專利名稱：薄型按鍵片以及組裝了該薄型按鍵片的薄型按鍵單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對集合配置有作為手機、攜帶信息終端裝置(PDA)等的手提、移動機器用的輸入手段的多個按鍵的按鍵片、以及組裝了該按鍵片的按鍵單元進行薄型化的技術(shù)。
背景技術(shù)：
按鍵片是構(gòu)成手機、攜帶信息終端裝置(PDA)等手提移動機器的構(gòu)件，將分別作為字母以及/或者數(shù)字鍵、功能鍵等按鈕的多個鍵頂(key top)，排列粘合在被稱為鍵盤墊(key pad)的一片板面上而成。上述鍵盤墊，是硅酮橡膠或熱可塑性彈性體等具有橡膠彈性的柔軟薄片。以此方式構(gòu)成的按鍵片，其下面緊貼配置有印刷電路基板，此印刷電路基板具備通過按壓按鈕而閉合的多個常開接點，形成按鈕開關(guān)，并且配置有用于從里面對按鍵進行照明的光源。
像這樣，按鍵片由多個構(gòu)成要素以重疊成層狀的狀態(tài)構(gòu)成，所以各個構(gòu)成要素累積起來的厚度值很大。因此為了進一步提高手提移動機器的便攜性，要求盡可能將整體薄型化。
可是，例如在專利文獻1公開的方法中，由于重疊的各構(gòu)成要素具有現(xiàn)有的常識性結(jié)構(gòu)，所以構(gòu)造上的進一步薄型化存在極限。另外，對于光源只使用比LED薄的EL片，對按鍵片的薄型化存在極限。
專利文獻1日本特開2002-234757號公報手機因為重視設(shè)計性，所以有薄型化傾向。于是，對于按鍵片要求其厚度要薄至1.0mm左右。但是只要沿用現(xiàn)有技術(shù)，按鍵片的薄型化就存在極限。此極限為1.5～1.6mm。
用于從里面對鍵頂進行照明的光源雖小，可是像小豆粒一樣，是具有長、寬、高尺寸的立體結(jié)構(gòu)體，尤其是其高度阻礙了薄型化。
鍵頂是樹脂制的情況下，為了得到必要的強度，薄型化的極限是0.6mm。另外，用LED(發(fā)光二極管)作光源的情況下，有必要在鍵盤墊上準備LED容納部。此容納部最低也需要0.6mm的厚度，為了確保按鍵行程，還需要留出0.3mm的動作部。所以，不可能使鍵盤墊的厚度為0.9mm以下。

發(fā)明內(nèi)容
針對這樣的現(xiàn)狀，本發(fā)明要解決的課題是為了進一步提高手提、移動機器的便攜性，將其厚度盡可能的薄型化，減少按鍵單元部分的各個獨立構(gòu)成要素的重疊數(shù)；限制阻礙薄型化的原因之一即用于從里面對鍵頂進行照明的光源的高度，同時提高生活防水性以及防塵性。
作為解決上述課題的手段之一，利用具有適當彈性的緩沖用襯墊，代替由硅酮橡膠或熱可塑性彈性體形成的鍵盤墊的使用，對于鍵頂，在其是樹脂制時，控制其厚度界限為0.6mm，另外在鍵頂是SUS(不銹鋼)等金屬板制時，控制其厚度界限為0.1～0.3mm。在金屬制的鍵頂?shù)那闆r下，為使其為光照式，也可以采用激光蝕刻法或化學蝕刻法對文字等進行穿孔。但是，在像這樣穿孔的情況下，有必要使這些孔具有防水性和防塵性，以及在孔邊緣進行操作時不會傷到手指。同時，期望整體能夠具有生活防水性。
并且，著眼于阻礙了薄型化的用于從里面向鍵頂進行照明的光源。于是，作為用于限制光源高度的機構(gòu)，取代LED等現(xiàn)有的立體光源，通過利用厚度(高度)大幅度降低的薄膜狀的EL(Electro-luminescence)元件，以及將此薄膜狀的EL元件通過印刷形成于鍵頂?shù)谋趁?，形成EL一體化薄型按鍵片構(gòu)造。并且，通過蒸鍍或濺射等金屬薄膜的成膜方法，使薄型EL光源的配線在鍵盤墊或鍵頂上形成導電圖案，能夠進一步實現(xiàn)薄型化。
發(fā)明效果1)使用現(xiàn)有技術(shù)，按鍵單元的厚度界限為1.5mm～1.6mm，但通過實施本發(fā)明可以突破此界限，實現(xiàn)1.0mm以下的薄型化。
2)并且，使用具有適當彈性的緩沖用襯墊代替鍵盤墊，由此在支持鍵頂能夠上下移動的同時固定鍵頂，因此減少了一個重疊層(用于將鍵頂固定在鍵盤墊上的粘合劑層等)，進一步實現(xiàn)了薄型化。
3)通過在鍵頂?shù)南路脚渲门菽牧匣蛘哕涃|(zhì)材料，在改善按鍵手感的同時實現(xiàn)了薄型化。
4)同時，隨著近年來手機、攜帶信息終端裝置(PDA)等手提移動機器逐漸進入日常生活，可以滿足需求者對生活防水功能提高的期望。


