CN101366094A - 键座、键板以及键座形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供可以薄型化的键座、键板以及键座形成方法。本发明的键座(1)具备具有柔软性的膜片(1a)和分别设置在期望的位置的多个压件(1b)。压件(1b)在膜片(1a)的背面使用非加热固化型材料与上述膜片(1a)一体化地形成。具有柔软性的膜片(1a)是例如利用厚度0.05mm左右的热可塑性的聚氨酯膜来实现的。非加热固化型材料是在常温下为液体，通过规定的处理固化而无需加热的材料，例如可以利用UV(紫外线)固化树脂、可见光固化树脂、电磁波固化树脂等来实现。

Description

键座、键板以及键座形成方法
技术领域
本发明涉及移动电话机(还包括所谓PHS)、便携信息终端(PDA：个人数字助理；personal digital assistance等)、便携音响、家电产品用遥控器、键盘等电子设备中所使用的键座(key base)、键板(keysheet)以及键座的形成方法。
背景技术
移动电话机、便携信息终端等中使用的键板主要构成为在将硅橡胶等橡胶状弹性体形成为片状的小键盘(key pad)(键座)上设置硬质树脂制的键顶(key top)(参照专利文献1)。另外，根据需要，对于小键盘，使用相同的材料一体形成使金属球顶构件(metal dome)等挤压变形的压件。
此处，随着当今所对设备的小型化/薄型化的需求，对键板也要求薄型化。为了使键板薄型化，需要构成该键板的键座的薄型化。
但是，利用橡胶弹性体形成为片状的小键盘、特别是利用硅橡胶形成的小键盘由于强度等问题，其薄型化存在限制。因此，开发了对于键座使用了具有聚氨酯或聚苯二甲酸乙二醇酯(以下称为PET)的膜片的键板。
用于键座的膜片的背面基本上大致平坦。因此，在对于键座需要使用压件的情况下，需要将压件设置在膜片的背面。为了将压件设置在膜片的背面，考虑将具备压件的硅橡胶制片状部件和膜片一体化的方法。
专利文献1：日本特开2005-5234号公报(参照权利要求1、附图等)
但是，具备压件的硅橡胶制的片状部件是通过压缩成形来形成的。在压缩成形的情况下，由于硅橡胶的流动性等，特别在压件以外的部分中薄型化存在限制。因此，存在对于将硅橡胶制片状部件和膜片一体化的键座的薄型化的限制。
发明内容
本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于提供一种可以薄型化的键座、键板以及键座形成方法。
为解决上述课题，第1方面记载的键座的特征在于，具备：具有柔软性的膜片；以及在该膜片的背面使用非加热固化型材料与上述膜片一体化而形成的多个压件。
通过利用非加热固化型材料使压件与膜片一体化地形成，可以形成压件而无需使用压缩成形，所以可以消除上述的对于薄型化的限制。由此，可以实现键座的薄型化。
第2方面记载的键座的特征在于，在上述膜片的表面预先设置有加热型粘结层。
由于在使非加热固化型材料固化时无需加热，所以可以使该非加热固化型材料固化而不会对膜片表面的加热型粘结层造成影响，可以在膜片的背面与该膜片一体化地形成压件。
第3方面记载的键板的特征在于，具备：具有柔软性的膜片；配置在该膜片表面的多个键顶；以及在上述膜片的背面上与上述键顶对应的位置处利用非加热固化型材料与上述膜片一体化地形成的多个压件。
通过利用非加热固化型材料与膜片一体化地形成压件，可以形成压件而无需使用压缩成形，所以可以消除上述的对于薄型化的限制。由此，可以实现键座的薄型化，可以实现键板的薄型化。另外，在使用如后述的实施方式所述的板状键顶的情况下，上述键顶是指，该板状键顶的多向(光标)键、数字键以及功能键等部分、即与一个或多个金属球顶构件等开关部分所对应的位置处的具有规定尺寸的部分。
