TWI653651B - 鍵盤 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種鍵盤，包括底板、按鍵以及薄膜開關電路。薄膜開關電路包括第一板體以及第二板體，第一板體包括第一導電線路、導電漿料以及第一絕緣層，導電漿料係以點膠或噴塗方式設置於第一板體上或第一導電線路上，以形成等效電阻，而可避免鬼鍵之情形發生。第二板體包括第二導電線路以及第二絕緣層，本發明利用第一絕緣層以及第二絕緣層來分隔第一導電線路以及第二導電線路，故可不需設置習知分隔層於其中。

Description

鍵盤
本發明係關於一種鍵盤，尤其係關於包含有薄膜開關電路之鍵盤。
常見的電腦週邊輸入裝置包括滑鼠、鍵盤以及軌跡球等，其中鍵盤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。其中，較為常見的是一種包含有剪刀式連接元件的鍵盤。
接下來說明包含有剪刀式連接元件的鍵盤中之按鍵結構之架構。請參閱圖1，其為習知按鍵結構之剖面側視示意圖。習知按鍵結構1包括按鍵帽11、剪刀式連接元件12、彈性橡膠體13、薄膜開關電路14以及底板15，且底板15用以承載按鍵帽11、剪刀式連接元件12、彈性橡膠體13以及薄膜開關電路14。其中剪刀式連接元件12係用以連接底板15與按鍵帽11。
剪刀式連接元件12位於底板15以及按鍵帽11之間且分別 連接二者。剪刀式連接元件12包括第一框架121以及第二框架122。第一框架121之第一端連接於按鍵帽11，而第一框架121之第二端則連接於底板15。彈性橡膠體13被剪刀式連接元件12環繞，而薄膜開關電路14具有複數按鍵接點(未顯示於圖中)。該按鍵接點於被觸發時輸出相對應之按鍵訊號。彈性橡膠體13設置於薄膜開關電路14上且一個彈性橡膠體13係對應於一個按鍵接點，當彈性橡膠體13被觸壓時，彈性橡膠體13發生形變且觸壓薄膜開關電路14中相對應之按鍵接點而產生按鍵訊號。
接下來說明習知按鍵結構1被使用者觸壓之運作情形。圖1中，當使用者觸壓按鍵帽11時，按鍵帽11受力而推抵剪刀式連接元件12使其運動，故按鍵帽11可相對於底板15往下移動且觸壓相對應的彈性橡膠體13。此時，彈性橡膠體13發生形變且觸壓薄膜開關電路14以觸發薄膜開關電路14之按鍵接點，使得薄膜開關電路14輸出相對應之按鍵訊號。而當使用者停止觸壓按鍵帽11時，按鍵帽11不再受力而停止觸壓彈性橡膠體13，使得彈性橡膠體13因應其彈性而恢復原狀，同時提供往上的彈性恢復力，按鍵帽11因此而被推回被觸壓之前的位置。上述為習知按鍵結構之結構以及運作情形。
其中，鍵盤的主要設計方式是將複數按鍵結構排成矩陣形式(Keyboard Matrix)，定義為鍵盤矩陣。當使用者觸壓按鍵帽時，藉由鍵盤控制器(Keyboard Controller)依照行(Column)與列(Row)的資訊，而可出被使用者觸壓按鍵帽之按鍵資訊，以並輸出相對應的按鍵訊號。鍵盤矩陣中每個行與列的交錯點對應於一個按鍵接點，當按鍵帽被觸發時，鍵盤控制器會進行行列的掃描，以查詢是哪個按鍵帽被觸壓。舉例來說，鍵盤控制器會依序掃描鍵盤矩陣的每一行，若當鍵盤控制器掃描至某一行時，亦於某一列接收到相應的訊號，鍵盤控制器即可根據所接收到的行列資訊而判斷是 哪一個按鍵帽被觸壓。
鍵盤矩陣中可形成的最小矩陣單位係由四個按鍵所組成，四個按鍵中按下任何一個按鍵時都能順利輸出相對應的按鍵訊號。任意觸壓兩個按鍵時，鍵盤控制器也能依據行列資訊而判斷出哪些按鍵被觸發。但當同時觸壓任三個按鍵時，鍵盤矩陣會傳輸兩個行資訊與兩個列資訊至鍵盤控制器，由於兩行與兩列共可形成四個按鍵，因此鍵盤控制器無法僅依靠行列資訊而推算出四個按鍵中是哪三個按鍵被觸壓。其中，於此狀況下被誤判為導通的第四個按鍵，即稱為鬼鍵(Ghost Key)。
