KR101058506B1 - Keypad assembly - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정전 용량 방식의 터치 패드와 기계식 메탈돔를 함께 사용하는 전자 기기의 키패드 어셈블리에 관한 것으로서, 상기 터치 패드용 전극들과 상기 메탈돔을 하나의 기판 또는 단일 소자상에 공용으로 사용함으로써, 단말기의 부피 증가 및 비용 증가를 미연에 방지할 수 있으며, 두께의 증가로 인한 키버튼의 오동작 역시 미연에 방지하여 소망하는 고품질 단말기의 구현에 이바지할 수 있다.The present invention relates to a keypad assembly of an electronic device using a capacitive touch pad and a mechanical metal dome. The present invention provides a terminal by using the touch pad electrodes and the metal dome in common on a single substrate or a single device. It is possible to prevent the increase in the volume and increase in cost in advance, and also prevent the malfunction of the key button due to the increase in thickness, thereby contributing to the implementation of the desired high quality terminal.
터치 패드, 메탈돔, 전극, 필름, 기판, 소자 Touch pad, metal dome, electrode, film, board, element
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 어셈블리가 적용되는 휴대용 단말기를 도시한 사시도;1 is a perspective view illustrating a portable terminal to which a keypad assembly according to an embodiment of the present invention is applied;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 어셈블리의 요부 단면도;2 is a cross-sectional view of main parts of a keypad assembly according to one embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 키패드 어셈블리의 터치 패드에 사용되는 전극을 포함하는 상, 하부 필름의 형상 및 배치도;3 is a shape and layout view of the upper and lower films including electrodes used in the touch pad of the keypad assembly according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 도 2의 회로 구성도;4 is a circuit diagram of FIG. 2 in accordance with the present invention;
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 키패드 어셈블리의 요부 단면도;5 is a sectional view of principal parts of a keypad assembly according to a second embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 도 5의 회로 구성도;6 is a circuit diagram of FIG. 5 in accordance with the present invention;
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 키패드 어셈블리의 요부 구성도; 및7 is a structural diagram illustrating a main part of a keypad assembly according to a third embodiment of the present invention; And
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 키패드 어셈블리의 요부 구성도;8 is a structural diagram illustrating a main part of a keypad assembly according to a fourth embodiment of the present invention;
본 발명은 전자기기에서 데이터 입력 수단으로 사용되는 키패드 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 기계식 메탈돔(metal dome)과 정정 용량식 터치 패드(touch pad)를 동시에 사용하면서 그 부피는 최소화할 수 있도록 구성되는 키패드 어셈블리에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a keypad assembly used as a data input means in an electronic device, and in particular, a keypad configured to minimize the volume while simultaneously using a mechanical metal dome and a fixed capacitance touch pad. It is about assembly.
통상적으로, 각종 전자 기기, 특히 휴대용 전자기기는 데이터 입력 수단으로써 다수의 키버튼을 갖는 키패드 어셈블리를 포함한다. 상술한 키패드 어셈블리는 문자 또는 숫자를 입력하거나 해당 기능을 수행함으로써 사용자에게 편의성을 제공하고 있다.Typically, various electronic devices, especially portable electronic devices, include a keypad assembly having a plurality of key buttons as data input means. The keypad assembly described above provides convenience to a user by inputting letters or numbers or performing a corresponding function.
한편, 최근 출시되는 전자 제품들은 사용자의 욕구에 부응하기 위하여 그 기능이 점점 다양해지면서 점차 경박 단소화되어가는 추세로 변모하고 있다. 따라서, 상기 기기들은 크기 및 두께가 점점 얇아지는 슬림 타입(slim type)으로 변모해가고 있는바, 상술한 키패드 어셈블리 역시 이에 대응하도록 동일한 기능 또는 보다 우수한 기능을 구현하면서 그 두께 및 크기를 점차 줄여가고 있는 실정이다. 특히, 진보 속도가 매우 가파른 휴대용 단말기의 경우 키패드 어셈블리의 개선은 상당히 중요한 문제로 대두되고 있다.On the other hand, recently released electronic products are becoming increasingly thin and short as the functions are increasingly diversified to meet the needs of users. Therefore, the devices are becoming a slim type that is thinner and thinner in size and thickness. The keypad assembly described above gradually reduces its thickness and size while implementing the same function or better function. There is a situation. In particular, in the case of a portable terminal having a very rapid progress, the improvement of the keypad assembly is a significant problem.
