一種超薄qwerty全鍵盤及其製造方法
2023-05-16 15:20:41 1
專利名稱：一種超薄qwerty全鍵盤及其製造方法
技術領域：
本發明涉及手持電子設備領域，尤其涉及一種超薄標準傳統全鍵盤及其制 造方法。
背景技術：
手機正朝著超薄化和智能化的方向發展，超薄智慧型手機將成為手機市場的 主流。通常，超薄智慧型手機至少具備以下兩種輸入方法之一手寫輸入和鍵盤 輸入。鍵盤輸入方法相對於手寫輸入方法，輸入快速準確，是智慧型手機的最佳 輸入方法。目前，超薄智慧型手機一般會配備QWERTY全鍵盤，它是一種超薄的標 準傳統鍵盤。超薄QWERTY全鍵盤的每一個按鍵對應一個印有數字或字母的字符。 因此，配備超薄QWERTY全鍵盤是後續智慧型手機發展的必然趨勢。
QWERTY全鍵盤由於製作工藝的局限性，其厚度問題一直很難解決。現有的 超薄QWERTY全鍵盤主要有兩種類型超薄P+R鍵盤和塑料平板鍵盤。
超薄P+R鍵盤是由塑料鍵帽和矽膠兩部分通過膠水粘接而成，其加工工序 也包括塑料鍵帽和矽膠兩部分，塑料鍵帽部分首先通過注塑形成料架，料架 上帶有多個鍵帽，鍵帽之間通過膠道相連，然後，料架依次經過印刷、噴塗、 鐳雕等多道表面處理工藝形成鍵帽表面效果，接下來，通過衝模或者雷射切割 將料架分解成一個個散的鍵帽。矽膠部分一般是採用普通Silicone (矽樹脂) 材料通過油壓工藝製作而成。最後是塑料鍵帽和矽膠部分的組裝將一個個散 的鍵帽按照預先設定的位置排布在組裝置具中，點上膠水，將矽膠部分也放置 在組裝置具的另一半中，兩部分置具緊密壓合形成最終的超薄P+R鍵盤。
超薄P+R鍵盤表面處理工藝相對豐富，鍵帽之間都是隔開的，並不相互連 接，因此不會在按鍵時產生連動，手感較好。但是，鍵帽數量多對鍵盤組裝工 藝要求很高，組裝效率較低，產能有限。同時由於注塑工藝的限制，目前可量
產的鍵帽最小厚度為0. 5mm左右，再加上0. 05mm的膠水厚度和0. 55mm的矽膠 厚度，整個超薄P+R鍵盤的厚度達到1. 05 ~ 1. lmm。矽膠部分由於材料的特性決 定了剛性不強，鍵盤表面容易起翹或晃動，造成表面不平整。
塑料平板鍵盤是由塑料平板和矽膠兩部分組成，其加工工序也包括平板和 矽膠兩部分。塑料平板可以採用PC (Polycarbonate,聚^ 友酸酯)平板或者PET (Polyethylene terephthalate，聚對苯二曱酸乙二酯)平^反。首先將平板進4亍 印刷等背面處理以達到外觀效果的要求，然後通過銑削加工出單個鍵帽，鍵帽 之間不完全斷開，保留有一定的連接部分，從而保證整個鍵帽部分是一整塊平 板。按鍵的厚度取決於塑料平板部分的厚度，而鍵帽能夠製成的最小厚度值又 取決於塑料平板的材料性能，目前PC平板厚度為0. 4mm， PET平板厚度則為 0. 25隱，因為塑料平板厚度再薄則無法滿足鍵盤打擊壽命測試的要求。矽膠部 分一般是採用TPU (Thermoplastic Polyurethane,熱塑性聚氨酯彈性體)薄膜 或PET薄膜與液態矽樹脂經油壓工藝形成的複合結構，然後通過衝模加工外形 輪廓。最後是塑料平板與矽膠部分的組裝通過雙面膠將塑料平板和矽膠部分 貼合形成塑料平板鍵盤。因此，PC平板或PET平板的厚度加上0. 05mm厚的雙面 膠和0. 55隱厚的矽膠，使整個塑料平板鍵盤的厚度達到1mm或者0. 85mm。
塑料平板鍵盤的背面處理工藝比較單一，因而表面是平的，外觀效果一般， 各個鍵帽之間沒有完全斷開，易造成按鍵連動。TPU或PET薄膜的剛性有限， 支撐力不夠，也會導致這種鍵盤的手感不好。
