WO2006070854A1

WO2006070854A1 - 薄型キーシート及び該薄型キーシートを組み込んだ薄型キーユニット

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Publication number: WO2006070854A1
Application number: PCT/JP2005/024024
Authority: WO
Inventors: Yoshio Kenmochi
Original assignee: Sunarrow Limited
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2006-07-06
Also published as: US20080073186A1; KR20070089934A; JPWO2006070854A1; EP1835517A4; JP4653119B2; US7705259B2; EP1835517A1

Abstract

　携帯電話機は、デザイン性重視のため、薄型化される傾向にあるので、この要請にこたえるために、キーシート部分を極力薄型化することを課題とする。表面又は裏面にキーの機能を示す文字、記号、図形などの表示が形成された金属製又は樹脂製のキートップ２と、該キートップへの押圧によって電気回路のオン・オフを行うスイッチ要素４が表面に配設されると共にこれに伴う回路パターンが形成されたプリント回路基板５を有し、キートップとプリント回路基板との間に配置した適宜な弾性を有するクッション用ガスケット３及び充填材層１４によって前記キートップ２とプリント回路基板５とを接着固定することにより薄型キーシート及び該薄型キーシートを組み込んだ薄型キーユニットを構成した。

Description

明細書

薄型キーシート及び該薄型キーシートを組み込んだ薄型キーユニット技術分野

[0001] 本発明は、携帯電話機、携帯情報端末装置 (PDA)等のハンディ、モパイル機器用の入力手段である複数のキーが集合配置されたキーシート及び該キーシートを組み込んだキーユニットを薄型化するための技術に関するものである。

背景技術

[0002] キーシートは、携帯電話機、携帯情報端末装置 (PDA)等のハンディモパイル機器を構成する部品であり、それぞれアルファベット及び Z又は数字キーや機能キー等の押釦である複数のキートップを、キーパッドと称される一枚のシート面上に配列して接着してなる。上記キーパッドは、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマ一等のゴム弹性を有する柔軟なシートである。このように構成されるキーシートは、その下面に、押釦を押すことによって閉成される複数の常開接点を備えたプリント回路基板を密着配置して、押釦スィッチが形成され、更にキートップを裏面力も照明するための光源が配置される。

[0003] キーシートは、このように複数の構成要素が層状に重なった状態に構成されているので、 1つ 1つの構成要素の厚みが累積されてかなりの厚みとなる。そのためハンディモパイル機器の携帯性を一層向上させるように、全体を極力薄型化することが要請されている。

[0004] しかし、例えば特許文献 1に開示されている手法では、重ねあわされる各構成要素力従来の常識的な構成を有するので、構造上これ以上の薄型化には限界がある。また、光源に LEDよりも薄い ELシートを用いただけでは、キーシートを薄型化することに限界がある。

[0005] 特許文献 1：特開 2002— 234757号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 携帯電話機は、デザイン性重視のため、薄型化される傾向にある。これに伴い、キ一シートに対しては、その厚さを 1. Omm程度に薄型化することが要求されている。しかし、従来技術を踏襲する限り、キーシートを薄型化することには限界がある。その限界は、 1. 5〜1. 6mmであった。

[0007] キートップを裏面から照明するための光源は、小さいとは言っても、小豆粒のように、縦、横、高さの寸法を有する立体的な構造体であり、特にその高さが薄型化を阻んでいた。

[0008] キートップは、榭脂製の場合の薄型化は、必要な強度を得るために 0. 6mmが限界である。又、光源に LED (発光ダイオード)を使用する場合にはキーパッドに LED収納部を用意する必要がある。その収納部は最低でも 0. 6mmの厚さが必要であり、キ一ストロークを確保するための 0. 3mmの作動部を確保する必要があるため、キーパッドを 0. 9mm以下にすることは、不可能である。

[0009] このような現状に対して、本発明が解決しょうとする課題は、ハンディ、モパイル機器の携帯性を一層向上させるように、その厚さを極力薄型化するためにキーユニット部分の個々の独立した構成要素を重積する数を減らすことと、薄型化を阻んでいた原因の一つであるキートップを裏面から照明するための光源の高さを制限することと、併せて生活防水性及び防塵性を高めることとを課題とする。

課題を解決するための手段

[0010] 上記の課題を解決する一つの手段として、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマ一で形成されてヽたキーパッドの使用に代えて適宜な弾性を有するクッション用ガスケットを用い、キートップに関しては、榭脂製とした場合には厚さを限界の 0. 6mmに抑える力、又は SUS (ステンレス鋼)等の金属板製とした場合には、厚さを 0. 1〜0. 3m mに抑えることにする。金属製キートップの場合には、照光式とするために、レーザーエッチング又は化学エッチングによって文字等の穴を開けてもよい。但し、そのように穴を開けた場合には、それらの穴に対して防水性や防塵性を与えることと、穴のエツジで操作時に手指などを傷つけることがないようにすることが必要となる。併せて、全体的な生活防水性を与えることが望ましくなる。

[0011] 更に、薄型化を阻んでいたキートップを裏面から照明するための光源に着目した。

そして、光源の高さを制限するための手段として、 LED等従来の立体的な光源に代えて厚さ（高さ）を大幅に低減しうる薄膜状の EL (electro-luminescence)素子を利用することと、その薄膜状の EL素子をキートップの裏面に印刷によって形成することと、によって EL—体ィ匕薄型キーシート構成とする。そして、薄型 EL光源への配線は、キ一パッド又はキートップなどへ、蒸着やスパッタリング等の金属薄膜の成膜方法によつて、

導電パターンを形成することで更なる薄型化を実現する。発明の効果

[0012] 1)従来技術によるキーユニットの厚さの限界は、 1. 5mm〜l. 6mmであったが、本発明を実施することにより、その限界を破って、 1. Omm以下に薄型化することが出来た