第4方面记载的键板的特征在于，在上述膜片的表面预先设置有加热型粘结层，上述键顶通过该粘结层而被固定。
由于在使非加热固化型材料固化时无需加热，所以不会对膜片的表面的加热型粘结层造成影响，而可以使该非加热固化型材料固化，可以在膜片的背面与该膜片一体化地形成压件。
第5方面记载的键座或键板是如第2方面记载的键座或第4方面记载的键板，其特征在于，上述加热型粘结层是热熔层，且设置在上述膜片的整个面上。
例如，在将粘结剂涂敷在膜片或键顶背面来粘结键顶的情况下，键顶与仅存在粘结剂的部分处的膜片粘结，所以在键顶的下面存在未被粘结的部分。因此，键顶从该未被粘结的键顶的下面抬起，而存在所抬起的键顶从膜片被剥离的不良情况。如果在膜片的整个面上设置了热熔层，则在固定了键顶的情况下，可以实现键顶的整个面粘结。即，在键顶的下面不存在未被粘结的部分。因此，可以消除上述键顶从膜片被剥离的不良情况。
第6方面记载的键座形成方法的特征在于，具备如下的步骤：第一步骤，向在期望的位置具有凹部的成形模提供非加热固化型材料；第二步骤，向提供了上述非加热固化型材料的上述成形模，以背面朝下的方式提供具有柔软性的膜片；以及第三步骤，使上述非加热固化型材料固化，在上述膜片的背面与上述膜片一体化地形成压件。
由于利用非加热固化型材料将压件与膜片一体化地设置，所以无需使用压缩成形而可以设置压件。因此，可以消除上述的对于薄型化的限制。由此，可以实现键座的薄型化。
第7方面记载的键座形成方法的特征在于，在上述第一步骤之后，具备使用橡皮刮片(squeegee)、刮浆片或滚子等将对上述成形模提供的非加热固化型材料进行均匀化的步骤。
通过使用挤出器、刮浆片或滚子来将对成形模提供的非加热固化型材料进行均匀化，可以使成形模内的非加热固化型材料均匀。另外，此时，还可以去除对成形模提供的多余的非加热固化型材料，可以使键座进一步薄型化。
第8方面记载的键座形成方法的特征在于，在上述第三步骤中，在使上述非加热固化型材料固化之前或者固化期间，从厚度方向对上述非加热固化型材料以及膜片进行加压，并且使上述非加热固化型材料固化，而在上述膜片的背面与上述膜片一体化地形成压件。
通过对上述非加热固化型材料以及膜片进行加压，可以使所提供的多余的非加热固化型材料溢出，可以使键座进一步薄型化。
第9方面记载的键座形成方法的特征在于，在上述膜片的表面设置有加热型粘结层。
由于在使非加热固化型材料固化时无需加热，所以不会对膜片的表面的加热型粘结层造成影响，而可以使该非加热固化型材料固化，可以在膜片的背面与该膜片一体化地形成压件。
第10方面记载的键座形成方法的特征在于，上述加热型粘结层是热熔层，且设置在上述膜片的整个面上。
如果在膜片的整个面上设置热熔层，则在固定了键顶的情况下，可以实现键顶的整个面粘结。因此，可以形成具有与第5方面相同的效果的键座。
根据本发明的键座、键板以及键座形成方法，可以实现键座以及键板的薄型化。
附图说明
图1是示出本发明的一个例子的键板以及配置有该键板的基板的分解斜视图。
图2是示出本发明的一个例子的键板的表面侧的斜视图。
图3是示出本发明的一个例子的键板的背面侧的斜视图。
图4是将本发明的一个例子的键板配置在基板上时的数字键部分的放大剖面图。
图5示出安装了本发明的一个例子的键板的移动电话机。
图6是示出本发明的一个例子的键板以及配置有该键板的基板的分解斜视图。
图7是键座的形成方法的步骤以及各步骤的概要。
附图标记说明
1：键座；1a：膜片；1b：压件；3A、3B：键顶；10：UV固化树脂；70a、70b：成形模；100A、100B：键板
