专利名称：电致发光金属拱形小型键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在通信设备中作为开关装置产生信号的小型键盘(keypad)，尤其涉及一种电致发光(EL)金属拱形(dome)小型键盘，它采用EL元件作为发光源且同时具有背光和开关功能。
背景技术：
通常，小型键盘是一种开关装置，其在诸如移动电话或遥控器的电子通信设备中使用。小型键盘具有单独的发光功能，因而可以在夜间和黑暗的地方识别和使用该小型键盘上的印有数字和符号的按键。现在将按照具有发光功能的小型键盘的发展历程来介绍其种类，这种小型键盘包括LED型小型键盘、EL片嵌入式小型键盘、EL拱带型小型键盘以及EL金属拱形集成小型键盘，等等。
图1是LED型小型键盘的剖面图。如果将按键顶部120上的任意一个凸起121按下，则与凸起121对应的拱形部分150将变形并与印刷电路板170上对应的固定的接触端171相接触。该开关操作使得电源电压通过印刷电路板170为发光二极管(LED)160供电。LED发光并照亮按键顶部120。
然而，在这种LED型小型键盘中，从发光二极管160发出的光不能均匀地传递到位于发光二极管160上方的按键顶部120。这将导致这样一个问题，即，印在按键上的从前部外壳110向外突出的数字、字符等的可见度变差，并且照明的均匀度降低。使用大量的发光二极管160可解决这个问题，但同时又带来另一个问题，那就是生产成本的增加并且需要单独的空间来安装这些发光二极管160。
图2是在第10-384993号韩国专利中披露的EL片嵌入式小型键盘的剖面图，其中EL被作为发光源，并且EL片230被插入按键顶部220中。采用这种片嵌入式小型键盘可以解决与上述LED型小型键盘有关的问题。但是，它却就需要增加一个额外的工序，即，将EL片230插入按键顶部220。另外，该方式又引发另一个问题，那就是，这种按键顶部220的复杂结构将增加故障率，同时也加大了生产成本。
图3是在第20-325934号韩国实用新型专利中披露的EL拱带型小型键盘的剖面图。其中EL用作发光源。EL片340层叠(laminate)在印刷电路板360上，并且顶部带子330层叠在EL片340上以保护EL片340。利用这种EL拱带型小型键盘，与上述EL片嵌入式小型键盘相关的问题可以通过简化工序和减少反射比率而得以解决。
然而，它也存在问题，即，由于EL片340自身产生的独特的噪声而导致EL拱带型小型键盘的稳定性降低，并且由于厚度约75μm的顶部带子(top tape)330和厚度约200μm的EL片340使得控制偏移的难度加大，由此导致拱形部分(dome)350的开关功能不能平滑地实行。
换句话说，产生于EL片340中的电噪声、片自身抖动产生的震动、或是类似的问题将影响到拱形部分350，而且顶部带子330和EL片340的厚度增加了使拱形部分350接触到印刷电路板360的固定接触端361的工作负荷，由此产生糟糕的按键感。另外，辐射功能、静电放电(ESD)，或类似的问题将可能在产品性能方面产生极其严重的问题。
图4是在第2004-79338号日本专利未决公开中披露的应用有开关的EL金属拱形集成小型键盘的剖面图。其中EL作为发光源使用。用于保持拱形部分460的基带440层叠在印刷电路板470上，EL片430层叠在基带440上。此时，EL片430和基带440二者通过双面胶带450连在一起，其具有比拱形部分460直径更大的孔。在这种EL金属拱形集成小型键盘中，通过使来自EL片430自身产生的噪声最小化可提高产品的稳定性，而且通过相对地减低按键顶部420的凸起421与拱形部分460之间的厚度，可以降低开关操作的负荷并改善敲击按键的感觉，由此解决了上述EL拱带型小型键盘的相关问题。
同时，将对上述EL金属拱形集成小型键盘的加工过程进行讨论。将基带440的顶部表面粘附在双面胶带450的一面，并将EL片430粘附在双面胶带450的另一面。接着，将拱形部分460与基带440底面接合起来，然后将基带440接合到印刷电路板470上。然而，下面的问题可能会在加工过程中产生。换句话说，将要接合拱形部分460的基带440的位置不能被准确的识别，因此这将在加工过程中产生巨大的困难并且会导致潜在的缺陷。另外，由于没有附加装置来保持接合的拱形部分460，由此就可能使拱形部分460在加工过程中产生偏离。在这种EL金属拱形集成小型键盘中，拱形部分460的外表面和印刷电路板470的固定接触端471被涂布在基带440底部表面上的黏合剂污染，而且黏合剂将不断的渗入到拱形部分460中。由此，这将导致拱形部分460与固定接触端471的接触不良。
