WO2009116778A2 - 발광형 정전용량 터치센서 - Google Patents

발광형 정전용량 터치센서 Download PDF

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WO2009116778A2
WO2009116778A2 PCT/KR2009/001323 KR2009001323W WO2009116778A2 WO 2009116778 A2 WO2009116778 A2 WO 2009116778A2 KR 2009001323 W KR2009001323 W KR 2009001323W WO 2009116778 A2 WO2009116778 A2 WO 2009116778A2
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touch sensor
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circuit board
light
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백운호
박인식
김병섭
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한울정보기술(주)
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    • H04M2250/22—Details of telephonic subscriber devices including a touch pad, a touch sensor or a touch detector

Definitions

  • the present invention relates to a light-emitting capacitive touch sensor, and more particularly, to stably eliminate the need for the additional arrangement of the capacitive sensing pad in the structure of the product, the overall size (size, weight, etc.), unit price, etc. of the product
  • the present invention relates to a light-emitting capacitive touch sensor that can be guided so that it can be naturally slimmed and inexpensive according to recent user desires.
  • the light-emitting capacitive touch sensor 10 includes a keypad 1, a capacitive sensing pad 4, The electroluminescent sheet 6, the printed circuit board 7 and the like are taken in a close combination.
  • the plurality of capacitive sensing patterns 3 provided in the capacitive sensing pad 4 are electrically connected to the control circuit 7a of the printed circuit board 7 through the electrical connection lines 5.
  • the capacitive sensing patterns 3 allow the user to touch the key units 2 provided in the keypad 1 with a part of his / her body, for example, a finger, whereby the ⁇
  • a series of capacitance changes i.e., changes in capacitance of the electronic device
  • the corresponding sensing signal After sensing the change of the corresponding capacitance closely, the corresponding sensing signal And transmit the generated sensing signal to the control circuit 7a side of the printed circuit board 7 so that the electronic device side can appropriately perform a series of operations corresponding to the user's manipulation intention.
  • the electroluminescent sheet 6, for example, EL sheet (EL sheet: Electro Luminescence sheet) is a series of electrical signals transmitted from the electronic device side, accordingly, to make its own light emission state, By acting as a back-light of the keypad 1, the user side can be properly checked the key units 2 which are brightly activated, even in a dark environment such as at night or cloudy weather, without any problems. This will assist in the normal use of electronic devices.
  • EL sheet Electro Luminescence sheet
  • the light-emitting capacitive touch sensor 20 may include a keypad 22, a capacitive sensing pad 24, a printed circuit board 27, and the like. While keeping the structures the same as the previous type, it takes a series of modified structures that replace the electroluminescent sheet with the light guide film 26.
  • the light guide film 26 when the light beam is output from the light source 28 (for example, LED), thereby forming a series of surface emission state, acting as a backlight of the keypad 21, the user side
  • the electronic device can be used normally without any problem while properly checking the brightly activated key units 22 even in a dark environment such as, for example, nighttime or cloudy weather. To help you.
  • the plurality of capacitive sensing patterns 23 provided on the capacitive sensing pad 24 may be electrically connected to the control circuit 27a of the printed circuit board 27.
  • the capacitive sensing patterns 23 allow the user to touch the key units 22 provided in the keypad 21 through a part of his / her body, for example, a finger, and thus, the ⁇
  • a series of capacitance changes i.e., changes in capacitance of the electronic device
  • the corresponding sensing signal After sensing the change of the corresponding capacitance closely, the corresponding sensing signal And to transmit the generated sensing signal to the control circuit 27a side of the printed circuit board 27 so that the electronic device side can appropriately perform a series of operations corresponding to the user's manipulation intention.
  • the overall scale (eg, size, weight, etc.), unit cost, and process efficiency of the light-emitting capacitive touch sensors 10 and 20 may be determined by the capacitive sensing pads 4 and 24.
  • the overall size and cost of the electronic device is also inevitably larger or higher than necessary.
  • the device is slimmer and the price is lowered.
  • the company's product competitiveness is inevitably damaged.
  • the user side also cannot avoid the damage that the overall use quality of the device is significantly lowered.
  • an object of the present invention is to add a new arrangement of capacitive sensing patterns to a part of the keypad according to the situation, so that the keypad can flexibly not only serve as a key means but also as a capacitive sensing means.
  • ⁇ Electroluminescent sheet or by additionally placing a capacitive sensing pattern on a portion of the light guide film, the electroluminescent sheet or the light guide film is not only a role as a conventional backlight,
  • the keypad and the bottom of the keypad is disposed, according to the electrical signal transmitted from the electronic device side And an electroluminescent sheet which serves as a backlight of the keypad, and a printed circuit board disposed at a bottom of the electroluminescent sheet, the surface of the keypad comprising: the printed circuit board; While electrically connected, capacitive sensing patterns for sensing a change in capacitance of the electronic device due to a user side operation of touching the keypad and transferring a corresponding sensing signal to the printed circuit board are formed.
  • a light emitting capacitive touch sensor is disclosed.
  • the light-emitting capacitive touch sensor provided in the electronic device, according to the keypad and the bottom of the keypad, according to the electrical signal transmitted from the electronic device side, And a printed circuit board disposed at a bottom of the electroluminescent sheet, the electroluminescent sheet serving as a backlight of the keypad, and having one surface of the electroluminescent sheet, the printed circuit board and the And a capacitance sensing pattern configured to sense a change in capacitance of the electronic device due to a user side operation of touching the keypad and to transmit a corresponding sensing signal to the printed circuit board.
  • a capacitive touch sensor is disclosed.
  • the light emitting device is surface-emitted in accordance with the keypad and the bottom of the keypad, and is light-emitted according to the light incident from the light source.
  • a light-emitting capacitive touch sensor characterized in that a capacitance sensing pattern for sensing a change in capacitance of the electronic device due to a user side operation and transmitting a corresponding sensing signal to the printed circuit board is formed.
  • the light-emitting capacitive touch sensor in the light-emitting capacitive touch sensor provided in the electronic device, is disposed at the bottom of the keypad and surface-emitted according to the light incident from the light source, A light guide film serving as a backlight of a keypad, and a printed circuit board disposed at a bottom of the light guide film, wherein one surface of the light guide film is electrically connected to the printed circuit board to touch the keypad.
  • a light-emitting capacitive touch sensor characterized in that a capacitance sensing pattern for sensing a change in capacitance of the electronic device due to a user side operation and transmitting a corresponding sensing signal to the printed circuit board is formed.
  • 1 and 2 are exemplary views showing a light emitting capacitive touch sensor according to the first technique.
  • Figure 3 is an exemplary view showing a light emitting capacitive touch sensor according to the second conventional technology.
  • FIGS. 4 and 5 are exemplary views showing a light emitting capacitive touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 6 and 7 are exemplary views showing a light emitting capacitive touch sensor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 8 and 9 are exemplary views illustrating a light emitting capacitive touch sensor according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10 and 11 are exemplary views illustrating a light emitting capacitive touch sensor according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12 and 13 are exemplary views showing a light emitting capacitive touch sensor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an exemplary view showing a light-emitting capacitive touch sensor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is an exemplary view conceptually illustrating a manufacturing process of the capacitive touch patterns shown in FIG. 14; FIG.
  • the capacitive touch sensor 100 for example, in the state of being installed in various electronic devices, such as a mobile phone, PDP, game machine, key pad 110 ),
  • the electroluminescent sheet 130, the printed circuit board 150 and the like take a close combination, and actively act as a series of ⁇ interface means between the user / electronic device>.
  • the front electroluminescent sheet 130 for example, the EL sheet
  • the electronic device when a series of electrical signals are transmitted from the electronic device side, accordingly, makes its own light emitting state, the light emitting of the keypad 110
  • the electronic device By acting as a backlight for the user, the electronic device can be used normally without any problems, while properly checking the brightly activated keypad side key units 111 on the user side, even in a dark environment such as a night time or a cloudy weather. To help you.
  • the keypad 110 of the present invention the structure is completely different from the conventional case, a large number of capacitances on one side, for example, the opposite side on which the key unit 111 is installed It takes a changed configuration in which the sensing patterns 112 are further formed.
  • the keypad 110 has a series of insulating materials such as, for example, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and so on, even if the capacitive sensing patterns 112 are additionally formed on a part thereof, a separate electrical accordingly It will block the problem from occurring.
