KR101787301B1

KR101787301B1 - 감소된 두께를 가지는 키 캡

Info

Publication number: KR101787301B1
Application number: KR1020167010960A
Authority: KR
Inventors: 힐버트 티. 콴; 제프리 엘. 옌; 크레이그 씨. 레옹; 제임스 제이. 니우; 케이스 제이. 헨드렌; 얀양 유안; 펭 자오; 완샨 리; 데릭 티. 주; 제 홍
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2034-08-29
Also published as: WO2015047661A1; US10002727B2; EP3014396A1; CN104616923B; CN204270948U; US20150090570A1; US9640347B2; CN104616923A; US20170004939A1; JP2016532232A; KR20160061408A

Abstract

백그라운드 층 내에 개방된 레전드(legend)를 통해 광을 확산시킬 수 있는 레전드 디퓨저 재료를 가진 조명식(illuminated) 금속 키 캡. 백그라운드 층은 불투명(opaque)할 수 있고, 레전드는 투명할 수 있다. 금속 키 캡은 전기 스위치 회로 위에 위치된 가위식 메커니즘에 부착된다. 금속 키 캡을 통해, 금속 키 캡의 주변부 둘레로 그리고/또는 백그라운드 층을 통해 광을 방출하도록 위치된 하나 이상의 광원이, 가위식 메커니즘 내부, 아래, 또는 인접하게 포함될 수 있다.

Description

감소된 두께를 가지는 키 캡{KEYCAPS WITH REDUCED THICKNESS}

관련 출원들과의 상호 참조

본 특허 협력 조약(Patent Cooperation Treaty) 특허 출원은 2013년 9월 30일자로 출원된, 명칭 "Keycaps Having Improved Illumination and Reduced Thickness"의 미합중국 가특허 출원 제61/884,241호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 참조로서 전체적으로 본 명세서에 포함된다.

기술분야

본 개시내용은 정보 처리 디바이스들을 위한 입력 장치들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 얇은 프로파일(thin profile) 키보드들을 위한 조명식(illuminated) 키 캡들에 관한 것이다.

많은 전자 디바이스들이 선택적으로 조명될 수 있는 개별적 버튼 또는 키를 포함할 수 있는 버튼, 키보드, 키패드 등과 같은 입력 컴포넌트들을 포함한다. 예를 들어, 개인용 컴퓨팅 디바이스들은 저조명 조건(low light conditions)하에서 사용자의 키보드 작동을 가능하게 하기 위한 백라이트 키보드를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 일부 전자 디바이스들은 순전히 미적인 목적으로 키 또는 버튼들을 선택적으로 조명한다. 이외 추가적 전자 디바이스들은 알림 목적으로 키 또는 버튼들을 선택적으로 조명할 수 있다.

또한, 조명식 입력 디바이스들에 대한 수요가 증가한 반면, 동시에 수요자들은 입력 디바이스가 내구성있고, 얇으며, 경량이길 기대한다. 그러나, 예를 들어 내구성있고, 얇고, 조명이 가능한 경량의 조명식 키보드를 설계하는 것에는 몇가지 난점이 있다. 예를 들면, 많은 키보드들이 다만 키 캡의 선택적 부분들, 예컨대, 레전드(legend) 영역만을 조명하는 반면, 키 캡의 나머지 부분은 비조명 상태로 유지한다. 따라서, 레전드의 재료는 종종 반투명(translucent)하고, 키 재료의 나머지 부분은 종종 실질적으로 불투명(opaque)하다.

종종, 반투명 키 캡은 사출성형 플라스틱, 예컨대, 폴리카보네이트(PC), 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌과 폴리카보네이트의 혼합물(ABS-PC)로 제조되고, 내구성 페인트로 코팅된다. 그 이후에, 페인트 층을 레이저 절단하여 투명 레전드가 드러나도록 한다. 제조는 저렴할 수 있으나, 반복된 사용과 시간이 흐름에 따라 페인팅된 백라이트 키의 발광 품질이 저하될 수 있다. 더 나아가, 충분한 내구성을 갖기 위해서는 플라스틱 키 캡이 비교적 두꺼울 필요가 있을 것이다.

따라서, 내구성있고, 얇으며, 조명식인 입력 장치에 대한 필요가 제기될 수 있다.

본 명세서에 기술된 실시예들은 예컨대 컴퓨팅 디바이스 용도의 키보드와 같은 조명식 입력 장치에 관한 것이거나, 그러한 형태를 취할 수 있다. 키보드는 금속 키 캡을 포함하는 복수의 키를 포함할 수 있다. 금속 키 캡은 알루미늄으로, 양극산화처리 또는 그렇지 않으면 마감처리된 것일 수 있다. 금속 키 캡은 레전드 개구부를 포함하는 상부 표면, 레전드 개구부 내의 레전드 디퓨저(diffuser) 재료, 전기 스위치 회로를 활성화하도록 구성된 압축 가위식 메커니즘, 온(on) 상태 및 오프(off) 상태를 가지는 발광 다이오드("LED")와 같은 광원을 가질 수 있으며, 광원은 레전드 개구부를 통해 광을 투과시키도록 배향될 수 있다. 일 예에서, 온 상태는 광원이 레전드 디퓨저 재료와 레전드 개구부를 통해 광을 투과시키는 레전드 조명 모드를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 온 상태는 광원이 금속 키 캡의 주연부에 근접하게 광을 방출할 수 있는 키 캡 주연부 조명 모드를 포함할 수 있다.

소정 실시예들에서, 레전드 개구부가 레이저 절단(laser cutting), 레이저 어블레이션(laser ablation) 공정, 또는 이들의 조합에 의해 금속 키 캡 내에서 개방될 수 있다. 소정 실시예들에서, 레전드 개구부의 주연부는 아일랜드 부분(island portion)에 연결된 적어도 하나의 브리지 부분(bridge portion)에 의해 부분적으로 정의될 수 있으며, 적어도 하나의 브리지 부분은 금속 키 캡 두께 미만의 두께를 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 마감 또는 경화된 레전드 디퓨저 재료의 일부분이 금속 키 캡의 상부 표면과 동일 평면상에 놓일 수 있다.

본 명세서에 기술된 다른 실시예들은 키보드를 조명하기 위한 광 투과성(light transmissive) 키 캡의 제조 방법의 형태를 취하거나 그에 관한 것일 수 있으며, 금속 키 캡 내부에 레전드 개구부의 적어도 일부분을 형성하는 것, 레전드 개구부 위에 반투명 레전드 디퓨저 재료를 퇴적(deposit)하는 것, 금속 키 캡 및 퇴적된 레전드 디퓨저 재료를 경화 조건하에 위치시키는 것, 잔류 레전드 디퓨저 재료를 평활화(smooth)함으로써 경화된 레전드 디퓨저 재료가 평탄하거나, 임의적으로 만곡된 것일 수 있는 상부 표면과 동일 평면상에 놓이게 하는 것, 잔류 레전드 디퓨저 재료를 평활화함으로써 경화된 레전드 디퓨저 재료가 하부 표면과 동일 평면상에 놓이게 하는 것, 전기 스위치 회로 위에 위치된 압축 가위 메커니즘을 이용하여 금속 키 캡을 수직축을 따라 정렬시키는 것을 포함할 수 있다. 추가의 실시예들에서, 키 캡의 상부 표면이 평탄할 필요는 없다. 예를 들어, 레전드 디퓨저 재료는 키 캡의 임의적 만곡부를 따를 수 있도록 평활화됨으로서 키 캡의 상부 표면과 실질적으로 연속적인 표면을 이루도록 할 수 있다. 예를 들어, 소정 키 캡들은 타이피스트의 손가락의 윤곽과 일치하도록 약간 볼록할 수 있다.

본 명세서에 기술된 추가의 실시예들은 복수의 키를 포함하는 키보드에 관한 것이거나, 그러한 형태를 취할 수 있으며, 복수의 키는 각각 균일한 두께를 갖는 금속 상부 층을 포함하는 키 캡, 레전드를 정의하는 금속 상부 층 내의 개구부, 금속 상부 층의 하부 표면 상에 퇴적되는 디퓨저 충전물(diffuser fill), 복수의 키 아래에 놓인(underlying) 발광 층, 복수의 전기 스위치를 포함하는 전기 스위치 층을 포함하며, 복수의 전기 스위치 중 각각은 복수의 키 중 각각 하나의 아래에 놓일 수 있다.

