KR100807157B1

KR100807157B1 - 포터블 전자장치들을 위한 키지지구조를 가진 키보드

Info

Publication number: KR100807157B1
Application number: KR1020067006036A
Authority: KR
Inventors: 주시 하쿤티; 믹코 라이티넨
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2008-02-27
Also published as: KR20060076784A

Abstract

본 발명은 그 내부에 광가이드(23,31,33)와 지지구조(23,33)가 조명되고 집적된 키보드 어셈블리를 제공하도록 배치된 키보드 어셈블리(20)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 키보드 어셈블리들(20)을 위한 집적된 지지, 보호, 조명구조를 제공하는 광가이드(23,31,33)에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 상기 키보드 어셈블리(20)는 경질재료층(31)을 구비하며, 이 층은 탄성 층(21)을 상기 경질층(31) 하단의 인쇄배선보드(9)로 부터 분리한다. 상기 층들은 함께 접착된다. 보호리브(33)는, 상기 경질층(31)에 의하여 상기 인쇄배선보드(9)에 대하여 지지되는, 상기 탄성 층(21)과 경질층(31)의 조합의 부분이다. 상기 광가이드(23,31,33)를 형성하는 상기 경질층(23,31,33)에 인접하여 위치하는 광원(6)은 포터블 전자장치들을 위한 키보드 어셈블리들(20) 내의 얇은 광가이드구조들의 사용을 가능하게 한다. 상기 광가이드와 지지 프레임의 결합된 구조는 키어레이(22)를 조명하고, 상기 키보드 어셈블리(20)를 지지하고, 그리고 상기 키들(22) 및 키탑들(25)을 기계적 스트레스로부터 보호하는 집적 구조(23,31,33)를 형성한다.

Description

포터블 전자장치들을 위한 키지지구조를 가진 키보드{Keyboard with key supporting structure for portable electronics devices}

본 발명은 전반적으로 포터블 전자장치의 키보드 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 조명되고 집적된 키보드 어셈블리를 제공하도록 내부에 광가이드와 지지 및 보호구조가 배치된 키보드 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이를 위한 광가이드에 관한 것이다.

키보드 및 특히 상기 키보드의 키 버튼들 또는 키들(keys)은 일반적으로 배후조명되어 사용자가 어두운 조건들에서도 상기 키들과 특히 상기 키들 상면의 기호들(symbols) 또는 레전드들(legends)을 또한 볼 수 있다. 키보드를 포함하는 포터블 전자장치들은 광원으로부터 광을 기능키들(function keys), 또는 간단히 키들에 가이드하기 위한 광가이드(light guide)를 구비하는 것으로 알려져 있다. 주로 광-투과 경질재료(light-transmitting rigid material)로 형성되는 상기 광가이드는 인쇄배선보드(printed wired board, PWB) 및 키들을 포함하는 키보드 사이에 위치하여, 광원, 예를 들어, 복수 개의 발광다이오드들(LEDs)로부터의 광을 상기 키들을 조명하기 위해 전달한다.

상기 광가이드는 복수 개의 개구부들 또는 홀들을 포함하여, 각각의 키의 바 닥 또는 상기 키와 그 하단의 PWB 사이에 위치한 키돔(key dome)의 바닥의 전도패드들이, 키를 가압하는 경우에, 상기 PWB 상에서 한 쌍의 전기 접촉의 단락회로(short-circuiting)에 의하여 상기 PWB 상에 각각 위치한 접점들에 접촉하는 것을 허용한다. 상기 키들 및 디스플레이들과 같은 것들을 조명하는 데 사용되는 복수 개의 LED들은 상기 키들에 근접하여 상기 PWB의 상측에 탑재, 예를 들어 표면실장(surface-mounted)된다. 경질 광가이드층이 상기 PWB의 상면에 사용된다면, 상기 복수 개의 LED들은 또한 상기 키들에 근접하여 광투과재료의 내부로 부분적으로 직접 삽입될 수도 있으며, 이에 따라, LED들 상의 전기접점들이 상기 PWB 상의 상응하는 도전패드들(conductive pads)에 접촉될 수도 있다. 상기 복수 개의 LED들은 원하는 배후조명(backlighting)을 다른 패턴들로 제공하도록 위치할 수도 있다. 상기 LED는 각각의 키 바로 아래에, 각각의 키에 인접하여, 두 인접한 키들 사이에, 네 개의 키들 사이의 간극에 위치하거나, 또는 원하는 조명휘도(illumination brightness)에 따른 다른 설계선택에 의해 위치한다. 일반적으로, 수직-발광 또는 측면-발광 LED들이 광원들로 사용된다. 복수 개의 LED들에 의해 전달된 광은 반투명(translucent) 키패드 내부로 확산되고, 상기 키보드의 각각의 키들을 위한 배후조명을 제공하는 방법으로 분산된다.

도 la에는 종래기술에 따른 모바일 폰의 전면덮개(1), 키보드(10) 및 키탑(key top, 5)이 도시되어 있다. 상기 덮개(1)는 키탑들(5)의 위치들에 키보드 어셈블리를 위한 개구부들(openings)을 포함한다. 또한, 도 la를 참조하면, 도 1b에 묘사된 단면도를 구성하는 절단선 A'-A'가 도시되어 있다.

