KR200400380Y1 - 일체형 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드 - Google Patents

Abstract

러버 돔 방식의 전자기기용 키패드에 있어서, 탄성 스위칭을 위한 공간을 제공하는 돔(dome)이 다수개 배열된 비도전성 실리콘 러버 패드와, 돔 내측에 일체로 형성된 탄성지지대의 단부에 액상의 도전 실리콘 러버가 스프레이 방식으로 도포되어 경화되어 형성되는 도전성 실리콘 박막 전극을 구비한 일체형 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드가 개시된다.

Description

일체형 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드{Key pad for electronic device}

본 고안은 전자기기용 키패드에 관한 것으로, 구체적으로 스프레이 코팅된 박막의 도전성 전극을 적용한 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드에 관한 것이다.

러버 돔(rubber dome) 방식의 키패드는 구조가 간단하기 때문에 휴대형 전자기기 등에 사용될 수 있다.

도 1은 종래의 러버 돔 방식의 키패드의 구조를 보여주는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 비도전성 실리콘 러버 패드(100)에 다수개의 돔(dome; 120)이 배열된다. 돔(120)은 실리콘 러버 패드(100)를 제작하는 금형에 의해 형성된다.

돔(120)의 내부에는 탄성지지대(140)가 일체로 돌출 형성되며, 탄성지지대(140)의 높이는 실리콘 러버 패드(100)의 높이보다 낮게 형성되어 돔(120) 내부로 들어간 형상을 갖는다. 이에 따라, 탄성지지대(140)는 외부로부터의 힘에 의해 밀리며 탄성지지대(140)가 고정된 실리콘 러버 패드(100)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀한다.

탄성지지대(140)의 단부에는 도전성 전극(160)이 부착된다.

도전성 전극(160)은 통상 카본 파우더를 액상 또는 검(gum) 상의 비도전성 실리콘 고무에 균일하게 혼합한 후, 이를 압축 성형과 열에 의하여 고상의 도전성 실리콘 고무 시트 형상으로 제조한 다음, 전극에 필요한 크기로 절단하여 사용한다.

통상의 전기저항은 5오옴 이상이고 두께는 대략 0.5 내지 1.5mm이다.

이와 같이 제작된 도전성 전극(160)은 키패드 금형의 탄성지지대의 단부에 대응하는 부분에 위치하여 고정된 후, 압축 성형함으로써 실리콘 러버 패드(100)의 탄성지지대(140)와 접착제 없이 접착된다.

그러나, 이러한 종래의 키패드에서 도전성 전극의 두께는 통상 0.5 내지 1.5mm로 두껍기 때문에 돔의 높이를 줄이는데 한계가 있으며, 결과적으로 키패드 전체의 두께를 효율적으로 줄일 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 도전성 전극을 제작하기 위한 별도의 설비가 필요하다는 문제점이 있다.

또한, 비도전성 실리콘 러버 패드의 압축 성형 중 도전성 전극의 위치 이탈로 불량이 발생하는 경우, 모든 도전성 전극을 폐기해야 하는 문제점이 있다.

더욱이, 도전성 전극은 편평한 상면을 갖는 도전성 고무로 이루어지기 때문에 하나의 도전성 전극에 다양한 전기 패턴을 형성할 수 없다는 단점이 있다.

또한, 저항이 높으면 에너지가 많이 소모되기 때문에 도전성 전극의 저항을 낮추기 위해서 카본 파우더를 대량으로 혼합하여야 하는데, 이렇게 하면 경도가 높아져(통상 Shore A 80) 대향하는 전극과의 접촉감이 나쁘다는 단점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 전체적인 키패드의 두께를 줄일 수 있으며, 결과적으로 제조원가를 저렴하게 할 수 있는 전자기기용 키패드를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 제조공정 중에서 도전성 전극의 위치 이탈을 고려하지 않아 생산성이 향상된 전자기기용 키패드를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 하나의 도전성 전극에 다양한 전기 패턴을 형성할 수 있는 전자기기용 키패드를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 도전성 전극의 전기 저항을 낮추면서 경도를 낮추어 접촉감이 우수한 전자기기용 키패드를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적과 특징 및 이점은 이하 서술되는 실시예를 통하여 보다 명확하게 이해될 것이다.

본 고안에 따르면, 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드에 있어서, 탄성 스위칭을 위한 공간을 제공하는 돔(dome)이 다수개 배열된 비도전성 실리콘 러버 패드와, 돔 내측에 일체로 형성된 탄성지지대의 단부에 액상의 도전 실리콘 러버가 스프레이 방식으로 도포되고 경화되어 형성되는 도전성 실리콘 박막 전극을 구비한 일체형 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드가 개시된다.

