专利名称：薄型按键片以及组装了该薄型按键片的薄型按键单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对集合配置有作为手机、携带信息终端装置(PDA)等的手提、移动机器用的输入手段的多个按键的按键片、以及组装了该按键片的按键单元进行薄型化的技术。
背景技术：
按键片是构成手机、携带信息终端装置(PDA)等手提移动机器的构件，将分别作为字母以及/或者数字键、功能键等按钮的多个键顶(key top)，排列粘合在被称为键盘垫(key pad)的一片板面上而成。上述键盘垫，是硅酮橡胶或热可塑性弹性体等具有橡胶弹性的柔软薄片。以此方式构成的按键片，其下面紧贴配置有印刷电路基板，此印刷电路基板具备通过按压按钮而闭合的多个常开接点，形成按钮开关，并且配置有用于从里面对按键进行照明的光源。
像这样，按键片由多个构成要素以重叠成层状的状态构成，所以各个构成要素累积起来的厚度值很大。因此为了进一步提高手提移动机器的便携性，要求尽可能将整体薄型化。
可是，例如在专利文献1公开的方法中，由于重叠的各构成要素具有现有的常识性结构，所以构造上的进一步薄型化存在极限。另外，对于光源只使用比LED薄的EL片，对按键片的薄型化存在极限。
专利文献1日本特开2002-234757号公报手机因为重视设计性，所以有薄型化倾向。于是，对于按键片要求其厚度要薄至1.0mm左右。但是只要沿用现有技术，按键片的薄型化就存在极限。此极限为1.5～1.6mm。
用于从里面对键顶进行照明的光源虽小，可是像小豆粒一样，是具有长、宽、高尺寸的立体结构体，尤其是其高度阻碍了薄型化。
键顶是树脂制的情况下，为了得到必要的强度，薄型化的极限是0.6mm。另外，用LED(发光二极管)作光源的情况下，有必要在键盘垫上准备LED容纳部。此容纳部最低也需要0.6mm的厚度，为了确保按键行程，还需要留出0.3mm的动作部。所以，不可能使键盘垫的厚度为0.9mm以下。
发明内容
针对这样的现状，本发明要解决的课题是为了进一步提高手提、移动机器的便携性，将其厚度尽可能的薄型化，减少按键单元部分的各个独立构成要素的重叠数；限制阻碍薄型化的原因之一即用于从里面对键顶进行照明的光源的高度，同时提高生活防水性以及防尘性。
作为解决上述课题的手段之一，利用具有适当弹性的缓冲用衬垫，代替由硅酮橡胶或热可塑性弹性体形成的键盘垫的使用，对于键顶，在其是树脂制时，控制其厚度界限为0.6mm，另外在键顶是SUS(不锈钢)等金属板制时，控制其厚度界限为0.1～0.3mm。在金属制的键顶的情况下，为使其为光照式，也可以采用激光蚀刻法或化学蚀刻法对文字等进行穿孔。但是，在像这样穿孔的情况下，有必要使这些孔具有防水性和防尘性，以及在孔边缘进行操作时不会伤到手指。同时，期望整体能够具有生活防水性。
并且，着眼于阻碍了薄型化的用于从里面向键顶进行照明的光源。于是，作为用于限制光源高度的机构，取代LED等现有的立体光源，通过利用厚度(高度)大幅度降低的薄膜状的EL(Electro-luminescence)元件，以及将此薄膜状的EL元件通过印刷形成于键顶的背面，形成EL一体化薄型按键片构造。并且，通过蒸镀或溅射等金属薄膜的成膜方法，使薄型EL光源的配线在键盘垫或键顶上形成导电图案，能够进一步实现薄型化。
发明效果1)使用现有技术，按键单元的厚度界限为1.5mm～1.6mm，但通过实施本发明可以突破此界限，实现1.0mm以下的薄型化。
2)并且，使用具有适当弹性的缓冲用衬垫代替键盘垫，由此在支持键顶能够上下移动的同时固定键顶，因此减少了一个重叠层(用于将键顶固定在键盘垫上的粘合剂层等)，进一步实现了薄型化。
3)通过在键顶的下方配置泡沫材料或者软质材料，在改善按键手感的同时实现了薄型化。
4)同时，随着近年来手机、携带信息终端装置(PDA)等手提移动机器逐渐进入日常生活，可以满足需求者对生活防水功能提高的期望。
