TWI635525B - 按鍵及其鍵盤 - Google Patents

Abstract

一種按鍵包含底板、鍵帽、支撐裝置、觸發凸點結構、薄膜電路板及緩衝結構。支撐裝置設置於底板及鍵帽之間，以使鍵帽伴隨支撐裝置於未按壓與按壓位置之間移動。觸發凸點結構形成於支撐裝置上或鍵帽上。薄膜電路板設置於底板上且具有觸發開關。緩衝結構設置於觸發凸點結構上，或設置於薄膜電路板上以位於觸發開關之上方或下方。當鍵帽被按壓而伴隨支撐裝置移動至按壓位置時，觸發凸點結構下壓觸發觸發開關且使緩衝結構受力撓性變形以提供緩衝至觸發開關。

Description

按鍵及其鍵盤

本發明關於一種按鍵及其鍵盤，尤指一種使用支撐裝置或鍵帽上之觸發凸點結構觸發薄膜電路板上之觸發開關且使用緩衝結構提供緩衝至觸發開關之按鍵及其鍵盤。

一般而言，傳統發光按鍵之設計係可如第1圖所示，第1圖為根據先前技術所提供之發光按鍵10之剖面示意圖。由第1圖可知，發光按鍵10包含底板12、薄膜電路板14、中空彈性體16、導光板18、光源20，以及鍵帽22。薄膜電路板14設置於底板12且具有開關15，導光板18設置於薄膜電路板14上且具有開孔結構19以容置中空彈性體16，藉此，中空彈性體16即可在鍵帽22被外力按壓時，受壓彈性變形以觸壓薄膜電路板14，進而導通開關15，以使發光按鍵10可據以執行使用者所欲輸入之功能。光源20係設置於導光板18之一側，用來射出光線進入導光板18，再藉由導光板18將光線導引至上方鍵帽22，從而產生按鍵發光效果。

然而，上述採用側向出光的發光配置往往會產生發光按鍵10發光亮度不均勻與漏光的問題。除此之外，由於上述使用中空彈性體16觸發開關15之設計需要先等到中空彈性體16受壓彈性變形後才能觸壓薄膜電路板14而導通開關15，因此也會容易讓使用者感受到按壓觸發不夠靈敏的按壓手感。

本發明之目的之一在於提供一種使用支撐裝置或鍵帽上之觸發凸點結構觸發薄膜電路板上之觸發開關且使用緩衝結構提供緩衝至觸發開關之按鍵及其鍵盤，以解決上述之問題。

根據一實施例，本發明之按鍵包含一底板、一鍵帽、一支撐裝置、一觸發凸點結構、一薄膜電路板，以及一緩衝結構。該支撐裝置設置於該底板以及該鍵帽之間，以使該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動。該觸發凸點結構形成於該支撐裝置上或該鍵帽上。該薄膜電路板設置於該底板上且對應該觸發凸點結構之位置上具有一觸發開關。該緩衝結構設置於該觸發凸點結構上，或設置於該薄膜電路板上以位於該觸發開關之上方或下方，當該鍵帽被按壓而伴隨該支撐裝置從該未按壓位置移動至該按壓位置時，該觸發凸點結構下壓觸發該觸發開關且使該緩衝結構受力撓性變形以提供緩衝至該觸發開關。

根據另一實施例，本發明之鍵盤包含一底板以及複數個按鍵。該複數個按鍵設置於該底板上，該複數個按鍵之至少其中之一包含一鍵帽、一支撐裝置、一觸發凸點結構、一薄膜電路板，以及一緩衝結構。該支撐裝置設置於該底板以及該鍵帽之間，以使該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動。該觸發凸點結構形成於該支撐裝置上或該鍵帽上。該薄膜電路板設置於該底板上且對應該觸發凸點結構之位置上具有一觸發開關。該緩衝結構設置於該觸發凸點結構上，或設置於該薄膜電路板上以位於該觸發開關之上方或下方，當該鍵帽被按壓而伴隨該支撐裝置從該未按壓位置移動至該按壓位置時，該觸發凸點結構下壓觸發該觸發開關且使該緩衝結構受力撓性變形以提供緩衝至該觸發開關。