바람직하게 실리콘 박막 전극은 하나의 상기 탄성지지대 위에 높이가 서로 다른 다수의 전기패턴으로 형성될 수 있다.

또한, 박막 전극의 두께는 20 내지 300㎛ 이고, 박막 전극의 경도는 Shore A 60 이하이다.

바람직하게, 액상 도전성 실리콘 러버는 액상의 실리콘 러버에 도전성 파우더가 혼합되며, 도전성 파우더는 입자 사이즈가 50㎛ 이내로 카본, 니켈, 구리 실버, 금 중의 어느 하나일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예를 설명한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 키패드의 구조를 보여주는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 비도전성 실리콘 러버 패드(10)에 다수개의 돔(dome; 12)이 배열되며, 상기한 바와 같이, 돔(12)은 실리콘 러버 패드(100)를 제작하는 금형에 의해 형성된다.

돔(12)의 내부에는 탄성지지대(14)가 일체로 돌출 형성되며, 탄성지지대(14)의 높이 h2는 실리콘 러버 패드(10)의 높이 h1보다 낮게 형성되어 탄성지지대(14)의 단부가 돔(12) 내부로 들어간 형상을 갖는다.

바람직하게, 탄성지지대(14)의 단부면의 면적은 4 내지 50㎟ 이다.

따라서, 탄성지지대(14)는 실리콘 러버 패드(10)에 가해지는 외부로부터의 힘에 의해 밀리며 탄성지지대(14)가 고정된 실리콘 러버 패드(10)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀한다.

탄성지지대(14)의 단부에는 도전성 실리콘 박막전극(40)이 스프레이 방식으로 코팅된다. 바람직하게, 도전성 실리콘 박막전극(40)의 두께는 20 내지 300㎛이고, 경도는 Shore A 60 이하로, 탄성지지대(14)에 별도의 접착제를 개재하지 않고 자기 접착력에 의해 부착된다.

이하, 도전성 실리콘 박막전극(40)을 형성하는 방법을 설명한다.

열경화형 또는 습기 경화형의 액상 실리콘 고무에 접착력 강화를 위한 실란 커플링제와, 경화속도 조절을 위한 DBTDL 등의 경화 촉진제와, 카본이나 금속의 도전성 파우더 및 점도 조절을 위한 솔벤트 등의 희석제를 혼합하여 대략 점도가 800 내지 1200 cps의 도전성 실리콘 액을 제조한다.

금속 도전성 파우더는 입자 사이즈가 50㎛ 이내로 카본, 니켈, 구리 실버, 금 중의 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게, 형상이 눈꽃송이 같고 입자 사이즈가 35미크론 정도로 은(Ag)이 코팅된 구리가 적용될 수 있다.

예를 들어, 실리콘 원액 25 내지 35g, 실란 커플링제 1g 이하, 경화촉진제 1g 이하, 도전성 파우더 65 내지 75g, 그리고 희석제 40 내지 50g을 혼합하여 제조한다.

이러한 도전성 실리콘 액을 1회 스프레이하여 약 45미크론 정도의 두께를 갖도록 한 후, 경화되기 전에 재차 스프레이하면 90미크론 정도의 두께가 되며, 이때 전기저항은 0.5오옴 이하이고 경도는 바람직하게 Shore A 40 정도로 유지할 수 있다.

이와 같이 제조된 도전성 실리콘 액을 탄성지지대(14)의 단부에 스프레이 도포하고, 상온에 방치하거나 열에 의해 경화되어 대략 10초 후에 손에 묻어나지 않게 된다.

필요에 따라서는 마스킹 테이프를 이용하여 원하는 탄성지지대(14)에만 도전성 실리콘 액을 스프레이할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 도전성 전극의 두께를 20 내지 300미크론 정도로 할 수 있어 전체적인 실리콘 러버 패드의 두게를 줄일 수 있고, 전기저항을 0.5오옴 이하 그리고 경도를 Shore A 60 이하로 유지하여 접촉감을 향상시킬 수 있다.

또한, 실리콘 러버 패드를 제작한 후, 탄성지지대 위에 도전성 실리콘 액을 스프레이 도포하고 경화하여 도전성 전극을 형성하므로, 제조공정이 간단하여 생산효율이 증가하며, 이에 따라 제조원가가 감소한다.

