專利名稱：電容式觸控按鍵面板的制作方法
電容式觸控按鍵面板技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是一種電容式觸控面板，尤指一種具有按鍵識(shí)別且不易磨損感應(yīng)電極的電 容式觸控按鍵面板。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的電子產(chǎn)品要求輕薄短小，使用機(jī)械式按鈕開關(guān)的鍵盤，仍需設(shè)置機(jī)械按 鈕活動(dòng)空間與電子接點(diǎn)，造成占據(jù)電子產(chǎn)品一定的厚度；又如中國臺(tái)灣新型專利權(quán)第 M410914號(hào)的超薄鍵盤改良，是于彈性按鈕的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)電材料，當(dāng)壓下按鈕時(shí)，所述導(dǎo)電 材料會(huì)接觸電路板的金屬導(dǎo)線而使線路導(dǎo)通，完成電子信號(hào)的傳遞，但當(dāng)按鈕彈性疲乏或 導(dǎo)電材料剝離時(shí)，會(huì)造成電路失效而無法傳遞信號(hào)；又如常見的投射式電容觸控面板，是于 一基板上形成一層ITO (氧化銦錫)或稱透明電極，再覆蓋一層保護(hù)膜以隔離手指與透明 電極，當(dāng)手指接觸保護(hù)膜時(shí)，手指會(huì)與所述透明電極會(huì)形成感應(yīng)電容，通過控制器的運(yùn)算之 后，可轉(zhuǎn)為電子信號(hào)；但于基板上形成透明電極與保護(hù)膜，容易因?yàn)橹讣谆蛴参锏墓蝹?，?損害保護(hù)膜與透明電極，而使觸控面板故障，由于按鍵面板必須經(jīng)常性地與手指或硬物接 觸，若無適當(dāng)?shù)姆拦渭夹g(shù)，前述投射式電容觸控面板技術(shù)運(yùn)用在按鍵面板上將有實(shí)際困難； 又由于使用者在操作觸控面板時(shí)，易將手指與手掌靠近觸控面板，使得位于手指與手掌下 方的感應(yīng)電極因距離過近而產(chǎn)生誤感應(yīng)，造成使用者困擾。發(fā)明內(nèi)容
如前揭所述，傳統(tǒng)投射式電容觸控面板因表面的保護(hù)膜與透明電極易受刮傷而損 壞，不適合用于制作按鍵面板；因此本發(fā)明主要目的在提供一種電容式觸控按鍵面板，其具 有電容式觸控面板的特性，又可避免透明電極易受刮傷而損壞的問題；為達(dá)成前述目的所 采取的主要技術(shù)手段是令前述電容式觸控按鍵面板包含有
—基板，是呈規(guī)則形狀，具有相對(duì)的一表面與一底面，其底面及/或表面形成有一 個(gè)以上的感應(yīng)電極、一接地層、一連接口、一個(gè)以上連接感應(yīng)電極與連接口的導(dǎo)線，其中，接 地層是隔離地位于感應(yīng)電極周圍，并于其間形成一耦合電容；
一按鍵區(qū)，是設(shè)置于基板的表面，其具有一個(gè)以上的按鍵，所述按鍵與基板底面及 /或表面的感應(yīng)電極相對(duì)應(yīng)且分別位于所述多個(gè)感應(yīng)電極的上方，供識(shí)別各感應(yīng)電極的所 在位置；
利用前述元件組成的電容式觸控按鍵面板，當(dāng)手指未觸碰基板表面的按鍵時(shí)，基 板底面及/或表面的感應(yīng)電極與接地層原存在一耦合電容值，而當(dāng)手指觸碰按鍵時(shí)，會(huì)使 感應(yīng)電極產(chǎn)生一感應(yīng)電容值，所述感應(yīng)電容值加上原存在的耦合電容值會(huì)使感應(yīng)電極的總 電容值增加，由此，可供與連接口連接的控制器掃描讀取所述感應(yīng)電極被觸碰的信息；由 于感應(yīng)電極是形成于基板的底面及/或表面，而使用者的操作區(qū)是位于基板表面的各按鍵 上，因此操作時(shí)不虞損傷感應(yīng)電極，又所述按鍵是位于感應(yīng)電極的上方，其可準(zhǔn)確地導(dǎo)引使 用者觸碰對(duì)應(yīng)位置上的感應(yīng)電極。
本發(fā)明次一目的是提供一種不易產(chǎn)生誤感應(yīng)的電容式觸控按鍵面板，當(dāng)感應(yīng)電極 設(shè)于基板時(shí)，由于使用者的手指與手掌靠近基板，易使位于手指與手掌下方的感應(yīng)電極產(chǎn) 生誤感應(yīng)，因此本發(fā)明是使所述按鍵區(qū)包含有一個(gè)以上具有高度與彈性的立體按鍵，當(dāng)手 指向立體按鍵下壓時(shí)，所述立體按鍵可向內(nèi)凹陷而縮短手指與感應(yīng)電極之間的距離，使控 制器讀取所述感應(yīng)電極被觸碰的信息，又立體按鍵未下壓時(shí)，手指及手掌與感應(yīng)電極之間 具有一定距離，不會(huì)增加感應(yīng)電極的感應(yīng)電容值而使控制器產(chǎn)生誤感應(yīng)。


