CN106128833B - 发光按键 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种发光按键包含底板、键帽、升降机构、薄膜开关、发光二极管及透光中空弹性体。升降机构设置于底板及键帽之间。薄膜开关包含第一及第二基材层，第一基材层具有第一外表面及第一内表面，第二基材层具有第二外表面及第二内表面。第一与第二内表面间设有开关电路，第二内表面上形成有铜线路，且第一基材层具有孔洞。发光二极管设置于第二基材层且穿过孔洞并电连接铜线路以经由铜线路的控制发射光线。透光中空弹性体粘贴于第一外表面以覆盖发光二极管及孔洞且位于键帽下。当键帽被按压时，升降机构或键帽触发开关电路。本发明所提供的发光按键可解决按键发光亮度不均匀与漏光问题。

Description

发光按键

技术领域

本发明关于一种发光按键，尤指一种将发光二极管以及用来控制发光二极管发射光线的铜线路直接设置于薄膜开关的基材层上且以透光中空弹性体覆盖发光二极管的发光按键。

背景技术

一般而言，传统发光按键的设计可如图1所示，图1为根据先前技术所提供的发光按键10的剖面示意图。由图1可知，发光按键10包含底板12、薄膜电路板14、中空弹性体16、导光板18、光源20，以及键帽22。薄膜电路板14设置于底板12上且具有开关15，导光板18设置于薄膜电路板14上且具有破孔结构19以容置中空弹性体16，藉此，中空弹性体16即可在键帽22被外力按压时，受压弹性变形以触压薄膜电路板14，进而导通开关15，以使发光按键10可据以执行使用者所欲输入的功能。光源20设置于导光板18的一侧，用来射出光线进入导光板18，再藉由导光板18将光线导引至上方键帽22，从而产生按键发光效果。

然而，上述采用侧向出光的发光配置往往会产生发光按键10发光亮度不均匀与漏光的问题。除此之外，由于上述使用中空弹性体16触发开关15的设计需要先等到中空弹性体16受压弹性变形后才能触压薄膜电路板14而导通开关15，因此也会容易让使用者感受到按压触发不够灵敏的按压手感。

发明内容

本发明之目的之一在于提供一种将发光二极管以及用来控制发光二极管发射光线的铜线路直接设置于薄膜开关的基材层上且以透光中空弹性体覆盖发光二极管的发光按键，以解决上述的问题。

根据一实施例，本发明的发光按键包含底板、键帽、升降机构、薄膜开关、发光二极管，以及透光中空弹性体。该升降机构设置于该底板以及该键帽之间，该键帽经由该升降机构相对于该底板在按压位置与未按压位置之间移动。该薄膜开关包含第一基材层及第二基材层，该第一基材层具有第一外表面及第一内表面，该第二基材层具有第二外表面及第二内表面，其中该第一内表面与该第二内表面之间设有开关电路，该第二内表面上形成有铜线路，且该第一基材层具有孔洞。该发光二极管设置于该第二基材层，并电性连接该第二内表面上的该铜线路，该发光二极管以经由该铜线路的控制发射光线，且该发光二极管穿过该孔洞。该透光中空弹性体的底部粘贴于该第一外表面，该透光中空弹性体位于该键帽下方且覆盖该发光二极管以及该孔洞。当该键帽被按压至该按压位置时，该升降机构或该键帽触发该开关电路。

作为可选的技术方案，该开关电路由第一导通点、第二导通点以及第三导通点所构成，该第一导通点采用银浆印刷制程形成，该第二导通点以及该第三导通点采用铜线蚀刻制程形成，该第一导通点与该第二导通点以及该第三导通点彼此分隔且彼此相对，当该键帽被按压至该按压位置时，该升降机构或该键帽使该第一导通点接触该第二导通点以及该第三导通点而导通该开关电路。

