KR20080033985A - 박형 키 시트 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20080033985A
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히사시 이시이
미노루 요시다
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선아로 가부시키가이샤
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Abstract

두께 0.2㎜ 이하의 PC, PET, PU 등의 투명성을 갖는 수지 필름(3)을 준비하고, 해당 수지 필름(3)을 드로잉형(5, 10)에 끼워서 가열하여 해당 수지 필름의 해당 복수개의 키 톱(2)에 대응하는 위치에 오목부를 형성하도록 드로잉성형하고, 해당 드로잉성형에 의해 성형된 오목부 내에 충전제(수지)(3b)를 충전함으로써 해당 필름의 하면에 누름자(4)를 형성하고, 해당 누름자 형성 후의 상기 수지 필름(3)의 윗면에 수지 성형 또는 몰드 인쇄 등에 의해 형성된 키 톱(2)을 접착에 의해 배치함으로써, 키 톱(2)과 누름자(4)가 해당 수지 필름(3)의 윗면 및 하면에 배치되어, 키 시트의 박형화를 한층더 달성한다.
박형 키 시트

Description

박형 키 시트 및 그 제조 방법{THIN KEY SHEET AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF}
본 발명은, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말 장치(PDA) 등의 핸디, 모바일 기기용의 입력 수단인 복수의 키가 집합 배치된 키 시트 전체를 박형화하기 위한 기술에 관한 것이다.
종래의 키 시트는, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말 장치(PDA) 등의 핸디 모바일 기기의 키보드 부분을 구성하는 부품(서브어셈블리)이고, 각각 알파벳 및/또는 숫자 키나 기능 키 등의 누름버튼인 복수의 키 톱을, 키 패드라고 칭하여지는 시트형상 부재의 윗면에 배열하고 접착하여 구성되어 있다. 상기 키 패드의 재료는, 실리콘 고무나 열가소성 일래스토머 등의 고무 탄성을 갖는 유연한 시트였다.
이와 같이 구성된 키 패드의 하면에는, 상기 각 키 톱마다, 누름자(押子)라고 불리는 작은 돌기가 부착되고, 또한 별체적(別體的)으로 형성되고 누름버튼을 누름에 의해 폐쇄(閉成)되는 복수의 개방(常開) 접점을 구비한 프린트 회로 기판에 밀접(密接) 배치되어, 누름버튼 스위치가 형성된다.
키 시트는, 이와 같이 복수의 구성 요소가 층형상(層狀)으로 겹쳐진 상태로 구성되어 있기 때문에, 하나하나의 구성 요소의 두께가 누적되어 상당한 두께가 된 다. 그 때문에 핸디 모바일 기기의 휴대성을 더욱 향상시키도록, 전체를 또한 박형화하는 것이 요청되고 있다.
예를 들면 특허 문헌 1 및 2에는, 회전하는 실린더의 표면에 마련된 복수의 오목부에 충전된 수지를 기재(基材) 시트에 전사(轉寫), 압착하여 형성하는, 이른바 몰드 인쇄를 이용한 키 시트의 제조 방법이 기재되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개평11-156871호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특개2003-127225호 공보
그러나, 특허 문헌 1 및 2에 기재된 제조 방법으로 형성되는 키 시트는, 실리콘 고무나 열가소성 일래스토머 등의 고무 탄성을 갖는 키 패드의 위에 개개의 파츠(부품)로서의 키 톱 등을 겹쳐서 형성하는 종래의 적층 구조에 의한 구성을 갖기 때문에, 구조상 이 이상의 박형화에는 한계가 있다. 즉, 실리콘 고무나 열가소성 일래스토머 등의 고무 탄성을 갖는 키 패드는, 개방 접점을 가압할 때의 클릭 느낌의 확보나 강도 확보 등의 점에서 박형화에는 한계가 있다. 따라서, 가장 두꺼운 부분인 누름자 부분을 제외하여도, 키 패드를 0.2㎜ 이하로 얇게 하는 것은 불가능하다.
또한, 상술한 몰드 인쇄를 이용하여, 얇은 수지제의 필름상(上)에 누름자나 키 톱과 같은 돌기물을 일체적으로 형성하는 방법이 고려된다. 이 경우, 가령, 키 톱을 몰드 인쇄에 의해 형성한 경우에는, 반대인 필름의 하면측에는 누름자가 필요하게 된다. 그러나, 몰드 인쇄에서는 1장의 필름의 양면에 돌기물을 형성하는 것은 불가능하다. 따라서, 키 톱과 누름자를 함께 몰드 인쇄로 형성하는 경우에는, 예를 들면, 몰드 인쇄에 의해 한 면에 누름자가 마련된 필름과, 몰드 인쇄에 의해 한 면에 키 톱이 마련된 필름을 서로 붙일 필요가 있다.
