CN102622090B - 柔性键盘 - Google Patents

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CN102622090B CN201110031061.0A CN201110031061A CN102622090B CN 102622090 B CN102622090 B CN 102622090B CN 201110031061 A CN201110031061 A CN 201110031061A CN 102622090 B CN102622090 B CN 102622090B
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Abstract

一种柔性键盘,包括:一第一基体,其包括第一表面及第二表面;一第二基体,该第二基体与第一基体相对且间隔设置,该第二基体包括一第三表面及第四表面,第三表面和第二表面相向设置;一第一电极层,该第一电极层设置于第一基体的第二表面;一第二电极层,该第二电极层设置于第二基体的第三表面;第一表面和第四表面中的一个表面上设置有多个按键,其中,所述第一电极层包括多个第一导电层相互平行且相互间隔设置于所述第一基体的第二表面,该第一导电层包括至少一根导线,所述第二电极层包括一第二导电层,所述第二导电层为一碳纳米管层,该碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米管。

Description

柔性键盘
技术领域
本发明涉及一种柔性键盘。
背景技术
键盘是目前计算机等数字设备的主要输入装置,目前键盘是塑料制成的刚性体,不仅体积大,携带不方便,而且刚性的按键对于长期使用电脑工作的人来说,容易造成手指关节病变。且,刚性的键盘所占体积较大,很难应用在小的数字设备上,比如,手机等电子产品。
柔性键盘是一种具有柔性特点的键盘,可以折叠或卷起,携带方便,可方便的应用在小型电子产片上。目前的柔性键盘中导电层通常采用丝网印刷形成的金属丝,采用行列电极扫描的方式进行多点辨认。金属丝柔韧性较差,在多次弯折之后容易断裂,破坏柔性键盘的结构。
目前,尚未发现基于触控技术的柔性键盘,这主要是因为触控技术中透明导电层通常采用氧化铟锡(ITO)薄膜,而ITO薄膜是脆性材料,没有柔性,无法应用于柔性键盘中。
发明内容
因此,确有必要提供一种柔性较好且寿命较长的柔性键盘。
一种柔性键盘,包括:一第一基体,其包括一第一表面及与该第一表面相对的第二表面;一第二基体,该第二基体与第一基体相对且间隔设置,该第二基体包括一第三表面及与该第三表面相对的第四表面,第三表面和第二表面面对设置;一第一电极层,该第一电极层设置于第一基体的第二表面;一第二电极层,该第二电极层设置于第二基体的第三表面,并与第一电极层面对设置;第一表面和第四表面中的一个表面设置有多个按键,其中,所述第一电极层包括多个第一导电层相互平行且相互间隔设置于所述第一基体的第二表面,该第一导电层包括至少一根导线,所述第二电极层包括一第二导电层,所述第二导电层为一碳纳米管层,该碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米管。
与现有技术相比较,本发明所提供的柔性键盘采用碳纳米管层作为导电层,碳纳米管层具有良好的柔韧性,因此,该柔性键盘的柔性较好,且具有良好的耐弯折性能,使柔性键盘的寿命较长。且,由于碳纳米管不易氧化,采用碳纳米管层作为导电层更进一步延长了柔性键盘的使用寿命。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的柔性键盘的简化结构俯视图。
图2是沿图1中柔性键盘II-II剖面示意图。
图3是图1中柔性键盘的第一电极层的结构示意图。
图4是图1中柔性键盘的第二电极层的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的柔性键盘所使用非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。
图6是本发明实施例提供的柔性键盘所使用扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。
图7是本发明实施例所提供的柔性键盘所使用的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。
图8是本发明第二实施例提供的柔性键盘的第一电极层的结构示意图。
图9是本发明第三实施例提供的柔性键盘的第一电极层的结构示意图。
图10是本发明第四实施例提供的柔性键盘的第二电极层的结构示意图。
图11是本发明第五实施例提供的柔性键盘的第二电极层的结构示意图。
图12是本发明第六实施例提供的柔性键盘的第二电极层的结构示意图。
主要元件符号说明
柔性键盘10
第一电极层104,204,304