超薄鍵盤均要求Rubber層即矽膠部分有很強的支撐，只採用矽樹脂材質是 無法達到要求的，所以矽膠部分一般採用複合結構，如塑料平板按鍵中的TPU 薄膜或PET薄膜與液態矽樹脂組成的複合結構，但其剛性仍然有限，為了解決 這一問題，韓國LG公司的巧克力系列普通手機鍵盤Rubber層使用了一種新工 藝 一 一 鋼片與矽樹脂複合結構，它是將沖型好的鋼片框架與液態矽膠通過油壓
成型。這種結構的Rubber層剛性很好，但是由於除了鋼片之外僅使用了矽膠， 而矽膠強度不好，當用戶撕拉鍵帽層時很容易將與鍵帽層粘貼的矽膠撕破，使 整個手積4建盤處於不牢固、不穩定的狀態。
為了滿足鍵盤超薄的應用要求，普通手機鍵盤的鍵帽部分工藝中出現了 一 種UV (Ultraviolet,紫外光)鍵盤工藝。該工藝主要是利用UV硬化型粘合劑 在PET平板或者PC平板表面通過一定的紫外線光照條件使鍵盤的鍵帽部分成 型，普通手機的鍵盤按鍵較少，且剛性不強，從使用該製造工藝製造智慧型手機 的超薄QWERTY全鍵盤的方面來說，尚處於試驗階段。
綜上，現有的普通手機鍵盤和QWERTY全鍵盤均存在各自的缺陷，很難滿足 超薄智慧型手機的需要。
發明內容
本發明解決的技術問題是，提供一種超薄QWERTY全鍵盤及其製造方法，克 服現有技術中超薄智慧型手機鍵盤存在的剛性不強和按鍵連動導致的手感不好的 缺陷。
本發明採用的技術方案是，所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，包括如下 步驟
步驟一、在紫外線光照條件下由UV硬化型粘合劑在第一塑料平板上通過熱 壓工藝固化成型UV鍵帽層，用於實現各個功能鍵位，具體包括如下工藝
a. 對第一塑料平板與UV硬化型粘合劑接觸的一面進行印刷工藝處理；
b. 將UV硬化型粘合劑和印刷好的第一塑料平板放置在熱壓模具中，熱壓 模具型腔裡設置的筋條將整個鍵帽區域根據需要進行劃分隔斷，形成各個功能 鍵區域；
c. 在紫外線光照條件下，通過熱壓工藝將UV硬化型粘合劑在印刷好的第 一塑料平板上固化成型；
d. 通過機械加工切除第一塑料平板上多餘的部分，形成UV鍵帽層。
步驟二、由鋼片、第二塑料平板和矽膠通過油壓工藝直接成型Rubber層， 用於實現彈性壁和導電柱，具體包括如下工藝
e. 根據QWERTY全鍵盤的鍵位分布，將不鏽鋼板材通過沖模衝壓形成鋼片；
f. 將第二塑料平板的兩面均印刷上表面改質劑；
g. 將鋼片、印刷上表面改質劑的第二塑料平板和矽膠依次從下往上放置在 三板油壓模具中，通過油壓工藝成型；
h. 通過機械加工切除第二塑料平板上多餘的部分，形成Rubber層。 步驟三、將UV^I建帽層和Rubber層粘貼固定。
採用上述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法製作的鍵盤，由UV鍵帽層和Rubber 層兩部分組成，上述兩部分之間通過雙面膠粘貼固定。所述UV鍵帽層由UV硬 化型粘合劑在第一塑料平板上通過熱壓工藝固化成型，所述Rubber層由鋼片、 第二塑料平板和矽膠通過油壓工藝直接成型，第二塑料平板位於鋼片和矽膠的 中間。
採用上述技術方案，本發明至少具有下列優點
本發明所述超薄QWERTY全鍵盤製造方法製作的鍵盤1)最小厚度只有 0. 75隱；2)鍵帽層通過紫外光照射的熱壓工藝固化成型，不會產生按鍵連動， 而且在同一片鍵盤上可實現多種表面效果的組合，如亮面、霧面、拉絲、CD紋 等，豐富了 ID (Industry Design,工業設計)設計的思路，外觀效果好；3) Rubber部分剛性好，從而鍵盤表面平整性高，手感好且均勻一致；本發明所述 超薄QWERTY全鍵盤製造方法，鍵盤組裝工藝簡單，生產效率高。