이제, 첨부 도면들에 도시된 대표적인 실시예들을 참조할 것이다. 하기의 설명이 실시예들을 하나의 바람직한 실시예로 한정하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 반대로, 첨부된 청구범위에 의해 한정된 바와 같은 기술된 실시예들의 사상 및 범주 내에 포함될 수 있는 대안예, 수정예 및 등가물을 포함하고자 한다.
도 1은 전자 디바이스에 사용하기 위한 조명식 키보드의 예시적 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 취한 조명식 키보드의 실시예의 키 캡의 근접 확대 측단면도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 실시예의 일부분으로서 레전드를 나타내는 키 캡의 상부 평면도이다.
도 3b는 도 3a의 선 3B-3B를 따라 취한 실시예의 근접 측면도이다.
도 3c는 도 3a의 선 3C-3C를 따라 취한 실시예의 근접 측면도이다.
도 3d는 도 3a의 선 3D-3D를 따라 취한 실시예의 근접 측면도이다.
도 3e는 도 3a의 선 3E-3E를 따라 취한 실시예의 근접 측면도이다.
도 3f는 도 3a의 선 3F-3F를 따라 취한 실시예의 근접 측면도이다.
도 4a는 다른 키 캡의 상부 평면도로서, 중심 아일랜드 부분을 지지하는 브리지들의 은닉 지오메트리(hidden geometry)를 나타낸다.
도 4b는 도 4a의 키 캡의 하부평면도로서, 중심 아일랜드 부분을 지지하는 브리지들의 지오메트리를 나타낸다.
도 5a는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 5-5를 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 절단 이전의 반전된(inverted) 금속 키 캡을 나타낸다.
도 5b는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 5-5를 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 절단 이후의 반전된 금속 키 캡을 나타낸다.
도 5c는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 5-5를 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 절단 이후 및 레전드 디퓨저 재료 층의 도포 이후의 반전된 금속 키 캡을 나타낸다.
도 5d는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 5-5를 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 절단에 의해 개방된 체적(volume)을 채우기 위해 레전드 디퓨저 재료가 내부로 인입된 반전된 금속 키 캡을 나타낸다.
도 5e는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 5-5를 따라 취한 근접 측면도로서, 반전된 금속 키 캡의 하부 표면과 실질적으로 동일 평면상에 놓이도록 마감처리된 레전드 디퓨저 재료를 나타낸다.
도 5f는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 5-5를 따라 취한 근접 측면도로서, 레전드 디퓨저 재료가 도포, 경화 및 마감처리된 이후의 금속 키 캡을 나타낸다.
도 6a는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 6-6을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 이전의 금속 키 캡을 나타낸다.
도 6b는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 6-6을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 이후의 금속 키 캡을 나타낸다.
도 6c는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 6-6을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 이후의 금속 키 캡이 도 6b의 도면에 대해 반전되어 나타난다.
도 6d는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 6-6을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 이후에 반전되며, 레전드 디퓨저 재료가 도포되고 레이저 어블레이션에 의해 정의된 체적으로 인입된 이후의 금속 키 캡을 나타낸다.
도 6e는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수평선 6-6을 따라 취한 근접 측면도로서, 레전드 디퓨저 재료가 도포, 경화 및 마감처리된 이후의 금속 키 캡을 나타낸다.
도 7a는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 및 레이저 에칭 이전의 금속 키 캡을 나타낸다.
도 7b는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 및 레이저 에칭 이후의 금속 키 캡을 나타낸다.
도 7c는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 및 레이저 절단 이후의 반전된 금속 키 캡을 나타낸다.
도 7d는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 및 절단 이후, 그리고 레전드 디퓨저 재료의 도포 이후의 반전된 금속 키 캡을 나타낸다.
도 7e는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 및 절단 이후, 그리고 레전드 디퓨저 재료의 도포 및 레이저 어블레이션 및 레이저 절단에 의해 정의된 체적 내로의 인입 이후의 반전된 금속 키 캡을 나타낸다.
도 7f는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레전드 디퓨저 재료가 도포, 경화 및 마감처리된 이후의 금속 키 캡을 나타낸다.
도 7g는 도 4a 및 도 4b에 도시된 키 캡을 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 가공면에서 금속 키 캡이 제거된 것을 나타낸다.
도 8a는 키 캡의 상부 평면도로서, 오프 상태인 주연 부분, 글리프(glyph) 부분 및 백그라운드 부분의 조명을 나타낸다.
도 8b는 키 캡의 상부 평면도로서, 오프 상태인 주연 부분 및 백그라운드 부분의 조명과 함께, 온 상태인 글리프 부분의 조명을 나타낸다.
도 8c는 키 캡의 상부 평면도로서, 오프 상태인 백그라운드 부분의 조명과 함께, 온 상태인 주연 부분 및 글리프 부분의 조명을 나타낸다.
도 9는 조명식 입력 장치의 예시적 제조 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
상이한 도면들에서 동일한 또는 유사한 도면 부호들의 사용은 유사하거나, 관련되거나, 동일한 항목을 표시한다.

본 명세서에 개시된 실시예들은 사용자 입력을 수신하도록 구성된 조명식 표면이 구비된 백라이트 입력 장치의 형태를 취하거나, 그에 관한 것일 수 있다. 상세하게는, 소정 실시예들은 금속 키 캡들을 가진 전체적 또는 부분적으로 조명식인 키보드, 키패드 또는 개별적 키들의 형태를 취할 수 있다. 소정 실시예들에서, 금속 키 캡은 알루미늄으로 제조된다. 이러한 키들은 개인용 컴퓨팅 디바이스들, 예컨대 랩탑 컴퓨터 또는 데스크탑 컴퓨터들과 함께, 일체형 또는 주변 입력 디바이스들로서 사용될 수 있다. 다른 소정 실시예들은 예컨대, 텔레비전들, 소형 미디어 플레이어들, 셀룰러 전화기들, 태블릿 컴퓨터들 등과 같은 다른 전자 디바이스들과 함께 사용되기 위한, 금속 외면을 구비한 전체적 또는 부분적으로 조명식인 버튼의 형태를 취할 수 있다.

일 실시예는 키보드와 연관된 후방-조명식 키일 수 있다. 본 실시예는 주로 알루미늄으로 구성된 금속 키 캡을 포함할 수 있다. 금속 키 캡은 평면인 상부 표면을 따라 면취되거나 그렇지 않으면 폴리싱된 에지들을 가질 수 있다. 금속 키 캡은 밀리미터 미만의 두께로 얇을 수 있다. 금속 키 캡은 양극산화처리되거나, 그렇지 않으면 내구성 및 선택적으로 특정 룩(look) 및/또는 텍스처(texture)를 제공하도록 마감처리될 수 있다.

금속 키 캡은 조명될 수 있는 레전드 영역을 포함할 수 있다. 레전드는 키보드에 알맞게 적합한 임의의 숫자, 심볼 또는 임의의 언어의 글자의 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 레전드는 하나 이상의 영어 글자 또는 심볼일 수 있고, 또는 레전드는 하나 이상의 간체 중국어 문자일 수 있다. 추가의 실시예들에서, 레전드는 전원 심볼, 추출(eject) 심볼, 또는 재생/정지 심볼과 같은 기능 심볼의 형태를 취할 수 있다. 당업자라면 레전드가 임의의 심볼, 문자(character), 글리프, 글자(letter), 삽화(artwork) 또는 다른 정보-전달 이미지를 포함할 수 있음을 이해할 것이다.

레전드는 하나 이상의 카운터(counter)를 포함할 수 있다. "카운터"는 글리프 주연부 내의 둘러싸인 네거티브 스페이스(negative space)이다. 예를 들어, 영어 글자 "W" 또는 "T"의 글리프들은 임의의 카운터들을 포함하고 있지 않는 반면, 영어 글자 "B"의 글리프는 2개의 카운터를 포함하고, 글자 "Q"의 글리프는 하나의 카운터를 포함한다. 카운터들의 수, 크기, 배향 및 위치는 레전드 자체의 스타일에 의존할 수 있다. 예를 들어, (특정 폰트에 대응하는) 소정 글리프 디자인들에 대해, 아라비아 숫자 "4"는 카운터를 가질 수 있는 반면, 다른 글리프 디자인들에 대해서는 아닐 수 있다. 따라서, 특정 레전드에 대한 하나의 카운터 또는 다수의 카운터의 존재 여부는 실시예마다 다양할 수 있음을 당업자라면 이해할 것이다.

많은 실시예들에서, 레전드는 레이저 절단 공정, 레이저 어블레이션 공정, 또는 이들의 임의의 순차적 또는 동시적 조합을 통해, 금속 키 캡으로부터 절단되거나, 그 내부로 절단되거나, 또는 그를 관통하여 절단될 수 있다. 대안적 실시예들에서, 금속 스탬핑 공정, 마스크 및 침지 화학적 에칭 공정, 또는 임의의 다른 적합한 공정 또는 공정들의 조합이 이용될 수 있다.

