KR100870113B1 - 유기발광소자를 이용한 휴대폰 키패드백라이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대폰키패드의 백라이트장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 휴대폰키패드의 백라이트는 키패드 하부에 형성되는 엑츄에이터와 돔시트 및 PCB기판을 포함하되, 내부에 OLED를 구비한 것을 특징으로 한다. 상기 OLED는 상기 키패드와 엑츄에이터의 사이나, 상기 키패드와 엑츄에이터의 사이에 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따르면, OLED를 휴대폰 키패드의 백라이트로 하여, 인버터 없이도 직접구동이 가능하면서 저전압의 직류구동을 통한 발광으로 노이즈의 우려가 없는 고휘도의 휴대폰용 백라이트를 제공하는 효과가 있다.

휴대폰 키패드, 무기 EL, OLED

Description

유기발광소자를 이용한 휴대폰 키패드백라이트{Key-pad Backlight With OLED}

도 1a는 종래의 무기 EL 방식의 휴대폰 키패드의 백라이트의 단면도이다.

도 1b는 종래의 무기 El 방식의 휴대폰 백라이트의 구동에 대한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유기EL을 구비한 휴대폰 키패드의 백라이트 장치 단면도이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예의 의한 단면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10: PCB 기판 20:돔 스위치

30: 엑츄에이터 40:OLED

50: 보호필름 60:키패드 필름

본 발명은 휴대폰키패드의 백라이트장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 OLED를 휴대폰 키패드의 백라이트로 하여, 인버터 없이도 직접구동이 가능하면서 저전압의 직류구동을 통한 발광으로 노이즈의 우려가 없는 고휘도의 휴대푠용 백라이트에 관한 것이다.

Keypad는 러버패드, 돔 스위치 시트, PCB로 이루어지며 통상적으로 전체를 통틀어 키패드라고 부른다. 야간에 숫자나 문자의 입력을 위해서 필요한 키패드 조명은 러버패드의 아랫 부분에 위치하게 된다. 현재까지 주로 사용되고 있는 LED keypad는 12-18개의 LED칩이 PCB상에 실장된 구조로 점광원인 LED의 특성에 따라 키패드 전체에 균일한 조명이 불가능하며 전체적으로는 어둡고 시인성이 낮으며 공정상 불량률이 높은 단점을 가지고 있다. 이에 반하여 EL keypad는 얇고 유연한 무기 EL 시트를 돔 스위치 시트의 상부에 밀찰시켜 붙이는 방법이 주로 사용되고 있다. 이러한 구조로 인하여 EL keypad는 LED에 비하여 가격은 20-30%정도 비싸지만 밝기가 균일하고 발열과 전력 소모가 적은 장점을 가지고 있다.

EL (electro luminescence)는 물질에 전기에너지를 인가했을 때 빛을 내는 현상을 말하며 발광하는 물질의 종류 따라서 발광 물질이 유기물로 이루어진 OLED(Organic light emitting diode) 와 무기물로 구성된 무기 EL로 나누어진다. 무기 EL은 ITO 전극이 있는 기판위에 발광층과 절연층 후면전극을 적층한 구조로 되어있으며 형광체로 구성된 발광층에 전압을 인가하면 전자는 형광층 내에서 발생되는 전계의 세기만큼 여기되고 여기된 전자가 안정한 상태로 돌아갈 때 전자는 에너지를 방출하면서 빛을 내게 된다. 무기 EL소자는 발광층이 형광체 분말로 구성된 분산형 EL과 치밀한 박막으로 구성된 박막형 EL의 2종류로 크게 구분되며 구동 방법에 따라서 교류(AC)형과 직류(DC)형으로 나누어진다. 현재 만들어지고 있는 EL소자는 대부분 분산형 교류 EL소자이다.

