JP5301118B2 - キーアセンブリ及びこれを備えた携帯端末機 - Google Patents

Description

本発明は携帯端末機のキーアセンブリ及びこれを備えた携帯端末機に関する。

携帯端末機は、ユーザが移動中にデータを無線送受信したり、情報を処理できるようにする多くの携帯用電子機器の１つである。携帯端末機は、ユーザが便利に携帯できるように軽量化、スリム化することによって、小さくて限られた装置内に多様な機能を実現するための機械的構造が要求されている。

一般に、携帯端末機には、ユーザが数字、文字、及びその他の制御命令を入力できるように、複数のキーボタンを有するキーアセンブリが提供される。図５は従来の携帯端末機のキーアセンブリを示す断面図である。図５に示すように、従来のキーアセンブリ１は、携帯端末機の外部に露出する複数のキーボタン２を含み、キーボタン２の押圧によって動作する。スイッチ６は、キーボタン２の下部に配置されて回路基板４の上面に設けられる。キーボタン２の下面に取り付けられるパッド３は、キーボタン２の押圧によって弾性変形してスイッチ６を加圧することにより信号を入力する。パッド３には、キーボタン２の押圧によってスイッチ６を加圧する押圧突起７が配置される。

キーボタン２は、外部に露出するようにケース９に配置され、その上面には数字、文字、又はその他のコマンドプロンプトなどの記号が印刷されている。これらの記号はネガティブタイプで印刷され、後述するＬＥＤ（発光ダイオード）５から発生した光が選択的に通過することによって、これらの記号のバックライトを実現するようになっている。

ユーザがキーボタン２を押すと、パッド３の押圧突起７はスイッチ６を押す。これにより、ユーザは所望のキーを入力することができる。

回路基板４のスイッチ６の周辺には、キーボタン２を照明するための複数のＬＥＤ５が上方に突出している。キーボタン２上の記号はＬＥＤ５により照明されるので、ユーザは暗い所でも記号を入力することができる。

しかし、従来のキーアセンブリにおいては、ＬＥＤ５とキーボタン２間の距離によって光が均一に分布しない。また、キーボタン２の明るさを向上させるためには、ＬＥＤ５の数を増加させなければならないので、より大きな電力消費が要求される。

このような問題を解決するために、特許文献１は、ドームスイッチが備えられたメインボードの上面に、前記ドームスイッチに対応して通孔を備えた導光板を配置する技術を提示する。

しかし、特許文献１においては、前記通孔が前記ドームスイッチと同数からなるので加工が難しい。また、前記導光板の内部で多量の光が消滅してキーボタンを十分に照明できない。

特許文献２は、キーパッドの下面に導光板を取り付け、前記導光板に取り付けられる別途の回路基板に発光素子を装着する技術を提示する。

しかし、特許文献２においては、前記発光素子をメインボードから分離して装着することによって、前記発光素子を固定するための別途の構造と電気的接続手段が必要となる。これにより、全体工程が複雑であり、製造コストが増加する。
大韓民国特許出願第１０−２００３−８９１８２号 大韓民国特許出願第１０−２００５−６４３５１号

本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、導光部材をキーパッドに適用することにより、光源の数を減らして消費電力量を低減することのできるキーアセンブリ及びこれを備えた携帯端末機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、複数のキーボタンと、前記複数のキーボタンの少なくとも１つの下部に配置される導光シートと、前記導光シートの縁部から内部方向に光を発生する発光部と、前記導光シートの下部に形成される回路基板と、前記回路基板に前記複数のキーボタンに対応するように形成される複数のスイッチとを含むキーアセンブリを提供する。ここで、前記導光シートは、前記各スイッチの上部を覆うように形成される。

他の態様において、前記導光シートは、前記複数のキーボタンの下部に配置されて、前記発光部からの光を前記複数のキーボタンに案内する。

さらに他の態様において、前記キーアセンブリは、前記導光シートの周辺に位置し、前記発光部からの光が前記導光シートの周辺に入射しないように光の方向を変える反射層をさらに含む。

さらに他の態様において、前記発光部は、前記回路基板の上面に装着することができる。

さらに他の態様において、前記複数のスイッチはそれぞれドーム状に形成され、前記導光シートは、前記複数のキーボタンのいずれか１つに該当するスイッチを押したときに隣接スイッチが押されることを防止するように、可撓性材質で形成される。

さらに他の態様において、前記導光シートは、縁部に沿ってその下面に塗布される接着剤又は両面テープにより、前記回路基板上に貼り付けられる。

さらに他の態様において、前記発光部からの光を前記各キーボタンに集中的に案内するように、前記複数のキーボタンに対応する前記導光シートの下面には、複数の反射パターン部が形成される。