綜上所述，利用上述觸發設計，本發明係可大幅地改善按鍵之觸發靈敏度與按壓手感，從而解決在先前技術中所提及之中空彈性體需要受壓彈性變形後才能觸壓薄膜電路板導通開關，導致使用者感受到按鍵按壓觸發不夠靈敏的問題，以及有效地防止偏壓鍵帽邊角無法觸發按鍵的情況發生。除此之外，本發明所提出之使用支撐裝置或鍵帽之觸發凸點觸發薄膜電路板之觸發開關點且使用緩衝結構提供緩衝至觸發開關的緩衝設計可更進一步地避免薄膜電路板之觸發開關因受到支撐裝置（或鍵帽）下壓而受到磨損撞傷的情況，從而延長按鍵之使用壽命以及達到按壓靜音效果。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第2圖，其為根據本發明之一實施例所提出之鍵盤100之立體示意圖，如第2圖所示，鍵盤100包含底板102以及複數個按鍵104（於第2圖中僅以一個按鍵104簡示之），複數個按鍵104係設置於底板102上以供使用者按壓而執行使用者所欲輸入之功能。需說明的是，鍵盤100係可較佳地應用於一般具有由上蓋與下殼體組成之開合機構之可攜式電子裝置上（如筆記型電腦或折疊式鍵盤裝置），但不以此為限。

本發明所提出之按鍵觸發設計係可應用於複數個按鍵104之至少其中之一上，其數量多寡端視鍵盤100之實際應用而定，為求簡化說明，以下係針對其中之一具有按鍵觸發設計之按鍵104進行描述，至於其他採用相同設計之按鍵104的結構設計，其係可以此類推。請參閱第2圖以及第3圖，第3圖為第2圖之按鍵104之***示意圖，由第2圖以及第3圖可知，按鍵104係可較佳地採用按鍵發光設計（但不受此限，其亦可為可省略之配置，以簡化本發明之按鍵設計），按鍵104包含鍵帽106、支撐裝置108、薄膜電路板110、觸發凸點結構112、緩衝結構114、發光二極體電路板116、發光二極體118，以及透光中空彈性體120。支撐裝置108設置於底板102以及鍵帽106之間，鍵帽106經由支撐裝置108相對於底板102在按壓位置與未按壓位置之間移動，更詳細地說，在此實施例中，支撐裝置108係可較佳地為一剪刀腳結構且包含第一支撐件122以及第二支撐件124，第一支撐件122係可活動地連接於鍵帽106以及底板102，第二支撐件124係可活動地連接於鍵帽106以及底板102且與第一支撐件122交叉樞接，藉此，鍵帽106即可透過第一支撐件122以及第二支撐件124之剪刀腳連接設計相對於底板102在按壓位置與未按壓位置之間移動。

在按鍵104之按壓觸發設計方面，其可參閱第3圖、第4圖，以及第5圖，第4圖為第2圖之鍵盤100沿著剖面線A-A’之剖面示意圖，第5圖為第4圖之鍵帽106被按壓至按壓位置之剖面示意圖，其中為了清楚顯示按鍵104之內部結構設計，在第4圖以及第5圖中係省略透光中空彈性體120之繪示。如第3圖、第4圖，以及第5圖所示，薄膜電路板110係設置在底板102面對鍵帽106之一側上，薄膜電路板110包含第一基材層126以及第二基材層128且在對應觸發凸點結構112之位置上具有觸發開關111，觸發凸點結構112包含第一觸發凸點130以及第二觸發凸點132，緩衝結構114包含第一緩衝墊134以及第二緩衝墊136。