  • the plurality of capacitive sensing patterns 112 formed on the keypad 110 are electrically connected to the control circuit 151 of the printed circuit board 150 through the electrical connection lines 113. .
  • the capacitive sensing patterns 112 allow the user to touch the key units 111 through a part of his / her body, for example, a finger, whereby ⁇ a circuit terminal in an electronic device connected to the 112 thereof.
  • a series of capacitance changes i.e., changes in capacitance of an electronic device
  • the change in capacitance is closely sensed, and then a corresponding sensing signal is generated and generated.
  • By performing the role of transmitting the completed sensing signal to the control circuit 151 side of the printed circuit board 150 it assists the electronic device to properly perform a series of operations corresponding to the user's operation intention.
  • the capacitive sensing patterns 112 are newly added to a part of the keypad 110 instead of the capacitive sensing pad, so that the keypad 110 serves as a key means.
  • it also induces the role of capacitive sensing means to be flexibly performed simultaneously.
  • the capacitive sensing pad can be stably excluded the need for its additional arrangement, after all, the overall scale (size, weight, etc.) of the light-emitting capacitive touch sensor 100 ), Unit price and the like can be naturally slimmed and inexpensive in accordance with recent user needs.
  • producers are flexible to recent user desires for slimming down devices and lowering prices. By being able to cope with this, it is possible to enjoy a wide range of benefits that the company's product competitiveness is greatly improved, and the user side can also effectively enjoy the advantage of greatly improving the quality of use of the overall device.
  • the capacitive sensing patterns 112 of the present invention formed on the keypad 110 may include a pattern of a transparent conductive material, preferably, an ITO pattern or a conductive polymer pattern, for example, a PEDOT pattern. Poly Ethylene DiOxty Thiospnene pattern).
  • the capacitive sensing patterns 112 may be formed through a series of printing methods such as, for example, a mask printing method and a screen printing method, or, depending on circumstances, may be formed through a series of etching methods using an etchant. It may be.
  • the capacitive sensing pattern 112 is formed through a printing method, unlike the case where the capacitive sensing pattern 112 is formed through an etching method at the producer side, waste (eg, aqua regia, DI water, etc.) The damage by) can be avoided beforehand.
  • waste eg, aqua regia, DI water, etc.
  • the capacitive sensing patterns 112 and the electrical connection line 113 may be changed according to circumstances.
  • a series of capacitive sensing pattern protective layer 114 may be additionally formed.
  • the capacitive sensing pattern protective film 114 is formed of any one of, for example, a fluorine ink, a polyethylene terephthalate ink, a urethane ink, or a silicon ink, and is formed through a series of printing methods.
  • the capacitive sensing pattern protective layer 114 may be exposed to moisture (exterior of the electronic device or outside of the touch sensor). Moisture), static electricity, and the like, even if severely applied, the function of the capacitive sensing pattern protective film 114 can be stably protected from them, and thus, the sensing operation given to the user can be normally performed. .
  • the capacitive touch sensor 101 is the keypad 110, the electroluminescent sheet 130, the printed circuit board 150, etc. Taking this tightly combined configuration, the structures 110, 130, and 150 are appropriately utilized to act actively as a series of ⁇ interface between user / electronic devices>.
  • the front electroluminescent sheet 130 for example, the EL sheet
  • the front electroluminescent sheet 130 when a series of electrical signals are transmitted from the electronic device side, accordingly, makes its own light emitting state
  • the user side for example, even in a dark environment such as night, cloudy weather, while properly checking the keypad side key units 111, which are brightly activated, is another problem. Without this, it assists the normal use of the electronic device.
  • the above-described electroluminescent sheet 130 the structure of the conventional case completely different, its one surface, for example, the keypad 110 side It takes a modified configuration to further form a plurality of capacitive sensing patterns 131 on the bonding surface side.
  • the electroluminescent sheet 130 includes a conductive transparent electrode layer 134, a light emitting layer 135 (or a fluorescent layer), an insulating layer 136 (or a dielectric layer), a back electrode layer 137, a protective layer 138, and the like.
  • a transparent insulating layer 133 is further formed on the conductive transparent electrode layer 134.
  • a transparent conductive polymer material indium tin oxide (ITO), and the like may be variously selected.
  • ITO indium tin oxide
  • the material forming the light emitting layer 135 an inorganic light emitting material and an organic light emitting diode may be selected. Various materials may be selected.
  • the light emitting layer 135 has a configuration in which the phosphor and the binder are mixed, and as a series of electrical signals are transmitted from the electronic device side, the light emitting layer 135 performs self-luminous, thereby flexibly serving as a light emitter.
  • the insulating layer 136 protects the light emitting layer 135 disposed thereon by preventing insulation breakdown that may occur when power is applied to the conductive transparent electrode layer 134 and the back electrode layer 137. Act as a sieve.
  • the protective layer 138 serves as a blocker that blocks / protects each of the preceding layers from moisture or contamination.
  • the above-described transparent insulating layer 133 forms the uppermost layer of the electroluminescent sheet 130, and has a series of insulating materials such as polyethylene terephthalate, fluorine resin, acrylic resin, urethane resin, etc. Even if the capacitive sensing patterns 131 are additionally formed, the capacitive sensing pattern 131 serves to block a separate electrical problem.
  • the plurality of capacitive sensing patterns 131 formed on the electroluminescent sheet 130 may have a structure electrically connected to the control circuit 151 of the printed circuit board 150 through the electrical connection lines 132. do.
  • the capacitive sensing patterns 131 may allow the user to touch the key units 111 of the keypad 110 through a part of his / her body, for example, a finger, and thus, ⁇ self 131 and
  • a series of capacitance changes i.e., changes in capacitance of an electronic device
  • the change of the capacitance is closely sensed, and then the corresponding sensing is performed.
  • the electronic device can properly take a series of operations corresponding to the user's operation intention. To help you.
  • the capacitance sensing patterns 131 are newly added to a part of the electroluminescent sheet 130, so that the electroluminescent sheet 130 serves as a conventional backlight, as well as the capacitive sensing means. Even the role of the instructor can be flexibly executed concurrently. For this reason, under the regime of the present invention, unlike the prior art, the capacitive sensing pad can be stably excluded from the need for its additional arrangement, and eventually, the overall scale (size, weight, etc.) of the light-emitting capacitive touch sensor 101. ), Unit price and the like can be naturally slimmed and inexpensive in accordance with recent user needs.
  • the capacitive sensing patterns 131 of the present invention formed on the electroluminescent sheet 130 may include a pattern of a transparent conductive material, preferably, an ITO pattern or a conductive polymer pattern (eg, a pedo pattern). Will be made. Also in this case, the capacitive sensing patterns 131 may be formed through a series of printing methods such as, for example, a mask printing method and a screen printing method, or, depending on circumstances, a series of etching methods using an etchant may be used. It may be formed through.
  • one surface of the electroluminescent sheet 130 on which the above-mentioned capacitive sensing patterns 131 are formed may be, for example, a fluorine-based ink, a polyethylene terephthalate-based ink, It is made of either urethane-based ink or silicon-based ink, and covers the capacitive sensing patterns 131, the electrical connection lines 132, and the like, and covers them in an external harsh environment (external moisture (moisture), external static electricity, etc.).
  • a series of capacitive sensing pattern protection layer 141 may be additionally formed to protect from the above.
  • a ground layer 139 having a thickness of about 5 ⁇ m to 15 ⁇ m and an insulating layer 140 having a thickness of about 15 ⁇ m to 25 ⁇ m may be sequentially formed.
  • the material constituting the ground layer 139 may include carbon, gold, silver, copper, or the like, and a silicone-based resin, ITO, a conductive polymer, and the like.
  • the ground layer 139 is disposed on the bottoms of the capacitive sensing patterns 131 and utilizes external structures such as a printed circuit board 150 and a case of an electronic device. A grounding structure is taken.
  • the ground layer 139 is an electrical signal, a high voltage, and noise due to them from the electroluminescent sheet 130 side to the capacitive sensing pattern 131 side in a full operation phase of the electroluminescent sheet 130. Is discharged, serves to ground the electrical signal, the high voltage, and the noise caused by them, so that the capacitive sensing patterns 131 formed on the insulating layer 140 are electroluminescent sheet 130. Even under the harsh ambient conditions under which vigorously operates, it protects against unnecessary electrical shock (or electrical damage).
