TWI643224B - 按鍵及包含該按鍵之鍵盤 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種按鍵及包含該按鍵之鍵盤。本發明之按鍵包含底板、薄膜電路層、彈性構件、彈性致動器以及鍵帽。薄膜電路層係設置在底板上，且包含開關接點。彈性構件係固定薄膜電路層上致使開關接點置於彈性構件正下方。彈性構件至少其下表面係導電的。彈性致動器包含圓頂體以及作動柱。彈性致動器係設置於薄膜電路層上致使彈性構件置於圓頂體正下方。當鍵帽移動至按壓位置時，圓頂體變形致使作動柱按壓彈性構件，使彈性構件之下表面接觸開關接點進而觸發使該按鍵轉換為導通狀態。

Description

按鍵及包含該按鍵之鍵盤

本發明係關於一種按鍵及包含該按鍵之鍵盤，並且特別是關於不採用彈性制動器(resilient actuator)之作動柱(actuating boss)來導通薄膜電路層上複數個開關接點，而改採用彈性構件來導通複數個開關接點之按鍵及包含該按鍵之鍵盤。

現行採用彈性制動器的按鍵，有些先前技術是將橡膠製的彈性制動器其作動柱混入石墨顆粒增加其導電性，並利用作動柱與薄膜電路層交互作用，以觸發使按鍵轉換為導通狀態。

然而，上述先前技術常遇到石墨顆粒有包膠問題，導致作動柱的導電性不佳。此外，彈性致動器的機械性質影響按鍵的按壓手感。施加在鍵帽上的外力隨著行程(主要彈性致動器的彈性圓頂體(resilient dome)的變形量)增加而增加，當外力達到峰值控力(peak force)時，行程會快速增加，致使作動柱致動薄膜電路層觸發使按鍵轉換為導通狀態。對應峰值控力的行程定義為峰值行程。峰值行程即提供操作者按壓手感。然而，彈性致動器的彈性圓頂體難控制峰值控力。

因此，本發明所欲解決之一技術問題在於提供一種不採用彈性制動器之作動柱來導通薄膜電路層而改採用彈性構件來導通薄膜電路層之按鍵及包含該按鍵之鍵盤。

本發明之一較佳具體實施例之按鍵包含底板、薄膜電路層、彈性構件、彈性致動器、鍵帽以及升降機構。薄膜電路層係設置在底板上。薄膜電路層包含開關接點，開關接點包含複數個電極區塊。彈性構件係固定於薄膜電路層上，致使開關接點置於彈性構件正下方。彈性構件至少其一下表面係導電的。彈性致動器包含彈性的第一圓頂體以及作動柱。第一圓頂體具有開口以及頂部。作動柱係形成在第一圓頂體內，並且朝向第一圓頂體的開口延伸。彈性致動器係設置於薄膜電路層上，致使彈性構件置於第一圓頂體正下方。鍵帽係設置於第一圓頂體之頂部上。升降機構係設置於底板與鍵帽之間。升降機構限制鍵帽於未按壓位置與按壓位置之間移動。當鍵帽移動至按壓位置時，第一圓頂體變形致使作動柱按壓彈性構件，使彈性構件之下表面接觸複數個電極區塊而使複數個電極區塊彼此導通，進而觸發使按鍵轉換為導通狀態。當鍵帽被釋放而移動至未按壓位置時，第一圓頂體恢復原始外形使作動柱與彈性構件分離，進而使彈性構件之下表面與複數個電極區塊分離。

於一具體實施例中，薄膜電路層還包含絕緣膜。複數個電極區塊係形成於絕緣膜的上表面上。

於一具體實施例中，彈性構件包含第二圓頂體以及環繞第二圓頂體之圓周部分。第一圓頂體還具有底部。第一圓頂體的底部係置於彈性構件之圓周部分上。

進一步，本發明之較佳具體實施例之按鍵還包含隔離構件。隔離構件係置於彈性構件與薄膜電路層之間，以將彈性構件與薄膜電路層隔開。

於一具體實施例中，彈性構件可以由高分子材料混合多顆石墨顆粒或多顆金屬顆粒所形成。

於另一具體實施例中，彈性構件可以由高分子材 料層以及金屬薄膜所形成，金屬薄膜係局部被覆於高分子材料層的下表面上。

於另一具體實施例中，彈性構件可以由金屬薄片所形成。

本發明之一較佳具體實施例之鍵盤包含多個根據本發明之按鍵。

與先前技術不同，根據本發明之按鍵採用彈性構件來導通薄膜電路層，來確保能順利觸發使按鍵轉換為導通狀態，並且提供容易控制的峰值控力。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