2)また、キーパッドの代わりに適宜な弾性を有するクッション用ガスケットを用い、これによってキートップを上下に変位可能に支持すると共にキートップを固定するようにしたので、重積される層（キーパッドにキートップを固定するための接着剤層など）がーつ減少し、更なる薄型化を実現できた。

3)キートップの下方に発泡材又は軟質材を配置したことにより、キークリックの感触を改善しながらも薄型化を達成できた。

4)併せて、近年における携帯電話機、携帯情報端末装置 (PDA)等のハンディモバィル機器の日常生活への浸透に伴う、需要者による生活防水機能向上への期待に添うことが可能になる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明に従う薄型キーシートを備えた、折り畳み型の薄型化された携帯電話機の全体像を示す斜視図である。

[図 2]本発明に従う薄型キーシートの実施例 1の外見を示す斜視図である。

[図 3]本発明に従う薄型キーシートの実施例 1の分解斜視図である。

[図 4]本発明に従う薄型キーシートの実施例 1にお、て、キートップの裏面の所定部分に、ディスペンサーを使用して、クッション用ガスケットを付着する工程のあらましを示す断面図である。

[図 5]本発明に従う薄型キーシートの実施例 1にお、て、キートップ裏面の複数の所定部分にクッション用ガスケットが付着された状態を示す斜視図である。

圆 6]本発明に従う薄型キーシートの実施例 1の構造を示す拡大断面図である。圆 7]本発明に従う薄型キーシートの実施例 2の外見を示す拡大斜視図である。圆 8]本発明に従う薄型キーシートの実施例 2の構造を示す拡大断面図である。圆 9]本発明に従う薄型キーシートの実施例 3の外見を示す拡大斜視図である。圆 10]本発明に従う薄型キーシートの実施例 4の構造を示す拡大断面図である。圆 11]本発明に従う薄型キーシートの実施例 4の変形例の構造を示す拡大断面図である。

圆 12]本発明に従う薄型キーシートの実施例 5の構造を示す拡大断面図である。圆 13]本発明に従う薄型キーシートの実施例 5の変形例の構造を示す拡大断面図である。

圆 14]本発明に従う薄型キーシートの実施例 5の別の変形例の構造を示す拡大断面図である。

圆 15]本発明に従う薄型キーシートの実施例 6の発泡材又は軟質材の充填後の構造を示す拡大断面図である。

[図 16]本発明に従う薄型キーシートの実施例 7の発泡材又は軟質材入りの構造を示す拡大断面図である。

[図 17]本発明に従う薄型キーシートの実施例 8の発泡材又は軟質材入りの構造を示す拡大断面図である。

圆 18]本発明に従う薄型キーシートの実施例 9の変形例の発泡材又は軟質材入りの構造を示す拡大断面図である。

圆 19]本発明に従う薄型キーシートの実施例 10の発泡材又は軟質材入りの構造を示す拡大断面図である。

圆 20]本発明に従う薄型キーシートの実施例 10の変形例 (ガスケットなし、発泡材又は軟質材入り）の構造を示す拡大断面図である。

圆 21]本発明に従う薄型キーシートの実施例 10の別の変形例 (ガスケットなし、発泡材又は軟質材入り）の構造を示す拡大断面図である。

発明を実施するための最良の形態 [0014] キートップとプリント回路基板との間にスぺーサ（クッション用ガスケットや適宜な発泡材又は軟質材、又はこれらを併用したもの）を配置することによりキーパッドを不要にする薄型構成の実施態様と、キートップを一枚構成とする実施態様と、薄型 EL光源への配線を蒸着やスパッタリング等の金属薄膜の成膜法を用いて形成する実施態様などにより、キーシートの薄型化を実現できるようにする。

[0015] それに加えて、上記キートップの裏面と、その下方に配置されたプリント回路基板との間に、可撓性及び形状復元性を有する材質である発泡ウレタン等の発泡材又は各種軟質エラストマ一等の軟質材を介在させることにより、キークリック感触を改善しながらも薄型化を達成することができる。その詳細な説明は、実施例 1の説明の後段に譲る。なお、光源として、キートップと回路パターンの間（具体的にはプリント回路基板上に配設されたメタルドームの上）に貼り付けられた ELシート (榭脂フィルム上に所定のパターンに配列された EL光源）を用いる場合には、上記発泡材又は軟質材は透明であることが必要である。

[0016] 携帯電話機の形態は、画面表示部分とキートップ部分とが同一面上に配置されて全体が棒型になったもの (ストレート型）と、画面表示部分とキートップ部分との間にヒンジ (蝶番）が配置されて折り畳むことができる折り畳み型のものとに大別されるが、本発明の対象のキーシート薄型化は何れのタイプのものにも適用可能なので、一実施例として折り畳み型のもの（図 1参照）への適用例を示すこととする。

[0017] 図 2、図 7及び図 9に示すように、薄型キーシート（以下、単に「キーシート」という。 ) 1、 1A及び 1Bは、それぞれアルファベット、記号及び/又は数字が表示されたテンキー 2aや、電源のオン'オフ、回線の切断、メールなどの機能が割り当てられた機能キー 2bや、上部中央部分のカーソルキー 2c等の押釦である複数個のキーを集合させて一体に形成（図 2及び図 9)又はそれぞれ別体に形成（図 7)されたキートップ 2 ( 又はキートップ 2a〜2d)と、従来のシリコーンゴムや熱可塑性エラストマ一等の各種ゴム力なる柔軟なシートであるキーパッドに代えて用いるクッション用ガスケット（以下、単に「ガスケット」という。） 3から成るものである。