상술한 키패드 어셈블리의 기계식 메탈돔 구조로는 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board) 또는 가요성 인쇄회로(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)의 다수의 대응 접점 상부에 메탈돔이 부착되며, 그 상부에 대응 접점 돌기를 구비한 일정 두께의 실리콘 키패드 러버가 적층되고, 그 상부에 키패드 쉬트 또는 대응 키버튼이 부착되는 구성을 갖는다.As a mechanical metal dome structure of the keypad assembly described above, a metal dome is attached to an upper portion of a plurality of corresponding contacts of a printed circuit board (PCB) or a flexible printed circuit board (FPCB), and on the upper portion thereof. A silicon keypad rubber having a predetermined thickness having a corresponding contact protrusion is laminated, and a keypad sheet or a corresponding key button is attached to the top thereof.
또한, 정전 용량식 터치 패드는 가요성 인쇄회로의 상부에 대응 전극을 갖는 필름들을 교차시켜 일련의 좌표를 형성하고, 각 대응 전극 사이에 유전체를 개재시켜 사용자의 손으로 해당 부분을 터치하게 되면 정전 용량의 변화를 감지하여 대응 데이터 입력이 가능하도록 구성된다.In addition, the capacitive touch pad forms a series of coordinates by crossing films having corresponding electrodes on the upper portion of the flexible printed circuit, and touches a portion of the user's hand by interposing a dielectric between each corresponding electrode. It is configured to detect change in capacity and to input corresponding data.
상술한 바와 같은 메탈돔 구조와 터치 패드 구조를 동시에 사용할 수 있는 구성이 출시되고 있는데, 예를 들어, 상기 메탈돔 구조의 상부에 터치 패드의 구조를 적층 시키는 형태로 구성되어, 사용자의 키입력 모드에 따라 상기 메탈돔 구조 또는 터치 패드 구조를 사용할 수 있게 하였다.A structure that can simultaneously use the metal dome structure and the touch pad structure as described above has been released, for example, it is configured in the form of the touch pad structure on top of the metal dome structure, the user's key input mode The metal dome structure or the touch pad structure can be used according to.
그러나 상술한 바와 같은 구조는 기존 키패드 어셈블리보다 두 가지 방식의 스위칭 장치가 적층됨으로써 단말기의 전체 부피가 증가하게 되고, 제조 비용이 증가하며, 메탈돔 스위치와 터치 패드용 구조가 개별적으로 적층되기 때문에 입력이 불균일 하는 등, 감도가 현저히 저하되는 문제점이 발생하게 되었다.However, the structure as described above is increased by the two-stage switching device than the existing keypad assembly, the overall volume of the terminal increases, the manufacturing cost increases, and because the structure for the metal dome switch and the touch pad is stacked separately, This nonuniformity caused a problem that the sensitivity was significantly lowered.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기계식 메탈돔 구조와 터치 패드 구조를 하나의 기판상에 구성함으로써 전자 기기의 전체 부피를 감소시킬 수 있도록 구성되는 키패드 어셈블리를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a keypad assembly configured to reduce the total volume of an electronic device by configuring a mechanical metal dome structure and a touch pad structure on one substrate. It is.
본 발명의 다른 목적은 기기의 전체 제조 비용 절감을 도모할 수 있도록 구성되는 키패드 어셈블리를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a keypad assembly configured to reduce the overall manufacturing cost of the device.