為了防止鬼鍵發生，一般常見的作法為：於相對應的按鍵接點附近設置二極體，其可使薄膜開關電路中之電流僅可以單一方向流通，而可避免因鬼鍵所產生的誤判。然而，於每一按鍵接點附近設置二極體之作法具有以下缺點：第一，二極體之成本高，此作法將導致鍵盤之成本上升。第二，於薄膜開關電路上設置複數二極體，會增加薄膜開關電路之厚度，而不利於鍵盤之體積輕薄化。第三，此作法必須於每一按鍵接點之鄰近處焊接二極體，其製程太過繁雜。
因此，需要一種可降低成本之防鬼鍵之鍵盤，且可具有輕薄外型。
本發明之目的在於提供一種可降低成本且具有防鬼鍵功能之鍵盤。
本發明之另一目的在於提供一種可降低厚度且具有防鬼鍵功能之鍵盤。
於一較佳實施例中，本發明提供一種鍵盤，包括一底板、至少一按鍵以及一薄膜開關電路。該至少一按鍵顯露於該鍵盤之外，且分別連接於該底板。該薄膜開關電路位於該底板與該至少一按鍵之間，用以被該至少一按鍵觸壓而產生至少一按鍵訊號，該薄膜開關電路包括一第一板體以及第二板體。該第一板體包括一第一導電線路以及一導電漿料，該第一導電線路設置於該第一板體上，且於該第一板體上形成一第一接點。而該導電漿料設置於該第一導電線路上，且接近於該第一接點。該第二板體具有一第二導電線路，且於該第二板體上形成一第二接點，而當該第二接點與該第一接點接觸時，可產生該至少一按鍵訊號；其中，該導電漿料係以噴塗或點膠方式而設置於該第一導電線路上，以形成一等效電阻。
於一較佳實施例中，本發明更提供一種鍵盤，包括一底板、至少一按鍵以及一薄膜開關電路。該至少一按鍵顯露於該鍵盤之外，且分別連接於該底板。該薄膜開關電路位於該底板與該至少一按鍵之間，用以被該至少一按鍵觸壓而產生至少一按鍵訊號，該薄膜開關電路包括一第一板體以及第二板體。該第一板體包括一導電漿料以及一第一導電線路，該導電漿料設置於該第一板體上，該第一導電線路覆蓋該導電漿料而設置於該第一導電線路上，且於該第一板體上形成一第一接點。該第二板體具有一第二導電線路，且於該第二板體上形成一第二接點，而當該第二接點與該第一接點接觸時，可產生該至少一按鍵訊號；其中，該導電漿料係以噴塗或點膠方式而設置於該第一板體上，以形成一等效電阻。
於一較佳實施例中，該第一板體更包括一第一絕緣層，覆蓋於該第一導電線路以及該導電漿料，而使該第一接點顯露於該第一絕緣層之外，用以使該第一板體絕緣；而該第二板體更包括一第二絕緣層，覆蓋於該第二導電線路，而使該第二接點顯露於該第二絕緣層之外，用以使該 第二板體絕緣。其中，該第一絕緣層與該第二絕緣層接觸，而可分隔該第一接點以及該第二接點。
簡言之，本發明鍵盤於薄膜開關電路中以點膠方式或噴塗方式設置導電漿料於板體上或導電線路上，以形成等效電阻，而可避免鬼鍵之情形發生。其中，以點膠方式及噴塗方式所設置之導電漿料可輕易增加或減少導電漿料的設置面積，藉此而可調整導電漿料之等效電阻值，使得每一導電漿料之等效電阻值相當接近，而可改善習知印刷方式中每一等效電阻值差異過大的問題。另外，本發明鍵盤利用第一絕緣層以及第二絕緣層來分隔第一接點以及第二接點，藉此可不需設置習知薄膜開關電路中之分隔層於其中。換言之，以第一板體以及第二板體之兩層結構來取代習知薄膜開關電路之三層結構，故可降低鍵盤之厚度。
1‧‧‧按鍵結構
2、3、4‧‧‧鍵盤
11‧‧‧按鍵帽
12‧‧‧剪刀式連接元件
13‧‧‧彈性橡膠體
14、21、31、41‧‧‧薄膜開關電路
15、22、42‧‧‧底板
121‧‧‧第一框架
122‧‧‧第二框架
201、401‧‧‧按鍵帽
202、402‧‧‧連接元件
203、403‧‧‧彈性元件
220‧‧‧卡勾
211、311、411‧‧‧第一板體
212、312、412‧‧‧第二板體
313‧‧‧防水膠
