薄膜開關以及具有該薄膜開關的按鍵與鍵盤的製作方法
2023-07-02 15:17:26 1
專利名稱：薄膜開關以及具有該薄膜開關的按鍵與鍵盤的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種薄膜開關以及具有該薄膜開關的按鍵與鍵盤，特別指一種將多層開關結合為一層，藉由施力大小的不同，可觸發薄膜開關不同導電體位置，得到不同信號輸出的薄膜開關以及具有該薄膜開關的按鍵與鍵盤。
背景技術：
薄膜開關(thin film switch)由於體積輕薄,近年來被廣泛應用於各種電子產品，尤其薄膜開關於按壓時所產生的聲響極小，非常適用於各種裝置的按鍵或鍵盤。一般地，薄膜開關的結構主要包括兩片薄膜，於兩片薄膜相對朝向的面的相對應位置分別設有一導電體，由這兩片薄膜相對應位置所設的這兩個導電體構成一組開關，該 導電體分別連接於各自所在薄膜上所設的電路，當按壓薄膜使相對應位置的導電體相互接觸時，可形成電性導通，亦即觸動該組開關。以習知具有薄膜開關的按鍵而言，一個鍵帽結構對應於一組導電體，當按壓鍵帽時，可觸動一組開關，同理，就習知具有薄膜開關的鍵盤而言，鍵盤上雖然設有多個按鍵，但是每一個按鍵僅能觸動一組開關。換言之，使用者按壓一個按鍵時，只能輸出一個信號。當使用者將鍵盤作為電腦遊戲的控制裝置時，不同動作必須藉由按壓不同按鍵控制，例如，啟動開關(0N/0FF)藉由一個按鍵負責，而若是要控制上、下、左、右四個動作時，必須控制四個按鍵，操作及控制都非常不便。
實用新型內容有鑑於習知技術的缺失，本實用新型提出一種薄膜開關以及具有該薄膜開關的按鍵與鍵盤，將多層開關結合為一層，藉由施力大小的不同，可觸發薄膜開關不同導電體位置，得到不同信號輸出。為了達到所述目的，本實用新型提出一種薄膜開關，包含第一薄膜、第二薄膜以及第三薄膜，其中於該第一薄膜的其中一面設有第一導電單元，該第一導電單元由至少一第一導電體構成；於該第二薄膜的其中一面設有第二導電單元，該第二導電單元由複數個第二導電體構成，該複數個第二導電體的其中之一設置於該第二薄膜的第一位置，該複數個第二導電體的其中另一設置於該第二薄膜的第二位置，該第一位置與該第二位置之間具有第一距離；第三薄膜設置於該第一薄膜與該第二薄膜之間，該第三薄膜具有相對的兩面，於該第三薄膜其中一面設有第三導電體，於該第三薄膜的另一面設有第四導電體，該第三薄膜設有該第三導電體的一面朝向該第一薄膜設有該第一導電體的一面，該第三導電體與該至少一第一導電體的位置相互對應，該第三導電體與該至少一第一導電體之間具有第一間距，該第三薄膜設有該第四導電體的一面朝向該第二薄膜設有該複數個第二導電體的一面，該第四導電體與該複數個第二導電體的位置相互對應，該第四導電體與該複數個第二導電體之間具有第二間距；當施力使該第一薄膜與該第二薄膜相對靠近，使該至少一第一導電體與該第三導電體接觸而形成電性導通，及/或使該第四導電體陸續與該複數個第二導電體接觸而形成電性導通。[0006]作為可選的技術方案，該複數個第二導電體的其中又一設置於該第二薄膜的第三位置，該第三位置與該第一位置之間具有第二距離，該第二距離不等於該第一距離。作為可選的技術方案，設置於該第一位置的該第二導電體呈圓形，設置於該第二位置及第三位置的該第二導電體呈圓弧形，該兩個呈圓弧形的該第二導電體與該呈圓形的該第二導電體同心。作為可選的技術方案，該第一導電單兀由複數第一導電體構成，該複數個第一導電體的其中之一與該複數個第一導電體的其中另一呈叉狀，且該複數個呈叉狀的該第一導電體穿插設置。