作为可选的技术方案，该第一导通点设于该第一基材层的该第一内表面，该第二导通点及该第三导通点设于该第二基材层的该第二内表面。

作为可选的技术方案，该第一基材层以及该第二基材层由聚对苯二甲酸乙二酯材质所组成。

作为可选的技术方案，该透光中空弹性体的顶部具有第一逃气孔。

作为可选的技术方案，该第二基材层具有第二逃气孔，该第二逃气孔位于该透光中空弹性体的下方。

作为可选的技术方案，该透光中空弹性体的底部具有中心点，该发光二极管及该孔洞位于该中心点上。

作为可选的技术方案，该升降机构为剪刀脚结构，该升降机构具有第一支撑件及第二支撑件，其中该第一支撑件及该第二支撑件的至少其中之一具有凸点，该凸点用以来触发该开关电路。

根据另一实施例，本发明的发光按键包含底板、键帽、升降机构、薄膜开关、发光二极管、透光中空弹性体，以及保护层。该升降机构设置于该底板以及该键帽之间，该键帽经由该升降机构相对于该底板在按压位置与未按压位置之间移动。该薄膜开关包含第一基材层及第二基材层，该第一基材层具有第一外表面以及第一内表面，该第二基材层具有第二外表面以及第二内表面，其中该第一内表面与该第二内表面之间设有开关电路，该第一外表面上形成有铜线路。该发光二极管设置于该第一基材层，并电性连接该第一外表面上的该铜线路，该发光二极管以经由该铜线路的控制发射光线。该透光中空弹性体的底部粘贴于该第一基材层的第一外表面，该透光中空弹性体位于该键帽下方且覆盖该发光二极管。该保护层覆盖于该第一外表面。当该键帽被按压至该按压位置时，该升降机构或键帽触发该开关电路。

作为可选的技术方案，该开关电路由第一导通点、第二导通点以及第三导通点所构成，该第一导通点采用银浆印刷制程形成，该第二导通点以及该第三导通点采用铜线蚀刻制程形成，该第一导通点与该第二导通点以及该第三导通点彼此分隔且彼此相对，当该键帽被按压至该按压位置时，该升降机构或该键帽使该第一导通点接触该第二导通点以及该第三导通点而导通该开关电路。

作为可选的技术方案，该第一导通点设于第二基材层的该第二内表面上，该第二导通点以及该第三导通点设于该第一基材层的该第一内表面上。

作为可选的技术方案，该第一基材层以及该第二基材层由聚对苯二甲酸乙二酯材质所组成。

作为可选的技术方案，该透光中空弹性体的顶部具有第一逃气孔。

作为可选的技术方案，该第一基材层具有第二逃气孔，该第二逃气孔位于该透光中空弹性体下方。

作为可选的技术方案，该第二基材层对应该第二逃气孔的位置具有第三逃气孔。

作为可选的技术方案，该升降机构为剪刀脚结构，该升降机构具有第一支撑件及第二支撑件，其中该第一支撑件及该第二支撑件的至少其中之一具有凸点，该凸点用以来触发该开关电路。

综上所述，通过发光二极管经由铜线路的控制发射光线以及透光中空弹性体覆盖发光二极管的设计，本发明所提供的发光按键可解决按键发光亮度不均匀与漏光问题，以及相较于银浆线路，铜线路不会有因线路长短不同而具有不同阻抗的问题。除此之外，由于发光二极管以及用来控制发光二极管发射光线的铜线路直接设置于薄膜开关的基材层上以取代先前技术需额外配置发光二极管电路板的设计，因此，本发明亦可有效地缩减发光按键的整体电路板层厚度，以利发光按键的薄型化设计。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的实施方式及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1为根据先前技术所提供的发光按键的剖面示意图。