圖1是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的立體圖。
圖2是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的剖面圖(平面按鍵)。
圖3是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的底視平面圖。
圖4是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的剖面圖(立體按鍵)。
圖5是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的剖面圖。
圖6是本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的剖面圖。
圖7是本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的剖面圖。
圖8是本發(fā)明第六較佳實(shí)施例的剖面圖。
圖9是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖。
圖10是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的外觀效果示意圖。
附圖標(biāo)記說明:10-基板；101-導(dǎo)通孔;11、11，-感應(yīng)電極；12_接地層；13_連 接口 ；131、132_連接端子14-導(dǎo)線；15_保護(hù)層；16_涂布層；20_按鍵區(qū)；21_平面按鍵； 22-立體按鍵；221-凸粒。
具體實(shí)施方式
關(guān)于本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖1所示，其包含一基板10與一按鍵區(qū)20 ； 其中
所述基板10具有一底面及一表面，其底面形成有一個(gè)以上的感應(yīng)電極11、一位于 感應(yīng)電極11周圍的接地層12、一連接口 13、一個(gè)以上連接感應(yīng)電極11與連接口 13的導(dǎo)線 14 ;其中，所述接地層12是隔離地位于感應(yīng)電極11周圍，在本實(shí)施例中，基板10底面形成 有多個(gè)感應(yīng)電極11，各感應(yīng)電極11分別為圓形，請(qǐng)附加參閱圖2所示,所述基板10的表面 形成有一涂布層16，可以依需求涂布不同的顏色，以構(gòu)成按鍵區(qū)20的底色，又基板10底面 在感應(yīng)電極11與接地層12的外側(cè)進(jìn)一步形成有一保護(hù)層15。
所述按鍵區(qū)20包含有一個(gè)以上的平面按鍵21，在本實(shí)施例中，所述平面按鍵21是 設(shè)置于基板10表面的涂布層16上，且分別與基板10底面的感應(yīng)電極11相對(duì)應(yīng)，供識(shí)別各 感應(yīng)電極11的所在位置，各平面按鍵21可以印刷方式形成在基板10上，除了圖案外亦可 附加文字、符號(hào)，以代表相對(duì)應(yīng)的按鍵功能。
當(dāng)手指未觸碰基板10表面的平面按鍵21時(shí)，基板10底面的感應(yīng)電極11與接地 層12之間存在一耦合電容值，而當(dāng)手指觸碰其中一平面按鍵21時(shí)，由于人體對(duì)地形成一回 路，使得手指可視為一電極并與所述感應(yīng)電極11產(chǎn)生一感應(yīng)電容值，所述感應(yīng)電容值加上 原本的耦合電容值，而使所述感應(yīng)電極11與接地層12之間的總電容值增加，由此可供與連接口 13連接的控制器掃描讀取所述感應(yīng)電極11被觸碰的信息；請(qǐng)參閱圖3所示，由于感應(yīng) 電極11、接地層12與導(dǎo)線14是形成于基板10的底面，而使用者的操作與接觸區(qū)域是位于 基板10表面的各按鍵上，因此操作時(shí)不虞損傷基板10底面的感應(yīng)電極11、接地層12與導(dǎo) 線14，而造成電容式觸控按鍵面板故障的問題。
