CN106340415A - 发光键盘 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种发光键盘，其包含复数个键帽、底板、复数个升降机构、介质层及发光模块。复数个升降机构对应地设置于复数个键帽与底板之间，介质层设置于底板下方，发光模块设置于介质层下方。底板及介质层分别对应复数个键帽包含第一孔及第二孔。发光模块对应每一组孔包含发光组件，其发出的垂直方向光线可穿过对应的开孔而行进到上方对应的键帽。介质层可防止光线穿透使得相邻的发光组件发出的光线互不干扰。本发明仅使用单一结构件即可阻隔各发光组件发射的光线，发挥避免各发光组件发射的光线相互干扰的功效。且相较于习知可针对不同键帽提供不同背光的发光键盘，本发明的发光键盘具有结构简化的功效。

Description

发光键盘

技术领域

本发明涉及一种键盘，尤其指一种发光键盘。

背景技术

现有技术中，有些发光键盘是利用在键帽下方设置的单一导光板，以提供键盘单色背光，其光源多由一个或两个发光棒提供，但这类发光键盘无法对不同的键帽提供不同色的背光，故亦无避免各光源间相互干扰的需要。此外，也有些发光键盘是在键帽之下设置对应的发光组件，透过控制个别的发光组件以达到对不同的键帽提供不同色背光的目的。为了避免各发光组件发射的光线相互干扰，通常对每一个发光组件套上屏蔽件，以拘束发光组件发射的光线仅射向对应的键帽，使得各发光组件发射的光线原则上不会相互干扰，也抑制了各发光组件发射的光线相互混光的现象。然而，对每一个发光组件分别设置屏蔽件将使得发光键盘的零件数量大幅增加，也增加组装发光键盘的复杂度。

发明内容

鉴于先前技术中的问题，本发明提供一种发光键盘，利用叠置于电路板与底板间并具有复数个镂空结构的介质层，提供阻隔设置于该电路板上的复数个发光组件，以避免该复数个发光组件发射的光线相互干扰。

为了达到上述目的，本发明提出一种发光键盘，包含复数个键帽、底板、复数个升降机构、介质层以及发光模块。底板设置于该复数个键帽下方，该底板具有复数个第一孔，每一个第一孔对应位于该复数个键帽的其中之一下方；复数个升降机构设置于该底板与该复数个键帽之间，每一个升降机构对应该复数个键帽的其中之一，每一个键帽经由该对应的升降机构而能相对于该底板上下移动；介质层设置于该底板下方，该介质层可防止光线穿透且该介质层具有复数个第二孔，每一个第一孔与该复数个第二孔的其中之一导通；发光模块包含电路板及设置于该电路板上的复数个发光组件，该电路板设置于该介质层下方，每一个发光组件对应设置于该复数个第二孔的其中之一中；其中，每一个发光组件发出的垂直方向的光线可穿过该对应的第一孔而行进到上方该对应的键帽。

作为可选的技术方案，该介质层封闭该底板与该电路板之间的间隙，且每一个发光组件均被该介质层所环绕。

作为可选的技术方案，该复数个第二孔的其中之一的轮廓大于该对应的第一孔的轮廓。

作为可选的技术方案，该复数个发光组件的其中之一包含三个发光芯片，该三个发光芯片分别发射不同色光。

作为可选的技术方案，该复数个发光组件的其中之一部分伸入该对应的第一孔中。

作为可选的技术方案，该介质层由可吸收光材料、可反射光材料或者不透光材料所组成的群组之一材料制作而成。

作为可选的技术方案，该发光键盘还包含薄膜电路板，该薄膜电路板设置于该发光模块与该复数个键帽之间，其中该薄膜电路板包含复数个开关，每一个开关对应位于该复数个键帽的其中之一的下方。