图2为根据本发明的一实施例所提出的发光按键的立体示意图。

图3为图2的发光按键的爆炸示意图。

图4为图2的发光按键沿剖面线A-A’的部分剖面示意图。

图5为图4的键帽被按压至按压位置时的部分剖面示意图。

图6为根据本发明另一实施例所提出的发光按键的部分剖面示意图。

图7为图6的键帽被按压至按压位置时的部分剖面示意图。

具体实施方式

请参阅图2以及图3，图2为根据本发明的一实施例所提出的发光按键100的立体示意图，图3为图2的发光按键100的爆炸示意图，图4为图2的发光按键沿剖面线A-A’的部分剖面示意图，发光按键100可应用在一般具有由上盖与下壳体组成的开合机构的可携式电子装置上(如笔记型电脑键盘或折叠式键盘装置)以供使用者按压而执行使用者所欲输入的功能，但不以此为限。如图2、图3以及图4可知，发光按键100包含底板102、键帽104、升降机构106、薄膜开关108、发光二极管110，以及透光中空弹性体112。升降机构106设置于底板102以及键帽104之间，键帽104经由升降机构106相对于底板102在按压位置与未按压位置之间移动，更详细地说，在此实施例中，升降机构106可较佳地为剪刀脚结构，且升降机构106包含第一支撑件116以及第二支撑件118，第一支撑件116活动地连接于键帽104以及底板102，第二支撑件118活动地连接于键帽104以及底板102，且第二支撑件118与第一支撑件116交叉枢接，藉此，键帽104即可通过第一支撑件116以及第二支撑件118的剪刀脚连接设计相对于底板102在按压位置与未按压位置之间移动。

在发光按键100的按压触发设计方面，其可参阅图3、图4，以及图5，图4为图2的发光按键100沿剖面线A-A’的部分剖面示意图，图5为图4的键帽104被按压至按压位置时的部分剖面示意图。如图3、图4，以及图5所示，薄膜开关108可较佳地为薄膜电路板(membrane)而设置在底板102面对键帽104的一侧上且包含第一基材层120以及第二基材层122，第一基材层120以及第二基材层122可较佳地由聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)材质所组成(但不以此为限)，第一基材层120具有第一外表面124及第一内表面126，第二基材层122具有第二外表面128及第二内表面130，其中，第一内表面126与第二内表面130之间设有开关电路132(于图4中显示一个，但不受此限)；第二基材层122位于第一基材层120与底板102之间，第一内表面126朝向第二内表面130。在此实施例中，发光按键100可较佳地采用支撑件触发设计，但不受此限。在本发明的其它实施例中，其亦可采用键帽触发设计，例如以键帽的凸点下压触发薄膜开关上相对应的开关电路的设计，其相关描述可参照此实施例类推，于此不再赘述。更详细地说，如图4所示，第一支撑件116可朝开关电路132延伸形成有凸点117，开关电路132由第一导通点134、第二导通点135以及第三导通点136所构成，第一导通点134可较佳地采用银浆印刷制程形成在第一基材层120的第一内表面126，第二导通点135以及第三导通点136可较佳地采用铜线蚀刻制程形成在第二基材层122的第二内表面130，第一导通点134与第二导通点135以及第三导通点136彼此分隔且彼此相对，藉此，发光按键100可在外力按压键帽104时，以凸点117下压开关电路132的方式，使第一导通点134接触导通第二导通点135以及第三导通点136而产生相对应的触发信号。

需注意的是，上述凸点117触发开关电路132的设计亦可应用在第二支撑件118上，其相关描述可参照此实施例类推，于此不再赘述，且第一导通点134、第二导通点135以及第三导通点136的形成位置可不限于上述实施例，举例来说，本发明亦可采用第一导通点134以银浆印刷制程形成在第二基材层122的第二内表面130上，且第二导通点135以及第三导通点136以铜线蚀刻制程形成在第一基材层120的第一内表面126上的设计。