2111、3111、4111‧‧‧第一導電線路
2112、3112、4122‧‧‧導電漿料
2113、3113、4112‧‧‧第一絕緣層
2121、3121、4121‧‧‧第二導電線路
2122、3122、4123‧‧‧第二絕緣層
2111A、4111A‧‧‧第一接點
2121A、4121A‧‧‧第二接點
圖1係習知按鍵結構之剖面側視示意圖。
圖2係本發明鍵盤於第一較佳實施例中之局部結構分解示意圖。
圖3係本發明鍵盤之薄膜開關電路於第一較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。
圖4係本發明鍵盤之薄膜開關電路於第二較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。
圖5係本發明鍵盤於第三較佳實施例中之局部結構分解示意圖。
圖6係本發明鍵盤之薄膜開關電路於第三較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。
鑑於習知技術所造成的困擾，本發明提供一種可解決習知技術問題之鍵盤。首先說明本發明鍵盤的結構，請同時參閱圖2以及圖3，圖2係為本發明鍵盤於第一較佳實施例中之局部結構分解示意圖，而圖3係為本發明鍵盤之薄膜開關電路於第一較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。本發明鍵盤2包括複數按鍵20、薄膜開關電路21以及底板22。複數按鍵20顯露於鍵盤2之上表面且分別連接於底板22，其可被使用者觸壓而相對於底板22移動，每一按鍵20包括按鍵帽201、連接元件202以及彈性元件203。按鍵帽201顯露於鍵盤2之上表面，以供使用者觸壓。連接元件202位於底板22與相對應的按鍵帽201之間，其功能為連接底板22以及按鍵帽201並使按鍵帽201相對於底板22上下移動。彈性元件203位於相對應的按鍵帽201之下方且穿過相對應的連接元件202，以提供彈性力予按鍵帽201，使按鍵帽201往上移動而復位。
薄膜開關電路21位於底板22與複數按鍵20之間，其功能為可被按鍵20觸壓而產生相對應之按鍵訊號。底板22設置於薄膜開關電路21的下方，其可承載複數按鍵20以及薄膜開關電路21於其上。由圖3可看出底板22具有對應於按鍵20之複數卡勾220，其功能為與相對應的連接元件202連接，以固定按鍵帽201於底板22上。於本較佳實施例中，鍵盤2係為筆記型電腦用之鍵盤，且連接元件202係為隨按鍵帽201之移動而擺動的剪刀式連接元件，亦即俗稱的剪刀腳，而彈性元件203係為橡膠 彈性體，其僅為例示，而非以此為限。於另一較佳實施例中，複數按鍵帽亦可利用桌上型電腦用之火山口型連接結構而作動之，除此之外，更可採用磁力方式控制按鍵帽之上下移動。
圖2以及圖3中，薄膜開關電路21包括第一板體211以及第二板體212，第一板體211包括第一導電線路2111、導電漿料2112以及第一絕緣層2113。第一導電線路2111設置於第一板體211上，且於第一板體211上形成複數第一接點2111A。導電漿料2112設置於第一導電線路2111上，且接近於第一接點2111A，其中，導電漿料2112係以點膠方式而設置於第一導電線路2111上而呈現為圓點形狀，以形成一等效電阻，藉此可提供防鬼鍵之功能。利用等效電阻來防止鬼鍵發生之原理係如熟知本技藝人士所公知，故不再贅述。第一絕緣層2113覆蓋於第一導電線路2111以及導電漿料2112，其功能為使第一板體211絕緣。其中，第一絕緣層2113以迴避複數第一接點2111A之方式設置，故第一接點2111A得以顯露於第一絕緣層2113之外。於本較佳實施例中，第一導電線路2111係為銀漿材料，且以印刷方式而設置於第一板體211上，導電漿料2112係為高阻碳漿。