さらに他の態様において、前記複数のキーボタンは一体型パッドで形成され、前記パッドは、外観を形成し、数字や文字の入力に対応する記号が形成される。前記パッドは、前記各キーボタンの上面を形成する不透光層を含む。前記パッドは、前記不透光層の下面に一体に形成される透光層をさらに含む。前記パッドは、前記透光層の下面に形成される複数の押圧突起をさらに含む。前記各押圧突起は、前記複数のキーボタンのいずれか１つ及び前記複数のスイッチのいずれか１つに対応する。前記不透光層は金属板材で形成し、前記透光層は前記金属板材に二重射出されるシリコーン又はシリコーンゴムで形成することができる。

また、上記の目的を達成するために、本発明は、前記特徴を少なくとも１つ含むキーアセンブリを備えた携帯端末機を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は、例えば、以下の手段を提供する：
（項目１）
複数のキーボタンと、
前記複数のキーボタンの少なくとも１つの下部に配置される導光シートと、
前記導光シートの縁部から内部方向に光を発生する発光部と、
前記導光シートの下部に形成される回路基板と、
前記回路基板に前記複数のキーボタンに対応するように形成される複数のスイッチとを含み、
前記導光シートが前記各スイッチの上部を覆うように形成されることを特徴とするキーアセンブリ。

（項目２）
前記導光シートが、前記複数のキーボタンの下部に配置されて、前記発光部からの光を前記複数のキーボタンに案内することを特徴とする項目１に記載のキーアセンブリ。

（項目３）
前記導光シートの周辺に位置し、前記発光部からの光が前記導光シートの周辺に入射しないように光の方向を変える反射層をさらに含むことを特徴とする項目２に記載のキーアセンブリ。

（項目４）
前記発光部が前記回路基板の上面に装着されることを特徴とする項目３に記載のキーアセンブリ。

（項目５）
前記複数のスイッチがそれぞれドーム状に形成され、前記導光シートが、前記複数のキーボタンのいずれか１つに該当するスイッチを押したときに隣接スイッチが押されることを防止するように、可撓性材質で形成されることを特徴とする項目３に記載のキーアセンブリ。

（項目６）
前記導光シートが、縁部に沿ってその下面に塗布される接着剤又は両面テープにより、前記回路基板上に貼り付けられることを特徴とする項目３に記載のキーアセンブリ。

（項目７）
前記発光部からの光を前記各キーボタンに集中的に案内するように、前記複数のキーボタンに対応して前記導光シートの表面に複数の反射パターン部が形成されることを特徴とする項目３に記載のキーアセンブリ。

（項目８）
前記複数のキーボタンが一体型パッドで形成され、
前記パッドは、
外観を形成し、数字又は文字の入力に対応して形成される記号を備え、前記各キーボタンの上面を形成する不透光層と、
前記不透光層の下面に一体に形成される透光層と、
前記透光層の下面に形成され、それぞれ前記複数のキーボタンのいずれか１つ及び前記複数のスイッチのいずれか１つに対応する複数の押圧突起と
を含むことを特徴とする項目１に記載のキーアセンブリ。

（項目９）
前記不透光層が金属板材で形成され、前記透光層が前記金属板材に二重射出されるシリコーン又はシリコーンゴムで形成されることを特徴とする項目８に記載のキーアセンブリ。

（項目１０）
本体と、
前記本体に装着されるキーアセンブリと、
前記本体の内部に形成される回路基板と、
前記回路基板に前記複数のキーボタンに対応するように形成される複数のスイッチとから構成され、
前記キーアセンブリは、
複数のキーボタンと、
前記複数のキーボタンの少なくとも１つの下部に配置される導光シートと、
前記導光シートの縁部から内部方向に光を発生する発光部とを含み、
前記導光シートが前記各スイッチの上部を覆うように形成されることを特徴とする携帯端末機。

（項目１１）
前記導光シートが、前記複数のキーボタンの下部に配置されて、前記発光部からの光を前記複数のキーボタンに案内することを特徴とする項目１０に記載の携帯端末機。

（項目１２）
前記導光シートの周辺に位置し、前記発光部からの光が前記導光シートの周辺に入射しないように光の方向を変える反射層をさらに含むことを特徴とする項目１１に記載の携帯端末機。

（項目１３）
前記発光部が前記回路基板の上面に装着されることを特徴とする項目１２に記載の携帯端末機。

（項目１４）
前記複数のスイッチがそれぞれドーム状に形成され、前記導光シートが、前記複数のキーボタンのいずれか１つに該当するスイッチを押したときに隣接スイッチが押されることを防止するように、可撓性材質で形成されることを特徴とする項目１２に記載の携帯端末機。

