TWI623009B - 按鍵結構 - Google Patents

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Abstract

本案揭示一種按鍵結構具有按壓區，且按鍵結構包含第一薄膜與第二薄膜。第一薄膜的表面依序設有第一導電層與第一絕緣層。第一絕緣層在按壓區中具有第一開口，使得第一導電層的一部分從第一開口裸露。第二薄膜與第一薄膜相對設置。第二薄膜朝向第一薄膜的表面依序設有第二導電層與第二絕緣層。第二絕緣層在按壓區中具有對應第一開口設置的第二開口，使得第二導電層的一部分從第二開口裸露而面對第一開口中的第一導電層。

Description

按鍵結構
本案是關於一種按鍵結構。
目前筆記電腦中的鍵盤底部線路結構，常使用薄膜式按鍵(Membrane switch)，作為鍵盤按鍵的開關。常見的薄膜式按鍵結構為三層絕緣薄膜，且每兩層絕緣薄膜之間由防水膠貼合，因此共需使用兩層防水膠來貼合三層絕緣薄膜。
然而，薄膜式按鍵的厚度會受限於三層PET的材料厚度，因此難以降低薄膜式按鍵的厚度。此外，由於薄膜式按鍵需經過兩次防水膠的貼合製程，因此產品的良率也不易提升。再者，若中間層的絕緣薄膜的開孔尺寸需更改時，中間層的絕緣薄膜需重新開模製作，使製造成本難以降低。
本案提供一種按鍵結構，此按鍵結構包含：第一薄膜，其一表面依序設有一第一導電層與一第一絕緣層，且該第一絕緣層在該按壓區中具有一第一開口，使得第一導電層的一部分從第一開口裸露；以及一第二薄膜，與第一薄膜相對設置，第二薄膜朝向第一薄膜的一表面依序設有一第二導電層與 一第二絕緣層，且第二絕緣層在該按壓區中具有對應第一開口設置的一第二開口，使得第二導電層的一部分從第二開口裸露而面對第一開口中的第一導電層。
在本案上述實施方式中，由於按鍵結構具有相對設置的第一薄膜與第二薄膜，且第一薄膜的第一導電層可從第一絕緣層的第一開口裸露，第二薄膜的第二導電層可從第二絕緣層的第二開口裸露，因此當按壓區中的第一薄膜被按壓時，第一導電層可隨第一薄膜彎折變形而往第二薄膜的方向移動，進而接觸到第二導電層而導通。如此一來，按鍵結構之薄膜的層數得以減少，可降低按鍵結構的厚度，並提升按鍵結構的良率。此外，若第一開口與第二開口的尺寸需更改時，僅需重新圖案化按壓區中的第一絕緣層與第二絕緣層，不需重新開模，可降低製造成本。
100、100a‧‧‧按鍵結構
102‧‧‧按壓區
104‧‧‧遮蔽區
110‧‧‧第一薄膜
111‧‧‧表面
112‧‧‧第一導電層
114、114a‧‧‧第一絕緣層
115‧‧‧第一開口
116‧‧‧第一區段
117‧‧‧第二區段
118‧‧‧第三區段
119‧‧‧第三開口
120‧‧‧第二薄膜
121‧‧‧表面
122‧‧‧第二導電層
124、124a‧‧‧第二絕緣層
125‧‧‧第二開口
126‧‧‧第一區段
127‧‧‧第二區段
128‧‧‧第三區段
129‧‧‧第三開口
130‧‧‧黏膠層
140‧‧‧(下層)跳線
140a‧‧‧(上層)跳線
2-2、5-5、6-6、7-7、8-8‧‧‧線段
F‧‧‧力
第1圖繪示根據本案一實施方式之按鍵結構的俯視圖。
第2圖繪示第1圖之按鍵結構沿線段2-2的剖面圖。
第3圖繪示第2圖之按鍵結構的按壓區被按壓時的示意圖。
第4圖繪示根據本案一實施方式之按鍵結構的剖面圖。
第5圖繪示第1圖之按鍵結構沿線段5-5的剖面圖。
第6圖繪示第1圖之按鍵結構沿線段6-6的剖面圖。
第7圖繪示第1圖之按鍵結構沿線段7-7的剖面圖。
第8圖繪示第1圖之按鍵結構沿線段8-8的剖面圖。