  • the insulating layer 140 is disposed at an interface between the ground layer 139 and the capacitive sensing pattern 131, and serves to electrically separate the ground layer 139 and the capacitive sensing pattern 131.
  • insulating materials such as polyethylene terephthalate, fluorine resin, acrylic resin, urethane resin, and the like, even if the capacitive sensing patterns 131 are additionally formed thereon, a separate electrical problem does not occur accordingly. It will act as a blocker.
  • the electroluminescent sheet 130 it is possible to flexibly perform not only a role as a backlight, but also a role as a capacitive sensing means. For this reason, under the regime of the present invention, unlike the prior art, the capacitive sensing pad can be stably excluded from the need for its additional arrangement, and eventually, the overall scale (size, weight, etc.) of the light-emitting capacitive touch sensor 102. ), Unit price and the like can be naturally slimmed and inexpensive in accordance with recent user needs.
  • one surface of the electroluminescent sheet 130 on which the above-mentioned capacitive sensing patterns 131 are formed may be, for example, a fluorine-based ink or a polyethylene terephthalate-based ink. Made of any one of urethane-based ink or silicon-based ink, covering the capacitive sensing patterns 131 and the electrical connection lines 132, and the like, and covering them in an external harsh environment (external moisture (moisture), external static electricity, etc.). ), A series of capacitive sensing pattern protection layers 141 may be additionally formed.
  • the capacitive touch sensor 103 according to another embodiment of the present invention the structure of the keypad 110, the printed circuit board 150, etc. While maintaining the same as the above, it takes a series of modified structures to replace the electroluminescent sheet 130 with the light guide film 170.
  • the light guide film 170 when the light guide film 170 is output from the light source 190 (for example, LED), the light guide film 170 forms a series of surface emission states, thereby acting as a backlight of the keypad 111.
  • the electroluminescent sheet 130 On the user's side, as in the case where the electroluminescent sheet 130 is disposed, for example, even in a dark environment such as at night or cloudy weather, while properly checking the brightly activated key units 111, without any problem, the electronic device It will help you to use normally.
  • dot patterns may be further formed on the light incident surface or the light emitting surface of the light guide film 170 to increase the luminance of the light beams supplied from the light source 190.
  • the dot patterns may take an intaglio / embossed shape of various shapes such as triangle, square, circle, linear, and cogwheel shape.
  • the distance from the light source 190, the densification of the dot patterns, or taking measures to increase the size of the dot patterns a more uniform surface light emitting effect can be obtained.
  • the keypad 110 is completely different from the conventional case and its structure, one side thereof, for example, the opposite side on which the key unit 111 is installed. It takes a modified configuration to further form a plurality of capacitive sensing patterns (112).
  • the keypad 110 has a series of insulating materials such as, for example, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and so on, even if the capacitive sensing patterns 112 are additionally formed on a part thereof. It will be blocked to prevent any problems.
  • the keypad 110 can flexibly perform not only a role as a key means but also a role as a capacitive sensing means. Therefore, unlike the conventional, the capacitive sensing pad can be stably excluded the need for its additional arrangement, after all, the overall size (size, weight, etc.), unit price, etc. of the light-emitting capacitive touch sensor 100 has recently been Naturally slim / inexpensive to meet user needs.
  • the capacitive sensing patterns 112 of the present invention formed on the keypad are made of a pattern of a transparent conductive material, preferably, an ITO pattern or a conductive polymer pattern (eg, a pedo pattern).
  • the capacitive sensing patterns 112 may be formed through a series of printing methods such as, for example, a mask printing method and a screen printing method, or, depending on circumstances, a series of etching methods using an etchant may be used. It may be formed through (see the previous embodiment for a description of the capacitance sensing pattern protective film).
  • the light guide film 170 has its own surface, for example, a keypad 110, in a completely different structure from the conventional case.
  • a plurality of capacitive sensing patterns 172 are formed on the side of the junction surface.
  • the main body 171 of the light guide film 170 has a series of insulating materials such as, for example, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylic resin, etc., so that the capacitive sensing patterns 172 are additionally formed thereon. If so, it will be blocked so that a separate electrical problem does not occur accordingly.
  • insulating materials such as, for example, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylic resin, etc.
  • the plurality of capacitive sensing patterns 172 formed on the light guide film 170 may be electrically connected to the control circuit 151 of the printed circuit board 150 through the electrical connection lines 173. .
  • the capacitive sensing patterns 172 allow the user to touch the key units 111 through a part of his / her body, for example, a finger, and thus, the circuit terminal in the electronic device connected with the 112.
  • a series of capacitance changes i.e., changes in capacitance of an electronic device
  • the change in capacitance is closely sensed, and then a corresponding sensing signal is generated and generated.
  • By performing the role of transmitting the completed sensing signal to the control circuit 151 side of the printed circuit board 150 it assists the electronic device to properly perform a series of operations corresponding to the user's operation intention.
  • the light guide film 170 may additionally arrange the capacitive sensing patterns 172 on a part of the light guide film 170. Even roles can be flexibly performed concurrently. Because of this, unlike the related art, the capacitive sensing pad can be stably excluded from the necessity of additional arrangement. As a result, the overall size (size, weight, etc.), unit price, etc. of the light-emitting capacitive touch sensor 104 have recently been increased. Naturally slim / inexpensive to meet user needs.
  • the capacitive sensing patterns 172 of the present invention formed on the light guide film 170 may be formed of a pattern of a transparent conductive material, preferably, an ITO pattern or a conductive polymer pattern (eg, a pedo pattern). Will be done. Also in this case, the capacitive sensing patterns 172 may be formed through a series of printing methods such as, for example, a mask printing method and a screen printing method, or, depending on circumstances, a series of etching methods using an etchant may be used. It may be formed through.
  • one surface of the light guide film 170 on which the above-mentioned capacitive sensing patterns 172 are formed may be, for example, a fluorine-based ink, a polyethylene terephthalate-based ink, or a urethane-based ink. Ink or silicon-based ink, covering the capacitive sensing patterns 172, the electrical connection lines 173, and the like, and protecting them from external harsh environments (external moisture (moisture), external static electricity, etc.).
  • a protective capacitive sensing pattern passivation layer 177 may be additionally formed.
  • the light guide film 170 may have an ITO material by peeling off conventional materials such as polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylic resin, etc. ( Of course, even in this case, one surface of the light guide film 170, a capacitive sensing pattern protective film may be further formed, for a detailed description thereof, see the previous embodiment).
  • the light guide film 170 has an ITO material, as shown in FIG. 15, on the producer side, a separate layer for forming the capacitive sensing patterns 175 and the electrical connection lines 176 is provided.
  • the capacitive sensing pattern 175 may be formed on a part of the light guide film 170 even by a very simple process of simply patterning the light guide film body 174 by itself and removing the part 174a without proceeding with the additional step of.
  • the electrical connection lines 176 for electrical connection thereof can be effectively formed, and, as a result, the various advantages can be flexibly enjoyed.
  • the light guide film 170 is able to flexibly perform not only a role as a backlight means but also a role as a capacitive sensing means.
  • the capacitive sensing pad can be stably excluded from the necessity of additional arrangement.
  • the overall size (size, weight, etc.), unit price, etc. of the light-emitting capacitive touch sensor 105 have recently been increased. Naturally slim / inexpensive to meet user needs.
  • the present invention described above exhibits an overall useful effect in various types of electronic / electrical devices requiring a light emitting capacitive touch sensor.

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Abstract

본 발명은 발광형 정전용량 터치센서에 관한 것으로, 본 발명에서는 상황에 따라, <키 패드의 일부에 정전용량 센싱패턴들을 새롭게 추가 배치시켜, 키 패드가 기존, 키 수단으로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있도록 유도하는 조치>, <전기발광 시트, 또는, 도광필름의 일부에 정전용량 센싱패턴들을 새롭게 추가 배치시켜, 전기발광 시트, 또는, 도광필름이 기존, 백 라이트로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있도록 유도하는 조치> 등을 탄력적으로 응용·구현한다. 본 발명에서는 이러한 기술구현을 통해, 발광형 정전용량 터치센서의 구조 내에서, 정전용량 센싱패드의 추가배치 필요성을 안정적으로 배제시킴으로써, 발광형 정전용량 터치센서의 전체적인 규모(사이즈, 중량 등), 단가 등이 최근의 사용자 욕구에 맞추어 자연스럽게 슬림화/저렴화 될 수 있도록 가이드 할 수 있다.

