CN110660604B - 防鬼键的薄膜开关装置 - Google Patents

Abstract

一种防鬼键的薄膜开关装置，包括第一薄膜层、第二薄膜层及间隔层。第一薄膜层的第一表面上设有多个第一触发点与第一信号线路，第一信号线路电连接于多个第一触发点并延伸至第一出线端。第二薄膜层的第二表面面向第一表面且设有多个第二触发点与多条第二信号线路，这些第二信号线路的一端分别电连接于这些第二触发点，这些第二信号线路的另一端分别延伸至第二出线端，这些第二信号线路彼此不电性连接，且第一薄膜层的第一信号线路与第二信号线路亦不电性连接。间隔层夹设于第一薄膜层与第二薄膜层之间。

Description

防鬼键的薄膜开关装置

技术领域

本发明关于一种薄膜开关装置，特别是指一种防鬼键的薄膜开关装置。

背景技术

薄膜键盘为目前十分常见的输入设备，而薄膜键盘的薄膜开关大都是采用矩阵式(Matrix)的电路，然而，此种矩阵式(Matrix)电路在使用上会有鬼键(Ghost key)发生的问题。其中鬼键是指未被按压的按键却被侦测到按压信号，或者多按键同时间按压时无法判断出正确的信号。此对于需要同时按压多个按键的使用情况时(例如玩计算机游戏时)，势必造成使用上的困扰。

目前薄膜键盘为了避免鬼键问题发生，一般都是采用高阻抗设计，例如每个按键额外连接二极管，以藉由二极管之顺、逆向的阻抗不同而防止鬼键产生。然而，此种方式势必会增加薄膜开关的工艺复杂度、降低工艺良率及成本提高的问题。

发明内容

有鉴于此，于一实施例中，提供一种防鬼键的薄膜开关装置，包括第一薄膜层、第二薄膜层及间隔层。第一薄膜层包括第一表面与第一出线端，第一表面上设有多个第一触发点与第一信号线路，第一信号线路电连接于多个第一触发点并延伸至第一出线端。第二薄膜层设置于第一薄膜层上，第二薄膜层包括第二表面与第二出线端，第二表面面向第一表面且设有多个第二触发点与多条第二信号线路，多个第二触发点分别对应于多个第一触发点，这些第二信号线路的一端分别电连接于这些第二触发点，这些第二信号线路的另一端分别延伸至第二出线端，这些第二信号线路彼此不电性连接，且第一薄膜层的第一信号线路与第二信号线路亦不电性连接。间隔层夹设于第一薄膜层与第二薄膜层之间，间隔层包括多个通孔，这些通孔分别对应于多个第一触发点与多个第二触发点。

综上，本发明实施例的防鬼键的薄膜开关装置，透过第二薄膜层的各第二信号线路的一端连接于第二触发点，另一端直接延伸至第二出线端，使每个对应的第一触发点与第二触发点接触导通后，能个别输出信号而防止鬼键的产生。此外，相较于过去的矩阵式(Matrix)的电路来说，第一薄膜层的第一信号线路与第二薄膜层的第二信号线路不需进行跳线及电性连接的工艺，也不需另外增加高阻抗设计，因此，本发明实施例能大幅减少工艺工序、节省制造时间、提高产品良率及降低成本等优点。

