JP2012129179A

JP2012129179A - キーキャップの製造方法

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Publication number: JP2012129179A
Application number: JP2011015863A
Authority: JP
Inventors: Chih-Lu Lee; 志倫李
Original assignee: Ichia Technologies Inc
Current assignee: Ichia Technologies Inc
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-07-05
Also published as: TW201223733A

Abstract

【課題】自発光の性質を有するキーキャップおよびキーボードを製造する方法を提供する。
【解決手段】まず、光透過可能な保護層を提供する。次に、保護層の上に発光層を印刷する。その後、保護層の上に符号層を印刷する。そして、発光層および符号層を含む保護層の上にベースカラー層を印刷する。続いて、ベースカラー層、発光層および符号層を含む保護層を加工してシェル状フィルムにし、それから、ベースカラー層の上に筐体充填層を形成して、複数の互いに連なったキーキャップを形成する。
【選択図】図８

Description

本発明は、キーキャップの製造方法に関するものであり、特に、発光層および符号層を有するキーキャップを製造する方法に関するものである。

科学技術の進歩に伴い、様々なタイプの電子装置が現代人の日常生活の中に溢れ、同時に、人々に便利な生活環境を与えている。例えば、卓上型コンピュータ、ノート型コンピュータおよび携帯電話等の電子装置は、既に人々の生活や仕事に必要な道具の１つになっている。一般的に、ユーザーは、入力装置を利用して電子装置を操作しなければならない。例えば、マウスやキーボードを利用して、カーソルの移動やデータ入力の動作を行う。

近年、情報産業が急速に発展したことにより、多くのユーザーが様々な環境の下で携帯型情報装置を使用できるようになった。コンピュータの設計概念は、１つの方面、すなわち、持ち運びに便利な軽薄短小の傾向に進んでおり、ノート型コンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等は、この傾向によって作り出された産物である。

ノート型コンピュータを例にすると、ユーザーが様々な環境においてノート型コンピュータを使用する時、ユーザー周辺の環境が暗く、光線が弱いことによって、キーボード上の符号をはっきりと認識できず、タイピングやデータ入力の時に誤った文字を入力したり、ひどい時にはキーの位置が完全に見えないこともある。一旦誤った文字を入力すると、ユーザーは、誤った文字を削除してから再度入力をしなければならないため、不便が生じ、作業が困難になる。

卓上型コンピュータも同様に、ユーザーが卓上型コンピュータを使用する時に、ユーザー周辺の環境が暗かったり、あるいは光源を充足することができないイルミネート卓上型コンピュータのキーボード構造であった場合、ユーザーがタイピングやデータ入力の時に誤った文字を入力すると、再度入力し直す必要があるため、目の疲労度が増加し、ひどい時にはキーの表示を無理に認識しようとして視力を損なう可能性もある。

そのため、発光キーボードの推進によって、光線が不足している場所でキーボードを使用する場合の不便を解消することができる。さらには、異なる発光配置によって、発光キーボードを使用したデータ装置の見た目をより美しくし、売り上げを増加させることができる。

したがって、この問題に対する改良案としては、キーボードの光源を自発的に発できるようにすることによって、暗い環境でキーボードを使用した場合に生じる不便を克服する方法があり、現在、市場では発光素子を有するキーボードが出回っている。よく見られる配置方法は、複数の発光素子を回路板の上に設置するとともに、複数の発光素子を設置した回路板をキーボードの一側面に設置する。発光素子が発する光線は、導光板によって、キーボードの各キーの下に均一に拡散されるため、各キーに発光効果がもたらされる。

バックライトモジュールの発光源は、現在、冷陰極蛍光管（Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL）、熱陰極蛍光管（Hot Cathode Fluorescent Lamp, HCFL）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence, EL）および発光ダイオード（Light emitting diode, LED）等の発光源がある。既知の発光キーボードは、ＥＬまたはＬＥＤをバックライトモジュールの発光源としたもの、あるいは、発光顔料や蛍光ラベルを使用したものがある。しかし、発光顔料や蛍光ラベルは、使用上、はがれやすかったり、蛍光ラベルが紛失したりするため、持久性が悪い。