게다가, 몰드 인쇄에 의해 형성된 키 톱은, PVC, 아크릴계의 UV 경화 수지 등 비교적 유연한 것인 예가 많기 때문에, 조작감이 별로 좋지 않다.
또한, 편면에 키 톱을 몰드 인쇄에 의해 형성하고, 그 필름의 이면에 디스펜서 등에 의해 수지를 적하(滴下)하는 것만으로, 누름자를 형성한다는 방법도 고려되지만, 단순한 적하 방법만으로는 누름자가 아주 작은 것으로 되기 때문에 수지의 적하량을 정확하게 컨트롤하는 것이 매우 곤란하다. 즉, 이 방법에서는 수지의 적하량에 의해 누름자의 크기가 좌우되어 버린다는 문제가 생긴다.
본 발명의 하나의 실시형태는, 상기한 바와 같은 여러가지의 문제점을 해소하여, 핸디, 모바일 기기의 휴대성을 더욱 향상시키도록, 그 두께를 극력 박형화하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 박형화에 한계가 있는 실리콘 고무제나 열가소성 일래스토머제의 키 패드와 키 톱의 조합을 채용하지 않는다는 전제하에, 키 시트의 기초 부분을 구성하는 재료로서 1장의 수지 필름을 채용하여 그 하면에 누름자를 형성하고, 동일한 수지 필름의 반대측인 윗면에 키 톱을 형성하는 수법을 채용함에 의해, 키 톱과 누름자가 윗면 및 하면에 일체 형성되어 박형화된 키 시트를 형성한다.
효과
1) 실리콘 고무나 열가소성 일래스토머 등의 고무 탄성을 갖는 재료제의 키 패드를 사용하지 않기 때문에, 키 시트 전체의 박형화를 달성할 수 있다.
2) 누름자의 형상을, 공급되는 수지의 양에 영향받지 않고 편차가 없는 일정 형상으로 할 수 있고, 생산성을 향상하는 것이 가능해진다.
3) 누름자의 표면은 비교적 경질의 필름이므로, 양호한 클릭 느낌을 얻을 수 있고, 누름자의 내부에 충전된 수지에 의해, 더욱 양호한 클릭 느낌을 얻을 수 있기 때문에, 휴대 전화기 등의 사용자의 요구에 맞출 수 있다.
도 1은 본 발명의 키 시트의 확대 사시도.
도 2는 본 발명의 키 시트의 한 실시 형태를 분해하여 도시하는 확대 사시도.
도 3은 본 발명의 키 시트의 기초 부분을 구성하는 수지 시트의 이면에 구성된 복수의 누름자를 도시하기 위해, 뒤에서 본 수지 시트의 확대 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 누름자를 수지 필름에 형성하기 위한 드로잉형의 웅형(雄型) 및 자형(雌型)과, 양자 사이에 도시된 누름자 부착 수지 필름을 도시하는 확대 종단면도.
도 5는 도 4에 도시하는 도로잉형에 의해 수지 필름에 형성된 오목부에 대해, 예를 들면 디스펜서(노즐)를 사용하여, 경질 수지 재료를 충전하는 공정을 도시하는 확대 종단면도.
도 6(a) 및(b)는, 드로잉형 및 그 사용예의 대안(代案)을 도시하는 확대 종 단면도.
도 7(a),(b) 및 (c)는, 본 발명의 누름자 부착 수지 시트의 상측에 키 톱을 부착시키는 3개의 양태를 예시한 확대 종단면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 키 시트
2 : 키 톱
2a : 텐 키
2b : 기능 키
2c : 커서 키
3 : 수지 시트
3b : 충전제
4 : 누름자
5 : 드로잉형
5a : 웅형
5b : 자형
5aa : 돌기
5bb : 오목부
6 : 디스펜서
7 : 접착제
8 : 가식
10 : 드로잉형의 대안
10a : 웅형
10b : 자형
10aa : 돌기
10bb : 오목부
이하, 본 발명의 실시 형태, 실시예에 관해, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 박형 키 시트의 실시 형태의 확대 사시도, 도 2는 해당 키 시트를 분해하여 도시하는 확대 사시도이다. 본 실시의 키 시트(1)는, 얇은 폴리카보네이트 수지(이하 「PC」라고 한다), 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(이하 「PET」라고 한다) 또는 폴리우레탄 수지(이하, 「PU」라고 한다) 등의 투명성을 갖는 수지 필름(3)을 준비하고, 그 윗면에 복수의 키 톱을 소정의 배열에서 부착시킨다. 이 수지 필름(3)의 두께로서는, 예를 들면 0.5㎜ 이하의 두께의 것이 고려되고, 바람직하게는 0.2㎜ 이하의 두께가 고려되고, 더욱 바람직하게는 0.1㎜ 이하의 두께가 고려된다. 그리고, 투명성을 갖는 수지 필름이란, 광을 투과하는 수지 필름이라면 모든 것이 포함되어, 착색된 것이나, 무늬 등을 갖는 것도 포함된다.