图1是表示具备本发明的薄型按键片的、折叠式的薄型化手机的整体立体图；图2是表示本发明的薄型按键片的实施例1的外观的立体图；图3是本发明的薄型按键片的实施例1的分解立体图；图4是表示本发明的薄型按键片的实施例1中，在键顶背面的特定部分，使用分配器粘合缓冲用衬垫的工序的概要的截面图；图5是表示本发明的薄型按键片的实施例1中，在键顶背面的多个特定部分，附着有缓冲用衬垫的状态的立体图；图6是表示本发明的薄型按键片的实施例1构造的放大截面图；图7是表示本发明的薄型按键片的实施例2外观的放大立体图；图8是表示本发明的薄型按键片的实施例2构造的放大截面图；图9是表示本发明的薄型按键片的实施例3外观的放大立体图；图10是表示本发明的薄型按键片的实施例4构造的放大截面图；图11是表示本发明的薄型按键片的实施例4变形例构造的放大截面图；图12是表示本发明的薄型按键片的实施例5构造的放大截面图；图13是表示本发明的薄型按键片的实施例5变形例构造的放大截面图；图14是表示本发明的薄型按键片的实施例5的其它变形例构造的放大截面图；图15是表示本发明的薄型按键片的实施例6的填充了泡沫材料或者软质材料后的构造的放大截面图；图16是表示本发明的薄型按键片的实施例7的填充了泡沫材料或者软质材料构造的放大截面图；图17是表示本发明的薄型按键片的实施例8的填充了泡沫材料或者软质材料构造的放大截面图；图18是表示本发明的薄型按键片的实施例9的变形例的填充了泡沫材料或者软质材料构造的放大截面图；图19是表示本发明的薄型按键片的实施例10的填充了泡沫材料或者软质材料构造的放大截面图；图20是表示本发明的薄型按键片的实施例10的变形例(没有衬垫、填充了泡沫材料或者软质材料)构造的放大截面图；图21是表示本发明的薄型按键片的实施例10的其它的变形例(没有垫片，填充了泡沫材料或者软质材料)构造的放大截面图。
具体实施例方式
通过以下实施方式可以实现按键片的薄型化通过在键顶与印刷电路基板之间配置垫片(缓冲用衬垫或合适的泡沫材料或软质材料、或者同时使用这些材料)，而不再需要键盘垫的薄型构造的实施方式；使键顶构成为一片的实施方式；利用蒸镀或溅射等金属薄膜的成膜法形成薄型EL光源配线的实施方式。
除此之外，通过在上述键顶的背面与配置于其下方的印刷电路基板之间，夹入作为具有可扰性以及形状复原性的材质的氨基甲酸酯泡沫等泡沫材料或各种软质弹性体等软质材料，在改善按键手感的同时也可以达到薄型化。在后面的实施例1，将会对其进行详细说明。并且，作为光源，在使用贴附在键顶与电路图案之间(具体是设置在印刷电路基板上的金属圆顶上)的EL片(在树脂薄膜上配置成特定图案的EL光源)的情况下，所述泡沫材料以及软质材料有必要是透明的。
手机的形态大致可以分为两种画面显示部分和键顶部分被配置在同一平面上，全体为棒形(直板型)的手机；和画面显示部分和键顶部分之间配置有铰链(蝶铰)，能够折叠的折叠型手机，但因为本发明对象的按键片薄型化可适用于任意机型，所以作为一个实施例示出适用于折叠型手机(参照图1)的适用例。
如图2、图7以及图9所示，薄型按键片(以下，简称为“按键片”)1、1A以及1B包括使多个按键集合而形成一体(图2以及图9)或分别单独形成(图7)的键顶2(或者键顶2a～2d)，所述多个按键是分别表示字母、记号以及/或者数字的十键2a，分别具有电源的开启、关闭、电线的切断、邮件等功能的功能键2b，和上部中央部分的光标键2c等按钮；以及缓冲用衬垫(以下简称为“衬垫”)3，其代替现有的由硅酮橡胶或热可塑性弹性体等各种橡胶构成的柔软的片即键盘垫使用。
在以此方式构成的按键片1的下面，作为开关要素，紧密配置印刷电路基板5，该印刷电路基板5具备通过按压按钮而闭合的使多个常开接点短路而电连接的金属圆顶4(metal dome)等，并且把用于从里面对键顶进行照明的作为光源使用的EL元件6配置在键顶2和印刷电路基板5之间，构成作为光照式的按钮开关一体模块化了的按键单元。
另外，虽然不是必需的，但是优选的是在键顶2的背面，作为按压上述金属圆顶4用的突起，在EL元件6(参照图6、图10至图14)上，例如通过由分配器10(参照图4)供给合适的液状硬质树脂的方法、或者通过丝网印刷等形成接点按压突起(按压件)7(参照图6、图8、图10至图14)。
上述印刷电路基板5，表背面的配线图案5a通过通孔5b连接(参照图6、图8、图10至图14)。该通孔5b为了确保连接表背面的配线图案5a，也可以用导电性橡胶或导电性墨5c覆盖(参照图10)。下面列举说明本发明的具体实施例。
