TWI532066B - 鍵盤模組 - Google Patents

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Description

鍵盤模組
本發明係關於一種鍵盤模組，尤其係有關於可輕薄化之鍵盤模組。
常見的電腦週邊輸入裝置包括滑鼠裝置、鍵盤裝置以及軌跡球裝置等，其中鍵盤裝置可直接鍵入文字以及符號予電腦，因此相當受到使用者以及輸入裝置廠商之重視。鍵盤裝置分類為桌上型電腦所使用的鍵盤裝置以及筆記型電腦所使用的鍵盤模組。
請參閱圖1，其為習知鍵盤模組之外觀結構示意圖。習知鍵盤模組1之表面上具有複數按鍵10，該些按鍵10被分類為一般鍵101、數字鍵102以及功能鍵103等，該些按鍵供使用者以手指觸壓而產生相對應之訊號予電腦，使電腦執行被觸壓之按鍵功能，例如一般鍵101用以輸入英文字母等符號，數字鍵102用以輸入數字，而功能鍵103則用以提供各種功能，例如F1~F12等。其中習知鍵盤模組1係為筆記型電腦用之鍵盤 裝置。
接下來說明習知鍵盤模組之內部結構。請參閱圖2，其為習知鍵盤模組之結構剖面示意圖。習知鍵盤模組2包括複數按鍵20、薄膜開關電路21以及底板22，且按鍵20包括按鍵帽201、剪刀式連接元件202以及彈性元件203。習知鍵盤模組2中，上述各元件由上往下之排列順序為按鍵帽201、剪刀式連接元件202、彈性元件203、薄膜開關電路21以及底板22。底板22可承載按鍵帽201、剪刀式連接元件202、彈性元件203、薄膜開關電路21，故底板22係以金屬材料所製成才具有較佳的強度可乘載該些元件。其中，習知鍵盤模組2係為筆記型電腦(未顯示於圖中)用之鍵盤裝置。
按鍵20中，按鍵帽201顯露於習知鍵盤裝置2之外而可被使用者觸壓，剪刀式連接元件202用以連接按鍵帽201以及底板22，而彈性元件203穿過剪刀式連接元件202且分別與按鍵帽201以及薄膜開關電路21接觸。薄膜開關電路21包括一上線路板211、一隔離層212以及一下線路板213，上線路板211具有複數上接點2111，隔離層212位於上線路板211之下方，且具有對應於複數上接點2111之複數隔離層開孔2121，而一下線路板213位於隔離層212之下方，具有對應於複數上接點2111之複數下接點2131而與複數上接點2111形成複數按鍵開關214。其中，按鍵帽201被觸壓而往下移動，以推抵彈性元件203而觸發相對應的按鍵開關214。觸發的過程中，按鍵帽201往下移動的距離被定義為行程。
由於近年來筆記型電腦、平板電腦等電子裝置輕薄化之趨勢，使用者對於鍵盤模組亦存在有輕薄化之需求，鑒此，市面上之鍵盤模組製造商致力於鍵盤模組的輕薄化。其一般作法係盡可能地降低鍵盤模組中各元件之厚度，目前市面上推出一種無行程的鍵盤模組，其未設置有圖2 中的按鍵帽201、剪刀式連接元件202以及彈性元件203，而是設置一按壓層而取代習知的按鍵20。按壓層係以薄型的塑膠薄膜所製成，其配置有複數按鍵部，對應於圖2之按鍵帽201的位置，且按鍵部上印刷有相對應之符號字樣、字母字樣或數字字樣。使用者可藉由觸壓按鍵部而觸發位於按鍵部下方的薄膜開關電路，以產生相對應的按鍵訊號。其中，按鍵部僅發生些微型變而不移動，故此種鍵盤模組定義為無行程按鍵模組。
然而，由於一般薄膜開關電路上對應於每一按鍵部僅設置有單一個如圖2般的按鍵開關。由於按鍵開關一般設置於每一按鍵部的中央處，故使用者必須對準按鍵部的中央處觸壓按鍵部，才得以觸發相對應的按鍵開關，否則鍵盤模組不會產生相對應的按鍵訊號，以造成使用者的困擾。因此，鍵盤模組之輕薄化所帶來的上述問題為鍵盤模組製造商亟欲解決的問題。
本發明之目的在於提供一種可不需使用者對準按鍵部中央處之輕薄化的鍵盤模組。
於一較佳實施例中，本發明提供一種鍵盤模組，包括一按壓層、一開關電路板、一底板以及複數點狀黏膠。該按壓層具有複數按鍵部，且該複數按鍵部顯露於該鍵盤模組之一上表面。該開關電路板設置於該按壓層之下方，用以被該複數按鍵部觸發而輸出相對應之複數按鍵訊號，該開關電路板具有複數按鍵接點以及複數分隔點。該底板連接於該開關電路板，用以承載該按壓層以及該開關電路板。該複數點狀黏膠設置於該底板與該開關電路板之間，用以結合該底板以及該開關電路板；其中，該複數點狀黏膠與該複數分隔點交錯設置。
