TWI609398B - 鍵盤裝置及其鍵框的製造方法 - Google Patents

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TWI609398B
TWI609398B TW106108935A TW106108935A TWI609398B TW I609398 B TWI609398 B TW I609398B TW 106108935 A TW106108935 A TW 106108935A TW 106108935 A TW106108935 A TW 106108935A TW I609398 B TWI609398 B TW I609398B
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陳祖儀
周以德
林育民
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致伸科技股份有限公司
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Description

鍵盤裝置及其鍵框的製造方法
本發明係涉及輸入裝置的領域，尤其係關於一種鍵盤裝置及其鍵框的製造方法。
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3，圖1為習知鍵盤裝置之外觀結構示意圖，圖2為圖1所示鍵盤裝置之部份結構的立體示意圖，圖3為圖1所示鍵盤裝置之部份結構的立體分解示意圖。為了更清楚地示意，圖2與圖3中僅繪出部份鍵框、單一按鍵結構及相關元件結構。習知的鍵盤裝置1包括複數個按鍵結構10、按鍵底板11、薄膜線路板12以及鍵框13，且薄膜線路板12上具有相對應於複數按鍵結構10的複數薄膜開關121，而每一按鍵結構10包括鍵帽101、剪刀式連接元件102以及彈性體103，剪刀式連接元件102則連接於鍵帽101以及按鍵底板11之間，並包括第一框架1021以及樞接於第一框架1021的第二框架1022，因此第一框架1021與第二框架1022 可彼此相對擺動。此外，彈性體103係設置於鍵帽101與按鍵底板11之間，並具有抵頂部(圖未示)。
其中，當任一按鍵結構10的鍵帽101被觸壓而相對於按鍵底板11往下移動時，剪刀式連接元件102的第一框架1021與第二框架1022會由開合狀態變更為疊合狀態，且往下移動的鍵帽101會擠壓彈性體103，使彈性體103的抵頂部抵頂並觸發相對應的薄膜開關121，而使鍵盤裝置1產生相對應的按鍵訊號。而當按鍵結構10的鍵帽101不再被觸壓時，鍵帽101會因應彈性體103的彈性力而相對於按鍵底板11往上移動，此時第一框架1021與第二框架1022會由疊合狀態變更為開合狀態，且鍵帽101會恢復原位。
再者，鍵框13設置於薄膜線路板12的上方，並具有殼體132以及分別對應於複數個按鍵結構10的複數個容置孔131，且每一容置孔131用以供相對應之按鍵結構10的鍵帽101活動於其中。在特定的目的下，例如，為了讓使用該鍵盤裝置1的筆記型電腦(圖未示)可於攜帶時具有較薄的外型，而供使用者操作時令鍵帽101具有較大的移動行程以帶給使用者較佳的操作手感，鍵盤裝置1會被設計為鍵帽101可因應鍵框13的移動而上升或下降，如此的機構設計為熟知本技藝人士所知悉，在此即不再予以贅述。
然而，上述的機構設計會導致使用者操作鍵盤裝置1時因按鍵結構10的鍵帽101與鍵框13的相對位置關係而感到不適。詳言之，請參閱圖4A與圖4B，圖4A為圖1所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽未被觸壓時的狀態示意圖，圖4B為圖1所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽被觸壓後的狀態示意圖，而為了更清楚地示意，圖4A與圖4B中亦僅繪出部份的按鍵結構與鍵框。圖4A與圖4B示意了當鍵盤裝置1之按鍵結構10的鍵帽101被觸壓後，鍵帽101會低於鍵框13之殼體132的上表面，此時鍵框13之殼體132與觸壓鍵帽101的手指頭9會產生干涉的情況而造成 不佳的操作手感，其如圖4B之圓圈標示處所示。是以，習知的鍵盤裝置1具有改善的空間。
本發明之一目的在提供一種其鍵框包括有複數材質的鍵盤裝置，藉以提升使用者於按壓鍵盤裝置之鍵帽時的操作手感。