附图说明

图1为本发明防鬼键的薄膜开关装置一实施例的分解立体图。

图2为本发明第一薄膜层一实施例的平面图。

图3为本发明第二薄膜层一实施例的平面图。

图4为本发明防鬼键的薄膜开关装置第一实施例的电路示意图。

图5为本发明防鬼键的薄膜开关装置第二实施例的电路示意图。

图6为本发明防鬼键的薄膜开关装置第三实施例的电路示意图。

其中附图标记为：

1薄膜开关装置

10第一薄膜层

11第一表面

111第一触发点

111A第三触发点

111B第五触发点

12第一出线端

15第一信号线路

15A第三信号线路

15B第五信号线路

151信号线

20第二薄膜层

21第二表面

211第二触发点

211A第四触发点

211B第六触发点

22第二出线端

25第二信号线路

25A第四信号线路

25B第六信号线路

26第三出线端

30间隔层

31通孔

A1第一区域

A2第二区域

A3第三区域

A4第四区域

A5第五区域

A6第六区域

具体实施方式

图1为本发明防鬼键的薄膜开关装置一实施例的分解立体图、图2为本发明第一薄膜层一实施例的平面图、图3为本发明第二薄膜层一实施例的平面图。

如图1所示，薄膜开关装置1为多层薄膜结构，包括第一薄膜层10、第二薄膜层20及间隔层30。其中薄膜开关装置1整体可依据产品实际态样制成长方形、正方形、圆形或其他不规则形。例如在本实施例中，薄膜开关装置1是应用于计算机键盘，故因应计算机键盘的形状而制成长方形，但此并不局限。

此外，如图1所示，在本实施例中，第一薄膜层10是位于最底层，第二薄膜层20则是位于顶层，间隔层30夹设在第一薄膜层10与第二薄膜层20之间，例如间隔层30可通过黏胶黏着于第一薄膜层10与第二薄膜层20之间。然而，在一些实施例中，薄膜开关装置1的第一薄膜层10与第二薄膜层20的上、下配置关系可依实际需求作改变，以薄膜开关装置1应用于键盘为例，第一薄膜层10可靠近键盘的按键，而第二薄膜层20则是相对靠近键盘的底板。或者，第一薄膜层10可靠近键盘的底板，而第二薄膜层20则是相对靠近键盘的按键，此并不局限。

如图1与图2所示，第一薄膜层10包括第一表面11与第一出线端12，第一表面11上设有多个第一触发点111与第一信号线路15，第一信号线路15电连接于多个第一触发点111并延伸至第一出线端12。在一些实施例中，第一薄膜层10本体可为聚酰亚胺(Polyimide)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate)、或聚碳酸酯(Polycarbonate)等塑料材质所制成的薄膜。

再如图1与图2所示，在本实施例中，第一表面11为第一薄膜层10的上表面(若第一薄膜层10为最顶层时，则第一表面11则为第一薄膜层10的下表面)。也就是说，第一薄膜层10的第一表面11面向于间隔层30。第一出线端12是由第一薄膜层10的一侧一体延伸而出，例如第一薄膜层10本体与第一出线端12可通过机械加工方式(例如冲压或裁切等方式)一体制造成型。

如图1与图2所示，在本实施例中，第一薄膜层10的第一表面11上的多个第一触发点111彼此间隔排列设置，且多个第一触发点111位于第一表面11远离第一出线端12的表面区域(例如图2中的第一区域A1)，但此并不局限，多个第一触发点111可根据不同产品的需求而有不同的位置配置。在一些实施例中，各第一触发点111可为导电箔片(例如铜箔、银箔或其他金属箔片)或导电橡胶等导电体。

如图1与图2所示，第一信号线路15可为金属线路，例如第一信号线路15可为铜线路、银浆线路或其他金属线路。但第一信号线路15不以金属材料为限，只要是具有导电性的物质皆可用以作为第一信号线路15的材料，在本实施例中，第一信号线路15为一条线路并串联多个第一触发点111，且第一信号线路15的至少一个端部延伸至第一出线端12。在一些实施例中，第一信号线路15可通过印刷或蚀刻的方式形成于第一薄膜层10的第一表面11上。

如图1与图3所示，第二薄膜层20包括第二表面21与第二出线端22，在一些实施例中，第二薄膜层20本体可为聚酰亚胺(Polyimide)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate)、或聚碳酸酯(Polycarbonate)等塑料材质所制成的薄膜。

如图1与图3所示，第二薄膜层20的第二表面21面向第一薄膜层10的第一表面11，且第二表面21上设有多个第二触发点211与多条第二信号线路25，多个第二触发点211彼此间隔排列设置且分别对应于第一薄膜层10的第一表面11上的多个第一触发点111。在一些实施例中，第二表面21上的各第二触发点211也可为导电箔片(例如铜箔、银箔或其他金属箔片)或导电橡胶等导电体。第二出线端22是由第二薄膜层20的一侧一体延伸而出，例如第二薄膜层20本体与第二出线端22可通过机械加工方式(例如冲压或裁切等方式)一体制造成型。

