TW201917751A - 鍵盤裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種鍵盤裝置，包括複數按鍵、薄膜線路板、按鍵底板以及溝槽，按鍵底板係供複數按鍵連接於按鍵底板上，且薄膜線路板設置於複數按鍵的鍵帽以及按鍵底板之間，並包括上層薄膜以及下層薄膜，上層薄膜的每一上接點與下層薄膜之相對應的下接點之間具有間隔距離並共同形成一薄膜開關，而溝槽位於薄膜線路板以及按鍵底板之間，抑或是形成於按鍵底板上，且溝槽與下層薄膜的下層薄膜導氣孔相連通。

Description

鍵盤裝置
本發明係涉及輸入裝置的領域，尤其係關於一種鍵盤裝置。
常見的電腦週邊之輸入裝置包括滑鼠裝置、鍵盤裝置以及軌跡球裝置等，其中鍵盤裝置可供使用者直接地將文字以及符號輸入至電腦，因此相當受到重視。
首先說明習知鍵盤裝置之結構以及功能，請參閱圖1~圖2，圖1為習知鍵盤裝置之結構側視圖，圖2為圖1所示鍵盤裝置之薄膜線路板的立體分解圖。鍵盤裝置1包括複數按鍵結構12、按鍵底板13以及薄膜線路板14，且每一按鍵結構12包括鍵帽121、剪刀式連接元件122以及彈性體123，而剪刀式連接元件122連接於鍵帽121以及按鍵底板13之間，並包括第一框架1221以及樞接於第一框架1221的第二框架1222，因此第一框架1221與第二框架1222可彼此相對擺動。此外，彈性體123係設置於鍵帽121與薄膜線路板14之間，並具有抵頂部1231。
再者，薄膜線路板14包括上層薄膜142、下層薄膜141以及介於上層薄膜142與下層薄膜141之間的中層薄膜143，上層薄膜142的下表面具有第一電路圖案1421，且第一電路圖案1421上具有分別對應於複數按鍵結構12的複數上接點14211，而 下層薄膜141的上表面具有第二電路圖案1411，且第二電路圖案1411上具有分別對應於複數上接點14211的複數下接點14111，此外，中層薄膜143具有分別對應於複數上接點14211及複數下接點14111的複數接點開孔1431。其中，每一上接點14211與其相對應的下接點14111係共同形成一薄膜開關144。
當任一按鍵結構12的鍵帽121被觸壓而相對於按鍵底板13往下移動時，剪刀式連接元件122的第一框架1221與第二框架1222會由開合狀態變更為疊合狀態，且往下移動的鍵帽121會擠壓彈性體123，使彈性體123的抵頂部1231抵頂並觸壓相對應的上接點14211，進而使其相對應的上接點14211經由相對應的接點開孔1431而接觸相對應的下接點14111，藉此令相對應的薄膜開關144達成電性導通，而當按鍵結構12的鍵帽121不再被觸壓時，鍵帽121會因應彈性體123的彈性力而相對於按鍵底板13往上移動，此時第一框架1221與第二框架1222會由疊合狀態變更為開合狀態，且鍵帽121會恢復原位。
特別說明的是，為了避免外來液體進入薄膜線路板內部而造成短路的情形，以往會將薄膜線路板計為密封的結構，使薄膜線路板具有防水功能。然而，密封的薄膜線路板中存在有內部氣體，且內部氣體會因應氣溫變化而膨脹或收縮，當氣溫升高時，內部氣體的體積增加，使得上接點與相對應之下接點的間距加大而導致薄膜開關不易被導通，反之，當氣溫降低時，內部氣體的體積減少，使得上接點與相對應之下接點的間距縮小而導致薄膜開關容易被誤導通。因此，某些製造廠會於薄膜線路板中設置有逃氣道來排出內部的氣體，進而避免影響薄膜線路板的運作。惟，薄膜線路板亦因應逃氣道的設置而不再是密封的結構，從而喪失了防水的功能。
根據以上的說明，習知的鍵盤裝置具有改善的空間。
本發明之主要目的在提供一種具有防水功能的鍵盤裝置，且該鍵盤裝置不因內部氣體熱漲冷縮而影響其薄膜開關的導通情形。