本發明之一另一目的在提供一種上述鍵盤裝置之鍵框的製造方法，藉以簡化複數材質的對位程序。
於一較佳實施例中，本發明提供一種鍵盤裝置，包括：一薄膜線路板，具有一薄膜開關；一鍵框，設置於該薄膜線路板之上方，並包括一殼體以及縱向貫穿該殼體之一容置孔；其中，該殼體具有縱向層疊之一第一基材層、一第二基材層以及位於該第一基材層以及該第二基材層之間之一貼合層，且該第一基材層係藉由該貼合層而與該第二基材層相結合；以及一按鍵結構，對應於該薄膜開關，並包括一鍵帽，且該鍵帽用以被觸壓而於該容置孔中活動。
於一較佳實施例中，本發明亦提供一種鍵盤裝置之鍵框的製造方法，用以製造一鍵盤裝置之一鍵框，該鍵框包括一殼體以及複數容置孔，且該複數容置孔用以分別供該鍵盤裝置之複數鍵帽活動於其中，該鍵框的製造方法包括：以一射出製程形成該殼體之一第一基材層；其中，該第一基材層由一第一材質所製成，並包括分別對應於該複數容置孔的複數第一穿孔；透過一貼合層將由一第二材質所製成之一單片基材與該第一基材層相結合；以及 以一切割製程於該單片基材上切割出分別對應於該複數容置孔的複數第二穿孔，以形成該殼體之一第二基材層；其中，任一該第二穿孔與相對應之該第一穿孔相連通。
1‧‧‧鍵盤裝置
2‧‧‧鍵盤裝置
7‧‧‧單片基材
8‧‧‧手指頭
9‧‧‧手指頭
10‧‧‧按鍵
11‧‧‧按鍵底板
12‧‧‧薄膜線路板
13‧‧‧鍵框
20‧‧‧按鍵
21‧‧‧按鍵底板
22‧‧‧薄膜線路板
23‧‧‧鍵框
101‧‧‧鍵帽
102‧‧‧剪刀式連接元件
103‧‧‧彈性體
121‧‧‧薄膜開關
131‧‧‧容置孔
132‧‧‧殼體
201‧‧‧鍵帽
202‧‧‧連接元件
203‧‧‧彈性體
221‧‧‧薄膜開關
222‧‧‧上層薄膜
223‧‧‧下層薄膜
224‧‧‧中層薄膜
231‧‧‧容置孔
232‧‧‧殼體
1021‧‧‧第一框架
1022‧‧‧第二框架
2021‧‧‧第一框架
2022‧‧‧第二框架
2221‧‧‧第一電路圖案
2231‧‧‧第二電路圖案
2222‧‧‧上接點
2232‧‧‧下接點
2241‧‧‧接點開孔
2321‧‧‧第一基材層
2322‧‧‧第二基材層
2322’‧‧‧第二基材層
2323‧‧‧貼合層
23211‧‧‧第一穿孔
23221‧‧‧第二穿孔
23222‧‧‧裙邊
圖1：係為習知鍵盤裝置之外觀結構示意圖。
圖2：係為圖1所示鍵盤裝置之部份結構的立體示意圖。
圖3：係為圖1所示鍵盤裝置之部份結構的立體分解示意圖。
圖4A：係為圖1所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽未被觸壓時的狀態示意圖。
圖4B：係為圖1所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽被觸壓後的狀態示意圖。
圖5：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6：係為圖5所示鍵盤裝置之部份結構的立體示意圖。
圖7：係為圖5所示鍵盤裝置之部份結構的立體分解示意圖。
圖8：係為圖5所示鍵盤裝置之薄膜線路板的立體分解示意圖。
圖9A：係為圖5所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽未被觸壓時的狀態示意圖。
圖9B：係為圖5所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽被觸壓後的狀態示意圖。
圖10：係為本發明鍵盤裝置之鍵框的製造方法的一較佳方法流程圖。
圖11A：係為圖10所示方法之第一步驟的概念示意圖。
圖11B：係為圖10所示方法之第二步驟的概念示意圖。
圖11C：係為圖10所示方法之第三步驟的概念示意圖。
圖12：係為本發明鍵盤裝置於一第二較佳實施例之按鍵結構與鍵框的結構示意圖。
圖13：係為圖12所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽被觸壓後的狀態示意圖。