作為可選的技術方案，該第一薄膜設有第一電路，該第一電路與該至少一第一導電體相連接，該第二薄膜設有第二電路，該第二電路與該複數個第二導電體相連接，該至少一第一導電體與該第三導電體接觸而形成電性導通時，同時電性導通該第一電路，該複數個第二導電體與該第四導電體接觸而形成電性導通時，同時電性導通該第二電路。作為可選的技術方案，該第一薄膜與該第三薄膜之間設有第一間隔層，該第一間隔層具有第一開孔，該第一開孔對應於該至少一第一導電體與該第三導電體的位置，該第二薄膜與該第三薄膜之間設有第二間隔層，該第二間隔層具有第二開孔，該第二開孔對應於該第四導電體與該複數個第二導電體的位置。本實用新型還提出一種薄膜開關按鍵，包含基板、薄膜開關、鍵帽、彈性件和支撐結構，其中薄膜開關，設置於該基板的一面，該薄膜開關包括第一薄膜、第二薄膜和第三薄膜，於該第一薄膜的其中一面設有第一導電單元，該第一導電單元由至少一第一導電體構成；於該第二薄膜的其中一面設有第二導電單元，該第二導電單元由複數個第二導電體構成，該複數個第二導電體的其中之一設置於該第二薄膜的第一位置，該複數個第二導電體的其中另一設置於該第二薄膜的第二位置，該第一位置與該第二位置之間具有第一距離；第三薄膜設置於該第一薄膜與該第二薄膜之間，該第三薄膜具有相對的兩面，於該第三薄膜其中一面設有第三導電體，於該第三薄膜的另一面設有第四導電體，該第三薄膜設有該第三導電體的一面朝向該第一薄膜設有該第一導電體的一面，該第三導電體與該至少一第一導電體的位置相互對應，該第三導電體與該至少一第一導電體之間具有第一間距，該第三薄膜設有該第四導電體的一面朝向該第二薄膜設有該複數個第二導電體的一面，該第四導電體與該複數個第二導電體的位置相互對應，該第四導電體與該複數個第二導電體之間具有第二間距；鍵帽設置於該薄膜開關相對於設有該基板的一面；彈性件設置於該鍵帽與該基板之間，該彈性件具有凸件，該凸件的位置對應於該第一導電單元，該凸件具有中心軸線；支撐結構設置於該鍵帽與該基板之間，且可活動地連接該鍵帽與該基板，以使該鍵帽可相對該基板上下活動；當施力於該鍵帽時，驅動該凸件沿該中心軸線方向移動，該凸件與該薄膜開關接觸，使該至少一第一導電體與該第三導電體接觸而形成電性導通，及/或使該第四導電體陸續與該複數個第二導電體接觸而形成電性導通。作為可選的技術方案，該複數個第二導電體的其中又一設置於該第二薄膜的第三位置，該第三位置與該第一位置之間具有第二距離，該第二距離不等於該第一距離。作為可選的技術方案，設置於該第一位置的該第二導電體呈圓形，設置於該第二位置及第三位置的該第二導電體呈圓弧形，該兩個呈圓弧形的該第二導電體與該呈圓形的該第二導電體同心。[0014]作為可選的技術方案，該第一導電單兀由複數個第一導電體構成，該複數個第一導電體的其中之一與該複數個第一導電體的其中另一呈叉狀，且該複數個呈叉狀的該第一導電體穿插設置。作為可選的技術方案，該第一薄膜設有第一電路，該第一電路與該至少一第一導電體相連接，該第二薄膜設有第二電路，該第二電路與該複數個第二導電體相連接，該至少一第一導電體與該第三導電體接觸而形成電性導通時，同時電性導通該第一電路，該複數個第二導電體與該第四導電體接觸而形成電性導通時，同時電性導通該第二電路。作為可選的技術方案，該第一薄膜與該第三薄膜之間設有第一間隔層，該第一間隔層具有第一開孔，該第一開孔對應於該至少一第一導電體與該第三導電體的位置，該第二薄膜與該第三薄膜之間設有第二間隔層，該第二間隔層具有第二開孔，該第二開孔對應於該第四導電體與該複數個第二導電體的位置。作為可選的技術方案，該支撐結構為剪刀式支撐結構，該支撐結構由第一支架與第二支架相互樞接構成，該第一支架具有相對的兩端，該第一支架的其中一端可活動地連 接於該鍵帽，該第一支架的另一端可活動地連接於該基板，該第二支架具有相對的兩端，該第二支架的其中一端可活動地連接於該鍵帽，該第二支架的另一端可活動地連接於該基板，該彈性件設置於該剪刀式支撐結構內。