CN112397328A - 键盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种键盘，包括多个按键、支撑板以及薄膜开关电路。薄膜开关电路包括第一板体、第二板体、第三板体以及多个二极管晶粒。第一板体具有多个第一接点，第二板体包括多个第一开孔以及多个第二开孔，而第三板体具有多个第三接点。多个二极管晶粒设置于第一板体上而被容纳于第二开孔内，且电性连接于多个第一接点以及多个第二接点，以限制经过多个第一接点以及多个第二接点的电流的方向，而避免鬼键发生。

Description

键盘

技术领域

本发明涉及一种键盘，尤其涉及包含有薄膜开关电路的键盘。

背景技术

常见的电脑周边输入装置包括鼠标、键盘以及轨迹球等，其中键盘可直接键入文字以及符号予电脑，因此相当受到使用者以及输入装置厂商的重视。其中，较为常见的是一种包含有剪刀式连接元件的键盘。

接下来说明包含有剪刀式连接元件的键盘的架构。请参阅图1，其为公知键盘的结构剖面示意图。公知键盘1包括多个按键10、薄膜开关电路11以及支撑板12，而每一按键10包括按键帽101、剪刀式连接元件102以及弹性元件103。按键10中，按键帽101显露于公知键盘1之外而可被使用者触压，剪刀式连接元件102用以连接按键帽101以及支撑板12，而弹性元件103穿过剪刀式连接元件102且分别与按键帽101以及薄膜开关电路11接触。支撑板12位于薄膜开关电路11的下方，其可承载按键帽101、剪刀式连接元件102、弹性元件103以及薄膜开关电路11于其上。

薄膜开关电路11包括上线路板111、分隔层112以及下线路板113，上线路板111具有多个上接点1111，分隔层112位于上线路板111的下方，且具有对应于多个上接点1111的多个分隔层开孔1121。而下线路板113位于分隔层112的下方，其具有对应于多个上接点1112的多个下接点1131，其与多个上接点1111形成多个按键开关114。另一方面，每个弹性元件103设置于薄膜开关电路11上且对应于一个按键开关114。

接下来说明公知键盘1的按键10被使用者触压的运作情形。图1中，当使用者触压按键帽101时，按键帽101受力而推抵剪刀式连接元件102使其运动，故按键帽101可相对于支撑板12往下移动且触压相对应的弹性元件103。此时，弹性元件103发生形变且触压薄膜开关电路11以触发薄膜开关电路11的按键开关114，使得薄膜开关电路11输出相对应的按键信号。而当使用者停止触压按键帽101时，按键帽101不再受力而停止触压弹性元件103，使得弹性元件103根据其弹性而恢复原状，同时提供往上的弹性恢复力，按键帽101因此而被推回被触压之前的位置。上述为公知键盘的结构以及运作情形。

其中，键盘的主要设计方式是将多个按键排成矩阵形式(Keyboard Matrix)，定义为键盘矩阵。当使用者触压按键帽时，通过键盘控制器(Keyboard Controller)依照行(Column)与列(Row)的信息，而可出被使用者触压按键帽的按键信息，以并输出相对应的按键信号。键盘矩阵中每个行与列的交错点对应于一个按键开关，当按键帽被触发时，键盘控制器会进行行列的扫描，以查询是哪个按键帽被触压。举例来说，键盘控制器会依序扫描键盘矩阵的每一行，若当键盘控制器扫描至某一行时，亦于某一列接收到相应的信号，键盘控制器即可根据所接收到的行列信息而判断是哪一个按键帽被触压。

键盘矩阵中可形成的最小矩阵单位由四个按键所组成，四个按键中按下任何一个按键时都能顺利输出相对应的按键信号。任意触压两个按键时，键盘控制器也能依据行列信息而判断出哪些按键被触发。但当同时触压任三个按键时，键盘矩阵会传输两个行信息与两个列信息至键盘控制器，由于两行与两列共可形成四个按键，因此键盘控制器无法仅依靠行列信息而推算出四个按键中是哪三个按键被触压。其中，于此状况下被误判为导通的第四个按键，即称为鬼键(Ghost Key)。

为了防止鬼键发生，一般常见的作法有二：第一作法为，于相对应的按键开关附近设置二极管，其可使薄膜开关电路中的电流仅可以单一方向流通，而可避免因鬼键所产生的误判。然而，于每一按键开关附近设置二极管的作法具有以下缺点：第一，二极管的成本高，此作法将导致键盘的成本上升。第二，于薄膜开关电路上设置多个二极管，会增加薄膜开关电路的厚度，而不利于键盘的体积轻薄化。