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式为移动电话机中使用的键板的一个例子的情况进行说明。另外，对同样的部分或对应的部分、可以总称的部分附加相同附图标记来进行说明。另外，在附图中存在多个同样的部分或对应的部分、可以总称的部分的情况下，仅对其一部分附加附图标记。
图1是示出本发明的一个例子的键板100A以及配置有该键板100A的基板2的分解斜视图。图2是示出本发明的一个例子的键板100A的正面侧的斜视图。图3是示出本发明的一个例子的键板100A的背面侧的斜视图。
键板100A具备键座1、和多向(光标)键、数字键以及功能键等多个键顶3A，还具有盖部件4A。另外，该键板100A被配置于基板2上。
键座1具备具有柔软性的膜片1a和多个压件1b。多个压件1b被分别设置在期望的位置。
压件1b是在膜片1a的背面利用非加热固化型材料与上述膜片1a一体化地形成的。
具有柔软性的膜片1a是例如利用厚度0.05mm左右的热可塑性的聚氨酯膜来实现的。另外，具有柔软性的膜片1a也可以是重叠了多个膜的多层结构。
非加热固化型材料是在常温下为液体，且通过规定的处理而不用加热就可以固化的材料，例如可以利用UV(紫外线)固化树脂、可见光固化树脂、电磁波固化树脂等来实现。
关于压件1b的形成将在后面叙述，但在形成压件1b时，在膜片1a的背面的除压件1b以外的整个区域，形成了与压件1b一体的减薄部1d。另外，在图3中，在膜片1a的背面的除多个压件1b以外的整个区域，形成了减薄部1d，但也可以在上述区域的一部分形成减薄部1d。
在键板100A为照光式键板(即利用规定的光源对键顶3A进行照光的键板。以下相同)的情况下，与在一部分上形成相比，优选在膜片1a的背面的除多个压件1b以外的整个区域形成减薄部1d，以便不会对向键顶3A的照光造成影响。
压件1b需要有用于按压后述的金属球顶构件2a的最低限的高度(从减薄部1d的上表面1dd到压件1b的顶部1bb的距离：0.2mm左右，参照图4)，所以可以将该减薄部1d形成得多么薄成为键板100A的薄型化的关键。
另外，还可以以不形成减薄部1d的方式形成多个压件1b，在该情况下，可以将键座1形成得最薄。
在膜片1a的背面形成间隔件1c。间隔件1c形成为在按压一个键顶3A的情况下不会对相邻的键顶3A造成影响。
另外，在图3中，为便于说明，仅在一部分设置了间隔件1c，但基本上在所有适当必要的位置(例如两个键顶3A之间等)都设置了间隔件1c。另外，在基板2侧存在间隔件的情况等下，有时也可以不设置间隔件1c。
在如上述那样形成了减薄部1d的情况下，间隔件1c与减薄部1d利用相同的材料一体形成。即，压件1d、间隔件1c以及减薄部1d利用相同材料与上述膜片1a一体化地形成。
间隔件1c也可以利用与压件1b不相同的材料来形成，可以利用不同材料与压件1b和减薄部1d分开来形成。
键顶3A通过分别粘结在键座1的表面、即具有柔软性的膜片1a的表面的期望位置而进行配置。
盖部件4A通过粘结在膜片1a的表面而进行配置。该盖部件4A在与键顶3A对应的位置处分别具有贯通孔4a。一个键顶3A位于一个贯通孔4a中。盖部件4A用于保护键座1上不存在键顶3A的区域的至少一部分。盖部件4A是对整个键板100A附加刚性的部件。
另外，关于盖部件4A，也可以设成多个盖部件。另外，也可以对多个键顶3A设置一个贯通孔，而并非如图1至图2所示对一个键顶3A设置一个贯通孔4a。
利用设在膜片1a的整个表面(或一部分)上的加热型粘结层来将膜片1a与键顶3A以及盖部件4A粘结起来。加热型粘结层是指，通过进行加热，将键顶3A以及盖部件4A粘结到膜片1a上的层。