請參閱圖5~圖7，圖5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6為圖5所示鍵盤裝置之部份結構的立體示意圖，圖7為圖5所示鍵盤裝置之部份結構的立體分解示意圖。為了更清楚地示意，圖6與圖7中僅繪出部份鍵框、單一按鍵結構及相關元件結構。鍵盤裝置2包括複數個按鍵結構20、按鍵底板21、薄膜線路板22以及鍵框23，該些按鍵結構20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2產生相對應的按鍵訊號予電腦，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，請同步參閱圖8，其為圖5所示鍵盤裝置之薄膜線路板的立體分解示意圖。薄膜線路板22包括相互層疊的複數薄膜。於本較佳實施例中，複數薄膜包括上層薄膜222以及下層薄膜223，上層薄膜222的下表面具有第一電路圖案2221，且第一電路圖案2221上具有分別對應於複數按鍵結構20的複數上接 點2222，而下層薄膜223的上表面具有第二電路圖案2231，且第二電路圖案2231上具有分別對應於複數上接點2222的複數下接點2232；其中，每一上接點2222與其相對應的下接點2232之間具有間隔距離，並與相對應的下接點2232共同形成一薄膜開關221。而為了使每一上接點2222與其相對應之下接點2232之間具有間隔距離，薄膜線路板22更包括中層薄膜224，其設置於上層薄膜222與下層薄膜223之間，且中層薄膜224具有分別對應於複數上接點2222及複數下接點2232的複數接點開孔2241。較佳者，但不以此為限，上層薄膜222、下層薄膜223以及中層薄膜224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。
又，每一按鍵結構20包括鍵帽201、連接元件202以及彈性體203，且連接元件202連接於鍵帽201以及按鍵底板21之間，用以使鍵帽201可相對於按鍵底板21上下移動，而彈性體203則設置於鍵帽201與按鍵底板21之間，並具有一抵頂部(圖未示)。於本較佳實施例中，連接元件202係為剪刀式連接元件，並包括第一框架2021以及樞接於第一框架2021的第二框架2022，因此第一框架2021與第二框架2022可彼此相對擺動。
當任一按鍵結構20的鍵帽201被觸壓而相對於按鍵底板21往下移動時，連接元件202的第一框架2021與第二框架2022會由開合狀態變更為疊合狀態，且往下移動的鍵帽201會擠壓彈性體203，使彈性體203的抵頂部抵頂並觸發相對應的的上接點2222，進而使其相對應的上接點2222經由相對應的接點開孔2241而接觸相對應的下接點2232，藉此令相對應的薄膜開關221達成電性導通，以使鍵盤裝置2產生相對應的按鍵訊號。而當按鍵結構20的鍵帽201不再被觸壓時，鍵帽201會因應彈性體203的彈性力而相對於按鍵底板21往上移動，此時第一框架2021與第二框架2022會由疊合狀態變更為開合狀態，且鍵帽201會恢復 原位。惟，上述僅為一實施態樣，並不以此限定本案連接元件202、按鍵底板21以及鍵帽201間的連結關係。
再者，鍵框23設置於薄膜線路板22的上方，其具有殼體232以及分別對應於複數個按鍵結構20並縱向貫穿殼體232的複數個容置孔231，且每一容置孔231用以供相對應之按鍵結構20的鍵帽201活動於其中。在特定的目的下，例如，為了讓使用該鍵盤裝置2的筆記型電腦(圖未示)可於攜帶時具有較薄的外型，而供使用者操作時令鍵帽201具有較大的移動行程以帶給使用者較佳的操作手感，鍵盤裝置2會被設計為鍵帽201可因應鍵框23的移動而上升或下降，惟藉由鍵框23的移動而使鍵帽201上升或下降的機構設計係為熟知本技藝人士所知悉，在此即不再予以贅述。
又，鍵框23的殼體232具有縱向層疊的第一基材層2321、第二基材層2322以及位於第一基材層2321以及第二基材層2322之間的貼合層2323，且第二基材層2322係藉由貼合層2323而與第一基材層2321相結合；其中，第一基材層2321以及第二基材層2322係分別由第一材質以及第二材質所製成，且第二材質之硬度小於第一材質之硬度，如此設計的好處以圖9A與圖9B來說明。