키 톱의 부착 방법은, 접착 등, 임의의 방법으로 좋다. 그리고, 그 동일한 수지 필름(3)의 하면에 누름자를 형성함에 의해, 키 시트는 완성된다. 도 3에 도시하는 복수의 누름자(4)를 돌출시키도록 형성하기 위한 수단의 예로서는, 도 4에 도 시하는 도로잉(drawing)형(5)을 준비한다. 이 드로잉형(5)은, 웅형(雄型)(5a)과 자형(雌型)(5b)으로 구성되는 가열 성형 수단이다. 또한, 수지 필름(3)으로서는, 상기 PC, PET, PU 등의 단일 재료로 이루어지는 것 외에, 투명성을 갖는 것이면, 다른 두께 또는 다른 재질의 수지 재료로 이루어지는 복수의 아주 얇은(極薄) 필름을 접합하는 등으로 적층한 다층 구조를 갖는 것도 사용할 수 있다.
웅형(5a)에는, 도 1 및 도 2에 도시하는 복수의 키 톱(2a, 2b, 2c) 등의 이면의 적절한 위치에 대응하는 위치 관계로 돌설(突設)되고, 또한 소망하는 세로, 가로, 높이의 치수를 줄 수 있는 사이즈의 복수의 돌기(5aa)가 돌설되고, 자형(5b)에는 웅형(5a)에 마련된 복수의 돌기(5aa)를 각각 받아들일 수 있는 적합한 복수의 오목부(5bb)가 요설(凹設)된다. 돌기(5aa)의 한 예는, 폭 2㎜ 전후, 높이 0.2㎜ 정도의 원추대(圓錐臺) 형상의 것을 예시하였지만, 이 형상으로 한정되어야 할 필요성은 없고, 첨두(尖頭) 각추형상(角錐形), 또는 원두(圓頭) 기둥형상(柱形) 등의 것이라도 좋다.
이 드로잉형(5)의 웅형(5a)과 자형(5b) 사이에 상기 수지 필름(3)을 삽입하여 양 형을 눌러 접속하고, 수지 필름(3)을 사이에 끼운 상태에서 가열하면서 웅형(5a)과 자형(5b)을 눌러 접속함으로써, 도 4에 예시하는 바와 같은 오목부(3a)가 형성된 수지 필름(3)을 얻을 수 있다. 후에, 디스펜서(6)를 이용하여, 이 오목부(3a)에 수지가 충전됨으로써, 누름자(4)가 완성된다(도 5 참조).
상기한 원두 기둥형상이 누름자를 형성하기 위한 드로잉형(10)을 도 6에 예시한다. 즉, 소망하는 세로, 가로, 높이의 치수를 줄 수 있는 사이즈의 복수의 원 두 기둥형상의 돌기(10aa)가 돌설된 웅형(10a)과, 이들의 웅형(10a)에 마련된 복수의 돌기(10aa)를 각각 받아들여서 함께 작용하는데 적합한 복수의 오목부(10bb)가 오목하게 마련된 자형(10b)이 마련된다.
이 드로잉형(10)의 웅형(10a)과 자형(10b) 사이에 수지 필름(3)을 삽입하여 양 형을 눌러 접속하고, 수지 필름(3)을 사이에 끼운 상태에서 가열하면서 웅형(10a)과 자형(10b)을 눌러 접속함으로써, 도 7에 예시하는 바와 같은 누름자 형성용의 오목부가 형성된 수지 필름(3)을 얻을 수 있다. 또한, 이 경우, 수지 필름(3)은 반드시 가열할 필요는 없다. 돌기(10aa)의 수지 필름(3)에의 누름 접속에 의해 수지 필름(3)을 부분적으로 가압 변형시켜서 오목부(10bb)를 형성하도록 하여도 좋다.