此外，本发明还提出一种发光键盘，包含两个键帽、底板、两个升降机构、介质层以及发光模块。底板设置于该两个键帽下方，该底板具有第一组孔洞与第三组孔洞，该第一组孔洞与该第三组孔洞分别对应位于该两个键帽的其中之一下方；两个升降机构设置于该底板与该两个键帽间，每一个升降机构对应该两个键帽的其中之一，每一个键帽经由该对应的升降机构而能相对于该底板上下移动；介质层设置于该底板下方，该介质层可防止光线穿透且该介质层具有第二孔与第四孔，该第一组孔洞与该第二孔导通，该第三组孔洞与该第四孔导通；发光模块包含电路板及设置于该电路板上的第一发光组件与第二发光组件，该电路板设置于该介质层下方，该第一发光组件设置于该第二孔中，该第二发光组件设置于该第四孔中；其中，该第一发光组件发出的垂直方向的光线可穿过该第二孔与该第一组孔洞而行进到上方该对应的键帽，该第一发光组件发出的水平方向光线无法穿过该介质层而行进到该第三组孔洞；其中，该第二发光组件发出的垂直方向的光线可穿过该第四孔与该第三组孔洞而行进到上方该对应的键帽，该第二发光组件发出的水平方向光线无法穿过该介质层而行进到该第一组孔洞。

作为可选的技术方案，该第二孔具有周缘，该介质层上表面沿着该周缘涂布环形的第一胶层，该介质层下表面沿着该周缘涂布环形的第二胶层，该介质层于该周缘处藉由该第一胶层而黏合于该底板下表面，该介质层于该周缘处藉由该第二胶层而黏合于该电路板上表面，使得该介质层于该周缘处封闭该底板与该电路板之间的间隙。

作为可选的技术方案，该发光键盘还包含弹性圆突，该第一组孔洞包含中央孔洞，该中央孔洞位于该弹性圆突正下方，该第一发光组件正对该中央孔洞，当该第一发光组件发出的垂直方向的光线穿过该弹性圆突时，该垂直方向光线被该弹性圆突所扩散。

相较于先前技术，根据本发明的发光键盘，仅使用单一结构件，即上述介质层，即可阻隔各发光组件发射的光线，发挥避免各发光组件发射的光线相互干扰的功效。且相较于习知可针对不同键帽提供不同背光的发光键盘，本发明的发光键盘具有结构简化的功效。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明的第一实施例的发光键盘的示意图；

图2为图1中发光键盘的爆炸图；

图3为图1中发光键盘沿线X-X的剖面图；

图4为图1中发光键盘沿线Y-Y的剖面图；

图5为图2的局部放大图；

图6为根据第二实施例的发光键盘的剖面图；

图7为根据第三实施例的发光键盘的剖面图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

在以下实施例中，在不同的图中，相同部分是以相同标号表示。

请参阅图1至图3。根据本发明的第一实施例的发光键盘1包含上盖10、下盖12、复数个键帽14、底板16、复数个升降机构18、介质层20及发光模块22，上盖10与下盖12衔接以容置复数个键帽14、底板16、复数个升降机构18、介质层20及发光模块22；于图3中，为使底板16、介质层20及发光模块22能清楚显示，其于垂直方向的尺寸均被夸大绘示。其中，底板16设置于复数个键帽14下方，复数个升降机构18设置于底板16与复数个键帽14之间，每一个升降机构18对应复数个键帽14的其中之一，每一个键帽14经由对应的升降机构18而能相对于底板16上下移动，复数个键帽14自上盖10的窗口102露出，介质层20设置于底板16下方，发光模块22包含电路板222及设置于电路板222的上表面2222上的复数个发光组件224，电路板222设置于介质层20下方。实际操作中，电路板222可为印刷电路板或软板。于本实施例中，升降机构18为剪刀式支架，其包含两个相互枢接的支架，升降机构18与设置于底板16的上表面162上的连接结构164及设置于键帽14的底表面142上的连接结构144(于图2中的一个键帽14中，绘示其隐藏轮廓线)分别连接，但本发明不以此为限。原则上，任何能提供键帽14相对于底板16相对移动的机构均可作为本发明的升降机构，故目前市面上常见的按键结构使用的升降机构均可适用。