第二板體212包括第二導電線路2121以及第二絕緣層2122，第二導電線路2121於第二板體212上形成複數第二接點2121A，其中，當第二接點2121A與第一接點2111A接觸時，可產生相對應之按鍵訊號。第二絕緣層2122覆蓋於第二導電線路2121，其功能為使第二板體212絕緣。其中，第二絕緣層2122以迴避第二接點2121A之方式設置，故複數第二接點2121A得以顯露於第二絕緣層2122之外，而第一絕緣層2113與第二絕緣層2122接觸，故可分隔第一接點2111A以及第二接點2121A。
於本較佳實施例中，第一板體211以及第二板體212皆以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)材料所製成，第二導電線路2121係為銀漿材料， 且以印刷方式而設置於第二板體212上，第一絕緣層2113係為抗紫外光層，且以印刷方式覆蓋第一導電線路2111以及導電漿料2112，而第二絕緣層2122亦為抗紫外光層，其以印刷方式覆蓋第二導電線路2121。
圖3顯示出薄膜開關電路21之結構，各元件由上而下依序為：第一板體211、第一導電線路2111、導電漿料2112、第一絕緣層2113、第二絕緣層2122、第二導電線路2121以及第二板體212。本發明鍵盤2利用第一絕緣層2113以及第二絕緣層2122來分隔第一接點2111A以及第二接點2121A，藉此可不需設置習知薄膜開關電路中之分隔層於其中，亦即，以第一板體以及第二板體之兩層結構來取代習知薄膜開關電路之三層結構，以降低鍵盤之厚度。另外，以點膠方式所設置之導電漿料2112可輕易增加或減少導電漿料2112的設置面積，藉此而可調整導電漿料2112之等效電阻值，以符合各種電阻值之需求。
再者，本發明更提供與上述不同作法之第二較佳實施例。請參閱圖4，其為本發明鍵盤之薄膜開關電路於第二較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。本發明鍵盤3包括複數按鍵(未顯示於圖中)、薄膜開關電路31以及底板(未顯示於圖中)。鍵盤3之各元件的結構以及功能大致上與前述較佳實施例之鍵盤2相同，且相同之處不再贅述，而該兩者的不同在於，薄膜開關電路31之結構不同。
圖4中，薄膜開關電路31包括第一板體311、第二板體312以及防水膠313，第一板體311包括第一導電線路3111、導電漿料3112以及第一絕緣層3113。需特別注意的是，導電漿料3112設置於第一板體311上，而第一導電線路3111覆蓋導電漿料3112而設置於第一板體311上，以形成複數第一接點(未顯示於圖中)。第一絕緣層3113覆蓋於第一導電線路3111以及導電漿料3112，其功能為使第一板體311絕緣。於本較佳實施例 中，導電漿料3112係以點膠方式而設置於第一板體311上，以形成一等效電阻，而第一導電線路3111係以印刷方式覆蓋導電漿料3112且設置於第一板體311上。
第二板體312包括第二導電線路3121以及第二絕緣層3122，其結構係與前述較佳實施例相同，而不再贅述。而防水膠313設置於第一絕緣層3113以及第二絕緣層3122之間，以避免外來液體(未顯示於圖中)與第一導電線路3111或第二導電線路3121接觸，故可提供防水功能。其中，防水膠313係以迴避第一接點(未顯示於圖中)以及第二接點(未顯示於圖中)之方式設置，故薄膜開關電路31之導通不會受防水膠313影響。