（項目１５）
前記導光シートが、縁部に沿ってその下面に塗布される接着剤又は両面テープにより、前記回路基板上に貼り付けられることを特徴とする項目１２に記載の携帯端末機。

（項目１６）
前記発光部からの光を前記各キーボタンに集中的に案内するように、前記複数のキーボタンに対応して前記導光シートの表面に複数の反射パターン部が形成されることを特徴とする項目１２に記載の携帯端末機。

（項目１７）
前記複数のキーボタンが一体型パッドで形成され、
前記パッドは、
外観を形成し、数字又は文字の入力に対応して形成される記号を備え、前記各キーボタンの上面を形成する不透光層と、
前記不透光層の下面に一体に形成される透光層と、
前記透光層の下面に形成され、それぞれ前記複数のキーボタンのいずれか１つ及び前記複数のスイッチのいずれか１つに対応する複数の押圧突起と
を含むことを特徴とする項目１２に記載の携帯端末機。

（項目１８）
前記不透光層が金属板材で形成され、前記透光層が前記金属板材に二重射出されるシリコーン又はシリコーンゴムで形成されることを特徴とする項目１７に記載の携帯端末機。

本発明によるキーアセンブリ及びこれを備えた携帯端末機は、回路基板及びスイッチの上面に、回路基板に装着される発光部からの光をキーボタンに案内する導光シートを含むことにより、発光部からの光が導光シートの内部で遮断されたり妨害されたりしなくなり、発光部の数を減らすことができ、電力も低減することができるという効果がある。

また、本発明は、発光部を回路基板に設置することにより、発光部を別途の位置に設置するために必要な部品の増加及び工程の複雑化を防止できるという効果がある。

以下、本発明によるキーアセンブリ及びこれを備えた携帯端末機の好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態による携帯端末機を示す斜視図である。図１に示すように、携帯端末機１０は、キーアセンブリ２０が設置された端末機本体１１を備えている。

端末機本体１１の正面には視覚情報を表示するディスプレイ１２が備えられ、ディスプレイ１２の一側にはキーアセンブリ２０が備えられている。端末機本体１１の上端には音声出力のためにレシーバ又はスピーカ１３が装着され、下端には音声入力のためにマイク１４が装着される。

図２は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図３は図２の部分拡大図であり、図４は図１のキーアセンブリの分解斜視図である。図２〜図４に示すように、複数のキーボタン３１が携帯端末機１０の外部に露出して配置されており、１つの一体型パッド３０で形成される。

特に、図４に詳細に示すように、パッド３０は、キーボタン３１の外観を形成し、穿孔形成される記号３１ａを備えた不透光層３２を含む。記号３１ａは数字や文字の入力に対応する。不透光層３２の下面には透光層３３が一体に形成され、透光層３３の下面には複数の押圧突起３４が形成される。それぞれの押圧突起３４は、キーボタン３１に対応し、後述するスイッチ５１を押すためのものである。

不透光層３２は、剛性と耐久性に優れた金属板材で形成することができ、透光層３３は、前記金属板材に二重射出されるシリコーン又はシリコーンゴムで形成することができる。また、不透光層３２は、透光性プラスチックで形成し、キーボタン３１を押したときに入力される数字や文字を示す記号を各キーボタン３１の上面、下面、又は中間部にネガティブタイプで印刷して、照明されるようにすることができる。

キーボタン３１の押圧時に隣接するキーボタン３１が押されることを防止してキーボタン３１を容易に認識できるように、不透光層３２は切欠部３２ａを有する。切欠部３２ａは、パッド３０の下部から光が発生したときにキーボタン３１を区画する区画ラインの役割を果たす。透光層３３は、成形により切欠部３２ａ内に充填され、これにより、切欠部３２ａに異物が入ることを防止することができる。

パッド３０の下部には、その上面に各キーボタン３１に対応して配置されるドーム型スイッチ５１が装着されたプリント基板などの回路基板５０が備えられる。好ましくは、回路基板５０として薄いフレキシブルプリント基板が使用される。これにより、携帯端末機全体の厚さを薄くすることができる。

回路基板５０及び複数のスイッチ５１の上面には、回路基板５０に装着された発光部５２から発生した光を各キーボタン３１に案内する導光シート４０が設置される。図２及び図４に示すように、導光シート４０は、回路基板５０及びスイッチ５１を同時に覆うように一体型に形成されている。また、回路基板５０の上面一側に配置される発光部５２の光が導光シート４０の側面に入射するように、発光部５２は導光シート４０の側面に隣接している。複数のスイッチ５１を接続するために備えられる平面５３は、反射材で形成されるか、又はその上に反射層が形成される。