도 lb에 도시된 바와 같이, 종래기술의 키보드들(10)은 이른바 실리콘 기재(silicone base)인 탄성부재(3)를 일반적으로 포함하며, 상기 탄성부재(3)의 상부표면 상의 융기들(ridges, 17)이 상기 키들의 가장자리들을 한정하도록 형성된다. 상기 탄성부재(3)의 하부표면 상의 돌출부들(19) 각각은 각각의 키 하단에 위치한다. 상기 탄성부재의 나머지 부분은 상기 키들 사이의 지지 프레임으로서 기능하여, 탄성부재(3)의 각각의 융기(17) 하단에 돔(dome,11)을 위한 공동(cavity)을 형성한다. 플라스틱 돔시트(dome sheet,11a)는 일반적으로 광가이드(7)에 부착되지 않은 측에 금속 돔들(11)을 구비한다. 상기 돔시트(11)는 또한 복수 개의 홀들(도시되지않음)을 구비하며, 이를 통하여 광은 상기 광가이드 상의 광내부결합표면들(light in-coupling surfaces)에 도달한다. 상기 공동구역(cavity area)을 제외한 상기 탄성부재(3)의 하부표면은 하단의 경질 광가이드층에 대하여 지지된다. 상기 키보드(10)는 복수 개의 키들을 포함하며, 키탑들(5)은 상기 키들의 상면에 부착되어, 각각의 키탑(5)은 전면덮개(1)에 구비된 개구부들을 통하여 연장된다. 키탑들(5)을 포함하는 개개의 키들은 일반적으로 별도로 가압되어, 상기 키의 바닥이 상기 키보드(10) 하단의 상기 PWB(9) 상에 구비된 전기접점들과 접촉된다. 전기적 구성요소들(4)은 일반적으로 상기 PWB(9)의 일측 상에 위치하고, 전기접점들 또는 접촉패드들은 상기 PWB(9)의 타측 상에 위치한다.

상기 전면덮개(1)의 상기 개구부들은 상기 개구부를 통해 연장된 각각의 키탑(5)을 지지하도록 배치된다. 각각의 개구부의 하부 둘레는 내부로 연장된 인덴트(indent, 13)를 구비하고, 각각의 키탑(5)의 하부 둘레는 외부로 연장된 립(lip, 15)을 구비하여, 상기 인덴트(13)와 상기 립(15)이 함께 가압될 때 서로에 따라 맞추어진다. 상기 전면덮개(1)는, 상기 포터블 전자장치의 전기 기능성을 보장하면서 상기 PWB(9), 돔시트(11a), 경질 광가이드(7) 및 후면덮개(8)와 조립되면, 상기 탄성 키보드(10)에 향하여 압축력을 제공한다. 이는 종래기술에 따른 상기 키보드 어셈블리(10)는 일반적으로 상기 모바일 폰에 설치되는 이부 덮개(two-part cover), 즉 상기 전면덮개(1)와 상기 후면덮개(8) 및 상기 덮개들을 함께 고정하는 수단(도시되지않음)의 사용을 제공한다.

종래기술에 있어서, 상기 키보드 어셈블리들(10)은 많은 수의 LED들(2)을 구비하여, 어두운 조건하에서 상기 키보드들에 요구되는 조명을 얻는다. LED들(2)은 상기 PWB(9)의 상측에 상기 키들에 근접하여 표면실장되고, 상기 광가이드(7)에 맞추어진 공동들(2a) 내부로 부분적으로 삽입될 수도 있다. 상기 광가이드(7)와 조합하여, 일반적으로 최소한 여섯 내지 여덟 개의 LED들(2)이 모바일 폰의 키보드 어셈블리(10)를 조명하는 데 요구된다. LED들(2)은 포터블 전자장치들에 사용되는 다른 전기적 구성요소들에 비하여 다소 큰 크기의 구성요소들이다. 이는 종래기술의 상기 키보드 어셈블리들(10)에서 상기 광가이드층(7)이 상대적으로 두껍다는 것을 의미한다. 또한, LED들(2)은 다소 전력을 소비하는 구성요소들이며, 이는 LED들(2)의 숫자가 많을수록 전력소비가 커지게 됨을 의미한다. 또한, 종래기술의 키보드 어셈블리들(10)은 각각의 키탑(5)이 상기 전면덮개(1)의 상기 개구부를 통해 연장되도록 배치되고, 상기 키탑(5)은 상기 장치의 가장 끝부분이며, 이는 상기 키탑들(5) 주위로 어떤 추가적인 보호프레임이 사용되지 않으면, 키탑들(5)이 상기 개구부 밖으로 쉽게 뽑히거나, 또는 기계적 스트레스에 대하여 손상을 입을 수 있음을 의미한다. 이런 상황은, 예를 들면, 사용자가 상기 모바일 폰을 주머니에 보호하지않고 보관하는 경우 발생할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 상기 덮개부분(1)에 개구부들을 구비하여 상기 키보드 어셈블리(10)의 모든 조합체를 지지하는 종래기술의 키보드 어셈블리들은 독립적으로 키보드 어셈블리를 설계하는 자유가 제한될 수 있는데, 그 이유는 상기 덮개부분의 레이아웃 설계가 상기 키보드의 레이아웃 설계에 깊이 관계되기 때문이다.