本實用新型還提出一種薄膜開關鍵盤，包含複數個薄膜開關按鍵，該複數個按鍵的至少其中之一薄膜開關按鍵包含基板、薄膜開關、鍵帽、彈性件和支撐結構，其中薄膜開關，設置於該基板的一面，該薄膜開關包括第一薄膜、第二薄膜和第三薄膜，於該第一薄膜的其中一面設有第一導電單元，該第一導電單元由至少一第一導電體構成；於該第二薄膜的其中一面設有第二導電單元，該第二導電單元由複數個第二導電體構成，該複數個第二導電體的其中之一設置於該第二薄膜的第一位置，該複數個第二導電體的其中另一設置於該第二薄膜的第二位置，該第一位置與該第二位置之間具有第一距離；第三薄膜設置於該第一薄膜與該第二薄膜之間，該第三薄膜具有相對的兩面，於該第三薄膜其中一面設有第三導電體，於該第三薄膜的另一面設有第四導電體，該第三薄膜設有該第三導電體的一面朝向該第一薄膜設有該第一導電體的一面，該第三導電體與該至少一第一導電體的位置相互對應，該第三導電體與該至少一第一導電體之間具有第一間距，該第三薄膜設有該第四導電體的一面朝向該第二薄膜設有該複數個第二導電體的一面，該第四導電體與該複數個第二導電體的位置相互對應，該第四導電體與該複數個第二導電體之間具有第二間距；鍵帽設置於該薄膜開關相對於設有該基板的一面；彈性件設置於該鍵帽與該基板之間，該彈性件具有凸件，該凸件的位置對應於該第一導電單元，該凸件具有中心軸線；支撐結構設置於該鍵帽與該基板之間，且可活動地連接該鍵帽與該基板，以使該鍵帽可相對該基板上下活動；當施力於該鍵帽時，驅動該凸件沿該中心軸線方向移動，該凸件與該薄膜開關接觸，使該至少一第一導電體與該第三導電體接觸而形成電性導通，及/或使該第四導電體陸續與該複數個第二導電體接觸而形成電性導通。作為可選的技術方案，該複數個第二導電體的其中又一設置於該第二薄膜的第三位置，該第三位置與該第一位置之間具有第二距離，該第二距離不等於該第一距離。作為可選的技術方案，設置於該第一位置的該第二導電體呈圓形，設置於該第二位置及第三位置的該第二導電體呈圓弧形，該兩個呈圓弧形的該第二導電體與該呈圓形的該第二導電體同心。作為可選的技術方案，該第一導電單兀由複數個第一導電體構成，該複數個第一導電體的其中之一與該複數個第一導電體的其中另一呈叉狀，且該複數個呈叉狀的該第一導電體穿插設置。作為可選的技術方案，該第一薄膜設有第一電路，該第一電路與該至少一第一導電體相連接，該第二薄膜設有第二電路，該第二電路與該複數個第二導電體相連接，該至少一第一導電體與該第三導電體接觸而形成電性導通時，同時電性導通該第一電路，該複數個第二導電體與該第四導電體接觸而形成電性導通時，同時電性導通該第二電路。作為可選的技術方案，該第一薄膜與該第三薄膜之間設有第一間隔層，該第一間隔層具有第一開孔，該第一開孔對應於該至少一第一導電體與該第三導電體的位置，該第二薄膜與該第三薄膜之間設有第二間隔層，該第二間隔層具有第二開孔，該第二開孔對應 於該第四導電體與該複數個第二導電體的位置。作為可選的技術方案，該支撐結構為剪刀式支撐結構，該支撐結構由第一支架與第二支架相互樞接構成，該第一支架具有相對的兩端，該第一支架的其中一端可活動地連接於該鍵帽，該第一支架的另一端可活動地連接於該基板，該第二支架具有相對的兩端，該第二支架的其中一端可活動地連接於該鍵帽，該第二支架的另一端可活動地連接於該基板，該彈性件設置於該剪刀式支撐結構內。本實用新型提供的薄膜開關以及具有該薄膜開關的按鍵與鍵盤，將多層開關結合為一層，藉由施力大小的不同，可觸發薄膜開關不同導電體位置，使按壓單一按鍵時，可得到不同的信號輸出，從而提高了按鍵與鍵盤的應用範圍。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
