CN104347300B - 发光键盘 - Google Patents

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Abstract

一种发光键盘，包括一导光层、一光源、一反射层、一电路层、一按键固定片、多个机械式按键及多个散射微结构。导光层具有一第一面、一第二面及一入光面。光源设置于入光面旁，并用于产生一光束经由入光面入射至导光层。反射层配置在导光层的第一面旁。电路层形成在导光层的第二面上，并具有多个开关。按键固定片固定至导光层的第二面。这些机械式按键连接至按键固定片，并对应开关而设置，机械式按键用于受到外界的按压而触发对应的开关。这些散射微结构位于导光层上且环绕这些开关，将导光层内的光束引导至这些机械式按键。本发明的发光键盘能在暗处照亮其按键。

Description

发光键盘
技术领域
本发明关于一种键盘，且特别是关于一种发光键盘。
背景技术
就目前计算机的使用习惯而言，键盘是不可或缺的输入设备之一，用以输入文字、符号或数字。随着计算机的逐渐普及，今日键盘的发展除了一般的输入功能外，也强调视觉上的诉求。因此，一种可在使用时发光的键盘便成为键盘业界新的发展方向。
为了使键盘的每个按键具有发光的特性，相较于传统的键盘，发光键盘利用在下方设置一背光模块或底部光源，并将键盘上按键的键帽采用透明或透光材质，使得位于键帽下方的光源所产生的光可照亮键帽以实现键盘发光的效果。
由于发光键盘较传统的键盘多了背光模块或底部光源，因此发光键盘在厚度上大于传统键盘。此外，目前使用到键盘的电子装置，例如笔记型计算机之类的可携式装置，也不断地往轻、薄的方向发展，因此如何有效减少键盘的厚度，同时又能保持发光键盘的特性是重要的研究方向。
与发光键盘有关的专利包括中国台湾专利编号TWM454573U1、TW201145334A1、TW201145333A1、TWI394192B1、TWM449996U1、TW201324568A1、TW201312388A1、TW201310279A1、TW201216311A1、中国专利编号CN202142456U、CN201608079U及美国专利编号US20130170246A1。与触控面板有关的专利为中国台湾专利编号TWM432884U1。
发明内容
本发明提供一种发光键盘，能在暗处照亮其按键。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提出一种发光键盘，其包括一导光层、一光源、一反射层、一电路层、一按键固定片、多个机械式按键以及多个散射微结构。导光层具有一第一面、相对于第一面的一第二面及连接第一面与第二面的一入光面。光源设置于入光面旁，并用于产生一光束经由入光面入射至导光层。反射层配置在导光层的第一面旁。电路层形成在导光层的第二面上，并具有多个开关。按键固定片固定至导光层的第二面。这些机械式按键连接至按键固定片，并对应这些开关而设置，机械式按键用于受到外界的按压而触发对应的开关。这些散射微结构位于导光层上且环绕这些开关，以将导光层内的光束引导至这些机械式按键。
在本发明的一实施例中，发光键盘还包括一遮光层，配置于导光层及按键固定片之间，遮光层具有多个开口用于使来自导光层的光束通过。
在本发明的一实施例中，其中这些散射微结构的材质包括透明材质及散布在透明材质内的多个散射粒子。
在本发明的一实施例中，其中电路层及这些散射微结构的材质包括透明导电材质及散布在透明导电材质内的多个散射粒子。
在本发明的一实施例中，其中这些散射微结构包括位于导光层的第二面的多个凹或凸微结构。
在本发明的一实施例中，其中导光层的材质包括高分子化合物或玻璃。
在本发明的一实施例中，其中导光层的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。
在本发明的一实施例中，其中电路层的材质包括导电银浆、铟锡氧化物(ITO)或导电树脂。
在本发明的一实施例中，其中每个机械式按键具有一键帽，键帽具有一透光图标，且来自导光层的光束用于照亮透光图标。
基于上述，本发明的上述实施例至少具有下列其中一个优点：仅利用导光层及按键固定片即可提供支撑功能，可省略传统位于导光层下方的金属支撑件，故有助于降低发光键盘的整体厚度及重量。此外，相较于传统的可挠性印刷线路(FPC)放置在导光层上，本发明的电路层直接制作在导光层上，故可省略至少一层介电层的厚度及重量。另外，电路层与这些散射微结构可以相同材质在单一步骤中同时制作在导光层上，故有助于减少生产步骤及组装成本。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的一实施例的一种发光键盘的局部剖面图。
图2是图1的发光键盘的导光层、电路层及散射微结构的俯视图。
图3是图2的X部分的放大图。
图4是本发明的另一实施例的一种发光键盘的局部剖面图。
图5是本发明的又一实施例的一种发光键盘的局部剖面图。
图6是本发明的再一实施例的一种发光键盘的局部剖面图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明的一实施例的一种发光键盘的局部剖面图。请参考图1，本实施例的发光键盘100包括一导光层110，其具有一第一面110a、相对于第一面110a的一第二面110b及连接第一面110a与第二面110b的一入光面110c。导光层110的材质可包括玻璃或高分子化合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等。发光键盘100还包括一光源120。光源120设置于导光层110的入光面110c旁，并用于产生一光束经由入光面110c入射至导光层110。光源120例如是发光二极管(LED)组件。发光键盘100还包括一反射层130。反射层130配置(例如贴合)在导光层110的第一面110a上，并用于将光束反射至导光层110的第二面110b，光束可自第二面110b射出导光层110，因此第二面110b例如是一出光面。
图2是图1的发光键盘的导光层、电路层及散射微结构的俯视图。请参考图1及图2，发光键盘100还包括一电路层140。电路层140直接形成在导光层110的第二面110b上，并具有多个开关142及多个走线144，如图2所示。这些走线144分别连接至这些开关142，并延伸且集中于导光层110的同一侧(例如图2的下方)，藉此与一电子装置的电路板上的电路电连接(未示出)，以使电子装置可接收到对应的开关142的触发信号而检测到按压的位置，而输入对应的文字、符号或数字。