於一較佳實施例中，本發明提供一種鍵盤裝置，包括：一按鍵底板；一薄膜線路板，設置於該按鍵底板之上方，並包括一上層薄膜以及一下層薄膜，且該上層薄膜具有一第一電路圖案，而該下層薄膜具有一第二電路圖案以及至少一下層薄膜導氣孔；其中，該第一電路圖案以及該第二電路圖案分別具有複數上接點以及複數下接點，且每一該上接點以及相對應之該下接點之間具有一間隔距離並共同形成一薄膜開關；複數按鍵，設置於該薄膜線路板之上方，且每一該按鍵對應於一該薄膜開關，並包括一鍵帽以及一連接元件，而該連接元件連接於該按鍵底板與該鍵帽之間；以及一溝槽，位於該薄膜線路板以及該按鍵底板之間，抑或是形成於該按鍵底板上，且該溝槽以及該至少一下層薄膜導氣孔相連通。
1‧‧‧鍵盤裝置
3‧‧‧鍵盤裝置
12‧‧‧按鍵結構
13‧‧‧按鍵底板
14‧‧‧薄膜線路板
30‧‧‧按鍵
31A‧‧‧按鍵底板
31B‧‧‧按鍵底板
31C‧‧‧按鍵底板
31D‧‧‧按鍵底板
31E‧‧‧按鍵底板
32‧‧‧薄膜線路板
33‧‧‧槽溝
34‧‧‧膠體
35‧‧‧逃氣層
36‧‧‧膠體
37‧‧‧背光模組
121‧‧‧鍵帽
122‧‧‧剪刀式連接元件
123‧‧‧彈性體
141‧‧‧下層薄膜
142‧‧‧上層薄膜
143‧‧‧中層薄膜
144‧‧‧薄膜開關
301‧‧‧鍵帽
302‧‧‧連接元件
303‧‧‧彈性體
311‧‧‧底板穿孔
312A‧‧‧槽溝
312C‧‧‧凹槽
312E‧‧‧槽溝
313‧‧‧第一卡勾
314‧‧‧第二卡勾
315‧‧‧底板導氣孔
321‧‧‧薄膜開關
322‧‧‧上層薄膜
323‧‧‧下層薄膜
324‧‧‧中層薄膜
351‧‧‧槽溝
371‧‧‧槽溝
1221‧‧‧第一框架
1222‧‧‧第二框架
1231‧‧‧抵頂部
1411‧‧‧第二電路圖案
1421‧‧‧第一電路圖案
3011‧‧‧連接元件卡扣部
3012‧‧‧連接元件卡勾部
3021‧‧‧第一框架
3022‧‧‧第二框架
3031‧‧‧抵頂部
3221‧‧‧第一電路圖案
3222‧‧‧上接點
3231‧‧‧第二電路圖案
3232‧‧‧下接點
3233‧‧‧下層薄膜導氣孔
3241‧‧‧接點開孔
3242‧‧‧中層薄膜導氣孔
14111‧‧‧下接點
14211‧‧‧上接點
1431‧‧‧接點開孔
圖1：係為習知鍵盤裝置之結構側視圖。
圖2：係為圖1所示鍵盤裝置之薄膜線路板的立體分解圖。
圖3：係為本發明鍵盤裝置於一第一較佳實施例之外觀結構示意圖。
圖4：係為圖3所示鍵盤裝置之部份結構示意圖。
圖5：係為圖3所示鍵盤裝置於一視角之部份結構的立體分解示意圖。
圖6：係為圖3所示鍵盤裝置於一另一視角之部份結構的立體分解示意圖。
圖7：係為圖3所示鍵盤裝置之薄膜線路板之部分結構的概念側視圖。
圖8：係為圖3所示鍵盤裝置之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。
圖9：係為本發明鍵盤裝置於一第二較佳實施例之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。
圖10：係為本發明鍵盤裝置於一第三較佳實施例之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。
圖11：係為本發明鍵盤裝置於一第四較佳實施例之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。
圖12：係為本發明鍵盤裝置於一第五較佳實施例之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。
請參閱圖3~圖6，圖3為本發明鍵盤裝置於一第一較佳實施例之外觀結構示意圖，圖4為圖3所示鍵盤裝置之部份結構示意圖，圖5為圖3所示鍵盤裝置於一視角之部份結構的立體分解示意圖，圖6為圖3所示鍵盤裝置於一另一視角之部份結構的立體分解示意圖。為了更清楚地示意，圖4~圖6中僅繪出單一按鍵及相關元件結構。鍵盤裝置3包括複數個按鍵30、按鍵底板31A以及設置於按鍵30與按鍵底板31A之間的薄膜線路板32，該些按鍵30可被分類為一般鍵、數字鍵以及功能鍵等，其分別供使用者以手指觸壓而使鍵盤裝置3產生相對應的按鍵訊號予電腦(圖未示)，進而使電腦執行相對應的功能，例如一般鍵用以輸入英文字母等符號，數字鍵用以輸入數字，而功能鍵則用以提供各種快捷功能，例如F1~F12等。
