CN106710929B - 发光键盘及其发光按键 - Google Patents

Abstract

本发明关于发光键盘及发光按键，发光键盘包含底板、设置于底板下方的光源电路层、设置于底板上方的多个键帽、多个发光元件及彼此分开的多个光学扩散部。相邻两个键帽间隔着键帽间隙，且各键帽可相对于底板移动并具有透光区及实质垂直向下投影的键帽投影空间。各发光元件具有上发光面。相邻的两个光学扩散部间具有扩散部间隙，且各光学扩散部覆盖于多个发光元件其中之一且延伸到对应透光区正下方。各光学扩散部具有面积大于上发光面的扩散上表面。多个发光元件的上发光面提供光线至对应的光学扩散部，且各光学扩散部使光线扩散以自对应的透光区射出。

Description

发光键盘及其发光按键

技术领域

本发明关于一种发光键盘及其发光按键，具体而言，本发明关于一种加强发光均匀性并避免发光按键间光交互影响的发光键盘及其发光按键。

背景技术

键盘作为电子产品(尤其是电脑)非常重要的输入装置，且键盘的发展与使用者的便利性有着相当密切的关系。为了在昏暗的环境中能顺利的操作键盘，发光键盘逐渐成为消费者的首要选择。然而，当按键使用上发光式发光二极管作为光源时，因其发光面积明显小于键帽的字元透光区，通常使得字元透光区的发光均匀性不佳，影响视觉效果。

因此，如何提升发光按键的发光均匀性为发光键盘的设计重点之一。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种发光键盘，其具有光学扩散设计，以加强上发光式发光二极管的发光均匀性，进而提升按键字元的亮度均匀性。

本发明的另一目的在于提供一种发光键盘，其具有对应每一按键的光学扩散机制，以使光线集中于对应按键，进而避免按键间光线交互影响。

本发明提供一种发光键盘，该发光键盘包含：底板，其沿着平面延伸，该平面平行于X轴和Y轴；光源电路层，其设置于该底板下方；多个键帽，其设置于该底板上方，每一该键帽具有透光区，且每一该键帽可相对于该底板沿着Z轴方向移动，每一该键帽垂直向下投影而具有键帽投影空间，相邻两个键帽间隔键帽间隙，该X轴、该Y轴和该Z轴互相垂直；多个发光元件，其设置于该光源电路层，且每一发光元件位于对应的该键帽投影空间内，每一该发光元件具有上发光面，该上发光面平行该平面，该上发光面具有第一面积；以及多个个彼此分开的光学扩散部，相邻的两个光学扩散部之间间隔扩散部间隙，每个光学扩散部覆盖于该多个发光元件其中之一，每一该光学扩散部沿着该平面方向延伸到对应的每一该键帽的该透光区的正下方，每一该光学扩散部具有扩散上表面，该扩散上表面具有一第二面积，该第二面积大于该第一面积，其中，该多个发光元件的每一上发光面提供光线至对应的该光学扩散部，且对应的该光学扩散部使该光线自该第一面积扩散到该第二面积，再向上自正上方对应的该键帽的该透光区射出；其中，该多个个光学扩散部彼此分开，使该光线进入对应的该光学扩散部后，需要经过该扩散部间隙衰减才能传递到相邻的光学扩散部。

作为可选地技术方案，该多个光学扩散部遍布于对应的该键帽投影空间平行于该底板的水平范围且未超过相邻的该键帽间隙。

作为可选地技术方案，该多个光学扩散部为多个光学帽盖或多个光学胶部。

作为可选地技术方案，每一该光学扩散部贴覆于对应的该上发光面厚度大于对应的该发光元件于该上发光面的法线方向的厚度。

作为可选地技术方案，还包含多个间隔部，其中该多个间隔部分别设置于对应的该扩散部间隙中，以防止相邻的该键帽投影空间之间的光学干扰。

作为可选地技术方案，还包含连接部，其中该连接部连接该多个光学扩散部以构成导光片，该导光片具有多个光萃取单元，该多个光学萃取单元分别设置于该多个光学扩散部，且该连接部未设置该光萃取单元，使该光线不会自该连接部向上射出。