第二电极层106,406,506,606
点状隔离物16
绝缘粘合层18
第一基体102
第一表面102a
第二表面102b
按键102c
第二基体108
第三表面108a
第四表面108b
第一导电层142,242,342
第一电极144,244,344
第二导电层162,462,562,662
第二电极146,246,346,446
第三电极164,464,564,664
第四电极166,466,566,666
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明提供的柔性键盘。
请参见图1及图2,本发明第一实施例所提供的柔性键盘10包括一第一基体102、一第一电极层104、一第二电极层106、设置在第一电极层104与第二电极层106之间的多个点状隔离物16以及一第二基体108。所述第一基体102和第二基体108相对且间隔设置。所述第一基体102包括一第一表面102a和一与该第一表面102a相对的第二表面102b。所述第二基体108包括一第三表面108a及一与该第三表面108a相对的第四表面108b。所述第一基体102的第二表面102b与第二基体108的第三表面108a面对设置。第一电极层104设置于第二表面102b,第二电极层106设置于第三表面108a。所述第一电极层104可以通过粘结剂或者机械固定方式固定于第一基体102的第二表面102b,所述第二电极层106可以通过粘结剂或者机械固定方式固定于第二基体108的第三表面108a。第一电极层104和第二电极层106面对设置。第一基体102的第一表面102a或第二基体108的第四表面108b中,其中一个表面上设置有多个按键。本实施例中,第一基体102的第一表面102a上设置有多个按键102c。所述多个点状隔离物16设置于第二表面102b与第三表面108a之间。可以理解,所述第一电极层104和第二电极层106的位置可以互换,即,第一电极层104可以设置在第二基体108的表面,第二电极层106可以设置在第一基体102的表面。另外,所述多个点状隔离物16可以由设有多个通孔的隔离层替换。
所述第一基体102的材料为柔性绝缘材料。所述柔性绝缘材料可以为树脂、橡胶及塑料等中的一种或几种。第一基体102的第一表面102a上设置有多个按键102c。每个按键102c上设置有不同的符号,代表按键信息,如字母A、B、C等。所述多个按键102c排列形成多行,每一行设置至少一个按键102c,每一行对应的按键102c宽度基本相同,长度可以不同。所述按键102c的宽度是指垂直于其所在的行的方向上的尺寸,所述按键102c的长度是指平行于该按键102c所在的行的方向上的尺寸。优选地,第一基体102也可以根据每个按键102c在第一表面102a的位置分割形成多个块状浮雕,每个块状浮雕对应一个按键102c。本实施例中,第一基体102的材料为硅胶,第一基体102包括6行浮雕状按键102c,该6行按键102c和普通计算机所用的键盘的按键的设置方式相同。第二基体108的材料也为柔性绝缘材料,可与第一基体102的材料相同,也可以不同。比如第二基体108的材料可以为柔性织物。本实施例中,第二基体108的材料为柔性织物。
请一并参见图3,该第一电极层104包括多个第一导电层142、多个第一电极144及多个第二电极146。每个第一导电层142对应一个第一电极144和一个第二电极146。第一电极144和第二电极146分别设置于第一导电层142相对的两端,并与第一导电层142电连接。所述多个第一导电层142相互间隔地设置在所述第二表面102b。第一导电层142为长条状结构或者线状结构。优选地,该多个第一导电层142可以相互平行设置。本实施例中,第一导电层142均沿一第一方向延伸,即,第一导电层142之间相互平行设置。在本图中引入坐标系,包括相互垂直的X轴和Y轴,该第一方向与X轴平行,定义一第二方向,该第二方向与Y平行,即第一方向和第二方向相互垂直。相邻的两个第一导电层142之间的距离不限,优选地,相邻的两个第一导电层142之间相互间隔的距离为10微米至1厘米。相邻的两个第一导电层142之间的距离可以相等,也可以不相等。本实施例中,该多个第一导电层142之间等间距设置,相邻的两个第一导电层142之间的间离为1厘米。每个第一导电层142的宽度或者直径可以相等,也可以不相等。本实施例中,第一导电层142为一线状结构,其直径为1毫米。每个第一导电层142的长度可以相等,也可以不相等。本实施例中,每个第一导电层142的长度相等,均为30厘米。所述第一导电层142的宽度指的是第一导电层142沿第二方向的尺寸,所述第一导电层142的长度指的是第一导电层142沿第一方向的尺寸。
