专利名称：一种键盘组件及其制作方法以及键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种键盘组件及其制作方法以及键盘。
背景技术：
科技日新月异的今天，人们对手机的要求也越来越高，不仅要手机功能齐全，质量 过硬，还对手机外观和厚度等方面提出更高要求。对于超薄按键组件，由于制作工艺的局限性，其厚度问题一直难以解决，同时在按 键字体发光方面采用分离式结构，现有的超薄按键的制造方法主要有两种塑胶平板键盘 法和超薄P+R法，而后将案件组装在覆盖导光膜的弹片上面形成组件。塑胶平板键盘组件是由塑胶平板和硅胶两部分组成，其工艺也包括制作硅胶和制 作平板两部分。硅胶一般是用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)薄膜和液态硅胶油压成型，然后 通过冲模冲出外形，部分按键冲出外形后还需要再次和钢片油压成型。塑胶平板一般采用 聚碳酸酯(PC)片材，首先进行背面印刷数字或表面效果等，然后通过数控机床(CNC)加工 出单个键帽，甚至是整个键盘。最后将PC片材和TPU薄膜与液态硅胶油压成型的薄片用快 干胶贴合成整个按键；通常情况下整片按键为了保证强度还需要在中间加上0. 15mm的钢 片；起导光作用的导光膜(Light Guide Film) 一般采用0. 2mm热塑性聚氨酯弹性体(TPU) 薄膜在表面通过丝网印刷印上导光油墨，将两个LED的光扩散均勻化。这样最终按键的厚 度为0. ImmTPU薄膜+0. 2mm硅胶+0. 4mmPC片材+0. 02mm快干胶+0. 15钢片+0. 2导光膜 =1. 07mmo由于塑胶平板按键表面是平的，外观效果比较简单，PC片材背面印刷也比较单一， 最后导致整个按键表面效果一般。此外，由于各个键帽之间都没有断开，TPU薄膜支撑力度 不够，刚性不足，很容易造成连动，从而导致手感不良。有些按键为了增加硅胶的刚性，需要在硅胶上涂一层改质剂和钢片油压成型。这 样得到的按键刚性很好，但是硅胶层太薄，当硅胶贴上PC键帽后，用户使用时很容易将硅 胶层拉破。此外，虽然加入钢片能够增强刚性，但是在生产过程中钢片容易变形，而且钢片 在成型之前需要印上一层胶水，胶水的有效期很短(只有24小时)，增加了生产的难度。超薄P+R键盘组件是通过向导光板(Light Guide Plate)中注入硅胶后用快干胶 贴上PC键帽组合而成。其工艺包括PC键帽和导光板。导光板注入硅胶部分先由注塑用 PC啤出导光板，然后用特殊的改质剂涂在导光板需要与硅胶粘结的部分，最后放入模具和 液态硅胶成型。PC键帽部分先是由注塑啤出整框的PC键帽，一般的一框产品有多个键帽， 键帽和键帽之间由胶道连接在一起。然后整框键帽经过印刷、喷涂、镭雕等多道表面处理形 成键帽的表面效果，还可以电镀、镀金等工艺使键帽表面效果更加靓丽。接着用冲模或者激 光切割将整框键帽冲切成或者切割成单个键帽。最后将光导和PC键帽组装将一个个散的 PC键帽按照规定的位置排布到贴合治具中待用，将注了硅胶的导光板排进另一块贴合治具 中，涂上改质剂，然后点上胶水，最后将两块治具紧密压合一段时间后取出，就形成了最终 的超薄P+R键盘组件。最终键盘组件的厚度为0. 6mm光导+0. 5mm PC键帽+0. 2mm硅胶=1. 3mm。超薄P+R键盘表面处理相对丰富，外观多变；且键帽之间都分开，因此不会在按键 时产生连动，手感较好。PC导光板也给硅胶提供了足够的支撑。但是这种按键由于工艺的 局限性，目前注塑啤出的PC键帽最薄只能做到0. 5mm，PC光导最薄也只能在0. 6mm以上，从 而使整个键盘的厚度在1. 3mm以上。最近又出现一种新工艺利用紫外光硬化剂(UV胶)涂在PC平板表面，然后滚压 将UV胶压平，接着通过紫外光照射使UV胶硬化，再印上油墨；最后用CNC (计算机数字化控 制计算机数字化控制)切割出产品轮廓。