Description

발광형 정전용량 터치센서
본 발명은 발광형 정전용량 터치센서에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 제품의 구조 내에서, 정전용량 센싱패드의 추가배치 필요성을 안정적으로 배제시킴으로써, 제품의 전체적인 규모(사이즈, 중량 등), 단가 등이 최근의 사용자 욕구에 맞추어 자연스럽게 슬림화/저렴화 될 수 있도록 가이드 할 수 있는 발광형 정전용량 터치센서에 관한 것이다.
최근, 전기·전자 및 통신 관련 기술이 급격한 발전을 이루면서, 예컨대, 발광형 정전용량 터치센서를 일련의 <사용자/전자기기 간 인터페이스 수단>으로 활용하는 다양한 전자기기들이 폭 넓게 개발·보급되고 있다.
통상, 이러한 전자기기들에 구비되는 종래의 기술에 따른 발광형 정전용량 터치센서(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 키 패드(1), 정전용량 센싱패드(4), 전기발광 시트(6), 인쇄회로기판(7) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.
이 경우, 정전용량 센싱패드(4)에 구비된 다수의 정전용량 센싱패턴(3)들은 전기연결 라인(5)들을 통해, 인쇄회로기판(7)의 컨트롤 서킷(7a)과 전기적으로 연결되는 구조를 취하게 된다. 이 상황에서, 정전용량 센싱패턴(3)들은 사용자가 자신의 신체일부, 예컨대, 손가락을 통해, 키 패드(1)에 구비된 키 유닛(2)들을 터치하고, 이에 기인하여, <자신과 연결된 전자기기 내의 회로단자>와 <사용자> 사이에서 일련의 정전용량 변화(즉, 전자기기의 정전용량 변화)가 발생하게 되는 경우, 해당 정전용량의 변화를 면밀하게 센싱한 후, 그에 상응하는 센싱신호를 생성하고, 생성 완료된 센싱신호를 인쇄회로기판(7)의 컨트롤 서킷(7a) 측으로 전달하는 역할을 수행함으로써, 전자기기 측에서, 사용자의 조작의사에 상응하는 일련의 동작을 적절하게 취할 수 있도록 보조하게 된다.
여기서, 앞의 전기발광 시트(6), 예를 들어, 이엘 시트(EL sheet: Electro Luminescence sheet)는 전자기기 측으로부터 일련의 전기적인 신호가 전송되는 경우, 그에 따라, 자체적인 발광상태를 이루어, 키 패드(1)의 백 라이트(Back-light)로 작용함으로써, 사용자 측에서, 예컨대, 야간, 흐린 날씨 등의 어두운 환경 하에서도, 밝게 활성화된 키 유닛(2)들을 적절히 확인하면서, 별다른 문제점 없이, 전자기기를 정상적으로 사용할 수 있도록 보조하게 된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 또 다른 유형에 따른 발광형 정전용량 터치센서(20)는, 키 패드(22), 정전용량 센싱패드(24), 인쇄회로기판(27) 등의 구조물들을 앞의 유형과 동일하게 유지하면서, 전기발광 시트를 도광필름(26)으로 교체시키는 일련의 변화된 구조를 취하게 된다.
이때, 도광필름(26)은 광원(28:예컨대, LED)으로부터 광선이 출력되는 경우, 그에 따라, 일련의 면 발광상태를 형성하여, 키 패드(21)의 백 라이트로 작용함으로써, 사용자 측에서, 앞의 전기발광 시트(6)가 배치된 것과 마찬가지로, 예컨대, 야간, 흐린 날씨 등의 어두운 환경 하에서도, 밝게 활성화된 키 유닛(22)들을 적절히 확인하면서, 별다른 문제점 없이, 전자기기를 정상적으로 사용할 수 있도록 보조하게 된다.
물론, 이때에도, 정전용량 센싱패드(24)에 구비된 다수의 정전용량 센싱패턴(23)들은 인쇄회로기판(27)의 컨트롤 서킷(27a)과 전기적으로 연결되는 구조를 취하게 된다. 이 상황에서, 정전용량 센싱패턴(23)들은 사용자가 자신의 신체일부, 예컨대, 손가락을 통해, 키 패드(21)에 구비된 키 유닛(22)들을 터치하고, 이에 기인하여, <자신과 연결된 전자기기 내의 회로단자>와 <사용자> 사이에서 일련의 정전용량 변화(즉, 전자기기의 정전용량 변화)가 발생하게 되는 경우, 해당 정전용량의 변화를 면밀하게 센싱한 후, 그에 상응하는 센싱신호를 생성하고, 생성 완료된 센싱신호를 인쇄회로기판(27)의 컨트롤 서킷(27a) 측으로 전달하는 역할을 수행함으로써, 전자기기 측에서, 사용자의 조작의사에 상응하는 일련의 동작을 적절하게 취할 수 있도록 보조하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 체제 하에서, 발광형 정전용량 터치센서(10,20)가 자신에게 주어진 <사용자/전자기기 간 인터페이스 수단>의 역할을 정상적으로 수행하기 위해서는, 상술한 바와 같이, 자가 구조물 내에, 키 패드(1,21), 전기발광 시트(6), 도광필름(26), 인쇄회로기판(7,27) 등의 기본적인 구성요소들 이외에도, 정전용량 센싱패턴(3,23)들의 형성을 위한 정전용량 센싱패드(4,24)를 필수적으로 추가 구비하여야 한다.
이 때문에, 별도의 취해지지 않는 한, 발광형 정전용량 터치센서(10,20)의 전체적인 규모(예, 사이즈, 중량 등), 단가, 나아가, 공정효율성 등은 정전용량 센싱패드(4,24)의 추가 배치에 비례하여, 매우 커지거나 낮아질 수밖에 없게 되며, 그에 비례하여, 전자기기의 전체적인 규모, 단가 역시 필요이상으로 커지거나 높아질 수밖에 없게 된다.
물론, 이러한 발광형 정전용량 터치센서(10,20)의 규모 및 단가, 나아가, 공정효율성 등의 악화 상황 하에서, 생산자(전자기기 생산자, 터치센서 생산자 등) 측에서는, 기기의 슬림화, 가격의 저렴화 등을 요구하는 최근의 사용자 욕구에 탄력적으로 대응할 수 없게 됨으로써, 자사의 제품 경쟁력이 크게 떨어지는 피해를 고스란히 입을 수밖에 없게 된다. 또한, 사용자 측 역시, 전체적인 기기의 이용 품질이 크게 낮아지는 피해를 피할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상황에 따라, <키 패드의 일부에 정전용량 센싱패턴들을 새롭게 추가 배치시켜, 키 패드가 기존, 키 수단으로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있도록 유도하는 조치>, <전기발광 시트, 또는, 도광필름의 일부에 정전용량 센싱패턴들을 새롭게 추가 배치시켜, 전기발광 시트, 또는, 도광필름이 기존, 백 라이트로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있도록 유도하는 조치> 등을 탄력적으로 응용·구현하고, 이를 통해, 발광형 정전용량 터치센서의 구조 내에서, 정전용량 센싱패드의 추가배치 필요성을 안정적으로 배제시킴으로써, 발광형 정전용량 터치센서의 전체적인 규모(사이즈, 중량 등), 단가 등이 최근의 사용자 욕구에 맞추어 자연스럽게 슬림화/저렴화 될 수 있도록 가이드 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 전자기기에 구비된 발광형 정전용량 터치센서에 있어서, 키 패드와, 상기 키 패드의 저부에 배치되며, 상기 전자기기 측으로부터 전송되는 전기적인 신호에 따라, 자체적인 발광상태를 이루어, 상기 키 패드의 백 라이트로 작용하는 전기발광 시트와, 상기 전기발광 시트의 저부에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 키 패드의 일면에는, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되면서, 상기 키 패드를 터치하는 사용자 측 동작에 기인한 상기 전자기기의 정전용량 변화를 센싱하고, 해당 센싱신호를 상기 인쇄회로기판 측으로 전달하는 정전용량 센싱패턴들이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서를 개시한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에서는, 전자기기에 구비된 발광형 정전용량 터치센서에 있어서, 키 패드와, 상기 키 패드의 저부에 배치되며, 상기 전자기기 측으로부터 전송되는 전기적인 신호에 따라, 자체적인 발광상태를 이루어, 상기 키 패드의 백 라이트로 작용하는 전기발광 시트와, 상기 전기발광 시트의 저부에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 전기발광 시트의 일면에는, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되면서, 상기 키 패드를 터치하는 사용자 측 동작에 기인한 상기 전자기기의 정전용량 변화를 센싱하고, 해당 센싱신호를 상기 인쇄회로기판 측으로 전달하는 정전용량 센싱패턴들이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서를 개시한다.