1、2、3‧‧‧鍵盤模組
10、20‧‧‧按鍵
101‧‧‧一般鍵
102‧‧‧數字鍵
103‧‧‧功能鍵
21‧‧‧薄膜開關電路
22、34‧‧‧底板
30‧‧‧按壓層
32‧‧‧背蓋
33、43‧‧‧開關電路板
35‧‧‧點狀黏膠
36‧‧‧鍵盤模組之上表面
201‧‧‧按鍵帽
202‧‧‧剪刀式連接元件
203‧‧‧彈性元件
211、331、431‧‧‧上線路板
212‧‧‧隔離層
213、332、432‧‧‧下線路板
214‧‧‧按鍵開關
301‧‧‧按鍵部
321‧‧‧容置空間
322‧‧‧固定結構
333、433‧‧‧分隔點
334、434‧‧‧按鍵接點
2111‧‧‧上接點
2121‧‧‧隔離層開孔
2131‧‧‧下接點
3311、4311‧‧‧第一線路
3321、4321‧‧‧第二線路
3322‧‧‧下線路板之上表面
3323‧‧‧下線路板之下表面
3324‧‧‧黏著區域
3325‧‧‧未黏著區域
4312‧‧‧上線路板之下表面
3311a、4311a‧‧‧第一內線路
3311b、4311b‧‧‧第一外線路
F‧‧‧使用者之手指
D1‧‧‧垂直方向
D2‧‧‧水平方向
D2‧‧‧左傾斜方向
D4‧‧‧右傾斜方向
g1、g3‧‧‧第一間距
g2、g4‧‧‧第二間距
圖1係習知鍵盤模組之外觀結構示意圖。
圖2係習知鍵盤模組之結構剖面示意圖。
圖3係本發明鍵盤模組於第一較佳實施例中之結構示意圖。
圖4係本發明鍵盤模組於第一較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。
圖5係本發明鍵盤模組之開關電路板於第一較佳實施例中之結構爆炸示意圖。
圖6係本發明鍵盤模組之開關電路板於第一較佳實施例中之結構示意圖。
圖7係本發明鍵盤模組於第一較佳實施例中被觸壓之局部結構剖面示意圖。
圖8係本發明鍵盤模組之開關電路板於第二較佳實施例中之結構爆炸示意圖。
圖9係本發明鍵盤模組之開關電路板於第二較佳實施例中之結構示意圖。
鑑於習知技術之問題，本發明提供一種可解決習知技術問題 之鍵盤模組。請同時參閱圖3以及圖4，圖3係為本發明鍵盤模組於第一較佳實施例中之結構示意圖，而圖4係為本發明鍵盤模組於第一較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。鍵盤模組3包括按壓層30、背蓋32、開關電路板33、底板34以及複數點狀黏膠35，按壓層30具有複數按鍵部301，且複數按鍵部301顯露於鍵盤模組3之上表面36，其可被使用者觸壓而產生些微型變，以觸發開關電路板33。底板34連接於開關電路板33，其功能為承載按壓層30以及開關電路板33於其上。背蓋32連接於底板34，其可相對於底板34轉動而可覆蓋於鍵盤模組3之上表面36，或攤平而顯露出鍵盤模組3，如圖3所示。背蓋32包括容置空間321以及複數固定結構322，容置空間321可放置電子裝置(未顯示於圖中)於其中，而複數固定結構322之功能為固定電子裝置於容置空間321中。
於本較佳實施例中，按壓層30係以聚氨酯材料(Polyurethane，PU)所製成，而底板34係以環氧樹脂玻璃纖維材料(Flame Retardant Type 4，FR4)所製成，電子裝置係為平板電腦，複數固定結構322藉由卡合方式固定電子裝置於容置空間321中。而鍵盤模組3係為平板電腦用之鍵盤裝置，其僅為例示，而非以此為限。於另一較佳實施例中，鍵盤模組可不需設置背蓋，而不具有容納電子裝置的功能，其僅為單純的鍵盤功能。