至于在发光按键100的发光设计方面，由图3、图4，以及图5可知，第二内表面130上形成有铜线路138，第一基材层120具有孔洞121，发光二极管110设置于第二基材层122上，并电性连接第二内表面130上的铜线路138以经由铜线路138的控制发射光线，且发光二极管110穿过孔洞121，而透光中空弹性体112的底部113则是粘贴在第一外表面124上，且透光中空弹性体112覆盖发光二极管110以及孔洞121，在此实施例中，透光中空弹性体112的底部113具有中心点C，发光二极管110以及孔洞121可大致上位于中心点C上。如此一来，通过发光二极管110位于透光中空弹性体112的底部113的中心点C的配置取代先前技术所采用的侧向出光设计，发光二极管110经由铜线路138的控制发射光线，以及透光中空弹性体112覆盖发光二极管110的设计，本发明所提供的发光按键100可解决按键发光亮度不均匀与漏光问题，此外，相较于银浆线路，铜线路不会有因线路长短不同而具有不同阻抗的问题。

在实际应用中，如图4以及图5所示，透光中空弹性体112的顶部111可具有第一逃气孔140，藉以在透光中空弹性体112受到键帽104下压时，产生透光中空弹性体112的内部空气可经由第一逃气孔140排出的功效，而通过上述逃气孔140形成在透光中空弹性体112较高位置上的设计，本发明亦可确保异物或液体，如水无法轻易地通过逃气孔进入透光中空弹性体112内对发光二极管110及电路造成破坏。另外，由图4以及图5可知，在此实施例中，第二基材层122可具有第二逃气孔142，第二逃气孔142位于透光中空弹性体112下方，藉以更进一步地提升发光按键100的按压排气效率。

通过上述设计，当键帽104从如图4所示的未按压位置被外力按压至如图5所示的按压位置时，第一支撑件116以及第二支撑件118就会随着键帽104的向下移动而相对枢转，藉以使第一支撑件116上的凸点117下压开关电路132，以使第一导通点134接触导通第二导通点135以及第三导通点136以产生相对应的触发信号，从而使发光按键100可据以执行使用者所欲输入的功能。如此一来，通过第一支撑件116上的凸点117直接下压触发电路板108以完成开关电路132的触发的设计，本发明可大幅地改善发光按键100的触发灵敏度与按压手感，从而解决在先前技术中所提及的中空弹性体需要受压弹性变形后才能触压薄膜电路板导通开关导致使用者感受到发光按键按压触发不够灵敏的问题。除此之外，由于发光二极管110以及用来控制发光二极管110发射光线的铜线路138直接设置于薄膜开关108的第二基材层122上以取代先前技术需额外配置控制发光二极管的电路板的设计，因此，本发明亦可有效地缩减发光按键的整体电路板层厚度，以利发光按键的薄型化设计。

值得一提的是，本发明亦可采用将控制发光二极管发光的电路层直接形成于薄膜开关面对键帽的外表面上的设计，举例来说，请参阅图6以及图7，图6为根据本发明另一实施例所提出的发光按键200的部分剖面示意图，图7为图6的键帽104被按压至按压位置时的部分剖面示意图，此实施例中所述的元件与上述实施例中所述的元件编号相同者，代表其具有相似的功能或结构，发光按键200与发光按键100主要不同之处在于发光二极管及其电路层的配置。

如图6以及图7所示，发光按键200包含底板102、键帽104、升降机构106、薄膜开关202、发光二极管110，以及透光中空弹性体112。薄膜开关202可较佳地为薄膜电路板，薄膜开关202设置于底板102面对键帽104的一侧上且包含第一基材层120以及第二基材层122，第一基材层120具有第一外表面124及第一内表面126，第二基材层122具有第二外表面128及第二内表面130，其中，第一内表面126与第二内表面130之间设有开关电路204(于图6中显示一个，但不受此限),第二基材层122位于第一基材层120与底板102之间，第一内表面126朝向第二内表面130。开关电路204由第一导通点206、第二导通点207以及第三导通点208所构成，第一导通点206可较佳地采用银浆印刷制程形成在第二基材层122的第二内表面130上，第二导通点207以及第三导通点208可较佳地采用铜线蚀刻制程形成在第一基材层120的第一内表面126上，第一导通点206与第二导通点207以及第三导通点208彼此分隔且彼此相对，藉此，发光按键200可在外力按压键帽104时以第一支撑件116上的凸点117下压开关电路204的方式，使第二导通点207以及第三导通点208接触第一导通点206，藉以产生相对应的触发信号。需注意的是，第一导通点206、第二导通点207以及第三导通点208的形成位置可不限于上述实施例，举例来说，本发明亦可采用第一导通点206以银浆印刷制程形成在第一基材层120的第一内表面126上，且第二导通点207以及第三导通点208以铜线蚀刻制程形成在第二基材层122的第二内表面130上的设计。