종래의 발광물질로 이루어진 휴대폰 키패드와 이에 접합하는 EL의 구조는 키패드의 기본 기판 위에 볼록한 키를 형성하고 여기에 장착되는 EL소자를 형성하되, 투명절연기판상에 ITO로된 투명도전층이 형성되고, 상기 투명도전층상에 형광층인 발광층과 유전층인 절연층이 순차적으로 형성되며, 상기 절연층상에는 배면전극층이 형성되고, 상기 발광층, 절연층 및 배면전극층을 덮도록 보호층이 형성된 구조이다. 도 1b를 참조하면, 무기 EL의 구성을 도시한 것으로, 기판(110), ITO 절연전극(120), ZnS등의 형광체(130), 유전체(140), 배면전극(150), 보호층(160)으로 구성되며, 이는 구동전압인 직류전압을 교류로 변환시키는 인버터(170)으로 구성된다.

이처럼 상기 무기 EL은 형광체 사이에 고전압, 고주파로 구동되기 때문에 소자 자체 내에 노이즈가 발생하여 휴대폰 내 전기소자와 간섭현상이 발생할 가능성이 있다. 또한 휘도가 100cd/m2이하로 낮아 다양한 용도에 활용이 어려운 단점이 있다.

특히 상기 무기 EL은 높은 기계적 강도, 메모리 현상, 오랜 수명, 높은 열안정성, 대형화가 가능하고, 구부려도 손상이 없고 온도변화에 무관하게 성능을 발휘할 수 있고 구조가 간단하여 생산비용이 적게 드는 장점을 가지고 있으나, 상기 무기 EL을 제작하기 위하여 사용되는 입자의 크기는 20-30㎛로 이로 인해 치밀하고 균일한 막의 형성이 어려우며, 돔 구조의 경우 돔을 따라 곡면으로 형성시켰을 때 반복사용에 따른 내구성 저하가 초래되는 문제가 발생했다.

또한 구동전압이 100V 이상으로 높아 무기 EL을 동작시키기 위해서는 휴대폰 의 Li-ion 배터리로부터 나오는 직류의 3.7V를 인버터를 사용하여 교류 100V~220V (400Hz~1200Hz)로 변환시켜야 한다. 이때 사용되는 인버터는 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이며 이 인버터는 keypad 모듈전체에 있어서 원가 구성의 30%정도를 차지하는 품목인바, 제조비용의 상승을 가져오는 문제도 발생했다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, OLED를 휴대폰 키패드의 백라이트로 하여, 인버터 없이도 직접구동이 가능하면서 저전압의 직류구동을 통한 발광으로 노이즈의 우려가 없는 고휘도의 휴대폰용 백라이트를 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 키패드 하부에 형성되는 엑츄에이터와 돔시트 및 PCB기판을 포함하되, 내부에 OLED를 구비한 것을 특징으로 하는 휴대폰키패드 백라이트장치를 제공하여 인버터의 사용을 배제하고, 저전압으로도 구동이 가능한 박형의 고휘도 백라이트를 제공할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 OLED는 상기 돔시트의 상면에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰키패드 백라이트장치를 제공하여 저전압에서 구동이 가능하고, 소비전력이 낮은 동시에 높은 휘도와 수명이 긴 백라이트 장치를 제공할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 OLED는 상기 키패드와 엑츄에이터의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰키패드 백라이트장치를 제공하여, 원가절감이 가능한 동시에 높은 휘도를 가진 휴대폰 키패드용 백라이트를 제공할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 OLED는 보호필름에 의해 커버되는 것을 특징으로 하는 휴대폰키패드 백라이트장치를 제공하여 OLED소자의 수분에 의한 파손을 방지하여 보다 안정된 특성의 휴대폰 키패드용 백라이트를 제공할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 OLED는 필름기판; 상기 필름기판 상부에 형성되는 투명전극; 상기 전극에 형성되는 전하주입층; 상기 전하 주입재료 상면에 형성되는 발광층; 및 상기 발광재료 상부에 형성되는 캐소드; 를 포함하여 구성되되, 상기 발광재료는 저분자 발광물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰키패드 백라이트장치를 제공하여, 수명과 효율이 급격히 향상되모가 동시에 제조공정의 단순화를 꾀할 수 있도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 기술요지는 자발광 현상인 EL현상을 이용하되, 박막화가 가능하고 저전압으로 구동이 가능한 유기 EL(OLED; organic light emitting diode)을 핸드폰키패드내에 장착하여 고전압구동시에 필요한 인버터를 제거하고, 나아가 고전압구동으로 인한 간섭현상이 제거되어 휘도와 수명이 향상되며, 제조비용이 절감이 가능한 휴대폰키패드 백라이트장치를 제공하는 것을 그 요지로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 휴대폰키패드 백라이트장치는 PCB기판(10), 돔스위치(20), 실리콘등으로 구성되는 엑츄에이터(30), OLED(40), 보호필름(50), 키패드 필름(60)등을 포함하여 구성된다.