实施例1图1～图6表示本发明的薄型按键片的实施例1。本实施例的按键单元，如图2、图3及图6所示，由集合各种按键2a、2b、以及2c而形成一体的SUS等薄金属板组成的键顶2；和沿着每个按键的外周配置的衬垫3构成按键片1，其下侧紧密配置有通过树脂成形而形成的印刷电路基板5。
图6中横向延伸的点划线8表示在键顶2被按压时，键顶2的底部克服衬垫(gasket)3以及金属圆顶4的弹性而被压下的位置。当键顶2被压至此点划线8的位置时，通过被键顶2背面的按押件7按压，金属圆顶4使配置在印刷电路基板5上的两个常开接点(省略图示)之间短路。由此，只在按压键顶2期间完成电路。并且9为垫片(spacer)，在外围部支撑键顶2。
如图1至图3及图6所示，键顶2为了使分别表示各按键2a、2b以及2c的功能的字母、记号以及/或者数字等成为光照式，从构成键顶2的金属板的表面贯通到背面，设置有配合于字母、记号以及/或者数字等的形状的贯通孔2d。这些贯通孔2d，如图6的局部扩大图所示，为了防水以及防尘，被合适的透明树脂2f覆盖。另外，键顶2设置有刻线2e，以与各按键2a、2b以及2c的区域对应并且能够区分这些区域。
此刻线2e，如图6所示，从构成键顶2的金属板的表面贯穿到背面。由此，各按键2a、2b以及2c成为只有一端部分与其他相连的状态，相连部分大致具有铰链功能，使各按键2a、2b以及2c在按压时容易上下移动。另外在各刻线2e内，为了防水及防尘并且不妨碍各按键2a、2b以及2c的动作，被只在一部分附着的合适的树脂2f覆盖(参照图6)。
相对于键顶2的各按键2a、2b以及2c的背面，作为透过照明用光源，通过印刷形成有EL(Electro-luminescence)元件6。
在键顶2的背面以及印刷电路基板5的表面，与各按键2a、2b以及2c的位置相对应，利用分配器10或者丝网印刷(厚度在0.3mm以下时)等以线状或点状形成期望图案的衬垫3(参照图4以及图5)。隔着此衬垫3，键顶2被直接固定配置在印刷电路基板5上。由于采用此结构，就不需要现有的键盘垫，相比于使用键盘垫的情况，能进一步实现薄型化。
衬垫3，如图4及图5所示，由分配器10等供给，附着在键顶2的背面或者印刷电路基板5。衬垫3的材料优选是具有如下特性的材料，在由分配器10供给衬垫3时，其为容易流动的流体，而附着在键顶2的背面或印刷电路基板5时不会流动而发生形状崩溃的特性，即，具有触变性(thixotropy)的材料。并且，优选附着后，通过溶剂的汽化、紫外线照射、加热等迅速干燥固化的材料。
作为衬垫3的材料，除了上述性质之外，只要满足是具备粘合性和橡胶状弹性的材料的条件，可以适当选用任何材料。比如，可以使用聚氨酯树脂泡沫等各种泡沫树脂、硅酮系或氨基甲酸酯丙烯酸酯系树脂等。另外，也可以使用本申请人与其他申请人共同申请的发明(衬垫用组成物以及使用此组成物的衬垫制造方法国际公开号WO96/10594/韩国专利235841号、中国专利95195961号、新加坡专利39208号、美国专利5945463号、日本专利申请平8-511615号)中记载的“衬垫用组成物”等，在这里举出此例。
图4的截面图表示在与印刷电路基板5表面的键顶2的各按键2a、2b以及2c相对应的特定部分，通过分配器10附着衬垫3的材料的作业状态。图4(a)表示，配合于由虚线表示的各按键区域的外形，在其内侧以线状附着的状态；图4(b)表示，配合于各按键区域，以适宜的间隔呈点状附着的状态。另外，图5(a)以及图5(b)的各立体图表示沿着表背面翻转了的键顶2背面的各个按键2a、2b等的外形线，在其内侧附着衬垫3材料时的作业状态。
如图6所示，衬垫3在附着于键顶2背面的状态下，保持一定程度上的突起状态，不会因为流动而使形状崩溃，在保持形状的同时固化，保持规定的缓冲性。并且，如图4(a)及图5(a)所示，在衬垫3以线状附着时，将其一部分去掉而设置适当的空隙，还可以作为按压按键时的排气部分，在不设置这样的空隙的情况下，可以把印刷电路基板5的通孔作为同样的排气部分。