更詳細地說，第一基材層126以及第二基材層128係可較佳地由聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate, PET）材質所組成（但不以此為限），第一基材層126具有第一內表面127，第二基材層128具有第二內表面129，第一內表面127與第二內表面129彼此相對。觸發開關111包含第一觸發開關點138以及第二觸發開關點140，第一觸發開關點138包含一第一導通點結構142以及一第二導通點結構144，第一導通點結構142以及第二導通點結構144分別形成於第一基材層126之第一內表面127以及第二基材層128之第二內表面129上且彼此相對。第一觸發凸點130係形成在第一支撐件122與鍵帽106相連接之位置且與第一觸發開關點138彼此相對，第二觸發凸點132係形成在第二支撐件124與鍵帽106相連接之位置且與第二觸發開關點140彼此相對。第一緩衝墊134係設置於薄膜電路板110對應第一觸發開關點138之位置上，第二緩衝墊136係設置於薄膜電路板110對應第二觸發開關點140之位置上，其中第一緩衝墊134以及第二緩衝墊136係可較佳地以矽膠（silicone rubber）材料所組成且採用印刷製程形成於薄膜電路板110上，但不以此為限。另外，第一緩衝墊134以及第二緩衝墊136可以採用UV膠且採用印刷製程形成於薄膜電路板110上。

需注意的是，觸發凸點、緩衝墊以及觸發開關點之配置亦可應用在支撐裝置108之其他位置上（例如第一支撐件122與第二支撐件124交叉樞接之位置），或是應用在鍵帽106上。舉例來說，在此實施例中，第一觸發凸點130亦可另形成在第一支撐件122兩側上與第二支撐件124交叉樞接之位置，且與相對應之第一緩衝墊134以及第一觸發開關點138彼此相對（如第2圖所示），至於針對其他衍生變化實施例（如第一觸發凸點130可另形成在第二支撐件124上與第一支撐件122交叉樞接之位置，或者是鍵帽106上可形成有觸發凸點以經由相對應之緩衝墊下壓相對應之觸發開關點）之相關描述，其係可參照此實施例類推，於此不再贅述。

至於在按鍵104之發光設計方面，由第3圖、第4圖，以及第5圖可知，底板102具有第一開孔103，薄膜電路板110具有對應第一開孔103之第二開孔146，發光二極體電路板116係設置於底板102下，發光二極體118係設置於發光二極體電路板116對應第一開孔103之位置上，透光中空彈性體120係設置於底板102與鍵帽106之間且覆蓋發光二極體118，以用來提供彈力驅動鍵帽106從按壓位置自動回位至未按壓位置以及允許發光二極體118所產生之光線穿透。藉此，發光二極體118經由發光二極體電路板116之控制所產生之光線係可通過第一開孔103及第二開孔146入射至透光中空彈性體120，且經由透光中空彈性體120射出，從而達到按鍵發光效果。

透過上述設計，當鍵帽106從如第4圖所示之未按壓位置被外力按壓至如第5圖所示之按壓位置時，第一支撐件122以及第二支撐件124就會隨著鍵帽106之向下移動而相對樞轉，藉以使位於第一支撐件122與鍵帽106相連接之位置的第一觸發凸點130下壓第一緩衝墊134，進而使得第一緩衝墊134受力撓性變形並且下壓第一導通點結構142接觸第二導通點結構144而導通觸發第一觸發開關點138，藉此，即可產生相對應之觸發訊號，從而使按鍵104可據以執行使用者所欲輸入之功能。同樣地，在上述過程中，位於第一支撐件122與第二支撐件124交叉樞接之位置的第一觸發凸點130也會經由相對應之第一緩衝墊134之撓性變形緩衝而導通觸發相對應之第一觸發開關點138，並且位於第二支撐件124與鍵帽106相連接之位置的第二觸發凸點132也會經由第二緩衝墊136之撓性變形緩衝而導通觸發第二觸發開關點140。