作为加热型粘结层，例如有热熔粘结剂层(在本发明中，简称为“热熔层”)。热熔层设置在膜片1a的整个表面上。
如果在设置于膜片1a的整个表面上的加热型粘结层上的期望位置配置键顶3A以及盖部件4A，并加热到规定的温度，之后，降低加热型粘结层的温度，则键顶3A以及盖部件4A被全面地粘结在膜片1a的表面上。
键顶3A以及盖部件4A被全面地粘结在膜片1a的表面上，从而在键顶3A以及盖部件4A的下面不存在未被粘结的部分。因此，可以消除上述的键顶3A以及盖部件4A从膜片1a剥离这样的不良情况。
键顶3A以及盖部件4A是利用聚碳酸酯树脂、聚氨酯类树脂、硅树脂类树脂等硬质树脂等各种合成树脂或各种玻璃、各种金属薄板等材料等来形成的。另外，在键顶3A的正面或背面，利用印刷或涂敷等适当的方法来表现数字、文字、符号或图案等(在金属薄板的情况下，利用蚀刻等来设置数字、文字等形状的贯通孔)。
另外，在键板100A为照光式键板的情况下，上述的膜片1a、上述的压件1b、上述的键顶3A以及上述的加热型粘结层具有适当的透光性。另外，从款式的观点来看，盖部件4A也可以是透光性的，也可以是遮光性的。
另外，也可以在适当必要的位置设置遮光层(对光进行遮光以使来自规定的光源的光不从多余的部分泄漏的层，包括在键座上直接印刷而形成的层、以及与键座分开设置的层)。
另外，如果将键顶3A(或盖部件4A)全面地粘结在膜片1a的表面上，则与例如将粘结剂涂敷在膜片1a、或键顶3A(或盖部件4A)而粘结键顶3A等的情况相比，可以得到均匀的透光。在涂敷粘结剂来粘结的情况下，仅在存在粘结剂的部分处的膜片1a和键顶3A被粘结，所以在键顶3A的下面，在不存在粘结剂的部分，有可能产生透光的不均匀。
基板2具有未图示的被安装的电子元件、电路、以及通过金属球顶构件2a等被短路的接点等。
在基板2中，通过膜2b(用图1的虚线示出的部分)固定有金属球顶构件2a。膜2b是利用PET或PC等来形成的。另外，金属球顶构件2a以及接点可以适当变更成聚合物球顶构件以及接点、微型开关等产生点击感觉的其他开关部分，但为了追求薄型化而优选采用不锈钢(SUS等)制的金属球顶构件。另外，在该实施例中，金属球顶构件2a和膜2b的厚度(从基板2的表面到这些最突出的部分的高度)假设为0.25mm以下。
键顶3A、压件1b、金属球顶构件2a的位置分别对应地设置(参照图4)。随着按下键顶3A，压件1b向下方移动，该压件1b使金属球顶构件2a挤压变形。然后，金属球顶构件2a的正下方的接点通过被挤压变形的金属球顶构件2a而短路。通过该短路，可以进行电开关动作。另外，利用金属球顶构件2a，可以获得按下键顶3A时的点击感觉。
图4是将键板100A配置在基板2时的数字键部分的放大剖面图。
压件1b、间隔件1c以及减薄部1d利用相同材料与上述膜片1a一体地形成。
键板100A经由间隔件1c与基板2抵接。即使按下键顶3A，利用间隔件1c，相邻的键顶3A也不会受到影响。另外，压件1b的顶部1bb与金属球顶构件2a(确切地说为膜2b)抵接。
键顶3A以及盖部件4A经由加热型粘结层5粘结在膜片1a的表面上。
加热型粘结层5设置在膜片1a的整个表面上。键顶3A以及盖部件4A全面地粘结在膜片1a的表面上。
另外，在膜片1a的整个表面上预先设置了在整个表面上设置了热熔层的聚氨酯膜等加热型粘结层5的部件已有市售。如果使用在整个表面上设置了该加热型粘结层的膜片1a，则无需重新设置加热粘结层5，在键板的生产中，可以省略粘结层的形成工序(粘结剂的涂敷等)。
另外，在使用了由PET等硬质树脂构成的膜片的键座中，由于该膜片为硬质，所以必须在键座的配置键顶的位置周围设置狭缝。因此，在采用使用了由PET等硬质树脂构成的膜片的键座的情况下，存在必须加上诸如设置狭缝的工序的不方便的情况。
