专利名称：键盘和键盘组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于便携式终端的m，更特别地，涉及一种具有导光板的 键盘和,且件。
背景技术：
用于便携式终端的键盘通常具有弹f錢板；形成于弹iaiO:表面的多个 按钮，各按钮的上表面分别印有字符；以及形成于弹性垫板下表面上的多个凸起 (或致动器)。该种类型的便携式终^1常具有大约15—20个Jli共键盘的背光的 发光装置。图1为描述根据现有技术的離组件的咅舰图。如图所示，離组件100包 手雜盘110、开关板150和多个发光二极管(LED) 170。键盘110包括板状的弹M板120;形成于弹Mfch表面上的多个按钮 140，各按钮140的上表面分别印有字符、数字等；以及形成于弹性垫板120下 表面124上的多个凸起130，下表面124与弹性垫板120的上表面122相对。各 个凸起130与相应的按钮140的中心部分对齐。弹t4S板120具有多个形成于其 下表面124上的槽126。槽126处于相应凸起130的周围以防止LED170与凸起 130发生干涉。该开关板150具有板状的PCB (印刷电路板)155和形成于PCB155的面向 键盘110的上表面上的多个开关160。旨开关160包括导电,部件162和完 全盖住接触部件162的导电圆盖164。多个LED170安装于PCB155的上表面，且W^LED170被定，可被弹性 垫板120的相应的槽126盖住。当4顿者按压其中一个按钮140时，110的位于被按压鄉140下的部 分朝向开关板150娜。结果，对应于郷部分的一个凸起130按压相应的圆盖 164，因而鹏了与相应的接触部件162之间的电撤虫。
由于在Pf诞的开关160的操作，LED170无法设置于相应的鄉140的下面。 从各个LED170发出的光线3g31弹性垫板120以倾斜角度照亮各个按钮140。结 果，按钮以一种不均匀的方式被1^i糊糊地照亮。特别地， 140的中 心看起来较暗，而其外围则鶴。如果安装更多的LED来提高按钮140亮度的 均匀性，将会增加电力耗费和制造财。发明内容因此，已经获得了本发明来解决现有技术中出现的战问题，以及通3 ^ 一种可实现高而均匀的亮度、同时又具有低會激和低财的離和鄉组件，而 得到附加的优点。根据本发明，ili共了一种键盘组件，包括麟，该鹏具有用于传播光 线的导光板；设于导光板的上表面上的薄膜，至少一个按钮设置在该薄膜的上表面上；以超少一个反射图案，戶;MS少一个反射图案局部地形成于导光肚，用于朝向按钮反射被传播的光线的1分，其中戶腿薄膜和戶腿导光板相互间隔 开；至少一个发光體，适于将光线耦合到导光板的内部；和开关板，该开关板具有形成于其上表面上的至少一个开关，戶;^ih表面面向自，其中在按钮被按压时，导光板的一部分朝向开关板z娜以驱动开关。
M下表面连接附图的详细描述，本发明的，各特征和优点将更为明显。 其中图1为描述根据现有技术的鄉组件的咅舰图；图2为描述根据本发明第一实施例的體组件的剖视图；图3为简要描述图2中的键盘组件的一部分的顶视图；图4为简要描3^t据本发明第二实施例的,组件的顶视图；图5为描述与本发明第二实施例对照的一例子的顶视图。
具体实施方式
以下，将参考附图描述本发明的各实施例。为了清楚和简明，与此相联的关 于公知功能和结构的详细描述被略去，以避免使本发明的主旨变得不清楚。 图2为描述根据本发明第一实施例的離组件的咅舰图，图3为简要描述键 盘组件的一部分的顶视图。参见图2，,组件200包^g盘210、面向键盘210的开关板250、至少 —个发光體290以及第二PCB280。键盘210包括导光板220、薄膜247、多个按钮245、多个凸起240以及多 个反射图案230 (由实心(solid)三角形示出)。导光板220引导耦合于导光板的内部的光线。该耦合光线从导光板220的一 ，瞎面向相对的侧表面传播。该导光板可具有樹可微，比如方形。由于在介 于导光板和外部空，之间的界面上发生全反射，耦合于导光板220内部的光线 在导光板内部传播。