如此一來，利用上述四點式觸發設計，本發明係可大幅地改善按鍵之觸發靈敏度與按壓手感，從而解決在先前技術中所提及之中空彈性體需要受壓彈性變形後才能觸壓薄膜電路板導通開關，導致使用者感受到按鍵按壓觸發不夠靈敏的問題，以及有效地防止偏壓鍵帽邊角無法觸發按鍵的情況發生。除此之外，由於本發明係採用支撐裝置（或鍵帽）之觸發凸點經由緩衝墊觸發薄膜電路板之觸發開關點的緩衝設計，因此，本發明亦可更進一步地避免薄膜電路板上之觸發開關點因受到支撐裝置（或鍵帽）直接下壓撞擊而受到磨損撞傷的情況，以及降低支撐裝置（或鍵帽）與薄膜電路板碰撞的聲音，從而延長按鍵之使用壽命以及達到按壓靜音效果。

值得一提的是，本發明所提供之支撐裝置下壓觸發設計係可不限於如第3圖所示之四點式觸發設計，也就是說，觸發凸點結構經由緩衝結構觸發薄膜電路板之觸發開關的配置數量係可隨著本發明之實際應用而有所增減，舉例來說，在另一實施例中，本發明可僅使用形成在支撐件與鍵帽相連接之位置上的觸發凸點，或是僅使用形成在支撐件彼此交叉樞接之位置上的觸發凸點，來進行經由緩衝墊觸發薄膜電路板之觸發開關點的下壓觸發動作，從而達到簡化按鍵結構設計的目的。此外，緩衝墊之配置可不限於形成在薄膜電路板上之設計，本發明亦可採用將緩衝結構設置在支撐件之觸發凸點結構上的設計，簡言之，在另一實施例中，第一緩衝墊134係可改設置在第一觸發凸點130上且與第一觸發開關點138彼此相對，藉此，當鍵帽106被按壓時，第一支撐件122以及第二支撐件124就會隨著鍵帽106之向下移動而相對樞轉，藉以使第一觸發凸點130經由第一緩衝墊134下壓觸發第一觸發開關點138，從而產生與上述實施例相同之緩衝保護效果。至於針對此實施例之其他相關描述，其係參照上述實施例類推，於此不再贅述。

需注意的是，緩衝墊之配置亦可採用位於觸發開關之下方的設計，舉例來說，請參閱第6圖，其為根據本發明另一實施例所提出之鍵盤100’之剖面示意圖，在此實施例與上述實施例所述之元件具有相同編號者，代表其具有相同的結構或功能，其相關描述於此不再贅述。如第6圖所示，鍵盤100’包含底板102以及複數個按鍵104’（於第6圖中僅以一個按鍵104’簡示之），按鍵104’包含鍵帽106、支撐裝置108、薄膜電路板110、發光二極體電路板116、發光二極體118、透光中空彈性體120、第一觸發凸點130、第二觸發凸點132、第一緩衝墊134’以及第二緩衝墊136。在此實施例中，第一緩衝墊134’係可設置在第一觸發開關點138之下方，藉此，當鍵帽106被按壓時，第一支撐件122以及第二支撐件124就會隨著鍵帽106之向下移動而相對樞轉，藉以使第一觸發凸點130下壓觸發第一觸發開關點138且使第一緩衝墊134’受力撓性變形以提供緩衝至第一觸發開關點138，從而產生與上述實施例相同之緩衝保護效果。至於針對其他衍生變化實施例（如將緩衝墊分別設置於觸發開關點之上方及下方）之相關描述，其係可參照此實施例類推，於此不再贅述。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧發光按鍵
12、102‧‧‧底板
14、110‧‧‧薄膜電路板
15‧‧‧開關
16‧‧‧中空彈性體
18‧‧‧導光板
19‧‧‧開孔結構
20‧‧‧光源
22、106‧‧‧鍵帽
100、100’‧‧‧鍵盤
103‧‧‧第一開孔
104、104’‧‧‧按鍵
108‧‧‧支撐裝置
111‧‧‧觸發開關
112‧‧‧觸發凸點結構
114‧‧‧緩衝結構
116‧‧‧發光二極體電路板
118‧‧‧發光二極體
120‧‧‧透光中空彈性體
122‧‧‧第一支撐件
124‧‧‧第二支撐件
126‧‧‧第一基材層
127‧‧‧第一內表面
128‧‧‧第二基材層
129‧‧‧第二內表面
130‧‧‧第一觸發凸點
132‧‧‧第二觸發凸點
134、134’‧‧‧第一緩衝墊
136‧‧‧第二緩衝墊
138‧‧‧第一觸發開關點
140‧‧‧第二觸發開關點
142‧‧‧第一導通點結構
144‧‧‧第二導通點結構
146‧‧‧第二開孔