상술한 문제들은, 더 적은 숫자의 LED들을 포함하는 포터블 전자장치들을 위한 키보드 어셈블리를 제공함에 의하여 해결되어, 요구하는 조명휘도를 이루고, 그 결과로 더 얇은 광가이드구조들, 더 적은 전력소비, 및 재료와 제조비용을 절감한다. 또한, 본 발명에 따른 키보드 어셈블리와 결합한 보호 및 지지형상들은 작고 가벼운 키패드 구조들 및 결과적으로 포터블 전자장치들을 위한 작은 키보드들을 제공한다. 또한, 집적된 보호형상들은 상기 키보드 어셈블리들의 기계적 강성(robustness)을 개선하고, 결과적으로 본 발명에 따른 키보드 어셈블리를 포함하는 포터블 전자장치들의 강성을 개선한다. 또한, 본 발명에 따른 키보드 어셈블리는 상기 키보드와 본 발명에 따른 상기 키보드 어셈블리를 포함한 포터블 전자장치의 레이아웃을 설계함에 있어서 더 큰 자유를 제공한다.

본 발명의 목적은 키들(keys)을 조명하고, 키보드 어셈블리(keyboard assembly)를 지지하며, 또한 상기 키들과 키탑들(key tops)을 기계적 스트레스로부터 보호하는, 단순화된 구조를 갖는 키보드 어셈블리들을 위한 광가이드(light guide)구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이와 같은 광가이드구조를 포함하는 키보드 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 상기 광가이드와 지지 프레임의 결합된 구조는 키들을 조명하고, 상기 키보드 어셈블리를 지지하고, 그리고 상기 키들 및 키탑들을 기계적 스트레스로부터 보호하는 집적 구조를 형성하는, 키보드 어셈블리들을 위한 광가이드를 제공한다.

본 발명의 제1 형태에 따르면,

키의 기반을 형성하고, 상기 키의 움직임을 인쇄배선보드(printed wired board)의 연결수단에 전달하는 적어도 하나의 탄성부재를 포함하는 키보드 어셈블리를 위한 광가이드는,

상기 탄성부재를 상기 인쇄배선보드로부터 분리하도록 배치되고, 인접 키들(keys)을 서로 분리하도록 배치된 경질부재(rigid member)를 포함하고,

상기 탄성부재와 상기 경질부재의 조합체가 상기 경질부재에 의하여 함께 유지되도록 배치된 것을 특징으로 하는 광가이드를 제공한다

바람직한 실시예에 있어서,

상기 경질부재는 상기 탄성부재와 상기 경질부재의 상기 조합체를 상기 인쇄배선보드에 대하여 지지하도록 배치되고,

특히, 상기 경질부재의 외각둘레는 상기 조합체를 지지하도록 배치되어, 상기 둘레가 고정수단에 의해 상기 인쇄배선보드를 향하여 압축되는 경우, 상기 조합체가 상기 인쇄배선보드에 대하여 고정되도록 한다.

다른 바람직한 실시예에 있어서,

상기 경질부재로부터 돌출된 보호수단은 키어레이(array of keys) 및 키탑들을 기계적 스트레스로부터 보호하도록 배치된다. 바람직하게는, 상기 보호수단은 본 발명에 따른 키보드의 키들 또는 키탑들의 외각 상부 표면과 적어도 같은 높이로 연장된다.

다른 바람직한 실시예에 있어서,

경질부재는 광전도재료로 형성되어, 광원으로부터 광을 가이드하여 상기 키어레이 및 키탑들을 조명한다. 바람직하게는, 광원은 상기 보호수단의 일단에 인접하여 위치한다.

본 발명의 제2 형태에 따르면,

적어도 인쇄배선보드와 키어레이를 포함하는 키보드 어셈블리에 있어서,

키의 기반을 형성하고, 상기 키의 움직임을 인쇄배선보드의 연결수단에 전달하는 탄성부재;

상기 키의 위치에 개구부를 포함하고, 상기 탄성부재를 상기 인쇄배선보드로부터 분리하도록 배치되고, 인접 키들을 서로 분리하도록 배치된 경질부재를 포함하고,

상기 탄성부재와 상기 경질부재의 조합체가 상기 경질부재에 의하여 함께 유지되도록 배치된 것을 특징으로 하는 키보드 어셈블리를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서,

상기 경질부재는 상기 탄성부재와 상기 경질부재의 조합체를 상기 인쇄배선보드에 대하여 지지하도록 배치되고,

특히, 상기 경질부재의 외각둘레는 상기 조합체를 지지하도록 배치되어, 상기 둘레가 고정수단들에 의해 상기 인쇄배선보드를 향하여 압축되는 경우, 상기 조합체가 상기 인쇄배선보드에 대하여 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 키보드 어셈블리를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 있어서,

상기 경질부재로부터 돌출된 보호수단은 키어레이 및 키탑들을 기계적 스트레스로부터 보호하도록 배치된다. 바람직하게는, 상기 보호수단은 본 발명에 따른 키보드의 키들 또는 키탑들의 외각 상부 표면과 적어도 같은 높이로 연장된다.

다른 바람직한 실시예에 있어서,

상기 구체화된 본발명의 이득은 키보드 어셈블리의 광가이드, 지지 프레임 및 보호 프레임을 단일 원피스 소자로 집적한 해결책을 제공하는 것이다. 이는 키보드 어셈블리들의 기계적 강성(robustness)을 개선하고, 상기 키보드의 레이아웃을 설계하는 데 있어서 더 많은 자유를 제공한다. 상기 구체화된 본발명의 다른 이득은 인접한 경질층에 위치하는 더 적은 수의 광원들은 포터블 전자장치들을 위한 키보드 어셈블리들 내에서 얇은 광가이드구조들의 기반을 형성하여, 작고 가벼운 포터블 장치들, 예를 들어, 모바일 통신장치들의 증가하는 요구의 견지에서 장점이 있는 해결책을 제공하는 것이다. 이는 또한 전력소모를 적게하고 재료 및 생산비용을 절감시킨다.

