CN103051319A - 电容式触控按键面板 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种电容式触控按键面板，其包含一具有一底面及一表面的基板与一设于基板表面的按键区，所述基板于其底面及/或表面形成有一个以上感应电极，所述按键区具有一个以上的按键，所述按键是位于感应电极的上方且与感应电极相对应；由于感应电极位于基板的底面及/或表面，因此通过按键识别感应电极的位置，只需触碰按键即可使基板底面及/或表面的感应电极产生感应，由此提供一不易磨损感应电极的电容式触控按键面板。

Description

电容式触控按键面板
技术领域
本发明是一种电容式触控面板，尤指一种具有按键识别且不易磨损感应电极的电容式触控按键面板。
背景技术
现今的电子产品要求轻薄短小，使用机械式按钮开关的键盘，仍需设置机械按钮活动空间与电子接点，造成占据电子产品一定的厚度；又如中国台湾新型专利权第M410914号的超薄键盘改良，是于弹性按钮的内壁设有导电材料，当压下按钮时，所述导电材料会接触电路板的金属导线而使线路导通，完成电子信号的传递，但当按钮弹性疲乏或导电材料剥离时，会造成电路失效而无法传递信号；又如常见的投射式电容触控面板，是于一基板上形成一层ITO（氧化铟锡）或称透明电极，再覆盖一层保护膜以隔离手指与透明电极，当手指接触保护膜时，手指会与所述透明电极会形成感应电容，通过控制器的运算之后，可转为电子信号；但于基板上形成透明电极与保护膜，容易因为指甲或硬物的刮伤，而损害保护膜与透明电极，而使触控面板故障，由于按键面板必须经常性地与手指或硬物接触，若无适当的防刮技术，前述投射式电容触控面板技术运用在按键面板上将有实际困难；又由于使用者在操作触控面板时，易将手指与手掌靠近触控面板，使得位于手指与手掌下方的感应电极因距离过近而产生误感应，造成使用者困扰。
发明内容
如前揭所述，传统投射式电容触控面板因表面的保护膜与透明电极易受刮伤而损坏，不适合用于制作按键面板；因此本发明主要目的在提供一种电容式触控按键面板，其具有电容式触控面板的特性，又可避免透明电极易受刮伤而损坏的问题；为达成前述目的所采取的主要技术手段是令前述电容式触控按键面板包含有：
一基板，是呈规则形状，具有相对的一表面与一底面，其底面及/或表面形成有一个以上的感应电极、一接地层、一连接口、一个以上连接感应电极与连接口的导线，其中，接地层是隔离地位于感应电极周围，并于其间形成一耦合电容；
一按键区，是设置于基板的表面，其具有一个以上的按键，所述按键与基板底面及/或表面的感应电极相对应且分别位于所述多个感应电极的上方，供识别各感应电极的所在位置；
利用前述元件组成的电容式触控按键面板，当手指未触碰基板表面的按键时，基板底面及/或表面的感应电极与接地层原存在一耦合电容值，而当手指触碰按键时，会使感应电极产生一感应电容值，所述感应电容值加上原存在的耦合电容值会使感应电极的总电容值增加，由此，可供与连接口连接的控制器扫描读取所述感应电极被触碰的信息；由于感应电极是形成于基板的底面及/或表面，而使用者的操作区是位于基板表面的各按键上，因此操作时不虞损伤感应电极，又所述按键是位于感应电极的上方，其可准确地导引使用者触碰对应位置上的感应电极。
本发明次一目的是提供一种不易产生误感应的电容式触控按键面板，当感应电极设于基板时，由于使用者的手指与手掌靠近基板，易使位于手指与手掌下方的感应电极产生误感应，因此本发明是使所述按键区包含有一个以上具有高度与弹性的立体按键，当手指向立体按键下压时，所述立体按键可向内凹陷而缩短手指与感应电极之间的距离，使控制器读取所述感应电极被触碰的信息，又立体按键未下压时，手指及手掌与感应电极之间具有一定距离，不会增加感应电极的感应电容值而使控制器产生误感应。
附图说明
图1是本发明第一较佳实施例的立体图。
图2是本发明第一较佳实施例的剖面图(平面按键)。
图3是本发明第一较佳实施例的底视平面图。