특히 상기 OLED(40)는 상기 키패드 내에 구비되되, 특히 바람직하게는 상기 엑츄에이터상부에 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 OLED의 구성품의 수분에 의한 오작동을 막기위하여 OLED층은 보호 필름에 의해 밀봉됨이 바람직하다.

상술한 바데로 상기 OLED는 박형화가 가능하며, 인버터등의 장비, 구동칩 등의 고가의 장비를 필수적인 요소로 하지 않아 전체적인 장치의 원가를 절감할 수 있게 된다. 특히 밝기 면에서 밝고 간단한 공정으로 제조가 가능하며, 낮은 직류전원에서도 구동이 가능한바, 휴대폰의 백라이트 등으로 범용적이고 저렴한 비용으로 활용이 가능한 장점이 있다.

특히 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 하나로, 상기 돔스위치(20)와 접하는 위치에 OLED(40)배치시킬 수도 이다. 이로써 OLED가 구비된 휴대폰키패드 백라이트장치의 사용제작에 있어서의 폭넓은 제작의 폭을 확보할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 OLED의 구조를 도시한 것이다.

박막의 형태로 제조되는 OLED는 하층에 기판(41)과 상기 기판의 상부에 형성되는 OLED 전면전극(42), 정공주입층(43), 정공수송층(44), 발광층(EML;45), 전자수송층(45), 캐소드전극(47)을 포함하여 구성된다. 이 경우 상기 OLED의 발광재료로는 고분자 또는 저분자 물질이 사용되며, 고분자 발광물질을 사용함이 바람직하다. 저분자의 경우는 통상 진공 중에서 thermal evaporation 방법으로 성막하여 공정이 복잡할 수 있으며 고분자의 경우는 상온에서 일반적으로 알려져 있는 잉크젯, 바, 블레이드 등의 방법에 의해 코팅할 수 있다. 특히 상기 고분자 재료 중에서 에틸렌이나 스틸렌 등의 물질의 올리고머나 덴드리머의 형태로 형성함이 바람직하다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명에 따르면, OLED를 휴대폰 키패드의 백라이트로 하여, 인버터 없이도 직접구동이 가능하면서 저전압의 직류구동을 통한 발광으로 노이즈의 우려가 없는 고휘도의 휴대폰용 백라이트를 제공하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 키패드 필름 하부에 형성되는 엑츄에이터와 돔시트 및 PCB기판을 포함하되,

   상기 키패드 필름과 엑츄에이터의 사이에 형성되는 OLED;

   상기 상기 OLED의 상부면을 커버하는 보호필름;를 구비하되,

   상기 OLED는 필름기판과 상기 필름기판 상부에 형성되는 투명전극과

   상기 전극에 형성되는 전하주입층과 상기 전하 주입재료 상면에 형성되는 발광층, 상기 발광층 상부에 형성되는 캐소드를 포함하여 구성되되,

   상기 발광층은 에틸렌 또는 스틸렌의 올리고머나 덴드리머로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰키패드 백라이트장치.
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