圖1是表示具備本發(fā)明的薄型按鍵片的、折疊式的薄型化手機的整體立體圖；圖2是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例1的外觀的立體圖；圖3是本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例1的分解立體圖；圖4是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例1中，在鍵頂背面的特定部分，使用分配器粘合緩沖用襯墊的工序的概要的截面圖；圖5是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例1中，在鍵頂背面的多個特定部分，附著有緩沖用襯墊的狀態(tài)的立體圖；圖6是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例1構(gòu)造的放大截面圖；圖7是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例2外觀的放大立體圖；圖8是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例2構(gòu)造的放大截面圖；圖9是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例3外觀的放大立體圖；圖10是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例4構(gòu)造的放大截面圖；圖11是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例4變形例構(gòu)造的放大截面圖；圖12是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例5構(gòu)造的放大截面圖；圖13是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例5變形例構(gòu)造的放大截面圖；圖14是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例5的其它變形例構(gòu)造的放大截面圖；圖15是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例6的填充了泡沫材料或者軟質(zhì)材料后的構(gòu)造的放大截面圖；圖16是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例7的填充了泡沫材料或者軟質(zhì)材料構(gòu)造的放大截面圖；圖17是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例8的填充了泡沫材料或者軟質(zhì)材料構(gòu)造的放大截面圖；圖18是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例9的變形例的填充了泡沫材料或者軟質(zhì)材料構(gòu)造的放大截面圖；圖19是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例10的填充了泡沫材料或者軟質(zhì)材料構(gòu)造的放大截面圖；圖20是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例10的變形例(沒有襯墊、填充了泡沫材料或者軟質(zhì)材料)構(gòu)造的放大截面圖；圖21是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例10的其它的變形例(沒有墊片，填充了泡沫材料或者軟質(zhì)材料)構(gòu)造的放大截面圖。
具體實施例方式
通過以下實施方式可以實現(xiàn)按鍵片的薄型化通過在鍵頂與印刷電路基板之間配置墊片(緩沖用襯墊或合適的泡沫材料或軟質(zhì)材料、或者同時使用這些材料)，而不再需要鍵盤墊的薄型構(gòu)造的實施方式；使鍵頂構(gòu)成為一片的實施方式；利用蒸鍍或濺射等金屬薄膜的成膜法形成薄型EL光源配線的實施方式。
除此之外，通過在上述鍵頂?shù)谋趁媾c配置于其下方的印刷電路基板之間，夾入作為具有可擾性以及形狀復原性的材質(zhì)的氨基甲酸酯泡沫等泡沫材料或各種軟質(zhì)彈性體等軟質(zhì)材料，在改善按鍵手感的同時也可以達到薄型化。在后面的實施例1，將會對其進行詳細說明。并且，作為光源，在使用貼附在鍵頂與電路圖案之間(具體是設(shè)置在印刷電路基板上的金屬圓頂上)的EL片(在樹脂薄膜上配置成特定圖案的EL光源)的情況下，所述泡沫材料以及軟質(zhì)材料有必要是透明的。
手機的形態(tài)大致可以分為兩種畫面顯示部分和鍵頂部分被配置在同一平面上，全體為棒形(直板型)的手機；和畫面顯示部分和鍵頂部分之間配置有鉸鏈(蝶鉸)，能夠折疊的折疊型手機，但因為本發(fā)明對象的按鍵片薄型化可適用于任意機型，所以作為一個實施例示出適用于折疊型手機(參照圖1)的適用例。
如圖2、圖7以及圖9所示，薄型按鍵片(以下，簡稱為“按鍵片”)1、1A以及1B包括使多個按鍵集合而形成一體(圖2以及圖9)或分別單獨形成(圖7)的鍵頂2(或者鍵頂2a～2d)，所述多個按鍵是分別表示字母、記號以及/或者數(shù)字的十鍵2a，分別具有電源的開啟、關(guān)閉、電線的切斷、郵件等功能的功能鍵2b，和上部中央部分的光標鍵2c等按鈕；以及緩沖用襯墊(以下簡稱為“襯墊”)3，其代替現(xiàn)有的由硅酮橡膠或熱可塑性彈性體等各種橡膠構(gòu)成的柔軟的片即鍵盤墊使用。