以上のように、これらの欠点を考慮して、自発光の性質を有するキーキャップおよびキーボードを形成する方法を提供して、照度が低い場合でも、ユーザーがキーの符号をはっきりと認識できるようにする必要がある。

本発明は、自発光の性質を有するキーキャップおよびキーボードを形成する方法を提供する。このキーキャップおよびキーボードは、照度が低い場合でも、ユーザーがキーの符号をはっきりと認識できるようにすることができる。

本発明は、キーキャップの製造方法を提供する。まず、光透過可能な保護層を提供する。次に、発光層印刷ステップを行う。この印刷ステップは、保護層の上に発光層を印刷する。発光層は、発光材料を含む。その後、符号層印刷ステップを行う。この印刷ステップは、保護層の上に符号層を印刷する。そして、ベースカラー印刷ステップを行う。この印刷ステップは、発光層および符号層を含む保護層の上にベースカラー層を印刷する。続いて、フィルム熱圧成形ステップを行う。この印刷ステップは、ベースカラー層、発光層および符号層を含む保護層を成形型によってシェル状フィルムに転換する。それから、プラスチック射出ステップを行う。この印刷ステップは、シェル状フィルムをプラスチック成形型によってベースカラー層の上に筐体充填層を形成する。得られた完成品は、複数の互いに連なったキーキャップを含む。

本発明の第１実施形態において、各ステップの後に、状況をみて、ベーキングプロセスを行うことができる。本発明の第２実施形態において、発光層印刷ステップの後に、符号層印刷ステップを行うことができる。本発明の第３実施形態において、発光層印刷ステップの前に、符号層印刷ステップを行うことができる。本発明の第４実施形態において、表面色層印刷ステップをさらに行って、保護層の上に表面色層を印刷する。本発明の第５実施形態において、発光材料は、硫化物、アルミニウム酸化物、希土類元素、蛍光材料および燐光材料のうちの少なくとも１種を含む。本発明の第６実施形態において、発光材料は、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、ストロンチウムアルミネート（ＳｒＡｌ₂Ｏ₄）、カルシウムアルミネート（ＣａＡｌ₂Ｏ₄）およびバリウムアルミネート（ＢａＡｌ₂Ｏ₄）であってもよい。本発明の第７実施形態において、完成品は複数の互いに連なったキーキャップを含むため、パンチングステップをさらに行って、筐体充填層を有するシェル状フィルムを複数の独立したキーキャップに製造してもよい。本発明の第８実施形態において、パンチングステップは、パンチング型を利用してパンチングを行う。本発明の第９実施形態において、パンチングステップは、レーザー切断を利用してパンチングを行う。

本発明の自ら発光する性質を有するキーキャップおよびキーボードを形成する方法において、発光層印刷ステップと符号層印刷ステップとは、状況に応じて、どちらを先に実行してもよいので、製造工程の設計における自由度が比較的高い。また、本発明の製造方法によって製造されたキーキャップおよびキーボードは、照度が低い場合においても、ユーザーにキーの符号をはっきりと認識させることができる。
本発明の上記及び他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。

光透過可能な保護層を示したものである。発光層印刷ステップを示したものである。符号層印刷ステップを示したものである。符号層印刷ステップを示したものである。ベースカラー印刷ステップを示したものである。熱圧成形の方法を示したものである。熱圧成形の方法を示したものである。プラスチック射出ステップを示したものである。パンチング型を用いたパンチングステップを示したものである。レーザー光を用いたパンチングステップを示したものである。本発明のキーキャップの製造方法のフローチャートである。本発明のキーキャップの製造方法の別のフローチャートである。