圖I為本實用新型薄膜開關實施例的剖面結構示意圖；圖2為本實用新型薄膜開關的第一薄膜實施例的結構示意圖；圖3為本實用新型薄膜開關的第二薄膜實施例的結構示意圖；圖4為本實用新型薄膜開關的第三薄膜其中一面的結構示意圖；圖5為本實用新型薄膜開關的第三薄膜另外一面的結構示意圖；圖6為本實用新型薄膜開關按鍵實施例的結構示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本實用新型所提供的薄膜開關10包含第一薄膜11、第二薄膜12以及第三薄膜13。請參閱圖I及圖2，於第一薄膜11的其中一面115上設有第一導電單元，本實施例中，第一導電單兀由兩個第一導電體111、112構成,第一導電體111、112均呈叉狀,且該複數個呈叉狀的第一導電體111、112穿插設置，第一導電體111、112大致構成一圓形導電區域，第一導電體111、112分別連接於第一電路113、114。圖2中將第一導電體111及其所連接的第一電路113以斜線陰影標示，以與另一第一導電體112及其所連接的第一電路114明確區隔。請參閱圖I及圖3，於第二薄膜12的其中一面127上設有第二導電單元，本實施例中，第二導電單元由三個第二導電體121、122、123構成，第二導電體121、122、123分別連接於第二電路124、125、126。其中的一個第二導電體121呈圓形，另外兩個第二導電體122、123呈圓弧形，該兩個呈圓弧形的第二導電體122、123與呈圓形的第二導電體121同心，第二導電體121、122、123大致構成一圓形導電區域。第二導電體121、122、123分別設置於第二薄膜12的第一位置、第二位置以及第三位置 ，位於第一位置的第二導電體121與位於第二位置的第二導電體122之間具有第一距離dl，位於第一位置的第二導電體121與位於第三位置的第二導電體123之間具有第二距離d2，第二距離d2不等於第一距離dl。請參閱圖I、圖4及圖5，第三薄膜13設置於第一薄膜11與第二薄膜12之間，第三薄膜13具有相對的兩面133、134，於第三薄膜13的其中一面133上設有第三導電體131，於第三薄膜13的另一面134上設有第四導電體132,第三導電體131與第四導電體132均呈圓形。第三薄膜13設有第三導電體131的一面朝向第一薄膜11設有該複數個第一導電體111、112的一面，第三導電體131與該複數個第一導電體111、112的位置相互對應。於第一薄膜11與第三薄膜13之間設有第一間隔層14，使第三導電體131與該複數個第一導電體111、112之間具有第一間距d3，第一間隔層14具有第一開孔141，第一開孔141對應於該複數個第一導電體111、112與第三導電體131的位置。第三薄膜14設有第四導電體132的一面朝向第二薄膜12設有該複數個第二導電體121、122、123的一面,第四導電體132與該複數個第二導電體121、122、123的位置相互對應，於第二薄膜12與第三薄膜13之間設有第二間隔層15，使第四導電體132與該複數個第二導電體121、122、123之間具有第二間距d4，第二間隔層15具有第二開孔151，第二開孔151對應於第四導電體32與該複數個第二導電體121、122、123的位置。當薄膜開關10未受到外力壓迫時，第三導電體131與該複數個第一導電體111、112相互分離，呈現非導電狀態，同時，第四導電體132與該複數個第二導電體121、122、123相互分離，呈現非導電狀態，如圖I所示。