圖1為本發明所述超薄QWERTY全鍵盤的平面示意圖2為本發明所述超薄QWERTY全鍵盤的截面結構示意圖3為本發明所述超薄QWERTY全鍵盤的UV鍵帽層截面示意圖4為本發明所述超薄QWERTY全4建盤的Rubber層截面示意圖5為本發明所述超薄QWERTY全鍵盤的鋼片平面示意圖。
具體實施例方式
合附圖及實施例，對本發明提出的所述超薄QWERTY全鍵盤及其製造方法，詳細 :沈明如後。
圖1為本發明所述超薄QWERTY全鍵盤的平面示意圖。 本發明第一實施例為所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，包括如下步驟 步驟一、製造UV鍵帽層2。在紫外線光照條件下由UV硬化型粘合劑在第一
塑料平板6上通過熱壓工藝固化成型，從而形成整個UV鍵帽層2，用於實現各
個功能鍵位，具體包括如下工藝
a. 在第一塑料平板6將與UV硬化型粘合劑5接觸的一面進行多道印刷工 藝處理，依次印刷鍵盤字符、背景顏色和保護油，最後印刷primer (表面改質 劑)，第一塑料平板6可以是厚度為0. lmm的PET平板或者是厚度為0. 4mm的 PC平板；
b. 將UV硬化型粘合劑5和印刷好的第一塑料平板6放置在熱壓模具中， 熱壓模具型腔裡設置的筋條將整個鍵帽區域根據需要進行劃分隔斷，形成各個 功能鍵區域即鍵帽，鍵帽表面效果由熱壓模具型腔的內表面的圖樣決定，如熱 壓模具內表面加工了 CD紋，則鍵帽層成型之後，^:帽表面就呈現CD紋效果。 由於熱壓模具型腔內表面可根據ID設計要求加工出各種圖樣，故在同一張鍵盤 表面上可實現多種表面效果的組合。鍵帽的高度、表面效果和鍵帽之間的間隙 取決於ID設計的熱壓模具，鍵帽最小間隙可做到0. 05mm;
c. 在一定的紫外線光照條件下，比如紫外線的波長為300 ~ 500nm，光強度 為800 - 1300 mj/cm2,經過10秒鐘，通過熱壓工藝將UV硬化型粘合劑5在印 刷好的第一塑料平板6上固化成型，鍵帽最小高度為0. 15mm，雖然採用上述紫
外光照射的熱壓方法可以將鍵帽的最小高度做到0.02mm,但是此時人手已經感 覺不到鍵帽的高度，使整個鍵盤手感不好，故人手能夠感知且便於使用的鍵帽 最小高度為0. 15mm。用PET平板或者PC平板作為基材，其特性能很好的保證鍵 帽層的強度，滿足鍵盤本身壽命測試的要求；
d. 通過機械加工切除第一塑料平板上多餘的部分，形成UV鍵帽層2，如圖 2所示，這樣製成的UV鍵帽層2的厚度最小為0. 25mm。該機械加工為銑削加工 或者金屬衝模衝壓。
步驟二、製造Rubber層。由鋼片7、第二塑料平板9和矽膠8通過油壓工 藝直接成型，用於實現彈性壁和導電柱。
e. 根據QWERTY全鍵盤的鍵位分布，將不鏽鋼板材通過金屬衝模沖壓成型 鋼片7，如圖5所示，鋼片7是一個按鍵部分鏤空的框架，厚度為0. l腿或O. 15mm;
f. 將第二塑料平板9的兩面均印刷上Primer,第二塑料平板9可以是厚度 為0. lmm的PET平板或PC平板，也可以是厚度為0. 15mm或0. lmm的TPU平板。
g. 將鋼片7、印刷上Primer的第二塑料平板9和矽膠8依次從下往上放置 在三板油壓模具中，通過油壓工藝成型。
h. 通過機械加工切除第二塑料平板9上多餘的部分，形成Rubber層3,如 圖4所示，這樣製成的Rubber層3的厚度為0. 45mm。該機械加工為銑削加工或 者金屬衝模衝壓。
步驟三、UV鍵帽層和Rubber層之間通過雙面膠4粘貼固定，如圖2所示， 由於鋼片7在按鍵部分是鏤空的，因此UV鍵帽層中有按鍵的部分直接通過雙面 膠4粘貼在Rubber層中的第二塑料平板9上。