但此方案尚处实验阶段，不稳定因素很多，UV胶 也没有稳定量产，且生产成本高，模具表面要求高，操作难度大，很难满足量产需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的制作超薄按键的方法制得的键盘组件刚性不足，很 容易造成连动、键盘厚或者不能稳定生产的缺点，提供一种刚性好、不易发生连动、键盘薄 而且能够稳定生产的键盘组件及其制作方法。本发明提供了一种键盘组件，其中，该键盘组件包括塑料片材、第一硅胶层和位于 该塑料片材与第一硅胶层之间的第一粘结层，该第一硅胶层的不与第一粘结层接触的表面 具有多个第一凸起，所述第一凸起的位置和个数分别与按键的位置和个数对应。本发明还提供了一种键盘，该键盘包括键盘组件、线路板和壳体，线路板包括金属 弹片，其中，所述键盘组件为本发明提供的键盘组件，键盘组件的第一凸起与所述金属弹片 接触，所述键盘组件和线路板位于壳体内。本发明还提供了一种键盘组件的制作方法，该方法包括在塑料片材的一个表面 上形成第一粘结层，然后将液态硅胶置于该第一粘结层上，使用第一模具使该液态硅胶布 满整个第一粘结层表面并形成具有多个第一凸起的第一硅胶层，该多个第一凸起的位置和 个数与按键的位置和个数分别对应，所述第一模具具有平面部分和凹槽，位于凹槽内的液 态硅胶形成所述第一凸起。本发明提供的键盘组件最小厚度可以达到0. 25毫米。由于塑料片材将各个按键 连成一体，因此键盘刚性好。本发明提供的键盘组件的制作方法工艺简单，生产效率高，可 以稳定量产。此外，由于通过该键盘组件的第一凸起与线路板的金属弹片接触，在按键是不 连续的情况下，该第一凸起也相应是不连续的，从而解决了连动的问题。
图1为实施例1形成的图案层和发光层的示意图；图2为实施例1形成的键盘组件的正面凸起的示意图；图3为实施例1形成的键盘组件的反面凸起的示意图；图4为实施例1制得的键盘组件的侧面示意图。
具体实施例方式本发明提供的键盘组件包括塑料片材、第一硅胶层和位于该塑料片材与第一硅胶 层之间的第一粘结层，该第一硅胶层的不与第一粘结层接触的表面具有多个第一凸起，所述第一凸起的位置和个数分别与按键的位置和个数相对应。因此，在按键是不连续的情况 下，为了解决连动问题，该第一凸起也相应是不连续的。根据本发明提供的键盘组件，其中，所述塑料片材的厚度可以为0. 05-0. 2毫米， 优选为0. 08-0. 12毫米，所述第一硅胶层的厚度可以为0. 05-0. 1毫米，优选为0. 05-0. 08 毫米，所述第一凸起的高度可以为0. 05-1. 2毫米，优选为0. 2-0. 8毫米，所述第一粘结层的 厚度可以为0. 005-0. 02毫米，优选为0. 008-0. 012毫米。在上述优选的厚度或高度下，可 以使本发明的键盘组件手感更好，抗测试性能更佳，从而满足各种用途的需求。根据本发明提供的键盘组件，其中，所述多个第一凸起与键盘的按键的位置和个 数分别对应，也就是与线路板上的各个金属弹片分别对应，当键盘中的某个按键被按下时， 与该按键相对应的第一凸起则与相应的金属弹片接触，从而实现按键的效果。本发明对所 述多个第一凸起的个数、单个面积和总面积没有特别限定，只要能够实现上述作用即可，例 如，所述多个第一凸起的总面积可以为所述第一硅胶层的面积的2-50%，优选为20-30%。所述第一凸起的形状可以为多种，例如，可以为圆柱形、六面体形、锥台形中的一 种或几种，每个第一凸起的尺寸可以在很大范围内变化，例如，可以为0.05-10毫米。对于 上述各种形状的凸起，其尺寸是指该凸起在与第一硅胶层平行的表面上的最大尺寸。