再者，每一按鍵30包括鍵帽301、連接元件302以及彈性體303，且連接元件302連接於鍵帽301以及按鍵底板31A之間，使鍵帽301可相對於按鍵底板31A上下移動，而彈性體303則設置於鍵帽301按鍵底板31A之間，並具有一抵頂部3031。於本較佳實施例中，連接元件302係為剪刀式連接元件，並包括第一框架3021以及樞接於第一框架3021的第二框架3022，且每一鍵帽301包括連接元件卡扣部3011以及連接元件卡勾部3012。
又，按鍵底板31A包括於每一按鍵30的下方相對應處形成有至少一底板穿孔311以及向上延伸並穿過薄膜線路板32之薄膜穿孔325的第一卡勾313以及第二卡勾314；其中，第一框架3021的一端係連接於鍵帽301的連接元件卡勾部3012，且其另一端則連接於按鍵底板31A的第二卡勾314，而第二框架3022的一端則連接於鍵帽301的連接元件卡扣部30111，且其另一端則連接於按鍵底板31A的第一卡勾313。基於上述的結構設計，第一框架3021與第二框架3022可彼此相對擺動而由疊合狀態轉換為開合狀態或由開合狀態轉換為疊合狀態。當然，上述僅為一實施態樣，並不以此限定本案連接元件302、按鍵底板31A以及鍵帽301間的連結關係。
其中，薄膜線路板32還包括相互層疊的複數薄膜。請同步參閱圖7，其為圖3所示鍵盤裝置之薄膜線路板之部分結構的概念側視圖。於本較佳實施例中，複數薄膜包括上層薄膜322以及下層薄膜323，上層薄膜322的下表面具有第一電路圖案3221，且第一電路圖案3221上具有分別對應於複數按鍵30的複數上接點3222，而下層薄膜323的上表面具有第二電路圖案3231，且第二電路圖案3231上具有分別對應於複數上接點3222的複數下接點3232；其中，每一上接點3222與其相對應的下接點3232之間具有間隔距離，並與相對應的下接點3232共同形成一薄膜開關321。而為了使每一上接點3222與其相對應之下接點3232之間具有間隔距離，薄膜線路板32更包括中層薄膜324，其設置 於上層薄膜322與下層薄膜323之間，且中層薄膜324具有分別對應於複數上接點3222及複數下接點3232的複數接點開孔3241。較佳者，但不以此為限，上層薄膜322、下層薄膜323以及中層薄膜324中之任一者皆可由聚碳酸酯(PC)材質、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)材質、壓克力塑膠(PMMA)材質、聚氨酯(Polyurethane,PU)材質或聚醯亞胺(Polyimide,PI)材質所製成。
當任一按鍵30的鍵帽301被觸壓而相對於按鍵底板31A往下移動時，連接元件302的第一框架3021與第二框架3022會由開合狀態變更為疊合狀態，且往下移動的鍵帽301會擠壓彈性體303，使彈性體303的抵頂部3031抵頂並觸壓相對應的上接點3222，進而使其相對應的上接點3222經由相對應的接點開孔3241而接觸相對應的下接點3232，藉此令相對應的薄膜開關321達成電性導通，以使鍵盤裝置3產生相對應的按鍵訊號。而當按鍵30的鍵帽301不再被觸壓時，鍵帽301會因應彈性體303的彈性力而相對於按鍵底板31A往上移動，此時第一框架3021與第二框架3022會由疊合狀態變更為開合狀態，且鍵帽301會恢復原位。
請參閱圖8，其為圖3所示鍵盤裝置之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。為了更清楚地示意，圖8中僅繪出部份元件結構。於本較佳實施例中，薄膜線路板32的下層薄膜323還具有下層薄膜導氣孔3233，而按鍵底板31A上還形成有從其上表面向內凹陷的槽溝312A，且槽溝312A與下層薄膜導氣孔3233相連通，使得氣體可在薄膜線路板32與按鍵底板31A之間流通。