나아가, 본 발명의 또 다른 측면에서는, 전자기기에 구비된 발광형 정전용량 터치센서에 있어서, 키 패드와, 상기 키 패드의 저부에 배치되며, 광원으로부터 입사되는 광선에 따라, 면 발광하여, 상기 키 패드의 백 라이트로 작용하는 도광필름과, 상기 도광필름의 저부에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 키 패드의 일면에는, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되면서, 상기 키 패드를 터치하는 사용자 측 동작에 기인한 상기 전자기기의 정전용량 변화를 센싱하고, 해당 센싱신호를 상기 인쇄회로기판 측으로 전달하는 정전용량 센싱패턴들이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서를 개시한다.
이외에도, 본 발명의 또 다른 측면에서는, 전자기기에 구비된 발광형 정전용량 터치센서에 있어서, 키 패드와, 상기 키 패드의 저부에 배치되며, 광원으로부터 입사되는 광선에 따라, 면 발광하여, 상기 키 패드의 백 라이트로 작용하는 도광필름과, 상기 도광필름의 저부에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 도광필름의 일면에는, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되면서, 상기 키 패드를 터치하는 사용자 측 동작에 기인한 상기 전자기기의 정전용량 변화를 센싱하고, 해당 센싱신호를 상기 인쇄회로기판 측으로 전달하는 정전용량 센싱패턴들이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서를 개시한다.
도 1 및 도 2는 종래의 제 1 기술에 따른 발광형 정전용량 터치센서를 도시한 예시도.
도 3은 종래의 제 2 기술에 따른 발광형 정전용량 터치센서를 도시한 예시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광형 정전용량 터치센서를 도시한 예시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광형 정전용량 터치센서를 도시한 예시도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광형 정전용량 터치센서를 도시한 예시도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광형 정전용량 터치센서를 도시한 예시도.
도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광형 정전용량 터치센서를 도시한 예시도.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광형 정전용량 터치센서를 도시한 예시도.
도 15는 도 14에 도시된 정전용량 터치패턴들의 제조공정을 개념적으로 도시한 예시도.
[실시예]
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 발광형 정전용량 터치센서를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량 터치센서(100)는 예를 들어, 핸드폰, PDP, 게임기 등의 각종 전자기기에 설치된 상태에서, 키 패드(110), 전기발광 시트(130), 인쇄회로기판(150) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하여, 일련의 <사용자/전자기기 간 인터페이스 수단>으로써, 활발하게 작용하게 된다.
이 경우, 앞의 전기발광 시트(130), 예를 들어, 이엘 시트는 전자기기 측으로부터 일련의 전기적인 신호가 전송되는 경우, 그에 따라, 자체적인 발광상태를 이루어, 키 패드(110)의 발광을 위한 백 라이트로 작용함으로써, 사용자 측에서, 예컨대, 야간, 흐린 날씨 등의 어두운 환경 하에서도, 밝게 활성화된 키 패드 측 키 유닛(111)들을 적절히 확인하면서, 별다른 문제점 없이, 전자기기를 정상적으로 사용할 수 있도록 보조하게 된다.
이때, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 키 패드(110)는, 종래의 경우와 그 구조를 완전히 달리하여, 자신의 일면, 예컨대, 키 유닛(111)이 설치된 반대면에 다수의 정전용량 센싱패턴(112)들을 추가 형성시키는 변화된 구성을 취하게 된다.
이 경우, 키 패드(110)는, 예컨대, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등과 같은 일련의 절연성 재질을 가짐으로써, 자신의 일부에 정전용량 센싱패턴(112)들이 추가 형성되더라도, 그에 따른 별도의 전기적인 문제가 발생하지 않도록 차단하게 된다.
여기서, 키 패드(110)에 형성된 다수의 정전용량 센싱패턴(112)들은 전기연결 라인(113)들을 통해, 인쇄회로기판(150)의 컨트롤 서킷(151)과 전기적으로 연결되는 구조를 취하게 된다. 이 상황에서, 정전용량 센싱패턴(112)들은 사용자가 자신의 신체일부, 예컨대, 손가락을 통해, 키 유닛(111)들을 터치하고, 이에 기인하여, <자신(112)과 연결된 전자기기 내의 회로단자>와 <사용자> 사이에서 일련의 정전용량 변화(즉, 전자기기의 정전용량 변화)가 발생하게 되는 경우, 해당 정전용량의 변화를 면밀하게 센싱한 후, 그에 상응하는 센싱신호를 생성하고, 생성 완료된 센싱신호를 인쇄회로기판(150)의 컨트롤 서킷(151) 측으로 전달하는 역할을 수행함으로써, 전자기기 측에서, 사용자의 조작의사에 상응하는 일련의 동작을 적절하게 취할 수 있도록 보조하게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 정전용량 센싱패드가 아닌, 키 패드(110)의 일부에 정전용량 센싱패턴(112)들을 새롭게 추가 배치시켜, 키 패드(110)가, 기존, 키 수단으로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있도록 유도한다. 이 때문에, 본 발명의 체제 하에서, 종래와 달리, 정전용량 센싱패드는 그 추가배치 필요성이 안정적으로 배제될 수 있게 되며, 결국, 발광형 정전용량 터치센서(100)의 전체적인 규모(사이즈, 중량 등), 단가 등은 최근의 사용자 욕구에 맞추어 자연스럽게 슬림화/저렴화 될 수 있게 된다.
당연히, 이러한 발광형 정전용량 터치센서(100)의 규모 및 단가 감소 상황 하에서, 생산자(전자기기 생산자, 터치센서 생산자 등) 측에서는, 기기의 슬림화, 가격의 저렴화 등을 요구하는 최근의 사용자 욕구에 탄력적으로 대응할 수 있게 됨으로써, 자사의 제품 경쟁력이 크게 향상되는 이점을 폭 넓게 향유할 수 있게 되며, 사용자 측 역시, 전체적인 기기의 이용 품질이 크게 높아지는 이점을 효과적으로 향유할 수 있게 된다.
이때, 키 패드(110)에 형성되는 본 발명의 정전용량 센싱패턴(112)들은 투명 전도성 재질(Transparent conductive material)의 패턴, 바람직하게, ITO 패턴 또는 전도성 폴리머 패턴, 예컨대, 페돗 패턴(PEDOT pattern: Poly Ethylene DiOxty Thiospnene pattern) 등으로 이루어지게 된다.
이 경우, 정전용량 센싱패턴(112)들은, 예컨대, 마스크 인쇄방식, 스크린 인쇄방식 등과 같은 일련의 인쇄방식을 통해 형성될 수 있거나, 상황에 따라, 식각액을 활용한 일련의 식각방식을 통해 형성될 수도 있다.
여기서, 만약, 정전용량 센싱패턴(112)들을 인쇄방식을 통해 형성할 경우, 생산자 측에서는 식각방식을 통해, 정전용량 센싱패턴(112)들을 형성하는 경우와 달리, 폐기물(예컨대, 왕수, DI 워터 등)에 의한 폐해를 미리 피할 수 있게 된다.
이때, 앞의 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 정전용량 센싱패턴(112)들이 형성된 키 패드(110)의 일면에는, 상황에 따라, 정전용량 센싱패턴(112)들, 전기연결 라인(113)들 등을 커버하는 일련의 정전용량 센싱패턴 보호막(114)이 추가 형성될 수도 있다.
이 경우, 정전용량 센싱패턴 보호막(114)은 예를 들어, 불소계 잉크, 폴리에틸렌테레프탈레이트 계 잉크, 우레탄계 잉크, 또는, 실리콘계 잉크 중의 어느 하나로 이루어지면서, 일련의 인쇄방식을 통해 형성되는 특징을 가진다.