此外，底板16具有复数个第一孔166，每一个第一孔166对应位于复数个键帽14的其中之一下方，介质层20具有复数个第二孔202，每一个第一孔166与复数个第二孔202的其中之一导通(亦即孔166、202形成的空间连通)。本实施例中，第一孔166可与第二孔202一一对应。每一个发光组件224对应设置于复数个第二孔202的其中之一中。每一个发光组件224发出的垂直方向的光线(以箭头表示于图3中)可穿过对应的第一孔166而行进到上方对应的键帽14。另外，于本实施例中，第二孔202亦对应复数个键帽14的其中之一，第一孔166、第二孔202及键帽14为一对一的设置关系，但本发明不以此为限。

此外，于本实施例中，底板16为金属板冲压件，故不透光。于实作上，底板16亦得以塑料射出件实作，使用不透光的塑料进行制作，亦可使塑料射出件不透光。又，于本实施例中，介质层20可防止光线穿透，亦即介质层20可防止光线进入及/或进入介质层20的光线可被介质层20吸收致使光线不会穿透介质层20，此可透过采用适当的材料或结构而实现。因此，自发光组件224发出的光线仅能经由对应的第二孔202及第一孔166射向对应的键帽14，且不会进入其他与之不对应的第二孔202或第一孔166中而影响其他发光组件224发射的光线。同理，每一个发光组件224发射的光线能不受干扰地射向对应的键帽14。藉此，每一个键帽14接受到的光线是可预测的，换言之，提供给每一个键帽14的背光可被精确地控制。

补充说明的是，实际操作中，当介质层20以可吸光材料(例如半透明的PET、PC等)制作时，光线穿过介质层20后的强度衰减至一定程度可视为光线未穿透介质层20。此程度可由实际产品规格或实验而定，例如假设当光线强度衰减至5％以下时，来自不同发光组件224的光线间的混光不明显或可忽略，此光线衰减的程度即可视为光线未穿透介质层20。此光线强度衰减的控制可透过介质层20材质或尺寸来控制。另外，当介质层20以反射的机制来防止光线穿透时，于实作上，介质层20可直接以可反射光材料(例如其内散布有反光粉末(例如氧化铝、氧化银、硫酸钡等物质)的片材)制作，或是以任何材料(例如透明的PET、PC等物质)制作的片材并于其表面涂布反射材料(例氧化铝、氧化银、硫酸钡等物质)。又，于实作上，介质层20亦得以部分反射、部分折射的机制来防止光线穿透，例如介质层20以前述说明例的结合实作。当介质层20以全反射的机制来防止光线穿透或能完全吸收进入其内的光线时，介质层20视为以不透光材料或结构制作，其实施细节可参阅前述关于以可反射光材料及可吸收光材料制作介质层20的说明。

另外，于本实施例中，介质层20封闭(或谓密封)底板16与电路板222之间的间隙(例如介质层20的上表面紧贴底板16的下表面168且介质层20的下表面紧贴电路板222的上表面)，且每一个发光组件224均被介质层20所环绕。藉此，发光组件224发出的光线不会经由上述间隙进入其他第二孔202内。又，当介质层20以吸光材料制作时，每一个发光组件224发出的水平方向的光线(以箭头表示)欲行进到相邻的键帽14下方时，该水平方向的光线将会进入介质层20并被大幅吸收而衰减至可接受的程度，如前段说明。其中，该水平方向的光线是指其行进路径整体朝向水平方向进行，例如图3中于底板16及电路板222之间多次反射行进的光线亦属之。