採用本發明第一實施例中所述製造方法製造的超薄QWERTY全鍵盤厚度超 薄，字符和背景顏色均位於鍵帽背面，不易磨損。鍵帽層通過UV熱壓工藝固化 成型，不會產生按鍵連動，而且在同一片鍵盤上可實現多種表面效果的組合， 如亮面、霧面、拉絲、CD紋等，豐富了 ID設計的思路，外觀效果好。Rubber 層部分剛性好，從而鍵盤表面平整性高、手感好且均勻一致。另外，整個鍵盤
生產過程中只存在兩部分之間的一道雙面膠貼合工序，4建盤組裝工藝簡單，生 產效率高。
本發明的第二實施例，作為一種較佳選擇，上述方法中採用波長為380nm、 光強度為800mj/cm2的紫外線照射效果比較好。
在本發明的第三實施例中，採用第一實施例中的所述製造方法製作的超薄 QWERTY全^T建盤的截面結構如圖2所示，該QWERTY全^t盤包括UV ^t帽層2和 Rubber層3， UV鍵帽層2與Rubber層3之間通過雙面膠4粘貼固定。雙面膠4 的厚度可以為0. 05mm，再加上0. 25mm厚的UV 4建帽層2和0. 45mm厚的Rubber 層3，得到超薄QWERTY全鍵盤的厚度僅為0. 75醒。
本發明所述超薄QWERTY全鍵盤的UV鍵帽層2的截面如圖3所示，在第一 塑料平板6上固化有UV硬化型粘合劑5製成的鍵帽。不同於現有技術中的塑料 平板鍵盤，本發明的鍵盤表面鍵帽之間是隔開的，且鍵帽具有一定的高度，故 鍵盤手感很好，且不會產生按鍵連動導致的誤操作。字符在成型之後被保護在 PET和固化後的UV膠之間，不會磨損。
本發明所述超薄QWERTY全鍵盤的Rubber層截面如圖4所示，Rubber層由 鋼片、PET板材和矽膠通過油壓工藝直接成型。位於最上層的鋼片支架很好的加 強了 Rubber層3的剛性，從而保證了組裝後的4建盤成品的平整性。位於中間的 第二塑料平板9提供了 Rubber層3的彈性壁，位於最下層的矽膠8形成導電柱， 導電柱厚度一般為0. 25mm。本發明中的Rubber層3採用了三層複合結構，克服 了韓國LG公司的巧克力系列普通手機中應用的鋼片與矽膠的工藝中，單純使用 矽膠導致的強度不好的缺陷，同時保證了超薄QWERTY全鍵盤的剛性和強度的要 求。
通過具體實施方式
的說明，當可對本發明為達成預定目的所採取的技術手 段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖示僅是提供參考與說明之用， 並非用來對本發明加以限制。
權利要求
1、一種超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，其特徵在於，包括如下步驟步驟一、在紫外線光照條件下由UV硬化型粘合劑在第一塑料平板上通過熱壓工藝固化成型UV鍵帽層；步驟二、由鋼片、第二塑料平板和矽膠通過油壓工藝成型Rubber層；步驟三、將UV鍵帽層和Rubber層粘貼固定。
2、 根據權利要求1所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，其特徵在於，步 驟一具體包括如下工藝a. 對第一塑料平板與UV硬化型粘合劑接觸的一面進行印刷工藝處理；b. 將UV硬化型粘合劑和印刷好的第一塑料平板放置在熱壓模具中，熱壓 模具型腔裡設置的筋條將整個鍵帽區域根據需要進行劃分隔斷，形成各個功能 鍵區域；c. 在紫外線光照條件下，通過熱壓工藝將UV硬化型粘合劑在印刷好的第 一塑料平板上固化成型；d. 通過機械加工切除第一塑料平板上多餘的部分，形成UV鍵帽層。