물론, 이러한 정전용량 센싱패턴 보호막(114)의 추가형성 상황 하에서, 정전용량 센싱패턴(112)들, 전기연결 라인(113)들 등은 외부(전자기기의 외부 또는 터치센서의 외부)로부터 습기(수분), 정전기 등이 가혹하게 가해진다 하더라도, 정전용량 센싱패턴 보호막(114)의 기능수행에 의해, 그들로부터 안정적인 보호를 받을 수 있게 됨으로써, 결국, 자신에게 주어진 센싱동작을 정상적으로 수행할 수 있게 된다.
한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예 하에서도, 정전용량 터치센서(101)는 키 패드(110), 전기발광 시트(130), 인쇄회로기판(150) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하면서, 해당 구조물들(110,130,150)을 적절히 활용하여, 일련의 <사용자/전자기기 간 인터페이스 수단>으로써, 활발하게 작용하게 된다.
이 경우, 앞의 전기발광 시트(130), 예를 들어, 이엘 시트는 앞의 실시예와 마찬가지로, 전자기기 측으로부터 일련의 전기적인 신호가 전송되는 경우, 그에 따라, 자체적인 발광상태를 이루어, 키 패드(110)의 발광을 위한 백 라이트로 작용함으로써, 사용자 측에서, 예컨대, 야간, 흐린 날씨 등의 어두운 환경 하에서도, 밝게 활성화된 키 패드 측 키 유닛(111)들을 적절히 확인하면서, 별다른 문제점 없이, 전자기기를 정상적으로 사용할 수 있도록 보조하게 된다.
이때, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예 하에서, 상술한 전기발광 시트(130)는, 종래의 경우와 그 구조를 완전히 달리하여, 자신의 일면, 예컨대, 키 패드(110) 측 접합면 쪽에 다수의 정전용량 센싱패턴(131)들을 추가 형성시키는 변화된 구성을 취하게 된다.
이 경우, 전기발광 시트(130)는, 도전성 투명전극층(134), 발광층(135:또는, 형광층), 절연층(136:또는, 유전층), 배면전극층(137), 보호층(138) 등이 일체로 조합된 구성을 취하게 되며, 이 상황에서, 상기 도전성 투명전극층(134)의 상부에는, 투명절연층(133)이 추가 형성된다.
이때, 도전성 투명전극층(134)을 이루는 물질로는, 투명한 전도성 고분자 재료, 인튬틴옥사이드(ITO) 등이 다양하게 선택될 수 있고, 발광층(135)을 이루는 물질로는, 무기발광재료, 유기발광재료 등이 다양하게 선택될 수 있다.
여기서, 발광층(135)은 예컨대, 형광체와 결합제가 혼합된 구성을 취하면서, 전자기기 측으로부터 일련의 전기적인 신호가 전송됨에 따라, 자체 발광을 이루어, 발광체로써의 역할을 융통성 있게 수행하게 된다. 또한, 절연층(136)은 도전성 투명전극층(134) 및 배면전극층(137)에 전원이 인가될 때 나타날 수 있는 절연파괴현상을 방지함으로써, 자신의 상부에 배치된 발광층(135)을 보호하는 보호체로써의 역할을 수행하게 된다. 나아가, 보호층(138)은 앞의 각 층들을 습기나 오염으로부터 차단/보호하는 차단체로써의 역할을 수행하게 된다.
이때, 상술한 투명절연층(133)은 전기발광 시트(130)의 최상층을 이루면서, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 불소계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 등과 같은 일련의 절연성 재질을 가짐으로써, 자신의 상부에 정전용량 센싱패턴(131)들이 추가 형성되더라도, 그에 따른 별도의 전기적인 문제가 발생하지 않도록 차단하는 역할을 수행하게 된다.
여기서, 전기발광 시트(130)에 형성된 다수의 정전용량 센싱패턴(131)들은 전기연결 라인(132)들을 통해, 인쇄회로기판(150)의 컨트롤 서킷(151)과 전기적으로 연결되는 구조를 취하게 된다. 이 상황에서, 정전용량 센싱패턴(131)들은 사용자가 자신의 신체일부, 예컨대, 손가락을 통해, 키 패드(110)의 키 유닛(111)들을 터치하고, 이에 기인하여, <자신(131)과 연결된 전자기기 내의 회로단자>와 <사용자> 사이에서 일련의 정전용량 변화(즉, 전자기기의 정전용량 변화)가 발생하게 되는 경우, 해당 정전용량의 변화를 면밀하게 센싱한 후, 그에 상응하는 센싱신호를 생성하고, 생성 완료된 센싱신호를 인쇄회로기판(150)의 컨트롤 서킷(151) 측으로 전달하는 역할을 수행함으로써, 전자기기 측에서, 사용자의 조작의사에 상응하는 일련의 동작을 적절하게 취할 수 있도록 보조하게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 전기발광 시트(130)의 일부에 정전용량 센싱패턴(131)들을 새롭게 추가 배치시켜, 전기발광 시트(130)가, 기존, 백 라이트로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있도록 유도하게 된다. 이 때문에, 본 발명의 체제 하에서, 종래와 달리, 정전용량 센싱패드는 그 추가배치 필요성이 안정적으로 배제될 수 있게 되며, 결국, 발광형 정전용량 터치센서(101)의 전체적인 규모(사이즈, 중량 등), 단가 등은 최근의 사용자 욕구에 맞추어 자연스럽게 슬림화/저렴화 될 수 있게 된다.
당연히, 이러한 발광형 정전용량 터치센서(101)의 규모 및 단가 감소 상황 하에서, 생산자(전자기기 생산자, 터치센서 생산자 등) 측에서는, 기기의 슬림화, 가격의 저렴화 등을 요구하는 최근의 사용자 욕구에 탄력적으로 대응할 수 있게 됨으로써, 자사의 제품 경쟁력이 크게 향상되는 이점을 폭 넓게 향유할 수 있게 된다. 또한, 사용자 측 역시, 전체적인 기기의 이용 품질이 크게 높아지는 이점을 효과적으로 향유할 수 있게 된다.
이때에도, 전기발광 시트(130)에 형성되는 본 발명의 정전용량 센싱패턴(131)들은 투명 전도성 재질(Transparent conductive material)의 패턴, 바람직하게, ITO 패턴 또는 전도성 폴리머 패턴(예컨대, 페돗 패턴) 등으로 이루어지게 된다. 또한, 이 경우에도, 정전용량 센싱패턴(131)들은, 예컨대, 마스크 인쇄방식, 스크린 인쇄방식 등과 같은 일련의 인쇄방식을 통해 형성될 수 있거나, 상황에 따라, 식각액을 활용한 일련의 식각방식을 통해 형성될 수도 있게 된다.
물론, 이 상황에서도, 앞의 도 7에 도시된 바와 같이, 상술한 정전용량 센싱패턴(131)들이 형성된 전기발광 시트(130)의 일면에는, 예를 들어, 불소계 잉크, 폴리에틸렌테레프탈레이트 계 잉크, 우레탄계 잉크, 또는, 실리콘계 잉크 중의 어느 하나로 이루어지면서, 정전용량 센싱패턴(131)들, 전기연결 라인(132)들 등을 커버하여, 이들을 외부의 가혹한 환경(외부습기(수분), 외부 정전기 등)으로부터 보호하는 일련의 정전용량 센싱패턴 보호막(141)이 추가 형성될 수 있다.
한편, 앞의 실시예를 구현하면서, <전기발광 시트(130) 내에 배치된 도전성 투명전극층(134) 상에, 상술한 정전용량 센싱패턴들을 직접 형성하는 새로운 방법>을 본 발명의 변형된 구성으로 상정해볼 수도 있다.
그러나, 이 경우, <전기발광 시트(130)가 본격적으로 구동할 때, 일련의 고 전압 및 이 고전압에 기인한 노이즈가 가혹하게 발생하고, 이러한 노이즈가 도전성 투명전극층(134) 상에 무방비로 노출된 정전용량 센싱패턴들에게 직접적인 영향을 미쳐, 해당 정전용량 센싱패턴들이 정상적으로 동작하지 못하게 되는 심각한 문제점>이 불가피하게 발생할 수밖에 없기 때문에, 본 발명에서는 이러한 변형된 구성을 앞의 실시예에서 탄력적으로 배제하였다.