在以此方式構(gòu)成的按鍵片1的下面，作為開關(guān)要素，緊密配置印刷電路基板5，該印刷電路基板5具備通過按壓按鈕而閉合的使多個常開接點短路而電連接的金屬圓頂4(metal dome)等，并且把用于從里面對鍵頂進行照明的作為光源使用的EL元件6配置在鍵頂2和印刷電路基板5之間，構(gòu)成作為光照式的按鈕開關(guān)一體模塊化了的按鍵單元。
另外，雖然不是必需的，但是優(yōu)選的是在鍵頂2的背面，作為按壓上述金屬圓頂4用的突起，在EL元件6(參照圖6、圖10至圖14)上，例如通過由分配器10(參照圖4)供給合適的液狀硬質(zhì)樹脂的方法、或者通過絲網(wǎng)印刷等形成接點按壓突起(按壓件)7(參照圖6、圖8、圖10至圖14)。
上述印刷電路基板5，表背面的配線圖案5a通過通孔5b連接(參照圖6、圖8、圖10至圖14)。該通孔5b為了確保連接表背面的配線圖案5a，也可以用導電性橡膠或?qū)щ娦阅?c覆蓋(參照圖10)。下面列舉說明本發(fā)明的具體實施例。
實施例1圖1～圖6表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例1。本實施例的按鍵單元，如圖2、圖3及圖6所示，由集合各種按鍵2a、2b、以及2c而形成一體的SUS等薄金屬板組成的鍵頂2；和沿著每個按鍵的外周配置的襯墊3構(gòu)成按鍵片1，其下側(cè)緊密配置有通過樹脂成形而形成的印刷電路基板5。
圖6中橫向延伸的點劃線8表示在鍵頂2被按壓時，鍵頂2的底部克服襯墊(gasket)3以及金屬圓頂4的彈性而被壓下的位置。當鍵頂2被壓至此點劃線8的位置時，通過被鍵頂2背面的按押件7按壓，金屬圓頂4使配置在印刷電路基板5上的兩個常開接點(省略圖示)之間短路。由此，只在按壓鍵頂2期間完成電路。并且9為墊片(spacer)，在外圍部支撐鍵頂2。
如圖1至圖3及圖6所示，鍵頂2為了使分別表示各按鍵2a、2b以及2c的功能的字母、記號以及/或者數(shù)字等成為光照式，從構(gòu)成鍵頂2的金屬板的表面貫通到背面，設(shè)置有配合于字母、記號以及/或者數(shù)字等的形狀的貫通孔2d。這些貫通孔2d，如圖6的局部擴大圖所示，為了防水以及防塵，被合適的透明樹脂2f覆蓋。另外，鍵頂2設(shè)置有刻線2e，以與各按鍵2a、2b以及2c的區(qū)域?qū)?yīng)并且能夠區(qū)分這些區(qū)域。
此刻線2e，如圖6所示，從構(gòu)成鍵頂2的金屬板的表面貫穿到背面。由此，各按鍵2a、2b以及2c成為只有一端部分與其他相連的狀態(tài)，相連部分大致具有鉸鏈功能，使各按鍵2a、2b以及2c在按壓時容易上下移動。另外在各刻線2e內(nèi)，為了防水及防塵并且不妨礙各按鍵2a、2b以及2c的動作，被只在一部分附著的合適的樹脂2f覆蓋(參照圖6)。
相對于鍵頂2的各按鍵2a、2b以及2c的背面，作為透過照明用光源，通過印刷形成有EL(Electro-luminescence)元件6。
在鍵頂2的背面以及印刷電路基板5的表面，與各按鍵2a、2b以及2c的位置相對應(yīng)，利用分配器10或者絲網(wǎng)印刷(厚度在0.3mm以下時)等以線狀或點狀形成期望圖案的襯墊3(參照圖4以及圖5)。隔著此襯墊3，鍵頂2被直接固定配置在印刷電路基板5上。由于采用此結(jié)構(gòu)，就不需要現(xiàn)有的鍵盤墊，相比于使用鍵盤墊的情況，能進一步實現(xiàn)薄型化。
襯墊3，如圖4及圖5所示，由分配器10等供給，附著在鍵頂2的背面或者印刷電路基板5。襯墊3的材料優(yōu)選是具有如下特性的材料，在由分配器10供給襯墊3時，其為容易流動的流體，而附著在鍵頂2的背面或印刷電路基板5時不會流動而發(fā)生形狀崩潰的特性，即，具有觸變性(thixotropy)的材料。并且，優(yōu)選附著后，通過溶劑的汽化、紫外線照射、加熱等迅速干燥固化的材料。
作為襯墊3的材料，除了上述性質(zhì)之外，只要滿足是具備粘合性和橡膠狀彈性的材料的條件，可以適當選用任何材料。比如，可以使用聚氨酯樹脂泡沫等各種泡沫樹脂、硅酮系或氨基甲酸酯丙烯酸酯系樹脂等。另外，也可以使用本申請人與其他申請人共同申請的發(fā)明(襯墊用組成物以及使用此組成物的襯墊制造方法國際公開號WO96/10594/韓國專利235841號、中國專利95195961號、新加坡專利39208號、美國專利5945463號、日本專利申請平8-511615號)中記載的“襯墊用組成物”等，在這里舉出此例。
圖4的截面圖表示在與印刷電路基板5表面的鍵頂2的各按鍵2a、2b以及2c相對應(yīng)的特定部分，通過分配器10附著襯墊3的材料的作業(yè)狀態(tài)。圖4(a)表示，配合于由虛線表示的各按鍵區(qū)域的外形，在其內(nèi)側(cè)以線狀附著的狀態(tài)；圖4(b)表示，配合于各按鍵區(qū)域，以適宜的間隔呈點狀附著的狀態(tài)。另外，圖5(a)以及圖5(b)的各立體圖表示沿著表背面翻轉(zhuǎn)了的鍵頂2背面的各個按鍵2a、2b等的外形線，在其內(nèi)側(cè)附著襯墊3材料時的作業(yè)狀態(tài)。