优选 情况下，为了更好地实现按键的效果和便于生产，所述第一凸起的形状可以为锥台形，且该 锥台的面积较大的表面朝向所述塑料片材，面积较小的表面朝向外部，该锥台的面积较大 的表面的直径可以为1-5毫米，面积较小的表面的直径可以为0. 1-1毫米。另外，由于所述 第一凸起用于与线路板上的金属弹片接触，因此，优选情况下，所述多个第一凸起的高度相 同或者基本相同。根据本发明提供的键盘组件，其中，所述塑料片材可以为本领域常规用作键盘基 材的材料，例如，可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯、热塑性聚 氨酯和聚丙烯中的一种或几种。优选情况下，所述塑料片材为聚对苯二甲酸乙二醇酯和/ 或聚碳酸酯。使用该优选的塑料片材能够获得更好的导光效果和寿命测试结果。根据本发明提供的键盘组件，其中，为了美观、手感好以及便于识别按键，在所述 塑料片材的另一个表面上还具有第二硅胶层，该第二硅胶层的不与第二粘结层接触的表面 具有多个第二凸起，在所述塑料片材与所述第二硅胶层之间具有第二粘结层。其中，所述第二硅胶层的厚度可以为0.05-0. 1毫米，优选为0.05-0. 08毫米，所述 第二凸起的高度可以为0. 05-1. 2毫米，优选为0. 2-0. 8毫米，所述第二粘结层的厚度可以 为0. 005-0. 01毫米，优选为0. 008-0. 012毫米。在上述优选的厚度或高度下，可以使本发 明的键盘组件手感更好和抗测试性能更佳，从而满足各种用途的需求。所述第二凸起的形状可以为多种，例如，可以为半球形、圆柱形、六面体形、锥台 形、三角锥形、圆锥形、椭圆型、四角椎型、六面体形中的一种或几种，或者，所述第二凸起 可以形成各种纹理或图案。每个第二凸起的尺寸可以在很大范围内变化，例如，可以为 0. 05-20毫米，对于上述各种形状的凸起，其尺寸是指该凸起在与第二硅胶层平行的表面上 的最大尺寸。当部分或全部第二凸起的位置和个数与所述第一凸起的位置和个数相对应 时，第二凸起的形状也可以与其所在的按键相同，例如，当某个第二凸起与数字键“7”相对 应时，则该第二凸起的形状可以为“7”。所述多个第二凸起的形状和尺寸可以相同也可以不 同，多个第二凸起的位置可以对称也可以不对称。
根据本发明提供的键盘组件，其中，所述第一粘结层和第二粘结层用于使塑料片 材和硅胶层结合得更牢固，因此，所述第一粘结层和第二粘结层可以各自独立地为由各种 粘合剂或活化处理剂形成的涂层、或者也可以为双面胶层，但由于成本原因，因此本发明优 选所述第一粘结层和第二粘结层均为由活化处理剂形成的涂层。其中，所述活化处理剂可 以为烷基酚聚氧乙烯醚，例如，可以为深圳市赐彩化工科技有限公司生产的改质剂500A、深 圳市赐彩化工科技有限公司生产的改质剂500B、子钧化工(中山)有限公司生产的改质剂 50731和深圳欣科盈科技有限公司生产的NK431中的一种或几种。所述第一粘结层和第二 粘结层的厚度可以各自独立地为0. 005-0. 02毫米，优选为0. 008-0. 015毫米。根据本发明提供的键盘组件，其中，为了便于辨别各个按键，在所述塑料片材和所 述第一粘结剂之间具有图案层，该图案层用于指示各个按键的位置。优选情况下，为了美观 和便于在夜间使用，该图案层可以将发光二极管(LED)发出的光从字符位置发出。本发明提供的键盘制作方法包括在塑料片材的一个表面上形成第一粘结层，然 后将液态硅胶置于该第一粘结层上，使用第一模具使该液态硅胶布满整个第一粘结层表面 并形成具有多个第一凸起的第一硅胶层，该多个第一凸起的位置和个数与按键的位置和个 数分别对应，所述第一模具具有平面部分和凹槽，位于凹槽内的液态硅胶形成所述第一凸 起。根据本发明提供的制作方法，其中，将液态硅胶置于该第一粘结层上是指将足够 形成所述具有多个第一凸起的第一硅胶层的液态硅胶置于第一粘结层上，可以完全覆盖第 一粘结层，也可以部分覆盖第一粘结层。