第1圖為根據先前技術所提供之發光按鍵之剖面示意圖。 第2圖為根據本發明之一實施例所提出之鍵盤之立體示意圖。 第3圖為第2圖之按鍵之***示意圖。 第4圖為第2圖之鍵盤沿著剖面線A-A’之剖面示意圖。 第5圖為第4圖之鍵帽被按壓至按壓位置之剖面示意圖。 第6圖為根據本發明之另一實施例所提出之鍵盤之剖面示意圖。

Claims (12)

1. 一種按鍵，其包含： 一底板； 一鍵帽； 一支撐裝置，其設置於該底板以及該鍵帽之間，以使該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動； 一觸發凸點結構，其形成於該支撐裝置上或該鍵帽上； 一薄膜電路板，其設置於該底板上且對應該觸發凸點結構之位置上具有一觸發開關；以及 一緩衝結構，其設置於該觸發凸點結構上，或設置於該薄膜電路板上以位於該觸發開關之上方或下方，當該鍵帽被按壓而伴隨該支撐裝置從該未按壓位置移動至該按壓位置時，該觸發凸點結構下壓觸發該觸發開關且使該緩衝結構受力撓性變形以提供緩衝至該觸發開關。
2. 如請求項1所述之按鍵，其中該支撐裝置包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件與該第二支撐件交叉樞接且可活動地連接於該底板以及該鍵帽，該觸發凸點結構包含至少一第一觸發凸點，該觸發開關包含至少一第一觸發開關點以與該至少一第一觸發凸點彼此相對，該至少一第一觸發凸點形成於該第一支撐件與該鍵帽相連接之位置以及該第一支撐件與該第二支撐件交叉樞接之位置的至少其中之一上，該緩衝結構包含至少一第一緩衝墊，該至少一第一緩衝墊設置於該至少一第一觸發凸點上，或設置於該薄膜電路板上以位於該至少一第一觸發開關點之上方或下方。
3. 如請求項2所述之按鍵，其中該至少一第一緩衝墊採用印刷製程形成於該薄膜電路板上以位於該至少一第一觸發開關點之上方或下方。
4. 如請求項2所述之按鍵，其中該薄膜電路板包含彼此相對隔開之一第一基材層及一第二基材層，該至少一第一觸發開關點包含一第一導通點結構以及一第二導通點結構，該第一導通點結構以及該第二導通點結構分別形成於該第一基材層之一第一內表面以及該第二基材層之一第二內表面上且彼此相對，當該鍵帽被按壓至該按壓位置時，該至少一第一觸發凸點下壓該第一導通點結構，以使該第一導通點結構接觸該第二導通點結構而導通觸發該至少一第一觸發開關點。
5. 如請求項2所述之按鍵，其中該觸發凸點結構另包含至少一第二觸發凸點，該觸發開關另包含至少一第二觸發開關點以與該至少一第二觸發凸點彼此相對，該至少一第二觸發凸點形成於該第二支撐件與該鍵帽相連接之位置以及該第二支撐件與該第一支撐件交叉樞接之位置的至少其中之一上，該緩衝結構另包含至少一第二緩衝墊，該至少一第二緩衝墊設置於該至少一第二觸發凸點上，或設置於該薄膜電路板上以位於該至少一第二觸發開關點之上方或下方。
6. 如請求項1所述之按鍵，其中該底板具有一第一開孔，該薄膜電路板具有對應該第一開孔之一第二開孔，該按鍵另包含： 一發光二極體電路板，其設置於該底板下； 一發光二極體，其設置於該發光二極體電路板對應該第一開孔之位置上，以經由該發光二極體電路板之控制產生光線從該第一開孔以及該第二開孔射出；以及 一透光中空彈性體，其設置於該底板與該鍵帽之間，該透光中空彈性體覆蓋該發光二極體，以使該發光二極體所產生之光線通過該第一開孔及該第二開孔入射至該透光中空彈性體，且經由該透光中空彈性體射出。