与其相比，通过在键座1上使用具有柔软性的膜片1a，膜片1a可以在规定的位置变形，所以键顶3A的按下变得平滑。因此，无需加上采用使用了由PET等硬质树脂构成的膜片的键座时的设置狭缝的这样的工序。
另外，在形成了减薄部1d的情况下，上述的非加热固化型材料优选使用具有某种程度的柔软性的软质材料而并非硬质的材料。其原因在于，如果在进行固化时没有柔软性，则在膜片1a变形时，减薄部1d会发生皲裂。特别在键板100A为光照式键板的情况下，该现象对向键顶3的照光造成影响。
图5示出安装有键板100A的移动电话机。另外，当将本发明的键板安装到具有分隔横梁的电话机的情况下，无需盖部件4A。在该情况下，在键顶3A的下部周缘部，还设置与该间隔框架抵接的凸缘。
图6是示出本发明的其他实施例的一个例子的键板100B以及配置有该键板100B的基板2的分解斜视图。键板100B与键板100A之间的主要差异在于，通过在键座1上配置了一张板状键顶6而形成键板100B。
板状键顶6由PET等透光性硬质树脂、各种金属薄板构成，多个键顶3B以及盖部件4B一体形成。即，板状键顶6以键顶3B以及盖部件4B为结构要素。在板状键顶6的正面或背面上，通过冲压文字等来表现文字等。另外，在图6中，键顶3B是指，该板状键顶6的多向(光标)键、数字键以及功能键(在图6中没有描绘出表示功能的符号)等部分、即与一个或多个(特别在多向(光标)键的情况下为多个)金属球顶构件2a等开关部分对应的位置处的具有规定大小的部分。
关于其他说明，可以参考上述说明，其说明从略。另外，通过将板状键顶6全面地粘结在键座1上，根据与上述同样的理由，可以消除板状键顶6从膜片1a被剥离的不良情况。另外，通过将板状键顶6全面地粘结在键座1上，根据与上述同样的理由，还可以得到均匀的透光。
接下来，对键座1的形成(压件的形成)方法的一个例子进行说明。
图7是键座1的形成方法的步骤以及各步骤的概要。另外，在本例子中，设膜片1a为聚氨酯膜1a，设非加热固化型材料为UV固化树脂10，但也可以适当地变更材料。
对在期望的位置具有凹部70aa的成形模70a提供UV固化树脂10(S701)。
提供UV固化树脂10的步骤例如是从排出喷嘴7a排出并提供UV固化树脂10。
成形模70a具有用于在期望的位置设置压件1b的、规定形状的多个凹部70aa。如果还希望一体地形成间隔件1c，则成形模70a具有用于在期望的位置设置间隔件1c的、规定形状的未图示的多个凹部。
也可以利用给料器等，以仅充满凹部70aa和未图示的凹部的方式，向凹部70aa和未图示的凹部分别滴下UV固化树脂10。在该情况下，不形成减薄部1d。
使用橡皮刮片7b将提供给成形模70a的UV固化树脂10均匀化(S702)。如图所示，使橡皮刮片7b在UV固化树脂10上移动。另外，在该时间点，如果可以使用橡皮刮片7b将除滞留于凹部70aa和未图示的凹部中的UV固化树脂10以外的UV固化树脂10完全去除，则不形成减薄部1d。另外，即使无法完全去除，但也可以在该时间点去除多余的UV固化树脂10，而可以使减薄部1d变薄。另外，可以将橡皮刮片7b适当变更成刮浆片或滚子等使UV固化树脂10均匀化的工具。
对提供了UV固化树脂10的上述成形模70a，以背面朝下的方式提供具有柔软性的聚氨酯膜1a(S703)。
在使UV固化树脂10固化之前或者固化期间，从厚度方向对UV固化树脂10以及聚氨酯膜1a进行加压，并且使UV固化树脂10固化，而在上述聚氨酯膜1a的背面与上述聚氨酯膜1a一体化地形成压件(S704)。