每个第一导电层142在第一电极144和第二电极146之间形成一导电通道。所述导电通道的个数,即第一导电层142的个数应大于等于第一基体102第一表面102a上的按键102c的行数,以使每一行的按键102c被按下时,其具体位置可以被探测出。每一行的按键102c应对应至少一第一导电层142。优选地,第一导电层142的个数等于按键102c的行数。相邻的两个第一导电层142之间的距离等于该两个第一导电层142对应的两行按键102c之间的距离。本实施例中,由于第一基体102上有6行按键102c,因此,第一导电层142的个数为6个,即形成6个导电通道。所述第一电极144作为电压输入电极,所述第二电极146为探测电压输出的电极。可以理解,第二电极146作为电压输入电极时,第一电极144也可以作为电压探测输出的电极。
请一并参见图4,所述第二电极层106包括一第二导电层162及一第三电极164。该第三电极164设置于第二导电层162的边缘并与第二导电层162电连接,与第二导电层162的四个边齐平。所述第二导电层162为一面状结构,其宽度和长度不限。本实施例中,第二导电层162的宽度为6厘米,长度为30厘米。所述第二导电层162的宽度指的是第二导电层162沿第二方向的尺寸,所述第二导电层162的长度指的是第二导电层162沿第一方向的尺寸。
所述第一电极144和第二电极146为点状结构,第三电极164为带状结构。该第一电极144、第二电极146与该第三电极164分别为一层导电膜。该导电膜的材料可以为单质金属、合金合金、铟锡氧化物(ITO)、锑锡氧化物(ATO)、导电银胶、导电聚合物或导电性碳纳米管等。该单质金属可以为铝、铜、钨、钼、金、钛、钕、钯或铯等,该金属合金可以为上述单质金属任意组合的合金。本实施例中,第一电极144和第二电极146分别为导电银浆印刷形成的点状结构,该第三电极164为导电银浆印刷形成的线状结构。
进一步地,该第二电极层106上表面外围设置有一绝缘粘合层18。上述的第一电极层104设置在该绝缘粘合层18上,通过绝缘粘合层18与第二电极层106间隔设置,且该第一电极层104的第一导电层142正对第二电极层106的第二导电层162设置。上述多个点状隔离物16设置在第二电极层106的第二导电层162上,且该多个点状隔离物16彼此间隔设置。第一电极层104与第二电极层106之间的距离为2微米~10微米。该绝缘粘合层18可以将第一电极层104和第二电极层106粘合固定,同时还可以使第一电极层104和第二电极层106绝缘设置。设点状隔离物16可使得第一电极层104与第二电极层106电绝缘。可以理解,点状隔离物16为可选择的结构,只需确保第一电极层104与第二电极层106电绝缘即可。
每个所述第一导电层142包括至少一根导线。每个所述第一导电层142可以包括多根导线,该多根导线可以相互交叉或编织形成网状结构,也可以相互平行设置。该导线可以为一碳纳米管线状结构。所述碳纳米管线状结构包括至少一根碳纳米管线,该碳纳米管线包括多个碳纳米管。该碳纳米管可以为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或几种。所述碳纳米管线可以为由多个碳纳米管组成的纯结构。当碳纳米管线状结构包括多根碳纳米管线时,该多根碳纳米管线可以相互平行设置。当碳纳米管线状结构包括多根碳纳米管线时,该多根碳纳米管线可以相互螺旋缠绕。碳纳米管线状结构中的多根碳纳米管线也可以通过粘结剂相互固定。
所述碳纳米管线可以为非扭转的碳纳米管线或扭转的碳纳米管线。请参阅图5,该非扭转的碳纳米管线包括多个沿碳纳米管线长度方向延伸并首尾相连的碳纳米管。优选地,该非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段,该多个碳纳米管片段之间通过范德华力首尾相连,每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该非扭转的碳纳米管线长度不限,直径为0.5纳米~100微米。
所述扭转的碳纳米管线为采用一机械力将所述非扭转的碳纳米管线沿相反方向扭转获得。请参阅图6,该扭转的碳纳米管线包括多个绕碳纳米管线轴向螺旋排列的碳纳米管。优选地,该扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段,该多个碳纳米管片段之间通过范德华力首尾相连,每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该扭转的碳纳米管线长度不限,直径为0.5纳米~100微米。所述碳纳米管线及其制备方法请参见范守善等人于2002年9月16日申请的,于2008年8月20日公告的第CN100411979C号中国公告专利“一种碳纳米管绳及其制造方法”,申请人:清华大学,鸿富锦精密工业(深圳)有限公司,以及于2007年6月20日公开的第CN1982209A号中国公开专利申请“碳纳米管丝及其制作方法”,申请人:清华大学,鸿富锦精密工业(深圳)有限公司。为节省篇幅,仅引用于此,但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