請參閱圖9A與圖9B，圖9A為圖5所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽未被觸壓時的狀態示意圖，圖9B為圖5所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽被觸壓後的狀態示意圖，而為了更清楚地示意，圖9A與圖9B中亦僅繪出部份的按鍵結構與鍵框。圖9A與圖9B示意了當鍵盤裝置2之按鍵結構20的鍵帽201被觸壓後，鍵帽20的上表面會低於鍵框23之第二基材層2322的上表面，此時雖然第二基材層2322與觸壓鍵帽201的手指頭8會產生干涉的情況，但由於第二基材層2322是可隨著壓力而變形的軟性材質，因此能夠大幅減少尖銳的角落影響到手指頭8的操作，其如圖9B之圓圈標示處所示。
較佳者，但不以此為限，第一材質為硬度較高的塑膠材質或金屬材質，例如習知用來製作鍵框的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或鋁材，而第二材質可為皮革材質或泡棉材質。其中，採用皮革材質的好處在於，除了可如上述說明般減少手指頭8操作鍵帽201時的被干涉程度外，還能為第二基材層2322帶來有色圖案，如花紋效果，其有別於習知鍵框僅具有單色彩質感，可提升美觀效果，亦有利於鍵帽201的識別。
接下來說明本發明鍵盤裝置之鍵框的製造方法。請參閱圖10，其為本發明鍵盤裝置之鍵框的製造方法的一較佳方法流程圖。首先，以一射出製程形成殼體232的第一基材層2321；其中，第一基材層2321包括分別對應於複數容置孔231的複數第一穿孔23211，其如圖11A所示；接著，透過貼合層2323將由第二材質所製成的單片基材7與第一基材層2321相結合，其如圖11B所示；最後，以一切割製程於單片基材7上切割出分別對應於複數容置孔231的複數第二穿孔23221，以形成殼體232的第二基材層2322；其中，任一第二穿孔23221與相對應的第一穿孔23211相連通，亦即任一第二穿孔23221與相對應的第一穿孔23211共同形成相對應的容置孔231，其如圖11C所示。
較佳者，但不以此為限，上述切割製程可為光束切割製程，其係利用高能量的光束，如雷射，來對單片基材7進行切割。特別說明的是，先將單片基材7與第一基材層2321相結合，再從單片基材7上切割出複數第二穿孔23221的好處在於，可減化第二基材層2322的複數第二穿孔23221與第一基材層2321的複數第一穿孔23211對位的程序。
請參閱圖12，其為本發明鍵盤裝置於一第二較佳實施例之按鍵結構與鍵框的結構示意圖。為了更清楚地示意，圖11中亦僅繪出部份的按鍵結構與鍵框。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，第 二基材層2322’具有向下延伸的裙邊23222，因此第二基材層2322’可透過其裙邊23222的開口由上往下套設於第一基材層2321上，而套設於第一基材層2321後的第二基材層2322’仍藉由貼合層2323而固定於第一基材層2321上。
請參閱圖13，其為圖12所示鍵盤裝置的之按鍵結構的鍵帽被觸壓後的狀態示意圖，當鍵帽201被觸壓後，鍵帽201的上表面會低於第二基材層2322’的上表面，此時雖然第二基材層2322’與觸壓鍵帽201的手指頭8會產生干涉的情況，但由於第二基材層2322’是可隨著壓力而變形的軟性材質，因此能夠大幅減少尖銳的角落影響到手指頭8的操作。
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。
20‧‧‧按鍵
21‧‧‧按鍵底板
22‧‧‧薄膜線路板
23‧‧‧鍵框
201‧‧‧鍵帽
202‧‧‧連接元件
203‧‧‧彈性體
221‧‧‧薄膜開關
231‧‧‧容置孔
232‧‧‧殼體
2021‧‧‧第一框架
2022‧‧‧第二框架
2321‧‧‧第一基材層
2322‧‧‧第二基材層
2323‧‧‧貼合層

Claims (18)

  1. 一種鍵盤裝置，包括：一薄膜線路板，具有一薄膜開關；一鍵框，設置於該薄膜線路板之上方，並包括一殼體以及縱向貫穿該殼體之一容置孔；其中，該殼體具有縱向層疊之一第一基材層、一第二基材層以及位於該第一基材層與該第二基材層之間之一貼合層，且該第二基材層係藉由該貼合層而與該第一基材層相結合；以及一按鍵結構，對應於該薄膜開關，並包括一鍵帽，且該鍵帽用以被觸壓而於該容置孔中活動；其中該第二基材層包括向下延伸的一裙邊，且該第二基材層係透過該裙邊而套設於該第一基材層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，其中當該鍵帽被觸壓而使該按鍵結構抵頂該薄膜開關時，該鍵帽之一上表面係低於該第二基材層之上表面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，其中該鍵帽係因應該鍵框之移動而上升或下降。