发明内容
因此，本发明被构思用来解决上述各个问题。本发明的一个目的在于提供一种以EL作为发光源的EL金属拱形小型键盘，其能够通过减低开关操作负荷以提高按键感，并且能够通过改进的加工过程使缺陷最小化，从而实现稳定运行。
为实现上述目的，本发明提供了一种EL金属拱形小型键盘，包括具有多个固定接触端的印刷电路板；多个拱形部分(dome)，其设置在与所述印刷电路板的所述固定接触端相对应的位置处，并且通过弹性变形而与所述固定接触端接触或分离；层叠在所述印刷电路板上的基带(basetape)，其上对应于所述拱形部分的位置处形成有多个孔，并且用于通过将所述拱形部分插入和保持在所形成的孔中以将所述拱形部分安装至所述印刷电路板；双面胶带，其层叠在所述基带和插入并保持在所述基带中形成的孔内的所述拱形部分中间，用于接合并保持所述基带和所述基带上的拱形部分；EL片，其接合并层叠在所述双面胶带上，并且在获得供电时自身发光；按键顶部，其设置在所述EL片之上，并且在对应于所述拱形部分的位置处具有用于按压所述拱形部分的凸起；以及前部外壳，其设置在所述按键顶部之上。
在这种情况下，所述EL片可包括后保护片、发光电极层、介电层、发光层、透明电极层、滤色层、以及前保护层，这些层依次被一个叠在另一个之上。另外，为了使固有产生的噪声达到最小，所述EL片还可包括后电极层和绝缘层，这两个层被层叠在所述后保护片与所述发光电极层之间。
优选地，所述小型键盘按照这样一种方式配置，即，在所述基带和插入并保持在所述基带中形成的孔内的所述拱形部分上可进一步层叠有用于阻挡电磁干扰的印刷层。另外，在所述用于阻挡电磁干扰的印刷层的下面可进一步层叠有用于保护所述印刷层的顶部带子。
还有，所述EL片可通过至少一个电连接装置连接至所述印刷电路，所述连接装置可包括导电的双面胶带、软印刷电路以及导线。优选地所述用于阻挡电磁干扰的印刷层被进一步层叠在所述EL片上。
根据本发明所述，EL金属拱形小型键盘具有以下有益效果首先，它通过使由EL自身产生的独特噪声、声学噪声、振动等而产生的效应达到最小从而改善了产品的稳定性。其次，它通过改善开关的偏移控制并降低开关的工作负荷从而提高了按键感。第三，它通过改善加工过程并使缺陷最小化从而增强了产品的稳定性。第四，它通过使辐射函数和静电放电效应最小化从而增强了产品的稳定性。
通过以下结合附图对本发明优选实施方案的说明，本发明的上述和其它目的及特征将变得更加清楚，在附图中图1是LED型小型键盘的剖面图；图2是EL片嵌入式小型键盘的剖面图；图3是EL拱带型小型键盘的剖面图；图4是EL金属拱形集成小型键盘的剖面图；图5是根据本发明所述的EL金属拱形小型键盘的剖面图；图6的分解立体图示出了本发明所述的其中EL金属拱形小型键盘被组装进电子通信设备的状态；图7是本发明所述基带的平面视图；图8a是应用于本发明所述EL金属拱形小型键盘的具有2P结构的EL片的分解立体图；
图8b是应用于本发明所述EL金属拱形小型键盘的具有3P结构EL片的分解立体图；图9a是金属拱形片的剖面图，其上进一步层叠有本发明所述的用于阻挡电磁波的印刷层；图9b是金属拱形片的剖面图，其中在本发明的图9a所示结构金属拱形片的结构上进一步层叠有用于保护印刷层的顶部带子；图10的剖面图示出了一个状态，其中EL片和印刷电路板根据本发明所述相互连接在一起；以及图11是根据本发明所述的其中集成有内部端子的EL片的后视图。
具体实施例方式
下面将参考附图对本发明进行详细说明。
图5是根据本发明所述的EL金属拱形小型键盘的剖面图，图6是接合有小型键盘的电子通信设备的分解立体图。在这些附图中，参考标记“510”指代的是前部外壳，参考标记“520”指代的是按键顶部，参考标记“530”指代的是EL金属拱形片，参考标记“570”指代的是印刷电路板。参考标记“521”指代的是凸起，而参考标记“571”指代的是固定接触端。