레이저 절단에는 집속된 광 빔을 금속 키 캡의 표면에 지향시키는 것이 수반될 수 있다. 금속 키 캡의 재료는 용융, 연소, 어블레이션되거나, 그렇지 않으면 그 결과로서 증발될 수 있다. 가열된 재료는 가스 또는 액체 분사에 의해 불어낼(blown free) 수 있거나, 증발될 수 있다. 당업자라면 레이저의 초점(focal point)이 금속 키 캡의 상부 표면 또는 금속 키 캡의 하부 표면을 따라 설정되거나, 그 사이 임의의 곳에 설정될 수 있음을 이해할 것이다. 추가의 실시예에서, 레전드의 일부분이 상부 표면에서 절단되어 나올 수 있고, 제2 부분이 하부 표면에서 절단되어 나올 수 있다.

레이저 어블레이션은, 금속 키 캡 표면을 통과하는 전체적 절단 없이 제어된 방식으로 금속 키 캡에서 재료를 제거하도록, 금속 키 캡의 표면 상에 대한 펄스 또는 지속적인 레이저의 집속을 수반할 수 있다.

카운터를 구비하지 않은 레전드의 특징을 나타낸 실시예에서, 금속 키 캡의 레이저 절단은 금속 키 캡의 상부 표면 및 후방 표면을 통과하도록 레전드를 절단하여 원하는 글리프 형상의 개구부를 금속 키 캡 내부에 개방하기에 충분할 수 있다.

하나 이상의 카운터를 구비한 레전드의 특징을 보이는 다른 실시예에서, 금속 키 캡의 레이저 절단은 글리프의 외부 주연부는 물론 하나 이상의 카운터도 함께 제거해 버릴 수 있다. 일 실시예에서, 분리된 카운터는 모아져 이후 공정에서 금속 키 캡에 부착될 수 있다.

하나 이상의 카운터를 구비한 레전드의 특징을 나타낸 추가의 실시예에서, 레이저 절단과 레이저 어블레이션의 조합이 이용될 수 있다. 레이저 절단 공정이 이용되어 레전드의 상당한 부분을 절단해냄에 따라, 그 뒤에는 선택량의 재료가 남아 하나 이상의 카운터를 레전드의 외부 주연부에 연결함으로써 카운터가 위치 고정되게 할 수 있다. 이러한 실시예에서, 나머지 카운터들은 "아일랜드"로 지칭되며 하나 이상의 브리지에 의해 위치 유지될 수 있다. 당업자라면 레전드의 형상 및 카운터 부분들의 수 또는 크기에 따라 임의의 수의 아일랜드 또는 임의의 수의 브리지들이 요구될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 개별적 브리지들의 위치, 폭, 배향 및 지오메트리는 실시예마다 상이할 수 있다.

보충적 또는 추가적 공정에서, 레이저 어블레이션이 이용되어 하나 이상의 브리지의 깊이를 감소시킬 수 있다. 제1 실시예에서, 하나 이상의 브리지는 금속 키 캡의 상부 표면에서 어블레이션될 수 있다. 브리지들의 깊이의 일부분을 어블레이션함에 의해, 금속 키 캡의 상부 표면과 교차되는 레전드의 단면이 브리지들에 의해 간섭받지 않게될 수 있는데, 이에 대하여는 아래에 상세히 기술한다.

금속 키 캡의 상부 표면 내부로 레전드 또는 개구부가 절단된 이후, 레전드 디퓨저 재료가 도포되어 금속 키 캡 내부의 레전드에 의해 정의된 체적을 채울 수 있다. 제1 예시적 실시예에서, 금속 키 캡은 반전되어 평탄한 가공면을 따라 위치될 수 있다. 다음으로, 액상의 레전드 디퓨저 재료가 금속 키 캡의 후방으로 도포될 수 있다. 레전드 디퓨저 재료는 유리 비드 또는 다른 확산 도펀트로 도핑된 반투명 재료로 구성될 수 있다. 소정 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료는 특정 색상의 안료 또는 잉크를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 소정 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료를 제조하고 그에 따라 키 캡의 적어도 일부를 선택적으로 백색으로 만들기 위해 산화 티타늄 분말이 이용될 수 있다. 백색은 광이 그를 투과할 때만 보이거나, 키 캡이 조명되지 않을 때라도 일반적으로 보일 수 있다.

키 캡에 레전드 디퓨저 재료를 도포하는 중에, 레전드 체적 내부에 에어 포켓이 남을 수 있다. 예를 들어, 이러한 포켓들은 레전드 디퓨저 재료의 도포에 의해 포획(trap)될 수 있다. 다른 경우들에서, 어블레이션된 브리지들과 평탄한 가공면에 의해 정의된 체적 내부에 원치 않는 에어 포켓들이 남을 수 있다. 원치 않는 에어 포켓들을 제거하여 레전드와 어블레이션된 브리지들에 의해 정의된 전체 체적을 레전드 디퓨저 재료로 채우려면, 레전드를 구비한 금속 키 캡과 레전드 디퓨저를 진공 챔버 내에 위치시킴으로써 포켓과 진공 사이의 차동 압력에 의해 에어 포켓들이 제거되게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 금속 키 캡과 레전드 디퓨저는 오토클레이브 또는 다른 고압 챔버 내부에 위치됨으로써 에어 포켓들을 제거하기 위한 차동 압력을 촉진시킬 수 있다. 후속 공정에서, 레전드 디퓨저 재료가 실질적으로 영구적인 방식으로 금속 키 캡에 고화(harden) 및/또는 부착되도록 금속 키 캡과 레전드 디퓨저가 경화될 수 있다. 경화 조건은 레전드 디퓨저용으로 선택된 재료, 도펀트 또는 안료용으로 선택된 재료, 및/또는 다른 요소들에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 경화 조건은 특정 파장의 자외선 광에 대한 노출, 열에 대한 노출, 또는 압력에 대한 노출을 포함할 수 있다.

경화 이후, 레전드 디퓨저 재료가 후속 공정에서 평면으로 평활화 또는 폴리싱됨으로써 레전드 디퓨저 재료의 외면이 금속 키 캡의 상부 표면과 실질적으로 평행하게 될 수 있다. 폴리싱 이후, 금속 키 캡은 눌리면 전기 스위치 회로를 활성화하도록 위치된 가위식 메커니즘이나 다른 버튼식 메커니즘을 포함할 수 있는 서브프레임에 부착될 수 있다. 소정 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료는 층의 외면이 금속 키 캡의 하부와 동일 평면상에 놓이도록 폴리싱될 수 있다. 다른 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료는 층의 외면이 금속 키 캡의 하부와 실질적으로 연속적 표면을 형성하도록 폴리싱될 수 있다.

예를 들어, 레전드 디퓨저 재료는 키 캡의 임의적 만곡부를 따를 수 있도록 평활화됨으로서 키 캡의 상부 표면에 대해 실질적으로 연속적인 표면을 형성할 수 있다. 다른 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료는 층의 외면이 금속 키 캡의 하부 표면과 평행하되, 갭이나 스페이서에 의해 이격되도록 폴리싱될 수 있다. 추가의 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료의 상부 표면은 금속 키 캡의 상부 표면과 실질적으로 동일 평면상에 놓이도록 폴리싱되거나 그렇지 않으면 마감처리될 수 있다. 다른 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료의 상부 표면은 재료의 외면이 금속 키 캡의 하부와 실질적으로 연속적 표면을 형성하도록 폴리싱되거나 그렇지 않으면 마감처리될 수 있다.

추가의 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료는 레이저 절단된 금속 키 캡에 반드시 개별적으로 도포될 필요는 없다. 예를 들어, 레이저 절단된 금속 키 캡이 플라스틱 캐리어의 상부 표면과 인접하거나, 그 상에 위치될 수 있다. 그 이후에, 어셈블리가 리플로우 오븐 내로 넣어짐에 따라, 플라스틱 캐리어의 플라스틱 재료가 녹아 금속 키 캡 내부의 레이저 절단에 의해 정의된 공극 내로 흘러들어가게 할 수 있다. 다른 실시예들에서, 금속 키 캡 내부의 레이저 절단에 의해 정의된 공극 내부로 플라스틱을 유입시키기 위한 다른 메커니즘들이 있을 수 있다.