所述导线还可以为金属单质或者合金,该单质金属可以为铝、铜、钨、钼、金、钛、钕、钯或铯等,该金属合金可以为上述单质金属任意组合的合金。
本实施例中,所述第一导电层142包括一根导线,该导线为一碳纳米管线状结构,该碳纳米管线状结构包括一根非扭转的碳纳米管线。该碳纳米管线状结构的直径为1毫米。
所述第二导电层162为一碳纳米管层。所述碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米管。该碳纳米管可以为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或几种。该碳纳米管层可以为一由碳纳米管构成的纯碳纳米管结构。所述碳纳米管层中的碳纳米管之间可以通过范德华力紧密结合。该碳纳米管层中的碳纳米管为无序或有序排列。这里的无序排列指碳纳米管的排列方向无规律,这里的有序排列指至少多数碳纳米管的排列方向具有一定规律。具体地,当碳纳米管层包括无序排列的碳纳米管时,碳纳米管可以相互缠绕或者各向同性排列;当碳纳米管层包括有序排列的碳纳米管时,碳纳米管沿一个方向或者多个方向择优取向排列。该碳纳米管层的厚度不限,可以为0.5纳米~1厘米,进一步地,该碳纳米管层的厚度可以为100微米~1毫米。所述碳纳米管层可包括至少一层碳纳米管拉膜、碳纳米管絮化膜或碳纳米管碾压膜。
请参阅图7,该碳纳米管拉膜包括多个通过范德华力相互连接的碳纳米管。所述多个碳纳米管基本沿同一方向择优取向排列。所述择优取向是指在碳纳米管拉膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且,所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管拉膜的表面。进一步地,所述碳纳米管拉膜中多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。具体地,所述碳纳米管拉膜中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。当然,所述碳纳米管拉膜中存在少数随机排列的碳纳米管,这些碳纳米管不会对碳纳米管拉膜中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显影响。所述碳纳米管拉膜为一自支撑的膜。所述自支撑为碳纳米管拉膜不需要大面积的载体支撑,而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态,即将该碳纳米管拉膜置于(或固定于)间隔一固定距离设置的两个支撑体上时,位于两个支撑体之间的碳纳米管拉膜能够悬空保持自身膜状状态。所述自支撑主要通过碳纳米管拉膜中存在连续的通过范德华力首尾相连的碳纳米管而实现。
所述碳纳米管拉膜的厚度为0.5纳米~100微米,宽度与长度不限,根据第二基体108的大小设定。所述碳纳米管拉膜的具体结构及其制备方法请参见范守善等人于2007年2月9日申请的,于2008年8月13公开的第CN101239712A号中国大陆公开专利申请。为节省篇幅,仅引用于此,但所述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
所述碳纳米管拉膜为一纯碳纳米管结构,所述碳纳米管拉膜中的碳纳米管未经过任何酸化处理或功能化修饰,且,所述碳纳米管拉膜仅由碳纳米管构成,不含有其他的杂质。
当碳纳米管层包括多层碳纳米管拉膜时,相邻两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的轴向延伸方向之间形成的交叉角度不限。
所述碳纳米管絮化膜为通过一絮化方法形成的碳纳米管膜。该碳纳米管絮化膜包括相互缠绕且均匀分布的碳纳米管。所述碳纳米管之间通过范德华力相互吸引、缠绕,形成网络状结构。所述碳纳米管絮化膜各向同性。所述碳纳米管絮化膜的长度和宽度不限。由于在碳纳米管絮化膜中,碳纳米管相互缠绕,因此该碳纳米管絮化膜具有很好的柔韧性,且为一自支撑结构,可以弯曲折叠成任意形状而不破裂。所述碳纳米管絮化膜的面积及厚度均不限,厚度为1微米~1毫米。所述碳纳米管絮化膜及其制备方法请参见范守善等人于2007年4月13日申请的,于2008年10月15日公开的第CN101284662A号中国公开专利申请“碳纳米管薄膜的制备方法”,申请人:清华大学,鸿富锦精密工业(深圳)有限公司。为节省篇幅,仅引用于此,但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