作为可选地技术方案，每一该光学扩散部包含发光元件导光区及周边导光区，该发光元件导光区位于该上发光面正上方且该周边导光区邻接该发光元件导光区及该连接部，其中，该发光元件导光区的该光萃取单元的密度小于该周边导光区的该光萃取单元的密度。

作为可选地技术方案，还包含遮罩层，其中该遮罩层设置于该多个光学扩散部上方，以局部遮挡该光线。

作为可选地技术方案，还包含间隔层，该间隔层设置于该遮罩层及该光源电路层之间，该间隔层具有多个间隔层开口，该多个间隔层开口以分别对应该多个键帽，且每一间隔层开口供容置对应相同键帽的该发光元件及该光学扩散部。

作为可选地技术方案，该间隔层为双面胶层。

作为可选地技术方案，还包含多个弹性元件，该多个弹性元件设置于该底板上，且该多个弹性元件分别位于对应的每一该键帽投影空间中，每一该发光元件位于对应的该弹性元件的正下方。

本发明还提供一种发光按键，该发光按键包含：底板；光源电路层，其设置于该底板下方；键帽，其设置于该底板上方，该键帽具有透光区，且该键帽可相对于该底板移动，该键帽垂直向下投影而具有键帽投影空间；发光元件，其设置于该光源电路层且位于该键帽投影空间内；以及光学扩散部，其覆盖于该发光元件，且遍布于该键帽投影空间平行于该底板的水平范围，其中，该发光元件提供光线至该光学扩散部，且该光学扩散部藉由折射、反射使该光线扩散于该键帽投影空间，并自该键帽的该透光区射出。

作为可选地技术方案，该发光元件具有上发光面，且该光学扩散部贴覆于该上发光面的厚度系大于该发光元件于该上发光面的法线方向的厚度。

作为可选地技术方案，该光学扩散部为导光片，该导光片包含导光区，该导光区位于该键帽投影空间内且具有多个光萃取单元，该导光区包含发光元件导光区及周边导光区，该发光元件具有上发光面，该发光元件导光区位于该上发光面正上方，且该周边导光区邻接该发光元件导光区，该发光元件导光区的该光萃取单元的密度小于该周边导光区的该光萃取单元的密度。

作为可选地技术方案，还包含遮罩层，该遮罩层设置于该光学扩散部上方，以局部遮挡该光线。

本发明还提供一种发光键盘，该发光键盘包含：底板，其沿着平面延伸，该平面平行于X轴和Y轴；光源电路层，其设置于该底板下方；第一键帽，其设置于该底板上方，该第一键帽具有第一透光区，该第一键帽可相对于该底板沿着Z轴方向移动，该第一键帽垂直向下投影而具有第一键帽投影空间，该X轴、该Y轴和该Z轴互相垂直；第二键帽，其设置于该底板上方，该第二键帽具有第二透光区，该第二键帽可相对于该底板沿着该Z轴方向移动，该第二键帽垂直向下投影而具有第二键帽投影空间，该第一键帽与该第二键帽间隔着键帽间隙；第一发光元件，其设置于该光源电路层且位于该第一键帽投影空间内，该第一发光元件具有第一上发光面，该第一上发光面具有第一面积；第二发光元件，其设置于该光源电路层且位于该第二键帽投影空间内，该第二发光元件具有第二上发光面，该第二上发光面具有第三面积；第一光学扩散部，该第一光学扩散部覆盖于该第一发光元件，该第一光学扩散部沿着该平面方向延伸到该第一透光区的正下方，该第一光学扩散部具有第一扩散上表面，该第一扩散上表面具有第二面积，该第二面积大于该第一面积；以及第二光学扩散部，该第二光学扩散部覆盖于该第二发光元件，该第二光学扩散部沿着该平面方向延伸到该第二透光区的正下方，该第二光学扩散部具有第二扩散上表面，该第二扩散上表面具有第四面积，该第四面积大于该第三面积；其中，该第一光学扩散部与该第二光学扩散部彼此分开，且间隔扩散部间隙；其中，该第一发光元件提供光线至该第一光学扩散部，且该第一光学扩散部使该光线自该第一面积扩散到该第二面积，再向上自正上方对应的该第一透光区射出；其中该第二发光元件提供光线至该第二光学扩散部，且该第二光学扩散部使该光线自该第三面积大小扩散到该第四面积大小，再向上自正上方对应的该第二透光区射出；其中该第一发光元件所提供光线进入该第一光学扩散部后，需要经过该扩散部间隙衰减后才能传递到相邻的该第二光学扩散部。