如图1与图3所示，第二薄膜层20的第二表面21上的每条第二信号线路25也可为金属线路，例如第二信号线路25可为铜线路、银浆线路或其他金属线路。但第二信号线路25不以金属材料为限，只要是具有导电性的物质皆可用以作为第二信号线路25的材料。在一些实施例中，第二信号线路25可通过印刷或蚀刻的方式形成于第二薄膜层20的第二表面21上。

如图1与图3所示，第二薄膜层20的第二表面21上的多条第二信号线路25的一端分别电连接于多个第二触发点211，另一端分别延伸至第二出线端22。也就是说，每条第二信号线路25各自独立而彼此不电性连接，此外，每条第二信号线路25的一端独自电连接于位于不同位置的第二触发点211，且每条第二信号线路25的另一端直接延伸至第二出线端22。换言之，每个第二触发点211皆延伸出一条第二信号线路25直至第二出线端22，且每条第二信号线路25彼此不交错，因而不需额外进行跳线的工艺。

请对照图2与图3所示，在一实施例中，第二薄膜层20的多个第二触发点211是设置在第二表面21上的第二区域A2，第二区域A2对应于图2中设有多个第一触发点111的第一区域A1。由于各个第二触发点211需分别延伸出一条第二信号线路25直至第二出线端22，因此，第二区域A2可邻近于第二出线端22，以减少各条第二信号线路25的走线长度与距离而更容易布线，达到充分利用布线空间，且各条第二信号线路25之间不易发生交错的情形，而不需额外进行跳线的工艺。

如图1所示，间隔层30具有多个通孔31，这些通孔31分别对应第一薄膜层10的多个第一触发点111与第二薄膜层20的多个第二触发点211，其中各通孔31的孔径可大于各第一触发点111与各第二触发点211的涵盖面积，使各第一触发点111与各第二触发点211之间不受阻隔。藉此，当第一触发点111或第二触发点211受压时可彼此靠近并接触。当第一触发点111或第二触发点211未受压时，可通过间隔层30的厚度保持一定的间距，使各第一触发点111不会接触其对应的第二触发点211。举例来说，薄膜开关装置1可应用于计算机键盘，第二薄膜层20的多个第二触发点211可分别对应位于计算机键盘的各按键下方，当其中一个按键受压时，可抵压其对应的第二触发点211以接触对应的第一触发点111，从而产生对应该受压按键的功能信号。

综上所述，根据上述实施例的薄膜开关装置1的电路配置，除了可防止鬼键(Ghostkey)的情形发生之外，更能达到大幅减少工艺工序、节省制造时间、提高产品良率及降低成本等优点，上述鬼键是指未被按压的按键却被侦测到按压信号，或者多个按键同时间按压时无法判断出正确的信号等情形，此配合图式详述如下。

请对照图2、图3与图4所示，其中图4为本发明防鬼键的薄膜开关装置第一实施例的电路示意图。在本实施例中，第一薄膜层10的第一出线端12与第二薄膜层20的第二出线端22可电连接于一处理器(图未表示)，当其中一个按键受压时，可对应抵压其中一个第一触发点111或第二触发点211，而使彼此对应的第一触发点111与第二触发点211靠近并接触(例如使图4中最左边的第一触发点111与第二触发点211彼此接触导通)，即可使第一薄膜层10的第一信号线路15仅导通第二薄膜层20上受到接触的第二触发点211所电连接的第二信号线路25，处理器可根据此导通状态而产生对应受压按键的功能信号。举例来说，处理器可由第一信号线路15的一端输入侦测信号，当受压按键对应的第二信号线路25被导通时，处理器即可收到回馈信号而产生对应受压按键的功能信号。

承上，由于每个第二触发点211所电连接的各第二信号线路25皆独立延伸至第二出线端22，因此，第一薄膜层10的第一信号线路15不会导通其他未受接触的第二触发点211所电连接的第二信号线路25，故处理器不会侦测到未被按压的按键所对应的信号，而避免错误信号的产生。