所述碳纳米管碾压膜包括均匀分布的碳纳米管,碳纳米管沿同一方向或不同方向择优取向排列。碳纳米管也可以是各向同性的。所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管相互部分交叠,并通过范德华力相互吸引,紧密结合。所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管与形成碳纳米管阵列的生长基底的表面形成一夹角β,其中,β大于等于0度且小于等于15度(0≤β≤15°)。依据碾压的方式不同,该碳纳米管碾压膜中的碳纳米管具有不同的排列形式。当沿同一方向碾压时,碳纳米管沿一固定方向择优取向排列。可以理解,当沿不同方向碾压时,碳纳米管可沿多个方向择优取向排列。该碳纳米管碾压膜厚度不限,优选为为1微米~1毫米。该碳纳米管碾压膜的面积不限,由碾压出膜的碳纳米管阵列的大小决定。当碳纳米管阵列的尺寸较大时,可以碾压制得较大面积的碳纳米管碾压膜。所述碳纳米管碾压膜及其制备方法请参见范守善等人于2007年6月1日申请的,于2008年12月3日公开的第CN101314464A号中国公开专利申请“碳纳米管薄膜的制备方法”,申请人:清华大学,鸿富锦精密工业(深圳)有限公司。为节省篇幅,仅引用于此,但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
本实施例中,所述第二导电层162为一碳纳米管絮化膜,其厚度为10微米。
使用时,所述柔性键盘10可以通过一USB线或者采用无线蓝牙连接方式与电子设备,如计算机、游戏机或者手机等连接。使用者通过按压第一基体102第一表面102a上的按键信息进行操作,通过施加于按键上的压力,使第一电极层104和第二电极层106相互接触后形成一个电接触点,如果为只按下一个按键,如按键“A”,则形成一个电接触点,通过探测按键处的电接触点电压的变化,进行精确计算,可以确定该按键的具体坐标,电子设备的中央处理器根据触点的坐标发出相应指令,可以输入相关信息或启动电子设备的各种功能切换,并控制电子设备的显示内容。如果同时按下多个按键,如“Ctrl+Alt+Delete”,则第一导电层142和第二导电层162形成多个电接触点。由于第一导电层142对第二导电层162电压的影响,此时,每个电接触点所对应的第二电极146的电压发生变化。具体地,每个电接触点所对应的第二电极146的电压将低于第一电极144的电压。由于不同的第二电极146对应不同的导电通道,即第一导电层142,每个电接触点所对应的第二电极146之间的电压值互不影响。实验表明,第二电极146电压的变化与电接触点的位置有关。电接触点离第一电极144的距离越近第二电极146的电压降低越小,因此,该电接触点在Y方向的位置可以确定,而第二电极146可以确定电接触点在X方向的位置,因此,该多个电接触点的位置可以确定。由于每个电接触点对应不同的第一导电层142,因此,该多个电接触点的位置可以互不影响的被探测到。通过上述方法可以确定所有电接触点的具体位置,实现多点探测。
该柔性键盘10具有以下优点:其一,该柔性键盘10为一全柔性结构,使用方便,便于携带,在与手机连接使用时,还可以用柔性键盘10将手机包裹起来,可以起到保护手机的作用,如在手机掉落时可以帮助降震,防止手机摔坏。同时,当第二基体108的材料为柔性织物时,还可以起到清洁手机屏幕的作用。其二,本发明所提供的柔性键盘采用碳纳米管层或者碳纳米管线状结构作为导电层,碳纳米管层具有良好的柔韧性,因此,该柔性键盘的柔性较好,且具有良好的耐弯折性能,使柔性键盘的寿命较长。且,由于碳纳米管不易氧化,采用碳纳米管层作为电极层更进一步延长了柔性键盘的使用寿命。其三,本发明所提供的柔性键盘10的探测原理与触控技术中的电阻式触摸屏的探测原理相同,根据电压的变化幅度可以判断出按键的实际坐标,实现多点探测,这种探测方法的探测点的数量不受限制,可以实现三点以上的探测。其四,本发明所提供的柔性键盘10采用碳纳米管线状结构作为第一导电层,碳纳米管线状结构的直径也可以为纳米级,因此可以形成宽度较小的导电通道;本发明所提供的柔性键盘10采用碳纳米管层作为第二导电层,碳纳米管层的厚度可以为纳米级;因此,柔性键盘10可以具有较小的尺寸,可作为微型键盘应用于各种微型电子器件。
本发明第二实施例提供一种柔性键盘。图8为该柔性键盘使用的第一电极层204平面结构。该第一电极层204包括多个第一导电层242、多个第一电极244及多个第二电极246。该柔性键盘与第一实施例所提供的柔性键盘10的结构基本相同,其不同之处在于第一导电层242的结构。每个第一导电层242包括多根导线2420相互平行设置。该多根导线2420之间的距离可以相等,也可以不相等。相邻的两根导线2420之间的距离小于等于1毫米。该多根导线2420也可以相互接触并列设置。本实施例中,第一导电层242包括3根碳纳米管线状结构,该3根碳纳米管线状结构等间距设置,相邻的碳纳米管线状结构之间的距离为100微米。