向各个EL元件6供给照明电力用的配线机构没有被特别限定。例如，如图6所示，也可以采用这样的构造在印刷电路基板5上的印刷配线5a的适当的部位，通过导电橡胶等设置接点突起11，该接点突起11的上端与EL元件6侧的接点一直保持接触。
上述实施例1表示的薄型按键片1，可以用厚度为0.2mm的金属板作为键顶2，与厚度为0.2至0.3mm的金属圆顶4相组合，可以将在它们之上再加上接点按压突起7的厚度之后的厚度、即、从键顶2表面到印刷电路基板5表面的厚度控制在0.65mm左右。
并且，按键片1以及后述的按键片1B的键顶2，因为是利用金属板的弹性来按压金属圆顶的构造，所以优选的是一定程度上较薄。可是如果过薄的话，在对键顶2施加一些应力时发生变形而不能返回到原来的形状，因此，从现状上来说优选为0.2mm左右。但是，只要是可以消除由应力引起变形这一问题的材质，也可以形成0.1mm的厚度。
实施例2图7以及图8表示本发明的薄型按键片的实施例2。与此实施例2相关的薄型按键片1A，如图7所示，包括分别表示字母、记号以及/或者数字的十键2a，具有电源的开启、关闭、电线的切断、邮件等功能的功能键2b，和上部中央部分的光标键2c等按钮的多个按键作为多个键顶2分别独立形成。
键顶2的结构为，各个按键2a、2b以及2c是独立个体，分别独立可以上下运动。另外，虽然不是必须的结构，但以围绕键顶2的外周部的方式设有之间隔着垫片9被固定在印刷电路基板5上的按键框13。按键片1A除了上述结构以外，基本上与按键片1的结构相同，因此关于此相同的构成部分，通过使用与说明按键片1时使用的相同的记号，省略说明。
实施例3图9表示本发明的薄型按键片的实施例3。与此实施例3相关的薄型按键片1B的构造为，没有所述的设置于实施例1中按键片1的键顶2上的，与各按键2a、2b以及2c的区域对应并且区分这些区域的刻线2e，只通过构成键顶2的金属板的弹性就能按压金属圆顶的可上下移动的结构。
从而，为了不使按键片1B的键顶2与所述的按键片1的键顶2一样发生在施加应力时变形而不能恢复原状的问题，将按键片1B的键顶2的厚度设置为0.2mm。按键片1B除了上述结构以外，基本上与按键片1的结构相同。关于该相同的结构部分，通过使用与说明按键片1时相同的记号，省略说明。
实施例4图10以及图11是表示本发明的薄型按键片的实施例4及其变形例的图。与此实施例4相关的薄型按键片1C，具有与实施例2的按键片1A大致相同的基本结构，具有包括表示字母、记号以及/或者数字的十键2a，具有电源的开启、关闭、电线的切断、邮件等功能的功能键2b，和上部中央部分的光标键2c等按钮的多个按键作为多个键顶2分别独立形成的键顶2。各键顶2由聚碳酸酯树脂、丙烯酸硬质树脂等透明硬质树脂形成。
伴随于此，在各键顶2的背面形成有正片(positive)或者负片(negative)状的文字印刷层12，EL元件6以覆盖该文字印刷层12的方式形成。利用从该EL元件6发出的光，照亮形成于文字印刷层12的表示按键功能的各种文字等。印刷电路基板5的配线图案5a的表背面通过由导电性橡胶或导电性墨5c填埋的通孔5b连接。图11表示的是按键片1C的变形例1D，如该按键片1D这样，也可以在印刷电路基板5中，形成简化连接表背面的配线图案5a的构造的开口的通孔5b。
此实施例5的按键片1C以及1D的外观，与图7所示的按键片1A大致相同。按键片1C以及1D除了上述结构以外，基本上与按键片1以及1A等的结构相同。关于此相同的结构部分，通过使用与说明按键片1时相同的记号，省略说明。并且，在键顶2是树脂制的情况下，也可以不在背面形成文字印刷层12，在其表面(露出于外部的上表面以及侧面)通过涂饰等施加适当的装饰，形成外观的色调或文字等。
实施例5图12至图14表示本发明的薄型按键片的实施例5及其两个变形例。与此实施例5相关的薄型按键片1E及其变形例1F和1G，与上述各实施例相同，具有包括表示字母、记号以及/或者数字的十键2a，具有电源的开启、关闭、电线的切断、邮件等功能的功能键2b，和上部中央部分的光标键2c等按钮的多个按键形成一体的金属制的一体的键顶2(或者是金属制或树脂制的独立的键顶2)。在图12所示的按键片1E的各键顶2的背面，形成有正片或者负片状的文字印刷层12。图13以及图14所示的按键片1F、1G上，设有形成为文字等形状的贯通孔2d。