以下配合圖式說明本案之複數個實施方式，為簡化圖式，一些習知慣用的結構與元件將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示根據本案一實施方式之按鍵結構100的俯視圖。第2圖繪示第1圖之按鍵結構100沿線段2-2的剖面圖。同時參閱第1圖與第2圖，按鍵結構100具有按壓區102與遮蔽區104。遮蔽區104鄰接按壓區102，例如按壓區102由遮蔽區104圍繞。按壓區102作為使用者操作按鍵結構100的按壓區域，可設置鍵帽與感應按壓訊號的開關。遮蔽區104為按壓區102以外的區域，可設置電性連接開關的導線。按鍵結構100包含第一薄膜110與第二薄膜120。第一薄膜110的表面111依序設有第一導電層112與第一絕緣層114。第1圖以實線繪示的上層線路為第一導電層112。在遮蔽區104中，第一導電層112由第一絕緣層114覆蓋。在按壓區102中，第一絕緣層114具有第一開口115，使得第一導電層112的一部分從第一開口115裸露。第二薄膜120與第一薄膜110相對設置，例如第二薄膜120與第一薄膜110平行且重疊。
第二薄膜120朝向第一薄膜110的表面121依序設有第二導電層122與第二絕緣層124。第1圖以虛線繪示的下層線路為第二導電層122。在遮蔽區104中，第一導電層112由第一絕緣層114覆蓋。在按壓區102中，第二絕緣層124具有 第二開口125，使得第二導電層122的一部分從第二開口125裸露而面對第一開口115中的第一導電層112。在本實施方式中，第二絕緣層124之第二開口125的位置對應於第一絕緣層114之第一開口115的位置對應，也就是第二開口125大致對齊第一開口115。
這樣的設計，第一開口115中的第一導電層112與第二開口125中的第二導電層122便可作為按鍵結構100感應按壓訊號的開關。在以下敘述中，將說明按鍵結構100使用時的狀態。
第3圖繪示第2圖之按鍵結構100的按壓區102被按壓時的示意圖。如圖所示，當使用者施力F按壓按鍵結構100上側的第一薄膜110時，在按壓區102中的第一薄膜110可彎折變形而往第二薄膜120的方向移動，此時，在第一薄膜110上的第一導電層112也會隨第一薄膜110彎折移動，進而接觸到第二開口125中的第二導電層122而導通。如此一來，按鍵結構100便可產生按壓訊號。
與習知具有三層薄膜的按鍵結構相較，按鍵結構100只需兩層之薄膜(即第一薄膜110與第二薄膜120)就能具有按壓區102的開關功能，可有效降低按鍵結構100的厚度，並提升按鍵結構100的組裝良率。此外，若第一開口115與第二開口125的尺寸需更改時，僅需重新圖案化按壓區102中的第一絕緣層114與第二絕緣層124，不需重新開模，可降低製造成本。
在本實施方式中，第一薄膜110與第二薄膜120 的材質可以為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate；PET)，第一絕緣層114與第二絕緣層124可以為紫外光固化膠，但並不用以限制本案。此外，按鍵結構100還可包含黏膠層130。黏膠層130位於第一絕緣層114與第二絕緣層124之間，用以將第一絕緣層114貼合於第二絕緣層124。在本實施方式中，黏膠層130可以為防水膠，但並不用以限制本案。由於按鍵結構100只需兩層之薄膜(即第一薄膜110與第二薄膜120)，因此只需一層黏膠層130來貼合第一薄膜110與第二薄膜120，可有效降低按鍵結構100的厚度，並提升按鍵結構100的組裝良率。
在製作按鍵結構100時，可在第一薄膜110與第二薄膜120分別印刷第一導電層112與第二導電層122，接著於第一薄膜110與第二薄膜120分別塗佈第一絕緣層114與第二絕緣層124，使第一絕緣層114覆蓋第一導電層112，第二絕緣層124覆蓋第二導電層122。第一絕緣層114與第二絕緣層124可經圖案化於按壓區102中形成裸露第一導電層112的第一開口115與裸露第二導電層122的第二開口125。舉例來說，在塗佈第一絕緣層114與第二絕緣層124時，可利用遮罩覆蓋按壓區102。又或者，在塗佈第一絕緣層114與第二絕緣層124後，利用光微影技術(Photolithography)於按壓區102中的第一絕緣層114與第二絕緣層124分別形成第一開口115與第二開口125。