본 발명의 또 다른 목적은 기계식 메탈돔과 정전 용량 방식의 터치 패드를 하나의 기판에 구성함으로써 데이터 입력 감도 저하를 미연에 방지하여, 결과적으로 고품질 단말기를 구현할 수 있도록 구성되는 키패드 어셈블리를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a keypad assembly configured to implement a mechanical metal dome and a capacitive touch pad on a single substrate to prevent degradation of data input sensitivity, thereby realizing a high quality terminal. .
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 정전 용량 방식의 터치 패드와 기계식 메탈돔를 함께 사용하는 전자 기기의 키패드 어셈블리에 있어서, 상기 터치 패드용 전극들과 상기 메탈돔을 하나의 기판 또는 단일 소자상에 공용으로 사용함을 특징으로 한다.In order to solve the above object, the present invention provides a keypad assembly of an electronic device using a capacitive touch pad and a mechanical metal dome, wherein the touch pad electrodes and the metal dome are It is commonly used on a substrate or a single device.
따라서, 본 발명에 따른 상기 키패드 어셈블리는 내부에 일정 간격으로 다수의 상부 전극을 포함하는 상단 필름과, 상기 상단 필름과 일정 간격을 가지고 적층하되, 상기 상부 전극과의 대응 위치에 하부 전극을 포함하는 하단 필름과, 상기 상, 하부 전극과 전기적으로 연결되는 터치패드 입력 회로와, 상기 상단 필름의 내부에 개제되는 상부 돔 전극 및 이에 전기적으로 연결되도록 설치되는 메탈돔과, 상기 하단 필름의 내부에 개제되어 상기 메탈돔의 가압 동작에 따라 접촉되도록 설치되는 하부 돔 전극과, 상기 상, 하부 돔 전극과 전기적으로 연결되는 메탈돔키 입력회로와, 상기 상, 하단 필름 중에 개제되어 상기 터치 패드 입력 회로 또는 메탈돔키 입력회로로의 절환을 도모하는 적어도 하나의 스위칭 장치 및 사용자의 모드 변환 입력에 따라 상기 스위칭 장치를 제어하는 제어부를 포함한다.Accordingly, the keypad assembly according to the present invention includes a top film including a plurality of upper electrodes at a predetermined interval therein, and stacked at a predetermined distance from the top film, but including a lower electrode at a corresponding position with the upper electrode. A lower film, a touch pad input circuit electrically connected to the upper and lower electrodes, an upper dome electrode disposed inside the upper film, a metal dome installed to be electrically connected thereto, and a lower film disposed inside the lower film. And a lower dome electrode installed to be in contact with the metal dome according to the pressing operation, a metal dome key input circuit electrically connected to the upper and lower dome electrodes, and the upper and lower films interposed between the touch pad input circuit and the metal. At least one switching device for switching to the dome key input circuit and according to the user's mode conversion input. A control unit for controlling the switching device.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다. 그러나 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, if it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred, detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 어셈블리(10)가 적용되는 휴대용 단말기(1)를 도시한 사시도로써, 메인 바디(2)와, 상기 메인 바디(2)에서 일정 각도로 개방됨과 동시에 회전되는 서브 바디(3)를 갖는 폴딩 앤 로테이션 타입(folding and rotation type) 단말기를 도시하였다. 그러나, 이에 국한되지 않으며, 데이터 입력 수단으로, 본 발명에 따른 키패드 어셈블리(10)를 가질 수 있는 다양한 전자기기에 적용 가능하다.1 is a perspective view of a portable terminal 1 to which a