根据本发明提供的制作方法，其中，所述第一模具是指具有与所述多个第一凸起 相对应的多个凹槽的模具，对该第一模具的材料和厚度没有特别的限定，只要能够用于形 成具有多个第一凸起的第一硅胶层即可。第一硅胶层的形成过程是这样的将液态硅胶置于第一粘结层上，将第一模具压 在该液态硅胶上，并在该塑料片材的另一个表面放置一片面积大于该塑料片材的夹板，在 该第一模具和夹板之间施加压力，由于液态硅胶具有流动性，则布满整个第一粘结层并填 满第一模具的凹槽，待液硅胶固化后则可以在与模具的凹槽相对应的位置形成硅胶凸起。根据本发明提供的制作方法，其中，所述塑料片材的厚度可以为0. 05-0. 2毫米， 优选为0. 08-0. 12毫米，所述第一硅胶层的厚度可以为0. 05-0. 1毫米，优选为0. 05-0. 08 毫米，所述第一凸起的高度可以为0. 05-1. 2毫米，优选为0. 2-0. 8毫米。在上述优选的厚 度或高度下，可以使本发明的键盘组件手感更好，抗测试效果更佳，从而满足各种用途的需 求。所述液态硅胶的种类和使用方法为本领域技术人员所公知。例如，所述液态硅胶 可以为 Silicone-915070FC BD-A/B、Silicone-KE-2030_70A/B、Silicone_2660A/B 中的一 种或几种。所述液态硅胶的使用方法可以为将塑料片材印刷油墨和活化处理剂后，把液态 硅胶点在片材上，再放置到模具中模压成型。所述多个第一凸起与键盘的按键的位置和个数分别对应，也就是所述多个第一凸 起与线路板上的各个金属弹片分别对应，当键盘中的某个按键被按下时，与该按键相对应 的第一凸起则与相应的金属弹片接触，从而实现按键的效果。本发明对所述多个第一凸起 的个数、单个面积和总面积没有特别限定，只要能够实现上述作用即可，例如，所述多个第一凸起的总面积可以为所述第一硅胶层的面积的2-50%，优选为20-30%。根据本发明提供的制作方法，其中，所述塑料片材可以为本领域常规用作键盘基 材的材料，例如，可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯、热塑性聚 氨酯和聚丙烯中的一种或几种。优选情况下，所述塑料片材为聚对苯二甲酸乙二醇酯和/ 或聚碳酸酯。使用该优选的塑料片材能够获得良好的导光效果和寿命测试结果。根据本发明提供的制作方法，其中，为了美观、手感好以及便于识别按键，该方法 还包括在塑料片材的另一个表面上形成第二粘结层，然后将液态硅胶置于该第二粘结层 上，使用第二模具使该液态硅胶布满整个第二粘结层表面并形成具有多个第二凸起的第二 硅胶层。本发明对形成所述第一硅胶层和第二硅胶层的顺序没有特别限定，可以先形成第 一硅胶层之后再形成第二硅胶层，或者先形成第二硅胶层再形成第一硅胶层，或者可以同 时形成第一硅胶层和第二硅胶层。例如，根据本发明的一种实施方式，当先形成第二硅胶层再形成第一硅胶层时，两 个硅胶层的形成过程是这样的在塑料片材的一个表面(即正面)形成第二粘结层，将液态 硅胶置于该第二粘结层上，将第二模具压在该液态硅胶上，并在该塑料片材的另一个表面 (即反面)放置一片面积大于该塑料片材的夹板，在该第二模具和夹板之间施加压力，由于 液态硅胶具有流动性，则布满整个第二粘结层并填满第二模具的多个凹槽，待液硅胶固化 后则可以在与第二模具的凹槽相对应的位置形成多个第二凸起；然后除去夹板而保留第二 模具，在该塑料片材的背面形成第一粘结层，将液态硅胶置于该第一粘结层上，将第一模具 压在该液态硅胶上，在第一模具和第二模具之间施加压力，则该第一模具下的液态硅胶布 满整个第一粘结层并填满第一模具的多个凹槽，待液硅胶固化后则可以在与第一模具的凹 槽相对应的位置形成多个第一凸起。