必須說明的是，圖I中為明確顯示第一導電體111、112、第二導電體121、122、123、第三導電體131與第四導電體132的相對關係，因此未顯示圖2中的第一電路113、114，以及圖3中的第二電路124、125、126。請參閱圖6，本實用新型所提供的薄膜開關按鍵，其包含薄膜開關10、基板20、鍵帽30、彈性件40以及支撐結構50。薄膜開關10設置於基板20的一面，鍵帽30設置於薄膜開關10相對於設有基板20的一面，彈性件40設置於鍵帽30與基板20 (亦即該薄膜開關10)之間。於本實施例中，薄膜開關10設置於基板20的頂面，鍵帽30設置於薄膜開關10的頂面，彈性件40設置於鍵帽30與基板20之間。薄膜開關10的結構與圖I所示薄膜開關10的結構相同。薄膜開關10包括第一薄膜11、第二薄膜12以及第三薄膜13。於第一薄膜11上設有第一導電體111、112。於第二薄膜12上設有第二導電體121、122、123，於第三薄膜13相對的兩面上分別設有第三導電體131、第四導電體132。於第一薄膜11與第三薄膜13之間設有第一間隔層14,於第三薄膜13與第二薄膜12之間設有第二間隔層15。基板20通常採用金屬材質。於基板20向上延伸設置兩個卡鉤21、22，卡鉤21、22穿透薄膜開關10，可用以鉤設支撐結構50。鍵帽30設置於基板20的上方，彈性件40通常採用橡膠材質，彈性件40朝向該薄膜開關10的一面具有凸件41，凸件41的位置對應於第一導電體112，凸件41具有中心軸線41C。中心軸線41C通過位於第一位置的呈圓形的第二導電體122、第三導電體131、第四導電體132的圓心。支撐結構50為剪刀式支撐結構，其由第一支架51與第二支架52相互交叉樞接構成，第一支架51具有相對的兩端，第一支架51的其中一端(亦即頂端)可活動地連接於鍵帽30，第一支架51的另一端(亦即底端)可活動地連接於基板20的其中之一卡鉤21，第二支架52具有相對的兩端，第二支架52的其中一端(亦即頂端)可活動地連接於鍵帽30，第二支架52的另一端(亦即底端)可活動地連接於基板20的另一卡鉤22，彈性件40設置於剪刀式支撐結構內。支撐結構50設置於鍵帽30與基板20之間，可活動地連接鍵帽30與基板20，使鍵帽30可相對於基板20 (亦即相對於薄膜開關10)上下活動。當使用者按壓鍵帽30時，可驅動凸件41沿其中心軸線41C的方向移動，並與薄膜開關10接觸，且壓迫第一薄膜11，進而使第一薄膜11與第三薄膜13、第二薄膜12相對靠近。本實用新型的特點在於，使用者可自行控制力道，使第一導電體111、112與第三導電體131接觸而形成電性導通，以及/或者使第四導電體132陸續與第二導電體121、122,123接觸而形成電性導通，由下表可知本實用新型具有多種電性導通狀態
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權利要求1.一種薄膜開關，其特徵在於包含 第一薄膜，於該第一薄膜的其中一面設有第一導電單元，該第一導電單元由至少一第一導電體構成； 第二薄膜，於該第二薄膜的其中一面設有第二導電單元，該第二導電單元由複數個第二導電體構成，其中之一該第二導電體設置於該第二薄膜的第一位置，其中另一該第二導電體設置於該第二薄膜的第二位置，該第一位置與該第二位置之間具有第一距離；以及 第三薄膜，設置於該第一薄膜與該第二薄膜之間，該第三薄膜具有相對的兩面，於該第三薄膜其中一面設有第三導電體，於該第三薄膜的另一面設有第四導電體，該第三薄膜設有該第三導電體的該面朝向該第一薄膜設有該第一導電體的該面，該第三導電體與該至少一第一導電體的位置相互對應，該第三導電體與該至少一第一導電體之間具有第一間距，該第三薄膜設有該第四導電體的該面朝向該第二薄膜設有該複數個第二導電體的該面，該第四導電體與該複數個第二導電體的位置相互對應，該第四導電體與該複數個第二導電體之間具有第二間距； 其中，該第一薄膜與該第二薄膜受力而相對靠近時，該至少一第一導電體與該第三導電體接觸而形成電性導通，及/或該第四導電體依次與該複數個第二導電體接觸而形成電性導通。