在这些按键片1E、1F以及1G中，EL元件6不是通过印刷形成于各键顶2的背面，而是被配置成通过印刷形成于树脂制的薄膜上的片状按键片覆盖印刷电路基板5的表面以及金属圆顶4。按键片1E、1F以及1G的外观，分别与图7以及图9所示的按键片1A或1B大致相同。按键片1D、1E以及1F除了上述结构以外，结构基本上与按键片1以及1A等的结构相同。关于该相同的结构部分，通过使用与说明按键片1时相同的记号，省略说明。
如上所述，本发明的薄型按键片的键顶由树脂或者SUS等金属板构成。由此，键顶2的极限厚度为，树脂的情况是0.6mm(整体1.05mm)，SUS的情况是0.2mm左右(0.1～0.3mm/整体0.75mm或者0.65mm)，可以使从键顶表面到基板表面的厚度为0.6～1.1mm。
作为用于照亮表示各按键2a、2b、以及2c功能的文字等的光源使用的EL元件6，通过在印刷电路基板5上形成铜配线图案来进行向所述EL元件6的配线，构成EL一体化薄型按键片。在键顶2是金属制的情况下，为了形成光照式，也可以通过蚀刻法或适当的方法形成文字形状的贯通孔。
在键顶是金属的情况下，可以将所有的键顶一体化，构成由键顶与电路基板夹着的密闭构造(参照图2，图9)。金属板不仅限于SUS，只要是有适当弹性的金属就可以。
优选与印刷电路基板(PCB)5等一起，构成被组装为一体的作为按键单元的按键片模块，以此方式构成薄型按键片。
在键顶2的下面与印刷电路基板5之间夹着金属圆顶4。金属圆顶4是由具有导电性且具有形状记忆能力的例如磷青铜之类的材料制成的，因具有圆顶状，故此得名。金属圆顶4不一定必须形成此种圆顶状，其形状以及构造只要能满足以下条件即可在按下键顶2时，能可靠闭合常开接点，并且在停止按下键顶2时，形状能够恢复到原状。金属圆顶4的作用在于，当特定的键顶2被按下时，响应于金属圆顶元件的按下运动，闭合在其下方配置的被印刷配线于印刷电路基板5上的常开接点，形成电路。
在键顶2的上表面或下表面，运用各种任意的装饰方法，实施包含表示各按键功能的文字、记号等的装饰。即使按键是金属制的情况下，如果不对按键片简单地施加金属色调的外观，对其表面可以进行各种各样的涂饰。
如上所述，在印刷电路基板5的表面上配置了金属圆顶4后，为了固定各金属圆顶4使其不从位置上偏移，印刷电路基板5的表面覆盖有极薄的片(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜等薄片)。在图6中，图示出的在通孔5b的孔上覆盖的就是此薄片5d。可以理解为也同样覆盖在金属圆顶4上。
实施例6下面参照图15，对设置了填充材料层14的实施例6进行说明。在实施例1～5中，正如图6以及图8的扩大截面图所示，使所述的缓冲用的衬垫3在印刷电路基板5的上表面(沿着各键顶2的背面的外周内侧)以“连续的河堤”状延伸(参照图5)。由此，在上述键顶2与配置在其下方的印刷电路基板5之间产生了包围空间。因为接点突起11以点状形式存在，所以不产生包围空间。此包围空间由下述要素围绕而构成衬垫3；附着在键顶2下表面的薄膜状EL光源元件6；与金属圆顶4一起覆盖在印刷电路基板5的上表面的所述极薄的片5d。
在该包围空间内填充泡沫材料或者软质材料。图15表示填充后的填充材料层14。因为使用的泡沫材料或者软质材料有必要具有可扰性及形状复原性，所以优选例如硅酮系或氨基甲酸酯丙烯酸酯系的泡沫材料或各种软质弹性体等。若具体举例表示，是氨基甲酸酯泡沫等软质泡沫材料等。像这样，通过在键顶的下方配置泡沫材料或者软质材料的填充材料层14，可以在改善按键手感的同时达成薄型化。
上述的泡沫材料或软质材料不一定非要填充，也可以向上述包围空间内插入泡沫材料或者软质材料的薄片。另外，也没有必要一定设置缓冲用衬垫3。
实施例7图16表示本发明的薄型按键片的实施例7。与此实施例7相关的薄型按键片1A，如图15所示，分别表示字母、记号以及/或者数字的十键2a，具有电源的开启、关闭、电线的切断、邮件等功能的功能键2b，和上部中央部分的光标键2c等按钮的多个按键作为多个键顶2分别独立形成。键顶2、2是按照每个十键2a、2b以及2c以独立体分别独立地上下运动的构造。