하기의 단지 예시적 방법인 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 la는 종래기술에 따른 키보드 어셈블리를 포함하는 통신장치의 전면도를 도시한다.

도 1b는 도 1a의 종래기술에 따른 상기 키보드 어셈블리를 절단선 A'-A'를 따라 절단한 단면도를 도시한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신장치의 전면도를 도시한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 상기 키보드 어셈블리를 절단선 A-A를 따라 절단한 단면의 분해도를 도시한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 상기 키보드 어셈블리를 절단선 A-A를 따라 절단한 단면도를 도시한다.

도 1a와 도 1b의 설명은 기술분야의 설명과 관련하여 전술하였다.

도 2는 본 발명에 따른 통신장치의 실시예를 도시하며, 상기 실시예는 덮개(12), 복수 개의 키들(keys)를 포함하는 키보드 어셈블리(keyboard assembly, 20), 키탑들(key tops, 25), 보호리브들(protection ribs, 33) 및 점선 내에 상기 커버 하단의 광원(6)의 예시적인 위치를 포함한다. 상술한 모든 구성요소들은 이 설명부분에서 상세하게 후술된다. 도 2를 다시 참조하면, 도 3 및 도 4의 본 발명에 따른 키보드 어셈블리(20)의 예시적인 단면도를 구성하는 예시적인 절단선을 묘사하는 점선 A-A가 도시되어 있다.

도 3은 키들의 어레이(array of keys, 이하 키어레이) 및 그 내부의 개개의 키들의 기반을 형성하는, 바람직하게는 시트(sheet)와 비슷한 형상인, 탄성재료층(21)을 구비하는 키보드 어셈블리(20)의 분해도를 도시한다. 상기 탄성재료층(21), 바람직하게는 실리콘화합물층(silicone compound layer)은 상기 키어레이에 있어서 각각의 키 위치(key location)를 위한 실리콘 스커트(silicone skirt, 21)를 형성한다. 상기 실리콘 스커트(21)의 상부 표면은 바람직하게는 평면이며, 실리콘 스커트(21)의 하부 표면은 둘레에 평평한 프린지(fringe)와 중앙에 돌출부들(29)을 포함한다. 각각의 키의 키탑(25)은 각각의 키 위치에서 상기 실리콘 스커트(21)의 상부 표면의 상면에 부착된다. 키탑(25), 바람직하게는 경질 플라스틱(hard plastic) 키탑은 상기 실리콘 스커트(21)의 상면에 상기 키탑(25)과 실리콘 스커트(21) 사이에 탄성 접착제(glue)를 사용하여 부착되는 것이 바람직하다.

도 3은 바람직하게는 동종의 원피스(one-piece) 시트와 유사한 형상의 경질재료층(layer of rigid material, 31)을 또한 도시하며, 상기 층은 상기 키어레이 내에서 각각의 키 위치에 개구부를 포함한다. 상기 경질재료층(31), 바람직하게는 폴리카보네이트(polycarbonate)층은 상기 탄성층(21)을 상기 경질층 하단의 인쇄배 선보드(printed wired board, 9)로부터 분리한다. 각각의 키 위치에서 상기 경질층의 각각의 개구부의 영역을 제외하고는, 상기 탄성층(21)의 하부 표면은 상기 경질층(31)의 상부 표면과 결합된다. 상기 결합영역은 한정되어, 상기 탄성층(21)이 상기 경질층(31)의 상면에 위치하는 경우, 서로 직접 대면하는 상기 층들의 모든 표면들이 함께 결합한다. 상기 탄성층(21)의 하부 표면과 상기 경질층(31)의 상부 표면은 함께 결합하고, 바람직하게는 물리적 또는 화학적 접착, 예를 들어, 코몰딩공정(co-moulding process)에 의하여 서로 접착된다.

