KR200417064Y1 - 일체 식 초박형 필름 스위치 키패드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휴대폰을 비롯한 각종 전자제품의 키패드 또는 키 스위치에 관한 것이다. 본 고안은 플라스틱 계열의 필름을 이용하여 얇은 두께를 가지며, 가벼운 터치로도 작동이 되는 것과 메탈 돔을 쓰지 않고 실리콘 러버(고무)를 쓰지 않는 것을 그 특징으로 한다.

키패드, 스위치, 필름

Description

일체 식 초박형 필름 스위치 키패드{One body slim type film switch keypad}

도 1은 기존의 키패드의 구성도

도 2는 본 고안의 구성도

도 3은 본 고안의 작동을 설명하는 단면도

도 4는 본 고안의 단면도

본 고안은 아주 얇은 두께로 제작이 가능하고, 메탈 돔이나 실리콘 러버를 적용하지 않는 일체 식 초박형 필름 스위치 키패드로서 단순한 구조와 높은 제품 신뢰도를 가질 수 있다.

도 1은, 종래의 휴대폰을 비롯한 각종 전자 제품에 쓰이는 키패드의 구성도이다.

최상부에 플라스틱 재질 또는 금속 재질의 키(101)와 각각의 키를 접착하고 하부의 메탈 돔을 누르는 탭이 형성된 실리콘 러버(102)와 필요에 따라서는 조명 기능을 하는 EL시트가 배치되고, 그 하부에 메탈 돔(103)이 있으며 그 하부에 메탈 돔과 함께 스위치 접점의 역할을 하는 동(銅)박(105) 패턴이 있는 PCB(104) 또는 플렉시블 PCB가 있다.

이러한 종래의 키패드의 경우, 구조가 복잡하고, 키와 키 주변의 케이스 등의 사출 물을 따로 제작하여 조립하여야 하고, 실리콘 러버와 같은 두꺼운 재료가 들어가므로 얇게 만들기에는 한계가 있으며, 메탈 돔(103)과 동(銅)박(105) 패턴이 서로 맞닿아 동작하며 마모되고 소손되어 수명이 짧았다. 또한 제조 비용도 높다.

그리고, 최근 상품화되고 있는 키패드의 일종으로 손가락을 대면 대전(帶電)하는 전하량의 변화를 검지하는 회로를 이용한 터치 형 키패드가 있으나, 이는 장갑을 낀 손으로 키를 조작할 수가 없고, 키에 손이나 다른 신체 부위가 스치기만 해도 작동이 되는 난점이 있으며, 제조 가격이 비싼 단점이 있다.

본 고안은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안한 것으로, 본 고안의 목적은 가벼운 터치만으로도 스위치가 ON/OFF가 되며, 얇고 단순한 구조가 가능하고, 최상부의 키를 일체형의 평면 형태로 제작할 수 있게 하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 목적을 구현하기 위한 본 고안의 구성을 보면,

종래의 각각 분리되어 조립을 해야만 하는 사출 물 타입의 플라스틱 키나 키 의 형상 가장자리 일부에 자르기를 해야하는 금속 재질의 키가 아닌, 디자인적으로 아주 매끈한 일체형 평판(201)의 얇은 키를 적용한다.

본 고안에 따르면, 도 2와 같이 키(201)의 경우, PET, PC, ABS등의 플라스틱 재질의 얇은 평판으로 손가락이 닿은 상부 표면에는 긁힘을 방지하는 강화 코팅을 입히는 것이 바람직하다.

이러한 키의 두께는 바람직하게는 0.2mm~0.4mm정도로 얇아 손가락으로 누르면 미세하게 누른 부위가 굴곡이 생기는 정도로 하여야한다. 그리고, 굴곡의 깊이는 바람직하게는 약 0.05mm 이상이 적절하다.