利用成形模70a以及成形模70b从厚度方向对UV固化树脂10以及聚氨酯膜1a进行加压。对于加压，也可以使成形模70a以及成形模70b移动来进行，也可以固定某一方来进行。通过该加压，可以使多余的UV固化树脂10从成形模70a与成形模70b之间溢出，而可以使减薄部1d变薄。如果提高加压的压力，则可以使减薄部1d进一步变薄。
另外，在加压后，使UV固化树脂10固化。例如使成形模70a的上表面和/或成形模70b的下表面为玻璃等，在该玻璃的下侧或上侧设置UV灯，对UV固化树脂10施加紫外线而使该UV固化树脂10固化。在加压中，也可以对UV固化树脂10施加紫外线而使该UV固化树脂10固化。另外，在加压中使非加热固化型材料固化的情况下，根据非加热固化型材料的种类(包括UV固化树脂)，有可能由于进行加压而阻碍材料的固化(固化反应)，所以根据材料，有时在加压后使材料固化。
如果UV固化树脂10固化，则凹部70aa内的UV固化树脂10成为压件1b，未图示的凹部内的UV固化树脂10成为间隔件1c。另外，其他UV固化树脂10成为减薄部1d。另外，在UV固化树脂10固化时，UV固化树脂10与聚氨酯膜1a一体化。即，如果UV固化树脂10固化，则压件1b、间隔件1c以及减薄部1d与聚氨酯膜1a一体化地形成。
在UV固化树脂10固化之后，键座1完成(S705)。
如果对于压件1b使用UV固化树脂10，则在本形成工序中无需加热，所以不会对聚氨酯膜1a造成不良影响。另外，在聚氨酯膜1a的表面预先设置有加热型粘结层、特别是热熔层的情况下，在本形成工序中无需加热，所以可以防止由于上述加热而引起热熔层变质。
在使用了如上述那样形成的键座1的键板100A以及100B的情况下，其总厚度和最厚的部分(从基板2的表面到键顶3A)的厚度分别为0.69mm左右、0.49mm左右。

Claims (10)

1.一种键座，其特征在于，具备：
具有柔软性的膜片；以及
在该膜片的背面使用非加热固化型材料与上述膜片一体化地形成的多个压件。
2.根据权利要求1所述的键座，其特征在于，在上述膜片的表面预先设置有加热型粘结层。
3.一种键板，其特征在于，具备：
具有柔软性的膜片；
配置在该膜片的表面的多个键顶；以及
在上述膜片的背面的、与上述键顶对应的位置处利用非加热固化型材料与上述膜片一体化地形成的多个压件。
4.根据权利要求3所述的键板，其特征在于，在上述膜片的表面预先设置有加热型粘结层，上述键顶通过该粘结层而被固定。
5.根据权利要求2所述的键座或权利要求4所述的键板，其特征在于，上述加热型粘结层是热熔层，且设置在上述膜片的整个面上。
6.一种键座形成方法，其特征在于，具备如下的步骤：
第一步骤，对在期望的位置具有凹部的成形模提供非加热固化型材料；
第二步骤，对提供了上述非加热固化型材料的上述成形模，以背面朝下的方式提供具有柔软性的膜片；以及
第三步骤，使上述非加热固化型材料固化而在上述膜片的背面与上述膜片一体化地形成压件。
7.根据权利要求6所述的键座形成方法，其特征在于，具备在上述第一步骤之后使用橡皮刮片、刮浆片或滚子等将提供给上述成形模的非加热固化型材料均匀化的步骤。
8.根据权利要求6或7所述的键座形成方法，其特征在于，在上述第三步骤中，在使上述非加热固化型材料固化之前或者固化期间，从厚度方向对上述非加热固化型材料以及膜片进行加压，并且使上述非加热固化型材料固化，而在上述膜片的背面与上述膜片一体化地形成压件。
9.根据权利要求6～8中的任意一项所述的键座形成方法，其特征在于，在上述膜片的表面上设置有加热型粘结层。
10.根据权利要求6～9中的任意一项所述的键座形成方法，其特征在于，上述加热型粘结层是热熔层，且设置在上述膜片的整个面上。
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