금속 키 캡의 레전드를 통하여 광을 방출하도록 위치된 하나 이상의 광원이 키 캡의 내부, 아래, 또는 인접하게 포함될 수 있다. 소정 실시예들에서, 광원은 유기 발광 다이오드("OLED"), 반도체 기반 발광 다이오드("LED"), 또는 임의의 다른 적합한 광원과 같은 광원을 포함하거나, 그에 결합될 수 있다. 제1 실시예에서, 광원은 레전드 디퓨저 재료를 통해 광을 투과시키도록 위치될 수 있다. 따라서, 금속 키 캡을 위에서 바라보면, 레전드는 그 후측에서 조명됨으로써 광이 레전드를 통해 비출 수 있다.

추가의 실시예에서, 광원은 금속 키 캡의 주연부 둘레로 광을 투과시키도록 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 위에서 금속 키 캡을 바라보면, 키의 주연부가 조명된 것으로 보일 수 있다. 하나의 예로서, 금속 키 캡은 그 주변을 둘러 헤일로(halo)를 가진 것으로 보일 수 있다.

도 1은 전자 디바이스에 사용하기 위한 조명식 키보드(100)의 예시적 실시예의 사시도이다. 키보드(100)는 데스크탑 컴퓨팅 시스템의 주변 컴포넌트이거나, 다른 실시예들에서, 이는 랩탑 컴퓨팅 시스템의 일체적인 부분일 수 있다. 키보드(100)는 하나 이상의 키(110)와 키보드(100)의 내부 컴포넌트들을 전체적으로 또는 부분적으로 감싸는 하우징(120)을 포함할 수 있다. 소정 실시예들에서, 키보드(100)는 도시된 것에 비해 보다 많은 수의 키들(110) 또는 보다 적은 수의 키들(110)을 가질 수 있다. 키들은 상이한 순서로 정렬될 수 있다. 하나 이상의 키들(110)의 일부 또는 모두가 그와 연관된 레전드 이미지(130)를 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 하나 이상의 키들(110)은 상이한 크기를 가질 수 있고, 키보드(100)의 표면을 따라 상이한 위치들에 위치될 수 있다.

도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 취한, 조명식 키보드(100)의 키(200)의 근접 확대 측단면도이다. 키(200)는 키보드(100, 도시되지 않음)의 하우징(220) 내부에 적어도 부분적으로 위치될 수 있다. 하우징(220)을 관통하여 키 개구부(225)가 정의될 수 있는데, 이는 도시된 바와 같이 단면의 양 측 상에 존재할 수 있다. 키 개구부(225)는 키(200)와 하우징(220) 사이에 주연부 갭(230)이 존재하도록 하는 크기를 가질 수 있다. 주연부 갭(230)은 키(200)의 크기에 기초하여 선택적으로 크기를 가질 수 있다. 소정 실시예들에서, 키 개구부(225)는 반드시 요구되는 것은 아니다. 대신, 하나 이상의 키들(110)(도 2에 도시되지 않음)이 서로 실질적으로 인접하게 배열됨으로써, 키 각각의 주연부 갭(230)이 키(200)에 이웃한 키들에 의해 정의될 수 있다.

본 명세서에서 "수평의(horizontal)"라는 용어는, 달리 표기하지 않는 한, 키보드(100)의 하우징(120, 220)의 표면과 평행한 면 내부에 놓인 것으로 정의된다. 본 명세서에서 "수직의(vertical)"라는 용어는, 달리 표기하지 않는 한, 수평면에 직각인 방향으로서 정의된다. 본 명세서에서, 유사한 방향성 용어(예컨대, "위에(above)" 또는 "아래에(below)" 또는 "상부(top)" 또는 "하부(bottom)")가 수평면에 대해 정의된다.

키(200)는 금속 키 캡(240)을 가질 수 있다. 소정 실시예들에서, 금속 키 캡(240)은 실리카 금속, 사파이어 금속, 또는 다른 유사한 실질적으로 투명한 내스크래치성(scratch resilient) 재료로 구성될 수 있다. 금속 키 캡(240)은 실질적으로 평탄한 상부 표면을 포함할 수 있다. 소정 실시예들에서, 금속 키 캡(240)은 약간 오목한 형상을 가짐으로써 사용자에 의해 눌려졌을 때 키의 느낌을 향상시킬 수 있다.

금속 키 캡(240) 내부에는 레전드 개구부(260)가 배치될 수 있다. 단면으로 도시되었으나, 당업자라면 위에서 바라볼 때, 레전드 개구부(260)는 키보드(100)에 적절하게 맞는 임의의 숫자, 레전드 또는 임의의 언어의 글자, 또는 정보를 전달하는 임의의 심볼, 아이콘 또는 그래픽일 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 레전드 개구부(260)는 하나 이상의 영어 글자의 형태를 취하거나, 다른 실시예에서, 레전드는 하나 이상의 간체 중국어 문자의 형태를 취할 수 있다.

레전드 개구부(260)는 디퓨저 재료(270)로 형성될 수 있다. 소정 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료(270)는 특정 색상의 안료를 이용해 도핑될 수 있다. 예를 들어, 레전드 디퓨저 재료(270)에 백색 외관을 부여할 수 있는 산화 티타늄이 있다. 레전드 디퓨저 재료(270)는 금속 키 캡(240)의 상부 표면에서 금속 키 캡(240)의 하부 표면까지 레전드 개구부(260)를 채울 수 있다. 이러한 방식으로, 레전드 디퓨저 재료(270)는 배경 금속 키 캡(240) 내부의 레전드 개구부(260)의 체적을 채울 수 있다.

디퓨저 층(270) 아래에는 눌리면 전기 스위치 회로를 활성화하도록 위치된 수직 압축가능한 층상 지지 구조가 있을 수 있다. 구조의 제1 층은 금속 키 캡 수용 패드(280)일 수 있다. 금속 키 캡 수용 패드(280)는 실질적으로 평탄한 상부 표면을 가짐으로써, 레전드 디퓨저 재료(270)의 하부 표면과 금속 키 캡(240)의 하부 표면에 접착 또는 부착될 수 있으며, 다만 일부 실시예들에서 이러한 수용 패드는 생략될 수 있다.

금속 키 캡 수용 패드(280) 아래에는 돔 스위치와 같은 멤브레인(282)이 배치될 수 있다. 멤브레인(282)은 고무나 실리콘과 같이 변형가능한 폴리머 재료로 구성될 수 있고, 하나 이상의 전기 접점들을 포함할 수 있으나, 다만 이들 접점들은 단순성을 위해 도 2에서는 생략되었다. 일부 실시예들에서, 멤브레인(282)을 위해 선택된 재료는 실질적으로 투명할 수 있다.

금속 키 캡(240)이 사용자에 의해 눌리면 접히는(collapse) 압축 가위식 메커니즘(284)이 멤브레인(282)에 인접하게 있을 수 있다. 키 캡이 접힘으로 인해 돔 스위치 또는 키 캡 아래의 임의의 다른 멤브레인 역시 접힐 수 있다.

멤브레인(282) 아래에는 제1 접점 배선 층(286)이 있을 수 있다. 전기 접점들(도시되지 않음)이 제1 접점 배선 층(286)의 상부 표면 상에 배치됨으로써, 멤브레인(282)과 압축 가위식 메커니즘(284)이 소정 지점을 초과해 압축되면, 멤브레인(282)의 전기 접점들과 제1 접점 배선 층(286)의 전기 접점들이 전기 회로를 완성하게 할 수 있다. 이는 사용자에 의해 키(200)가 눌림을 나타내는 신호를 개시시킬 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 접점 배선 층(286)은 키(200)에 구조적 지지를 제공하는 제1 기판 층(288) 상에 배치될 수 있다. 기판 층(288)은 투명한 또는 실질적으로 투명한 재료로 구성될 수 있다. 기판 층(288) 아래에는 금속 키 캡(240) 아래에 중심설정된(centered) 발광 요소(292)를 포함한 조명 층(290)이 있을 수 있다. 발광 요소(292)는 LED, OLED, 또는 임의의 다른 적합한 광원일 수 있다. 단일의 광원으로서 도시되었긴 하나, 당업자라면 다수의 광원들이 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 발광 요소(292)는 조명 층(290) 상에 위치됨으로써 주연부 갭(230)을 통하여 광을 지향 또는 투과시킬 수 있다. 이러한 방식으로 발광 요소(292)가 키(200)의 주연부를 조명함에 따라, 위에서 바라볼 때 키(200)를 둘러 헤일로 효과를 생성할 수 있다.

다른 실시예에서, 발광 요소(292)는 광이 레전드 개구부(260)만을 통과하게 지향시키도록 위치될 수 있다. 이러한 방식으로 발광 요소(292)가 레전드 개구부(260)를 조명함에 따라, 위에서 바라볼 때 키(200)의 표면 상에 레전드 조명 효과를 생성할 수 있다.

