CN102034633A

CN102034633A - 一种全键盘组件、制作方法及其全键盘

Info

Publication number: CN102034633A
Application number: CN2009101107363A
Authority: CN
Inventors: 王小军; 俞军
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: Suzhou Shihao Building Materials New Technology Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: CN102034633B

Abstract

本发明提供了一种全键盘组件，该全键盘组件包括硅胶按键本体，所述按键本体包括上表面的多个第一凸起，所述第一凸起为全键盘组件的按键部分，所述按键本体还包括下表面的多个第二凸起；覆盖在按键本体表面并包覆所述第一凸起的薄膜层；以及套设在第一凸起底部的支架体。本发明提供的全键盘组件厚度较薄，全键盘刚性好，而且组装工艺简单，本发明提供的全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，由于每个键的相应部位都有第二凸起与金属片接触，这样就保证每次触按的准确性，且键与键之间相连的薄膜层很薄，并具有很强的变形性能，另外由于支架体的支撑、固定作用，该第一凸起也是不连续的，从而解决了连动的问题。

Description

一种全键盘组件、制作方法及其全键盘

技术领域

本发明涉及一种全键盘组件及其制作方法及其全键盘。

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。

目前，很多手机会配备QWERTY全键盘，即第一行开头6个字母是Q、W、E、R、T、Y的全键盘布局，也就是现在普遍使用的电脑全键盘布局，其每个按键对应一个印有数字或者字母的字符。

现有的按键的制造方法主要有两种：塑胶平板全键盘法和超薄P+R法(P是指Plastic-塑胶，R是指Rubber-橡胶)，而后将按键组装在覆盖导光膜的弹片上面形成组件。

塑胶平板全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，甚至是整个全键盘。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。这样最终按键的厚度为：0.1mmTPU薄膜厚度+0.2mm硅胶厚度+0.4mmPC片材厚度+0.02mm快干胶厚度+0.15钢片厚度+0.2导光膜厚度＝1.07mm。

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，尤其对于全键盘而言，由于其按键个数远多于普通手机全键盘，不良反应更甚。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全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全键盘组件。其最终键盘组件的厚度为：0.6mm光导厚度+0.5mm PC键帽厚度+0.2mm硅胶厚度＝1.3mm。超薄P+R全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，难以成型较薄的全键盘。另外因为全键盘单个按键较多，排布按键时组装较难且容易错位。

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。另外该按键表面装饰太性差，且使用过程中容易脱漆。

中国专利200810147384.4提供了一种全键盘的生产方法，其是将UV胶固化成键帽层，然后由钢片、第二塑胶平板和硅胶通过油压工艺成型Rubber层，然后将键帽层和Rubber粘合。其制得的全键盘最小厚度为0.75毫米，但是该专利的产品结构比价复杂，实际上难以减薄全键盘厚度，且UV胶固化后作为键帽部分手感较差。

发明内容

本发明为解决现有的制作按键的方法制得的全键盘组件刚性不足，很容易造成连动、全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、全键盘薄而且能够稳定生产的全键盘组件及其制作方法及其全键盘。

本发明提供了一种全键盘组件，其中，该全键盘组件包括硅胶按键本体，所述按键本体包括上表面的多个第一凸起，所述第一凸起为全键盘组件的按键部分，所述按键本体还包括下表面的多个第二凸起；覆盖在按键本体表面并包覆所述第一凸起的薄膜层；以及套设在第一凸起底部的支架体。

本发明还提供了一种全键盘，该全键盘包括上述全键盘组件、线路板和壳体，线路板包括金属弹片，所述全键盘组件包括硅胶按键本体，所述按键本体包括上表面的多个第一凸起，所述第一凸起为全键盘组件的按键部分，所述按键本体还包括下表面的多个第二凸起；覆盖在按键本体表面并包覆所述第一凸起的薄膜层；以及套设在第一凸起底部的支架体。全键盘组件的第二凸起与所述金属弹片接触，所述全键盘组件和线路板位于壳体内。

本发明还提供了一种全键盘组件的制作方法，该方法包括：将薄膜层和按键本体一体成型，所述按键本体上表面具有多个第一凸起，所述第一凸起为全键盘组件的按键部分，所述按键本体下表面具有多个第二凸起；在片材上设置与第一凸起对应的镂空部位成型为支架体；将支架体材套设在第一凸起底部并固定。

本发明提供的全键盘组件厚度由按键本体和薄膜层决定，利于减薄，全键盘刚性好，而且组装工艺简单，本发明提供的全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，由于每个键的相应部位都有第二凸起与金属片接触，这样就保证每次触按的准确性，且键与键之间相连的薄膜层很薄，并具有很强的变形性能，另外由于支架体的支撑、固定作用，该第一凸起也是不连续的，从而解决了连动的问题。