또한, 스프레이 도포에 의해 종래기술의 압축성형 방식보다 분산된 도전성 파우더 간의 도전 경로를 잘 형성하여 전기저항이 낮다는 이점이 있다.

특히, 스프레이 방식으로 도전성 실리콘 액을 도포하기 때문에 탄성지지대가 돔 내부로 함몰된 형태라도 무방하다.

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 키패드의 도전성 전극을 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 3을 위에서 본 평면도이다.

도시된 바와 같이, 하나의 탄성지지대(14) 위에 서로 높이가 다른 다수의 도전성 전극(41, 42)을 형성할 수 있다. 높이의 차이는, 예를 들어, 스프레이 횟수에 의해 조절할 수 있다.

여기서는 동심원상으로 전극을 형성하고, 내부의 전극(42)이 외부의 전극(41)보다 높이가 낮도록 형성하였다.

이러한 구성에 의하면, 하나의 탄성지지대(14) 위에 형성된 다수의 도전성 전극을 이용하여 다수의 동작을 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 이 실시예에서는 돔(12)이 형성된 부분에 외부로 부터 1차로 가압하여 외부의 전극(41)이 대상물에 접촉하여 하나의 동작을 하도록 하고, 이어 2차로 더 가압하여 내부의 전극(42)과 외부의 전극(41)이 동시에 대상물에 접촉하도록 함으로써 다른 하나의 동작을 하도록 할 수 있다.

이 실시예에서는 전극 패턴의 높이가 다르도록 설정하였지만, 높이가 동일하고 패턴의 형태를 달리하여 분리함으로써 사용자 조작이 구별되도록 하는 것도 가능하다.

이상에서는 본 고안의 일 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이 가능하다. 따라서, 본 고안의 권리범위는 상기한 실시예에 한정되어 해석되어서는 안되며 이하에 기재되는 청구범위에 의해 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 도전성 전극을 박막 형태로 형성함으로써 돔의 높이를 줄일 수 있고, 결과적으로 전체적인 키패드의 두께를 줄일 수 있다.

또한, 종래와 달리 제조공정 중에 도전성 전극의 위치 이탈을 고려하지 않아도 되므로 생산성이 향상된다.

더욱이, 하나의 탄성지지부에 높이가 다르거나 패턴이 분리된 다양한 전기 패턴의 도전성 전극을 형성하여 여러가지의 기능을 수행하도록 할 수 있다.

또한, 도전성 전극의 경도가 낮아 접촉감이 향상되고 누르는 힘을 줄일 수 있는 이점이 있다.

더욱이, 같은 양의 도전성 파우더를 혼합하더라도, 스프레이 방식으로 도전성 전극을 형성하기 때문에 도전성 파우더 간의 도전 경로를 잘 형성하여 전기 저항이 낮아지며, 이에 따라 에너지 소모를 적게 해준다.

또한, 전극을 별도로 제작하여 비도전성 실리콘 러버 패드를 제작하는 공정에 포함시킬 필요가 없이 비도전성 실리콘 러버 패드를 제작한 후 여기에 도전성 실리콘 액을 스프레이 도포하여 전극을 형성하기 때문에 전극을 제작하기 위한 별도의 비용이 들지 않으며, 전체적인 공정이 간단해진다.

도 1은 종래의 러버 돔 방식의 키패드의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 러버 돔 방식의 키패드의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 키패드의 도전성 전극을 보여주는 단면도이다.

도 4는 도 3을 위에서 본 평면도이다.

Claims (5)

1. 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드에 있어서,

   탄성 스위칭을 위한 공간을 제공하는 돔(dome)이 다수개 배열된 비도전성 실리콘 러버 패드와, 상기 돔 내측에 일체로 형성된 탄성지지대의 단부에 액상의 도전 실리콘 러버가 스프레이 방식으로 도포되고 경화되어 형성되는 도전성 실리콘 박막 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 일체형 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 도전성 실리콘 박막 전극은 하나의 상기 탄성지지대 위에 높이가 서로 다른 다수의 전기패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 박막 전극의 두께는 20 내지 300㎛ 인 것을 특징으로 하는 일체형 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 박막 전극의 경도는 Shore A 60 이하인 것을 특징으로 하는 일체형 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 액상 도전성 실리콘 러버는 액상의 실리콘 러버에 도전성 파우더가 혼합되며, 상기 도전성 파우더는 입자 사이즈가 50㎛ 이내로 카본, 니켈, 구리 실버, 금 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 일체형 러버 돔 방식의 전자기기용 키패드.