本発明は、自発光の性質を有するキーキャップおよびキーボードを形成する方法を提供する。発光印刷ステップおよび符号層印刷ステップは、状況をみて、順序を変えてもよい。得られたキーキャップおよびキーボードは、照度が低い場合でも、ユーザーがキーの符号をはっきりと認識できるようにすることができる。

図１〜図７Ａは、本発明のキーキャップの製造方法を示す。まず、図１および図８を参照すると、光透過可能な保護層１１０を提供する。保護層１１０は、キーキャップの中のその他の部材をほこりや水分、ひっかき傷等の外部の傷害から保護するために用いられるが、下方にある符号をはっきりと見えるようにしなければならない。保護層１１０は、通常、例えば、ポリカーボネートフィルムおよびポリエチレンテレフタラート薄膜のうちの少なくとも１種の高分子材料を含む。例えば、保護層１１０は、１ｍｍ〜０．８ｍｍの厚さを有することができる。状況をみて、必要であれば、表面色印刷ステップ１１１を行ってもよい。例えば、図１に示すように、保護層１１０の上に表面色層１１２を印刷（例えば、スクリーン印刷）し、ベーキング装置１０２の中に入れてベーキング（加熱処理）を行う。

次に、図２および図８を参照すると、発光層印刷ステップ１２０を行う。この印刷ステップ１２０は、保護層１１０の上に発光層１２１を印刷して、発光層１２１が保護層１１０を覆うようにする。保護層１１０の上に発光層１２１を印刷した後、状況をみて、必要であれば、ベーキング装置１０２の中に入れてベーキングをさらに行ってもよい。

発光層１２１は、１種または多種の発光材料を含んでもよく、例えば、硫化物、アルミニウム酸化物または希土類元素等の蛍光または燐光発光材料であってもよい。発光材料は、適度な厚さ、例えば、５０μｍ〜１００μｍの厚さを有する硫化亜鉛、硫化カルシウム、ストロンチウムアルミネート、カルシウムアルミネートおよびバリウムアルミネート等であってもよい。より好適な発光層１４０は、輝度がより高く、発光時間がより長いものである。

それから、図３および図８を参照すると、発光層印刷ステップ１２０の後に、符号層印刷ステップ１３０をさらに行って、保護層１１０の上に符号層１３１を印刷する。その後、状況をみて、必要であれば、ベーキング装置１０２の中に入れてベーキングをさらに行ってもよい。

符号層１３１の表面は、少なくとも１つの符号１３２を含む。符号層１３１内の符号１３２は、後に形成される各キーキャップにそれぞれ対応する。符号層１３１中の符号１３２は、数字、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、０でもよく、あるいは、各種言語に必要な字母、例えば、?、J、Q、g、w、A、Ω、Σ、β、π、あ、ま...等でもよく、あるいは、各種言語を入力する時に必要な文字、例えば艸、戈、牛、虫...等でもよく、あるいは、その他の文を書く時に必要な符号、例えば、?、#、*、@、&、!、(、)、+、^、_、/...でもよい。

本発明の実施形態において、符号層１３１中の符号１３２は、１個だけでもよいが、同時に複数の符号を並べてもよい。例えば、異なる数字、字母、文字および符号を並べてもよく、あるいは、異なる言語の数字、字母、文字および符号を並べてもよいため、ユーザーの都合に合わせて切り換えて使用する。本発明の別の実施形態において、符号層１３１中の各種符号１３２は、少なくとも１つの色を含むか、あるいは、ユーザーがはっきり識別できるよう、赤、黄、緑、青、黒等の複数の色を含んでもよい。

本発明の実施形態において、図３および図８を参照すると、発光層印刷ステップ１２０と符号層印刷ステップ１３０の順序は、状況をみて、変更することができる。例えば、発光層印刷ステップ１２０の順序を符号層印刷ステップ１３０の前にして、符号層１３１中の符号１３２が明るく見えるようにすることができる。あるいは、図３Ａを参照すると、発光層印刷ステップ１２０の順序を符号層印刷ステップ１３０の後にして、符号層１３１中の符号１３２がはっきり見えるようにすることができる。したがって、状況に合わせて適切な実施形態を選択して、より良い結果を達成することができる。