本发明第三实施例提供一种柔性键盘。图9为该柔性键盘使用的第一电极层304平面结构。该第一电极层304包括多个第一导电层342、多个第一电极344及多个第二电极346。该柔性键盘与第一实施例所提供的柔性键盘10的结构基本相同,其不同之处在于第一导电层342的结构。第一导电层342为由多根导线相互交叉设置形成的网状结构。本实施例中,每个第一导电层342包括两个边缘导线3420及设置在该两个边缘导线3420之间的多个第一导线3422及多个第二导线3424。该多个第一导线3422和多个第二导线3424相互交叉并相互电连接。该多个第一导线3422和多个第二导线3424分别与该两个边缘导线3420相互交叉且相互电连接。所述两个边缘导线3420相互平行。所述多个第一导线3422相互平行,相邻的两个第一导线3422之间的距离相等,为5微米至2毫米。所述多个第二导线3424相互平行,相邻的两个第二导线3424之间的距离相等,为5微米至2毫米。所述多个第一导线3422之间的距离与所述多个第二导线3424之间的距离可以相等。该多个第一导线3422与该多个第二导线3424相互交叉形成一网格状结构,该网格状结构包括多个网孔。每个网孔由两条第一导线3422和两条第二导线3424围成;或者由两条第一导线3422、一条第二导线3424及一边缘导线3420围成;或者由一条第一导线3422、两条第二导线3424及一边缘导线3420围成。该边缘导线3420、第一导线3422及第二导线3424的直径相同,为5微米至2毫米。本实施例中,第一导电层342为由多个碳纳米管线状结构组成的网状导电结构,所述第一导电层342的宽度为5毫米,相邻的两个第一导电层342之间的距离为25微米,边缘导线3420、第一导线3422及第二导线3424的均为直径为20微米的碳纳米管线状结构,第一导线3422之间的距离为20微米,第二导线3424之间的距离为20微米。第一导线3422和第二导线3424相互垂直,第一导线3422与边缘导线3420之间的夹角为45度,第二导线3424与边缘导线3420之间的夹角为45度。
本发明第四实施例提供一种柔性键盘。本实施例中的柔性键盘的第一电极层可以采用第一至第三实施例中所揭示的任意一种第一电极层,该第一电极层包括多个相互间隔平行设置的第一导电层,第一导电层的延伸方向平行于第一方向。图10为该柔性键盘中第二电极层406的平面示意图。在本图中引入坐标系,包括相互垂直的X轴和Y轴,该第一方向平行于X轴,第二方向平行于Y轴。所述第二电极层406包括一第二导电层462,一第三电极464及多个第四电极466。具体地,该第三电极464设置在第二导电层462平行于第一方向的一个边上,该多个第四电极466沿第一方向依次均匀排列设置于第二导电层462的与第三电极464相对的一个边上,即,第三电极464和第四电极466分别设置于第二导电层462平行于第一方向的两个侧边上。由于第三电极464沿Y方向设置于第二导电层462的一个边上,该多个第四电极466均匀设置于与第三电极464相对的第二导电层462的一个边上,该多个第四电极466中每一个第四电极466与第三电极464形成一导电通道,从而在第二导电层462上形成多个导电通道。该第二导电层462可为一电阻异向性导电层,该第二导电层462沿第一方向的电阻率ρ1远远大于其沿第二方向的电阻率ρ2。该第二导电层462包括多个沿同一方向择优取向排列的碳纳米管,该多个碳纳米管的轴向沿第一方向延伸。具体地,所述第二导电层462包括至少一层碳纳米管拉膜。当第二导电层462包括多层碳纳米管拉膜时,该多层碳纳米管拉膜层叠设置,相邻的两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的轴向延伸方向相同,均沿第二方向延伸。
定位时,第一电极层中的多个第一电极或多个第二电极接入一定的较低的电压,该第三电极464接入一个较高的电压,通过该多个第四电极466确定触控点的Y轴坐标;该第三电极464或多个第四电极466接入一较低的电压,该多个第一电极接入一较高的电压,通过该多个第二电极确定触控点的X轴坐标。该测量方法不需要第二电极或第四电极466探测触控点电压的变化幅度。该测量触控点的方法更加简单,准确。
本发明第五实施例提供一种柔性键盘。本实施例中的柔性键盘的第一电极层可以采用第一至第三实施例中所揭示的任意一种第一电极层,该第一电极层包括多个相互间隔平行设置的第一导电层,第一导电层的延伸方向平行于第一方向。图11为该柔性键盘中的第二电极层506的平面结构。在本图中引入坐标系,包括相互垂直的X轴和Y轴,该第一方向平行于X轴,第二方向平行于Y轴。该第二电极层506包括一第二导电层562、多个第三电极564及该多个第四电极566。具体地,该多个第三电极564沿第一方向依次均匀排列设置于第二导电层562的一个边上,该多个第四电极566沿第一方向依次均匀排列设置于第二导电层562的与第三电极564相对的一个边上,即,第三电极564和第四电极566分别设置于第二导电层562平行于第一方向的两个侧边上。第三电极564和第四电极566呈一一对应关系。该第二导电层562沿第一方向方向上的电阻率ρ1大于其沿第二方向的电阻率ρ2。由于第三电极564沿Y方向设置于第二导电层562的一个边上,该多个第四电极566均匀设置于与第三电极564相对的第二导电层562的一个边上,每一个第四电极566与其对应的第三电极564形成一导电通道,从而在第二导电层562上形成多个导电通道。该第二导电层可包括一碳纳米管层。该碳纳米管层包括多个沿同一方向择优取向的碳纳米管,该多个碳纳米管的轴向沿Y轴方向延伸。