[0018] このように構成されるキーシート 1の下面にスィッチ要素として、押釦を押すことによつて閉成される複数の常開接点を短絡させて電気的に接続するメタルドーム 4等を備えたプリント回路基板 5を密着配置し、更にキートップを裏面力も照明するための光源として用いる EL素子 6をキートップ 2とプリント回路基板 5との間に配置し、照光式の押釦スィッチとして一体にモジュールィ匕されたキーユニットが構成される。

[0019] また、必ずしも必要なものではないが、キートップ 2の裏面には、上記メタルドーム 4 押圧用の突起として、 EL素子 6 (図 6、図 10乃至図 14参照）の上に、例えば、デイスペンサー 10 (図 4参照）によって適宜な液状の硬質榭脂を供給する方法、又はスクリーン印刷等によって接点押圧突起 (押し子） 7 (図 6、図 8、図 10乃至図 14参照）を形成することが望ましい。

[0020] 上記プリント回路基板 5は、表裏の配線パターン 5aがスルーホール 5bによって接続される（図 6、図 8、図 10乃至図 14参照）。該スルーホール 5bは表裏の配線パターン 5aの接続を確実にするため、導電性ゴムや導電性インク 5cによって埋めても良い（図 10参照)。本発明の具体的な実施例を以下に列記する。

実施例 1

[0021] 図 1乃至図 6は本発明薄型キーシートの実施例 1を示すものである。本実施例のキ一ユニットは、図 2、図 3及び図 6に示すように、各種キー 2a、 2b及び 2cを集合させて一体に形成した SUS等の薄い金属板力成るキートップ 2と、各キー毎にその外周に沿って配置されたガスケット 3からキーシート 1を構成し、その下側に榭脂成形によるプリント回路基板 5を密着配置したものである。

[0022] 図 6において、横に伸びる一点鎖線 8は、キートップ 2が押されたときに、キートップ 2の底部がガスケット 3及びメタルドーム 4の弾性に抗して押し下げられる位置を示す。キートップ 2がこの一点鎖線 8の位置まで押し下げられたときには、キートップ 2の裏面の押し子 7によって押圧されて、プリント回路基板 5上に配置された 2つの常開接点 (図示省略）の間をメタルドーム 4が短絡する。これにより、キートップ 2が押されている間だけ、電気回路が完成されることになる。なお、 9は、スぺーサであり、キートップ 2 をその外周部で支持するためのものである。

[0023] 図 1乃至図 3及び図 6に示すように、キートップ 2は、各キー 2a、 2b及び 2cの機能をそれぞれ示すアルファベット、記号及び Z又は数字等を照光式とするために、キートップ 2を構成する金属板の表面力裏面までを貫通してアルファベット、記号及び Z 又は数字等の形状に合わせた貫通孔 2dが設けられている。これら貫通孔 2dは、図 6 の部分拡大図示で示すように、防水及び防塵のため、適宜な透明榭脂 2fにより埋められている。また、キートップ 2は、各キー 2a、 2b及び 2cの領域に対応させこれらを区切るように、切れ込み線 2eが設けられている。

[0024] 該切れ込み線 2eは、図 6に示すように、キートップ 2を構成する金属板の表面から裏面までを貫通している。これにより、各キー 2a、 2b及び 2cは一端部分でのみ他と連結された状態となり、連結された部分が略ヒンジ状の機能を果たして各キー 2a、 2b 及び 2cが押圧時には上下に動き易くする働きを為す。なお、各切れ込み線 2e内には、防水、防塵のため、各キー 2a、 2b及び 2cの動きを妨げないように、一部にのみ付着した適宜な榭脂 2fによって埋められている（図 6参照)。

[0025] キートップ 2の各キー 2a、 2b及び 2cの裏面に対して、透過照明用の光源として、印刷によって EL (Electro-luminescence)素子 6が形成されて、る。

[0026] キートップ 2の裏面又はプリント回路基板 5の表面には、各キー 2a、 2b及び 2cの位置に対応させて、ディスペンサー 10又はスクリーン印刷（厚みが 0. 3mm以下の場合 )などを使用して線状またはドット状で所望のパターンにのガスケット 3が形成される ( 図 4及び図 5参照)。このガスケット 3を介してプリント回路基板 5上に直接キートップ 2 を配置固定する。このような構成を採ることによって、従来のキーパッドが不要になり、キーパッドを用いる場合よりも薄型化が可能になる。

[0027] ガスケット 3は、図 4及び図 5に示すように、ディスペンサー 10等により供給させて、キートップ 2の裏面又はプリント回路基板 5に付着させる。ガスケット 3をデイスペンサ一 10によって供給するときは流動体でを流れ易ぐまた、キートップ 2の裏面又はプリント回路基板 5に付着させた時には流れて形状が崩れないという特性、すなわち、チクソ性を有する材料が望ましい。更に、付着後は、溶剤の気化、紫外線の照射、加熱などにより速やかに乾燥し固化するものが望ましい。

[0028] ガスケット 3の材料としては、上記性質に加え、接着性と、ゴム状の弾性を備えた材料である条件を備えたものであれば、何でも適宜選定して採用しても良い。例えば、発泡ウレタン榭脂等の各種発泡榭脂、シリコーン系やウレタンアタリレート係の樹脂などが使用可能である。また、本件出願人が他の出願人と共同出願した発明（ガスケット用組成物及びこれを用いたガスケットの製造方法：国際公開番号 WO96Z10594Z 韓国特許 235841号、中国特許 95195961号、シンガポール特許 39208号、アメリカ特許 5945463号、日本特許願平 8-511615号）に記載された「ガスケット用組成物」なども使用することが可能であるので例示しておく。