附图说明

图1为本发明全键盘的示意图。

图2为图1中的全键盘组件沿A线的剖视图。

图3为本发明实施例支架体结构示意图。

图4为本发明实施例薄膜层结构示意图。

图5为本发明实施例按键本体的结构示意图。

图中：1为按键本体，11为第一凸起，12为第二凸起，2为薄膜层，3为支架体，31为支架体镂空部分，4为粘合层，5为图案层。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至5所示，本发明提供的全键盘组件包括硅胶按键本体，包括硅胶按键本体1，所述按键本体包括上表面的多个第一凸起11，所述第一凸起为全键盘组件的按键部分，所述按键本体还包括下表面的多个第二凸起12；覆盖在按键本体表面并包覆所述第一凸起的薄膜层2；以及套设在第一凸起底部的支架体3。

所述按键本体的厚度为0.65-4毫米。

所述按键本体的第一凸起用以作为按键的键帽部分，即使用时的操作触摸部分，其形状和各个相邻的第一凸起之间的距离没有特别的限定，根据最终产品的需要来设计。根据一般全键盘的尺寸要求，所述第一凸起的厚度为0.4-3毫米。

所述按键本体下表面具有多个第二凸起。所述第二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，每个第二凸起的厚度尺寸可以在很大范围内变化，可以为0.15-0.5毫米。优选情况下，为了更好地实现按键的效果和便于生产，所述第二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2-5毫米，面积较小的表面的直径可以为1-2毫米。另外，由于所述第二凸起用于与线路板上的金属弹片接触，因此，优选情况下，所述多个第二凸起的高度相同或者基本相同。优选的，一个第一凸起对应一个第二凸起，所述第二凸起位于第一凸起的正下方。

还包括覆盖在按键本体表面并包覆所述第一凸起的薄膜层，所述薄膜层优选为具有一定拉伸强度的材料，如聚氨酯弹性体(TPU)，由于在成型过程中TPU很大的拉深变形过程，所以TPU薄膜的厚度不宜太厚，一般TPU的厚度在0.1-0.25毫米之间。

该全键盘组件还包括套设在第一凸起底部的塑胶支架体。所述支架体为硬性材料制得，可采用各种硬性工程塑胶，如聚碳酸酯(PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，也可为其他硬性材料，如钢片等。所述支架体形状为具有多个镂空部分31的片状体，其可将片材通过CNC切割而成，厚度不宜过厚，一般在0.15-0.8毫米之间。

在上述优选的厚度或高度下，可以使本发明的全键盘组件手感更好，抗测试性能更佳，从而满足各种用途的需求。

所述支架体和薄膜层之间设置粘合层4，用以固定所述支架体，使得支架体牢牢固定在凸起上。所述粘合剂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粘合剂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。所述粘合层的厚度可以为0.005-0.02毫米，优选为0.008-0.015毫米。

该全键盘组件还包括位于所述薄膜层和所述第一凸起上表面之间的图案层5，该图案层用于指示各个按键的位置。即按键字符。这样，按键字符表面覆盖有薄膜层，避免使用过多而被磨损。

根据本发明提供的全键盘组件，所述按键本体的厚度和薄膜层的厚度即决定整个全键盘组件的厚度。例如，当按键本体厚度为0.6毫米时(其中，第一凸起为0.4毫米，第二凸起为0.1毫米，按键本体最薄部分的厚度为0.1毫米)对应的可设置薄膜层为0.1毫米，粘合层为0.005毫米，支架体为0.15毫米，最终的产品厚度为0.6+0.1毫米，为本发明实施例提供的最薄全键盘组件；或者也可为：按键本体的厚度为1.5毫米，(其中，第一凸起为1毫米，第二凸起为0.2毫米，按键本体最薄部分的厚度为0.3毫米)对应的可设置薄膜层为0.15毫米，粘合层为0.005毫米，支架体为0.3毫米，最终的产品厚度为1.5+0.15毫米；其还可为以下组合，按键本体的厚度为4毫米，(其中，第一凸起为3毫米，第二凸起为0.3毫米，按键本体最薄部分的厚度为0.7毫米)对应的可设置薄膜层为0.15毫米，粘合层为0.01毫米，支架体为0.5毫米，最终的产品厚度为4+0.15毫米。

由于按键本体本身结构简单，易做成各种比较薄的形状，所以利于全键盘的厚度减薄。

本发明提供的全键盘制作方法包括：将薄膜层和按键本体一体成型，所述按键本体上表面具有多个第一凸起，所述第一凸起为全键盘组件的按键部分，所述按键本体下表面具有多个第二凸起，所述第二凸起位于第一凸起正下方；将塑胶片材上设置与第一凸起对应的镂空部位；将塑胶片材套设在第一凸起底部并固定。

所述塑胶片材即为支架体，其可将完整的塑胶片通过CNC切割而成。

所述将薄膜层和按键本体一体成型的方法为，将液态硅胶涂布在薄膜层上，通过膜内压合工艺成型具有第一凸起和第二凸起的按键本体，且薄膜层覆盖在第一凸起上。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，所述液态硅胶可为Silicone-9150_70FC_BD-A/B、Silicone-KE-2030-70A/B、Silicone-2660A/B中的一种或几种。