また、図４および図８を参照すると、符号層印刷ステップ１３０の後に、ベースカラー印刷ステップ１４０を行う。この印刷ステップ１４０は、発光層１２１と符号層１３１を含む保護層１１０の上にベースカラー層１４１を印刷する。その後、状況をみて、必要であれば、発光層１２１と符号層１３１を含む保護層１１０をベーキング装置１０２の中に入れてベーキングをさらに行ってもよい。

ベースカラー層１４１は、視覚上、符号層１３１と発光層１２１の対比基礎とする。ベースカラー層１４１は、通常、プラスチック材料を含むため、淡いベースカラーのプラスチックフィルムであってもよい。例えば、ベースカラー層１４１の色は、白（white）、アイボリー（ivory）、乳白色（milk white）、スノーホワイト（snowy white）、オイスターホワイト（oyster white）、青白色（bluish white）、ライトグレー（light grey）、淡青色（light blue）、淡緑色（light green）、淡黄色（light yellow）、クリーム色（cream）…等であってもよい。

続いて、図５Ａ、図５Ｂ、および図８を参照すると、ベースカラー印刷ステップ１４０の後、フィルム熱圧成形ステップ１５０を行う。この印刷ステップは、ベースカラー層１４１、発光層１２１および符号層１３１を含む保護層１１０を成形型の上に置き、成形型によって、ベースカラー層１４１、発光層１２１、符号層１３１および保護層１１０をともに成形シェル状フォルム１５１に転換する。

図５Ａおよび図５Ｂに示した熱圧成形の方法は、成形型１５２の方向に向けて気体の圧力（図５Ａの矢印の部分）を加えて、高温で軟化した薄膜１５３を成形型１５２の上に貼付し、キーキャップ筐体に似た凹凸造型を形成する。あるいは、オス型とメス型の熱押し合わせ方式を利用して、フィルム１５３を特定の造型に成形してもよく、図５Ｂに示すように、成形型１５２をオス型１５４とメス型１５５に分け、オス型１５４とメス型１５５を加熱してから押し合わせことによって、フィルム１５３を特定の造型に成形することができる。

本発明の実施形態において、ベースカラー層１４１と成形型１５２を接触させて熱圧成形を行ってもよく、実際には、様々な成形型１５２の設計によって、向かい合う位置に置くこともできる。例えば、成形型１５２をフィルム１５３の下方に設置して、気体圧力を下に向ける。つまり、フィルム熱圧成形ステップ１５０において、成形型１５２と接触する表面は、図５Ｂに示すように、フィルム１５３の表面またはベースカラー層１４１の表面でもよい。

続いて、図６および図８を参照すると、フィルム熱圧成形ステップ１５０の後、プラスチック射出ステップ１６０を行う。この印刷ステップは、シェル状フィルム１５１をプラスチック成形型１６１によって、ベースカラー１４１上に筐体充填層１６２を形成できるようにする。得られた完成品は、複数の互いに連なったキーキャップを含む。

図６に示すように、熱圧成形後のシェル状フィルム１５１を成形型１５２の上から外して、プラスチック成形型１６１の上に置き、プラスチック射出シェルモールドの作業を行って、ベースカラー層１４１の上に筐体充填層１６２を形成する。筐体充填層１６２は、主にフィルム１５３のうちいずれか１つの表面にシェルモールドを行う他に、フィルム１５３のフィルム熱圧成形ステップ１５０の時の成形不足の問題を補充することができる。例えば、フィルム成形ステップ１５０は、フィルム１５３に特定の造型を与えることができるが、この造型が温度の影響を受けて収縮した場合、あるいは、材料自体の物性の弾力を受けて収縮した場合、プラスチック射出ステップ１６０は、射出時の充填圧力を利用してフィルム１５３の造型成形度を増すことができる。