至于第二作法，则是不设置键盘矩阵于键盘中，而是每一按键的输出线路分别连接于键盘内的微处理器。此种做法会造成输出线路的数量过多而难以配置。例如：键盘包含有144个按键，此作法即会有144条输出线路，故制造厂难以安排大量的输出电路的配置。

因此，需要一种可防鬼键的键盘，且可解决键盘厚度过大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可改善键盘厚度过大的具有防鬼键功能的键盘。

于一较佳实施例中，本发明提供一种键盘，包括至少一按键以及一薄膜开关电路。该至少一按键显露于该键盘之外，该薄膜开关电路位于该至少一按键的下方，用以被该至少一按键触压而产生至少一按键信号，该薄膜开关电路包括一第一板体、一第二板体、一第三板体以及至少一二极管晶粒。该第一板体位于该至少一按键的下方，且具有至少一第一接点。该第二板体位于该第一板体的下方，且具有至少一第一接点。该第二板体位于该第一板体的下方，且具有至少一第一开孔。该第三板体位于该第二板体的下方，且包括至少一第二接点以及至少一第二开孔；其中，该至少一第一接点、该至少一第一开孔以及该至少一第二接点形成该至少一按键开关。该至少一二极管晶粒设置于该第一板体上且电性连接于该至少一第一接点以及该至少一第二接点，用以限制经过该至少一按键开关的一电流的方向，而避免鬼键发生。

于一较佳实施例中，本发明亦提供一种键盘，包括至少一按键以及一薄膜开关电路。该至少一按键显露于该键盘之外，该薄膜开关电路位于该至少一按键的下方，用以被该至少一按键触压而产生至少一按键信号，该薄膜开关电路包括一第一板体、一第二板体、一第三板体以及至少一二极管晶粒。该第一板体位于该至少一按键的下方，且具有至少一第一接点。该第二板体位于该第一板体的下方，且具有至少一第一接点。该第二板体位于该第一板体的下方，且具有至少一第一开孔。该第三板体位于该第二板体的下方，且包括至少一第二接点以及至少一第二开孔；其中，该至少一第一接点、该至少一第一开孔以及该至少一第二接点形成该至少一按键开关。该至少一二极管晶粒设置于该第三板体上且电性连接于该至少一第一接点以及该至少一第二接点，用以限制经过该至少一按键开关的一电流的方向，而避免鬼键发生。

简言之，本发明键盘中的薄膜开关电路包含有体积微小的多个二极管晶粒，以取代传统的二极管，而具有防鬼键功能。其中，由于二极管晶粒的体积微小，故不会增加键盘的厚度，以改善公知技术的问题。再者，本发明中的二极管晶粒尤其适合应用于发光键盘，当发光键盘内的发光模块产生光束时，由于多个二极管晶粒的体积微小而其宽度约与薄膜开关电路的导电线路相近，故所产生的光束被多个二极管晶粒遮蔽的机率较低，而可产生较佳的发光效率。

附图说明

图1为公知按键结构的剖面侧视示意图。

图2为本发明键盘于第一较佳实施例中的局部结构剖面示意图。

图3为本发明键盘于第二较佳实施例中的局部结构剖面示意图。

附图标记如下：

1、2、3 键盘

10、20、30 按键

11、21、31 薄膜开关电路

12、22、32 支撑板

23、114 按键开关

101、201、301 按键帽

102、202、302 剪刀式连接元件

103、203、303 弹性元件

111 上线路板

112 分隔层

113 下线路板

1111 上接点

1121 分隔层开孔

1131 下接点

211、311 第一板体

212、312 第二板体

213、313 第三板体

214、314 二极管晶粒

2111、3111 第一接点

2121、3121 第一开孔

2122、3122 第二开孔

2131、3131 第二接点

具体实施方式

鉴于公知技术所造成的困扰，本发明提供一种可解决公知技术问题的键盘。本发明的实施例将通过下文配合相关附图进一步加以解说。于附图中，基于简化与方便标示，形状与尺寸可能经过夸大表示。可以理解的是，未特别显示于附图中或描述于说明书中的元件，为本领域技术人员所知的形态。本领域中具有通常技术者可依据本发明的内容而进行多种的改变与修改。