所述将薄膜层和按键本体一体成型的方法也可为，将薄膜层固定在模具中，然后将硅胶注塑其上，通过模具成型具有第一凸起和第二凸起的按键本体，且薄膜层覆盖在第一凸起上。

所述将薄膜层和按键本体一体成型之前还包括在薄膜层内表面设置图案层的步骤，该图案层用于指示各个按键的位置，也可根据装饰要求，印刷其他装饰油墨。印刷时需要确定位置保证将薄膜层覆盖在按键本体上时，所述图案层位于第一凸起顶部。其中，在薄膜层内表面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℃，优选为70-130℃，干燥时间可由本领域人员根据需要设定。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的全键盘组件及其制作方法。

使用丝网漏印的方法在尺寸为275×170×0.15mm的TPU薄膜的一个表面印刷抗拉伸白色油墨(精工，IUX系列)，形成如图1中5所示的图案，然后再使用丝网漏印的方法在该TPU薄膜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℃，时间为10分钟。

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TPU片材的表面(即印刷油墨的一面)，将涂敷硅胶的面朝上，把TPU连同硅胶一起放入凹模，定好位置之后合上模具，通过成型机台给模具施加120kg/cm²的压力及100℃温度，时间为120秒。最终得到硅胶按键本体。在本实施例中，第一凸起的高度为0.5mm，第二凸起的高度为0.25mm。

选用厚度为0.3毫米的PC片材，将其裁切成210×297mm片状，按照产品外观以及第一凸起的形状、位置进行镂空处理。

在相邻的第一凸起之间的薄膜层表面设置活化处理剂(深圳市赐彩化工科技有限公司，500A和500B)，静置烘烤60℃，60分钟，活化处理剂干燥后形成厚度为0.01毫米的粘合层。然后将镂空的片材套在第一凸起上，并通过粘合层固定在第一凸起底部，与薄膜层结合紧密。

即制得用于制作手机全键盘的全键盘组件，图2为制得的全键盘组件的侧面示意图，其中支架体厚度为0.3mm，粘合层厚度为0.01mm，TPU薄膜层厚度为0.1mm，硅胶层最薄部分为0.1mm，全键盘组件的厚度为0.95mm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种全键盘组件，其特征在于，该全键盘组件包括硅胶按键本体，所述按键本体包括上表面的多个第一凸起，所述第一凸起为全键盘组件的按键部分，所述按键本体还包括下表面的多个第二凸起；覆盖在按键本体上表面并包覆所述第一凸起的薄膜层；以及套设在第一凸起底部的支架体。

2.如权利要求1所述的全键盘组件，其特征在于，支架体和薄膜层之间设置粘合层，所述粘合层的厚度为0.005-0.02毫米。

3.如权利要求1所述的全键盘组件，其特征在于薄膜层为聚氨酯弹性体，所述支架体为聚甲基丙烯酸甲酯或钢片。

4.如权利要求1所述的全键盘组件，其特征在于，所述按键本体整体的厚度为0.65-4毫米，所述第一凸起的厚度为0.4-3毫米，第二凸起的厚度为0.15-0.5毫米，所述薄膜层的厚度为0.1-0.25毫米，支架体的厚度为0.15-0.8毫米。

5.如权利要求1所述的全键盘组件，其特征在于，所述第二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按键本体，面积较小的表面朝向外部。

6.如权利要求1所述的全键盘组件，其特征在于，该全键盘组件还包括位于所述薄膜层和所述第一凸起顶部之间、用于指示各个按键位置的图案层。

7.一种全键盘，该全键盘包括全键盘组件、线路板和壳体，线路板包括金属弹片，其特征在于，所述全键盘组件为权利要求1-6中任意一项所述的全键盘组件，全键盘组件的第二凸起与所述金属弹片接触，所述全键盘组件和线路板位于壳体内。

8.权利要求1所述的全键盘组件的制作方法，其特征在于，该方法包括：将薄膜层和按键本体一体成型，所述按键本体上表面具有多个第一凸起，所述第一凸起为全键盘组件的按键部分，所述按键本体下表面具有多个第二凸起；在片材上设置与第一凸起对应的镂空部位成型为支架体；将支架体材套设在第一凸起底部并固定。

9.如权利要求8所述的全键盘组件的制作方法，其特征在于，所述将薄膜层和按键本体一体成型的方法为，将硅胶涂布在薄膜层上，通过模内成型工艺将硅胶成型具有第一凸起和第二凸起的按键本体，且薄膜层覆盖在第一凸起上。

10.如权利要求8所述的全键盘组件的制作方法，其特征在于，所述将薄膜层和按键本体一体成型的方法为，将薄膜层固定在模具中，然后将硅胶注塑其上，通过模具成型具有第一凸起和第二凸起的按键本体，且薄膜层覆盖在第一凸起上。

11.如权利要求8所述的全键盘组件的制作方法，其特征在于，所述将薄膜层和按键本体一体成型之前还包括在薄膜层内表面设置图案层的步骤，该图案层用于指示各个按键的位置。