3、 根據權利要求1或2所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，其特徵在於 所述第一塑料平板是厚度為0. lmm的PET平板或者是厚度為0. 4mm的PC平板。
4、 根據權利要求3所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，其特徵在於所述 印刷工藝是指依次印刷鍵盤字符、背景顏色和保護油，最後印刷表面改質劑。
5、 根據權利要求4所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，其特徵在於所述 紫外線光照條件是波長為300 ~ 500nm，光強度為800 ~ 1300mj/cm2,光照時 間為10秒。
6、 根據權利要求4所述超薄QWERTY全^:盤的製造方法，其特徵在於所述 紫外線光照條件是波長為380nm,光強度為800mj/cm2,光照時間為IO秒。
7、 根據權利要求1所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，其特徵在於步驟 二具體包括如下工藝e. 根據QWERTY全鍵盤的鍵位分布，將不鏽鋼板材通過沖模衝壓形成鋼片；f. 將第二塑料平板的兩面均印刷上表面改質劑；g. 將鋼片、印刷上表面改質劑的第二塑料平板和矽膠依次從下往上放置在 三板油壓模具中，通過油壓工藝成型；h. 通過機械加工切除第二塑料平板上多餘的部分，形成Rubber層。
8、 根據權利要求7所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，其特徵在於鋼片 的厚度為0. 1mm或0. 15mm。
9、 根據權利要求8所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，其特徵在於第二 塑料平板是厚度為0. 1mm的PET平板或者是厚度為0. l隱的PC平板。
10、 根據權利要求8所述超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，其特徵在於第二 塑料平板是厚度為0. l腿或者0, 15隱的TPU平板。
11、 一種採用權利要求l所述超薄QWERTY全鍵盤製造方法製作的鍵盤，其 特徵在於，該鍵盤由UV鍵帽層和Rubber層兩部分組成，上述兩部分之間通過 雙面膠粘貼固定，所述UV鍵帽層由UV硬化型粘合劑在第一塑料平板上通過熱 壓工藝固化成型，所述Rubber層由鋼片、第二塑料平板和矽膠通過油壓工藝直 接成型，第二塑料平板位於鋼片和矽膠的中間。
全文摘要
本發明公開了一種超薄QWERTY全鍵盤的製造方法，包括如下步驟步驟一、在紫外線光照條件下由UV硬化型粘合劑在第一塑料平板上通過熱壓工藝固化成型UV鍵帽層；步驟二、由鋼片、第二塑料平板和矽膠通過油壓工藝直接成型Rubber層；步驟三、將UV鍵帽層和Rubber層粘貼固定。本發明所述超薄QWERTY全鍵盤製造方法，鍵盤組裝工藝簡單，生產效率高。本發明所述超薄QWERTY全鍵盤厚度超薄，字符和背景顏色不易磨損。鍵帽層不會產生按鍵連動，而且外觀效果好。Rubber部分剛性好，從而鍵盤表面平整性高，手感好且均勻一致。
文檔編號H01H13/7057GK101339857SQ20081014738
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月13日 優先權日2008年8月13日
發明者燕 田 申請人:中興通訊股份有限公司