首先说明本发明键盘的结构，请参阅图2，其为本发明键盘于第一较佳实施例中的局部结构剖面示意图。本发明键盘2包括多个按键帽20、薄膜开关电路21以及支撑板22。多个按键20显露于键盘2的上表面且分别连接于支撑板22，其可被使用者触压而相对于支撑板22移动，每一按键20包括按键帽201、剪刀式连接元件202以及弹性元件203。按键帽201显露于键盘2的上表面，以供使用者触压。剪刀式连接元件202位于支撑板22与相对应的按键帽201之间，其功能为连接支撑板22以及按键帽201并使按键帽201相对于支撑板22上下移动。弹性元件203位于相对应的按键帽201的下方且穿过相对应的剪刀式连接元件202，以提供弹性力予按键帽201，使按键帽201往上移动而复位。

薄膜开关电路21位于支撑板22与多个按键20之间，其功能为可被按键20触压而产生相对应的按键信号。支撑板22设置于薄膜开关电路21的下方，其可承载多个按键20以及薄膜开关电路21于其上。由图3可看出支撑板22具有对应于按键20的多个卡勾(未标示于图中)，其功能为与相对应的剪刀式连接元件202连接，以固定按键帽201于支撑板22上。于本较佳实施例中，键盘2为笔记本电脑用的键盘，且剪刀式连接元件202为随按键帽201的移动而摆动的剪刀式连接元件，亦即俗称的剪刀脚，而弹性元件203为橡胶弹性体，其仅为例示，而非以此为限。于另一较佳实施例中，多个按键帽亦可利用桌上型电脑用的火山口型连接结构而作动之，除此之外，更可采用磁力方式控制按键帽的上下移动。

接下来说明薄膜开关电路21的详细结构，请再次参阅图2，薄膜开关电路21包括第一板体211、第二板体212、第三板体213以及多个二极管晶粒214，第一板体211位于多个按键20的弹性元件203的下方，且其具有多个第一接点2111。其中，多个第一接点2111之间通过第一导电线路(为了精简图面，故未显示第一导电线路于图2中)而互相连接。第二板体212位于第一板体211的下方，且包括多个第一开孔2121以及多个第二开孔2122，每一第一开孔2121对应于一个第一接点2111，而每一第二开孔2122则对应于一个二极管晶粒214。

第三板体213位于第二板体212的下方，且具有多个第二接点2131，每一第二接点2131对应于一个第一接点2111以及一个第一开孔2121。其中，多个第二接点2131之间通过第二导电线路(为了精简图面，故未显示第二导电线路于图2中)而互相连接。多个二极管晶粒214设置于第一板体211的下表面上，且分别伸入相对应的第二开孔2122内，由此，多个二极管晶粒214可被设置于薄膜开关电路21内部。其中，多个二极管晶粒214分别通过连接于第一导电线路以及第二导电线路，以分别电性连接于相对应的第一接点2111以及第二接点2131。薄膜开关电路21中，一个第一接点2111、一个第一开孔2121以及一个第二接点2131可形成一个按键开关23，而通过多个二极管晶粒214的设置，可限制薄膜开关电路21中经过按键开关的电流仅可以单一方向流通，以避免鬼键发生。至于通过限制电流方向而防止鬼键发生的原理以及运作情形是如本领域技术人员所公知，故不再赘述。

需特别说明的是，二极管晶粒214由晶片切割而成裸晶结构，也就是说，未经过封装工艺的二极管。于本较佳实施例中，多个二极管晶粒214的厚度约为0.08毫米～0.1毫米。由于多个二极管晶粒214的体积微小，故必须通过巨量转移技术而设置于第一板体211的下表面上。

此外，本发明还提供与上述不同作法的第二较佳实施例。请参阅图3，其为本发明键盘于第二较佳实施例中的局部结构剖面示意图。本发明键盘3包括多个按键帽30、薄膜开关电路31以及支撑板32，且每一按键30包括按键帽301、剪刀式连接元件302以及弹性元件303，而薄膜开关电路31包括第一板体311、第二板体312、第三板体313以及多个二极管晶粒314。键盘3的各元件的结构以及功能大致上与前述较佳实施例的键盘2相同，且相同之处不再赘述，而该两者的不同之处在于，多个二极管晶粒314的设置位置的结构不同。

图3的薄膜开关电路31中，第一板体311位于多个按键30的弹性元件303的下方，且其具有多个第一接点3111。第二板体312位于第一板体311的下方，且包括多个第一开孔3121以及多个第二开孔3122，每一第一开孔3121对应于一个第一接点3111，而每一第二开孔3122则对应于一个二极管晶粒314。第三板体313位于第二板体312的下方，且具有多个第二接点3131，每一第二接点3131对应于一个第一接点3111以及一个第一开孔3121。