請同時參閱圖3、圖4以及圖5，圖5係為本發明鍵盤模組之開關電路板於第一較佳實施例中之結構爆炸示意圖。開關電路板33設置於按壓層30之下方，其功能為被複數按鍵部觸發而輸出相對應之複數按鍵訊號。開關電路板33包括上線路板331、下線路板332、複數分隔點333以及複數按鍵接點334，上線路板331具有複數第一線路3311，且每一第一線路3311係由複數第一內線路3311a以及一個包覆複數第一內線路 3311a之第一外線路3311b所構成。類似地，而下線路板332設置於上線路板331之下方且具有複數第二線路3321，每一第二線路3321係由複數第二內線路3321a以及一個包覆複數第二內線路3321a之第二外線路3321b所構成，其中複數第一內線路3311a係沿著一垂直方向D1設置，而複數第二內線路3321a係沿著一水平方向D2設置，如圖5所示。而每一第一線路3311與相對應之一個第二線路3321係對應於一個按鍵部301。
圖4以及圖5中，複數分隔點333位於上線路板331與下線路板332之間，其可分離上線路板331以及下線路板332。其中複數第一線路3311之複數第一內線路3311a與複數第二線路3321之複數第二內線路3321a重疊之處形成複數按鍵接點334，且一個按鍵接點334對應於複數分隔點333，也就是說，多個按鍵接點334共用一個分隔點333。當按鍵部301被觸壓時，因應按鍵部301之型變而推抵開關線路板33，使上線路板331發生彎折，且相對應之按鍵接點334中的第一線路3311伸入複數分隔點333中，以與相對應之第二線路3321電性接觸，而產生相對應的按鍵訊號。故使用者觸壓按鍵部301可實現與一般鍵盤之按鍵相同的功能。
其中，每二第一內線路3311a之間具有一第一間距g1，而每二第二內線路3321a之間亦具有一第二間距g2，每一第一間距g1的寬度皆相同，而每一第二間距g2的寬度亦相同，且第一間距g1之寬度與第二間距g2之寬度相同。藉由間距相同的結構，以提升使用者觸壓按鍵部301時之手感。
複數點狀黏膠35設置於底板34與開關電路板33的下線路板332之間，其可結合底板34以及開關電路板33，其中，複數點狀黏膠35與複數分隔點333以互不重疊的交錯方式設置。於本較佳實施例中，上線路板331以及下線路板332可以聚對苯二甲酸乙二酯材料(Polyethylene terephthalate，PET)、聚氨酯材料(PU)、聚醯亞胺材料(Polyimide，PI)或聚丙烯材料(Polypropylene，PP)所製成，而複數分隔點333係以印刷方式設置於下線路板332之上表面3322上，但非以此為限。於另一較佳實施例中，複數分隔點亦可以噴抹、轉印或塗層等方式設置於上線路板之下表面上。
請同時參閱圖3至圖6，圖6係為本發明鍵盤模組之開關電路板於第一較佳實施例中之結構示意圖。圖6顯示出開關電路板33之局部結構，其可看出分隔點331皆設置於第二線路3321上。下線路板332之下表面3323包括複數黏著區域3324以及複數未黏著區域3325，複數黏著區域3324被定義為下線路板332之下表面3323上設置有點狀黏膠35的區域，其功能為供複數點狀黏膠35設置於其上。其中，下線路板332藉由複數黏著區域3324上之複數點狀黏膠35而被固定於底板34上。反之，複數未黏著區域3325被定義為下線路板332之下表面3323上未包含任何點狀黏膠35之區域。
於本較佳實施例中，複數點狀黏膠35係與複數按鍵接點334重疊設置，亦即下線路板332中屬於按鍵接點334皆被複數點狀黏膠35固定於底板34上。而複數分隔點333分別設置於複數未黏著區域3325上。
複數點狀黏膠35之設置位置必須與複數按鍵接點334重疊之原因如下，請參閱圖7，其為本發明鍵盤模組於第一較佳實施例中被觸壓之局部結構剖面示意圖。由於複數分隔點333在設置於下線路板332之上表面3322上的過程中難免發生製作誤差，使得每一分隔點333之高度不同，其不但造成使用者觸壓手感不佳的困擾，更會造成被觸壓而伸入複數分隔點333中的第一線路3311無法與相對應的第二線路3321接觸，而無法產生按鍵訊號。因此，藉由下線路板332部分被固定於底板34上(亦即複數黏著區域3324)，且下線路板332部分未被固定於底板34上(亦即複數未 黏著區域3325)之結構，使得按鍵部301被使用者之手指F觸壓而推抵開關線路板33時，上線路板331發生彎折，複數未黏著區域3325回應使用者的觸壓而移動，下線路板332於複數未黏著區域3325之處產生往底板34之方向(亦即下方)的彎折。接下來，相對應之按鍵接點334中的第一線路3311伸入複數分隔點333中，且與其對應之第二線路3321因應下線路板332之彎折而位於相對較高的位置，以使相對應之第一線路3311得以與該第二線路3321電性接觸，而產生相對應的按鍵訊號。