당업자라면 복수의 발광 요소(292)가 발광 층(290) 상에 또는 그 내부에 배치될 수 있음을 추가로 이해할 것이다. 이러한 방식으로 키(200)의 다수 부분들이 선택적으로 또는 공동으로(jointly) 조명될 수 있다.

발광 요소들은 도 2에 도시된 층들과 요소들에 대해 실질적으로 임의의 장소에 위치될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 발광 요소는 멤브레인과 키 캡 또는 키 캡 수용 패드 사이에 위치될 수 있다. 다른 예에서, 광 파이프 또는 다른 광투과 구조가 키보드(100)의 하우징(220) 내에 적어도 부분적으로 매립됨으로써, 광이 광 파이프를 통해 투과되어 레전드를 조명할 수 있다.

선택적 발광 층(290) 아래에는 키(200)에게 구조적 지지를 제공하는 제2 기판 층(294)이 배치될 수 있다.

당업자라면 도 2가 축척에 맞게 그려지지 않았음을 이해할 것이다. 일부 경우들에서, 명확성을 위해 각각의 도시된 아이템의 상대적 높이는 키(200)를 형성하는 여러 층 각각 사이의 관계를 보이고자 실질적으로 과장되었다. 예를 들어, 당업자라면 금속 키 캡(240)의 높이가 밀리미터 미만일 수 있음을 이해할 것이다.

도 3a는 금속 키 캡(300)의 상부 평면도로서, 도 1에 도시된 실시예의 일부분으로서의 레전드를 도시한다. 금속 키 캡은 적어도 백그라운드 영역(310) 및 도시된 바와 같이 영어 글자 "A"를 나타내는 레전드 영역(315)을 포함할 수 있다. 금속 키 캡(300)은 키보드(100)의 하우징(320) 내부에 위치될 수 있다(예를 들어, 도 1을 참조). 금속 키 캡(300)은 키보드 내에 정의된 키 개구부(325) 내부에 위치될 수 있다. 키 개구부(325)의 수평 표면적은 금속 키 캡(300)의 수평 표면적에 비해 약간 클 수 있으며, 이에 따라 키 캡 주연부 갭(380)이 형성될 수 있다.

도 3a에 또한 도시된 것은 2개의 브리지 부분들(390)과 아일랜드 부분(395)이다. 브리지 부분들(390)은 은닉 지오메트리를 나타내기 위해 점선으로 도시되었다. 당업자라면 도 3a의 평면도로부터 브리지 부분들이 보이지 않는다는 것을 이해할 것이다.

도 3b 내지 도 3f는 각각 도 3b 내지 도 3f의 단면을 따라 취한 도 3a에 도시된 실시예의 근접 측면도들이다. 도 3b 내지 도 3f에 도시된 모든 단면들에서 금속 키 캡(340)이 보이고 있다. 금속 키 캡(340)은 키보드 하우징(320) 내부의 키 개구부(도시되지 않음) 내부에 안착되어 주연부 갭(330)을 노출시킨다. 도 2에 의해 도시된 실시예를 참조하여 주지된 바와 같이, 금속 키 캡(340)은 금속으로 구성될 수 있다.

도 3a의 선 3B-3B는 도 3a의 레전드 영역(315)의 임의의 부분과 교차되지 않는다. 따라서, 도 3b에 도시된 단면에서 레전드의 어느 부분도 존재하거나 도시되지 않는다.

도 3a의 선 3C-3C는 도 3a의 레전드 영역(315)의 일부분과 교차된다. 상세하게는, 선 3C-3C는 도 3a에 도시된 레전드 "A"의 꼭대기(crest)와 교차된다. 따라서, 도 3c에 도시된 단면에서 레전드 영역(315)의 일부분이 도시된다. 선 3C-3C가 레전드와 다만 1회 교차되기 때문에, 도 3c는 레전드 영역(315)의 단일 부분만을 도시한다.

도 3d는 레전드 영역(315)의 일부분, 및 도 3a의 아일랜드(395)와 브리지 영역(390)의 일부분과 교차되는, 도 3a의 선 3D-3D의 단면이다. 브리지 섹션들(390)은 키 캡(340)의 외부 부분들을 아일랜드 부분(390)으로 연결하도록 연장된다. 도시된 바와 같이, 브리지 섹션들(390)은 금속 키 캡(340)의 나머지에 비해 좁은 두께를 갖는다.

도 3a의 선 3E-3E는 도 3a의 레전드 영역(315)의 일부분과 교차된다. 상세하게는, 선 3E-3E는 도 3a에 도시된 레전드 "A"의 연장된 다리(leg) 부분들과 교차된다. 따라서, 도 3c에 도시된 단면에서 레전드 영역(315)의 일부분이 도시된다. 선 3E-3E가 레전드와 2회 교차되기 때문에, 도 3c는 레전드 영역(315)의 2개 부분을 도시한다.

도 3b와 유사하게, 도 3f는 도 3a의 레전드 영역(315)의 어떠한 부분과도 교차되지 않고, 따라서 레전드의 어떤 부분도 존재하거나 도시되지 않는다.

도 4a는 중심 아일랜드 부분을 지지하는 브리지들의 은닉 지오메트리를 도시한 키 캡의 상부 평면도이다. 도 4a에 도시된 것은 금속 키 캡(440) 내부의 레전드 영역(415)이다. 레전드 영역(415)은 영어 글자 "Q"의 글리프로서 도시된다. 이전에 주지된 바와 같이, 영어 글자 Q는, 글자의 외부 주연부 내에 정의된 둘러싸인 아일랜드로서의 단일의 카운터를 포함한다. 카운터는 아일랜드(495)로서 식별될 수 있다. 아일랜드(495)는 하나 이상의 브리지(490)에 의해 금속 키 캡(440)에 연결될 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같은 평면도에서 하나 이상의 브리지(490)가 은닉 지오메트리로서 도시된다.

도 4b는 중심 아일랜드 부분을 지지하고 있는 브리지들의 지오메트리를 나타낸 도 4a에 도시된 바와 같은 키 캡의 하부 평면도이다. 도 4b에 도시된 것은 금속 키 캡(440) 내부의 레전드 영역(415)이다. 레전드 영역(415)이 중앙부(midsection)를 따라 뒤집힌 영어 글자 "Q"의 글리프로서 나타난다. 당업자는 키 캡(440)의 저면도로부터 레전드가 반전된 것임을 이해할 것이다. 도 4b에 보이는 것은 아일랜드(495)로서, 하나 이상의 브리지(490)에 의해 금속 키 캡(440)에 연결되어 있다. 주목할 사항은 브리지 부분들이 금속 키 캡(440)의 저면도에서 보이고 있다는 것이다.

도 5a 내지 도 5f를 참조하면, "수평의"라는 용어는, 개별 도면을 참조해 달리 주지되지 않는 한, 금속 키 캡의 표면에 평행한 면으로서 정의된다. 도 4a 내지 도 4d를 참조하여, "수직의"라는 용어는, 개별 도면을 참조해 달리 주지되지 않는 한, 수평면에 대해 직각인 방향으로서 정의된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은, 유사한 방향성 용어(예컨대, "위에(above)" 또는 "아래에(below)" 또는 "상에(on)" 또는 "아래에(under)")가 수평면에 대해 정의된다.

선택적 브리지들, 아일랜드들 등을 포함한 레전드의 생성에 대해 이제 기술할 것이다.

도 5a는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수평선 5-5를 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 절단 이전의 금속 키 캡(540)을 나타낸다. 금속 키 캡(540) 아래에는 가공면(545)이 위치된다. 일 예에서 가공면(545)은 레이저 절단 또는 어블레이션 장치의 베드(bed)이거나, 또는 키를 지지하는 다른 기판일 수 있다. 소정 실시예들에서, 가공면은 금속, 세라믹 또는 다른 재료들로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서 가공면이 생략되고, 대신 키가 고정(held)되거나 아니면 현가(suspend)될 수 있음을 이해해야 할 것이다.