图4是本发明第二较佳实施例的剖面图(立体按键)。
图5是本发明第三较佳实施例的剖面图。
图6是本发明第四较佳实施例的剖面图。
图7是本发明第五较佳实施例的剖面图。
图8是本发明第六较佳实施例的剖面图。
图9是本发明第一较佳实施例的使用状态示意图。
图10是本发明第一较佳实施例的外观效果示意图。
附图标记说明：10-基板；101-导通孔；11、11’-感应电极；12-接地层；13-连接口；131、132-连接端子14-导线；15-保护层；16-涂布层；20-按键区；21-平面按键；22-立体按键；221-凸粒。
具体实施方式
关于本发明的第一较佳实施例，请参阅图1所示，其包含一基板10与一按键区20；其中
所述基板10具有一底面及一表面，其底面形成有一个以上的感应电极11、一位于感应电极11周围的接地层12、一连接口13、一个以上连接感应电极11与连接口13的导线14；其中，所述接地层12是隔离地位于感应电极11周围，在本实施例中，基板10底面形成有多个感应电极11，各感应电极11分别为圆形，请附加参阅图2所示，所述基板10的表面形成有一涂布层16，可以依需求涂布不同的颜色，以构成按键区20的底色，又基板10底面在感应电极11与接地层12的外侧进一步形成有一保护层15。
所述按键区20包含有一个以上的平面按键21，在本实施例中，所述平面按键21是设置于基板10表面的涂布层16上，且分别与基板10底面的感应电极11相对应，供识别各感应电极11的所在位置，各平面按键21可以印刷方式形成在基板10上，除了图案外亦可附加文字、符号，以代表相对应的按键功能。
当手指未触碰基板10表面的平面按键21时，基板10底面的感应电极11与接地层12之间存在一耦合电容值，而当手指触碰其中一平面按键21时，由于人体对地形成一回路，使得手指可视为一电极并与所述感应电极11产生一感应电容值，所述感应电容值加上原本的耦合电容值，而使所述感应电极11与接地层12之间的总电容值增加，由此可供与连接口13连接的控制器扫描读取所述感应电极11被触碰的信息；请参阅图3所示，由于感应电极11、接地层12与导线14是形成于基板10的底面，而使用者的操作与接触区域是位于基板10表面的各按键上，因此操作时不虞损伤基板10底面的感应电极11、接地层12与导线14，而造成电容式触控按键面板故障的问题。
关于本发明的第二较佳实施例，请参阅图4所示，是与第一较佳实施例大致相同，只是所述按键区20包含有一个以上具有弹性的立体按键22，各立体按键22是具有一表面且可供指示数字或符号，当其表面受力下压时，所述具有弹性的表面会向内凹陷(如图中虚线所示)，意即，当使用者的手指施加5至200公克重的力道于立体按键22的表面时，所述表面会向内凹陷而缩短与感应电极11的距离，并由人体对地回路通过所述立体按键22增加感应电极11的总电容值，使控制器扫描读取所述感应电极11被触碰的信息，又所述立体按键22受力时会向内凹陷可增加使用者的触感，令使用者具有按键回馈力道的感觉。
关于本发明的第三较佳实施例，请参阅图5所示，是与第一较佳实施例大致相同，只是所述感应电极11与接地层12是设置于基板10表面与涂布层16之间，又各平面按键21是设置于涂布层16的表面上，使各平面按键21分别与感应电极11相对应，以识别各感应电极11的位置，通过涂布层16与各平面按键21不同颜色的配置，可使平面按键21容易辨识其位置。
关于本发明的第四较佳实施例，请参阅图6所示，是与第二较佳实施例大致相同，只是所述感应电极11与接地层12是设置于基板10的表面上，且各感应电极11是分别位于各立体按键22的下方且相对应。
关于本发明的第五较佳实施例，请参阅图7所示，所述感应电极11、11’是分设于基板10的表面与底面，其中，所述感应电极11是设置于基板10的表面且位于涂布层16的下方，又所述感应电极11’是设置于基板10的底面且位于保护层15的上方，所述基板10于边缘处形成有一个以上贯穿其表面及底面的导通孔101，使基板10表面的感应电极11遂可通过导通孔101连接至位于基板10底面连接口13的其中一连接端子132，又位于底面的感应电极11’则连接至连接口13中的另一连接端子131，利用上述导通孔技术可减少导线14绕过基板10边缘而容易磨损及面板平整化的问题。