另外，虽然不是必须的结构，以围绕键顶2的外周部的方式设置有之间隔着垫片9在印刷电路基板5上固定的按键框13。
在图16中，衬垫3附着在设有配线图案5a的印刷电路基板5的上表面。并且如图所示，保持一定程度上的突起状态，不会因为流动而使形状崩溃，在保持形状的同时固化，保持特定的缓冲性。沿着十键2a(参照图3)的背面的外周内侧，通过使衬垫3以“连续的河堤”状延伸(参照图5)，在上述键顶2与配置在其下方的印刷电路基板5之间产生了空间，因此，与所述的实施例1同样向该空间填充泡沫材料或者软质材料的填充材料层14。还有，也可以不将衬垫3设置在印刷电路基板5上，取代填充材料层14，向上述空间插入配置成形为规定形状的泡沫材料或者软质材料的薄片。
按键片1A除了上述结构以外，基本上与按键片1的结构相同。关于此相同的结构部分，通过使用与说明按键片1时相同的记号，省略说明。
实施例8本发明的薄型按键片的实施例8的外观与图9相同。与此实施例8相关的按键片1B(参照图9)的构造为，去掉在所述实施例1中按键片1的键顶2上设置的、与各按键2a、2b以及2c的区域对应并区分各区域的刻线2e(参照图1～3)，只通过构成键顶2的金属板的弹性就能按压金属圆顶的可以上下移动的结构。在与本实施例相关的按键片1B的键顶2与印刷配线基板5之间，也设置有充填材料层14(省略图示)。
从而，为了不使按键片1B的键顶2与所述的按键片1的键顶2一样发生在施加应力时变形而不能恢复原状的问题，将按键片1B的键顶2的厚度设置为0.2mm。按键片1B除了上述结构以外，基本上与按键片1的结构相同。关于此相同的结构部分，通过使用与说明按键片1时相同的记号，省略说明。
实施例9图17以及图18表示本发明的薄型按键片的实施例9及其变形例。与此实施例9相关的薄型按键片1C，具有与实施例7的按键片1A大致相同的基本结构，具有表示字母、记号以及/或者数字的十键2a，具有电源的开启、关闭、电线的切断、邮件等功能的功能键2b，和上部中央部分的光标键2c等按钮的多个按键作为多个键顶2分别独立形成的键顶2。各键顶2，由聚碳酸酯(PC)树脂、聚丙烯酸树脂(PMMA)等透明硬质树脂构成。
伴随于此，在各键顶2的背面形成有正片或者负片状的文字印刷层12，以覆盖该文字印刷层12的方式形成EL元件6。通过从该EL元件6发出的光，照亮形成于文字印刷层12的表示按键功能的各种文字等。印刷电路基板5的配线图案5a的表背面通过由导电性橡胶或导电性墨5c覆盖的通孔5b连接。图18表示的是按键片1C的变形例1D，像该按键片1D这样，也可以在印刷电路基板5中，形成简化连接表背面的配线图案5a的构造的开口的通孔5b。另外，键顶2是透明硬质树脂制的情况下，上述文字印刷层12，也可以设在键顶2的表面(上表面)而非背面(在以下的实施例中也相同)。
在图17中，通过向印刷电路基板5上表面的凹陷部分填充、或注入泡沫材料或者软质材料，形成填充材料层14。该填充材料层14的详细情况，由圆内的局部放大截面图表示。
构成上述填充材料层14的泡沫材料或软质材料不一定非要填充或注入，也可以向上述凹陷部分内插入泡沫材料或者软质材料的薄片。在此情况下，没有必要一定设置衬垫3。
此实施例9的按键片1C以及1D的外观，与图7所示的按键片1A大致相同。按键片1C以及1D除了上述结构以外，基本上与按键片1以及1A等的结构相同。关于相同的结构部分，通过使用与说明按键片1时相同的记号，省略说明。并且，在键顶2是树脂制的情况下，也可以不在背面形成文字印刷层12，在其表面(露出于外部的上表面以及侧面)通过涂饰等施加适当的装饰，形成外观的色调或文字等。
实施例10图19至图21表示本发明的薄型按键片的实施例5及其两个变形例。与此实施例10相关的薄型按键片1E及其变形例1F及1G，与上述各实施例相同，具有表示字母、记号以及/或者数字的十键2a，具有电源的开启、关闭、电线的切断、邮件等功能的功能键2b，和上部中央部分的光标键2c等按钮的多个按键形成为一体的金属制的一体的键顶2(或者是金属制或树脂制的独立形成的键顶2)。