定位时,第一电极层中的多个第一电极或多个第二电极接入一定的较低的电压,该多个第三电极564接入一个较高的电压,通过该多个第四电极566确定触控点的Y轴坐标;该第三电极564或多个第四电极566接入一较低的电压,该多个第一电极接入一较高的电压,通过扫描该多个第二电极确定触控点的X轴坐标。该测量方法不需要第二电极或第四电极探测触控点电压的变化幅度。该测量触控点的方法更加简单,准确。
本发明第六实施例提供一种柔性键盘。本实施例中的柔性键盘的第一电极层可以采用第一至第三实施例中所揭示的任意一种第一电极层,该第一电极层包括多个相互间隔平行设置的第一导电层,第一导电层的延伸方向平行于第一方向。图12为该柔性键盘中的第二电极层606的平面结构。在本图中引入坐标系,包括相互垂直的X轴和Y轴,定义第一方向与X轴平行,该第二方向与Y轴平行,即第一方向和第二方向相互垂直。该第二电极层606包括多个第二导电层662、多个第三电极664及该多个第四电极666。具体地,该第二电极层606包括多个第二导电层662相互间隔设置。每个第二导电层662对应一个第三电极664和一个第四电极666。第三电极664和第四电极666分别设置于第二导电层662的两端,并与第二导电层662电连接。第二导电层662为长条状结构。该多个第二导电层662可以相互平行设置。本实施例中,第二导电层662均沿第二方向延伸,即,第二导电层662之间相互平行设置。相邻的两个第二导电层662之间的距离不限,优选地,相邻的两个第二导电层662之间相互间隔的距离10微米至1毫米。相邻的两个第二导电层662之间的距离可以相等,也可以不相等。本实施例中,该多个第二导电层662之间等间距设置,相邻的两个第二导电层662之间间隔的距离为100微米。每个第二导电层662的宽度可以相等,也可以不相等。本实施例中,第二导电层662的宽度均为0.5厘米。每个第二导电层662的长度可以相等,也可以不相等。本实施例中,每个第二导电层662的长度相等,均为15厘米。所述第二导电层662的宽度指的是第二导电层662沿第二方向的尺寸,所述第二导电层662的长度指的是第二导电层662沿第一方向的尺寸。
所述第二导电层662为一碳纳米管层,该碳纳米管层与第一实施例中第二导电层162的碳纳米管层的结构相同,在此不再详述。
本实施例所提供的柔性键盘的定位方法与第五实施例提供的柔性键盘的定位方法相同。
可以理解,本发明所揭示的柔性键盘的第一电极层和第二电极层的设置方式不限于上述实施例,上述实施例中的第一电极层和第二电极层可以任意组合。本发明所揭示的柔性键盘的结构也不限于上述几种方式,只需确保第一电极层和第二电极层中至少一个电极层包括多个导电通道,可以实现多点探测即可。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化,当然这些依据本发明精神所作的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (21)

1.一种柔性键盘,包括:
一第一基体,其包括一第一表面及与该第一表面相对的第二表面;
一第二基体,该第二基体与第一基体相对且间隔设置,该第二基体包括一第三表面及与该第三表面相对的第四表面,第三表面和第二表面面对设置;
一第一电极层,该第一电极层设置于第一基体的第二表面;
一第二电极层,该第二电极层设置于第二基体的第三表面,并与第一电极层面对设置;
第一表面和第四表面中的一个表面上设置有多个按键,
其特征在于,所述第一电极层包括多个第一导电层相互平行且相互间隔设置于所述第一基体的第二表面,该第一导电层包括至少一根导线,所述导线能够在压力作用下与所述第二电极层相互接触形成电接触点,所述第二电极层包括一第二导电层,所述第二导电层为一个面状结构的碳纳米管层,该碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米管。
2.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述多个按键设置于第一基体的第一表面。
3.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述第一电极层包括多个第一电极及多个第二电极,每个第一导电层对应一个第一电极和第一个第二电极,该第一电极和第二电极分别设置于该第一导电层的两端并与该第一导电层电连接。
4.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述第一导电层为一长条状结构或一线状结构。