7. 一種鍵盤，其包含： 一底板；以及 複數個按鍵，其設置於該底板上，該複數個按鍵之至少其中之一包含： 一鍵帽； 一支撐裝置，其設置於該底板以及該鍵帽之間，以使該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動； 一觸發凸點結構，其形成於該支撐裝置上或該鍵帽上； 一薄膜電路板，其設置於該底板上且對應該觸發凸點結構之位置上具有一觸發開關；以及 一緩衝結構，其設置於該觸發凸點結構上，或設置於該薄膜電路板上以位於該觸發開關之上方或下方，當該鍵帽被按壓而伴隨該支撐裝置從該未按壓位置移動至該按壓位置時，該觸發凸點結構下壓觸發該觸發開關且使該緩衝結構受力撓性變形以提供緩衝至該觸發開關。
8. 如請求項7所述之鍵盤，其中該支撐裝置包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件與該第二支撐件交叉樞接且可活動地連接於該底板以及該鍵帽，該觸發凸點結構包含至少一第一觸發凸點，該觸發開關包含至少一第一觸發開關點以與該至少一第一觸發凸點彼此相對，該至少一第一觸發凸點形成於該第一支撐件與該鍵帽相連接之位置以及該第一支撐件與該第二支撐件交叉樞接之位置的至少其中之一上，該緩衝結構包含至少一第一緩衝墊，該至少一第一緩衝墊設置於該至少一第一觸發凸點上，或設置於該薄膜電路板上以位於該至少一第一觸發開關點之上方或下方。
9. 如請求項8所述之鍵盤，其中該至少一第一緩衝墊採用印刷製程形成於該薄膜電路板上該至少一第一觸發開關點之上方或下方。
10. 如請求項8所述之鍵盤，其中該薄膜電路板包含彼此相對隔開之一第一基材層及一第二基材層，該至少一第一觸發開關點包含一第一導通點結構以及一第二導通點結構，該第一導通點結構以及該第二導通點結構分別形成於該第一基材層之一第一內表面以及該第二基材層之一第二內表面上且彼此相對，當該鍵帽被按壓至該按壓位置時，該至少一第一觸發凸點下壓該第一導通點結構，以使該第一導通點結構接觸該第二導通點結構而導通觸發該至少一第一觸發開關點。
11. 如請求項8所述之鍵盤，其中該觸發凸點結構另包含至少一第二觸發凸點，該觸發開關另包含至少一第二觸發開關點以與該至少一第二觸發凸點彼此相對，該至少一第二觸發凸點形成於該第二支撐件與該鍵帽相連接之位置以及該第二支撐件與該第一支撐件交叉樞接之位置的至少其中之一上，該緩衝結構另包含至少一第二緩衝墊，該至少一第二緩衝墊設置於該至少一第二觸發凸點上，或設置於該薄膜電路板上以位於該至少一第二觸發開關點之上方或下方。
12. 如請求項7所述之鍵盤，其中該底板具有一第一開孔，該薄膜電路板具有對應該第一開孔之一第二開孔，該按鍵另包含： 一發光二極體電路板，其設置於該底板下； 一發光二極體，其設置於該發光二極體電路板對應該第一開孔之位置上，以經由該發光二極體電路板之控制產生光線從該第一開孔以及該第二開孔射出；以及 一透光中空彈性體，其設置於該底板與該鍵帽之間，該透光中空彈性體覆蓋該發光二極體，以使該發光二極體所產生之光線通過該第一開孔及該第二開孔入射至該透光中空彈性體，且經由該透光中空彈性體射出。