如圖6所示，襯墊3在附著于鍵頂2背面的狀態(tài)下，保持一定程度上的突起狀態(tài)，不會因為流動而使形狀崩潰，在保持形狀的同時固化，保持規(guī)定的緩沖性。并且，如圖4(a)及圖5(a)所示，在襯墊3以線狀附著時，將其一部分去掉而設(shè)置適當?shù)目障?，還可以作為按壓按鍵時的排氣部分，在不設(shè)置這樣的空隙的情況下，可以把印刷電路基板5的通孔作為同樣的排氣部分。
向各個EL元件6供給照明電力用的配線機構(gòu)沒有被特別限定。例如，如圖6所示，也可以采用這樣的構(gòu)造在印刷電路基板5上的印刷配線5a的適當?shù)牟课?，通過導電橡膠等設(shè)置接點突起11，該接點突起11的上端與EL元件6側(cè)的接點一直保持接觸。
上述實施例1表示的薄型按鍵片1，可以用厚度為0.2mm的金屬板作為鍵頂2，與厚度為0.2至0.3mm的金屬圓頂4相組合，可以將在它們之上再加上接點按壓突起7的厚度之后的厚度、即、從鍵頂2表面到印刷電路基板5表面的厚度控制在0.65mm左右。
并且，按鍵片1以及后述的按鍵片1B的鍵頂2，因為是利用金屬板的彈性來按壓金屬圓頂?shù)臉?gòu)造，所以優(yōu)選的是一定程度上較薄。可是如果過薄的話，在對鍵頂2施加一些應(yīng)力時發(fā)生變形而不能返回到原來的形狀，因此，從現(xiàn)狀上來說優(yōu)選為0.2mm左右。但是，只要是可以消除由應(yīng)力引起變形這一問題的材質(zhì)，也可以形成0.1mm的厚度。
實施例2圖7以及圖8表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例2。與此實施例2相關(guān)的薄型按鍵片1A，如圖7所示，包括分別表示字母、記號以及/或者數(shù)字的十鍵2a，具有電源的開啟、關(guān)閉、電線的切斷、郵件等功能的功能鍵2b，和上部中央部分的光標鍵2c等按鈕的多個按鍵作為多個鍵頂2分別獨立形成。
鍵頂2的結(jié)構(gòu)為，各個按鍵2a、2b以及2c是獨立個體，分別獨立可以上下運動。另外，雖然不是必須的結(jié)構(gòu)，但以圍繞鍵頂2的外周部的方式設(shè)有之間隔著墊片9被固定在印刷電路基板5上的按鍵框13。按鍵片1A除了上述結(jié)構(gòu)以外，基本上與按鍵片1的結(jié)構(gòu)相同，因此關(guān)于此相同的構(gòu)成部分，通過使用與說明按鍵片1時使用的相同的記號，省略說明。
實施例3圖9表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例3。與此實施例3相關(guān)的薄型按鍵片1B的構(gòu)造為，沒有所述的設(shè)置于實施例1中按鍵片1的鍵頂2上的，與各按鍵2a、2b以及2c的區(qū)域?qū)?yīng)并且區(qū)分這些區(qū)域的刻線2e，只通過構(gòu)成鍵頂2的金屬板的彈性就能按壓金屬圓頂?shù)目缮舷乱苿拥慕Y(jié)構(gòu)。
從而，為了不使按鍵片1B的鍵頂2與所述的按鍵片1的鍵頂2一樣發(fā)生在施加應(yīng)力時變形而不能恢復原狀的問題，將按鍵片1B的鍵頂2的厚度設(shè)置為0.2mm。按鍵片1B除了上述結(jié)構(gòu)以外，基本上與按鍵片1的結(jié)構(gòu)相同。關(guān)于該相同的結(jié)構(gòu)部分，通過使用與說明按鍵片1時相同的記號，省略說明。
實施例4圖10以及圖11是表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例4及其變形例的圖。與此實施例4相關(guān)的薄型按鍵片1C，具有與實施例2的按鍵片1A大致相同的基本結(jié)構(gòu)，具有包括表示字母、記號以及/或者數(shù)字的十鍵2a，具有電源的開啟、關(guān)閉、電線的切斷、郵件等功能的功能鍵2b，和上部中央部分的光標鍵2c等按鈕的多個按鍵作為多個鍵頂2分別獨立形成的鍵頂2。各鍵頂2由聚碳酸酯樹脂、丙烯酸硬質(zhì)樹脂等透明硬質(zhì)樹脂形成。
伴隨于此，在各鍵頂2的背面形成有正片(positive)或者負片(negative)狀的文字印刷層12，EL元件6以覆蓋該文字印刷層12的方式形成。利用從該EL元件6發(fā)出的光，照亮形成于文字印刷層12的表示按鍵功能的各種文字等。印刷電路基板5的配線圖案5a的表背面通過由導電性橡膠或?qū)щ娦阅?c填埋的通孔5b連接。圖11表示的是按鍵片1C的變形例1D，如該按鍵片1D這樣，也可以在印刷電路基板5中，形成簡化連接表背面的配線圖案5a的構(gòu)造的開口的通孔5b。
此實施例5的按鍵片1C以及1D的外觀，與圖7所示的按鍵片1A大致相同。按鍵片1C以及1D除了上述結(jié)構(gòu)以外，基本上與按鍵片1以及1A等的結(jié)構(gòu)相同。關(guān)于此相同的結(jié)構(gòu)部分，通過使用與說明按鍵片1時相同的記號，省略說明。并且，在鍵頂2是樹脂制的情況下，也可以不在背面形成文字印刷層12，在其表面(露出于外部的上表面以及側(cè)面)通過涂飾等施加適當?shù)难b飾，形成外觀的色調(diào)或文字等。