根据本发明提供的制作方法，其中，对所述第二模具用于形成所述第二凸起，由于 所述第二凸起的形状、尺寸和位置均可以为多种，因而本发明对所述第二模具的凹槽个数 和形状也没有特别限定。根据本发明提供的制作方法，其中，为了便于辨别各个按键，该方法还包括在形成 所述第一粘结层前在待形成第一粘结层的塑料片材的表面上印刷图案层，该图案层用于指 示各个按键。优选情况下，为了美观和便于在夜间使用，该图案层可以将发光二极管(LED) 发出的光从字符位置发出。根据本发明提供的方法，其中，在塑料片材上形成图案的方法为本领域技术人员 所公知。例如，根据图案部分的形状涂覆一种或几种具有导光效果的油墨。所述将油墨涂 敷在塑料片材上的方法可以是直接将导光油墨印刷到所述塑料片材的相应位置上，然后， 为了更好地突出各个按键，可以再在同一侧的表面上全部印刷黑色油墨。所述印刷的步骤 可以根据所要加工的塑料片材的厚度和所用油墨的种类来选择相应的设备和工艺参数，以 实现将油墨附着到所述塑料片材上为准。例如，可以使用丝网，钢网等方法进行印刷。印刷或涂覆之后可以进行干燥，所述干燥可以采用本领域人员公知的任何干燥方 式，例如远红外线烘烤，干燥时的温度为50-150°C，优选为70-130°C，干燥时间可由本领域 人员根据需要设定。下面，将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例1
本实施例用于说明本发明提供的键盘组件及其制作方法。使用丝网漏印的方法在尺寸为976X175X0. Imm的PC片材的一个表面印刷导光 油墨(宝莱，PF-80923B)，形成如图1所示的图案，然后再使用丝网漏印的方法在该PC片材 的同一个表面上全部印刷黑色油墨(日本帝国油墨，INQ-971)，然后对形成的油墨层进行 远红外烘烤，烘烤的温度为100°C，时间为10分钟。在上述PC片材的两个表面涂覆活化处理剂(深圳市赐彩化工科技有限公司，500A 和500B)，静置烘烤60°C，60分钟，活化处理剂干燥后形成厚度为0. 01毫米的粘结层。将液 态硅胶(中山聚合电子材料有限公司，9150A和9150B)涂覆在上述PC片材的正面(即未 印刷油墨的一面)，将第二模具放置在液态硅胶上，并在该PC片材的背面放置夹板，在第二 模具和夹板之间施加SOMPa的压力，静置0. 5分钟，形成如图2所示的第二凸起，第二凸起 的厚度为0. 15毫米。然后除去PET片材背面的夹板，并在背面涂覆液态硅胶(中山聚合电 子材料有限公司，9150A和9150B)，再用第一模具将该PC片材夹住，静置1. 2分钟，形成如 图3(其中，实线圆圈为背面的突起，虚线为正面相应位置的突起)所示的第一凸起，第一凸 起的厚度为0. 15毫米，第一凸起的个数为21个，第一凸起的形状为圆柱形，其底面直径为 2mm ο即制得用于制作手机键盘的键盘组件，图4为制得的键盘组件的侧面示意图，其 中，1为PC片材，2为第一硅胶层，3为第二硅胶层，该键盘组件的厚度为0. 37mm。
权利要求
一种键盘组件，其特征在于，该键盘组件包括塑料片材、第一硅胶层和位于该塑料片材与第一硅胶层之间的第一粘结层，该第一硅胶层的不与第一粘结层接触的表面具有多个第一凸起，所述第一凸起的位置和个数分别与按键的位置和个数对应。
2.根据权利要求1所述的键盘组件，其中，所述塑料片材的厚度为0.05-0. 2毫米，所述 第一硅胶层的厚度为0. 05-0. 1毫米，所述第一凸起的高度为0. 05-1. 2毫米，所述第一粘结 层的厚度为0. 005-0. 02毫米。
3.根据权利要求1所述的键盘组件，其中，所述多个第一凸起的总面积为所述第一硅 胶层的面积的2-50%。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的键盘组件，其中，所述多个第一凸起的形状各 自为锥台，且该锥台的面积较大的表面朝向所述塑料片材，面积较小的表面朝向外部。