圖4顯示出薄膜開關電路31之結構，各元件由上而下依序為：第一板體311、第一導電線路3111、導電漿料3112、第一絕緣層3113、防水膠313、第二絕緣層3122、第二導電線路3121以及第二板體312。需特別說明的是，於第一板體311之製程中，先以點膠方式設置導電漿料3112於第一板體311上，接下來必須利用治具或其他工具壓平導電漿料3112，並於導電漿料3112乾燥後，再進行第一導電線路3111之以印刷設置。另外，雖然本較佳實施例之薄膜開關電路31增設有防水膠313於其中，但由於防水膠313之厚度不高，故鍵盤3仍可維持輕薄之厚度。
再者，本發明更提供與上述不同作法之第三較佳實施例。請同時參閱圖5以及圖6，圖5係為本發明鍵盤於第三較佳實施例中之局部結構分解示意圖，而圖6係為本發明鍵盤之薄膜開關電路於第三較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。本發明鍵盤4包括複數按鍵40、薄膜開關電路41以及底板42，且每一按鍵40包括按鍵帽401、連接元件402以及彈性元件403。鍵盤4之各元件的結構以及功能大致上與前述較佳實施例之鍵盤2相同，且相同之處不再贅述，而該兩者的不同在於，薄膜開關電路41之結 構不同。
薄膜開關電路41包括第一板體411以及第二板體412，且第一板體411包括第一導電線路4111以及第一絕緣層4112，第一導電線路4111於第一板體411上形成複數第一接點4111A。第一絕緣層4112覆蓋於第一導電線路4111，其功能為使第一板體411絕緣。其中，第一絕緣層4112以迴避第一接點4111A之方式設置，故複數第一接點4111A得以顯露於第一絕緣層4112之外。
第二板體412包括第二導電線路4121、導電漿料4122以及第二絕緣層4123，第二導電線路4121設置於第二板體412上，且於第二板體412上形成複數第二接點4121A。導電漿料4122設置於第二導電線路4121上，且接近於第二接點4121A。第二絕緣層4123覆蓋於第二導電線路4121以及導電漿料4122，其功能為使第二板體412絕緣。其中，第二絕緣層4123以迴避複數第二接點4121A之方式設置，故第二接點4121A得以顯露於第二絕緣層4123之外。於本較佳實施例中，第二導電線路4121係以印刷方式而設置於第二板體412上，導電漿料4122係以噴塗方式而設置於第二導電線路4121上而呈現為長條形狀，以形成一等效電阻，藉此可提供防鬼鍵之功能。
圖6顯示出薄膜開關電路41之結構，各元件由上而下依序為：第一板體411、第一導電線路4111、第一絕緣層4112、第二絕緣層4123、導電漿料4122、第二導電線路4121以及第二板體412。需特別說明的是，於第二板體412之製程中，先以印刷方式設置第二導電線路4121於第二板體412上，接下來再套設遮噴治具於所需要的位置，以透過噴塗方式設置導電漿料4122於第二導電線路4121上。其僅為例示之用，而非以此為限。於另一較佳實施例中，亦可採用以下作法：先以噴塗方式設置導電漿料於 第二板體上，再以印刷方式設置第二導電線路於導電漿料上，使第二導電線路覆蓋導電漿料。當然，亦可因應防水需求而設置防水膠於薄膜開關電路中。
根據上述可知，本發明鍵盤於薄膜開關電路中以點膠方式或噴塗方式設置導電漿料於板體上或導電線路上，以形成等效電阻，而可避免鬼鍵之情形發生。其中，以點膠方式及噴塗方式所設置之導電漿料可輕易增加或減少導電漿料的設置面積，藉此而可調整導電漿料之等效電阻值，使得每一導電漿料之等效電阻值相當接近，而可改善習知印刷方式中每一等效電阻值差異過大的問題。同時，由於本發明鍵盤未使用高成本的二極體，故可降低鍵盤之成本。另外，本發明鍵盤利用第一絕緣層以及第二絕緣層來分隔第一接點以及第二接點，藉此可不需設置習知薄膜開關電路中之分隔層於其中。換言之，以第一板體以及第二板體之兩層結構來取代習知薄膜開關電路之三層結構，故可降低鍵盤之厚度。