在发光按键200的发光设计方面，由图6以及图7可知，第一外表面124上形成有铜线路210，发光二极管110设置于第一基材层120上，并电性连接第一外表面124上的铜线路210以经由铜线路210的控制发射光线，而透光中空弹性体112的底部113则是粘贴在第一外表面124上，且透光中空弹性体112覆盖发光二极管110，在此实施例中，透光中空弹性体112的底部113具有中心点C，发光二极管110大致上位于中心点C上。如此一来，通过发光二极管110位于透光中空弹性体112的底部113的中心点C的配置取代先前技术所采用的侧向出光设计，发光二极管110经由铜线路210的控制发射光线以及透光中空弹性体112覆盖发光二极管110的设计，本发明所提供的发光按键200可解决按键发光亮度不均匀与漏光问题，此外，相较于银浆线路，铜线路不会有因线路长短不同而具有不同阻抗的问题，。此外，如图6以及图7所示，发光按键200另包含保护层212，保护层212覆盖于第一外表面124上以保护铜线路210且可产生防静电放电(Electrostatic Discharge,ESD)、防尘及防水功效。

通过上述设计，当键帽104从如图6所示的未按压位置被外力按压至如图7所示的按压位置时，第一支撑件116以及第二支撑件118就会随着键帽104的向下移动而相对枢转，藉以使第一支撑件116上的凸点117下压开关电路204，以使第二导通点207以及第三导通点208接触第一导通点206以产生相对应的触发信号，从而使发光按键200可据以执行使用者所欲输入的功能。

在实际应用中，如图6以及图7所示，除了透光中空弹性体112的顶部111可具有第一逃气孔140之外，在此实施例中，第一基材层120可具有第二逃气孔214，第二逃气孔214可位于透光中空弹性体112下方，更进一步地，第二基材层122对应第二逃气孔214的位置可具有第三逃气孔216，藉此，在透光中空弹性体112受到键帽104下压时，透光中空弹性体112的内部空气亦可经由第二逃气孔214以及第三逃气孔216排出，进而有效地提升发光按键200的按压排气效率。至于针对发光按键200的元件的其他相关描述，其可参照上述实施例类推，于此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (16)

1.一种发光按键，其特征在于，该发光按键包含：

底板；

键帽；

升降机构，其设置于该底板以及该键帽之间，该键帽经由该升降机构相对于该底板在按压位置与未按压位置之间移动；

薄膜开关，其包含第一基材层及第二基材层，该第一基材层具有第一外表面及第一内表面，该第二基材层具有第二外表面及第二内表面，该第一内表面与该第二内表面之间设有开关电路，该第二内表面上形成有铜线路，且该第一基材层具有孔洞；

发光二极管，其设置于该第二基材层，并电性连接该第二内表面上的该铜线路，该发光二极管经由该铜线路的控制发射光线，且该发光二极管穿过该孔洞；以及

透光中空弹性体，该透光中空弹性体的底部粘贴于该第一外表面，该透光中空弹性体位于该键帽下方，且该透光中空弹性体覆盖该发光二极管以及该孔洞；

其中，当该键帽被按压至该按压位置时，该升降机构或该键帽触发该开关电路。

2.如权利要求1所述的发光按键，其特征在于，该开关电路由第一导通点、第二导通点以及第三导通点所构成，该第一导通点采用银浆印刷制程形成，该第二导通点以及该第三导通点采用铜线蚀刻制程形成，该第一导通点与该第二导通点彼此分隔且彼此相对，该第一导通点与该第三导通点彼此分隔且彼此相对，当该键帽被按压至该按压位置时，该升降机构或该键帽使该第一导通点接触该第二导通点以及该第三导通点而导通该开关电路。