關(guān)于本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖4所示，是與第一較佳實(shí)施例大致相同， 只是所述按鍵區(qū)20包含有一個(gè)以上具有彈性的立體按鍵22，各立體按鍵22是具有一表面 且可供指示數(shù)字或符號(hào)，當(dāng)其表面受力下壓時(shí)，所述具有彈性的表面會(huì)向內(nèi)凹陷(如圖中 虛線所示)，意即，當(dāng)使用者的手指施加5至200公克重的力道于立體按鍵22的表面時(shí)，所 述表面會(huì)向內(nèi)凹陷而縮短與感應(yīng)電極11的距離，并由人體對(duì)地回路通過所述立體按鍵22 增加感應(yīng)電極11的總電容值，使控制器掃描讀取所述感應(yīng)電極11被觸碰的信息，又所述立 體按鍵22受力時(shí)會(huì)向內(nèi)凹陷可增加使用者的觸感，令使用者具有按鍵回饋力道的感覺。
關(guān)于本發(fā)明的第三較佳實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖5所示，是與第一較佳實(shí)施例大致相同， 只是所述感應(yīng)電極11與接地層12是設(shè)置于基板10表面與涂布層16之間，又各平面按鍵 21是設(shè)置于涂布層16的表面上，使各平面按鍵21分別與感應(yīng)電極11相對(duì)應(yīng)，以識(shí)別各感 應(yīng)電極11的位置，通過涂布層16與各平面按鍵21不同顏色的配置，可使平面按鍵21容易 辨識(shí)其位置。
關(guān)于本發(fā)明的第四較佳實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖6所示，是與第二較佳實(shí)施例大致相同， 只是所述感應(yīng)電極11與接地層12是設(shè)置于基板10的表面上，且各感應(yīng)電極11是分別位 于各立體按鍵22的下方且相對(duì)應(yīng)。
關(guān)于本發(fā)明的第五較佳實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖7所示，所述感應(yīng)電極11、11’是分設(shè)于 基板10的表面與底面，其中，所述感應(yīng)電極11是設(shè)置于基板10的表面且位于涂布層16的 下方，又所述感應(yīng)電極11’是設(shè)置于基板10的底面且位于保護(hù)層15的上方，所述基板10 于邊緣處形成有一個(gè)以上貫穿其表面及底面的導(dǎo)通孔101，使基板10表面的感應(yīng)電極11遂 可通過導(dǎo)通孔101連接至位于基板10底面連接口 13的其中一連接端子132，又位于底面的 感應(yīng)電極11’則連接至連接口 13中的另一連接端子131，利用上述導(dǎo)通孔技術(shù)可減少導(dǎo)線 14繞過基板10邊緣而容易磨損及面板平整化的問題。
關(guān)于本發(fā)明的第六較佳實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖8所示，是與第二較佳實(shí)施例大致相同， 只是所述立體按鍵22的表面是向內(nèi)凹陷，并于所述內(nèi)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過于接近感應(yīng)電極11而使控制器產(chǎn)生誤感應(yīng)。
請(qǐng)參閱圖9所示，是將本發(fā)明的電容式觸控按鍵面板設(shè)置于一鍵盤的內(nèi)部，用以 取代傳統(tǒng)機(jī)械式按鍵與電路板，由于所述電容式觸控按鍵面板厚度較傳統(tǒng)機(jī)械式鍵盤薄， 可減少機(jī)械式按鍵的設(shè)置體積與重量，又使用者手指接觸區(qū)域是在基板10表面的按鍵區(qū) 20，因此操作時(shí)不需擔(dān)心會(huì)損壞感應(yīng)電極11 ;請(qǐng)參閱圖10所示，利用的印刷方式將按鍵圖 案形成于基板10上，除了圖案外亦可附加文字、符號(hào)，以代表相對(duì)應(yīng)的按鍵功能，可得到如 同現(xiàn)有鍵盤的立體視覺效果。
由前述可知，所述電容式觸控按鍵面板具有電容式觸控面板的特性，又使用者是 通過設(shè)于基板10表面按鍵區(qū)20的各按鍵21、22進(jìn)行觸碰，可避免感應(yīng)電極11遭受使用者 刮傷而損壞的問題，再者，位于基板10表面的感應(yīng)電極11，可經(jīng)由所述導(dǎo)通孔101連接至位 于基板10底面的連接口 13，減少導(dǎo)線14因繞過基板10的邊緣處而產(chǎn)生容易磨損及面板的平整化的問 題。
權(quán)利要求