在图19所示的按键片1E的透明树脂制的各键顶2的背面，形成有正片或者负片状的文字印刷层12。在图20以及图21所示的按键片1F、1G上，设有形成为文字等形状的贯通孔2d。在这些按键片1E、1F以及1G中，EL元件6不是通过印刷形成于各键顶2的背面，而是配置成通过印刷形成于树脂制的薄膜上的片状按键片覆盖印刷电路基板5的表面以及金属圆顶4。
并且，图20所示的键顶2集合多个按键形成比较宽阔的一体，一直到该图右端存在的垫片9的上面。在此情况下，填充材料层14在没有衬垫的情况下被填充或者铺满到与右端垫片9之间的凹部。
按键片1E、1F以及1G的外观，分别与图7以及图9所示的按键片1A或1B大致相同。按键片1D、1E以及1F除了上述结构以外，基本上与按键片1以及1A等的结构相同，因此关于该同样的结构部分，通过使用与说明按键片1时相同的记号，省略说明。
如上所述，本发明的薄型按键片的键顶由树脂或者SUS等金属板构成。由此，键顶2的极限厚度为，树脂的情况是0.6mm(整体1.05mm)，SUS的情况是大约0.2mm(0.1～0.3mm/整体0.75mm或者0.65mm)，可以使从键顶表面到基板表面的厚度为0.6～1.1mm。
作为用于照明表示各按键2a、2b、以及2c功能的文字等的光源使用的EL元件6，通过在印刷电路基板5上形成铜配线图案来进行向所述EL元件6的配线，构成EL一体化薄型按键片。在键顶2是金属制的情况下，为了形成光照式，也可以通过蚀刻法或适当的方法形成文字形状的贯通孔。
在键顶是金属的情况下，可以将所有的键顶一体化，构成由键顶与电路基板夹着的密闭构造(参照图2，图9)。金属板不仅限于SUS，只要是有适当弹性的金属就可以。
优选与印刷电路基板(PCB)5等一起，构成被组装为一体的作为按键单元的按键片模块，以此方式构成薄型按键片。
在键顶2的下面与印刷电路基板5之间夹着金属圆顶4。金属圆顶4是由具有导电性且具有形状记忆能力的例如磷青铜之类的材料制成的，因具有圆顶状，故此得名。金属圆顶4不一定必须形成此种圆顶状，其形状以及构造只要能满足以下条件即可在按下键顶2时，能可靠闭合常开接点，并且在停止按下键顶2时，形状能够恢复到原状。金属圆顶4的作用在于，当特定的键顶2被按下时，响应于金属圆顶元件的按下运动，闭合在其下方配置的被印刷配线于印刷电路基板5上的常开接点，形成电路。
如上所述，在印刷电路基板5的表面上配置了金属圆顶4后，为了固定各金属圆顶4使其不从位置上偏移，印刷电路基板5的表面覆盖有极薄的片(例如，PET等薄片)。在图15中，图示出的在通孔5b的孔上覆盖的就是此薄片5d。可以理解为也同样覆盖在金属圆顶4上。
在键顶2是树脂制的情况下，在其上表面或下表面，运用各种任意的装饰方法，实施包含表示各按键功能的文字、记号等的装饰。即使按键是金属制的情况下，如果不是只为了对按键片简单地施加金属色调的外观而使用，可以对其表面进行各种各样的涂饰。
工业实用性本发明涉及应用于手机、携带信息终端装置(PDA)等的移动机器的薄型按键片，因此，以电子机器及其各种构件的制造业为首，在追求具备按键的这些机器的薄型化的产业领域中，有广泛的利用可能性。
权利要求
1.一种薄型按键片，其特征在于，包括单个或多个键顶，其为金属制或树脂制，具有表示按键功能的文字、记号、图形等的显示；和缓冲用衬垫，其设置在该键顶的背面，具有适当的弹性。
2.如权利要求1所述的薄型按键片，其特征在于，在所述键顶的背面，作为用于对表示按键功能的文字、记号、图形等的显示进行照明的光源，通过印刷形成有由EL元件组成的EL光源。
3.如权利要求1所述的薄型按键片，其特征在于，在所述键顶的背面，作为用于对表示按键功能的文字、记号、图形等的显示进行照明的光源，在所期望形状的树脂薄膜上配置有EL元件排列而成的EL光源。
4.一种薄型按键单元，其特征在于，包括单个或多个键顶，其为金属制或树脂制，具有表示按键功能的文字、记号、图形等的显示；和印刷电路基板，其形成有通过对该键顶进行的按压来进行电路的开、关的电路图案，利用配置于所述键顶与印刷电路基板之间的、具有适当弹性的缓冲用衬垫，粘合固定所述键顶与印刷电路基板。
5.如权利要求4所述的薄型按键单元，其特征在于，在所述键顶的背面，作为用于对表示按键功能的文字、记号、图形等的显示进行照明的光源，通过印刷形成有由EL元件组成的EL光源。