키의 기반을 형성하는, 바람직하게는 실리콘 스커트(21)인 상기 탄성층은 각각의 키 위치에 상기 하부 표면 상에 돌출부들(29)을 포함하여, 키의 움직임을 상기 인쇄배선보드(9)의 상부 표면 상에 위치하는 상기 접착패드들에게 전달한다. 각각의 키 위치에서, 상기 실리콘 스커트(21) 하단에는 공동이 배치되어 있고, 상기 공동은 각각의 키 위치에서 상기 경질층(31)의 개구부들에 의해 구성된다. 각각의 공동과의 결합에 있어서, 도전성 재료로 형성된 키돔(key dome, 11)이 배치되고, 상기 키가 가압되는 경우, 상기 키돔(11)이 공지된 방법으로 상기 인쇄배선보드(9)상에 각각 위치한 접점들과 접촉하는 것을 허용함에 의하여, 상기 키돔은 상기 돌출부(29)와 함께 동작하여 상기 키의 움직임을 상기 인쇄배선보드(9)에 전달한다. 공지된 바와 같이, 키돔들(11)의 어레이(array of key domes, 이하 키돔어레이)는 절연호일(insulating foil), 바람직하게는 플라스틱호일로 구성된 돔시트(11a)의 형상으로 배치되는 것이 바람직하며, 금속 키돔은 각각의 키 위치에 위치하여, 상기 금속 돔이, 상기 인쇄배선보드와 대면하며 키가 가압되지 않는 경우에는 상기 인쇄배선보드(9) 상의 접촉패드들과 접촉하지 않는, 상기 절연호일에 접촉된다. 본 발명에 따른 상기 키보드 어셈블리에 있어서, 상기 돔시트(11a)는 상기 경질층(31)의 하부 표면과 상기 인쇄배선보드(9)의 상부 측 사이에 장착되어, 각각의 금속 돔(11)이 상기 경질층(31)의 개구부들에 의하여 한정되는 상기 공동 내에 위치한다. 바람직하게는, 상기 플라스틱 돔시트(11a)는 상기 경질층(31)의 하부 표면 상에 접착제를 사용하여 부착된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 탄성층(21)은 원피스 시트로 형성되고, 그 크기는 상기 키어레이의 영역 내에 부합된다. 상기 키어레이(및 키탑들)의 영역은, 복수 개의 키탑들(25) 주위로 둘러지며 키탑들(25) 사이에 공간을 두는 참조선(22)으로, 도 2에 도시되어 있다. 바람직하게는, 상기 탄성부재(21)의 표면 영역은 도 2에 도시된 상기 참조선(22)으로 둘러진 영역과 같다. 즉. 상기 탄성층(21)의 외각둘레(27)는 키탑들(25)의 어레이(array of key tops, 이하 키탑어레이)의 외각 가장자리에 따른다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄성층(21)은 인접한 두 키 위치들, 바람직하게는, 상기 키어레이(22) 내의 키 위치들의 인접하는 두 열 사이에 개구부 또는 슬릿(slit)을 포함한다. 개구부 또는 슬릿의 예시적인 위치는 도 2에 참조번호 33으로 도시되어 있다

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 탄성층(21)은 동종의 멀티피스(multi-piece)시트로 형성되고, 시트 또는 스트립(strip)의 각각의 조각의 크기가 상기 키어레이(22) 내의 키탑들(25)의 열의 영역 내에 부합된다. 이는, 키탑들(25)의 각각의 열 하단에, 분리된 탄성층(21) 스트립이 배치됨을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 탄성층(21)의 표면 영역은 키탑들(25)의 각각의 열 주위로 둘러진 면적으로 한정된다. 바람직하게는, 각각의 탄성층(21)의 외각둘레(27)는 상기 키탑어레이(25) 내의 키탑들(25)의 각각의 열의 가장자리에 따른다.

바람직하게는 동종의 원피스 시트의 형상인 상기 경질층(31)은 그 크기가 상기 탄성층(21)의 크기보다 커서, 상기 탄성층(21)이 상기 경질층(31)의 상면에 위치하는 경우, 상기 경질층(31)의 외각둘레(23)가 상기 탄성층(21)의 외각둘레(27)보다 더 연장된다. 즉, 상기 경질층(31)의 외각둘레(23)가 상기 키어레이(22) (및 키탑들)의 영역의 외각둘레를 초과하며, 이는 복수 개의 키탑들(25) 주위로 둘러지며, 키탑들(25) 사이에 공간을 두는 상기 참조선(22)으로 도 2에 도시되어 있다. 보다 구체적인 설명을 위하여 도 2 및 도 4 를 참조하면, 경질부재의 외각둘레(23)는 키어레이(22)의 영역을 넘어서 경질부재(31)와 전체적으로 평행한 평면의 모든 방향으로 연장됨을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 도 4는 상기 탄성층(21)의 하부 표면과 상기 경질층(31)의 상부 표면이 함께 결합되어, 바람직하게는 물리적 또는 화학적 접착에 의하여 서로 접착됨을 도시한다. 키들 및 키돔들(11)을 위한 개구부들(36)을 포함하는 상기 원피스 경질층(31)은 이하에는 부재번호 31,23,33로 지칭되어 상세하게 설명된다. 상기 탄성층(21)과 상기 경질층(31)의 조합체는 상기 경질층(31)에 의해 지지되어, 상기 둘레영역(23)이 고정수단(12)에 의하여 상기 인쇄배선보드(9)로 압축되는 경우, 상기 경질층(31)의 상기 제1 표면의 외각둘레(23)의 영역이 상기 조합체를 상기 하단 인쇄배선보드(9)에 대하여 고정되도록 지지한다. 본 발명의 일 바람직한 실시예에 따르면, 상기 경질층(31)의 주변영역(23)의 상부 표면과 상기 덮개(12)의 가장자리가 서로 압축됨에 의하여 상기 영역(23)이 상기 인쇄배선보드(9)로 압축되는 경우, 상기 조합체는 상기 하단 인쇄배선보드(9)에 대하여 고정되도록 지지된다. 일 례로서, 이를 채용하여, 상기 전자장치의 덮개(12)가 상기 덮개(12)의 내부 표면이 상기 인쇄배선보드(9), 상기 인쇄배선보드(9) 하단의 구성요소영역(4), 및 상기 경질층(31)의 주변영역(23)의 형상을 따르도록 설계된다. 상술한 고정메카니즘의 결과로부터, 상기 키보드 어셈블리(20)를 포함하는 포터블 전자장치를 구성함에 있어서는 단지 하나의 덮개부(12)만이 요구된다. 반면에, 종래기술에 있어서는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 모바일 폰에 상기 키보드 어셈블리(10)를 고정하기 위하여는 상기 전면덮개(1) 및 상기 후면덮개(8)가 필요하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 경질층(31)의 최소한 부분은 키들 또는 키탑들(25)의 적어도 하나의 열을 따라, 바람직하게는 키탑들(25)의 인접한 두 열들 사이에 돌출되어, 인접 키들 사이의 기계적 스트레스 및 외부의 기계적 스트레스에 대항하여 상기 키들 또는 상기 키탑들(25)의 열들을 보호한다. 상기 경질층(31)의 돌출부(33)는, 바람직하게는 보호리브(33)는 상기 경질부재(31)의 동종부분(homogeneous part)을 형성하고, 상기 경질층(31)과 동일한 재료로 형성된다. 따라서, 상기 보호리브(33)는, 상기 경질층(31)과 동일하게, 상기 키보드 어셈블리(20)의 지지 및 보호 프레임 구조를 포함한다. 상기 보호리브(33)는 상기 탄성층(21)과 경질층(31)의 조합체의 부분이며, 상기 경질층(31)에 의하여 상기 인쇄배선보드(9)에 대하여 지지된다. 상기 보호수단(33), 바람직하게는 상기 보호리브의 외각가장자리는 키들 또는 키탑들(25)의 상기 열의 키 또는 키탑의 외각 표면과 적어도 같은 높이로 돌출된다. 본 발명에 따른 상기 보호리브(33)는 상기 키보드 어셈블리의 설계형상으로서 또한 사용된다.