於其它實施例中，槽溝312A與其相應之下層薄膜導氣孔3233係位於相鄰之二按鍵30之間，且薄膜線路板32與按鍵底板31A之間為封閉性的氣體流通環境，而中層薄膜324亦具有供氣體通過的中層薄膜導氣孔3242，但不以上述為限。
特別說明的是，雖然氣溫變化會增加或減少薄膜線路板32內部的氣體體積，但基於上述本案的設計，氣體流通的空 間被提升，故薄膜線路板32中之每一上接點3222與其相對應之下接點3232的間距不易受到干擾而影響薄膜開關321的導通情形；此外，基於上述本案的設計，薄膜線路板32不需再增設與外界相通的逃氣道，故外來液體亦不易進入薄膜線路板32內部而造成短路的情形，本案鍵盤裝置3具有防水功能。
當然，上述僅為實施例，熟知本技藝人士皆可依據實際應用需求而進行任何均等的變更設計。以下再舉出本案的數種實施例。
請參閱圖9，本發明鍵盤裝置於一第二較佳實施例之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。為了更清楚地示意，圖9中僅繪出部份元件結構。其中，本較佳實施例之鍵盤裝置大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，槽溝33係位於薄膜線路板32與按鍵底板31B之間，而非如第一較佳實施例般形成於按鍵底板上。進一步而言，薄膜線路板32以及按鍵底板31B係經由膠體34(如防水膠)而相互結合，而於本較佳實施例中，透過非塗佈膠體34的區域形成槽溝33，亦即膠體34位於槽溝33的周緣。而同樣地，槽溝33與下層薄膜導氣孔3233相連通，因此氣體可在薄膜線路板32與按鍵底板31B之間流通。
請參閱圖10，本發明鍵盤裝置於一第三較佳實施例之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。為了更清楚地示意，圖10中僅繪出部份元件結構。其中，本較佳實施例之鍵盤裝置大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，按鍵底板31C係向下打凸變形，令與下層薄膜導氣孔3233相連通的凹槽312C更能夠再往下凹陷，進而氣體在薄膜線路板32與按鍵底板31C之間具有更多可流通的空間。
請參閱圖11，本發明鍵盤裝置於一第四較佳實施例 之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。為了更清楚地示意，圖11中僅繪出部份元件結構。其中，本較佳實施例之鍵盤裝置大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，槽溝351係位於薄膜線路板32與按鍵底板31D之間，而非如第一較佳實施例般形成於按鍵底板3上。進一步而言，於本較佳實施例中，鍵盤裝置還包括設置於薄膜線路板32與按鍵底板31D之間的逃氣層35，且逃氣層35以及薄膜線路板32係經由膠體36(如防水膠)而相互結合，並透過非塗佈膠體36的區域形成槽溝351，亦即膠體36位於槽溝351的周緣。而同樣地，槽溝351與下層薄膜導氣孔3233相連通，因此氣體可在薄膜線路板32與逃氣層35之間流通。
請參閱圖12，本發明鍵盤裝置於一第五較佳實施例之薄膜線路板與按鍵底板之部分結構的剖面概念示意圖。為了更清楚地示意，圖12中僅繪出部份元件結構。其中，本較佳實施例之鍵盤裝置大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，鍵盤裝置係為一發光鍵盤，並且還包括發光元件(圖未示)以及設置於按鍵底板31E下方的背光模組37，背光模組37用以供發光元件輸出的光束傳輸於其中並予以向上投射至薄膜線路板32；其中，背光模組37包括另一槽溝371，且按鍵底板31E還包括與槽溝312E及槽溝371相連通的底板導氣孔315，因此氣體可在薄膜線路板32與背光模組37之間流通。此外，槽溝371的另一端可被封閉，抑或是延伸至適當處而與外界相通。惟，上述僅為一實施例，槽溝371並不限制設置在背光模組37，亦可依據實際應用需求而設置在鍵盤裝置的其它結構元件。
