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制作电路的基材应采用聚酯(聚邻苯二甲酸乙二醇酯)薄膜(Potyester简称PET)。它具有良好的绝缘性和耐热性,具有较高的机械强度、透明性和气密性,特别具有抗折性和高弹性,是制作薄膜键盘电路的理想材料。
材料的种类
薄膜键盘、面板的材质,除要求具有平整性和印刷适应性外,更主要的是要具有可挠性和高弹性的特点。
聚氯乙烯PVC℃.175~0.5/光面\常温下对酸、碱和盐类稳定。耐磨性好,耐燃自熄,消声消震,电绝缘性好。热稳定性较差。低廉普通标牌、面板聚碳酸酯PC\-60~120℃.175~1.0\光面透光率高,吸水性低,尺寸稳定性好,抗弯、抗拉、抗压强度十分优越,耐热性耐寒性、电绝缘性和耐大气老化性优良。耐药品性较差,耐疲劳性较差,易产生应力开裂,输出接口端子电路一般是碳性材质印刷制成,并且没有保护涂层,受空气氧化逐渐形成脱落层,到最后导致断路而寿命终止,这是薄膜键盘最容易出故障的地方,主要有环境所决定,不管使用与否,物理损坏时间是3-10年。一般适用范围最为广泛,除可满足大多数薄膜键盘面板的要求外,其中光面PC的高透光率更可满足带液晶显示窗的要求。
聚酯(PET)\-30~120℃.1~0.2光面耐药品性良好,不溶于一般有机溶剂,不耐碱。具有优良的机械性能、电性能、刚性、硬度和热塑性塑料中最大的强韧性,吸水性低,耐磨损、耐摩擦性优良,尺寸稳定性高。拉伸强度能与铝膜媲美,大大高于PC、PVC。低廉因表面难以加工成亚光型,故有纹理PET较贵是制作薄膜键盘电路最理想的基材。其中有纹理PET适合对表面要求较高或具有液晶显示窗的产品。
材料的厚度
塑料基材厚度在0.25mm及以下称为薄膜,主要用作薄膜键盘的面板层,其背面印有各种指示性的图案、文字来表示相应开关键位的操作区域,在厚度选择上应视面板及按键的大小而定,材料厚,触动力加大,反应迟钝;材料过薄,触动时手感差,回弹不明显。厚度在0.25mm以上称为板材,不适合立体键成型,可用作无按键操作区域的指示性的标牌面板,也可作为薄膜键盘的衬板以提高其硬度
前面,我们提到了,现在的键盘其实并不是真正的电容键盘,那么现在的键盘属于哪一类呢?还是让我们拆开一个键盘来看一看。
从照片上我们可以看到一个普通的超薄型键盘,拆开后背的螺丝以后,可以将键盘拆成如图的几个部件。
首先是键盘和上盖板和嵌在其中的每个按键的键帽,这是用户所主要接触的部分。在上盖板以下,是一块橡胶薄膜,在每个按键的位置上有一个弹性键帽,这个部件就是键盘的主要弹性元件,一款键盘的手感主要就是由这个部件的性状和材质决定的,因此其形状设计和橡胶成分都是各大键盘厂商的机密。需要指出的是,并不是所有的厂商都使用这样的一体式橡胶薄膜,某些厂商如明基在某些键盘上习惯于每个按键都使用单独的橡胶弹簧,这样的设计更有利于保持每个按键手感的统一,但生产工序更为复杂一些。
在橡胶薄膜以下,是三层重叠在一起的塑料薄膜,上下两层覆盖着薄膜导线,在每个按键的位置上有两个触点,而中间一张塑料薄膜则是不含任何导线的,将上下两层导电薄膜分割绝缘开来,而在按键触点的位置上则开有圆孔。
这样,在正常情况下,上下两层导电薄膜被中间层分隔开来,不会导通。但在上层薄膜受压以后,就会在开孔的部位与下层薄膜连同,从而产生一个按键信号。
由此可见,现在的键盘实际上是一种接触式键盘,尽管外形大相径庭,但实际上它的基本原理和机械触点式键盘是一样的,依靠机械性的导电触点连同来产生按键信号。根本不是电容式键盘。
实际上这种键盘的真正名字叫做“薄膜接触式键盘”,是一种机械接触式键盘。它和机械触点式键盘一样,有寿命短易损坏的问题,但是由于橡胶弹簧取代了金属弹簧,所以它的手感比机械触点式键盘要好而接近于电容式键盘,而且寿命虽不及电容式键盘,但比机械触点式键盘要长得多。