[0029] プリント回路基板 5表面のキートップ 2の各キー 2a、 2b及び 2cに対応した所定部分に、ディスペンサー 10を介してガスケット 3の材料を付着させる作業状態を図 4の断面図で示す。図 4 (a)には、破線で示す各キー領域の外形に合わせてその内側に線状に付着させる状態を、図 4 (b)には、各キー領域に合わせて適宜な間隔でドット状に付着させる状態をそれぞれ示す。また、表裏を反転させたキートップ 2の裏面の各キー 2a、 2b等の外形線に沿ってその内側に、ガスケット 3の材料を付着させる時の作業状態を、図 5 (a)及び図 5 (b)の各斜視図で示す。

[0030] 図 6に示すように、ガスケット 3は、キートップ 2の裏面に付着させた状態である程度盛り上がった状態を保ち、流れて形状が崩れてしまうことが無ぐ形状を保ったまま固化し、所定のクッション性を保つ。なお、図 4 (a)及び図 5 (a)に示すように、ガスケット 3を線状に付着させる場合、その一部を切り欠いて適宜な空隙を設けて、キーの押圧に伴うエアー抜き部分とすることもでき、このような空隙を設けない場合では、プリント回路基板 5のスルーホールを同様なエアー抜き部分とすることができる。

[0031] 個々の EL素子 6への照明電力供給用の配線手段は、特に限定されない。例えば、図 6に示すように、プリント回路基板 5上のプリント配線 5aの適宜な箇所に導電ゴムなどによって接点突起 11を設け、該接点突起 11の上端力 ¾L素子 6側の接点と常時接触する構造を採用してもよい。

[0032] 上記実施例 1に示した薄型キーシート 1の場合、キートップ 2として厚みが 0. 2mmの金属板を用いることが可能となり、これに厚みが 0. 2乃至 0. 3mmのメタルドーム 4を組み合わせ、これらに接点押圧突起 7の厚みを加えた厚み、すなわち、キートップ 2 の表面力プリント回路基板 5の表面までの厚みを 0. 65mm程度にすることが可能になった。

[0033] なお、キーシート 1及び後述するキーシート 1Bにおけるキートップ 2は、金属板の弹性を利用してメタルドームを押圧する構造であるので、ある程度薄、方が望ま、が、あまり薄すぎるとキートップ 2に何らかの応力が加わった場合には変形して元の形状に戻らなくなってしまうので、現状では 0. 2mm程度が望ましい。しかし、この応力による変形という問題をクリアできる材質であれば、 0. 1mmの厚みとすることも可能である。

実施例 2

[0034] 図 7及び図 8は本発明薄型キーシートの実施例 2を示すものである。この実施例 2に係わる薄型キーシート 1Aは、図 7に示すように、それぞれアルファベット、記号及び /又は数字が表示されたテンキー 2aや、電源のオン'オフ、回線の切断、メールなどの機能が割り当てられた機能キー 2bや、上部中央部分のカーソルキー 2c等の押釦である複数個のキーが複数のキートップ 2としてそれぞれ別体に形成されている。

[0035] 各キー 2a、 2b及び 2c毎にキートップ 2が別体でそれぞれが独立して上下に稼働する構造である。また、必須の構成ではないが、キートップ 2の外周部を囲むように、間にスぺーサ 9を介してプリント回路基板 5に固定されるキー枠 13が設けられている。キ一シート 1Aは、上記した構成以外の構成は、基本的にはキーシート 1と同様の構成であるので、この同様の構成の部分については、キーシート 1の説明の際に用いた符号と同じ符号を用いることにより説明を省略する。

実施例 3

[0036] 図 9は本発明薄型キーシートの実施例 3を示すものである。この実施例 3に係わるキ一シート 1Bは、前述した実施例 1におけるキーシート 1のキートップ 2に設けた、各キ一 2a、 2b及び 2cの領域に対応させこれらを区切る切れ込み線 2eを無くし、キートツプ 2を構成する金属板の弾性のみによってメタルドームを押圧することができる上下動を可能とした構造である。

[0037] 従って、キーシート 1Bのキートップ 2は、前述のキーシート 1のキートップ 2と同様に、応力が加わった時に変形して元の形状に戻らなくなってしまうという問題が発生しないように、 0. 2mmとした。キーシート 1Bは、上記した構成以外の構成は、基本的にはキーシート 1と同様の構成であるので、この同様の構成の部分については、キーシート 1の説明の際に用いた符号と同じ符号を用いることにより説明を省略する。

実施例 4 [0038] 図 10及び図 11は、本発明薄型キーシートの実施例 4及びその変形例を示すものである。この実施例 4に係わるキーシート 1Cは、実施例 2におけるキーシート 1Aと略同様の基本的構成を有し、アルファベット、記号及び Z又は数字が表示されたテンキ一 2aや、電源のオン'オフ、回線の切断、メールなどの機能が割り当てられた機能キ一 2bや、上部中央部分のカーソルキー 2c等の押釦である複数個のキーが複数のキ一トップ 2としてそれぞれ別体に形成されたキートップ 2を有する。各キートップ 2は、ポリカーボネート榭脂、アクリル硬質榭脂等の透明硬質榭脂によって形成されている

[0039] これに伴って、各キートップ 2の裏面には、ポジ又はネガ状の文字印刷層 12が形成され、該文字印刷層 12を覆うように、 EL素子 6が形成される。この EL素子 6から発せられた光により文字印刷層 12に形成されたキーの機能を表す各種文字等が照光される。プリント回路基板 5の配線パターン 5aは表裏で導電性ゴム又は導電性インク 5c によって埋められたスルーホール 5bにより接続されて!、る。図 11に示すものはキーシート 1Cの変形例 1Dであり、このキーシート 1Dのように、プリント回路基板 5において表裏の配線パターン 5aを連結する構造を単なる開口したスルーホール 5bとすることも可能である。