筐体充填層１６１は、発光キーキャップ筐体１６２中の下方にある基礎支持部材（basic supporting element）である。筐体充填層１６１は、堅い（solid）支持部材であり、通常、充填材料を含む。例えば、筐体充填層１６１は、重合体を含み、例えば、硬性プラスチックおよび軟性シリカゲルのうちの少なくとも１つであってもよい。硬性プラスチックは、工程プラスチック等であってもよく、軟性シリカゲルは、シリコンゴム（silicone rubber）等であってもよい。筐体充填層１６１の大きさは、応用する状況に合わせて調整することができる。例えば、モバイル装置に応用する場合では、筐体充填層１６１の大きさを比較的小さくするとともに、平面構造にして、多層に積み重ねられたキー入力装置を構成し、「軽薄短小」の一般要求に符合させることができる。また、比較的大きな卓上型の装置に応用する場合では、筐体充填層１６１の大きさを少し大きくするとともに、図中に示したような多層に積み重ねた立体構造にして、ユーザーが操作しやすいようにすることができる。

図７および図８を参照すると、プラスチック射出ステップ１６０の後、状況をみて、必要であれば、パンチングステップ１７０をさらに行ってもよい。例えば、筐体充填層を有するフィルム１５３をプラスチック成形型１６１の上から外して、所定位置のパンチングを行い、複数のキーキャップ筐体１６３を形成する。

図７に示すように、パンチングの方法は、パンチング型１７１を利用して行ってもよく、あるいは、図７Ａに示すように、レーザー光１７２を用いて切断を行い、キーキャップ筐体１６３とキーキャップ筐体１６３の間の連結位置（つまり、プラスチック射出シェルされていない所）で直接加工して、キーキャップ筐体１６３を独立した部材にすることによって、後続のプロセスを容易にする。図７および図７Ａからわかるように、保護層１１０は、光透過が可能であるため、ユーザーは、キーキャップ筐体１６３の外部から符号層中の符号１３２を直接見ることができる。さらに、発光層１２１の照明によって、照度の低い条件の下でも、ユーザーは、キーキャップ筐体１６３における符号層内の符号１３２が示す文字、符号または図形をはっきりと識別することができる。

図８は、本発明のキーキャップの製造方法を示すフローチャートである。図９は、本発明のキーキャップの製造方法を示す別のフローチャートである。状況をみて、必要であれば、表面色印刷ステップ１１１の後に、符号カラー印刷ステップ１１３、あるいは、符号多色印刷ステップ１１４をさらに含んでもよい。図９に示すように、各種符号１３２は、複数の異なる色を表すことができる。状況をみて、必要であれば、さらに符号多色印刷ステップ１１４を少なくとも１回重複して行ってもよい。

以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

１０２ベーキング装置
１１０保護層
１１１表面色印刷ステップ
１１２表面色層
１１３符号カラー印刷ステップ
１１４符号多色印刷ステップ
１２０発光層印刷ステップ
１２１発光層
１３０符号層印刷ステップ
１３１符号層
１３２符号
１４０ベースカラー印刷ステップ
１４１ベースカラー層
１５０フィルム熱圧成形ステップ
１５１シェル状フィルム
１５２成形型
１５３フィルム
１５４オス型
１５５メス型
１６０プラスチック射出ステップ
１６１プラスチック成形型
１６２筐体充填層
１６３キーキャップ筐体
１７０パンチングステップ
１７１パンチング型
１７２レーザー光