5.根据权利要求1所述的键盘组件，其中，该键盘组件还包括位于所述塑料片材的另 一个表面的第二粘结层和第二硅胶层，所述第二粘结层位于所述塑料片材和第二硅胶层之 间，该第二硅胶层的不与第二粘结层接触的表面具有多个第二凸起。
6.根据权利要求5所述的键盘组件，其中，所述第二硅胶层的厚度为0.05-0. 1毫米，所 述第二凸起的高度为0. 05-1. 2毫米，所述第二粘结层的厚度为0. 005-0. 02毫米。
7.根据权利要求6所述的键盘组件，其中，所述多个第二凸起的总面积为所述第二硅 胶层的面积的2-90%。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的键盘组件，其中，所述第二凸起为圆锥形或圆 柱形。
9.根据权利要求1或5所述的键盘组件，其中，所述第一粘结层和所述第二粘结层各自 独立地为由粘合剂或活化处理剂形成的涂层或双面胶层。
10.根据权利要求9所述的键盘组件，其中，所述活化处理剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
11.根据权利要求1或5所述的键盘组件，其中，该键盘组件还包括位于所述塑料片材 和所述第一粘结层之间的图案层，该图案层用于指示各个按键的位置。
12.根据权利要求1、2或5所述的键盘组件，其中，所述塑料片材为聚对苯二甲酸乙二 醇酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和聚丙烯中的一种或几种。
13.—种键盘，该键盘包括键盘组件、线路板和壳体，线路板包括金属弹片，其特征在 于，所述键盘组件为权利要求1-12中任意一项所述的键盘组件，键盘组件的第一凸起与所 述金属弹片接触，所述键盘组件和线路板位于壳体内。
14.权利要求1所述的键盘组件的制作方法，其特征在于，该方法包括在塑料片材的 一个表面上形成第一粘结层，然后将液态硅胶置于该第一粘结层上，使用第一模具使该液 态硅胶布满整个第一粘结层表面并形成具有多个第一凸起的第一硅胶层，该多个第一凸起 的位置和个数与按键的位置和个数分别对应，所述第一模具具有平面部分和凹槽，位于凹 槽内的液态硅胶形成所述第一凸起。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，该方法还包括在塑料片材的另一个表面上形 成第二粘结层，然后将液态硅胶置于该第二粘结层上，使用第二模具使该液态硅胶布满整 个第二粘结层表面并形成具有多个第二凸起的第二硅胶层，所述第二模具具有平面部分和 凹槽，位于凹槽内的液态硅胶形成所述第二凸起。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，该方法还包括在形成所述第一粘结层前在待形成第一粘结层的塑料片材的表面上印刷图案层，该图案层用于指示各个按键的位置。
全文摘要
一种键盘组件，该键盘组件包括塑料片材、第一硅胶层和位于该塑料片材与第一硅胶层之间的第一粘结层，该第一硅胶层具有多个第一凸起，所述第一凸起的位置和个数分别与按键的位置和个数对应。本发明提供的键盘组件最小厚度可以达到0.25毫米，键盘刚性好，而且组装工艺简单，本发明提供的键盘组件的制作方法工艺简单，生产效率高，可以稳定量产。此外，由于通过该键盘组件的第一凸起与线路板的金属弹片接触，在按键是不连续的情况下，该第一凸起也相应是不连续的，从而解决了连动的问题。
文档编号H01H13/70GK101969003SQ20091016100
公开日2011年2月9日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者毛占伟, 邹懿, 郑文文 申请人:比亚迪股份有限公司