再请对照图2、图3与图4所示，当有两个以上的按键同时受压时，可使彼此对应的第一触发点111与第二触发点211靠近并接触(例如使图4中最左边的两个第一触发点111与两个第二触发点211分别彼此接触导通)。使第一薄膜层10的第一信号线路15分别导通第二薄膜层20上受到接触的两个第二触发点211所电连接的两条第二信号线路25，处理器即可根据这两条第二信号线路25的导通而产生对应受压按键的功能信号，因此，本发明实施例的薄膜开关装置1在多个按键同时间按压时，也可分别判断出受压按键而产生正确的信号。

综上所述，本发明实施例的薄膜开关装置1的电路相较于传统薄膜开关的矩阵式(Matrix)电路来说，第一薄膜层10的第一信号线路15与第二薄膜层20的多条第二信号线路25不须电性连接，且第二薄膜层20的每个第二触发点211所电连接的各第二信号线路25皆独立延伸至第二出线端22，因此可减省跳线及电性连接的工艺。具体来说，传统薄膜开关在印刷矩阵式电路时，线路交错的部分必须另外进行跳线工艺，以避免触发点彼此电性连接，且传统薄膜开关需另外将上、下薄膜层的电路电性连接，故需再进行电性连接工艺，例如通过异方性导电胶贴合机(ACF Attach)将上、下薄膜层的电路彼此连接。然而，本发明实施例的薄膜开关装置1在工艺上，当第一薄膜层10的第一信号线路15与第二薄膜层20的第二信号线路25印刷完毕后，可直接将第一薄膜层10与第二薄膜层20贴合于间隔层30的相对二表面，即完成薄膜开关装置1的制作，不需要经过上述跳线工艺与电性连接工艺而大幅减少工艺工序、节省制造时间、提高产品良率及降低成本。此外，也不需要另外增加高阻抗设计即可防止鬼键的产生，而能更进一步降低制造成本。

如图5所示，在一实施例中，第一薄膜层10的第一信号线路15也可包括多条信号线151，这些信号线151的一端分别电连接于多个第一触发点111，这些信号线151的另一端分别延伸至第一出线端12，且这些信号线151彼此不电性连接。换言之，第一薄膜层10的每个第一触发点111也可皆延伸出一条信号线151直至第一出线端12，且每条信号线151彼此不交错。藉此，当键盘其中一个按键受压时，可对应抵压其中一个第一触发点111或第二触发点211，而使彼此对应的第一触发点111与第二触发点211靠近并接触(例如使图5中最左边的第一触发点111与第二触发点211彼此接触导通)，使第一薄膜层10对应的信号线151单独导通第二薄膜层20上受到接触的第二触发点211所电连接的第二信号线路25，处理器可根据此导通状态而产生对应受压按键的功能信号，进而防止鬼键的发生。

在一实施例中，薄膜开关装置1可设置多组信号线路以因应更多按键数量的产品，此外，为了能充分利用第一薄膜层10与第二薄膜层20的空间并使布线更加容易，可采用分区布线的方式，详述如下：

请对照图2、图3与图6所示，其中第一薄膜层10的第一表面11上更设有多个第三触发点111A与多个第五触发点111B，例如在图2的实施例中，薄膜开关装置1为计算机键盘的薄膜开关，多个第一触发点111是位于第一表面11上的第一区域A1，多个第三触发点111A是位于第一表面11上的第三区域A3，多个第五触发点111B是位于第一表面11上第五区域A5，但此并不局限。也就是说，多个第一触发点111、多个第三触发点111A与多个第五触发点111B是分别集中在第一薄膜层10的第一表面11上的不同区域。

如图2的第三区域A3与图6所示，第一薄膜层10的第一表面11上设有多条第三信号线路15A，这些第三信号线路15A的一端分别电连接于多个第三触发点111A，这些第三信号线路15A的另一端分别延伸至第一出线端12，且每条第三信号线路15A各别独立而彼此不电性连接，且这些第三信号线路15A与第一信号线路15也不电性连接，也就是说，每个第三触发点111A皆延伸出一条第三信号线路15A至第一出线端12，且每条第三信号线路15A彼此不交错。