1‧‧‧按鍵

10‧‧‧底板

102‧‧‧收受槽道

12‧‧‧薄膜電路層

122‧‧‧開關接點

124‧‧‧絕緣膜

1242‧‧‧上表面

126‧‧‧電極區塊

14‧‧‧彈性構件

140‧‧‧下表面

142‧‧‧第二圓頂體

144‧‧‧圓周部分

146‧‧‧高分子材料層

1462‧‧‧下表面

148‧‧‧金屬薄膜

16‧‧‧彈性致動器

162‧‧‧第一圓頂體

1622‧‧‧開口

1624‧‧‧頂部

1626‧‧‧凹槽

1628‧‧‧底部

164‧‧‧作動柱

18‧‧‧鍵帽

182‧‧‧下表面

184‧‧‧凸柱

186‧‧‧承接部份

20‧‧‧升降機構

202‧‧‧內支臂構件

204‧‧‧外支臂構件

22‧‧‧隔離構件

圖1係本發明之一較佳具體實施例之按鍵的元件、構件展開圖。

圖2係根據本發明之較佳具體實施例之按鍵的剖面視圖。

圖3係根據本發明之按鍵之一必要元件-彈性構件的剖面視圖。

圖4係根據本發明之按鍵之一變形的剖面視圖。

請參閱圖1至圖4，該等圖式示意地描繪根據本發明之一較佳具體實施例之按鍵1。圖1以元件、構件展開圖示意地繪示本發明之較佳具體實施例的按鍵1。圖2係根據本發明之較佳具體實施例的按鍵1的剖面視圖。圖3係根據本 發明之按鍵1之一必要元件-彈性構件14的剖面視圖。圖4係根據本發明之按鍵1之一變形的剖面視圖。

如圖1及圖2所示，根據本發明之較佳具體實施例之按鍵1包含底板10、薄膜電路層12、彈性構件14、彈性致動器16、鍵帽18以及升降機構20。

如圖1及圖2所示，薄膜電路層12係設置在底板10上。薄膜電路層12包含開關接點122，開關接點122包含複數個電極區塊126。薄膜電路層12還包含絕緣膜124。複數個電極區塊126係形成於絕緣膜124的上表面1242上。

於一具體實施例中，絕緣膜124可以由聚對苯二甲酸乙二酯或聚醯亞胺等高分子材料所形成。複數個電極區塊126可以由銅或銅合金所形成。

如圖2所示，彈性構件14係固定於薄膜電路層12上，致使開關接點122置於彈性構件14正下方。於一具體實施例中，彈性構件14可以黏貼在薄膜電路層12的絕緣膜124上，致使構成開關接點122之複數個電極區塊126置於彈性構件14正下方。彈性構件14至少其一下表面140係導電的。

如圖2所示，彈性致動器16包含彈性的第一圓頂體162以及作動柱164。第一圓頂體162具有開口1622以及頂部1624。作動柱164係形成在第一圓頂體162內，並且朝向第一圓頂體162的開口1622延伸。彈性致動器16係設置於薄膜電路層12上，致使彈性構件14置於第一圓頂體162正下方。

於一具體實施例中，如圖1及圖2所示，彈性構件14包含第二圓頂體142以及環繞第二圓頂體142之圓周部分144。彈性構件14可以藉由本身的圓周部分144黏貼在薄膜電路層12的絕緣膜124上。第一圓頂體162還具有底部 1628。第一圓頂體162的底部1628係置於彈性構件14之圓周部分144上。

於一具體實施例中，彈性構件14可以由高分子材料混合多顆石墨顆粒或多顆金屬顆粒所形成。

於另一具體實施例中，如圖3所示，彈性構件14可以由高分子材料層146以及金屬薄膜148所形成。高分子材料層146構成第二圓頂體142以及圓周部分144。金屬薄膜148係局部被覆於高分子材料層146的下表面1462上。高分子材料層146可以由聚對苯二甲酸乙二酯或聚醯亞胺等高分子材料所形成。金屬薄膜148可由銀、銅或銅合金所形成。

於另一具體實施例中，彈性構件14可以由金屬薄片所形成。

彈性致動器16耦合至鍵帽18的下表面182。例如，如圖1及圖2所示，鍵帽18還具有凸柱184，係形成在下表面182上。凸柱184係嵌入形成在彈性致動器16之第一圓頂體162的頂部1624處的凹槽1626。

升降機構20係設置於底板10與鍵帽18之間。升降機構20限制鍵帽18於未按壓位置與按壓位置之間移動。當鍵帽18移動至按壓位置時，第一圓頂體162變形致使作動柱164按壓彈性構件14使彈性構件14之下表面140接觸複數個電極區塊126而使複數個電極區塊126彼此導通，進而觸發使本發明之按鍵1轉換為導通狀態。當鍵帽18被釋放而移動至未按壓位置時，第一圓頂體162恢復原始外形使作動柱164與彈性構件14分離，進而使彈性構件14之下表面140與複數個電極區塊126分離。