另外，于本实施例中，第二孔202的轮廓大于对应的第一孔166的轮廓。此结构配置可使发光组件224经由第一孔166射出的光线的强度可较为集中。另外，于本实施例中，发光组件224可为表面黏着式发光二极管(light-emitting diode)组件，其出光面朝向键帽14的底表面142；但本发明不以此为限，例如使用插入式发光二极管，其出光面通常为半球面。此外，实际操作中，发光组件224可包含三个发光芯片，例如红色、绿色、蓝色发光二极管(light-emitting diode)；藉此，发光组件224可透过选择性地控制发光芯片发光，以提供多种色光。又，实际操作中，一个第二孔202(或一个第一孔166)可对应多个发光组件224，分别发射不同色光。透过不同色光的混合(亦即选择性地使一或多个发光组件224同时发光)以提供对应的键帽14不同色的背光，增加发光键盘1视觉效果的变化性。

此外，于本实施例中，发光键盘1还包含薄膜电路板24及复数个弹性圆突26，薄膜电路板24及弹性原突26设置于发光模块22与复数个键帽14之间(或底板16与复数个键帽14之间)。薄膜电路板24包含复数个开关242(于图2中，以影线表示其位置)及复数个通孔，每一个开关242对应位于该复数个键帽14其中之一的下方，复数个通孔供底板16的连接结构164穿过以与对应的升降机构18连接。复数个弹性圆突26设置于薄膜电路板24与复数个键帽14之间。每一个弹性圆突26对应复数个开关242其中的之一且位于该对应的开关242上。当键帽14被按压时，该对应的弹性圆突26可被键帽14挤压而触发该对应的开关242。补充说明的是，于本实施例中，发光键盘1可包含控制模块28(以矩形框简化表示于图2中)，与薄膜电路板24及发光模块22电连接(其连接细节未予绘示于图中，以简化图面)。实际操作中，控制模块28与薄膜电路板24及发光模块22的电连接可透过连接器或直接焊接等方式实施。藉此，发光键盘1即透过控制模块28以控制薄膜电路板24及发光模块22的作动并与外部电子装置通讯。此控制模块的功能及结构得以一般发光键盘中负责控制电子组件作动的模块实施，于此不另赘述。于实作上，前述控制模块28可视实际设计而与薄膜电路板24或发光模块22的电路板222整合。

另外，于本实施例中，薄膜电路板24为三层结构(以单一结构剖面表示于图中，以简化图面)，上、下的结构层相对的表面上形成有电路，用以连接该复数个开关242，中间的结构层绝缘上下两层上的电路且于对应开关242处形成开孔，此三个结构层均由可透光的材料制作，例如PET、PC等。开关242及弹性圆突26均位于对应的发光组件224上方。弹性圆突26以透明或半透明(或谓可透光)的材料制作，例如硅橡胶。藉此，发光组件224发出的垂直方向的光线可穿过薄膜电路板24及弹性圆突26而到达键帽14的底表面142。又，实际操作中，键帽14可包含透光部146(于图3中以虚线框表现出其设置区域)，透光部146贯穿键帽14的底表面142及顶表面148，使得前述光线能再经由透光部146自顶表面148射出键帽14，进而产生光学指示效果，例如透光部146于顶表面148具有字母轮廓(以虚线表示于图1中)。