누름자(4)는, 키 톱이 눌렸을 때, 그 키 톱의 움직임을 그 하측에 위치하는 인쇄 회로판상의 메탈 돔 등을 갖는 개방 접점에 전달하여 닫힘상태로 변경시키기 위한 전달 소자이다. 그와 같은 전달 기능을 이루기 위해, 디스펜서(6)를 이용하여 오목부(3a) 내에, 예를 들면, 각종 접착제, UV 경화성 수지, 열경화성 수지 등의 초기 상태에서는 액상이고 그 후에 경화할 수 있는 재료로 이루어지는 수지(3b)를 주입 또는 충전한다. 누름자의 표면의 비교적 경질의 필름과, 이때 주입 또는 충전된 재료(3b)가, 양호한 클릭 느낌을 주는 결정적 수단이 된다.
그리고, 열경화성 수지로서는, 예를 들면, 페놀 수지, 푸란 수지, 크실렌·포름알데히드 수지, 케톤·포름알데히드 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 아닐린 수지, 알키드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 등을 예시할 수 있다.
다음에, 이면에 누름자(4)가 형성된 수지 필름(3)의 표면에 키 톱(2)을 마련하는 공정에 관해 설명한다. 도 7의 각 확대 종단면도에서, 최하층이 상기한 공정에 의해 형성된 누름자(4) 부착의 수지 필름(3)의 층이다. 그 위에 접착제층(7)을 통하여 키 톱(2)이 장착된다.
도 7(a)는, 키 톱의 부착예 1을 도시한다. 키 톱(2)은, 각종의 표시를 갖는 복수의 키 톱(2a, 2b, 2c) 등을 각각의 소정 위치에 부착되고, 복수의 키 톱이 시트의 위에 가로 나열하는 것인데, 이 예시에서는 하나의 키 톱의 부분만을 절취하여 도시하는 확대 부분 단면도이다. 키 톱(2)의 아래의 층은, 가식(加飾)층(8)이다.
가식층이란, 각각의 키 톱에 의해 표시되여야 할 텐 키(2a), 기능 키(2b) 또는 커서 키(2c) 등의 표시를 겸하여 장식성을 주기 위한 층이고, 예를 들면, 문자나 기호 등의 형상을 그대로 인쇄 등에 의해 형성한 포지 또는 문자나 기호 등의 형상 이외의 부분인 문자나 기호 등의 주위 부분을 인쇄 등에 의해 형성한 이른바 빼기 문자(네가) 형상) 등이다. 이와 같이 맨 밑측에 가식층(8)을 갖는 키 톱(2)이, 접착제층(7)을 통하여 개별적으로, 누름자(4) 부착의 수지 필름(3)상에 접착되어, 박형 키 시트가 완성된다.
도 7(b)는, 키 톱의 부착예 2를 도시한다. 이 키 톱(2)은, 가열 드로잉에 의해 돌설적으로 형성되고 내부에 수지가 충전된 복수의 누름자(4)가 하면에 마련된 제 1의 수지 필름(3)과, 몰드 인쇄에 의해, 각종의 표시를 갖는 복수의 키 톱(2a, 2b, 2c) 등이, 윗면의 각각의 예정 위치에 배치된 제 2의 수지 필름(3')이 구비되 고, 제 1의 수지 필름(3)의 윗면과 제 2의 수지 필름(3')의 하면을 겹쳐서 전체가 시트형상으로 구성된 것인데, 이 예시에서는 하나의 키 톱의 부분만을 절취하여 도시하는 확대 부분 단면도이다. 또한, 제 2의 수지 필름(3')의 하면에는 가식층(8)이 존재한다. 가식층(8)과 누름자(4) 부착의 제 1의 수지 필름(3)의 층은, 그 사이에 배치된 접착제층(7)에 의해 겹쳐 접착되고, 본 발명의 박형 키 시트가 완성된다.
또한, 제 2의 수지 필름(3')의 재질에 관해서는, 제 1의 수지 필름(3)과 마찬가지로, PC, PET, PU 등의 투명성을 갖는 수지 필름을 이용할 수 있다. 또한, 제 2의 수지 필름(3)의 두께로서는, 제 1의 수지 필름(3)과 마찬가지로, 예를 들면 0.5㎜ 이하의 두께의 것이 고려되고, 바람직하게는 0.2㎜ 이하의 두께가 고려되고, 더욱 바람직하게는 0.1㎜ 이하의 두께가 고려된다. 제 1의 수지 필름(3) 및 제 2의 수지 필름(3)의 재질, 두께에 관해, 양자 동일한 것을 이용할 수도 있고, 각각 다른 것을 이용할 수도 있다.