6.如权利要求5所述的薄型按键单元，其特征在于，通过配线图案与接点突起的接触实现向所述各个EL元件的电连接，其中所述配线图案通过蒸镀、溅射等金属薄膜的成膜法形成在键顶背面，所述接点突起由在印刷电路基板的配线图案设置的导电性橡胶等形成。
7.如权利要求4所述的薄型按键单元，其特征在于，在所述键顶的背面，作为用于对表示按键功能的文字、记号、图形等的显示进行照明的光源，在所期望形状的树脂薄膜上配置有EL元件排列而成的EL光源。
8.如权利要求4所述的薄型按键单元，其特征在于，所述缓冲用衬垫，是将紫外线硬化性、热硬化性等的树脂，在液状状态下通过分配器供给或印刷而形成，使其在键顶的背面或印刷电路基板表面形成线状或点状，在印刷电路基板上配置了键顶之后使其硬化，粘接键顶和印刷电路基板。
9.如权利要求4所述的薄型按键单元，其特征在于，所述键顶是树脂制时厚度为0.6mm左右，是金属制时厚度为0.1～0.3mm，从键顶表面到印刷电路基板表面的厚度为0.6～1.1mm。
10.如权利要求4所述的薄型按键单元，其特征在于，对应于所述印刷电路基板上的开关要素，在键顶背面，通过分配器供给液状树脂后使其硬化，或者通过印刷形成按压突起。
11.一种薄型按键单元，其特征在于，包括单个或多个键顶，其为金属制或树脂制，具有表示按键功能的文字、记号、图形等的显示；和印刷电路基板，其形成有通过对该键顶进行的按压来进行电路的开、关的电路图案，在上述键顶与配置于其下方的上述印刷电路基板之间，夹有氨基甲酸酯泡沫等泡沫材料或各种软质弹性体等软质材料。
12.如权利要求11所述的薄型按键单元，其特征在于，在所述键顶的背面，作为用于对表示按键功能的文字、记号、图形等的显示进行照明的光源，通过印刷形成有由EL元件组成的EL光源。
13.如权利要求12所述的薄型按键单元，其特征在于，向所述各个EL元件的配线如下实现通过由导电性橡胶等构成的接点突起，连接通过蒸镀、溅射等金属薄膜的成膜法形成于键顶背面的配线图案和印刷电路基板的配线图案。
14.如权利要求11所述的薄型按键单元，其特征在于，在所述键顶的背面，作为用于对表示按键功能的文字、记号、图形等的显示进行照明的光源，在所期望形状的树脂薄膜上配置有EL元件排列而成的EL光源。
15.如权利要求11所述的薄型按键单元，其特征在于，所述键顶是树脂制时厚度为0.6mm左右，是金属制时厚度为0.1～0.3mm，从键顶表面到印刷电路基板表面的厚度为0.6～1.1mm。
16.如权利要求11所述的薄型按键单元，其特征在于，对应于所述印刷电路基板上的开关要素的位置，在键顶背面，通过分配器供给液状树脂后使其硬化，或者通过印刷形成按压突起。
17.如权利要求11所述的薄型按键单元，其特征在于，在上述键顶与配置于其下方的印刷电路基板之间夹有沿键顶的外周内表面设置的具有适当弹性的缓冲用衬垫、和氨基甲酸酯泡沫等泡沫材料或各种软质弹性体等软质材料。
18.如权利要求17所述的薄型按键单元，其特征在于，所述缓冲用衬垫，是将紫外线硬化性、热硬化性等的树脂，在液状状态下通过分配器供给或印刷而形成，使其在键顶的背面或印刷电路基板表面形成线状或点状，在印刷电路基板上配置了键顶之后使其硬化，粘接键顶和印刷电路基板。
全文摘要
手机因为重视设计性，所以有薄型化倾向，为了适应这一要求，以尽力将按键片部分薄型化作为课题。提供一种薄型按键片以及组装了该薄型按键片的薄型按键单元，其构造为，具有表面或者背面形成有表示按键功能的文字、记号、图形等表示的金属制或树脂制的键顶(2)；和在表面配置了通过对该键顶进行的按压而进行电路的开、关的开关要素4，并且形成有伴随于此的电路图案的印刷电路基板(5)，通过配置于键顶与印刷电路基板之间的、具有适当弹性的缓冲用衬垫(3)以及填充材料层(14)，连接固定所述键顶(2)与印刷电路基板(5)。
文档编号H01H13/02GK101091230SQ200580044970
公开日2007年12月19日 申请日期2005年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者釼持芳雄 申请人:三箭株式会社