도 1에 도시한 바와 같이, 메인 바디(2)에는 다수의 키버튼을 포함하는 키패드 어셈블리(10)가 설치된다. 상기 키패드 어셈블리(10)의 하측에는 마이크 장치(4)가 설치된다. 상기 서브 바디(3)에는 전면에 디스플레이 장치(5)가 설치되며, 상기 디스플레이 장치(5)의 양측으로 스피커 장치(7, 8)가 설치된다.As shown in FIG. 1, the main body 2 is provided with a
본 발명에 따르면, 상기 키패드 어셈블리(10)는 사용자의 모드 전환에 따라 기계식 메탈돔 방식으로 사용하거나, 터치 패드 방식으로 사용할 수 있도록 구성된다. 따라서, 사용자는 기호에 맞게 터치 패드 또는 가압식 메탈돔 방식으로 사용할 수 있을 것이다.According to the present invention, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 키패드 어셈블리(10)의 요부 단면도로써, 본 발명에 따른 키패드 어셈블리(10)는 하나의 기판, 소자 또는 단일 칩상에 구현될 수 있을 것이다. 도 2에는 하나의 가요성 인쇄회로(FPCB)에 다수의 필름이 적층되는 방식으로 구현하였다.2 is a cross-sectional view of the main portion of the
도 2에 도시한 바와 같이, 기판은 상단 필름(12), 하단 필름(14), 상기 상, 하단 필름(12, 14)의 중간에 개재되어 유전체 역할을 하는 중간 필름(13)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the substrate includes an
상기 상단 필름(12)에는 다수의 상부 전극(121)이 대응 위치에 각각 삽입되는 방식으로 설치될 수 있으며, 하단 필름(14)에 역시 하부 전극(141)이 각각의 대응 위치에 삽입되는 방식으로 설치될 수 있다. 따라서, 상기 상단 필름(12)의 상부 전극(121)과 하단 필름(14)의 하부 전극(141)은 정전 용량 방식의 터치 패드로써 동작할 경우 사용될 것이다. 또한, 상기 상단 필름(12) 내부에는 메탈돔(15)이 삽입된다. 상기 메탈돔(15)은 상기 상단 필름(12)의 내부에 개재되는 상부 돔 전극(122)과 전기적으로 연결되어 있다. 상기 하단 필름(14)에는 하부 돔 전극(142)이 설치됨으로써 상기 메탈돔(15)이 가압되면, 중간 필름(13)의 개구(131)를 통하여 하부 돔 전극(142)과 접촉되어, 결과적으로 상기 상부 돔 전극(122)과 하부 돔 전극(142)을 통전시킴으로써 기계적 스위칭 접속을 도모하게 될 것이다.The
도 3은 본 발명에 따른 키패드 어셈블리의 터치 패드에 사용되는 전극을 포함하는 상, 하부 필름(12, 14)의 형상 및 배치도로써, (a)는 하단 필름의 배치 상태를, (b)는 상단 필름의 배치 상태를 도시하고 있으며, (c)는 상기 상, 하단 필름의 교차 배치를 도시하고 있다. 역시, 하단 필름의 메탈돔이 접속되는 부분(143)은 폭이 넓도록 형성하고, 상단 필름의 대응 위치에 역시 메탈돔의 설치가 용이하도록 폭이 넓은 원형 부분(123)으로 형성하였다.3 is a shape and layout view of the upper and
도 4는 본 발명에 따른 도 2의 회로 구성도로써, 상, 하단 필름에 의해 내부 에 연결되는 회로는 터치패드 입력회로(30)와 전기적으로 연결된다. 또한, 메탈돔키 입력회로(20)를 구비하여, 단말기 제어부(40)에 의해 상기 메탈돔키 입력회로(20) 또는 터치패드 입력회로(30)로의 선택적인 스위칭 기능을 구사하도록 하였다.4 is a circuit diagram of FIG. 2 according to the present invention, wherein a circuit connected to the inside by upper and lower films is electrically connected to the touch
도 4에서는 메탈돔 입력 장치(16)가 터치 패드 입력 회로(30)상에 개재되어 설치된다. 또한, 상기 메탈돔 입력 장치(16)가 설치되는 회로 라인상에 스위칭 장치(21, 22)를 설치하여 상기 제어부(40)에 의한 제어를 받도록 하였다. 따라서, 상기 제어부(40)는 메탈돔키 입력 모드일 경우, 상기 스위칭 장치(21, 22)를 제어하여 메탈돔 장치(16)와 메탈돔키 입력회로(20)를 전기적으로 연결시킬 수 있을 것이다. 반대로, 터치패드 입력 모드일 경우, 상기 제어부(40)는 스위칭 장치(21, 22)를 제어하여 기존의 터치패드 입력회로(30)와 전기적으로 연결되도록 하여 터치패드로써만 동작시킬 수 있을 것이다. 이러한 경우, 상기 메탈돔 장치(16)는 전기적으로 연결되지 않았기 때문에 동작하지 않을 것이다.In FIG. 4, the metal
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 키패드 어셈블리의 요부 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 도 5의 회로 구성도이다.5 is a cross-sectional view illustrating main parts of a keypad assembly according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram of FIG. 5 according to the present invention.