藉由彈性構件14來導通薄膜電路層12的開關接點122，根據本發明之按鍵1可以確保薄膜電路層12的開關接點122被導通。由於彈性構件14的剛性較彈性致動器16 的剛性大，根據本發明之按鍵1提供容易控制的峰值控力。

於一具體實施例中，如圖1及圖2所示，升降機構20係由內支臂構件202與外支臂構件204所構成之剪刀型態升降機構20。內支臂構件202係分別可轉動地連接至鍵帽18的下表面182及底板10。外支臂構件204係分別可轉動地連接至鍵帽18的下表面182及底板10。例如，如圖1所示，兩對承接部份186與鍵帽18一體成型在下表面182上。兩對收受槽道102一體成型在底板10上。一對承接部份186與一對收受槽道102用以連接內支臂構件202。另一對承接部份186與另一對收受槽道102用以連接外支臂構件204。

進一步，如圖4所示，本發明之較佳具體實施例之按鍵1還包含隔離構件22。隔離構件22係置於彈性構件14與薄膜電路層12之間，以將彈性構件14與薄膜電路層12隔開。圖4中具有與圖2中相同號碼標記之元件，有相同或類似的結構以及功能，在此不多做贅述。

於一案例中，薄膜電路層12的絕緣膜124之厚度可以是0.075mm，隔離構件22之厚度可以是0.05mm。藉此，根據本發明之按鍵1易於設計成薄型化按鍵。

藉由調整彈性構件14的材質、第二圓頂體142的高度與厚度等，根據本發明之按鍵1可以增加行程，加強按壓手感。

本發明之一較佳具體實施例之鍵盤包含多個上述根據本發明之按鍵1。本發明之鍵盤易於設計成薄型化鍵盤。

藉由以上對本發明之詳述，可以清楚了解本發明之按鍵不採用先前技術所採用的彈性制動器之作動柱來導通薄膜電路層，而改採用彈性構件來導通薄膜電路層，可以達成確保按鍵順利轉換為導通狀態，並且提供容易控制的峰值 控力。並且，根據本發明之按鍵與鍵盤易於設計成薄型化按鍵。藉由調整本發明之彈性構件的材質、第二圓頂體的高度與厚度等，根據本發明之按鍵可以增加行程，加強按壓手感。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之面向加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的面向內。因此，本發明所申請之專利範圍的面向應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

Claims (8)

1. 一種按鍵，包含：一底板；一薄膜電路層，係設置在該底板上，該薄膜電路層包含一開關接點，該開關接點包含複數個電極區塊；一彈性構件，係固定於該薄膜電路層上，致使該開關接點置於該彈性構件正下方，該彈性構件至少其一下表面係導電的；一彈性致動器，包含一第一圓頂體以及一作動柱，該第一圓頂體具有一開口以及一頂部，該作動柱係形成在該第一圓頂體內且朝向該開口延伸，該彈性致動器係設置於該薄膜電路層上，致使該彈性構件置於該第一圓頂體正下方；一鍵帽，係設置於該第一圓頂體之該頂部上；以及一升降機構，係設置於該底板與該鍵帽之間，該升降機構限制該鍵帽於一未按壓位置與一按壓位置之間移動；其中當該鍵帽移動至該按壓位置時，該第一圓頂體變形致使該作動柱按壓該彈性構件，使該彈性構件之該下表面接觸該複數個電極區塊而使該複數個電極區塊彼此導通；其中當該鍵帽被釋放而移動至該未按壓位置時，該第一圓頂體恢復一原始外形使該作動柱與該彈性構件分離，進而使該彈性構件之該下表面與該複數個電極區塊分離。
2. 如請求項1所述之按鍵，其中該薄膜電路層還包含一絕緣膜，該複數個電極區塊係形成於該絕緣膜之一上表面上。
3. 如請求項1所述之按鍵，其中該彈性構件包含一第二圓頂 體以及環繞該第二圓頂體之一圓周部分，該第一圓頂體還具有一底部，該第一圓頂體之該底部係置於該彈性構件之該圓周部分上。
4. 如請求項1所述之按鍵，進一步包含一隔離構件，該隔離構件係置於該彈性構件與該薄膜電路層之間以將該彈性構件與該薄膜電路層隔開。
5. 如請求項1所述之按鍵，其中該彈性構件係由一高分子材料混合多顆石墨顆粒或多顆金屬顆粒所形成。
6. 如請求項1所述之按鍵，其中該彈性構件係由一高分子材料層以及一金屬薄膜所形成，該金屬薄膜係局部被覆於該高分子材料層之一下表面上。
7. 如請求項1所述之按鍵，其中該彈性構件係由一金屬薄片所形成。
8. 一種鍵盤，包含如請求項1至7中任一項所述之低行程按鍵。