[0040] この実施例 5のキーシート 1C及び 1Dの外観は、図 7に示すキーシート 1Aと略同じである。キーシート 1C及び 1Dは、上記した構成以外の構成は、基本的にはキーシート 1及び 1Aなどと同様の構成であるので、この同様の構成の部分については、キ一シート 1の説明の際に用いた符号と同じ符号を用いることにより説明を省略する。なお、キートップ 2が榭脂製の場合、文字印刷層 12を裏面に形成するのではなぐその表面 (外部に露出する上面及び側面）に塗装等によって外観の色調や文字等を形成する適宜な装飾を施すようにしても良ヽ。

実施例 5

[0041] 図 12乃至図 14は、本発明薄型キーシートの実施例 5及びその 2つの変形例を示すものである。この実施例 5に係わるキーシート 1E及びその変形例 1F及び 1Gは、上記した各実施例と同様に、アルファベット、記号及び Z又は数字が表示されたテンキ一 2aや、電源のオン'オフ、回線の切断、メールなどの機能が割り当てられた機能キ一 2bや、上部中央部分のカーソルキー 2c等の押釦である複数個のキーが一体に形成された金属製の一体のキートップ 2 (あるいは金属製又は榭脂製の別体のキートツプ 2)を有する。図 12に示すキーシート 1Eの各キートップ 2の裏面には、ポジ又はネガ状の文字印刷層 12が形成されている。図 13及び図 14に示すキーシート 1F、 1G には、文字等の形状に形成された貫通孔 2dが設けられて、る。

[0042] これらキーシート 1E、 IF及び 1Gにおいては、 EL素子 6は、各キートップ 2の裏面に印刷によって形成されるのではなぐ榭脂製のフィルムに印刷によって形成されたシート状のものがプリント回路基板 5の表面及びメタルドーム 4を覆うように配置されている。キーシート 1E、 IF及び 1Gの外観はそれぞれ、図 7及び図 9に示すキーシート 1A又は 1Bと略同じである。キーシート 1D、 IE及び IFは、上記した構成以外の構成は、基本的にはキーシート 1及び 1Aなどと同様の構成であるので、この同様の構成の部分については、キーシート 1の説明の際に用いた符号と同じ符号を用いることにより説明を省略する。

[0043] 以上に記載したように、本発明薄型キーシートは、キートップを榭脂又は SUS等の金属板としたものである。これにより、キートップ 2の限界厚みは、榭脂の場合は 0.6m m (全体： 1.05mm)、 SUSの場合は 0.2mm程度（0.1乃至 0.3mmZ全体： 0.75mm又は 0.65mm)となり、キートップ表面から基板表面までの厚みが 0. 6乃至 1. 1mmとすることが可能になった。

[0044] 各キー 2a、 2b及び 2cの機能を示す文字等の照光用の光源として用いる EL素子 6 への配線は、プリント回路基板 5上に銅配線パターンを形成することによって行い、 E L一体化薄型キーシートを構成する。キートップ 2が金属製の場合は、照光式にするためにエッチング又は適宜な方法によって文字の形の貫通孔を開けてもよい。

[0045] キートップが金属の場合は、全てのキートップを一体ィ匕して、キートップと回路基板とによって挟まれた密閉構造にすることが可能である（図 2、図 9参照)。金属板は、 S USに限定されな、。適宜な弾性を有する金属であれば良、。

[0046] プリント回路基板 (PCB) 5等と共に、一体に組み上げられたキーユニットとしてのキ一シートモジュールを構成するように薄型キーシートを構成することが望まし、。

[0047] キートップ 2の下面とプリント回路基板 5との間には、メタルドーム 4が介在する。メタルドーム 4は、導電性を有し且つ形状記憶能力を有する例えば燐青銅のような材料製であって、ドーム状の形状を有することからの呼び名である。メタルドーム 4は、必ずしもこのようなドーム状にする必要はなぐキートップ 2を押し下げたときに、確実に常開接点を閉じ、且つキートップ 2の押し下げを止めたときに、元の形状に復帰しうる形状及び構造になっていればよい。メタルドーム 4は、特定のキートップ 2が押されたとき、メタルドーム素子の押し下げ運動に応答して、その下方に配置されたプリント回路基板 5上にプリント配線された常開接点を閉ざして電気回路を形成する役目を果たす。

[0048] キートップ 2の上面又は下面には、各種任意の加飾手法を用いて、各キーの機能を表示した文字、記号などを含む装飾が施される。キートップが金属製の場合であっても、単に、キーシートに金属調の外観を与えるのでなければ、その表面に様々な種類の塗装をすることも可能である。

[0049] 上記のように、プリント回路基板 5の表面にメタルドーム 4を配置した後、その位置から散逸しないように各メタルドーム 4を固定するために、極めて薄いシート（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の薄いシート）がプリント回路基板 5の表面に被せられる。図 6に示されたスルーホール 5bの孔の上に被さるように図示されているのがこの薄いシート 5dである。メタルドーム 4の上にも同様に被着されているものと理解されたい。

実施例 6

[0050] 次に図 15を参照し、充填材層 14を設けた実施例 6について説明する。実施例 1〜 5においては、図 6及び図 8の拡大断面図に示されたとおり、前述のクッション用ガスケット 3を、プリント回路基板 5の上面に (各キートップ 2の裏面の外周内側沿いに）「連続した土手」状に廻らせていた（図 5参照)。これにより、上記キートップ 2と、その下方に配置されたプリント回路基板 5との間に包囲空間が生じていた。接点突起 11は点在するものなので、包囲空間を生じさせない。この包囲空間は、ガスケット 3と、キートップ 2の下面に付着された薄膜状の EL光源素子 6と、メタルドーム 4と共にプリント回路基板 5の上面に被着された前述の極めて薄いシート 5dと、によって囲まれて構成されている。 [0051] この包囲空間内に発泡材又は軟質材を充填する。充填後の充填材層 14を図 15に示す。使用される発泡材又は軟質材としては可撓性及び形状復元性を有するものが必要であるので、例えば、シリコーン系やウレタンアタリレート系の発泡材ゃ各種軟質エラストマ一などが望ましい。具体的に例示すると発泡ウレタン等の軟質発泡材等である。このようにキートップの下方に発泡材又は軟質材の充填材層 14を配置したことにより、キークリックの感触を改善しながらも薄型化を達成できた。