實施例5圖12至圖14表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例5及其兩個變形例。與此實施例5相關(guān)的薄型按鍵片1E及其變形例1F和1G，與上述各實施例相同，具有包括表示字母、記號以及/或者數(shù)字的十鍵2a，具有電源的開啟、關(guān)閉、電線的切斷、郵件等功能的功能鍵2b，和上部中央部分的光標鍵2c等按鈕的多個按鍵形成一體的金屬制的一體的鍵頂2(或者是金屬制或樹脂制的獨立的鍵頂2)。在圖12所示的按鍵片1E的各鍵頂2的背面，形成有正片或者負片狀的文字印刷層12。圖13以及圖14所示的按鍵片1F、1G上，設(shè)有形成為文字等形狀的貫通孔2d。
在這些按鍵片1E、1F以及1G中，EL元件6不是通過印刷形成于各鍵頂2的背面，而是被配置成通過印刷形成于樹脂制的薄膜上的片狀按鍵片覆蓋印刷電路基板5的表面以及金屬圓頂4。按鍵片1E、1F以及1G的外觀，分別與圖7以及圖9所示的按鍵片1A或1B大致相同。按鍵片1D、1E以及1F除了上述結(jié)構(gòu)以外，結(jié)構(gòu)基本上與按鍵片1以及1A等的結(jié)構(gòu)相同。關(guān)于該相同的結(jié)構(gòu)部分，通過使用與說明按鍵片1時相同的記號，省略說明。
如上所述，本發(fā)明的薄型按鍵片的鍵頂由樹脂或者SUS等金屬板構(gòu)成。由此，鍵頂2的極限厚度為，樹脂的情況是0.6mm(整體1.05mm)，SUS的情況是0.2mm左右(0.1～0.3mm/整體0.75mm或者0.65mm)，可以使從鍵頂表面到基板表面的厚度為0.6～1.1mm。
作為用于照亮表示各按鍵2a、2b、以及2c功能的文字等的光源使用的EL元件6，通過在印刷電路基板5上形成銅配線圖案來進行向所述EL元件6的配線，構(gòu)成EL一體化薄型按鍵片。在鍵頂2是金屬制的情況下，為了形成光照式，也可以通過蝕刻法或適當?shù)姆椒ㄐ纬晌淖中螤畹呢炌住?br> 在鍵頂是金屬的情況下，可以將所有的鍵頂一體化，構(gòu)成由鍵頂與電路基板夾著的密閉構(gòu)造(參照圖2，圖9)。金屬板不僅限于SUS，只要是有適當彈性的金屬就可以。
優(yōu)選與印刷電路基板(PCB)5等一起，構(gòu)成被組裝為一體的作為按鍵單元的按鍵片模塊，以此方式構(gòu)成薄型按鍵片。
在鍵頂2的下面與印刷電路基板5之間夾著金屬圓頂4。金屬圓頂4是由具有導電性且具有形狀記憶能力的例如磷青銅之類的材料制成的，因具有圓頂狀，故此得名。金屬圓頂4不一定必須形成此種圓頂狀，其形狀以及構(gòu)造只要能滿足以下條件即可在按下鍵頂2時，能可靠閉合常開接點，并且在停止按下鍵頂2時，形狀能夠恢復到原狀。金屬圓頂4的作用在于，當特定的鍵頂2被按下時，響應(yīng)于金屬圓頂元件的按下運動，閉合在其下方配置的被印刷配線于印刷電路基板5上的常開接點，形成電路。
在鍵頂2的上表面或下表面，運用各種任意的裝飾方法，實施包含表示各按鍵功能的文字、記號等的裝飾。即使按鍵是金屬制的情況下，如果不對按鍵片簡單地施加金屬色調(diào)的外觀，對其表面可以進行各種各樣的涂飾。
如上所述，在印刷電路基板5的表面上配置了金屬圓頂4后，為了固定各金屬圓頂4使其不從位置上偏移，印刷電路基板5的表面覆蓋有極薄的片(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜等薄片)。在圖6中，圖示出的在通孔5b的孔上覆蓋的就是此薄片5d?？梢岳斫鉃橐餐瑯痈采w在金屬圓頂4上。
實施例6下面參照圖15，對設(shè)置了填充材料層14的實施例6進行說明。在實施例1～5中，正如圖6以及圖8的擴大截面圖所示，使所述的緩沖用的襯墊3在印刷電路基板5的上表面(沿著各鍵頂2的背面的外周內(nèi)側(cè))以“連續(xù)的河堤”狀延伸(參照圖5)。由此，在上述鍵頂2與配置在其下方的印刷電路基板5之間產(chǎn)生了包圍空間。因為接點突起11以點狀形式存在，所以不產(chǎn)生包圍空間。此包圍空間由下述要素圍繞而構(gòu)成襯墊3；附著在鍵頂2下表面的薄膜狀EL光源元件6；與金屬圓頂4一起覆蓋在印刷電路基板5的上表面的所述極薄的片5d。
在該包圍空間內(nèi)填充泡沫材料或者軟質(zhì)材料。圖15表示填充后的填充材料層14。因為使用的泡沫材料或者軟質(zhì)材料有必要具有可擾性及形狀復原性，所以優(yōu)選例如硅酮系或氨基甲酸酯丙烯酸酯系的泡沫材料或各種軟質(zhì)彈性體等。若具體舉例表示，是氨基甲酸酯泡沫等軟質(zhì)泡沫材料等。像這樣，通過在鍵頂?shù)南路脚渲门菽牧匣蛘哕涃|(zhì)材料的填充材料層14，可以在改善按鍵手感的同時達成薄型化。
上述的泡沫材料或軟質(zhì)材料不一定非要填充，也可以向上述包圍空間內(nèi)插入泡沫材料或者軟質(zhì)材料的薄片。另外，也沒有必要一定設(shè)置緩沖用襯墊3。