在本实施例中，可通过印刷、微影蚀刻或喷墨等方式，将电路层140直接制作在导光层110的第二面110b上。此外，电路层140的材质可包括导电银浆、铟锡氧化物(ITO)或导电树脂。因此，相较于传统的可挠性印刷线路(FPC)放置在导光层上，本实施例的电路层140直接制作在导光层110上可省略至少一层介电层的厚度及重量。
请再参考图1，发光键盘100还包括一按键固定片150。按键固定片150固定(例如贴合或锁合)至导光层110的第二面110b。在本实施例中，仅利用导光层110及按键固定片150即可提供支撑功能，亦即导光层110可支撑按键固定片150与机械式按键160，可省略传统位于导光层110下方的金属支撑件，故有助于降低发光键盘100的整体厚度及重量。此外，若采用玻璃材质的导光层110，由于玻璃具有较高的机械强度，玻璃材质的导光层110具有较佳的结构强度，因此可使用更薄的导光层110，可进一步降低发光键盘100的整体厚度。
此外，发光键盘100还包括多个机械式按键160，而在图1中仅以一个机械式按键160作为示意。这些机械式按键160连接至按键固定片150，并分别对应多个开关142而设置，且机械式按键160用于受到外界的按压而触发对应的开关142，而来自导光层110的光束能照亮机械式按键160。这里所谓的机械式按键160是指能受到外界的按压而压缩一预定行程的按键。在本实施例中，每个机械式按键160可具有一键帽162，键帽162具有一透光图标162a，且来自导光层110的光束能照亮键帽162的透光图标162a。
请再参考图1，发光键盘100还可包括一遮光层170。遮光层170配置于导光层110及按键固定片150之间，并具有多个开口172，以使自导光层110射出的光束通过，且使光束只从开口172出射，而只照亮键帽162的透光图标162a，其它未从开口172出射的光束则在导光层110中继续传递直到再次从开口172出射，藉此可增加光源利用率，并可避免漏光。在本实施例中，遮光层170可贴合至导光层110的第二面110b及电路层140上。在另一未示出的实施例中，也可省略遮光层170，使发光键盘100整体均发光。
图3是图2的X部分的放大图。请再参考图1、图2及图3，发光键盘100还可包括多个散射微结构180。这些散射微结构180位于导光层110的第二面110b上且环绕这些开关142，以将导光层110内的光束引导至这些机械式按键160上的这些透光图标162a。在本实施例中，这些散射微结构180可通过印刷或喷墨的方式制作在导光板110的第二面110b上。这些散射微结构180的材质包括透明材质及散布在透明材质内的多个散射粒子。在其它实施例中，这些散射微结构180也可位于导光层110的第一面110a上、或同时位于导光层110的第一面110a与第二面110b上，本发明不限于此。
请再参考图1，对应不同的电路运作方式，例如电阻、电容或电磁等电路运作方式，电路层140的开关142具有对应电路运作方式的图形。在本实施例中，开关142包括一电极142a，而发光键盘100可具有另一电极190，其位于机械式按键160上，并通过机械式按键160的压缩行程来改变电极142a和电极190之间的距离以造成电极142a和电极190之间的电容变化因而产生触发信号。
图4是本发明的另一实施例的一种发光键盘的局部剖面图。请参考图4，在本实施例的发光键盘100a中，电路层140的开关142包括一对电极142a，而发光键盘100a可具有另一电极190，其位于机械式按键160上。因此，通过机械式按键160的压缩使得机械式按键160上的电极190同时接触这对电极142a以造成电极142a和电极190之间的电阻变化因而产生触发信号。
图5是本发明的又一实施例的一种发光键盘的局部剖面图。请参考图5，在实施例的发光键盘100b中，可在以印刷或喷墨方式在导光板110的第二面110b上制作电路层140a的同时一并制作这些散射微结构180a。因此，电路层140a及这些散射微结构180a具有相同的材质，即透明导电材质及散布在透明导电材质内的多个散射粒子。这样的做法可在单一步骤中同时完成电路层140a及这些散射微结构180a，因而有助于减少生产步骤。在其它实施例中，这些散射微结构180a也可位于导光层110的第一面110a上、或同时位于导光层110的第一面110a与第二面110b上，本发明不限于此。
图6是本发明的再一实施例的一种发光键盘的局部剖面图。请参考图6，在本实施例的发光键盘100c，这些散射微结构180b也可由导光层110在第二面110b的多个凹或凸微结构所构成，图6所示为凹微结构中具有更微细的凹凸构造。
综上所述，在本发明的上述实施例至少具有下列其中一个优点：仅利用导光层及按键固定片即可提供支撑功能，可省略传统位于导光层下方的金属支撑件，故有助于降低发光键盘的整体厚度及重量。此外，相较于传统的可挠性印刷线路(FPC)放置在导光层上，本发明的电路层直接制作在导光层上可省略至少一层介电层的厚度及重量。另外，电路层与这些散射微结构可以相同材质在单一步骤中同时制作在导光层上，故有助于减少生产步骤及组装成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，所有依本发明权利要求书及说明书所作的简单的等效变化与修改，皆仍属于本发明专利覆盖的范围。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等仅用以命名组件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量上的上限或下限。
符号说明
100、100a、100b、100c：发光键盘
110：导光层
110a：第一面
110b：第二面
110c：入光面
120：光源
130：反射层
140、140a：电路层
142：开关
142a：电极
144：走线
150：按键固定片
160：机械式按键
162：键帽
162a：透光图标
170：遮光层
172：开口
180、180a、180b：散射微结构
190：电极
X：部分