다른 한편, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광형 정전용량 터치센서(102)의 구성 하에서, 상술한 전기발광 시트(130)의 일면, 예를 들어, 투명절연층(133)의 상부에는, 예컨대, 5㎛~15㎛ 정도의 두께를 가지는 그라운드 층(139) 및 15㎛~25㎛ 정도의 두께를 가지는 절연층(140)이 순차적으로 추가 형성될 수 있다. 이 경우, 그라운드 층(139)을 이루는 물질로는, 카본, 금, 은, 동 등을 비롯하여, 실리콘계 수지, ITO, 전도성 폴리머 등이 다채롭게 선택될 수 있다.
이때, 그라운드 층(139)은 정전용량 센싱패턴(131)들의 저부에 배치된 상태로, <인쇄회로기판(150)>, <전자기기의 케이스> 등의 외부 구조물들을 활용하여, 일련의 전기적인 접지 구조를 취하게 된다. 이 상황에서, 그라운드 층(139)은 전기발광 시트(130)의 본격적인 동작 국면에서, 전기발광 시트(130) 측으로부터 정전용량 센싱패턴(131) 측으로 전기적인 신호, 고 전압 및 이들에 기인한 노이즈가 유출되는 경우, 해당 전기적인 신호, 고 전압, 및 이들에 기인한 노이즈를 접지 시키는 역할을 수행으로써, 절연층(140)의 상부에 형성된 정전용량 센싱패턴(131)들이 전기발광 시트(130)가 활발하게 동작하는 가혹한 주변여건 하에서도, 불필요한 전기적 충격(또는, 전기적인 손상)을 받지 않도록 보호하게 된다.
여기서, 절연층(140)은 그라운드 층(139) 및 정전용량 센싱패턴(131)들의 계면에 배치되어, 그라운드 층(139) 및 정전용량 센싱패턴(131)들을 전기적으로 분리하는 역할을 수행하면서, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 불소계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 등과 같은 일련의 절연성 재질을 가짐으로써, 자신의 상부에 정전용량 센싱패턴(131)들이 추가 형성되더라도, 그에 따른 별도의 전기적인 문제가 발생하지 않도록 차단하는 역할을 수행하게 된다.
물론, 이러한 본 발명의 또 다른 실시예 하에서도, 전기발광 시트(130)는, 기존, 백 라이트로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있게 된다. 이 때문에, 본 발명의 체제 하에서, 종래와 달리, 정전용량 센싱패드는 그 추가배치 필요성이 안정적으로 배제될 수 있게 되며, 결국, 발광형 정전용량 터치센서(102)의 전체적인 규모(사이즈, 중량 등), 단가 등은 최근의 사용자 욕구에 맞추어 자연스럽게 슬림화/저렴화 될 수 있게 된다.
당연히, 이 상황 하에서도, 앞의 도 9에 도시된 바와 같이, 상술한 정전용량 센싱패턴(131)들이 형성된 전기발광 시트(130)의 일면에는, 예를 들어, 불소계 잉크, 폴리에틸렌테레프탈레이트 계 잉크, 우레탄계 잉크, 또는, 실리콘계 잉크 중의 어느 하나로 이루어지면서, 정전용량 센싱패턴(131)들, 전기연결 라인(132)들 등을 커버하여, 이들을 외부의 가혹한 환경(외부습기(수분), 외부 정전기 등)으로부터 보호하는 일련의 정전용량 센싱패턴 보호막(141)이 추가 형성될 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전용량 터치센서(103)는 키 패드(110), 인쇄회로기판(150) 등의 구조물들을 앞의 실시예들과 동일하게 유지하면서, 전기발광 시트(130)를 도광필름(170)으로 교체시키는 일련의 변화된 구조를 취하게 된다.
이 경우, 앞의 도광필름(170)은 광원(190:예컨대, LED)으로부터 광선이 출력되는 경우, 그에 따라, 일련의 면 발광상태를 형성하여, 키 패드(111)의 백 라이트로 작용함으로써, 사용자 측에서, 앞의 전기발광 시트(130)가 배치된 것과 마찬가지로, 예컨대, 야간, 흐린 날씨 등의 어두운 환경 하에서도, 밝게 활성화된 키 유닛(111)들을 적절히 확인하면서, 별다른 문제점 없이, 전자기기를 정상적으로 사용할 수 있도록 보조하게 된다.
물론, 이러한 도광필름(170)의 입광면 또는 출광면에는 광원(190)으로부터 공급되는 광선의 휘도를 상승시키기 위한 도트 패턴들(도시 안됨)이 추가 형성될 수도 있다. 이 경우, 도트 패턴들은 삼각형, 사각형, 원형, 선형, 톱니바퀴형 등과 같은 다양한 형상의 음각/양각 형태를 취할 수 있다.
여기서, 만약, 광원(190)으로부터 멀어짐에 따라, 도트 패턴들을 조밀하게 하거나, 도트 패턴들의 크기를 증가시키는 조치를 취하게 되면, 좀더 균일한 면 발광 효과를 얻을 수 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 실시예에서도, 도면에 도시된 바와 같이, 키 패드(110)는, 종래의 경우와 그 구조를 완전히 달리하여, 자신의 일면, 예컨대, 키 유닛(111)이 설치된 반대면에 다수의 정전용량 센싱패턴(112)들을 추가 형성시키는 변화된 구성을 취하게 된다.
이 경우에도, 키 패드(110)는, 예컨대, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등과 같은 일련의 절연성 재질을 가짐으로써, 자신의 일부에 정전용량 센싱패턴(112)들이 추가 형성되더라도, 그에 따른 별도의 전기적인 문제가 발생하지 않도록 차단하게 된다.
물론, 본 발명의 또 다른 실시예 하에서도, 키 패드(110)는, 기존, 키 수단으로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있게 된다. 이 때문에, 종래와 달리, 정전용량 센싱패드는 그 추가배치 필요성이 안정적으로 배제될 수 있게 되며, 결국, 발광형 정전용량 터치센서(100)의 전체적인 규모(사이즈, 중량 등), 단가 등은 최근의 사용자 욕구에 맞추어 자연스럽게 슬림화/저렴화 될 수 있게 된다.
이때에도, 키 패드에 형성되는 본 발명의 정전용량 센싱패턴(112)들은 투명 전도성 재질(Transparent conductive material)의 패턴, 바람직하게, ITO 패턴 또는 전도성 폴리머 패턴(예컨대, 페돗 패턴) 등으로 이루어지게 된다. 또한, 이 경우에도, 정전용량 센싱패턴(112)들은, 예컨대, 마스크 인쇄방식, 스크린 인쇄방식 등과 같은 일련의 인쇄방식을 통해 형성될 수 있거나, 상황에 따라, 식각액을 활용한 일련의 식각방식을 통해 형성될 수도 있다(정전용량 센싱패턴 보호막에 대한 설명은 앞의 실시예 참조).
한편, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예 하에서, 도광필름(170)은, 종래의 경우와 그 구조를 완전히 달리하여, 자신의 일면, 예컨대, 키 패드(110) 측 접합면 쪽에 다수의 정전용량 센싱패턴(172)들을 추가 형성시키는 변화된 구성을 취하게 된다.
이 경우, 도광필름(170)의 본체(171)는, 예컨대, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴계 수지 등과 같은 일련의 절연성 재질을 가짐으로써, 자신의 일부에 정전용량 센싱패턴(172)들이 추가 형성되더라도, 그에 따른 별도의 전기적인 문제가 발생하지 않도록 차단하게 된다.
이때, 도광필름(170)에 형성된 다수의 정전용량 센싱패턴(172)들은 전기연결 라인(173)들을 통해, 인쇄회로기판(150)의 컨트롤 서킷(151)과 전기적으로 연결되는 구조를 취하게 된다. 이 상황에서, 정전용량 센싱패턴(172)들은 사용자가 자신의 신체일부, 예컨대, 손가락을 통해, 키 유닛(111)들을 터치하고, 이에 기인하여, <자신(112)과 연결된 전자기기 내의 회로단자>와 <사용자> 사이에서 일련의 정전용량 변화(즉, 전자기기의 정전용량 변화)가 발생하게 되는 경우, 해당 정전용량의 변화를 면밀하게 센싱한 후, 그에 상응하는 센싱신호를 생성하고, 생성 완료된 센싱신호를 인쇄회로기판(150)의 컨트롤 서킷(151) 측으로 전달하는 역할을 수행함으로써, 전자기기 측에서, 사용자의 조작의사에 상응하는 일련의 동작을 적절하게 취할 수 있도록 보조하게 된다.