實施例7圖16表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例7。與此實施例7相關(guān)的薄型按鍵片1A，如圖15所示，分別表示字母、記號以及/或者數(shù)字的十鍵2a，具有電源的開啟、關(guān)閉、電線的切斷、郵件等功能的功能鍵2b，和上部中央部分的光標鍵2c等按鈕的多個按鍵作為多個鍵頂2分別獨立形成。鍵頂2、2是按照每個十鍵2a、2b以及2c以獨立體分別獨立地上下運動的構(gòu)造。
另外，雖然不是必須的結(jié)構(gòu)，以圍繞鍵頂2的外周部的方式設(shè)置有之間隔著墊片9在印刷電路基板5上固定的按鍵框13。
在圖16中，襯墊3附著在設(shè)有配線圖案5a的印刷電路基板5的上表面。并且如圖所示，保持一定程度上的突起狀態(tài)，不會因為流動而使形狀崩潰，在保持形狀的同時固化，保持特定的緩沖性。沿著十鍵2a(參照圖3)的背面的外周內(nèi)側(cè)，通過使襯墊3以“連續(xù)的河堤”狀延伸(參照圖5)，在上述鍵頂2與配置在其下方的印刷電路基板5之間產(chǎn)生了空間，因此，與所述的實施例1同樣向該空間填充泡沫材料或者軟質(zhì)材料的填充材料層14。還有，也可以不將襯墊3設(shè)置在印刷電路基板5上，取代填充材料層14，向上述空間插入配置成形為規(guī)定形狀的泡沫材料或者軟質(zhì)材料的薄片。
按鍵片1A除了上述結(jié)構(gòu)以外，基本上與按鍵片1的結(jié)構(gòu)相同。關(guān)于此相同的結(jié)構(gòu)部分，通過使用與說明按鍵片1時相同的記號，省略說明。
實施例8本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例8的外觀與圖9相同。與此實施例8相關(guān)的按鍵片1B(參照圖9)的構(gòu)造為，去掉在所述實施例1中按鍵片1的鍵頂2上設(shè)置的、與各按鍵2a、2b以及2c的區(qū)域?qū)?yīng)并區(qū)分各區(qū)域的刻線2e(參照圖1～3)，只通過構(gòu)成鍵頂2的金屬板的彈性就能按壓金屬圓頂?shù)目梢陨舷乱苿拥慕Y(jié)構(gòu)。在與本實施例相關(guān)的按鍵片1B的鍵頂2與印刷配線基板5之間，也設(shè)置有充填材料層14(省略圖示)。
從而，為了不使按鍵片1B的鍵頂2與所述的按鍵片1的鍵頂2一樣發(fā)生在施加應(yīng)力時變形而不能恢復原狀的問題，將按鍵片1B的鍵頂2的厚度設(shè)置為0.2mm。按鍵片1B除了上述結(jié)構(gòu)以外，基本上與按鍵片1的結(jié)構(gòu)相同。關(guān)于此相同的結(jié)構(gòu)部分，通過使用與說明按鍵片1時相同的記號，省略說明。
實施例9圖17以及圖18表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例9及其變形例。與此實施例9相關(guān)的薄型按鍵片1C，具有與實施例7的按鍵片1A大致相同的基本結(jié)構(gòu)，具有表示字母、記號以及/或者數(shù)字的十鍵2a，具有電源的開啟、關(guān)閉、電線的切斷、郵件等功能的功能鍵2b，和上部中央部分的光標鍵2c等按鈕的多個按鍵作為多個鍵頂2分別獨立形成的鍵頂2。各鍵頂2，由聚碳酸酯(PC)樹脂、聚丙烯酸樹脂(PMMA)等透明硬質(zhì)樹脂構(gòu)成。
伴隨于此，在各鍵頂2的背面形成有正片或者負片狀的文字印刷層12，以覆蓋該文字印刷層12的方式形成EL元件6。通過從該EL元件6發(fā)出的光，照亮形成于文字印刷層12的表示按鍵功能的各種文字等。印刷電路基板5的配線圖案5a的表背面通過由導電性橡膠或?qū)щ娦阅?c覆蓋的通孔5b連接。圖18表示的是按鍵片1C的變形例1D，像該按鍵片1D這樣，也可以在印刷電路基板5中，形成簡化連接表背面的配線圖案5a的構(gòu)造的開口的通孔5b。另外，鍵頂2是透明硬質(zhì)樹脂制的情況下，上述文字印刷層12，也可以設(shè)在鍵頂2的表面(上表面)而非背面(在以下的實施例中也相同)。
在圖17中，通過向印刷電路基板5上表面的凹陷部分填充、或注入泡沫材料或者軟質(zhì)材料，形成填充材料層14。該填充材料層14的詳細情況，由圓內(nèi)的局部放大截面圖表示。
構(gòu)成上述填充材料層14的泡沫材料或軟質(zhì)材料不一定非要填充或注入，也可以向上述凹陷部分內(nèi)插入泡沫材料或者軟質(zhì)材料的薄片。在此情況下，沒有必要一定設(shè)置襯墊3。
此實施例9的按鍵片1C以及1D的外觀，與圖7所示的按鍵片1A大致相同。按鍵片1C以及1D除了上述結(jié)構(gòu)以外，基本上與按鍵片1以及1A等的結(jié)構(gòu)相同。關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)部分，通過使用與說明按鍵片1時相同的記號，省略說明。并且，在鍵頂2是樹脂制的情況下，也可以不在背面形成文字印刷層12，在其表面(露出于外部的上表面以及側(cè)面)通過涂飾等施加適當?shù)难b飾，形成外觀的色調(diào)或文字等。