导光板具有弹性，以便按钮245在按压后可回錢初始隨。 即，导光板220具有自复原性，这样，其可以在z鄉后恢复到初始形状并且将操 作后的按钮245回复到初始位置。传统导光板由对可见光具有高透光性的聚碳酸酯(polycarbonate)或丙稀基 (aciyl-based辦脂通过注射成型工艺制成。它们具有低弹性系数、极低的弹性复 原性和高石艘。这使得雜按压按钮时难以得到良好的敲击感觉。同样，在按压 一按钮时，邻近的按钮有可能被一起驟地操作(各按钮之间干涉)。另外，反复操作之后容易产^7JC久形变。因此，根据本发明的导光板220由高透明性弹性材料制成，雌地由聚氨酯 (polyurethane)或聚硅ft^(silicone)制成，它们具有低石贼、高弹性系数、优良 的弹性复原性以及高光学透射比，以提供良好的敲击感觉、消除各按钮245之间 的干涉，以及即使在反，作之后也可避免永久形变。薄膜247设于导光板220的上表面，并具有设于薄膜上表面上的多个按钮 245。薄膜247的夕卜围用粘接部件249连接到导光板220的外围，以在薄膜247 和导光板220之间约束并保持一上部空气层。同样，在导光板220下面具有一下 部空气层，该下部空气层防ihiS该用于照亮按钮245的光线，经由粘接部件249 而泄漏。由于全反射，光线在介于导光板220和上、下部空气层之间的各界面 之间传播。如果介于导光板220和粘接部件249之间的界面处的全反射割牛没有 保持，贝哙发生不必要的光线泄漏。由于未用于照亮按钮245的余下的光线到达 导光板220的外围，该粘接部件249 地设于导光板220的外围。薄膜247 地具有这样的表面性能，艮口其不与导光板220的上表面连接，因为如果其 上设有,的薄膜247的中心贴合于导光板220的上表面，将无法在导光板220 和薄膜247之间保持空气层。为此，薄膜247的表面可帝Mffi糙面或涂覆防粘剂， 以使得该表面是光滑的。另外，薄膜247的上表面的未设有按钮245的部分，可 以进行印刷以防止光线从按钮245之外的部分发出。薄膜247可由高透明性弹性材料审喊，雌地由聚氨酯職硅織制成，它 们具有低硬度、高弹性系数、优良的弹性复原性以及高光学透射比。当*薄膜247连接于导光板220的上表面时，薄膜247的折射率被设定成 低于导光板220的折射率并且薄膜的连接面域下表面)被印刷或涂覆上一涂层， 该涂层由具有高反射比的材料制成，以使不必要的光线损失最小化。多个按钮245设于薄膜247的上表面，各按钮245的上表面分别印有字符、 数字等。各按钮245可以ilil相应的粘接部件连接于薄膜247的上表面，赫与 薄膜247形成为一个 。各,245可由与薄膜247相同的材料制成，^由 聚碳酸酯或丙稀謝脂制成。各鄉245可为倒可靴，比如圆蹄或椭圆柱形。多个凸起240形成于导光板220的下表面224上，该下表面与导光板220的 上表面222相对。该凸起240可由与导光板220相同或不同的材料与导光板220 形成为一体。或者，该凸起240可以单独形成并连接于导光板220的下表面224。 每个凸起240可具有任意形状，比如截锥形，形六面体。每个凸起240在相 应按钮245的下面对齐(在M:组件200的厚度方向或者第一 PCB260的上表面 的垂直方向)。键盘210具有多个形成于导光板220下表面上的刻寸图案230，以分别朝向 相应的按钮245反射在导光板220中传播的一部分光线。如果必要，每一反射图 案230可形成于导光板220的上表面上，或者设于导光板220和相应的凸起240 之间。每一反射图案230形成于凸起240处且围绕凸起240，该凸起240恰好设 在相应鄉245的下面，以均匀地照亮按钮。在^t^210中，繊发光装 置290设置的反射图案的密度或尺寸不同于远离发光装置290设置的目图案的 密度或尺寸。这样做旨在均匀地调节从导光板220的上侧发出的光量的整体分 布，而不论离发^g290的距离的皿。例如，当从邻近发光装置290的t^g 发出的光量M时，贝IJ邻近发光，290的反射图案的密度被设定^低。当从 远离发^S的位置发出的光量较小时,则远离发光體290的反射图案的密度 被设定皿高。Mii^种方式，透出的光线的光量分布，尤其是按钮245的