多个二极管晶粒214设置于第三板体313的上表面上，且分别伸入相对应的第二开孔3122内，由此，多个二极管晶粒314可被设置于薄膜开关电路31内部。其中，多个二极管晶粒314分别电性连接于相对应的第一接点3111以及第二接点3131。因此可看出，本较佳实施例的多个二极管晶粒214设置于第三板体313上，而与前述较佳实施例中设置于第一板体211的作法不同，但其运作情形则与前述较佳实施例相同。

根据上述可知，本发明键盘中的薄膜开关电路包含有体积微小的多个二极管晶粒，以取代传统的二极管，而具有防鬼键功能。其中，由于二极管晶粒的体积微小，故不会增加键盘的厚度，以改善公知技术的问题。再者，本发明中的二极管晶粒尤其适合应用于发光键盘，当发光键盘内的发光模块产生光束时，由于多个二极管晶粒的体积微小而其宽度约与薄膜开关电路的导电线路相近，故所产生的光束被多个二极管晶粒遮蔽的机率较低，而可产生较佳的发光效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求，因此凡其它未脱离本发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的权利要求内。

Claims (10)

1.一种键盘，包括：

至少一按键，显露于该键盘之外；以及

一薄膜开关电路，位于该至少一按键的下方，用以被该至少一按键触压而产生至少一按键信号，该薄膜开关电路包括：

一第一板体，位于该至少一按键的下方，且具有至少一第一接点；

一第二板体，位于该第一板体的下方，且具有至少一第一开孔；

一第三板体，位于该第二板体的下方，且包括至少一第二接点以及至少一第二开孔；其中，该至少一第一接点、该至少一第一开孔以及该至少一第二接点形成该至少一按键开关；以及

至少一二极管晶粒，设置于该第一板体上且电性连接于该至少一第一接点以及该至少一第二接点，用以限制经过该至少一按键开关的一电流的方向，而避免鬼键发生。

2.如权利要求1所述的键盘，其中，该第二板体还包括至少一第二开孔，每一该第二开孔对应于一该二极管晶粒，用以容纳该二极管晶粒于其中。

3.如权利要求1所述的键盘，其中，该至少一二极管晶粒通过巨量转移技术而设置于该第一板体上。

4.如权利要求1所述的键盘，其中，该至少一二极管晶粒的厚度约为0.08毫米～0.1毫米。

5.如权利要求1所述的键盘，还包括一支撑板，设置于该薄膜开关电路的下方；其中，该至少一按键包括：

一按键帽，显露于该键盘之外；

一剪刀式连接元件，位于该支撑板与该按键帽之间，用以连接该支撑板以及该按键帽并使该按键帽相对于该支撑板上下移动；以及

一弹性元件，位于该按键帽与该薄膜开关电路之间，用以被该按键帽抵顶而触压该薄膜开关电路。

6.一种键盘，包括：

至少一按键，显露于该键盘之外；以及

一薄膜开关电路，位于该至少一按键的下方，用以被该至少一按键触压而产生至少一按键信号，该薄膜开关电路包括：

一第一板体，位于该至少一按键的下方，且具有至少一第一接点；

一第二板体，位于该第一板体的下方，且包括至少一开孔；

一第三板体，位于该第二板体的下方，且具有至少一第二接点以及至少一第二开孔；其中，该至少一第一接点、该至少一开孔以及该至少一第二接点形成该至少一按键开关；以及

至少一二极管晶粒，设置于该第三板体上且电性连接于该至少一第一接点以及该至少一第二接点，用以限制经过该至少一按键开关的一电流的方向，而避免鬼键发生。

7.如权利要求6所述的键盘，其中，该第二板体还包括至少一第二开孔，每一该第二开孔对应于一该二极管晶粒，用以容纳该二极管晶粒于其中。

8.如权利要求6所述的键盘，其中，该至少一二极管晶粒通过巨量转移技术而设置于该第三板体上。

9.如权利要求6所述的键盘，其中，该至少一二极管晶粒的厚度约为0.08毫米～0.1毫米。

10.如权利要求6所述的键盘，还包括一支撑板，设置于该薄膜开关电路的下方；其中，该至少一按键包括：

一按键帽，显露于该键盘之外；

一剪刀式连接元件，位于该支撑板与该按键帽之间，用以连接该支撑板以及该按键帽并使该按键帽相对于该支撑板上下移动；以及

一弹性元件，位于该按键帽与该薄膜开关电路之间，用以被该按键帽抵顶而触压该薄膜开关电路。

Images