이 키의 바로 하부에는 필요에 따라 조명 역할을 하는 EL시트(202)가 적용이 가능하며,

도 4와 같이 최상부 키 하면의 전체 면과 EL시트의 상부의 전체 면을 접착제나 양면테이프로 접착을 하지 아니하여야하며, 가장자리부위(300)만을 접착하여야 한다.

이러한 이유는 전체 면을 서로 접착할 경우, 손가락으로 누르면 키의 평판과 EL시트에 접착 재료를 더한 두꺼운 두께의 판을 눌러야하는 결과를 만들어, 힘을 주어 눌러야하므로 부드러운 작동 감(感)으로는 작동이 안 되게 되므로 키와 EL시트는 전체 면을 접착하여서는 안 된다.

그리고,

키(201)와 (또는 키와 EL시트 접합 부위와) 아래에 설명하는 상부 필름(204)과도 전체 면을 접착하지 않고 가장자리 부위(300)만을 서로 접착한다. 이렇게 함 으로서 키의 평판과 상부필름에 접착 재료를 더한 두꺼운 두께의 판을 눌러야하는 결과로 세게 누르지 않으면 키의 접점이 접촉하지 않는 구조가 되지 않게 하여 키의 작동 감을 부드럽게 할 수 있으며, 외관상으로 얇고 매끄러운 키의 표면이 유지될 수 있다.

그리고, 키(201)(또는 키와 EL시트 조립) 하부에 PET와 같은 플라스틱 소재의 유연하고 질긴 얇은 상부 필름(204)을 배치하고, 그 하면에 도전성 잉크로 접점 역할을 하는 스위치 패턴을 인쇄(203)한다. 이 스위치 패턴(203)은, 그 하부의 또 다른 PET와 같은 소재의 유연하고 질긴 얇은 하부 필름(207)의 상면에 접점 역할을 하는 도전성 잉크로 인쇄된 스위치 패턴(208)과 접촉하게끔 한다.

그리고, 하부의 PET 필름(207) 대신, 동(銅)박 패턴이 입혀진 플렉시블 PCB 또는 PCB를 적용하여 구성하여도 된다.

그리고, 상부 필름(204)과 하부 필름(207)(또는, 플렉시블 PCB 또는 PCB)의 사이에는 스위치 패턴끼리 닿고 떨어지는 통로 역할을 하는 구멍(206)이 뚫린 양면 접착 테이프 재질의 스페이스 필름(205)이 적용된다. 이 스페이스 필름(205)의 두께는 0.05mm 이하의 아주 얇은 필름을 적용하여야 한다. 또한 이 스페이스 필름은 양면 접착 테이프재질로서 스위치 접점공간을 밀폐하는 역할을 같이하므로 외부로부터 오염물의 침투나 수분의 침투를 차단한다.

이상의 구성으로 된 본 고안의 실시 예를 설명하면,

도 3과 같이 손가락(209)으로 최상부의 평면 형상의 키(201)의 해당 키 부위를 살짝 누르면, 그 부분이 미세하게 굴곡이 생긴다. (그 굴곡의 하단부에 EL시트 가 있는 경우 EL시트를 굴곡 지게 하며), 이러한 굴곡이 다시 스위치 패턴이 인쇄된 상부 필름(204)을 누르고, 상부 필름은 이 때문에 굴곡이 지며, 그 하면의 도전성 잉크로 인쇄된 접점(203)이 스페이스 필름(205)의 구멍(206) 사이로 하부 필름(207)의 스위치 패턴(208)이나 플렉시블 PCB 또는 PCB의 동(銅)박의 스위치 패턴(208)에 접촉하여 전기 신호를 통하게 한다.

이러한 실시 예에서 키의 조작 감(感)을 부드럽게 또는 단단하게 조절하여 제작이 가능하며, 그 원리의 요소로는 첫째, 최상부의 키(201)의 두께를 얇거나 두껍게 하는 것과 두 번째, 상부 필름(204)의 두께를 얇거나 두껍게 하는 것과 세 번째, 스페이스 필름(205)의 구멍(206)의 지름을 넓거나 좁게 하는 것과 네 번째, 스페이스 필름(205)의 두께를 얇거나 두껍게 하는 것이다. 이러한 원리 요소 들을 적절히 안배하고 조절하여 원하는 키의 작동 감(感)을 정할 수 있다.