発光部５２を回路基板５０に装着することにより、キーアセンブリ２０の製造過程を簡素化することができる。発光部５２としては、ＬＥＤなどの電力に対する輝度の高い光源を使用することが好ましい。また、導光シート４０は、光を遮断しないので、１つの発光部５２から発生した光が全てのキーボタン３１に伝達される。これにより、光源の数を減らして電力を低減することができる。

導光シート４０は、１つの特定キーボタン３１を押したときに隣接するキーボタン３１が押されることを防止するために、変形が容易な可撓性材質で形成することが好ましい。キーボタン３１が押されると、該当する押圧突起３４が導光シート４０を押し、導光シート４０はスイッチ５１を押す。すなわち、導光シート４０はスイッチ５１と共に動く。キーボタン３１を押す力が除去されると、導光シート４０はスイッチ５１の弾性力により元の位置に戻る。

導光シート４０は、側面から入った光が反射により導光シート４０の前面に移動できるように形成されている。また、導光シート４０は、各キーボタン３１に光を集中的に案内するように反射パターン部４１を備える。各反射パターン部４１は、各スイッチ５１に該当する面積を有する。反射パターン部４１は、エッチングやレーザ加工などを利用して導光シート４０の下面に微細なスクラッチを発生させることによって実現される。

導光シート４０は、縁部に沿ってその下面に塗布される接着剤又は両面テープ４２により、回路基板５０上に貼り付けられる。これにより、組立が容易になる。

また、導光シート４０の周辺には反射層４４が備えられており、発光部５２からの光の方向を、導光シート４０の周辺でない複数のキーボタン３１側に向かうように変える。図４に示すように、反射層４４は接着剤又は両面テープ４２の上部に形成される。

導光シート４０は、ポリカーボネート又はポリウレタンなどで形成することができ、この場合、約０．１２５ｍｍの厚さで製造することができるので、携帯端末機のスリム化を実現することができる。

以下、本発明によるキーアセンブリの動作を説明する。図２を参照すると、発光部５２からの光は、導光シート４０に入射し、導光シート４０の内部で全反射によりキーボタン３１側に移動する。これにより、キーボタン３１の記号３１ａが照明される。

図４に示すように、導光シート４０は回路基板５０に直接貼り付けられるので、さらなる組立過程を必要としない。導光シート４０が回路基板５０及びスイッチ５１を全て覆うように形成されているため、発光部５２からの光は導光シート４０の内部で遮断されない。これにより、発光部５２の数を減らすことができ、電力消費も低減することができる。

前述のように、本発明によるキーアセンブリ及びこれを備えた携帯端末機においては、スイッチ５１の上面に、回路基板５０に装着された発光部５２からの光をキーボタン３１に案内する導光シート４０が配置される。これにより、発光部５２の光は導光シート４０の内部で遮断されない。従って、発光部５２の数を減らすことができ、電力消費も低減することができる。以上の実施形態では１つの発光部５２を示しているが、前記発光部は１つ以上備えることができる。

また、前記発光部は前記回路基板に装着されるので、発光部を設置するための追加部品を必要としなくなり、組立工程全体を単純化することができる。

以上の実施形態では一体型端末機本体を備えた携帯端末機を例に挙げて説明したが、本発明によるキーアセンブリは、折り畳み型又はスライド型の少なくとも２つの本体を有する携帯端末機にも適用することができる。

以上、本発明は、図面に示す実施形態を参照して説明したが、これは例示にすぎず、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び他の実施形態が可能であることは自明である。従って、本発明の権利範囲は、添付した特許請求の範囲の技術的思想により決定されるべきである。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。

本発明の一実施形態による携帯端末機を示す斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２の部分拡大図である。 図１のキーアセンブリの分解斜視図である。 従来の携帯端末機のキーアセンブリを示す断面図である。

Claims (16)