第一絕緣層114與第二絕緣層124形成後，可照射紫外光，以固化第一絕緣層114與第二絕緣層124。接著，可 在第一絕緣層114與第二絕緣層124塗黏膠層130，並使第一薄膜110與第二薄膜120透過黏膠層130而彼此貼合。
應瞭解到，已敘述過的元件連接關係與材料將不再重複贅述，合先敘明。
第4圖繪示根據本案一實施方式之按鍵結構100a的剖面圖。按鍵結構100a包含第一薄膜110與第二薄膜120。與第2圖實施方式不同的地方在於：按鍵結構100a不具有黏膠層130。也就是說，按鍵結構100a的第一絕緣層114a直接接觸第二絕緣層124a。按鍵結構100a的第一薄膜110與第二薄膜120透過第一絕緣層114a與第二絕緣層124a而彼此貼合。在製作按鍵結構100a時，可在第一薄膜110與第二薄膜120上分別塗佈並圖案化第一絕緣層114a與第二絕緣層124a後，將第一薄膜110疊放在第二薄膜120上並照射紫外光，使第一絕緣層114a固定於第二絕緣層124a上。由於按鍵結構100a省略了第2圖的黏膠層130，因此可進一步降低按鍵結構100a的厚度。
在第4圖中，由於第一絕緣層114a與第二絕緣層124a的材料可以是相同的，未必會在第一絕緣層114a與第二絕緣層124a之間形成交界面。
第5圖繪示第1圖之按鍵結構100沿線段5-5的剖面圖。同時參閱第1圖與第5圖，第一導電層112與第二導電層122可延伸至按鍵結構100的遮蔽區104中。在遮蔽區104中的第一導電層112位於第一絕緣層114與第一薄膜110的表面111之間，且在遮蔽區104中的第二導電層122位於第二絕緣層124與第二薄膜120的表面121之間。也就是說，在遮蔽區104中， 第一導電層112由第一絕緣層114覆蓋，第二導電層122由第二絕緣層124覆蓋。第5圖繪示的遮蔽區104為無跳線的按鍵結構100設計，在以下敘述中，將說明有跳線設計之遮蔽區104的按鍵結構100。
第6圖繪示第1圖之按鍵結構100沿線段6-6的剖面圖。同時參閱第1圖與第6圖，按鍵結構100還包含下層跳線140。跳線140位於遮蔽區104中，且跳線140位於第一絕緣層114與第二絕緣層124之間。第一導電層112位於跳線140上方。
第7圖繪示第1圖之按鍵結構100沿線段7-7的剖面圖。同時參閱第6圖與第7圖，在本實施方式中，跳線140為下層第二薄膜120的導線。遮蔽區104中的第二導電層122具有第一區段126、第二區段127與第三區段128。第一區段126與第二區段127之間具有間距。第三區段128位於第一區段126與第二區段127之間且不接觸第一區段126與第二區段127。第二絕緣層124具有兩第三開口129，且這兩個第三開口129分別裸露第二導電層122的第一區段126與第二區段127。跳線140位於第二絕緣層124上且電性接觸兩第三開口129中的第一區段126與第二區段127，使得第二導電層122的第一區段126與第二區段127可經跳線140導通。跳線140跨過第三區段128，且第二絕緣層124位於跳線140與第三區段128之間，以避免跳線140與第三區段128導通。第一導電層112位於跳線140上方。
在製作跳線140時，可圖案化第二絕緣層124以形 成裸露第二導電層122第一區段126與第二區段127的兩第三開口129。接著，可利用印刷製程將跳線140形成在兩第三開口129中的第二導電層122上與兩第三開口129之間的第二絕緣層124上。