参考图5和图6，EL金属拱形片530被层叠(laminated)在印刷电路板570上，按键顶部520被设置在EL金属拱形片530上，并且前部外壳510被设置在按键顶部520上。作为本发明重要组成部分的EL金属拱形片530包括用于实现开关功能的金属拱形片560、用于实现向后发光功能的EL片540、以及用于使金属拱形片560和EL片540相互连接在一起的双面胶带550。金属拱形片560包括拱形部分562和基带561，基带561用于保持拱形部分562并将拱形部分562安装至印刷电路板570。
下面将参考图5对本发明所述的EL金属拱形片530的连接结构进行说明。首先，拱形部分562被设置在与印刷电路板570的固定接触端571相对应的位置处。当受到按压时，按键顶部520的凸起521通过弹性变形以与固定接触端571接触或分离。基带561被层叠在印刷电路板570上。如图7所示，在基带561中与拱形部分562相对应的位置处形成有多个孔，拱形部分562被插入并保持在这些孔中，从而使基带561安装至印刷电路板570。双面胶带550被层叠在基带561上，并且拱形部分562插入并保持在形成于基带561之中的孔内，由此基带561与拱形部分562接合并保持在一起。此时，当按键顶部520被按压时双面胶带550在EL片540与拱形部分562之间起到了缓冲的作用。
EL片540被接合并层叠在双面胶带550上。如果拱形部分562的开关操作使得来自印刷电路板570的电源电压开始供电，则EL片540自身将发光并照亮了定位在EL片540上的按键顶部520。如上所述，在本发明的EL金属拱形小型键盘中，只有EL片540和双面胶带550被层叠在按键顶部520的凸起521与拱形部分562之间。这样就减少了开关操作中影响工作负荷的厚度，进而产生改善的按键感。
下面将对本发明所述EL金属拱形小型键盘的加工过程进行说明。首先，其中形成有孔的基带561的顶部表面被接合在双面胶带550的一侧，然后EL片540被接合在双面胶带550的另一表面上。在将拱形部分562插入和保持在基带561的孔中并使其与双面胶带550接合之后，将基带561接合至印刷电路板570。这样，拱形部分562就被插入、保持、并接合至基带561中形成的孔，从而精确地设定出与拱形部分562接合的位置。此举可以改善加工过程，并可以防止接合的拱形部分562发生偏移，由此减低了缺陷。
图8a的分解立体图示出了应用于本发明所述EL金属拱形小型键盘的具有2P结构的EL片。该EL片包括后保护片549、发光电极层546、介电层545、发光层544、透明电极层543、滤色层542、以及前保护层541，这些层依次被一个叠在另一个之上。
如果电被从印刷电路板570加载到具有这样结构配置的EL片上，则发光层544将有效地产生均匀的表面光辐射。由于具有2P结构的EL片是公知的技术，故此省略对其的详细描述。
图8b的分解立体图示出了应用于本发明所述EL金属拱形小型键盘的具有3P结构的EL片。该EL片进一步包括后电极层548和绝缘层547，这两个层被层叠在图8a所示具有2P结构的EL片的后保护片549与发光电极层546之间。
这种具有3P结构的EL片能够改善可能产生于具有2P结构的EL片之中的诸如抖动的噪声现象。也就是说，通过引入后电极层548和绝缘层547，可以使因发光电极层546与透明电极层543之间的电荷差异导致的吸引或排斥所产生的噪声达到最小。
图9a是金属拱形片的剖面图，其上进一步层叠有本发明所述的用于阻挡电磁波的印刷层。从图9a中可以看出，用于阻挡电磁干扰(EMI)的印刷层564被进一步层叠在基带561和拱形部分562上，拱形部分562插入并保持在基带561中形成的孔内。如果采用这样配置的金属拱形片560，则EMI可被基本上阻挡住，由此使EL金属拱形小型键盘可以更加稳定地进行操作。
图9b是金属拱形片的剖面图，其中在本发明的图9a所示结构金属拱形片的结构上进一步层叠有用于保护印刷层的顶部带子。在这些图中还示出，顶部带子563被进一步层叠在用于阻挡电磁干扰的印刷层564的下面。如果采用这样配置的金属拱形片560，则用于阻挡EMI的印刷层564可以得到保护，由此使EL金属拱形小型键盘可以实现更加稳定的操作。
图10的剖面图示出了一个状态，其中EL片和印刷电路板根据本发明所述相互连接在一起。该图示出了这样一个状态，其中EL片540通过一个能够运用电能的附加连接装置连接至印刷电路板570。这里，连接装置580可以采用导电的双面胶带、软印刷电路(FPC)、导线，等等。