도 5b는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수평선 5-5를 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 절단 이후의 금속 키 캡을 나타낸다. 공극 영역들(예컨대, 레전드 개구부들(560))이 레이저 절단 공정에 의해 노출될 수 있다. 다른 실시예들에서, 레전드 개구부들(560)은 마스킹 및 화학적 에칭 공정을 통해 절단될 수 있다. 예를 들어, 마스크가 금속 키 캡(540) 위에 적용될 수 있다. 마스크는 에칭 이후에 남아야 하는 금속 키 캡(540)의 부분들을 덮는 반면, 레전드 개구부들(560)을 노출시키기 위해 제거되어야 하는 금속 키 캡(540)의 모든 부분들은 노출시킬 수 있다. 마스크가 적용된 후, 금속 키 캡(540)은 금속 키 캡(540)을 위해 선택된 재료의 경우 용해 또는 반응하되, 마스크를 위해 선택된 재료의 경우 용해 또는 반응하지 않는 에칭 용액에 침지되거나 노출될 수 있다. 금지된 기간이 지난 후, 금속 키 캡(540)은 에칭 용액에서 제거되고 마스크가 제거될 수 있다.

도 5c는 도 5b에 도시된 실시예의 근접 측면도로서, 레전드 디퓨저 재료(570)가 금속 키 캡(540)과 레전드 개구부(560)의 노출된 부분들 위에 도포되고 난 후의 금속 키 캡(540)의 예시적 단면을 나타낸다. 소정 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료(570)의 도포 중에, 레전드(560) 내에 원치 않는 에어 포켓들(505)이 남을 수 있다. 원치 않는 에어 포켓들(505)은 레전드 내에 바람직하지 않은 시각적 아티팩트를 초래할 수 있다.

원치 않는 에어 포켓들(505)을 제거하기 위해, 금속 키 캡(540)과 레전드 디퓨저 재료(570)를 진공 챔버(도시되지 않음) 내에 위치시킴으로써 음의 차동압력을 형성하여 에어 포켓들(505)을 제거하게 할 수 있다. 당업자라면 대기압에서 또는 그 근처에서 에어 포켓들(505)이 생성될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 진공 환경하에 놓이면, 에어 포켓들(505)과 외부 진공 사이의 압력차가 균등화될 수 있고, 이는 도 5d에 도시된 바와 같이, 디퓨저 층(570)을 밀어 레전드 개구부(560)의 전체 체적을 채우게 할 수 있다.

다른 실시예에서, 금속 키 캡(540)과 레전드 디퓨저 재료(570)는 오토클레이브 또는 다른 고압 챔버 내부에 위치됨으로써 에어 포켓들(505)을 제거하기 위한 양의 차동 압력을 촉진시킬 수 있다. 위에 주지된 바와 같이, 대기압에서 또는 그 근처에서 에어 포켓들(505)이 생성될 수 있다. 고압 환경하에 위치되면, 도 5d에 도시된 바와 같이, 압력차로 인해 디퓨저 층(570)이 밀려 레전드(560) 전체 체적을 채우게 된다.

도 5e는 도 5d에 도시된 실시예의 근접 측면도로서, 금속 키 캡(540)의 상부 표면과 동일 평면상에 놓인 평활한 평면으로 마감처리된 레전드 디퓨저 재료(570)를 구비한 키 캡(540)의 예시적 단면을 나타낸다. 소정 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료를 이러한 방식으로 평활화하는 것은 전반적으로 탁월하게 얇은 키 캡 두께를 제공할 수 있다. 다른 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료(570)는 금속 키 캡(540)의 상부 표면과 실질적으로 연속적인 표면을 형성하는 평활면으로 마감처리될 수 있다. 예를 들어, 금속 키 캡(540)의 상부 표면은 타이피스트의 손가락의 윤곽과 일치하도록 부분적으로 볼록할 수 있다.

폴리싱 또는 그렇지 않으면 평활화된 이후, 키 캡은 가공면 상에서 제거되고, 수직적으로 뒤집혀, 도 2에 도시된 스택의 일부 또는 전체와 같은 키 스택에 부착될 수 있다. 예시된 실시예에서, 레전드 디퓨저 재료(570)는 가위식 메커니즘과 금속 키 캡(540)의 상부 표면 사이에 실질적으로 평행한 관계를 제공하도록 평활화 될 수 있다.

도 6a는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수평선 6-6을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 이전의 금속 키 캡(640)을 나타낸다. 금속 키 캡(640) 아래에는 가공면(645)이 위치된다. 소정 실시예들에서, 가공면은 금속, 세라믹 또는 다른 재료들로 구성될 수 있다.

도 6b는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수평선 6-6을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 이후의 금속 키 캡을 나타낸다. 축소된 영역들, 또는 브리지들(690)이 레이저 어블레이션 공정에 의해 노출될 수 있다. 레이저 어블레이션은, 금속 키 캡의 표면을 통과하는 전체적 절단 없이 제어된 방식으로 금속 키 캡에서 재료를 제거하도록, 금속 키 캡(640)의 표면 상에 대한 펄스 또는 지속적인 레이저의 집속을 수반할 수 있다. 브리지들(690)이 선택된 소정 깊이로 감소될 수 있다.

다른 실시예들에서, 이전에 기술된 것과 유사한 마스킹 및 화학적 에칭 공정을 통해 브리지들(690)이 에칭될 수 있다.

도 6c는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수평선 6-6을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 이후의 반전된 금속 키 캡(640)을 나타낸다. 금속 키 캡(640)은 임의의 적합한 공정에 의해 반전될 수 있다. 금속 키 캡(640)이 반전됨으로써, 레전드 디퓨저 재료(670)(도 6c에 도시되지 않음)가 도포될 때, 가공면(645)의 상부 표면과 인터페이스하는 레전드 디퓨저 재료(670)의 일부분이 가공면(645)의 형상으로 경화될 수 있다. 예를 들어, 예시된 실시예에서, 레전드 디퓨저 재료는 평탄한 표면의 이득을 볼 수 있다(enjoy).

반전의 결과로 인해, 가공면(645)과 브리지들(690) 사이에 정의된 체적 내부에 원치 않거나 바람직하지 않은 에어 포켓들(605)이 남겨질 수 있다. 원치 않는 에어 포켓들(605)은 레전드 내에 바람직하지 않은 시각적 아티팩트를 초래할 수 있다. 추가의 실시예들에서, 에어 포켓들(605)은 확산이나 다른 광학적 또는 구조적 특징들에는 바람직할 수 있다. 이러한 실시예에서, 에어 포켓들(605)은 경화 이전에 제거될 필요가 없다.

원치 않는 에어 포켓들(605)이 제거되어야 하는 실시예들의 경우, 금속 키 캡(640)과 레전드 디퓨저 재료(670, 도시되지 않음)를 진공 챔버(도시되지 않음) 내에 위치시킴으로써 음의 차동압력이 형성되어 에어 포켓들(605)을 제거하게 할 수 있다. 당업자라면 대기압에서나 그 근처에서 에어 포켓들(605)이 생성될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 진공 환경하에 놓이면, 에어 포켓들(605)과 외부 진공 사이의 압력차는 균등해질 수 있으며, 이는 도 6e에 도시된 바와 같이, 디퓨저 층(670)을 밀어 처리면(645)과 브리지들(690)에 의해 정의된 전체 체적을 채우게 할 수 있다.

다른 실시예에서, 금속 키 캡(640)과 레전드 디퓨저 재료(670)는 오토클레이브 또는 다른 고압 챔버 내부에 위치됨으로써 에어 포켓들(605)을 제거하기 위한 양의 차동 압력을 촉진시킬 수 있다. 위에 주지된 바와 같이, 대기압에서나 그 근처에서 에어 포켓들(605)이 생성될 수 있다. 고압 환경 하에 위치되면, 도 6d에 도시된 바와 같이, 압력차가 디퓨저 층(670)을 밀어 가공면(645)과 브리지들(690)에 의해 정의된 체적을 채우게 할 수 있다.

도 6e는 도 6d에 도시된 실시예의 근접 측면도로서, 금속 키 캡(640)의 상부 표면과 동일 평면상에 놓인 평활한 평면으로 마감처리된 레전드 디퓨저 재료(670)를 구비한 키 캡(640)의 예시적 단면을 나타낸다. 여기 기술된 다른 실시예들과 관련하여 주지된 바와 같이, 레전드 디퓨저 재료(670)는 키 캡(670)의 상부 표면과 실질적으로 연속적 표면을 형성하기 위해 교번적으로 또는 추가적으로 마감처리될 수 있다. 소정 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료를 이러한 방식으로 평활화하여 전반적으로 탁월하게 얇은 키 캡 두께를 제공할 수 있다.

폴리싱 또는 그렇지 않으면 평활화된 이후, 키 캡은 가공면에서 제거되고, 수직적으로 뒤집혀, 눌리면 전기 스위치 회로를 활성화하도록 위치된 가위식 메커니즘(도시되지 않음) 또는 다른 버튼 메커니즘에 부착될 수 있다. 레전드 디퓨저 재료(670)는 가위식 메커니즘과 금속 키 캡(640)의 상부 표면 사이에 실질적으로 평행한 관계를 제공하도록 평활화될 수 있다.