Claims (9)

1.一种发光键盘，包括导光层、一光源、一反射层、一电路层、一按键固定片、多个机械式按键以及多个散射微结构，
所述导光层具有一第一面、相对于所述第一面的一第二面及连接所述第一面与所述第二面的一入光面，
所述光源设置于所述入光面旁，并用于产生一光束经由所述入光面入射至所述导光层，
所述反射层配置在所述导光层的所述第一面旁，
所述电路层形成在所述导光层的所述第二面上，并具有多个开关，
所述按键固定片固定至所述导光层的所述第二面，
所述多个机械式按键连接至所述按键固定片，并对应所述多个开关而设置，所述机械式按键用于受到外界的按压而触发对应的所述开关，
所述多个散射微结构位于所述导光层上且环绕所述多个开关，以将所述导光层内的所述光束引导至所述多个机械式按键。
2.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，还包括：
一遮光层，配置于所述导光层及所述按键固定片之间，所述遮光层具有多个开口用于使来自所述导光层的所述光束通过。
3.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，所述多个散射微结构的材质包括透明材质及散布在透明材质内的多个散射粒子。
4.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，所述电路层及所述多个散射微结构的材质包括透明导电材质及散布在透明导电材质内的多个散射粒子。
5.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，所述多个散射微结构包括位于所述导光层的所述第二面的多个凹或凸微结构。
6.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，所述导光层的材质包括高分子化合物或玻璃。
7.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，所述导光层的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。
8.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，所述电路层的材质包括导电银浆、铟锡氧化物(ITO)或导电树脂。
9.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，每个机械式按键具有一键帽，所述键帽具有一透光图标，且来自所述导光层的所述光束用于照亮所述透光图标。
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