另外，于本实施例中，虽将底板16正对发光组件224的通孔定义为第一孔166，但如图2所示，基于第二孔202的开孔范围，底板16上的其他通孔事实上亦能容许光线通过而抵达对应的键帽14，故亦能作为第一孔。进一步说明如下。请亦参阅图4及图5。图4为图1中发光键盘沿线Y-Y的剖面图，为较清楚显示各组件间的配置，故仅显示一个按键结构的范围。图5为图2中薄膜电路板24、底板16、介质层20及发光模块22的局部放大图，且仅选择显示两个相邻的按键结构，其选择仅为配合图4说明，本发明不以此为限。底板16对应两个键帽14分别具有第一组孔洞176a与第三组孔洞176b，第一组孔洞176a与第三组孔洞176b分别对应位于该两个键帽14的其中之一下方，介质层20对应两个键帽14分别具有第二孔与第四孔(即前文中的孔202)，第一组孔洞176a与该第二孔(即对应的孔202)导通，第三组孔洞176b与该第四孔(即对应的孔202)导通。发光模块22对应两个键帽14分别包含第一发光组件与第二发光组件(即前文中的发光组件224)，其中第一发光组件设置于第二孔中，第二发光组件设置于第四孔中(即该两个发光组件224对应设置于该两个孔202中)。于本实施例中，第一组孔洞176a与第三组孔洞176b结构相同，故下文以第一组孔洞176a为例说明，第三组孔洞176b可直接参照，不另赘述。第一组孔洞176a包含中央孔洞(即前文中的孔166)、四个开孔166a(为了形成连接结构164而形成，例如金属板件冲压成形连接结构164而形成的开孔)及两个通孔166b；其中，该中央孔洞位于对应的弹性圆突26正下方，对应的发光组件224(即该第一发光组件)正对该中央孔洞。如图4所示，第一发光组件(即图中发光组件224)发出的垂直方向的光线可穿过第二孔(即图中孔202)与第一组孔洞176a而行进到上方对应的键帽14，第一发光组件发出的水平方向的光线无法穿过介质层20而行进到第三组孔洞176b(可并参阅图3)。同理，第二发光组件(对应第三组孔洞176b的发光组件224)发出的垂直方向的光线可穿过第四孔(对应第三组孔洞176b的孔202)与第三组孔洞176b而行进到上方对应的键帽14，第二发光组件发出的水平方向的光线无法穿过介质层20而行进到第一组孔洞176a(可并参阅图3)。此外，如图4所示，当第一发光组件发出的垂直方向的光线穿过对应的弹性圆突26时，该垂直方向的光线被对应的弹性圆突26所扩散。

另外，由于发光组件224设置于孔202中，故原则上，将介质层20的孔202与底板16及电路板222密合(或贴合)即可达到有效防止光线进入底板16与电路板222间的间隙。请并参阅图6。例如，第二孔及第四孔(即孔202)分别具有周缘202a，介质层20的上表面204沿着周缘202a涂布环形的第一胶层206(于图5中均以影线表示其涂布范围，且以粗线段表示于图6中)，介质层20的下表面208沿着周缘202a涂布环形的第二胶层210(其涂布范围虽未显示于图5中，但与第一胶层206的涂布范围对称，且以粗线段表示于图6中)。另外，事实上，介质层20具有厚度，故孔202具有封闭的侧壁及位于介质层20的上表面204及下表面208的开口边缘。相对于发光键盘1整体尺寸，介质层20相当薄，故于发光键盘1整体的尺度下，孔202即相当于开孔边缘。因此，于解读本文时，前述周缘202a包含于介质层20的上表面204及下表面208的开口边缘；就简单解读而言，前述周缘202a可视为孔202的轮廓。介质层20的上表面204于周缘202a处藉由第一胶层206而黏合于底板16的下表面168，介质层20于周缘202a处藉由第二胶层210而黏合于电路板222的上表面2222，使得介质层20于周缘202a处封闭底板16与电路板222之间的间隙，故光线自发光组件224发射后，不会自孔202与底板16间进入介质层20与底板16之间，也不会自孔202与电路板222间进入介质层20与电路板222之间。此外，实际操作中，第一胶层206及第二胶层210亦采用不透光的材料。

另外，于前述各实施例中，发光组件224整个均位于第二孔202中，但本发明不以此为限。如图7所示，于另一实施例中，发光组件224除位于第二孔202中外，其一部分亦伸入对应的第一孔166(即中央孔洞)中，更易使大部分自发光组件224发射的光线均朝向键帽14行进，进而提升背光强度。