도 7a는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 또는 레이저 절단 이전의 가공면(745) 상에 놓인 금속 키 캡(740)을 나타낸다.

도 7b는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 및 레이저 절단 이후의 금속 키 캡(740)을 나타낸다. 금속 키 캡(740) 내부에는 레전드 개구부(760)가 개방되어 있다. 도 5a 내지 도 5h에서와 같이, 레이저 절단 공정에서 금속 키 캡(740) 내에 레전드 개구부(760)가 개방될 수 있다. 레이저 어블레이션 공정에 의해 형성될 수 있는 브리지 부분(790)의 수직 단면이 또한 도시되어 있다.

도 7c는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 및 레이저 절단 이후의 반전된 금속 키 캡(740)을 나타낸다. 도 7b와 관련하여 기술된 바와 같이, 반전의 결과로 인해 가공면(745)과 브리지(790)에 의해 정의된 체적 내부에 원치 않는 에어 포켓들(705)이 남겨질 수 있다. 원치 않는 에어 포켓들(705)은 레전드 내에 바람직하지 않은 시각적 아티팩트를 초래할 수 있다.

도 7d는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레이저 어블레이션 및 레이저 절단 이후, 그리고 레전드 디퓨저 재료(770)의 도포 이후의 반전된 금속 키 캡(740)을 나타낸다. 전술된 실시예들에서와 같이, 원치 않는 에어 포켓들(705)을 제거하기 위해, 금속 키 캡(740)과 레전드 디퓨저 재료(770)는 진공 챔버(도시되지 않음) 내에 위치됨으로써 음의 차동압력이 형성되어 에어 포켓들(705)을 제거할 수 있다.

도 7f는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예들의 수직선 7-7을 따라 취한 근접 측면도로서, 레전드 디퓨저 재료의 도포, 경화 및 마감처리 이후의 금속 키 캡(740)을 나타낸다. 도 7g는 가공면에서의 제거 이후의 금속 키 캡(740)을 도시한다.

당업자라면 도 5a 내지 도 5h, 도 6a 내지 도 6e, 및 도 7a 내지 도 7g는 반드시 축척에 맞게 그려질 필요는 없다는 것을 이해할 것이다. 일부 경우들에서, 명확성을 위해 각각의 도시된 아이템의 상대적 높이는 도시된 키를 형성하는 여러 층 각각 사이의 관계를 보이고자 실질적으로 과장되었다. 또한, 당업자라면 레전드 디퓨저 재료의 도포는 임의의 수의 방식으로 도포될 수 있음을 이해할 것이다. 연관된 실시예들 각각에 예시된 바와 같이, 당업자라면 레전드 디퓨저 재료가 키 캡의 하부 표면에 도포된 것을 이해할 것이다. 다른 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료는 키 캡의 상부 표면에 도포될 수 있다. 다른 추가의 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료가 선택적으로 도포될 수 있다. 예를 들어, 특정 레전드를 정의하는 레이저 절단 또는 레이저 어블레이션된 영역들의 선택적 부분들에 레전드 디퓨저 재료의 개별적 부분들이 도포될 수 있다. 다른 실시예들에서, 레전드 디퓨저 재료는 다른 방식으로 퇴적될 수 있다. 예를 들어, 레전드 재료는 레이저 절단 및 레이저 어블레이션에 의해 정의된 체적 내부로 인쇄되거나 그렇지 않으면 층상으로 형성될 수 있다. 다른 예들에서, 절단 및/또는 어블레이션된 키 캡은 레전드 디퓨저 재료에 침지될 수 있다.

도 8a는 키 캡의 상부 평면도로서, 오프 상태인 주연부 갭 부분(880), 오프 상태인 레전드 영역 부분(818, 도시되지 않음), 및 백그라운드 영역 부분(810)의 선택적 조명을 나타낸다. 예시된 실시예에서, 당업자라면 레전드 부분(818)이 보이지 않고 있음을 주목할 것이다. 소정 실시예들에서, 레전드 영역 부분(818)이 오프 상태일 때 백그라운드 부분(810)과 레전드 영역 부분(818) 사이의 경계들이 구별되지 않는다. 따라서, 도 8a는 레전드 영역이 보이지 않고 도시되어 있다. 다른 실시예들에서, 레전드 또는 키 캡이 조명되지 않을 때에도 키 캡 상에 레전드가 보일 수 있다.

도 8b는 키 캡의 상부 평면도로서, 오프 상태인 주연부 갭 부분(880)과 온 상태인 레전드 영역 부분(818)의 조명을 나타낸다. 도 8a와는 대조적으로, 레전드 영역 부분(818)이 보이면서 백그라운드 영역(810)과 구별이 가능하다. 도 8c는 키 캡의 상부 평면도로서, 온 상태인 주연부 갭 부분(880)과 레전드 영역 부분(818)의 조명을 나타낸다.

비록 도 8a 내지 도 8c는 키 캡의 조명된 부분들의 다양한 조합을 예시하고 있으나, 당업자라면 추가의 조합, 또는 더 적은 조합들이 고려될 수 있음을 이해할 것이다. 또한 당업자라면 동일한 키보드 상의 개별적 키들이 개별적, 순차적, 상이한 밝기, 다양한 기간, 상이하거나 유사한 색상, 등으로 조명될 수 있음을 이해할 것이다.

도 9는 조명식 입력 장치의 예시적 제조 방법의 동작을 도시한 흐름도이다. 단계 900에서 분리된(liberated) 키 캡을 선택함으로써 프로세스가 시작될 수 있다. 소정 실시예들에서, 단계 900은 개별적 프로세스를 통해 마더 시트(mother sheet)에서 분리된 키 캡의 선택을 수반하거나, 대안적으로, 단계 900은 마더 시트에서의 키의 분리를 수반할 수 있다.

다음으로, 프로세스는 원하는 레전드 형상을 결정하기 위한 단계 910으로 진행할 수 있다. 위에 주지된 바와 같이, 레전드는 사용된 키보드에 알맞게 적합한 임의의 숫자, 심볼 또는 임의의 언어의 글자의 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 레전드는 영어 글자 또는 심볼의 형태를 취하거나, 레전드는 간체 중국어 문자의 형태를 취할 수 있다. 추가의 실시예들에서, 레전드는 전원 심볼, 추출 심볼, 또는 재생/정지 심볼과 같은 기능 심볼의 형태를 취할 수 있다. 당업자라면 레전드가 임의의 심볼, 문자, 글리프, 또는 삽화를 포함할 수 있음을 이해할 것이다.

다음으로, 프로세스는 단계 920으로 진행하여 단계 910에서 선택된 레전드를 적절히 보여주기 위해 요구되는 하나 이상의 카운터에 대응하기 위해 브리지들 또는 아일랜드들이 요구되는지 여부를 결정할 수 있다. 위에 주지된 바와 같이, 카운터는 글리프 주연부 내의 둘러싸인 네거티브 스페이스이다. 브리지와 아일랜드의 수가 결정되고 나면, 가장 효율적인 아일랜드 지지를 위해 브리지들을 선택적으로 위치시킴으로써 단계 920이 진행될 수 있다.

다음으로, 단계 910에서 선택된 레전드를 위해 단계 920 당 적어도 하나의 브리지와 아일랜드가 필요한 경우, 프로세스는 단계 930으로 진행될 수 있으며, 여기서 레이저 절단 장치가 단계 900에서 선택된 금속 키 캡을 통과하여 절단한다. 레이저 절단기는 브리지들과 아일랜드들을 위한 영역을 뒤에 남길 수 있다.

다음으로, 프로세스는 단계 940으로 진행될 수 있고, 여기서 레이저 어블레이션 장치가 단계 930에서 뒤에 남겨진 브리지들의 두께를 감소시킨다. 브리지들이 감소되는 두께는 실시예마다 다를 수 있다.

단계 920으로 돌아가, 이 단계에서 아무런 브리지나 아일랜드가 요구되지 않는 것으로 결정된다면(예컨대, 단계 910에서 선택된 레전드는 카운터를 포함하지 않는다), 프로세스는 단계 950으로 진행될 수 있으며, 여기서 레이저 절단기가 이용되어 단계 910에서 선택된 레전드의 전체 형상을 절단할 수 있다.

프로세스는 단계 950 또는 단계 940에서 단계 960으로 진행될 수 있고, 여기서 레전드 디퓨저 재료가 키 캡에 도포될 수 있다. 위에 주지된 바와 같이, 재료는 임의의 수의 방식으로 도포될 수 있다.