5.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述第一导电层包括一根导线,每个第一导电层沿第一方向延伸。
6.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述第一导电层包括多根导线相互平行设置,每根导线沿一第一方向延伸。
7.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述第一导电层包括多根导线相互交叉设置形成一长条状网状结构,每个第一导电层沿一第一方向延伸。
8.如权利要求5至7中的任意一项所述的柔性键盘,其特征在于,所述导线为一碳纳米管线状结构,该碳纳米管线状结构包括多个碳纳米管首尾相连。
9.如权利要求8所述的柔性键盘,其特征在于,所述碳纳米管线状结构包括至少一根碳纳米管线,该碳纳米管线包括多个沿碳纳米管线长度方向延伸并首尾相连的碳纳米管。
10.如权利要求8所述的柔性键盘,其特征在于,所述碳纳米管线状结构包括至少一根碳纳米管线,该碳纳米管线包括多个绕碳纳米管线轴向螺旋排列且首尾相连的碳纳米管。
11.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述多个第一导电层等间距排列。
12.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述第一导电层的个数大于等于按键的行数。
13.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述第二电极层进一步包括一第三电极,第三电极设置于第二导电层的边缘并与第二导电层电连接。
14.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述按键为形成在第一基体第一表面的块状浮雕,每个块状浮雕对应一个按键。
15.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述第二基体为一柔性织物。
16.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述第二导电层为一碳纳米管层,该碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米管。
17.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述多个第一导电层沿第一方向延伸;所述第二电极层包括一第三电极和多个第四电极分别设置于第二导电层两个相对的边缘,第三电极沿第一方向延伸,所述多个第四电极沿第一方向依次排列,第二导电层包括一碳纳米管层,该碳纳米管层的碳纳米管的轴向沿第二方向延伸,第二方向垂直于第一方向。
18.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述多个第一导电层沿第一方向延伸;所述第二电极层包括多个第三电极和多个第四电极分别设置于第二导电层两个相对的边缘,多个第三电极沿第一方向依次排列,所述多个第四电极沿第一方向依次排列,第二导电层包括一碳纳米管层,该碳纳米管层包括多个碳纳米管沿第二方向延伸,第二方向垂直于第一方向。
19.如权利要求1所述的柔性键盘,其特征在于,所述多个第一导电层沿第一方向延伸;所述第二电极层包括多个第二导电层相互平行且间隔设置,该多个第二导电层沿第二方向延伸,第一方向和第二方向相互垂直,所述第二电极层包括多个第三电极及多个第四电极,每个第二导电层对应一个第三电极和一个第四电极,该第三电极和第四电极分别设置于该第二导电层的两端并与该第二导电层电连接。
20.如权利要求19所述的柔性键盘,其特征在于,所述第二电极层包括一碳纳米管层,该碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米管。
21.一种柔性键盘,包括:一第一基体,其包括一第一表面及与该第一表面相对的第二表面;一第二基体,该第二基体与第一基体相对且间隔设置,该第二基体包括一第三表面及与该第三表面相对的第四表面,第三表面和第二表面面对设置;一第一电极层,该第一电极层设置于第一基体的第二表面;一第二电极层,该第二电极层设置于第二基体的第三表面,并与第一电极层面对设置;第一表面和第四表面中的一个表面设置有多个按键,其特征在于,所述第一电极层包括多个第一导电层相互平行且相互间隔设置于所述第一基体的第二表面,该第一导电层包括至少一根碳纳米管线状结构,所述碳纳米管线状结构能够在压力作用下与所述第二电极层相互接触形成电接触点,所述第二电极层包括一第二导电层,所述第二导电层为一个面状结构的碳纳米管层,该碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米管。
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