2.根據權利要求I所述的薄膜開關，其特徵在於該複數個第二導電體的其中又一設置於該第二薄膜的第三位置，該第三位置與該第一位置之間具有第二距離，該第二距離不等於該第一距離。
3.根據權利要求2所述的薄膜開關，其特徵在於設置於該第一位置的該第二導電體呈圓形，設置於該第二位置及第三位置的該第二導電體呈圓弧形，該兩個呈圓弧形的該第二導電體與該呈圓形的該第二導電體同心。
4.根據權利要求I所述的薄膜開關，其特徵在於該第一導電單元由複數第一導電體構成，該複數個第一導電體的其中之一與該複數個第一導電體的其中另一呈叉狀，且該複數個呈叉狀的該第一導電體穿插設置。
5.根據權利要求I所述的薄膜開關，其特徵在於該第一薄膜設有第一電路，該第一電路與該至少一第一導電體相連接，該第二薄膜設有第二電路，該第二電路與該複數個第二導電體相連接，該至少一第一導電體與該第三導電體接觸而形成電性導通時，同時電性導通該第一電路，該複數個第二導電體與該第四導電體接觸而形成電性導通時，同時電性導通該第二電路。
6.根據權利要求I所述的薄膜開關，其特徵在於該第一薄膜與該第三薄膜之間設有第一間隔層，該第一間隔層具有第一開孔，該第一開孔對應於該至少一第一導電體與該第三導電體的位置，該第二薄膜與該第三薄膜之間設有第二間隔層，該第二間隔層具有第二開孔，該第二開孔對應於該第四導電體與該複數個第二導電體的位置。
7.一種薄膜開關按鍵，其特徵在於包含 基板； 薄膜開關，該薄膜開關為權利要求I至6中任意一項權利要求所述的薄膜開關； 鍵帽，設置於該薄膜開關相對於設有該基板的一面； 彈性件，設置於該鍵帽與該基板之間，該彈性件具有凸件，該凸件的位置對應於該第一導電單元，該凸件具有中心軸線；以及 支撐結構，設置於該鍵帽與該基板之間，且可活動地連接該鍵帽與該基板，以使該鍵帽可相對該基板上下活動； 當施力於該鍵帽時，驅動該凸件沿該中心軸線方向移動，該凸件與該薄膜開關接觸，使該至少一第一導電體與該第三導電體接觸而形成電性導通，及/或使該第四導電體依次與該複數個第二導電體接觸而形成電性導通。
8.一種薄膜開關鍵盤，其特徵在於包含複數個薄膜開關按鍵，該複數個薄膜開關按鍵的至少其中之一薄膜開關按鍵為權利要求7所述的薄膜開關按鍵。
專利摘要本實用新型涉及一種薄膜開關及具有該薄膜開關的按鍵與鍵盤，薄膜開關包含第一薄膜、第二薄膜及第三薄膜，第一薄膜其中一面設有第一導電體，第二薄膜其中一面設有複數第二導電體，該複數第二導電體的其中之一設置於第一位置，其中另一設置於第二位置，第三薄膜設置於第一薄膜與第二薄膜間，第三薄膜其中一面設有第三導電體，另一面設有第四導電體。施力使第一薄膜與第二薄膜相對靠近，第一導電體與第三導電體接觸而形成電性導通，及/或使第四導電體依次與該複數個第二導電體接觸而形成電性導通。本實用新型將多層開關結合為一層，藉由施力大小不同，觸發薄膜開關不同導電體位置，按壓單一按鍵時，得到不同信號輸出，提高按鍵與鍵盤的應用範圍。
文檔編號H01H13/704GK202601471SQ20122022368
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者張賢燦, 陳志宏 申請人:蘇州達方電子有限公司, 達方電子股份有限公司