的亮度分布可变得均匀而明亮。每一反射图案230的中心部分232形成于相应的凸起240的下表面上，且每 一反射图案230的外围部分234环绕凸起240形成。如图所示，由于全g而传 播进导光板220的光线入射到反射图案230上。大多 反射图案230 ^S射向 按钮245的光线不能满足全反射的条件(入射角小于临界角)而穿过薄膜247 和相应的按钮245到达外面。另外，穿过反射图案230而没有发生漫湖的光线 以及满足全反射^#的部分漫反射光线，辦卖地在导光板220内传播而有助于照 亮其它按钮。S31这种方式，每一反射图案230引起漫g而仅仅用一部分入射 光线来照亮相应的按钮245，而余下的光线用来照亮其他按钮。再者，通过任意 方向的漫反射，反射图案230提供了按钮245的均匀的亮度。皿他，反射图案230可m3i刻划或印刷而形成。开关板250包括第一PCB260和圆盖薄片270。第一 PCB260具有多个形成于其上表面上的导电,部件265，该导电接触 部件265与相应的圆盖275 —起形成开关265和275 。开关265和275在相应的 凸起240的下面对齐。圆盖薄片270连接于第一 PCB260的上表面并具有多个半球形圆盖275，该 半球形圆盖275完全盖住相应的接触部件265 。4顿者按压其中一个按钮245时，鄉210的位于被按压按钮245下的部分 朝向开关板250 '鄉。结果，对应于z鄉部分的一个凸起240按压相应的圆盖 275，该圆盖275接下来与相应的接触部件265实现电接触。当导光板220由弹 性材料制成时，导光板220具有粘性表面因而圆盖275倾向于与导光板220的 下表面连接。因此，齡圆盖275的表面可进行粗糙化处理，或涂覆防粘剂，以 使该表面变得光滑。第二 PCB280连接于导光板220的下表面224的外围。发光體290安装于 第二 PCB280的上表面上，该发，置280的发光面面向导光板220的侧表面。 舰该侧表面从发^S发出的光线耦合到导光板220的内部。第二PCB280可 由传统的柔性PCB (FPCB)帝lj成，而发^g可为传统的LED.在本发明中，第二PCB280可以被移除，以及导光板220的外围部分可以楔 形倾斜地向第一 PCB260的上表面延伸。发光装置290接着被安装于第一 PCB260的上表面。 作为选择，第二PCB280可以被移除，以及导光板220的外围部分可被弯曲 以便其延伸向第一PCB260的上表面。发5fe^S290接着被安装于第一PCB260的上表面。图4为简要描述根据本发明第二实施例的 组件的一部分的顶视图，而图 5为描述示出本发明第二实施例的优点的对照例的顶视图。除了该體组件具有 位于导光板220'侧表面的 部件330之外，该HS组件具有与图2中所^^ 盘组件同样的结构。因此，同样的部件给出了同样的参考标号以及略去重复的描 述以避免繁冗。在图5中，薄膜247l鈔人放大部分A (由虚线圈定)处移除，以帮助更好地 理解本发明。如图戶标，从发光驢290发出的麟舰导光板220的侧表面耦 合到导光板220内部。每一发光驢290具有预定的鄉角，这雜每一发條 置290的两边，产生了没有光线照到的阴影区域310。再回到图4，薄膜247l鈔她大部分B (由虚线圈定)处移除，以帮助理解 本发明。如图所示，导光板220'具有设于其侧表面的锯齿状翻部件330。漫 射部件330具有棱柱阵列结构并面向发條置290。因此，从每一发^S290 发出的射到 魏部件330上的光线被翻部件330 511寸，而达到和发^g 290 具有宽魏角时所具有的效果相同的效果。结果，位于每一发條置290两边的 阴影区域320被极大地M^。 $ 部件330使fW4^210'获得更均匀亮度 的同时使阴影区域320最小化成为可能，即使在发光驢290邻近发光板220' 的侧表面设置时也是如此。如上戶;M，根据本发明的键盘和m组件的优点在于设置于按钮和凸起之间的弹性导光板使得均匀地和明亮地照亮按钮以及^>发^￡的数目、降低电 力消耗和制造财成为可能。尽管本发明已由某^ii实施例予以显示和描述，可以理解的是，本领域的 技术人员可以不脱离本发明的精神和范围对本发明作各种形式和细节的改变。本 发明的樹申和范围由权利要求书限定。