台湾特許第４３４６２４号明細書

Claims

光透過可能な保護層を提供することと、
前記保護層の上に発光層を印刷して、ベーキングを行う発光層印刷ステップを行うことと、
前記保護層の上に符号層を印刷して、ベーキングを行う符号層印刷ステップを行うことと、
前記発光層および前記符号層を含む前記保護層の上にベースカラー層を印刷するベースカラー印刷ステップを行うことと、
前記ベースカラー層、前記発光層および前記符号層を含む前記保護層を成形型の中に置いて、シェル状フィルムを得るフィルム熱圧成形ステップを行うことと、
前記シェル状フィルムをプラスチック成形型の中に置いて、前記ベースカラー層の上に筐体充填層を形成し、複数の互いに連なったキーキャップを形成するプラスチック射出ステップを行うことと
を含むキーキャップの製造方法。
前記筐体充填層を有する前記シェル状フィルムを複数の独立したキーキャップに製造するパンチングステップを行うこと
をさらに含む請求項１記載の製造方法。
前記発光層印刷ステップの前に、
前記保護層の上に表面色層を印刷して、ベーキングを行う表面色層印刷ステップを行うこと
をさらに含む請求項１または２記載の製造方法。
前記筐体充填層が、硬性プラスチックおよび軟性シリカゲルのうちの少なくとも１つを含む請求項１から３の何れか１項に記載の製造方法。
前記ベースカラー層が、淡いベースカラーを有し、前記符号層の対比基礎として用いる請求項１から４の何れか１項に記載の製造方法。
前記発光層印刷ステップの後に、前記符号層印刷ステップを行う請求項１から５の何れか１項に記載の製造方法。
前記発光層印刷ステップの前に、前記符号層印刷ステップを行う請求項１から５の何れか１項に記載の製造方法。
前記符号層が、赤色、黄色、緑色、青色および黒色のうちの少なくとも１つを含む請求項７記載の製造方法。
前記符号層が、文字、数字および符号のうちの少なくとも１つを含む請求項１から８の何れか１項に記載の製造方法。
前記発光層の材料が、硫化物、アルミニウム酸化物、希土類元素、蛍光材料および燐光材料のうちの少なくとも１種を含む請求項１から９の何れか１項に記載の製造方法。
前記発光層の材料が、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、ストロンチウムアルミネート（ＳｒＡｌ₂Ｏ₄）、カルシウムアルミネート（ＣａＡｌ₂Ｏ₄）およびバリウムアルミネート（ＢａＡｌ₂Ｏ₄）のうちの少なくとも１種を含む請求項１から９の何れか１項に記載の製造方法。
前記発光層が、５０μｍ〜１００μｍの厚さを有する請求項１から１１の何れか１項に記載の製造方法。
前記保護層が、ポリカーボネートフィルムおよびポリエチレンテレフタラート薄膜のうちの少なくとも１種を含む請求項１から１２の何れか１項に記載の製造方法。
前記保護層が、１ｍｍ〜０．８ｍｍの厚さを有する請求項１から１３の何れか１項に記載の製造方法。
前記フィルム熱圧成形ステップが、気体を利用して、成形型の方向に向かって圧力を加え、高温で軟化した前記保護層を前記成形型の上に貼付する請求項１から１４の何れか１項に記載の製造方法。
前記成形型が、オス型およびメス型を含み、前記オス型および前記メス型を加熱して押し合わせた後、前記保護層を前記成形型の上に貼付する請求項１から１５の何れか１項に記載の製造方法。
前記パンチングステップが、パンチング型を利用してパンチングを行う請求項２に記載の製造方法。
前記パンチングステップが、レーザーを利用して切断を行う請求項２に記載の製造方法。
前記表面色層印刷ステップの後に、
前記表面色層の上にカラー層を印刷して、ベーキングを行う符号カラー印刷ステップを行うこと
をさらに含む請求項３に記載の製造方法。
前記カラー層を印刷していない前記表面色層の上に別の色のカラー層を印刷して、ベーキングを行う符号印刷ステップ
をさらに含む請求項１９に記載の製造方法。
前記表面色層の上に別の色のカラー層を重複して印刷して、少なくとも１回ベーキングを行う請求項２０に記載の製造方法。