[0052] 上記の発泡材ゃ軟質材は、必ずしも充填による必要はなぐ上記包囲空間内に、発泡材又は軟質材の薄いシートを挿入しても良い。また、クッション用ガスケット 3は必ずしも設ける必要はない。

実施例 7

[0053] 図 16は本発明薄型キーシートの実施例 7を示すものである。この実施例 7に係わる薄型キーシート 1Aは、図 15に示すように、それぞれアルファベット、記号及び Z又は数字が表示されたテンキー 2aや、電源のオン'オフ、回線の切断、メールなどの機能が割り当てられた機能キー 2bや、上部中央部分のカーソルキー 2c等の押釦である複数個のキーが複数のキートップ 2としてそれぞれ別体に形成されて、る。各テンキ一 2a、 2b及び 2c毎にキートップ 2、 2が別体でそれぞれが独立して上下に稼働する構造である。

[0054] また、必須の構成ではないが、キートップ 2の外周部を囲むように、間にスぺーサ 9を介してプリント回路基板 5に固定されるキー枠 13が設けられている。

[0055] 図 16において、ガスケット 3は、配線パターン 5aが設けられたプリント回路基板 5の上面に付着される。そして図示のようにある程度盛り上がった状態を保ち、流れて形状が崩れてしまうことが無ぐ形状を保ったまま固化し、所定のクッション性を保つ。テンキー 2a (図 3参照）の裏面の外周内側沿いに、ガスケット 3を「連続した土手」状に廻らせたことにより（図 5参照）、上記キートップ 2と、その下方に配置されたプリント回路基板 5との間に空間が生じているので、この空間に前述の実施例 1と同様に発泡材又は軟質材の充填材層 14が充填される。又は、ガスケット 3を「プリント回路基板 5 上に設けることなぐ上記空間に充填材層 14の代わりに所定の形状に成形された発泡材又は軟質材のシートを挿入配置しても良、。 [0056] キーシート 1Aは、上記した構成以外の構成は、基本的にはキーシート 1と同様の構成であるので、この同様の構成の部分については、キーシート 1の説明の際に用いた符号と同じ符号を用いることにより説明を省略する。

実施例 8

[0057] 本発明の薄型キーシート実施例 8の外観は図 9と同じである。この実施例 8に係わるキーシート 1B (図 9参照）は、前述した実施例 1におけるキーシート 1のキートップ 2に設けた、各キー 2a、 2b及び 2cの領域に対応させこれらを区切る切れ込み線 2e (図 1 〜3参照）を無くし、キートップ 2を構成する金属板の弾性のみによってメタルドームを押圧することができる上下動を可能とした構造である。本実施例に係わるキーシート 1 Bのキートップ 2とプリント配線基板 5との間にも、充填材層 14 (図示省略）が設けられている。

[0058] 従って、キーシート 1Bのキートップ 2は、前述のキーシート 1のキートップ 2と同様に、応力が加わった時に変形して元の形状に戻らなくなってしまうという問題が発生しないように、 0. 2mmとした。キーシート 1Bは、上記した構成以外の構成は、基本的にはキーシート 1と同様の構成であるので、この同様の構成の部分については、キーシート 1の説明の際に用いた符号と同じ符号を用いることにより説明を省略する。

実施例 9

[0059] 図 17及び図 18は、本発明薄型キーシートの実施例 9及びその変形例を示すものである。この実施例 9に係わるキーシート 1Cは、実施例 7におけるキーシート 1Aと略同様の基本的構成を有し、アルファベット、記号及び Z又は数字が表示されたテンキ一 2aや、電源のオン'オフ、回線の切断、メールなどの機能が割り当てられた機能キ一 2bや、上部中央部分のカーソルキー 2c等の押釦である複数個のキーが複数のキ一トップ 2としてそれぞれ別体に形成されたキートップ 2を有する。各キートップ 2は、ポリカーボネート (PC)榭脂、ポリアクリル榭脂（PMMA)等の透明硬質榭脂によって形成されている。

[0060] これに伴って、各キートップ 2の裏面には、ポジ又はネガ状の文字印刷層 12が形成され、該文字印刷層 12を覆うように、 EL素子 6が形成される。この EL素子 6から発せられた光により文字印刷層 12に形成されたキーの機能を表す各種文字等が照光される。プリント回路基板 5の配線パターン 5aは表裏で導電性ゴム又は導電性インク 5c によって埋められたスルーホール 5bにより接続されている。図 18に示すものはキーシート 1Cの変形例 1Dであり、このキーシート 1Dのように、プリント回路基板 5において表裏の配線パターン 5aを連結する構造を単なる開口したスルーホール 5bとすることも可能である。なお、キートップ 2が透明硬質榭脂製の場合、上記文字印刷層 12は、キートップ 2の裏面ではなく表面（上面）に設けることも可能である（以下の実施例においても同様)。

[0061] 図 17において、発泡材又は軟質材がプリント回路基板 5の上面の凹み内に充填、又は注入されること〖こより、充填材層 14が形成されている。その充填材層 14の状態の詳細が円形内の部分拡大断面図で示されている。

[0062] 上記充填材層 14を構成する発泡材又は軟質材は、必ずしも充填又は注入による必要はなぐ上記凹み内に、発泡材又は軟質材の薄いシートを挿入しても良い。この場合は、ガスケット 3は、必ずしも設ける必要がない。