상술한 바와 같이, 원피스 시트형상의 상기 탄성층(21)은 인접하는 두 개의 키 위치들 사이에, 바람직하게는 키탑어레이(25) 내의 키 위치들의 인접하는 두 개의 열들 사이에 개구부 또는 슬릿을 포함한다. 상기 개구부 또는 슬릿을 위한 예시적인 위치가 도 2에 참조번호 33으로 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄성층(21)은 상기 경질층(23)의 상면에 위치하여, 상기 탄성층(21)의 개구부들 또는 슬릿들이 보호수단과 부합되고, 이 후에는, 상술한 바와 같이, 상기 탄성층(21)의 하부 표면과 상기 경질층(31)의 상부 표면이 함께 결합되고, 바람직하게는 서로 접착된다. 상기 보호 수단(33)의 사용은 상기 탄성층(21)과 경질층(31)의 조합체가 상기 경질층(31)에 의해 상기 인쇄배선보드(9)에 대하여 지지되는 것을 돕는다. 왜냐하면, 상기 보호리브(33)에 의하여, 상기 개구부들을 구비한 상기 탄성층(21)을 해당 위치에 고정하여 위치시키기가 용이하다. 즉, 상기 보호리브(33)가 상기 탄성층(21)의 개구부에 부합하는 위치 내의 상기 표면들에 대면시키기가 용이하다. 상술한 방법에 따라서, 상기 경질층(31)의 둘레(23)의 상부 표면이 상기 덮개(12)의 가장자리로 압축됨에 의하여 상기 경질층(31)이 상기 인쇄배선보드(9) 쪽으로 압축되는 경우, 상기 조합체는 상기 하단 인쇄배선보드(9)에 대하여 고정되도록 지지된다. 상기 보호 수단(33), 바람직하게는 보호리브의 목적은 인접 키탑들(25)을 서로 분리되도록 지지하여, 상기 키어레이(22)의 각각의 키 위치 내의 키들이 상기 키의 움직임을 상기 키돔(11)을 통하여 상기 인쇄배선보드(9) 상의 접촉패드들에게로 적절히 전달할 수 있는 기능을 하는 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 바람직하게는 원피스 시트와 유사한 형상의 경질재료(31)층은 상기 키어레이(22) 내의 각각의 키 위치에 개구부(36)를 포함하며, 상기 경질재료 층(31)은 동종의 광전도재료, 바람직하게는 폴리카보네이트층으로 형성되며, 상기 층은 광을 투과시킬 수 있고, 광원(6), 바람직하게는 발광다이오드(LED)로부터의 광을 상기 키어레이(22)로 가이드하여 상기 키들 및 키탑들(25)을 조명할 수 있다. 상기 경질층(31), 바람직하게는 폴리카보네이트층은 높은 광도를 갖는 광가이드이다. 상기 보호리브(33)를 포함하는 상기 경질층(31)은 상기 키탑어레이(25)의 전체 영역 또는 상기 키탑들(25) 각각을 효과적으로 조명하는 플랫폼(platform)이다. 상기 광원(6)은 상기 경질재료의 가장자리 근처에 위치하며, 그곳에서는 광이 상기 경질층(23,31,33)의 가장자리를 향해 직접 수평으로 향하는, 즉 상기 경질층(23,31,33)의 상부 및 하부 표면과 평행인 방향으로 향한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 광원(6)은 상기 보호 수단(33), 바람직하게는 상기 보호리브의 단부와 인접한 위치로부터 상기 경질층(23,31,33)을 광이 투과하도록 배치된다. 예를 들면, 만일 두 개의 보호리브들(33)이 상기 키보드 어셈블리(20)에 사용되면, 하나의 LED(6)가 양 보호리브들(33)의 한 단부에 위치할 수도 있다. 상기 광가이드(23,31,33)의 부분으로서 보호리브들(33)의 사용은 상기 키탑들(25)을 조명하는데 효과적인 방법이다. 왜냐하면, 상기 광은 측방향으로부터 상기 보호리브(33)에 인접한 상기 키탑들(25) 쪽으로 진행하기 때문이다. 상기 보호리브(33)가 키들 또는 키탑들(25)의 열의 키 또는 키탑들(25)의 외각 표면의 높이보다 더 높은 높이으로 돌출된 경우에는, 상기 광은 측방향 및 또한 대각상방으로부터 상기 보호리브(33)에 인접한 상기 키탑들(25) 쪽으로 진행하여 보다 효과적인 조명을 형성한다. 상술한 광원들(6)의 배치는 본 발명에 따른 상기 키보드 어셈블리에서의 필요한 LED들의 숫자를 줄인다.