如图2所示，在一实施例中，由于各个第三触发点111A需分别延伸出一条第三信号线路15A至第一出线端12，因此，多个第三触发点111A所在的第三区域A3可相较于多个第一触发点111所在的第一区域A1以及多个第五触发点111B所在的第五区域A5更靠近第一出线端12，以减少各条第三信号线路15A的走线长度与距离而更容易布线，达到充分利用布线空间，且各条第三信号线路15A之间不易发生交错的情形，而不需额外进行跳线的工艺。

如图2的第五区域A5与图6所示，第一薄膜层10的第一表面11上设有一第五信号线路15B，第五信号线路15B电连接于多个第五触发点111B并延伸至第一出线端12，在本实施例中，第五信号线路15B为一条线路并串联多个第五触发点111B，且第五信号线路15B至少一个端部延伸至第一出线端12。在其他实施例中，第五信号线路15B也可包括多条线路，且多条线路一端分别连接于多个第五触发点111B，另一端则延伸至第一薄膜层10的另一出线端，此实施例图面省略绘示。在一些实施例中，第五信号线路15B可与第一信号线路15串接(如图2所示)或分离设置。

再请对照图3与图6所示，第二薄膜层20可也采用分区布线的方式，例如图3所示，第二薄膜层20的第二表面21上设有多个第四触发点211A与第四信号线路25A，多个第四触发点211A是位于第二表面21上的第四区域A4，其中第四区域A4对应于第一薄膜层10的第三区域A3，使多个第四触发点211A分别对应于第一薄膜层10的多个第三触发点111A，第四信号线路25A电连接于多个第四触发点211A并延伸至第二出线端22。在本实施例中，第四信号线路25A为一条线路并串联多个第四触发点211A，第二薄膜层20的第四信号线路25A与第一薄膜层10的多条第三信号线路15A不电性连接，且第四信号线路25A与第一薄膜层10的第二信号线路25亦不电性连接。藉此，如图6的中间那组电路所示，当此组电路所对应的其中一个按键受压时，对应的第三触发点111A与第四触发点211A会彼此靠近并接触，使第四信号线路25A仅导通受到接触的第三触发点111A所电连接的第三信号线路15A，处理器可根据此导通状态而产生对应受压按键的功能信号，处理器不会侦测到未被按压的按键所对应的信号，而避免错误信号的产生。

再请对照图2、图3与图6所示，第二薄膜层20包括第三出线端26，且第二表面21上设有多个第六触发点211B与多条第六信号线路25B，多个第六触发点211B是位于第二表面21上的第六区域A6，其中第六区域A6对应于第一薄膜层10的第五区域A5，使多个第六触发点211B分别对应于第一薄膜层10的多个第五触发点111B，多条第六信号线路25B的一端分别电连接于多个第六触发点211B，多条第六信号线路25B的另一端分别延伸至第三出线端26，这些第六信号线路25B彼此不电性连接，且第一薄膜层10的第五信号线路15B与多条第六信号线路25B亦不电性连接。藉此，如图6的最下面那组电路所示，当此组电路所对应的其中一个按键受压时，对应的第五触发点111B与第六触发点211B会彼此靠近并接触，使第五信号线路15B仅导通受到接触的第六触发点211B所电连接的第六信号线路25B，处理器可根据此导通状态而产生对应受压按键的功能信号，处理器同样不会侦测到未被按压的按键所对应的信号，而避免错误信号的产生。

如图3所示，多个第六触发点211B所在的第六区域A6可相较于多个第四触发点211A所在的第四区域A4更靠近第三出线端26，以减少各条第六信号线路25B的走线长度与距离而更容易布线，达到充分利用布线空间，且各条第六信号线路25B之间不易发生交错的情形，而不需额外进行跳线的工艺。