3.如权利要求2所述的发光按键，其特征在于，该第一导通点设于该第一基材层的该第一内表面，该第二导通点及该第三导通点设于该第二基材层的该第二内表面。

4.如权利要求1所述的发光按键，其特征在于，该第一基材层以及该第二基材层由聚对苯二甲酸乙二酯材质所组成。

5.如权利要求1所述的发光按键，其特征在于，该透光中空弹性体的顶部具有第一逃气孔。

6.如权利要求1所述的发光按键，其特征在于，该第二基材层具有第二逃气孔，该第二逃气孔位于该透光中空弹性体的下方。

7.如权利要求1所述的发光按键，其特征在于，该透光中空弹性体的底部具有中心点，该发光二极管及该孔洞位于该中心点上。

8.如权利要求1所述的发光按键，其特征在于，该升降机构为剪刀脚结构，该升降机构具有第一支撑件及第二支撑件，其中该第一支撑件及该第二支撑件的至少其中之一具有凸点，该凸点用以来触发该开关电路。

9.一种发光按键，其特征在于，该发光按键包含：

底板；

键帽；

升降机构，其设置于该底板以及该键帽之间，该键帽经由该升降机构相对于该底板在按压位置与未按压位置之间移动；

薄膜开关，其包含第一基材层及第二基材层，该第一基材层具有第一外表面以及第一内表面，该第二基材层具有第二外表面以及第二内表面，该第一内表面与该第二内表面之间设有开关电路，该第一外表面上形成有铜线路；

发光二极管，其设置于该第一基材层，并电性连接该第一外表面上的该铜线路，该发光二极管以经由该铜线路的控制发射光线；

透光中空弹性体，该透光中空弹性体的底部粘贴于该第一基材层的该第一外表面，该透光中空弹性体位于该键帽下方，且该透光中空弹性体覆盖该发光二极管；以及

保护层，其覆盖于该第一外表面；

其中，当该键帽被按压至该按压位置时，该升降机构或键帽触发该开关电路。

10.如权利要求9所述的发光按键，其特征在于，该开关电路由第一导通点、第二导通点以及第三导通点所构成，该第一导通点采用银浆印刷制程形成，该第二导通点以及该第三导通点采用铜线蚀刻制程形成，该第一导通点与该第二导通点彼此分隔且彼此相对，该第一导通点与该第三导通点彼此分隔且彼此相对，当该键帽被按压至该按压位置时，该升降机构或该键帽使该第一导通点接触该第二导通点以及该第三导通点而导通该开关电路。

11.如权利要求10所述的发光按键，其特征在于，该第一导通点设于第二基材层的该第二内表面上，该第二导通点以及该第三导通点设于该第一基材层的该第一内表面上。

12.如权利要求9所述的发光按键，其特征在于，该第一基材层以及该第二基材层由聚对苯二甲酸乙二酯材质所组成。

13.如权利要求9所述的发光按键，其特征在于，该透光中空弹性体的顶部具有第一逃气孔。

14.如权利要求9所述的发光按键，其特征在于，该第一基材层具有第二逃气孔，该第二逃气孔位于该透光中空弹性体下方。

15.如权利要求14所述的发光按键，其特征在于，该第二基材层对应该第二逃气孔的位置具有第三逃气孔。

16.如权利要求9所述的发光按键，其特征在于，该升降机构为剪刀脚结构，该升降机构具有第一支撑件及第二支撑件，其中该第一支撑件及该第二支撑件的至少其中之一具有凸点，该凸点用以来触发该开关电路。