광가이드를 형성하는 상기 경질층(23,31,33)에 인접하여 위치하고, 그러나 상기 경질층(23,31,33)내에 위치하지 않는 광원은 포터블 전자장치들을 위한 키보드 어셈블리 내에 얇은 광가이드구조를 사용하는 것을 가능하게 한다. 더 얇은 키보드 어셈블리(20)의 구조는 작고 가벼운 포터블 장치들, 예를 들어, 모바일 통신장치들에 대한 증가하는 요구의 견지에서 장점이 있다.

본 발명은 도시된 실시예를 참조하여 설명되었으나, 본 설명은 한정하는 의미로 해석되는 의도가 아니다. 본 발명의 다양한 다른 실시예들이 있음은 본 명세서와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위들은 본 발명의 진정한 기술적 범위하에 있는 실시예들의 어떤 변형된 형태도 포괄할 수 있음이 예상된다.

Claims

키(key)의 기반을 형성하고 상기 키의 움직임을 인쇄배선보드(printed wired board, 9)의 연결수단에 전달하는 적어도 하나의 탄성부재(21)를 포함하는, 키보드 어셈블리(20)를 위한 광가이드(light guide)로서,

상기 탄성부재(21)를 상기 인쇄배선보드(9)로부터 분리하도록 배치되고, 인접 키들(25)을 서로 분리하도록 배치된 경질부재(rigid member, 23,31,33)를 포함하고,

상기 탄성부재(21)와 상기 경질부재(31)의 조합체(21,23,31,33)가 상기 경질부재(31)의 둘레(23)에 의하여 제 위치에 유지되는, 광가이드.
제 1 항에 있어서,

상기 경질부재(31)의 외각둘레(23)가 키어레이(array of keys; 22)의 영역 외부로 연장된, 광가이드.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성부재(21)의 제1 표면은 키탑(key top)표면이고,

상기 탄성부재(21)의 제2 표면은, 상기 경질부재(31)에 형성된 개구부들(openings, 36)의 영역을 제외하고, 상기 경질부재(31)의 제1 표면과 결합하는, 광가이드.
제 3 항에 있어서,

상기 경질부재(31)의 제2 표면은 상기 탄성부재(21)와 상기 경질부재(31)의 조합체(21,31)를 상기 인쇄배선보드에 대하여 지지하는, 광가이드.
제 4 항에 있어서,

상기 경질부재(31)는 상기 탄성부재(21)와 상기 경질부재(31)의 상기 조합체(21,31)를 지지하고,

상기 외각둘레(23)의 영역이 고정수단(12)에 의해 상기 인쇄배선보드(9)를 향하여 가압되는 경우, 상기 경질부재(31)의 상기 제1 표면의 상기 외각둘레(23)의 영역이 상기 조합체(21,31)를 상기 인쇄배선보드(9)에 대하여 고정적으로 되도록 지지하는, 광가이드.
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,

경질부재(31)는 인접하는 키탑들(25)을 서로 분리시키고,

상기 키탑들(25)은 상기 키들의 위치에서 상기 탄성부재(21)의 제1 표면의 상단에 부착되는, 광가이드.
제 6 항에 있어서,

상기 키탑들(25)의 열들 사이에 있는 상기 경질부재(31)의 일부분은 키탑들(25)의 적어도 하나의 열을 따라서 돌출되어, 상기 키들의 열의 상기 키탑들(25)을 위한 보호수단(33)을 형성하는, 광가이드.
제 6 항에 있어서,

상기 경질부재(31)는 키탑들(25)의 적어도 두 개의 인접하는 열 사이에 돌출되어, 상기 키들의 열의 상기 키탑들(25)을 위한 보호수단(33)을 형성하는, 광가이드.
제 8 항에 있어서,

상기 보호수단(33)의 외각가장자리는 상기 키들의 열의 상기 키탑들(25)의 외각 상부 표면(outer top surface)들과 적어도 같은 높이로 돌출되는, 광가이드.
제 9 항에 있어서,

상기 탄성부재(21)는 상기 보호수단(33)의 위치에서 개구부(21a)를 가지고,

상기 탄성부재(21)의 상기 제2 표면과 상기 경질부재(31)의 상기 제1 표면은, 서로 결합되기 전에, 상기 보호수단(33)이 상기 개구부(21a)에 부합하는 위치에서, 대면하도록 배치되는, 광가이드.
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 경질부재(23,31,33)는 광전도재료로 형성되고,

광원(6)은 광을 상기 경질부재(23,31,33)로 투과시켜서 키어레이(array of keys, 22) 또는 키탑(25)을 조명하는, 광가이드.
제 11 항에 있어서,

상기 경질부재(23,31,33)로 광을 투과시키는 광원(6)은 상기 경질부재(23,31,33)의 가장자리에 인접하여 배치된, 광가이드.
제 8 항에 있어서,