[0063] この実施例 9のキーシート 1C及び 1Dの外観は、図 7に示すキーシート 1Aと略同じである。キーシート 1C及び 1Dの上記した構成以外の構成は、基本的にはキーシート 1及び 1Aなどと同様の構成であるので、この同様の構成の部分については、キーシート 1の説明の際に用いた符号と同じ符号を用いることにより説明を省略する。なお、キートップ 2が榭脂製の場合、文字印刷層 12を裏面に形成するのではなぐその表面 (外部に露出する上面及び側面）に塗装等によって外観の色調や文字等を形成する適宜な装飾を施すようにしても良ヽ。

実施例 10

[0064] 図 19乃至図 21は、本発明薄型キーシートの実施例 5及びその 2つの変形例を示すものである。この実施例 10に係わるキーシート 1E及びその変形例 1F及び 1Gは、上記した各実施例と同様に、アルファベット、記号及び Z又は数字が表示されたテンキー 2aや、電源のオン'オフ、回線の切断、メールなどの機能が割り当てられた機能キー 2bや、上部中央部分のカーソルキー 2c等の押釦である複数個のキーが一体に形成された金属製の一体のキートップ 2 (あるいは金属製又は榭脂製の別体のキートップ 2)を有する。 [0065] 図 19に示すキーシート IEの透明榭脂製の各キートップ 2の裏面には、ポジ又はネガ状の文字印刷層 12が形成されている。図 20及び図 21に示すキーシート 1F及び 1 Gには、文字等の形状に形成された貫通孔 2dが設けられている。これらキーシート 1 E、 IF及び 1Gにおいては、 EL素子 6は、各キートップ 2の裏面に印刷によって形成されるのではなぐ榭脂製のフィルムに印刷によって形成されたシート状のものがプリント回路基板 5の表面及びメタルドーム 4を覆うように配置されて、る。

[0066] なお、図 20に示すキートップ 2は、複数のキーを集合させて一体に幅広く形成されたものであるので、同図右端に存在するスぺーサ 9の上まで及んでいる。この場合には、充填材層 14は、ガスケットなしで右端のスぺーサ 9との間の凹部に充填され、又は敷き込まれる。

[0067] キーシート 1E、 IF及び 1Gの外観はそれぞれ、図 7及び図 9に示すキーシート 1A 又は 1Bと略同じである。キーシート 1D、 IE及び IFは、上記した構成以外の構成は、基本的にはキーシート 1及び 1Aなどと同様の構成であるので、この同様の構成の部分については、キーシート 1の説明の際に用いた符号と同じ符号を用いることにより説明を省略する。

[0068] 以上に記載したように、本発明薄型キーシートは、キートップを榭脂又は SUS等の金属板としたものである。これにより、キートップ 2の限界厚みは、榭脂の場合は 0.6m m (全体： 1.05mm)、 SUSの場合は 0.2mm程度（0.1乃至 0.3mmZ全体： 0.75mm又は 0.65mm)となり、キートップ表面から基板表面までの厚みが 0. 6乃至 1. 1mmとすることが可能になった。

[0069] 各キー 2a、 2b及び 2cの機能を示す文字等の照光用の光源として用いる EL素子 6 への配線は、プリント回路基板 5上に銅配線パターンを形成することによって行い、 E L一体化薄型キーシートを構成する。キートップ 2が金属製の場合は、照光式にするためにエッチング又は適宜な方法によって文字の形の貫通孔を開けてもよい。

[0070] キートップが金属の場合は、全てのキートップを一体ィ匕して、キートップと回路基板とによって挟まれた密閉構造にすることが可能である（図 2、図 9参照)。金属板は、 S USに限定されな、。適宜な弾性を有する金属であれば良、。

[0071] プリント回路基板 (PCB) 5などと共に、一体に組み上げられたキーユニットとしてのキーシートモジュールを構成するように薄型キーシートを構成することが望まし、。

[0072] キートップ 2の下面とプリント回路基板 5との間には、メタルドーム 4が介在する。メタルドーム 4は、導電性を有し且つ形状記憶能力を有する例えば燐青銅のような材料製であって、ドーム状の形状を有することからの呼び名である。メタルドーム 4は、必ずしもこのようなドーム状にする必要はなぐキートップ 2を押し下げたときに、確実に常開接点を閉じ、且つキートップ 2の押し下げを止めたときに、元の形状に復帰しうる形状及び構造になっていればよい。メタルドーム 4は、特定のキートップ 2が押されたとき、メタルドーム素子の押し下げ運動に応答して、その下方に配置されたプリント回路基板 5上にプリント配線された常開接点を閉ざして電気回路を形成する役目を果たす。

[0073] 上記のように、プリント回路基板 5の表面にメタルドーム 4を配置した後、その位置から散逸しないように各メタルドーム 4を固定するために、極めて薄いシート（例えば、 P ET等の薄いシート）がプリント回路基板 5の表面に被せられる。図 15に示されたスル一ホール 5bの孔の上に被さるように図示されて!、るのが、この薄!、シート 5dである。メタルドーム 4の上にも同様に被着されて!、るものと理解された!、。

[0074] キートップ 2が榭脂製の場合には上面又は下面に各種任意の加飾手法を用いて、各キーの機能を表示した文字、記号などを含む装飾が施される。キートップが金属製の場合であっても、単に、キーシートに金属調の外観を与えるためにだけ用いるのでなければ、その表面に様々な種類の塗装をすることも可能である。

産業上の利用可能性

[0075] 本発明は携帯電話機、携帯情報端末装置 (PDA)等のモパイル機器に用いられる薄型キーシートに関するものであるから、電子機器及びその各種部品の製造業をはじめとして、キーを備えたこれらの機器の薄型化を求める産業分野において広範な利用可能性を有する。