权利要求
1、一种键盘组件，包括键盘，该键盘具有用于传播光线的导光板；设于导光板的上表面上的薄膜，至少一个按钮设置在该薄膜的上表面上；以及至少一个反射图案，所述至少一个反射图案局部地形成于导光板上，用于朝向按钮反射被传播的光线的一部分，其中所述薄膜和所述导光板相互间隔开；至少一个发光装置，适于将光线耦合到导光板的内部；和开关板，该开关板具有形成于其上表面上的至少一个开关，所述上表面面向键盘，其中在按钮被按压时，导光板的一部分朝向开关板变形以驱动开关。
2、 如权利要求1戶服的键盘组件，其中戶脱发體置定位成面对导光板的一个侧表面，用于将光线从导光板的一^HPI懷面传播到导光板的另一，懷面。
3. 如权禾頓求1戶腿的键盘组件，其中戶腿开关包括导电撤虫件和鶴所述导电接触件的导电圆盖。
4、 如权利要求1所述的，组件，其中薄膜由透明弹性材料制成。
5、 如权利要求4戶腿的體组件，其中薄膜由聚氨酯或聚^^制成。
6、 如权利要求1所述的 组件，其中薄膜M31粘接部件连接于导光板的 上表面。
7、 如权利要求1戶脱的織组件，其中鄉从薄膜的上表面突出。
8. 如权利要求1戶脱的键盘组件，其中，空气层體在薄膜和导光fet间。
9. 如权利要求1戶脱的體组件，其中，导光板由透明弹性材料制成。
10. 如权禾腰求9戶腿的體组件，其中，导光板由聚氨酯或聚^^制成。
11. 如权利要求1戶腿的體组件，其中，导光板具有自复原性，在'娜后 可以恢复至初始形状。
12. 如权禾頓求1戶脱的键盘组件，进一步包括形成于导光板的下表面上的 至少一个凸起，该下表面与导光板的上表面相对。
13、 如权利要求1戶腐的離组件，其中，反射图案形成于导光板的下表 面上。
14. 如权利要求12所述的 组件，其中反射图案形成于导光板的下表面上，位于凸起处及凸起周围。
15. 如权利要求12戶腿的鄉组件，其中反射图案形成于凸祉。
16. 如权利要求12所述的,组件，其中反射图案形成于导光板的下表面 上，位于导光板和凸起之间。
17. 如权利要求1戶腿的键盘组件，其中，反射图案形成于导光板的上表面上。
18. 如权利要求1戶脱的鄉组件，其中，反射图案适于引起漫反射。
19. 如权利要求1所述的H^组件，进一步包括设置于导光板的面向发光装 置的侧表面上的Mlt部件，以漫射来自发光装置的入射光线。
20. 如权利要求1戶腿的鄉组件，其中，印刷电路板连接至导光板的下表 面的外围。
21. 如权禾腰求1戶腿的纖组件，其中，导光板的外围部分以倾斜角度延 伸至开关板的上表面，发光装置安装于开关板的上表面。
22. 如权利要求1所述的自组件，其中邻近发皿置的反射图案的密度设 定力赚低而远离发光装置的湖图案的密度设定赚高，以便均匀地调节从导光 板的上侧发出的光量的雖分布。
23. 如权利要求1所述的,组件，其中反射图案形，导光板的被按钮挤 压变形的部分处。
24. 如权利要求1戶腿的體组件，其中反射图案M刻划或印刷形成。
25. 如权利要求1所述的键盘组件，其中发光装置安装在开关板的上表面上， 其发光MM对导光板的一个侧表面。
全文摘要
一种键盘，包括光线可在其内部传播的导光板；设置于导光板上表面上的且其上表面上具有至少一个按钮的薄膜；以及至少一个反射图案，该反射图案相对于导光板固定地定位以朝向按钮反射通过导光板内部传播的一部分光线。
文档编号H01H13/02GK101150019SQ20071018170
公开日2008年3月26日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年5月19日
发明者张东薰, 李周勋, 赵炳德, 郑善太, 金京濂 申请人:三星电子株式会社