實施例10圖19至圖21表示本發(fā)明的薄型按鍵片的實施例5及其兩個變形例。與此實施例10相關(guān)的薄型按鍵片1E及其變形例1F及1G，與上述各實施例相同，具有表示字母、記號以及/或者數(shù)字的十鍵2a，具有電源的開啟、關(guān)閉、電線的切斷、郵件等功能的功能鍵2b，和上部中央部分的光標鍵2c等按鈕的多個按鍵形成為一體的金屬制的一體的鍵頂2(或者是金屬制或樹脂制的獨立形成的鍵頂2)。
在圖19所示的按鍵片1E的透明樹脂制的各鍵頂2的背面，形成有正片或者負片狀的文字印刷層12。在圖20以及圖21所示的按鍵片1F、1G上，設(shè)有形成為文字等形狀的貫通孔2d。在這些按鍵片1E、1F以及1G中，EL元件6不是通過印刷形成于各鍵頂2的背面，而是配置成通過印刷形成于樹脂制的薄膜上的片狀按鍵片覆蓋印刷電路基板5的表面以及金屬圓頂4。
并且，圖20所示的鍵頂2集合多個按鍵形成比較寬闊的一體，一直到該圖右端存在的墊片9的上面。在此情況下，填充材料層14在沒有襯墊的情況下被填充或者鋪滿到與右端墊片9之間的凹部。
按鍵片1E、1F以及1G的外觀，分別與圖7以及圖9所示的按鍵片1A或1B大致相同。按鍵片1D、1E以及1F除了上述結(jié)構(gòu)以外，基本上與按鍵片1以及1A等的結(jié)構(gòu)相同，因此關(guān)于該同樣的結(jié)構(gòu)部分，通過使用與說明按鍵片1時相同的記號，省略說明。
如上所述，本發(fā)明的薄型按鍵片的鍵頂由樹脂或者SUS等金屬板構(gòu)成。由此，鍵頂2的極限厚度為，樹脂的情況是0.6mm(整體1.05mm)，SUS的情況是大約0.2mm(0.1～0.3mm/整體0.75mm或者0.65mm)，可以使從鍵頂表面到基板表面的厚度為0.6～1.1mm。
作為用于照明表示各按鍵2a、2b、以及2c功能的文字等的光源使用的EL元件6，通過在印刷電路基板5上形成銅配線圖案來進行向所述EL元件6的配線，構(gòu)成EL一體化薄型按鍵片。在鍵頂2是金屬制的情況下，為了形成光照式，也可以通過蝕刻法或適當?shù)姆椒ㄐ纬晌淖中螤畹呢炌住?br> 在鍵頂是金屬的情況下，可以將所有的鍵頂一體化，構(gòu)成由鍵頂與電路基板夾著的密閉構(gòu)造(參照圖2，圖9)。金屬板不僅限于SUS，只要是有適當彈性的金屬就可以。
優(yōu)選與印刷電路基板(PCB)5等一起，構(gòu)成被組裝為一體的作為按鍵單元的按鍵片模塊，以此方式構(gòu)成薄型按鍵片。
在鍵頂2的下面與印刷電路基板5之間夾著金屬圓頂4。金屬圓頂4是由具有導電性且具有形狀記憶能力的例如磷青銅之類的材料制成的，因具有圓頂狀，故此得名。金屬圓頂4不一定必須形成此種圓頂狀，其形狀以及構(gòu)造只要能滿足以下條件即可在按下鍵頂2時，能可靠閉合常開接點，并且在停止按下鍵頂2時，形狀能夠恢復到原狀。金屬圓頂4的作用在于，當特定的鍵頂2被按下時，響應(yīng)于金屬圓頂元件的按下運動，閉合在其下方配置的被印刷配線于印刷電路基板5上的常開接點，形成電路。
如上所述，在印刷電路基板5的表面上配置了金屬圓頂4后，為了固定各金屬圓頂4使其不從位置上偏移，印刷電路基板5的表面覆蓋有極薄的片(例如，PET等薄片)。在圖15中，圖示出的在通孔5b的孔上覆蓋的就是此薄片5d?？梢岳斫鉃橐餐瑯痈采w在金屬圓頂4上。
在鍵頂2是樹脂制的情況下，在其上表面或下表面，運用各種任意的裝飾方法，實施包含表示各按鍵功能的文字、記號等的裝飾。即使按鍵是金屬制的情況下，如果不是只為了對按鍵片簡單地施加金屬色調(diào)的外觀而使用，可以對其表面進行各種各樣的涂飾。
工業(yè)實用性本發(fā)明涉及應(yīng)用于手機、攜帶信息終端裝置(PDA)等的移動機器的薄型按鍵片，因此，以電子機器及其各種構(gòu)件的制造業(yè)為首，在追求具備按鍵的這些機器的薄型化的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，有廣泛的利用可能性。
權(quán)利要求
1.一種薄型按鍵片，其特征在于，包括單個或多個鍵頂，其為金屬制或樹脂制，具有表示按鍵功能的文字、記號、圖形等的顯示；和緩沖用襯墊，其設(shè)置在該鍵頂?shù)谋趁?，具有適當?shù)膹椥浴?br> 2.如權(quán)利要求1所述的薄型按鍵片，其特征在于，在所述鍵頂?shù)谋趁?，作為用于對表示按鍵功能的文字、記號、圖形等的顯示進行照明的光源，通過印刷形成有由EL元件組成的EL光源。
3.如權(quán)利要求1所述的薄型按鍵片，其特征在于，在所述鍵頂?shù)谋趁?，作為用于對表示按鍵功能的文字、記號、圖形等的顯示進行照明的光源，在所期望形狀的樹脂薄膜上配置有EL元件排列而成的EL光源。