상기 경질부재(23,31,33)로 광을 투과시키는 광원(6)은 상기 보호수단(33)의 일단에 인접하여 배치된, 광가이드.
제 8 항에 있어서,

상기 경질부재(23,31,33)로 광을 투과시키는 하나의 발광 다이오드(6)는 상기 보호수단(33)의 일단에 인접하여 배치된, 광가이드.
제 5 항에 있어서,

상기 광가이드(23,31,33)는 포터블 전자장치의 덮개부(12)에 부착되는 상기 경질부재(31)의 외각둘레(23)를 포함하는, 광가이드.
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 경질부재(23,31,33)와 상기 탄성부재(21)는 시트(sheet)와 유사한 형상(form)을 갖는, 광가이드.
적어도 인쇄배선보드(9)와 키어레이(22)를 포함하는 키보드 어셈블리로서,

키의 기반을 형성하고 상기 키의 움직임을 인쇄배선보드(9)의 연결수단에 전달하는 탄성부재(21); 및

상기 키의 위치에 개구부(36)를 포함하고, 상기 탄성부재(21)를 상기 인쇄배선보드(9)로부터 분리시키도록 배치되며, 인접한 키들(25)을 서로에 대해 분리시키도록 배치된 경질부재(23,31,33);를 포함하고,

상기 탄성부재(21)와 상기 경질부재(31)의 조합체(21,23,31,33)가 상기 경질부재(31)의 둘레(23)에 의하여 제 위치에 유지되는, 키보드 어셈블리.
제 17 항에 있어서,

상기 경질부재(31)의 외각둘레(23)가 키어레이(22)의 영역 외부로 연장된, 키보드 어셈블리.
제 17 항에 있어서,

상기 탄성부재(21)의 제1 표면은 키탑 표면이고,

상기 탄성부재(21)의 제2 표면은, 상기 경질부재(31)에 형성된 개구부들(36)의 영역을 제외하고, 상기 경질부재(31)의 제1 표면과 결합되는, 키보드 어셈블리.
제 19 항에 있어서,

상기 경질부재(31)의 제2 표면은 상기 탄성부재(21)와 상기 경질부재(31)의 조합체(21,23,31,33)를 상기 인쇄배선보드(9)에 대하여 지지하는, 키보드 어셈블리.
제 20 항에 있어서,

상기 경질부재(31)는 상기 탄성부재(21)와 상기 경질부재(31)의 조합체(21,23,31,33)를 지지하고,

상기 외각둘레(23)의 영역이 고정수단(12)에 의해 상기 인쇄배선보드(9)를 향하여 가압되는 경우, 상기 경질부재(31)의 상기 제1 표면의 상기 외각둘레(23)의 영역이 상기 조합체(21,23,31,33)를 상기 인쇄배선보드(9)에 대하여 고정적으로 되도록 지지하는, 키보드 어셈블리.
제 17 항 내지 제 21 항 중의 어느 한 항에 있어서,

키탑(25)이, 상기 키의 위치에서 상기 탄성부재(21)의 상기 제1 표면의 상면에 부착된, 키보드 어셈블리.
제 17 항 내지 제 21 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 키탑들(25)의 열들 사이에 있는 상기 경질부재(31)의 일부분은 키들(25)의 적어도 하나의 열을 따라서 돌출되어, 상기 키들의 열의 상기 키들(25)을 위한 보호수단(33)을 형성하는, 키보드 어셈블리.
제 23 항에 있어서,

상기 경질부재(31)는 키들(25)의 적어도 두 개의 인접하는 열 사이에 돌출되어, 상기 키들의 열의 상기 키들(25)을 위한 보호수단(33)을 형성하는, 키보드 어셈블리.
제 24 항에 있어서,

상기 보호수단(33)의 외각가장자리는 상기 키들의 열의 상기 키 또는 상기 키탑(25)의 외각 상부 표면과 적어도 같은 높이로 돌출되는, 키보드 어셈블리.
제 25 항에 있어서,

상기 탄성부재(21)는 상기 보호수단(33)의 위치에서 개구부(21a)를 포함하고,

상기 탄성부재(21)의 상기 제2 표면과 상기 경질부재(31)의 상기 제1 표면은, 서로 결합되기 전에, 상기 보호수단(33)이 상기 개구부에 부합하는 위치에서, 대면하도록 배치되는, 키보드 어셈블리.
제 17 항 내지 제 21 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 경질부재(23,31,33)는 광전도재료로 형성되고,

광원(6)은 광을 상기 경질부재(23,31,33)로 투과시켜서 키어레이(22) 또는 키탑어레이(array of key tops, 25)를 조명하는, 키보드 어셈블리.
제 27 항에 있어서,

상기 경질부재(23,31,33)로 광을 투과시키는 광원(6)은 상기 경질부재(23,31,33)의 가장자리에 인접하여 배치된, 키보드 어셈블리.
제 23 항에 있어서,

상기 경질부재(23,31,33)로 광을 투과시키는 광원(6)은 상기 보호수단(33)의 일단에 인접하여 배치된, 키보드 어셈블리.
제 29 항에 있어서,

상기 경질부재(23,31,33)로 광을 투과시키는 하나의 발광 다이오드(6)는 상기 보호수단(33)의 일단에 인접하여 배치된, 키보드 어셈블리.
제 21 항에 있어서,

상기 고정수단(12)은 포터블 전자장치의 덮개부(12)를 포함하는, 키보드 어셈블리.
제 17 항 내지 제 21 항, 및 제 31 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 경질부재(31)와 상기 탄성부재(21)는 시트(sheet)와 유사한 형상(form)을 갖는, 키보드 어셈블리.