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，包括：一底板；至少一按鍵，顯露於該鍵盤之外，且分別連接於該底板；以及一薄膜開關電路，位於該底板與該至少一按鍵之間，用以被該至少一按鍵觸壓而產生至少一按鍵訊號，該薄膜開關電路包括：一第一板體，包括：一第一導電線路，設置於該第一板體上，且於該第一板體上形成一第一接點；以及一導電漿料，設置於該第一導電線路上，且接近於該第一接點；以及一第二板體，具有一第二導電線路，且於該第二板體上形成一第二接點，而當該第二接點與該第一接點接觸時，可產生該至少一按鍵訊號；其中，該導電漿料係以噴塗或點膠方式而設置於該第一導電線路上，以形成一等效電阻。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤，其中，該第一板體更包括一第一絕緣層，覆蓋於該第一導電線路以及該導電漿料，而使該第一接點顯露於該第一絕緣層之外，用以使該第一板體絕緣；而該第二板體更包括一第二絕緣層，覆蓋於該第二導電線路，而使該第二接點顯露於該第二絕緣層之外，用以使該第二板體絕緣。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤，其中，該第一絕緣層與該第二絕緣層接觸，而可分隔該第一接點以及該第二接點。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤，其中，該薄膜開關電路更包括一防水膠，設置於該第一絕緣層以及該第二絕緣層之間，用以避免一外來液體與該第一導電線路或該第二導電線路接觸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤，其中，該第一導電線路係以印刷方式而設置於該第一板體上，而該第二導電線路係以印刷方式而設置於該第二板體上。
  6. 一種鍵盤，包括：一底板；至少一按鍵，顯露於該鍵盤之外，且分別連接於該底板；以及一薄膜開關電路，位於該底板與該至少一按鍵之間，用以被該至少一按鍵觸壓而產生至少一按鍵訊號，該薄膜開關電路包括：一第一板體，包括：一導電漿料，設置於該第一板體上；以及一第一導電線路，覆蓋該導電漿料而設置於該第一板體上，且於該第一板體上形成一第一接點；以及一第二板體，具有一第二導電線路，且於該第二板體上形成一第二接點，而當該第二接點與該第一接點接觸時，可產生該至少一按鍵訊號；其中，該導電漿料係以噴塗或點膠方式而設置於該第一板體上，以形成一等效電阻。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之鍵盤，其中，該第一板體更包括一第一絕緣層，覆蓋於該第一導電線路以及該導電漿料，而使該第一接點顯露於該第一絕緣層之外，用以使該第一板體絕緣；而該第二板體更包括一第二絕緣層，覆蓋於該第二導電線路，而使該第二接點顯露於該第二絕緣層之外，用以使該第二板體絕緣。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之鍵盤，其中，該第一絕緣層與該第二絕緣層接觸，而可分隔該第一接點以及該第二接點。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之鍵盤，其中，該薄膜開關電路更包括一防水膠，設置於該第一絕緣層以及該第二絕緣層之間，用以避免一外來液體與該第一導電線路或該第二導電線路接觸。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之鍵盤，其中，該第一導電線路係以印刷方式而設置於該第一板體上，而該第二導電線路係以印刷方式而設置於該第二板體上。
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