4.一種薄型按鍵單元，其特征在于，包括單個或多個鍵頂，其為金屬制或樹脂制，具有表示按鍵功能的文字、記號、圖形等的顯示；和印刷電路基板，其形成有通過對該鍵頂進行的按壓來進行電路的開、關(guān)的電路圖案，利用配置于所述鍵頂與印刷電路基板之間的、具有適當彈性的緩沖用襯墊，粘合固定所述鍵頂與印刷電路基板。
5.如權(quán)利要求4所述的薄型按鍵單元，其特征在于，在所述鍵頂?shù)谋趁?，作為用于對表示按鍵功能的文字、記號、圖形等的顯示進行照明的光源，通過印刷形成有由EL元件組成的EL光源。
6.如權(quán)利要求5所述的薄型按鍵單元，其特征在于，通過配線圖案與接點突起的接觸實現(xiàn)向所述各個EL元件的電連接，其中所述配線圖案通過蒸鍍、濺射等金屬薄膜的成膜法形成在鍵頂背面，所述接點突起由在印刷電路基板的配線圖案設(shè)置的導電性橡膠等形成。
7.如權(quán)利要求4所述的薄型按鍵單元，其特征在于，在所述鍵頂?shù)谋趁妫鳛橛糜趯Ρ硎景存I功能的文字、記號、圖形等的顯示進行照明的光源，在所期望形狀的樹脂薄膜上配置有EL元件排列而成的EL光源。
8.如權(quán)利要求4所述的薄型按鍵單元，其特征在于，所述緩沖用襯墊，是將紫外線硬化性、熱硬化性等的樹脂，在液狀狀態(tài)下通過分配器供給或印刷而形成，使其在鍵頂?shù)谋趁婊蛴∷㈦娐坊灞砻嫘纬删€狀或點狀，在印刷電路基板上配置了鍵頂之后使其硬化，粘接鍵頂和印刷電路基板。
9.如權(quán)利要求4所述的薄型按鍵單元，其特征在于，所述鍵頂是樹脂制時厚度為0.6mm左右，是金屬制時厚度為0.1～0.3mm，從鍵頂表面到印刷電路基板表面的厚度為0.6～1.1mm。
10.如權(quán)利要求4所述的薄型按鍵單元，其特征在于，對應(yīng)于所述印刷電路基板上的開關(guān)要素，在鍵頂背面，通過分配器供給液狀樹脂后使其硬化，或者通過印刷形成按壓突起。
11.一種薄型按鍵單元，其特征在于，包括單個或多個鍵頂，其為金屬制或樹脂制，具有表示按鍵功能的文字、記號、圖形等的顯示；和印刷電路基板，其形成有通過對該鍵頂進行的按壓來進行電路的開、關(guān)的電路圖案，在上述鍵頂與配置于其下方的上述印刷電路基板之間，夾有氨基甲酸酯泡沫等泡沫材料或各種軟質(zhì)彈性體等軟質(zhì)材料。
12.如權(quán)利要求11所述的薄型按鍵單元，其特征在于，在所述鍵頂?shù)谋趁?，作為用于對表示按鍵功能的文字、記號、圖形等的顯示進行照明的光源，通過印刷形成有由EL元件組成的EL光源。
13.如權(quán)利要求12所述的薄型按鍵單元，其特征在于，向所述各個EL元件的配線如下實現(xiàn)通過由導電性橡膠等構(gòu)成的接點突起，連接通過蒸鍍、濺射等金屬薄膜的成膜法形成于鍵頂背面的配線圖案和印刷電路基板的配線圖案。
14.如權(quán)利要求11所述的薄型按鍵單元，其特征在于，在所述鍵頂?shù)谋趁?，作為用于對表示按鍵功能的文字、記號、圖形等的顯示進行照明的光源，在所期望形狀的樹脂薄膜上配置有EL元件排列而成的EL光源。
15.如權(quán)利要求11所述的薄型按鍵單元，其特征在于，所述鍵頂是樹脂制時厚度為0.6mm左右，是金屬制時厚度為0.1～0.3mm，從鍵頂表面到印刷電路基板表面的厚度為0.6～1.1mm。
16.如權(quán)利要求11所述的薄型按鍵單元，其特征在于，對應(yīng)于所述印刷電路基板上的開關(guān)要素的位置，在鍵頂背面，通過分配器供給液狀樹脂后使其硬化，或者通過印刷形成按壓突起。
17.如權(quán)利要求11所述的薄型按鍵單元，其特征在于，在上述鍵頂與配置于其下方的印刷電路基板之間夾有沿鍵頂?shù)耐庵軆?nèi)表面設(shè)置的具有適當彈性的緩沖用襯墊、和氨基甲酸酯泡沫等泡沫材料或各種軟質(zhì)彈性體等軟質(zhì)材料。
18.如權(quán)利要求17所述的薄型按鍵單元，其特征在于，所述緩沖用襯墊，是將紫外線硬化性、熱硬化性等的樹脂，在液狀狀態(tài)下通過分配器供給或印刷而形成，使其在鍵頂?shù)谋趁婊蛴∷㈦娐坊灞砻嫘纬删€狀或點狀，在印刷電路基板上配置了鍵頂之后使其硬化，粘接鍵頂和印刷電路基板。
全文摘要
手機因為重視設(shè)計性，所以有薄型化傾向，為了適應(yīng)這一要求，以盡力將按鍵片部分薄型化作為課題。提供一種薄型按鍵片以及組裝了該薄型按鍵片的薄型按鍵單元，其構(gòu)造為，具有表面或者背面形成有表示按鍵功能的文字、記號、圖形等表示的金屬制或樹脂制的鍵頂(2)；和在表面配置了通過對該鍵頂進行的按壓而進行電路的開、關(guān)的開關(guān)要素4，并且形成有伴隨于此的電路圖案的印刷電路基板(5)，通過配置于鍵頂與印刷電路基板之間的、具有適當彈性的緩沖用襯墊(3)以及填充材料層(14)，連接固定所述鍵頂(2)與印刷電路基板(5)。
文檔編號H01H13/02GK101091230SQ200580044970
公開日2007年12月19日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
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