根據以上的說明可知，第二較佳實施例~第五較佳實施例的鍵盤裝置亦具有如第一較佳實施例的優勢，亦即雖然氣溫變化會增加或減少薄膜線路板32內部的氣體體積，但由於氣體流 通的空間被提升，故薄膜線路板32中之每一上接點3222與其相對應之下接點3232的間距不易受到干擾而影響薄膜開關321的導通情形；同時，薄膜線路板32不需再增設與外界相通的逃氣道，故外來液體亦不易進入薄膜線路板32內部而造成短路的情形，第二較佳實施例~第五較佳實施例鍵盤裝置亦具有防水功能。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種鍵盤裝置，包括：一按鍵底板；一薄膜線路板，設置於該按鍵底板之上方，並包括一上層薄膜以及一下層薄膜，且該上層薄膜具有一第一電路圖案，而該下層薄膜具有一第二電路圖案以及至少一下層薄膜導氣孔；其中，該第一電路圖案以及該第二電路圖案分別具有複數上接點以及複數下接點，且每一該上接點以及相對應之該下接點之間具有一間隔距離並共同形成一薄膜開關；複數按鍵，設置於該薄膜線路板之上方，且每一該按鍵對應於一該薄膜開關，並包括一鍵帽以及一連接元件，而該連接元件連接於該按鍵底板與該鍵帽之間；以及一溝槽，位於該薄膜線路板以及該按鍵底板之間，抑或是形成於該按鍵底板上，且該溝槽以及該至少一下層薄膜導氣孔相連通。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，其中該溝槽係由該按鍵底板之一上表面向內凹陷。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，其中該薄膜線路板以及該按鍵底板係經由一膠體而相互結合，且該膠體位於該槽溝之周緣。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，更包括一逃氣層，該逃氣層設置於該薄膜線路板與該按鍵底板之間，且該逃氣層以及該薄膜線路板係經由一膠體而相互結合；其中，該膠體位於該槽溝之周緣。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，其中該溝槽係位於二 相鄰之該按鍵之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，更包括一另一槽溝以及一結構元件，且該另一槽溝設置於該結構元件上並與該槽溝相通。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之鍵盤裝置，其中該結構元件係為一背光模組，且該背光模組設置於該按鍵底板之下方。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之鍵盤裝置，其中該按鍵底板包括至少一底板導氣孔，且該至少一底板導氣孔與該槽溝及該另一槽溝相連通。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，其中該薄膜線路板更包括一中層薄膜，其設置於該下層薄膜與該上層薄膜之間，使每一該上接點與其相對應之該下接點之間具有該間隔距離；其中，該中層薄膜具有至少一中層薄膜導氣孔，且該至少一中層薄膜導氣孔係供氣體通過。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之鍵盤裝置，其中每一該按鍵更包括一彈性體，設置於該鍵帽與該薄膜線路板之間，且當該鍵帽被觸壓時，該彈性體被壓縮以抵頂該薄膜開關，使相對應之該上接點與相對應之該下接點相導通，而當該鍵帽不再被觸壓時，該彈性體提供一彈性力予該鍵帽以使該鍵帽恢復原位。
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