1. 圧力により移動する複数のキーボタンと、
   前記複数のキーボタンの少なくとも１つの下部に配置される導光シートと、
   前記導光シートの下部に形成される回路基板と、
   前記回路基板の一面に形成され、前記導光シートの縁部から内部方向に光を発生する発光部と、
   前記回路基板に前記複数のキーボタンに対応するように配置され、対応するキーボタンに加えられる圧力により押されるように形成される複数のスイッチとを含み、
   前記導光シートは、前記複数のスイッチの上部及び前記回路基板を覆うように一体に形成され、圧力により前記各スイッチが押されるように可撓性材質で形成され、
   前記導光シートは、前記導光シートの縁部に沿って塗布される接着剤又は両面テープにより前記回路基板の一面上に貼り付けられる一領域と、下部に前記スイッチが配置されて前記回路基板との貼り付けが制限される残りの領域とからなることを特徴とするキーアセンブリ。
2. 前記導光シートが、前記複数のキーボタンの下部に配置されて、前記発光部からの光を前記複数のキーボタンに案内することを特徴とする請求項１に記載のキーアセンブリ。
3. 前記導光シートの周辺に位置し、前記発光部からの光が前記導光シートの周辺に入射しないように光の方向を変える反射層をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のキーアセンブリ。
4. 前記発光部が前記回路基板の上面に装着されることを特徴とする請求項３に記載のキーアセンブリ。
5. 前記複数のスイッチがそれぞれドーム状に形成され、前記導光シートが、前記複数のキーボタンのいずれか１つに該当するスイッチを押したときに隣接スイッチが押されることを防止するように変形することを特徴とする請求項３に記載のキーアセンブリ。
6. 前記発光部からの光を前記各キーボタンに集中的に案内するように、前記複数のキーボタンに対応して前記導光シートの表面に複数の反射パターン部が形成されることを特徴とする請求項３に記載のキーアセンブリ。
7. 前記複数のキーボタンが一体型パッドで形成され、
   前記パッドは、
   外観を形成し、数字又は文字の入力に対応して形成される記号を備え、前記各キーボタンの上面を形成する不透光層と、
   前記不透光層の下面に一体に形成される透光層と、
   前記透光層の下面に形成され、それぞれ前記複数のキーボタンのいずれか１つ及び前記複数のスイッチのいずれか１つに対応する複数の押圧突起と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のキーアセンブリ。
8. 前記不透光層が金属板材で形成され、前記透光層が前記金属板材に二重射出されるシリコーン又はシリコーンゴムで形成されることを特徴とする請求項７に記載のキーアセンブリ。
9. 本体と、
   前記本体に装着されるキーアセンブリとから構成され、
   前記キーアセンブリは、
   圧力により移動する複数のキーボタンと、
   前記複数のキーボタンの少なくとも１つの下部に配置される導光シートと、
   前記導光シートの下部に形成される回路基板と、
   前記回路基板の一面に形成され、前記導光シートの縁部から内部方向に光を発生する発光部と、
   前記回路基板に前記複数のキーボタンに対応するように配置され、対応するキーボタンに加えられる圧力により押されるように形成される複数のスイッチとを含み、
   前記導光シートは、前記複数のスイッチの上部及び前記回路基板を覆うように一体に形成され、圧力により前記各スイッチが押されるように可撓性材質で形成され、
   前記導光シートは、前記導光シートの縁部に沿って塗布される接着剤又は両面テープにより前記回路基板の一面上に貼り付けられる一領域と、下部に前記スイッチが配置されて前記回路基板との貼り付けが制限される残りの領域とからなることを特徴とする携帯端末機。
10. 前記導光シートが、前記複数のキーボタンの下部に配置されて、前記発光部からの光を前記複数のキーボタンに案内することを特徴とする請求項９に記載の携帯端末機。
11. 前記導光シートの周辺に位置し、前記発光部からの光が前記導光シートの周辺に入射しないように光の方向を変える反射層をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の携帯端末機。
12. 前記発光部が前記回路基板の上面に装着されることを特徴とする請求項１１に記載の携帯端末機。
13. 前記複数のスイッチがそれぞれドーム状に形成され、前記導光シートが、前記複数のキーボタンのいずれか１つに該当するスイッチを押したときに隣接スイッチが押されることを防止するように変形することを特徴とする請求項１１に記載の携帯端末機。
14. 前記発光部からの光を前記各キーボタンに集中的に案内するように、前記複数のキーボタンに対応して前記導光シートの表面に複数の反射パターン部が形成されることを特徴とする請求項１１に記載の携帯端末機。
15. 前記複数のキーボタンが一体型パッドで形成され、
    前記パッドは、
    外観を形成し、数字又は文字の入力に対応して形成される記号を備え、前記各キーボタンの上面を形成する不透光層と、
    前記不透光層の下面に一体に形成される透光層と、
    前記透光層の下面に形成され、それぞれ前記複数のキーボタンのいずれか１つ及び前記複数のスイッチのいずれか１つに対応する複数の押圧突起と
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載の携帯端末機。
16. 前記不透光層が金属板材で形成され、前記透光層が前記金属板材に二重射出されるシリコーン又はシリコーンゴムで形成されることを特徴とする請求項１５に記載の携帯端末機。

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