此外，在其他實施方式中，上層的第一薄膜110也可具有跳線，但為了避免短路，第一薄膜110設置跳線的位置不與下層第二薄膜120設置跳線140的位置重疊，請參見以下實施例。
第8圖繪示第1圖之按鍵結構100沿線段8-8的剖面圖。在本實施方式中，按鍵結構100還包含上層跳線140a，其為上層第一薄膜110的導線。遮蔽區104中的第一導電層112具有第一區段116、第二區段117與第三區段118。第一區段116與第二區段117之間具有間距。第三區段118位於第一區段116與第二區段117之間且不接觸第一區段116與第二區段117。第一絕緣層114具有兩第三開口119，且這兩個第三開口119分別裸露第一導電層112的第一區段116與第二區段117。跳線140a位於第一絕緣層114上且電性接觸兩第三開口119中的第一區段116與第二區段117，使得第一導電層112的第一區段116與第二區段117可經跳線140a導通。跳線140a跨過第三區段118，且第一絕緣層114位於跳線140a與第三區段118之間，以避免跳線140a與第三區段118導通。第二導電層122位於跳線140a下方。
在製作跳線140a時，可圖案化第一絕緣層114以形成裸露第一導電層112第一區段116與第二區段117的兩第 三開口119。接著，可利用印刷製程將跳線140a形成在兩第三開口119中的第一導電層112上與兩第三開口119之間的第一絕緣層114上。
雖然本案已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種按鍵結構，具有一按壓區，該按鍵結構包含：一第一薄膜，其一表面依序設有一第一導電層與一第一絕緣層，該第一絕緣層覆蓋該第一導電層，且該第一絕緣層在該按壓區中具有一第一開口，使得該第一導電層的一部分從該第一開口裸露；以及一第二薄膜，與該第一薄膜相對設置，該第二薄膜朝向該第一薄膜的一表面依序設有一第二導電層與一第二絕緣層，該第二絕緣層覆蓋該第二導電層，且該第二絕緣層在該按壓區中具有對應該第一開口設置的一第二開口，使得該第二導電層的一部分從該第二開口裸露而面對該第一開口中的該第一導電層。
  2. 如請求項1所述的按鍵結構，其中該第一絕緣層直接接觸該第二絕緣層。
  3. 如請求項1所述的按鍵結構，更包含：一黏膠層，位於該第一絕緣層與該第二絕緣層之間。
  4. 如請求項3所述的按鍵結構，其中該黏膠層為防水膠。
  5. 如請求項1所述的按鍵結構，其中該第一絕緣層與該第二絕緣層為紫外光固化膠。
  6. 如請求項1所述的按鍵結構，具有鄰接該按壓區的一遮蔽區，其中該第一導電層與該第二導電層延伸至該遮蔽區中，在該遮蔽區中的該第一導電層位於該第一絕緣層與該第一薄膜的該表面之間，且在該遮蔽區中的該第二導電層位於該第二絕緣層與該第二薄膜的該表面之間。
  7. 如請求項1所述的按鍵結構，更包含：一跳線，位於該遮蔽區中，且位於該第一絕緣層與該第二絕緣層之間。
  8. 如請求項7所述的按鍵結構，其中該遮蔽區中的該第一導電層具有一第一區段與一第二區段，該第一絕緣層具有兩第三開口分別裸露該第一區段與該第二區段，該跳線位於該第一絕緣層上且電性接觸該兩第三開口中的該第一區段與該第二區段。
  9. 如請求項7所述的按鍵結構，其中該遮蔽區中的該第二導電層具有一第一區段與一第二區段，該第二絕緣層具有兩第三開口分別裸露該第一區段與該第二區段，該跳線位於該第二絕緣層上且電性接觸該兩第三開口中的該第一區段與該第二區段。
  10. 如請求項1所述的按鍵結構，其中該第一薄膜與該第二薄膜的材質為聚對苯二甲酸乙二酯。
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