相较于先前技术，本发明的发光键盘，仅使用单一结构件，即上述介质层，即可阻隔各发光组件发射的光线，发挥避免各发光组件发射的光线相互干扰的功效。且相较于习知可针对不同键帽提供不同背光的发光键盘，本发明的发光键盘具有结构简化的功效。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种发光键盘，其特征在于包含：

复数个键帽；

底板，设置于该复数个键帽下方，该底板具有复数个第一孔，每一个第一孔对应位于该复数个键帽的其中之一下方；

复数个升降机构，设置于该底板与该复数个键帽之间，每一个升降机构对应该复数个键帽的其中之一，每一个键帽经由该对应的升降机构而能相对于该底板上下移动；

介质层，设置于该底板下方，该介质层可防止光线穿透且该介质层具有复数个第二孔，每一个第一孔与该复数个第二孔的其中之一导通；以及

发光模块，包含电路板及设置于该电路板上的复数个发光组件，该电路板设置于该介质层下方，每一个发光组件对应设置于该复数个第二孔的其中之一中；

其中，每一个发光组件发出的垂直方向的光线可穿过该对应的第一孔而行进到上方该对应的键帽。

2.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：该介质层封闭该底板与该电路板之间的间隙，且每一个发光组件均被该介质层所环绕。

3.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：该复数个第二孔的其中之一的轮廓大于该对应的第一孔的轮廓。

4.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：该复数个发光组件的其中之一包含三个发光芯片，该三个发光芯片分别发射不同色光。

5.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：该复数个发光组件的其中之一部分伸入该对应的第一孔中。

6.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：该介质层由可吸收光材料、可反射光材料或者不透光材料所组成的群组之一材料制作而成。

7.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：该发光键盘还包含薄膜电路板，该薄膜电路板设置于该发光模块与该复数个键帽之间，其中该薄膜电路板包含复数个开关，每一个开关对应位于该复数个键帽的其中之一的下方。

8.一种发光键盘，其特征在于包含：

两个键帽；

底板，设置于该两个键帽下方，该底板具有第一组孔洞与第三组孔洞，该第一组孔洞与该第三组孔洞分别对应位于该两个键帽的其中之一下方；

两个升降机构，设置于该底板与该两个键帽间，每一个升降机构对应该两个键帽的其中之一，每一个键帽经由该对应的升降机构而能相对于该底板上下移动；

介质层，设置于该底板下方，该介质层可防止光线穿透且该介质层具有第二孔与第四孔，该第一组孔洞与该第二孔导通，该第三组孔洞与该第四孔导通；以及

发光模块，包含电路板及设置于该电路板上的第一发光组件与第二发光组件，该电路板设置于该介质层下方，该第一发光组件设置于该第二孔中，该第二发光组件设置于该第四孔中；

其中，该第一发光组件发出的垂直方向的光线可穿过该第二孔与该第一组孔洞而行进到上方该对应的键帽，该第一发光组件发出的水平方向光线无法穿过该介质层而行进到该第三组孔洞；

其中，该第二发光组件发出的垂直方向的光线可穿过该第四孔与该第三组孔洞而行进到上方该对应的键帽，该第二发光组件发出的水平方向光线无法穿过该介质层而行进到该第一组孔洞。

9.根据权利要求8所述的发光键盘，其特征在于：该第二孔具有周缘，该介质层上表面沿着该周缘涂布环形的第一胶层，该介质层下表面沿着该周缘涂布环形的第二胶层，该介质层于该周缘处藉由该第一胶层而黏合于该底板下表面，该介质层于该周缘处藉由该第二胶层而黏合于该电路板上表面，使得该介质层于该周缘处封闭该底板与该电路板之间的间隙。

10.根据权利要求8所述的发光键盘，其特征在于：该发光键盘还包含弹性圆突，该第一组孔洞包含中央孔洞，该中央孔洞位于该弹性圆突正下方，该第一发光组件正对该中央孔洞，当该第一发光组件发出的垂直方向的光线穿过该弹性圆突时，该垂直方向光线被该弹性圆突所扩散。