真正的电容式键盘依据的是非接触式的电容导电触发原理,所以电路结构比薄膜接触式键盘要复杂得多,而且电容式键盘的每个键都使用的是封闭式结构,其整体成本要远远高于开放式的薄膜接触式键盘。所以现在除了少数高档特种键盘以外,其实已经没有真正的电容式键盘在卖了。
当今主流键盘除了薄膜接触式键盘以外,还有另外一种“导电橡胶接触式键盘”,它的特点是只有一层导电薄膜,在每个按键位置上有不连通的两个触点,而橡胶弹簧的下部则使用导电橡胶来制作,当按下的时候就会将两个触点连通。
可以看出来,这种键盘的原理和计算器按键的原理是很接近的。实际上早在个人电脑的早期,这种设计就经常在一些超薄的膝上型电脑上使用。只是与薄膜接触式键盘相比,这种结构的寿命更短,所以现在除了在某些特殊用途以外,已经在逐渐消失中。在键盘的右上角,有一块与薄膜连同的电路板,这块电路板就是键盘的核心部分,从导电薄膜传来的导通信号会通过导线输入到电路板上的运算芯片,这块芯片会根据上下两条表面的导线编号通过芯片内部的一张按键排布表查找出对应按键的ASCII码,通过接口将其输出。
这种通过查表获得按键编码的方式称之为“非编码式键盘”,相对的有“编码式键盘”,这种键盘的ASCII码是直接由每个按键的数字电路产生的。与非编码式键盘相比,编码式键盘的成本高,重定义困难,所以现在已经很罕见了。电容式键盘由于其工作原理,大都是编码式键盘,这也从另一个角度证明了现在的主流键盘并不是电容式键盘。
这可不是什么魔术哦,这张纸就是一个蓝牙键盘!
它就是不久前由美国普渡大学的科研人员搞出一种新技术——RF-SPE(自供电纸质电子器件)。有了它,就能通过蓝牙与电脑连接在一起。
与传统的键盘一样,用手触摸RF-SPE上面的符号,电脑屏幕上就会出现对应的键入数字。
虽是纸质键盘,但你不必担心饮料或水撒到键盘上而导致报废。
因其表面依次喷有涂烷基化有机硅烷、导电纳米颗粒、聚四氟乙烯、乙基纤维素,使RF-SPE具有除尘、防油和防水功能。
其疏水性涂层能在纸上印刷多层电路,而不会使墨水从一层涂到下一层,这让RF-SPE甚至比一般键盘的防水效果更好。
将液体滴在键盘上,用餐巾纸把水吸干,表面即恢复如新,完全不会影响使用。
这么厉害的键盘,却不必安装电池,因为。。你手指的每次敲击都会为键盘供电!
RF-SPE还采用了创新的垂直压力传感器,无需任何外接电源,从手指按压中就可获取能量。
也就是说:只要有摩擦,键盘上被摩擦的区域就会发电,键盘就能获得源源不断的电量供给!
据测试,纸面每平方厘米最高能够产生300μW的功率。
如此一来,一张白纸就可变成音乐播放器。
只要在纸质键盘上添加了音乐播放等按键,那用手指在纸面上轻轻滑动即可调节音量大小,简直就像MacBookPro上的TouchBar一样。
点击静音按钮,也能轻松实现你想要的功能~
当然了,随意切换歌曲也不是事儿~
值得一提的是,由于这个键盘采用了独特的印刷工艺,几乎普通的纸都可使用。甚至普通的纸质笔记本也可以变成平板电脑~
换句话说,它能应用在日常生活中的方方面面。比如可以打印在快递包装纸箱或产品包装盒外面,签收时只要点一下就好。
RF-SPE还具有良好的柔性,在折叠的曲率半径不小于0.3mm时具有极佳的稳定性,带它出去办公完全不用担心它会折损,小巧轻便随心放。
这项技术不仅与大部分打印纸张的过程兼容,而且制作成本也很便宜,一张纸的打印成本不超过0.25美元,所以我们能轻松地将常规纸张快速转换为智能纸张。
总而言之,有了这种技术,触控屏就无处不在!
嗯~香!真香~
有了这个键盘后,
你唯一需要担心的是,
它放在桌上会不会被妈妈当做废纸扔掉。
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