簡言之，利用下線路板332之複數黏著區域3324作為固定的支撐點，以於按鍵部301被觸壓時下線路板332亦發生彎折，而可確保第一線路3311必然可與相對應之第二線路3321電性接觸，以杜絕使用者觸壓按鍵部301卻不產生按鍵訊號之情形發生。
需特別說明的有二，第一，本發明鍵盤模組中未設置有傳統的按鍵帽、剪刀式連接元件以及彈性元件等元件，且為了讓使用者不需以對準按鍵部301之中央處的方式進行觸壓動作，本發明鍵盤模組採用以下設計：對應於一個按鍵部301之第一線路3311以及第二線路3321中包含有複數按鍵接點334，且複數按鍵接點334分佈於第二內線路3321a之內。藉此，無論使用者之手指F觸壓按鍵部301之任何位置，皆有按鍵接點334可被觸發而產生相對應之按鍵訊號。第二，由圖5以及圖6可看出，複數分隔點333均勻地分佈於按鍵部301所涵蓋的區域中，且分別與按鍵部301之四個角落區域保持相同的距離，藉此可確保按鍵部301之四個角落區域被觸壓時，亦可產生相對應之按鍵訊號。
此外，本發明更提供開關電路板之第二較佳實施例，其可應用於本發明鍵盤模組上。請同時參閱圖8以及圖9，圖8係為本發明鍵盤模組之開關電路板於第二較佳實施例中之結構爆炸示意圖，而圖9係為本發 明鍵盤模組之開關電路板於第二較佳實施例中之結構示意圖。開關電路板43包括上線路板431、下線路板432、複數分隔點433以及複數按鍵接點434，上線路板431具有複數第一線路4311，且每一第一線路4311係由複數第一內線路4311a以及一個包覆複數第一內線路4311a之第一外線路4311b所構成。而下線路板432設置於上線路板431之下方且具有複數第二線路4321，每一第二線路4321係由複數第二內線路4321a以及一個包覆複數第二內線路4321a之第二外線路4321b所構成，其中複數第一內線路4311a係沿著一左傾斜方向D3設置，而複數第二內線路4321a係沿著一右傾斜方向D4設置，如圖9所示。而每一第一線路4311與相對應之一個第二線路4321係對應於按壓層之一個按鍵部(未顯示於圖中)。
複數分隔點433位於上線路板431與下線路板432之間，其可分離上線路板431以及下線路板432。其中複數第一線路4311之複數第一內線路4311a與複數第二線路4321之複數第二內線路4321a重疊之處形成複數按鍵接點434，且複數點狀黏膠45仍與複數按鍵接點434重疊設置。
與上述較佳實施例的不同之處有二，第一，本較佳實施例之複數分隔點433係設置於上線路板431之下表面4312上，且複數分隔點433與部份第一線路4311重疊設置，亦即部份分隔點433設置於第一線路4311上，其餘分隔點433則設置於上線路板431上未配置有第一線路4311之區域，以提升第一線路4311以及第二線路4321的分隔效果。也就是說，本發明鍵盤模組可藉由設置高度較低之分隔點433，以進一步降低鍵盤模組的厚度。
第二，由圖8可看出，其中，每二第一內線路4311a之間具有一第一間距g3，而每二第二內線路4321a之間亦具有一第二間距g4，每一第一間距g3的寬度皆相同，而每一第二間距g4的寬度亦相同，且第一 間距g3之寬度與第二間距g4之寬度相同。需特別注意的是，本較佳實施例中之複數第一內線路4311a係沿著左傾斜方向D3設置，而複數第二內線路4321a係沿著右傾斜方向D4設置，如此排列配置可使複數按鍵接點434均勻分佈於按鍵部所涵蓋之範圍內，而可進一步地提升使用者觸壓按鍵部時之手感。
根據上述各較佳實施例可知，本發明鍵盤模組係採用於開關電路板上對應於按壓層之位置設置多個按鍵接點以及多個分隔點，以便於使用者任意觸壓按鍵部之任何區域皆可產生相對應的按鍵訊號，故使用者可不需以對準按鍵部的中央處觸壓按鍵部，才得以產生按鍵訊號。另外，本發明鍵盤模組更利用下線路板中之複數黏著區域作為固定於底板上的支撐點，當按鍵部被觸壓時，上線路板與下線路板皆發生彎折，藉此可確保第一線路必然可與相對應之第二線路電性接觸，以避免觸壓按鍵部卻不產生按鍵訊號之誤動作發生。