레전드 디퓨저 재료가 키 캡에 도포되고 나면, 프로세스는 단계 970으로 진행될 수 있고, 여기서 과잉의 에어 포켓들이 제거된다. 위에 주지된 바와 같이, 원치 않는 에어 포켓들이 진공 챔버, 오토클레이브 챔버, 또는 임의의 다른 적합한 프로세스 내에서 제거될 수 있다.

그 이후로, 프로세스는 단계 980으로 진행될 수 있으며, 여기서 레전드 디퓨저 재료가 경화된다. 단계 980에서, 금속 키 캡과 레전드 디퓨저가 경화 조건하에 위치됨으로써 레전드 디퓨저 재료가 실질적으로 영구적인 방식으로 금속 키 캡에 고화 및/또는 부착될 수 있다. 경화 조건은 레전드 디퓨저용으로 선택된 재료, 금속 키 캡용으로 선택된 재료, 또는 다른 요소들에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 경화 조건은 특정 파장의 자외선 광, 열에 대한 노출, 또는 압력에 대한 노출을 포함할 수 있다. 프로세스는 단계 980에서의 결론으로 마무리 될 수 있다.

비록 많은 실시예들이 위에 기술되었으나, 당업자는 도 9에 제시된 단계들은 예시로서 의도된 것이며 따라서 전수적(exhaustive)이지 않다는 것을 이해할 것이다. 여기 고려된 방법들을 이루기 위해 교번하는 동작 순서, 또는 부가적이거나 더 적은 동작들이 이용될 수 있음을 당업자는 추가적으로 이해할 것이다.

본 발명의 컴포넌트들이나 모듈들이 소프트웨어를 이용하여 전체적이거나 부분적으로 구현될 수 있는 일 실시예에서, 이러한 소프트웨어 요소들은 그에 대해 기술된 기능성을 수행할 수 있는 컴퓨팅 또는 프로세싱 모듈을 이용해 동작하도록 구현될 수 있다.

전술된 개시내용이 다양한 예시적 실시예들과 구현예들과 관련하여 기술되었으나, 하나 이상의 개별적 실시예들에 기술된 다양한 특징들, 양태들 및 기능성은 그들이 기술된 특정 실시예에서의 적용가능성에 제한이 없으며, 오히려 이러한 실시예들이 기술되었는지 여부, 그리고 이러한 특징들이 기술된 실시예의 일부로서 제시되었는지 여부와 관계없이, 단일 또는 다양한 조합으로서 본 발명의 하나 이상의 다른 실시예들에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 범위 및 범주는 전술된 예시적인 어떠한 실시 형태에 의해서도 제한되지 않아야 하며, 단지 본 명세서에서 제시된 청구항들에 따라서 한정되어야 한다.

Claims

컴퓨팅 디바이스에 사용하기 위한 조명식(illuminated) 입력 장치에 있어서,
복수의 키를 포함하고, 각각의 키는,
상기 키의 외부 표면을 정의하는 상부 표면을 구비하고 금속으로 전체가 형성되는 몸체(body)를 포함하는 금속 키 캡;
상기 상부 표면과 교차하고 상기 몸체를 관통해서 정의되는 레전드 개구부(legend aperture);
상기 상부 표면과 동일 높이에 있고(flush with the top surface) 상기 레전드 개구부 내에 있는 레전드 디퓨저 재료;
상기 금속 키 캡을 지지하도록 구성된 압축 메커니즘; 및
온(on) 상태 및 오프(off) 상태에 동작가능하고, 상기 레전드 개구부를 통해 광을 투과시키도록 배향된 광원을 포함하고,
상기 레전드 개구부는 아일랜드 부분(island portion)에 연결된 적어도 하나의 브리지 부분(bridge portion)에 의해 부분적으로 더 정의되고,
상기 적어도 하나의 브리지 부분은 상기 금속 키 캡의 두께 미만의 두께를 갖는, 조명식 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 온 상태는 상기 광원이 상기 금속 키 캡의 주연부에 근접하게 광을 방출하는 키 캡 주연부 조명 모드를 포함하는, 조명식 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 온 상태는 상기 광원이 레전드 디퓨저 재료와 상기 레전드 개구부를 통해 광을 투과시키는 레전드 조명 모드를 포함하는, 조명식 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 금속 키 캡은 알루미늄 재료로 형성되는, 조명식 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 레전드 디퓨저 재료는 상기 레전드 개구부를 통해 투과된 광을 확산시키도록 구성된, 조명식 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 금속 키 캡은 양극산화처리되는, 조명식 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 레전드 개구부는 레이저 절단(laser cutting) 공정을 이용해 상기 금속 키 캡 내부에 형성되는, 조명식 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 레전드 개구부는 레이저 어블레이션(laser ablation) 공정을 이용해 상기 금속 키 캡 내부에 형성되는, 조명식 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드를 포함하는, 조명식 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 레전드 디퓨저 재료의 일부분은 상기 상부 표면과 동일 평면상에 놓인, 조명식 입력 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 브리지 부분은 레이저 어블레이션 공정을 이용해 형성되는, 조명식 입력 장치.
키보드를 조명하기 위한 광 투과성(light transmissive) 키 캡의 제조 방법으로서,
금속 키 캡의 몸체의 내부에 레전드 개구부의 적어도 일부분을 형성하는 단계 - 상기 몸체는 전체가 금속으로 형성됨 - ;
상기 레전드 개구부 내부에 반투명(translucent) 레전드 디퓨저 재료를 퇴적(deposit)하는 단계;
상기 금속 키 캡과 상기 레전드 디퓨저 재료를 경화 조건에 노출시킴으로써, 상기 레전드 디퓨저 재료를 경화하는 단계;
잔류된 레전드 디퓨저 재료를 평활화(smooth)함으로써 상기 경화된 레전드 디퓨저 재료가 상기 금속 키 캡의 외부 표면과 실질적으로 연속적 표면을 이루도록 하는 단계; 및
잔류된 레전드 디퓨저 재료를 평활화함으로써 상기 경화된 레전드 디퓨저 재료가 상기 금속 키 캡의 하부 표면과 실질적으로 연속적 표면을 이루도록 하는 단계를 포함하고,
상기 레전드 개구부는 적어도 하나의 브리지 부분과 적어도 하나의 아일랜드 부분에 의해 부분적으로 정의되고,
상기 적어도 하나의 브리지 부분은 상기 금속 키 캡의 두께 미만의 두께를 갖는, 광 투과성 키 캡의 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 금속 키 캡의 에지들을 면취하는 단계를 추가로 포함하는, 광 투과성 키 캡의 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 금속 키 캡 아래에 발광 요소를 위치시킴으로써 상기 발광 요소에서 방출된 광이 상기 반투명 레전드 디퓨저 재료와 상기 레전드 개구부를 통해 투과하게 하는 단계를 추가로 포함하는, 광 투과성 키 캡의 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 레전드 개구부는 레이저 절단 공정을 이용해 절단되는, 광 투과성 키 캡의 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 레전드 개구부는 레이저 어블레이션 공정을 이용해 절단되는, 광 투과성 키 캡의 제조 방법.
삭제
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키보드로서,
복수의 키;
상기 복수의 키 아래에 놓인(underlying) 발광 층; 및
복수의 전기 스위치를 포함하는 전기 스위치 층 - 상기 복수의 전기 스위치 중 각각은 상기 복수의 키 중 각각 하나의 아래에 놓임 - 을 포함하고,
각각의 키는 키 캡을 포함하고, 상기 키 캡은,
상기 키의 외부 표면을 정의하는 상부 표면 및 균일한 두께를 갖는 금속 몸체 - 상기 금속 몸체는 전체가 금속으로 형성됨 -,
레전드를 정의하는 상기 금속 몸체를 관통해서 정의되는 개구부, 및
상기 개구부를 통해서 상기 금속 몸체의 하부 표면 상에 퇴적된 디퓨저 충전물(diffuser fill)을 포함하고,
상기 디퓨저 충전물은 상기 금속 몸체의 상기 외부 표면과 동일 높이에 있고,
상기 레전드는 아일랜드 부분에 연결된 적어도 하나의 브리지 부분에 의해 부분적으로 정의되고,
상기 적어도 하나의 브리지 부분은 상기 금속 몸체의 두께 미만의 두께를 갖는, 키보드.
제21항에 있어서, 상기 발광 층은 복수의 발광 다이오드를 포함하는, 키보드.
제21항에 있어서, 상기 개구부는 부분적으로 레이저 절단 공정에 의해, 그리고 부분적으로 레이저 어블레이션 공정에 의해 개방되는, 키보드.