도 7(c)는, 키 톱의 부착예 3을 도시한다. 이 예에서는 키 톱(2)의 가식은 키 톱(2)의 하면이 아니라 윗면에 가식층(8)으로서 존재한다. 이 가식층(8)은 외면으로 뽑아내는 것으로 되기 때문에, 그 위에 보호를 위한 도장(오버코트)이 시행되는 경우가 있다. 누름자(4) 부착의 수지 필름(3)의 층과 키 톱(2) 사이에는, 접착제층(7)이 개재하는데 불과하다.
본 발명은 휴대 전화기, 휴대 정보 단말 장치(PDA) 등의 모바일 기기에 이용 되는 박형 키 시트에 관한 것이기 때문에, 전자 기기 및 그 각종 부품의 제조업을 위시하여, 키를 구비한 이들의 기기의 박형화를 요구하는 산업 분야에 있어 광범위한 이용 가능성을 갖는다.

Claims (8)

  1. 키 시트의 기초 부분을 구성하는 두께 0.2㎜ 이하의 투명성을 갖는 수지 필름과, 해당 기초 부분을 구성하는 수지 필름의 하면의 소정 위치에 불룩한 곳이 가열 드로잉에 의해 돌설적으로 형성되고 또한 해당 불룩한 곳의 내부에 수지가 충전되어 이루어지는 복수의 누름자 부분과, 해당 기초 부분을 구성하는 수지 필름의 윗면이며 또한 해당 복수의 누름자의 각각에 대응하는 위치에 배치 고정된 복수의 키 톱 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 키 시트.
  2. 키 시트의 기초 부분을 구성하는 두께 0.1㎜ 이하의 투명성을 갖는 제 1의 수지 필름과, 해당 제 1의 수지 필름의 하면의 소정 위치에 불룩한 곳이 가열 드로잉에 의해 돌설적으로 형성되며 또한 해당 불룩한 곳의 내부에 수지가 충전되어 이루어지는 복수의 누름자 부분과, 키 시트의 기초 부분을 구성하는 두께 0.1㎜ 이하의 투명성을 갖는 제 2의 수지 필름과, 해당 제 2의 수지 필름의 윗면이며 또한 해당 복수의 누름자의 각각에 대응하는 위치에, 몰드 인쇄에 의해 형성된 복수의 키 톱 부분을 포함하고, 해당 제 1의 수지 필름의 윗면 및 해당 제 2의 수지 필름의 하면을 겹쳐서 접착하여 구성된 것을 특징으로 하는 박형 키 시트.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 수지 필름은, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리우레탄 수지를 위시한 단일 재료로 이루어지는 1층 구조의 투명성을 갖는 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박형 키 시트.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 수지 필름은, 다른 두께 또는 다른 재질의 수지 재료로 이루어지는 복수의 필름을 적층한 다층 구조이며 투명성을 갖는 것을 특징으로 하는 박형 키 시트.
  5. 소정 복수개의 키 톱을 윗면에 배치할 수 있는 넓이와 0.2㎜ 이하의 두께를 갖는 투명성을 갖는 수지 필름을 준비하는 공정과,
    해당 수지 필름을 가열 드로잉형에 끼워서 가열함으로써, 해당 수지 필름의 해당 복수개의 키 톱에 대응하는 위치에 오목부를 형성하도록 드로잉성형하는 공정과,
    해당 드로잉성형에 의해 성형된 오목부 내에 수지를 충전함으로써 해당 수지 필름의 하면에 누름자를 형성하는 공정과,
    해당 누름자 형성 후의 해당 수지 필름의 윗면에, 수지제의 키 톱을 접착에 의해 배치하는 공정을 적어도 포함하고,
    키 톱과 누름자가 해당 수지 필름의 윗면 및 하면에 각각 일체적으로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 박형 키 시트의 제조 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    해당 드로잉성형에 의해 수지 필름에 형성된 오목부 내에의 수지의 충전은, 디스펜서를 이용하여 수지를 적하하는 것을 특징으로 하는 박형 키 시트의 제조 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    해당 누름자 형성 후의 상기 수지 필름의 윗면에의 수지제의 키 톱 형성은, 별도 성형된 키 톱을 직접 부착하거나 또는 몰드 인쇄 공정에 의해 키 톱이 형성된 별도의 필름을 부착하는 공정에 의한 것을 특징으로 하는 박형 키 시트의 제조 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    해당 디스펜서에 의해 적하되는 수지는, 각종 접착제를 포함하는, UV 경화 수지, 열경화성 수지를 위시한, 적하시에는 액상이고 그 후에 경화할 수 있는 재료인 것을 특징으로 하는 박형 키 시트의 제조 방법.
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