.