1.一種電容式觸控按鍵面板，其特征在于，包含有 一基板，是呈規(guī)則形狀，具有相對(duì)的一表面與一底面，其底面及/或表面形成有一個(gè)以上的感應(yīng)電極、一接地層、一連接口、一個(gè)以上連接感應(yīng)電極與連接口的導(dǎo)線，其中，接地層是隔離地位于感應(yīng)電極周圍，并于其間形成一耦合電容； 一按鍵區(qū)，是設(shè)置于基板的表面，其具有一個(gè)以上的按鍵，各按鍵分別與基板底面及/或表面的感應(yīng)電極相對(duì)應(yīng)且分別位于所述多個(gè)感應(yīng)電極的上方，供識(shí)別各感應(yīng)電極的所在位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控按鍵面板，其特征在于，所述基板表面形成有一個(gè)以上的感應(yīng)電極，又基板表面于感應(yīng)電極的外側(cè)形成有一涂布層，所述按鍵區(qū)是在涂布層上形成有一個(gè)以上的平面按鍵或設(shè)有一個(gè)以上的立體按鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控按鍵面板，其特征在于，所述基板的表面形成有一涂布層，又基板底面形成有一個(gè)以上的感應(yīng)電極，所述基板底面于感應(yīng)電極的外側(cè)形成有一保護(hù)層，所述按鍵區(qū)是在涂布層上形成有一個(gè)以上的平面按鍵或設(shè)有一個(gè)以上的立體按鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控按鍵面板，其特征在于，所述基板底面形成有一個(gè)以上的感應(yīng)電極，又基板底面于感應(yīng)電極的外側(cè)形成有一保護(hù)層，所述按鍵區(qū)是在涂布層上形成有一個(gè)以上的平面按鍵或設(shè)有一個(gè)以上的立體按鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控按鍵面板，其特征在于，所述基板的表面與底面分別形成有一個(gè)以上感應(yīng)電極，所述基板底面于感應(yīng)電極的外側(cè)形成有一保護(hù)層，又基板表面于感應(yīng)電極的外側(cè)形成有一涂布層，所述按鍵區(qū)是在涂布層上形成有一個(gè)以上的平面按鍵或設(shè)有一個(gè)以上的立體按鍵。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的電容式觸控按鍵面板，其特征在于，所述立體按鍵具有伸縮彈性，按壓時(shí)會(huì)使立體按鍵向內(nèi)凹陷而縮短與感應(yīng)電極的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的電容式觸控按鍵面板，其特征在于，所述立體按鍵具有伸縮彈性，其表面是向內(nèi)凹陷并形成有一凸粒，可避免手指因接近感應(yīng)電極而產(chǎn)生誤感應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容式觸控按鍵面板，其特征在于，所述立體按鍵上施加5至200公克重的壓力，會(huì)使立體按鍵向內(nèi)凹陷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的電容式觸控按鍵面板，其特征在于，所述基板上形成有一個(gè)以上貫穿其表面及底面的導(dǎo)通孔，使位于基板表面的感應(yīng)電極； 所述連接口是位于基板底面，并經(jīng)由所述導(dǎo)通孔與基板表面的感應(yīng)電極連接。
全文摘要
本發(fā)明是一種電容式觸控按鍵面板，其包含一具有一底面及一表面的基板與一設(shè)于基板表面的按鍵區(qū)，所述基板于其底面及/或表面形成有一個(gè)以上感應(yīng)電極，所述按鍵區(qū)具有一個(gè)以上的按鍵，所述按鍵是位于感應(yīng)電極的上方且與感應(yīng)電極相對(duì)應(yīng)；由于感應(yīng)電極位于基板的底面及/或表面，因此通過按鍵識(shí)別感應(yīng)電極的位置，只需觸碰按鍵即可使基板底面及/或表面的感應(yīng)電極產(chǎn)生感應(yīng)，由此提供一不易磨損感應(yīng)電極的電容式觸控按鍵面板。
文檔編號(hào)H03K17/96GK103051319SQ201210287588
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者徐淑珍 申請(qǐng)人:理義科技股份有限公司