另外，请对照图2与图3所示，在本实施例中，第一薄膜层10具有一个出线端(第一出线端12)，第二薄膜层20具有二个出线端(第二出线端22与第三出线端26)，但此并不局限。在一些实施例中，第一薄膜层10与第二薄膜层20也可对调配置，或者，出线端也可都集中在第一薄膜层10或第二薄膜层20。

综上所述，本发明实施例的薄膜开关装置1在工艺上，当第一薄膜层10的信号线路(第一信号线路15、第三信号线路15A以及第五信号线路15B)与第二薄膜层20的信号线路(第二信号线路25、第四信号线路25A以及第六信号线路25B)分别印刷完毕后，可直接将第一薄膜层10与第二薄膜层20贴合于间隔层30的相对二表面，即完成薄膜开关装置1的制作，不需要经过跳线工艺与电性连接工艺而大幅减少工艺工序、节省制造时间、提高产品良率及降低成本。此外，也不需要另外增加高阻抗设计即可防止鬼键的产生，而能更进一步降低制造成本。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，包括：

一第一薄膜层，包括一第一表面与一第一出线端，该第一表面上设有多个第一触发点与一第一信号线路，该第一信号线路电连接于该些第一触发点并延伸至该第一出线端；

一第二薄膜层，设置于该第一薄膜层上，该第二薄膜层包括一第二表面与一第二出线端，该第一出线端与该第二出线端不电性连接，该第二表面面向该第一表面且设有多个第二触发点与多条第二信号线路，该些第二触发点分别对应于该些第一触发点，该些第二信号线路的一端分别电连接于该些第二触发点，该些第二信号线路的另一端分别延伸至该第二出线端，该些第二信号线路彼此不电性连接，且该第一薄膜层的该第一信号线路与该些第二信号线路亦不电性连接；以及

一间隔层，夹设于该第一薄膜层与该第二薄膜层之间，该间隔层包括多个通孔，该些通孔分别对应于该些第一触发点与该些第二触发点。

2.如权利要求1所述的防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，当该些多个第一触发点的其中一者与对应的该些第二触发点的其中一者彼此靠近并接触时，该第一信号线路导通受到接触的该第二触发点所电连接的该第二信号线路。

3.如权利要求1所述的防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，该些第二信号线路彼此不交错。

4.如权利要求1所述的防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，该第一信号线路串联该些第一触发点，且该第一信号线路的一端延伸至该第一出线端。

5.如权利要求1所述的防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，该第一信号线路包括多条信号线，该些信号线的一端分别电连接于该些第一触发点，该些信号线的另一端分别延伸至该第一出线端，且该些信号线彼此不电性连接。

6.如权利要求1所述的防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，该第一薄膜层的该第一表面上设有多个第三触发点与多条第三信号线路，该些第三信号线路的一端分别电连接于该些第三触发点，该些第三信号线路的另一端分别延伸至该第一出线端，该些第三信号线路彼此不电性连接，且该些第三信号线路与该第一信号线路亦不电性连接；该第二薄膜层的该第二表面上设有多个第四触发点与一第四信号线路，该第四信号线路电连接于该些第四触发点并延伸至该第二出线端，该第四信号线路与该些第三信号线路不电性连接，且该第四信号线路与该些第二信号线路亦不电性连接。

7.如权利要求6所述的防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，该些第三触发点相较于该些第一触发点邻近该第一出线端。

8.如权利要求6所述的防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，该第四信号线路串联该些第四触发点，且该第四信号线路的一端延伸至该第二出线端。

9.如权利要求1所述的防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，该第一薄膜层的该第一表面上设有多个第五触发点与一第五信号线路，该第五信号线路电连接于该些第五触发点并延伸至该第一出线端；该第二薄膜层包括一第三出线端，且该第二表面上设有多个第六触发点与多条第六信号线路，该些第六触发点分别对应于该些第五触发点，该些第六信号线路的一端分别电连接于该些第六触发点，该些第六信号线路的另一端分别延伸至该第三出线端，该些第六信号线路彼此不电性连接，且该第一薄膜层的该第五信号线路与该些第六信号线路亦不电性连接。

10.如权利要求9所述的防鬼键的薄膜开关装置，其特征在于，该第五信号线路电性连接于该第一信号线路。

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