关于本发明的第六较佳实施例，请参阅图8所示，是与第二较佳实施例大致相同，只是所述立体按键22的表面是向内凹陷，并于所述内凹的表面上形成有一凸粒221，所述凸粒221可避免使用者的手指因过于接近感应电极11而使控制器产生误感应。
请参阅图9所示，是将本发明的电容式触控按键面板设置于一键盘的内部，用以取代传统机械式按键与电路板，由于所述电容式触控按键面板厚度较传统机械式键盘薄，可减少机械式按键的设置体积与重量，又使用者手指接触区域是在基板10表面的按键区20，因此操作时不需担心会损坏感应电极11；请参阅图10所示，利用的印刷方式将按键图案形成于基板10上，除了图案外亦可附加文字、符号，以代表相对应的按键功能，可得到如同现有键盘的立体视觉效果。
由前述可知，所述电容式触控按键面板具有电容式触控面板的特性，又使用者是通过设于基板10表面按键区20的各按键21、22进行触碰，可避免感应电极11遭受使用者刮伤而损坏的问题，再者，位于基板10表面的感应电极11，可经由所述导通孔101连接至位于基板10底面的连接口13，减少导线14因绕过基板10的边缘处而产生容易磨损及面板的平整化的问题。

Claims (9)

1.一种电容式触控按键面板，其特征在于，包含有：
一基板，是呈规则形状，具有相对的一表面与一底面，其底面及/或表面形成有一个以上的感应电极、一接地层、一连接口、一个以上连接感应电极与连接口的导线，其中，接地层是隔离地位于感应电极周围，并于其间形成一耦合电容；
一按键区，是设置于基板的表面，其具有一个以上的按键，各按键分别与基板底面及/或表面的感应电极相对应且分别位于所述多个感应电极的上方，供识别各感应电极的所在位置。
2.根据权利要求1所述的电容式触控按键面板，其特征在于，所述基板表面形成有一个以上的感应电极，又基板表面于感应电极的外侧形成有一涂布层，所述按键区是在涂布层上形成有一个以上的平面按键或设有一个以上的立体按键。
3.根据权利要求1所述的电容式触控按键面板，其特征在于，所述基板的表面形成有一涂布层，又基板底面形成有一个以上的感应电极，所述基板底面于感应电极的外侧形成有一保护层，所述按键区是在涂布层上形成有一个以上的平面按键或设有一个以上的立体按键。
4.根据权利要求1所述的电容式触控按键面板，其特征在于，所述基板底面形成有一个以上的感应电极，又基板底面于感应电极的外侧形成有一保护层，所述按键区是在涂布层上形成有一个以上的平面按键或设有一个以上的立体按键。
5.根据权利要求1所述的电容式触控按键面板，其特征在于，所述基板的表面与底面分别形成有一个以上感应电极，所述基板底面于感应电极的外侧形成有一保护层，又基板表面于感应电极的外侧形成有一涂布层，所述按键区是在涂布层上形成有一个以上的平面按键或设有一个以上的立体按键。
6.根据权利要求2至5任一项所述的电容式触控按键面板，其特征在于，所述立体按键具有伸缩弹性，按压时会使立体按键向内凹陷而缩短与感应电极的距离。
7.根据权利要求2至5任一项所述的电容式触控按键面板，其特征在于，所述立体按键具有伸缩弹性，其表面是向内凹陷并形成有一凸粒，可避免手指因接近感应电极而产生误感应。
8.根据权利要求6所述的电容式触控按键面板，其特征在于，所述立体按键上施加5至200公克重的压力，会使立体按键向内凹陷。
9.根据权利要求1、2或5所述的电容式触控按键面板，其特征在于，所述基板上形成有一个以上贯穿其表面及底面的导通孔，使位于基板表面的感应电极；
所述连接口是位于基板底面，并经由所述导通孔与基板表面的感应电极连接。
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