另外，优选地通过进一步在其上定位有连接装置580的EL片540的前表面上接合用于阻挡EMI的印刷层590从而使发射函数或ESD效应达到最小。
图11是根据本发明所述的其中集成有内部连接端的EL片的后视图。而且图11中示出了这样一个状态，其中连接端540-1是通过用导电成分(如银)制成的胶对EL片540中的后部的输出端、接地端以及多功能端进行涂布而形成的。因此，通过直接将导电的双面胶带接合至连接端540-1而无需使用额外的连接装置，就可以方便、简单地实现连接。
权利要求
1.一种电致发光金属拱形小型键盘，包括印刷电路板，其具有多个固定接触端；多个拱形部分，其设置在与所述印刷电路板的所述固定接触端相对应的位置处，并且通过弹性变形而与所述固定接触端接触或分离；层叠在所述印刷电路板上的基带，其上对应于所述拱形部分的位置处形成有多个孔，并且用于通过将所述拱形部分插入和保持在所形成的孔中以将所述拱形部分安装至所述印刷电路板；双面胶带，其层叠在所述基带和插入并保持在所述基带中形成的孔内的所述拱形部分上，用于接合并保持所述基带和所述基带上的拱形部分；电致发光片，其接合并层叠在所述双面胶带上，并且在获得供电时自身发光；按键顶部，其设置在所述电致发光片之上，并且在对应于所述拱形部分的位置处具有用于按压所述拱形部分的凸起；以及前部外壳，其设置在所述按键顶部之上。
2.如权利要求1所述的小型键盘，其特征在于，所述电致发光片包括后保护片、发光电极层、介电层、发光层、透明电极层、滤色层、以及前保护层，这些层依次被一个叠在另一个之上。
3.如权利要求2所述的小型键盘，其特征在于，所述电致发光片还包括后电极层和绝缘层，这两个层被层叠在所述后保护片与所述发光电极层之间。
4.如权利要求1-3中的任意一项所述的小型键盘，其特征在于，所述小型键盘按照如下方式配置，即，在所述基带和插入并保持在所述基带中形成的孔内的所述拱形部分上进一步层叠有用于阻挡电磁干扰的印刷层。
5.如权利要求4所述的小型键盘，其特征在于，所述小型键盘按照如下方式配置，即，在所述用于阻挡电磁干扰的印刷层的下面进一步层叠有用于保护印刷层的顶部带子。
6.如权利要求1-3中的任意一项所述的小型键盘，其特征在于，所述电致发光片通过至少一个电连接装置连接至所述印刷电路，所述电连接装置包括导电的双面胶带、软印刷电路以及导线，并且所述用于阻挡电磁干扰的印刷层被进一步层叠在所述电致发光片上。
7.如权利要求6所述的小型键盘，其特征在于，所述导电的双面胶带被接合和连接到所述EL片中的输出端、接地端及多功能端之内的经过导电银电路处理的部分。
8.如权利要求4所述的小型键盘，其特征在于，所述电致发光片通过至少一个电连接装置连接至所述印刷电路，所述电连接装置包括导电的双面胶带、软印刷电路以及导线，并且所述用于阻挡电磁干扰的印刷层被进一步层叠在所述电致发光片上。
9.如权利要求5所述的小型键盘，其特征在于，所述电致发光片通过至少一个电连接装置连接至所述印刷电路，所述电连接装置包括导电的双面胶带、软印刷电路以及导线，并且所述用于阻挡电磁干扰的印刷层被进一步层叠在所述电致发光片上。
10.如权利要求8或9所述的小型键盘，其特征在于，所述导电的双面胶带被接合和连接到所述EL片中的输出端、接地端及多功能端之内的经过导电银电路处理的部分。
全文摘要
本发明提供了一种EL金属拱形小型键盘，包括具有多个固定接触端的印刷电路板；多个拱形部分，其设置在与印刷电路板的固定接触端相对应的位置处，并且通过弹性变形而与固定接触端接触或分离；层叠在印刷电路板上的基带，其上对应于拱形部分的位置处形成有多个孔，并且用于通过将拱形部分插入和保持在所形成的孔中以将拱形部分安装至印刷电路板；双面胶带，其层叠在基带和插入并保持在基带中形成的孔内的拱形部分中间，用于接合并保持基带和基带上的拱形部分；EL片，其接合并层叠在双面胶带上，并且在获得供电时自身发光；按键顶部，其设置在EL片之上，并且在对应于拱形部分的位置处具有用于按压拱形部分的凸起；及前部外壳，其设置在按键顶部上。
文档编号H01H9/00GK1694200SQ200410086409
公开日2005年11月9日 申请日期2004年10月20日 优先权日2004年5月1日
发明者金殷洙 申请人:Kbf株式会社