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，其中該第一基材層以及該第二基材層係分別由一第一材質以及一第二材質所製成，且該第二材質之硬度小於該第一材質之硬度。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之鍵盤裝置，其中該第二材質係為皮革材質或泡棉材質。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之鍵盤裝置，其中該第一材質係為塑膠材質或金屬材質。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，其中該第二基材層包括至少一有色圖案。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，其中該薄膜線路板包括一上層薄膜以及一下層薄膜，且該上層薄膜上設置有一第一電路圖案，而該下層薄膜上設置有一第二電路圖案；其中，第一電路圖案以及第二電路圖案分別具有一上接點以及一下接點，且該上接點以及該下接點之間具有一間隔距離並共同形成該薄膜開關。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤裝置，更包括一按鍵底板，而該按鍵結構更包括一連接元件，且該連接元件連接於該按鍵底板以及該鍵帽之間，而使該鍵帽相對於該按鍵底板上下移動。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之鍵盤裝置，其中該連接元件係為一剪刀式連接元件，並包括一第一框架以及樞接於該第一框架之一第二框架。
  11. 一種鍵盤裝置，包括：一薄膜線路板，具有一薄膜開關；一鍵框，設置於該薄膜線路板之上方，並包括一殼體以及縱向貫穿該殼體之一容置孔；其中，該殼體具有縱向層疊之一第一基材層、一第二基材層以及位於該第一基材層與該第二基材層之間之一貼合層，且該第二基材層係藉由該貼合層而與該第一基材層相結合；以及一按鍵結構，對應於該薄膜開關，並包括一鍵帽，且該鍵帽用以被觸壓而於該容置孔中活動；其中該第二基材層包括至少一有色圖案。
  12. 一種鍵盤裝置之鍵框的製造方法，用以製造一鍵盤裝置之一 鍵框，該鍵框包括一殼體以及複數容置孔，且該複數容置孔用以分別供該鍵盤裝置之複數鍵帽活動於其中，該鍵框的製造方法包括：以一射出製程形成該殼體之一第一基材層；其中，該第一基材層由一第一材質所製成，並包括分別對應於該複數容置孔的複數第一穿孔；透過一貼合層將由一第二材質所製成之一單片基材與該第一基材層相結合；以及以一切割製程於該單片基材上切割出分別對應於該複數容置孔的複數第二穿孔，以形成該殼體之一第二基材層；其中，任一該第二穿孔與相對應之該第一穿孔相連通。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之鍵盤裝置之鍵框的製造方法，其中該切割製程係為一光束切割製程。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之鍵盤裝置之鍵框的製造方法，其中該第一材質之硬度大於該第二材質之硬度。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之鍵盤裝置之鍵框的製造方法，其中該第二材質係為皮革材質或泡棉材質。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之鍵盤裝置之鍵框的製造方法，其中該第一材質係為塑膠材質。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之鍵盤裝置之鍵框的製造方法，其中該第二基材層包括至少一有色圖案。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之鍵盤裝置之鍵框的製造方法，其中該複數鍵帽中之至少一鍵帽係因應該鍵框之移動而上升或下降。
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