그리고, PET 재질의 하부 필름 대신 플렉시블 PCB 또는 PCB를 쓰는 것은 휴대폰을 비롯한 각종 전자제품에 본 고안의 일체형 필름 스위치 키패드를 메인 회로 보드와 연결할 때 커넥터 대신 직접 납땜을 할 경우에 이를 가능하게 하기 위한 것이다.

종래의 키패드와 달리 각각의 키를 성형 제작하여 조립하지 않고 일체 형의 평판으로 키를 적용하므로 매끄러운 외관 표면을 가지며, 실리콘 러버와 메탈 돔이 없어도 되는 구조로서 초박형 일체 식으로 제작이 가능하며, 약간의 누르는 힘을 주어야 키가 작동하므로 오작동의 경우가 없는 키패드로서 기능을 할 수 있다. 또 한 구조와 재료의 간단함으로 제작비용이 싸고 제품의 신뢰성이 높다.

Claims (2)

1. 최상부에 얇은 평판형의 일체 식의 키(201)를 가지며, 종래의 키패드에 있는 실리콘 러버와 메탈 돔 없이, 바로, 그 아래에 도전성 잉크로 스위치 접점(203)이 하(下)면에 인쇄된 PET와 같은 플라스틱 소재의 유연하고 질긴 얇은 상부 필름(204)을 배치하고, 상부 필름의 아래에 스위치 접점 부위에 구멍(206)이 뚫린 양면 테이프 재질의 스페이스 필름(205)을 배치하고, 스페이스 필름 하부에, 필름 상면에 도전성 잉크로 스위치 접점 메트릭스 회로가 인쇄(208)된 하부 필름(207)이 배치되거나, 이런 하부 필름 대신, 동(銅)박 스위치 접점 메트릭스 회로가 있는 플렉시블 PCB 또는 PCB를 배치하는 구조의 일체 식 키패드로서,

   최상부의 키를 손가락으로 가볍게 누르면 키에 미세한 굴곡이 생기고, 그 굴곡이 상부 필름에 굴곡을 만들고, 그 굴곡으로 인해 상부 필름의 스위치 접점(203)이 스페이스 필름의 구멍(206) 사이로 하부 필름(207)의 스위치 접점(208) 또는, 하부 필름 대신 배치된 플렉시블 PCB 또는 PCB의 동(銅)박 스위치 접점에 닿아 스위치가 ON되고, 손가락을 떼면 손가락을 누름으로 발생한 미세한 굴곡이 키의 탄성으로 다시 평평한 원상태로 회복(도 3의 우측 그림과 같이)되고, 이에 따라 상부 필름도 필름의 장력과 탄성으로 원상태의 평면으로 회복되어 접점이 떨어져 OFF되는 기능을 가지며, 이러한 기능을 가능하게 하기 위해 최상부 평판 키(201)의 하면과 상부 필름(204)의 상면의 전체 면을 모두 접착하지 않고 가장 자리만을 접착(300)하는 구조를 가지며, 키의 두께의 얇고 두꺼움과 상부 필름의 얇고 두꺼움과 스페이스 필름의 얇고 두꺼움과 스페이스 필름의 구멍 지름의 넓고 좁음으로 키의 조작 감을 부드럽거나 단단하게 조절하여 제작할 수 있는 기능을 가진 일체식 초박형 필름 스위치 키패드.
2. 제 1항에 있어서, 키와 상부 필름 사이에 조명용으로 EL시트(202)를 배치하며, 키의 가장 자리와 EL시트의 가장 자리 만을 접착하고, 이에 상부 필름의 가장 자리만을 같이 접착(300)하는 구조를 특징으로 하는 일체 식 초박형 필름 스위치 키패드.

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