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。
30‧‧‧按壓層
33‧‧‧開關電路板
34‧‧‧底板
35‧‧‧點狀黏膠
301‧‧‧按鍵部
331‧‧‧上線路板
332‧‧‧下線路板
333‧‧‧分隔點
334‧‧‧按鍵接點
3311‧‧‧第一線路
3321‧‧‧第二線路
3322‧‧‧下線路板之上表面
3323‧‧‧下線路板之下表面
3324‧‧‧黏著區域
3325‧‧‧未黏著區域
F‧‧‧使用者之手指

Claims (10)

  1. 一種鍵盤模組，包括：一按壓層，具有複數按鍵部，且該複數按鍵部顯露於該鍵盤模組之一上表面；一開關電路板，設置於該按壓層之下方，用以被該複數按鍵部觸發而輸出相對應之複數按鍵訊號，該開關電路板具有複數按鍵接點以及複數分隔點；一底板，連接於該開關電路板，用以承載該按壓層以及該開關電路板；以及複數點狀黏膠，設置於該底板與該開關電路板之間，用以結合該底板以及該開關電路板；其中，該複數點狀黏膠與該複數分隔點交錯設置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，其中該開關電路板更包括：一上線路板，具有複數第一線路，而每一該第一線路係由一第一外線路以及複數第一內線路所構成；以及一下線路板，設置於該上線路板之下方，且具有複數第二線路，而每一該第二線路係由一第二外線路以及複數第二內線路所構成，該複數第一內線路以及該複數第二內線路共同形成該複數按鍵接點；其中該複數分隔點位於該上線路板與該下線路板之間，以分離該複數上線路板以及該複數下線路板，且該複數分隔點與該複數按鍵接點交錯設置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤模組，其中該下線路板之一下表面包括： 複數黏著區域，用以供該複數點狀黏膠設置於其上；其中該複數黏著區域因應該複數點狀黏膠而被固定於該底板上；以及複數未黏著區域，未包含任何該點狀黏膠；其中當該按鍵部被觸壓時，該複數未黏著區域回應該觸壓而移動，使該下線路板於該未黏著區域之處產生彎折。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之鍵盤模組，其中複數按鍵接點係與該複數點狀黏膠中之至少部份點狀黏膠重疊。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之鍵盤模組，其中該複數分隔點係設置於該下線路板之一上表面對應於該複數非黏著區域處。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤模組，其中每二該第一內線路之間之一第一間距相同，且每二該第二內線路之間之一第二間距相同。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤模組，其中該上線路板以及該下線路板係以聚對苯二甲酸乙二酯材料、聚氨酯材料、聚醯亞胺材料或聚丙烯材料所製成，而該複數分隔點係以印刷方式、噴抹方式、轉印方式或塗層方式設置於該下線路板之一上表面上或該第一線路上之一下表面。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤模組，其中部份該複數分隔點設置於該第二線路上或該第一線路上，而另一部份該複數分隔點設置於該下線路板或該上線路板中排除該第二線路或排除該第一線路之區域上。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤模組，其中該複數分隔點係設置於該第二線路上或該第一線路上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，其中該按壓層係以聚氨酯材料所製成，而該底板係以環氧樹脂玻璃纖維材料所製成。
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