물론, 이러한 본 발명의 또 다른 실시예 하에서, 도광필름(170)은 자신의 일부에 정전용량 센싱패턴(172)들을 새롭게 추가 배치하여, 기존, 백 라이트 수단으로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있게 된다. 이 때문에, 종래와 달리, 정전용량 센싱패드는 그 추가배치 필요성이 안정적으로 배제될 수 있게 되며, 결국, 발광형 정전용량 터치센서(104)의 전체적인 규모(사이즈, 중량 등), 단가 등은 최근의 사용자 욕구에 맞추어 자연스럽게 슬림화/저렴화 될 수 있게 된다.
이때에도, 도광필름(170)에 형성되는 본 발명의 정전용량 센싱패턴(172)들은 투명 전도성 재질(Transparent conductive material)의 패턴, 바람직하게, ITO 패턴 또는 전도성 폴리머 패턴(예컨대, 페돗 패턴) 등으로 이루어지게 된다. 또한, 이 경우에도, 정전용량 센싱패턴(172)들은, 예컨대, 마스크 인쇄방식, 스크린 인쇄방식 등과 같은 일련의 인쇄방식을 통해 형성될 수 있거나, 상황에 따라, 식각액을 활용한 일련의 식각방식을 통해 형성될 수도 있다.
물론, 이 상황에서도, 앞의 도 13에 도시된 바와 같이, 상술한 정전용량 센싱패턴(172)들이 형성된 도광필름(170)의 일면에는, 예를 들어, 불소계 잉크, 폴리에틸렌테레프탈레이트 계 잉크, 우레탄계 잉크, 또는, 실리콘계 잉크 중의 어느 하나로 이루어지면서, 정전용량 센싱패턴(172)들, 전기연결 라인(173)들 등을 커버하여, 이들을 외부의 가혹한 환경(외부습기(수분), 외부 정전기 등)으로부터 보호하는 일련의 정전용량 센싱패턴 보호막(177)이 추가 형성될 수 있다.
한편, 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예 하에서, 도광필름(170)은 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴계 수지 등의 통상적인 재질을 탈피하여, ITO 재질을 가질 수도 있다(물론, 이 경우에도, 도광필름(170)의 일면에는, 정전용량 센싱패턴 보호막이 추가 형성될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 앞의 실시예를 참조할 것).
물론, 이처럼, 도광필름(170)이 ITO 재질을 가지게 되는 경우, 도 15에 도시된 바와 같이, 생산자 측에서는, 정전용량 센싱패턴(175)들, 전기연결라인(176)들 등의 형성을 위한 별도의 추가공정을 진행시키지 않고서, 단순히, 도광필름 본체(174)를 자체적으로 패터닝 하여, 그 일부(174a)를 제거하는 지극히 간단한 공정만으로도, 도광필름(170)의 일부면에 정전용량 센싱패턴(175)들 및 이의 전기연결을 위한 전기연결 라인(176)들을 효과적으로 형성시킬 수 있게 되며, 결국, 그에 따른 각종 이점을 융통성 있게 향유할 수 있게 된다.
당연히, 이러한 본 발명의 또 다른 실시예 하에서도, 도광필름(170)은, 기존, 백 라이트 수단으로써의 역할뿐만 아니라, 정전용량 센싱수단으로써의 역할까지도 융통성 있게 동시 수행할 수 있게 된다. 이 때문에, 종래와 달리, 정전용량 센싱패드는 그 추가배치 필요성이 안정적으로 배제될 수 있게 되며, 결국, 발광형 정전용량 터치센서(105)의 전체적인 규모(사이즈, 중량 등), 단가 등은 최근의 사용자 욕구에 맞추어 자연스럽게 슬림화/저렴화 될 수 있게 된다.
상술한 본 발명은 발광형 정전용량 터치센서를 필요로 하는 다양한 유형의 전자/전기 기기에서 전반적으로 유용한 효과를 나타낸다.
그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 전자기기에 구비된 발광형 정전용량 터치센서에 있어서,
    키 패드와;
    상기 키 패드의 저부에 배치되며, 상기 전자기기 측으로부터 전송되는 전기적인 신호에 따라, 자체적인 발광상태를 이루어, 상기 키 패드의 백 라이트로 작용하는 전기발광 시트와;
    상기 전기발광 시트의 저부에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하며,
    상기 키 패드의 일면에는, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되면서, 상기 키 패드를 터치하는 사용자 측 동작에 기인한 상기 전자기기의 정전용량 변화를 센싱하고, 해당 센싱신호를 상기 인쇄회로기판 측으로 전달하는 정전용량 센싱패턴들이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
  2. 전자기기에 구비된 발광형 정전용량 터치센서에 있어서,
    키 패드와;
    상기 키 패드의 저부에 배치되며, 상기 전자기기 측으로부터 전송되는 전기적인 신호에 따라, 자체적인 발광상태를 이루어, 상기 키 패드의 백 라이트로 작용하는 전기발광 시트와;
    상기 전기발광 시트의 저부에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하며,
    상기 전기발광 시트의 일면에는, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되면서, 상기 키 패드를 터치하는 사용자 측 동작에 기인한 상기 전자기기의 정전용량 변화를 센싱하고, 해당 센싱신호를 상기 인쇄회로기판 측으로 전달하는 정전용량 센싱패턴들이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전기발광 시트의 일면에는, 상기 전기발광 시트 측으로부터 유출되는 전기적인 신호를 접지 시켜, 상기 정전용량 센싱패턴들을 전기적으로 보호하는 그라운드 층과;
    상기 그라운드 층 및 상기 정전용량 센싱패턴들의 계면에 배치되며, 상기 그라운드 층 및 상기 정전용량 센싱패턴들을 전기적으로 분리하는 절연층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
  4. 전자기기에 구비된 발광형 정전용량 터치센서에 있어서,
    키 패드와;
    상기 키 패드의 저부에 배치되며, 광원으로부터 입사되는 광선에 따라, 면 발광하여, 상기 키 패드의 백 라이트로 작용하는 도광필름과;
    상기 도광필름의 저부에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하며,
    상기 키 패드의 일면에는, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되면서, 상기 키 패드를 터치하는 사용자 측 동작에 기인한 상기 전자기기의 정전용량 변화를 센싱하고, 해당 센싱신호를 상기 인쇄회로기판 측으로 전달하는 정전용량 센싱패턴들이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
  5. 전자기기에 구비된 발광형 정전용량 터치센서에 있어서,
    키 패드와;
    상기 키 패드의 저부에 배치되며, 광원으로부터 입사되는 광선에 따라, 면 발광하여, 상기 키 패드의 백 라이트로 작용하는 도광필름과;
    상기 도광필름의 저부에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하며,
    상기 도광필름의 일면에는, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되면서, 상기 키 패드를 터치하는 사용자 측 동작에 기인한 상기 전자기기의 정전용량 변화를 센싱하고, 해당 센싱신호를 상기 인쇄회로기판 측으로 전달하는 정전용량 센싱패턴들이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 도광필름은 폴리카보네이트 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 아크릴계 필름, 또는, ITO 필름 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
  7. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 또는, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정전용량 센싱패턴들은 ITO 패턴 또는 전도성 폴리머 패턴 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 또는, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정전용량 센싱패턴들은 인쇄공정 또는 식각공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
  9. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 또는, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정전용량 센싱패턴들이 형성된 키 패드, 전기발광 시트, 또는, 도광필름의 일면에는 상기 정전용량 센싱패턴들을 커버하면서, 해당 정전용량 센싱패턴들을 외부환경으로부터 보호하는 정전용량 센싱패턴 보호막이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 정전용량 센싱패턴 보호막은 불소계 잉크, 폴리에틸렌테레프탈레이트 계 잉크, 우레탄계 잉크, 또는, 실리콘계 잉크 중의 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광형 정전용량 터치센서.
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