도 4에 도시한 바와 같은 터치패드 입력모드일 경우, 메탈돔이 동작하지 않더라도 노이즈를 발생시킬 수 있다. 따라서, 터치패드 입력모드일 경우, 스위칭 장치(25)는 메탈돔 회로 라인을 접지시킴으로써 노이즈 발생을 미연에 방지하였다. 이러한 경우, 상기 메탈돔 동작 회로 라인은 터치패드 라인과 별도로 설치될 수 있을 것이다. 그러나, 메탈돔 장치(16)가 동작할 경우, 상기 터치패드 입력회로(30)는 단말기 제어부(40)에 의해 동작하지 않도록 미연에 설정될 수 있을 것이다.In the touch pad input mode as illustrated in FIG. 4, noise may be generated even when the metal dome does not operate. Therefore, in the touch pad input mode, the switching
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 키패드 어셈블리의 요부 구성도로써, 상부 전극(711)을 갖는 상단 필름(71)과, 유전체 역할을 하는 중간 필름(72). 하부 전극(731)을 갖는 하단 필름(73) 이외에, 그 하측에 접지된 접지 전극(741)을 갖는 접지 필름(74)을 더 적층시킬 수 있을 것이다. 상기 접지 전극(741)은 터치 패드 동작시, 발생할 수 있는 노이즈를 억제시키는 역할을 수행할 것이다.FIG. 7 is a schematic view illustrating a main part of a keypad assembly according to a third exemplary embodiment of the present invention, wherein an
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 키패드 어셈블리의 요부 구성도로써, 도 7의 구성에 있어서, 메탈돔 장치의 하부 돔 전극(742)을 스위칭 장치(75)에 의해 선택적으로 접지시키는 구조를 추가하여 노이즈 발생을 더욱 방지하는 구성을 가질 수 있다.FIG. 8 is a diagram illustrating a main part of a keypad assembly according to a fourth embodiment of the present invention. In the configuration of FIG. 7, the
분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.Apparently, there are many ways to modify these embodiments while remaining within the scope of the claims. In other words, there may be many other ways in which the invention may be practiced without departing from the scope of the following claims.
본 발명에 따른 키패드 어셈블리는 정전용량 방식의 터치 패드 구조와 기계식 메탈돔 구조를 하나의 기판상에 구현함으로써 단말기의 부피 증가 및 비용 증가를 미연에 방지할 수 있으며, 두께의 증가로 인한 키버튼의 오동작 역시 미연에 방지하여 소망하는 고품질 단말기의 구현에 이바지할 수 있는 효과가 있다.The keypad assembly according to the present invention can prevent the increase of the volume and the cost of the terminal in advance by implementing the capacitive touch pad structure and the mechanical metal dome structure on one substrate, Malfunctions can also be prevented in advance, contributing to the realization of a desired high quality terminal.
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JP2007335135A (en) | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Nec Corp | Operation switch and operation control method of electronic device |
-
2006
- 2006-09-12 KR KR1020060087972A patent/KR101058506B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007335135A (en) | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Nec Corp | Operation switch and operation control method of electronic device |
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Publication number | Publication date |
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