Claims

請求の範囲

[1] 金属製又は榭脂製で、キーの機能を示す文字、記号、図形などの表示を有する単数又は複数のキートップと、該キートップの裏面に配設された適宜な弾性を有するクッシヨン用ガスケットとを含むことを特徴とする薄型キーシート。

[2] 前記キートップの裏面に、キーの機能を示す文字、記号、図形などの表示への照明を行うための光源として、 EL素子力も成る EL光源が印刷によって形成されていることを特徴とする請求項 1に記載の薄型キーシート。

[3] 前記キートップの裏面に、キーの機能を示す文字、記号、図形などの表示への照明を行うための光源として、所望の形状の榭脂フィルム上に EL素子が配列されて成る EL光源が配設されて、ることを特徴とする請求項 1に記載の薄型キーシート。

[4] 金属製又は榭脂製で、キーの機能を示す文字、記号、図形などの表示を有する単数又は複数のキートップと、該キートップへの押圧によって電気回路のオン ·オフを行う回路パターンが形成されたプリント回路基板とを含み、前記キートップのプリント回路基板との間に配置した適宜な弾性を有するクッション用ガスケットによって前記キ一トップとプリント回路基板とを接着固定したことを特徴とする薄型キーユニット。

[5] 前記キートップの裏面に、キーの機能を示す文字、記号、図形などの表示への照明を行うための光源として、 EL素子力も成る EL光源が印刷によって形成されていることを特徴とする請求項 4に記載の薄型キーユニット。

[6] 前記個々の EL素子への電気的接続は、キートップ裏面に蒸着、スパッタリング等の金属薄膜の成膜法によって形成された配線パターンと、プリント回路基板の配線パターンに設けられた導電性ゴム等力成る接点突起との接触によってなされることを特徴とする請求項 5に記載の薄型キーユニット。

[7] 前記キートップの裏面に、キーの機能を示す文字、記号、図形などの表示への照明を行うための光源として、所望の形状の榭脂フィルム上に EL素子が配列されて成る EL光源が配設されていることを特徴とする請求項 4に記載の薄型キーユニット。

[8] 前記クッション用ガスケットは、紫外線硬化性、熱硬化性等の榭脂を液状でキートツプの裏面又はプリント回路基板表面に線状又はドット状になるようにディスペンサーによって供給、又は、印刷によって形成し、プリント回路基板上にキートップを配置した後に硬化させてキートップとプリント回路基板とを接着するようにしたことを特徴とする請求項 4に記載の薄型キーユニット。

[9] 前記キートップは、榭脂製の場合には厚さ 0. 6mm程度、金属製の場合には厚さ 0 . 1乃至 0. 3mmであり、キートップの表面からプリント回路基板の表面迄の厚みが 0 . 6乃至 1. 1mmであることを特徴とする請求項 4に記載の薄型キーユニット。

[10] 前記プリント回路基板上のスィッチ要素に対応させて、キートップ裏面にデイスペンサ一によつて液状榭脂を供給後硬化させること又は印刷によって押圧突起を形成したことを特徴とする請求項 4に記載の薄型キーユニット。

[11] 金属製又は榭脂製で、キーの機能を示す文字、記号、図形などの表示を有する単数又は複数のキートップと、該キートップへの押圧によって電気回路のオン ·オフを行う回路パターンが形成されたプリント回路基板とを含み、上記キートップとその下方に配置された上記プリント回路基板との間に発泡ウレタン等の発泡材又は各種軟質ェラストマー等の軟質材を介在させたことを特徴とする薄型キーユニット。

[12] 前記キートップの裏面に、キー機能を示す文字、記号、図形などの表示への照明を行うための光源として、 EL素子力成る EL光源が印刷によって形成されていることを特徴とする請求項 11に記載の薄型キーユニット。

[13] 前記個々の EL素子への配線は、キートップ裏面に蒸着、スパッタリング等の金属薄膜の成膜法によって形成された配線パターンとプリント回路基板の配線パターンとを導電性ゴム等力成る接点突起によって接続したものであることを特徴とする請求項 12に記載の薄型キーユニット。

[14] 前記キートップの裏面に、キー機能を示す文字、記号、図形などの表示への照明を行うための光源として、所望の形状の榭脂フィルム上に EL素子が配列されて成る EL 光源が配設されて、ることを特徴とする請求項 11に記載の薄型キーユニット。

[15] 前記キートップは、榭脂製の場合には厚さ 0. 6mm程度、金属製の場合には厚さ 0

. 1乃至 0. 3mmであり、キートップの表面からプリント回路基板の表面迄の厚みが 0

. 6乃至 1. 1mmであることを特徴とする請求項 11に記載の薄型キーユニット。

[16] 前記プリント回路基板上のスィッチ要素の位置に対応させて、キートップ裏面にディスペンサ一によつて液状樹脂を供給後硬化させること又は印刷によって押圧突起を形成したことを特徴とする請求項 11に記載の薄型キーユニット。

[17] 上記キートップとその下方に配置されたプリント回路基板との間には、キートップの外周内面沿いに配設された適宜な弾性を有するクッション用ガスケットと発泡ウレタン等の発泡材又は各種軟質エラストマ一等の軟質材とを介在させたことを特徴とする請求項 11に記載の薄型キーユニット。

[18] 前記クッション用ガスケットは、紫外線硬化性、熱硬化性等の榭脂を液状でキートツプの裏面又はプリント回路基板表面に線状又はドット状になるようにディスペンサーによって供給、又は、印刷によって形成し、プリント回路基板上にキートップを配置した後に硬化させてキートップとプリント回路基板とを接着するようにしたことを特徴とする請求項 17に記載の薄型キーユニット。