本发明还提供一种发光键盘，该发光键盘包含：底板，沿着平面延伸，该平面平行于X轴和Y轴；光源电路层，其设置于该底板下方；多个键帽，其设置于该底板上方，每一该键帽具有透光区，且每一该键帽可相对于该底板沿着Z轴方向移动，每一该键帽垂直向下投影而具有键帽投影空间，相邻两个键帽间隔着键帽间隙，该X轴、该Y轴和该Z轴互相垂直；多个发光元件，其设置于该光源电路层，且每一发光元件位于对应的该键帽投影空间内，每一该发光元件具有上发光面，该上发光面平行该平面；光学扩散胶层，其涂覆于该光源电路层上且覆盖该多个发光元件，该光学扩散胶层沿着该平面方向延伸到每一该键帽的该透光区的正下方；以及遮罩层，其设置于该光学扩散胶层上方，其中，该多个发光元件的每一上发光面提供光线以通过该光学扩散胶层的扩散自正上方对应的该键帽的透光区射出，且该遮罩层局部遮挡该光线以避免该光线进入该键帽间隙。

与现有技术相比，本发明的发光键盘藉由光学扩散部加强上发光式发光二极管的发光均匀性，进而提升按键字元的亮度均匀性。再者，本发明的发光键盘具有对应各按键的光学扩散机制，以使光线集中于对应按键，进而避免按键之间光线交互影响。

附图说明

图1为本发明一实施例的发光键盘的示意图。

图2A为本发明一实施例的发光键盘的爆炸图。

图2B为本发明一实施例的发光键盘的截面示意图。

图2C为图2B的局部放大示意图。

图3A及图3B为图2A的发光键盘变化实施例的截面示意图。

图4A本发明一实施例的发光键盘的发光单元的爆炸图。

图4B为本发明一实施例的发光键盘的发光单元的俯视图。

图4C为本发明一实施例的发光键盘的发光单元的截面示意图。

图5A为本发明另一实施例的发光键盘的爆炸图。

图5B为本发明另一实施例的发光键盘的截面示意图。

图6A为本发明一实施例的发光键盘的爆炸图

图6B分别为本发明一实施例的发光键盘的截面示意图。

图6C为图6B的局部放大示意图。

图7为图6A的发光键盘变化实施例的截面示意图。

具体实施方式

本发明提供一种发光键盘及其发光按键，尤其是一种具有上发光式发光元件及光学扩散设计，以加强发光均匀性并避免发光按键间光线交互影响的发光键盘及其发光按键。具体而言，本发明的发光键盘可为任何具有发光按键的独立键盘装置或整合于电子产品的发光键盘，例如行动装置、平板电脑等配备之按键或键盘等，但不以此为限。于后以电脑键盘为例，参考图式详细说明本发明实施例的发光键盘及其发光按键的细节。

如图1所示，本发明的发光键盘1包含多个发光按键100，其中多个发光按键100可整合成按键模组10以利于组装制造。具体而言，多个发光按键100的电路层及底板等较佳整合成单一部件，例如多个发光按键100的按键开关可设计在同一电路层上，或共用同一底板，以简化发光键盘1的制造及组装。发光键盘1更可包含框架200，其中框架200可具有网格结构202与多个个框架开孔204。多个框架开孔204分别对应多个个发光按键100，以界定出多个个发光按键100，使得每一发光按键100的键帽位于对应的多个个框架开孔204其中之一。网格结构202位于相邻框架开孔204之间，且分隔相邻的发光按键100。于后虽以两个相邻的发光按键100a、100b说明发光键盘的设计，但不以此为限。

如图2A及图2B所示，于一实施例，发光键盘包含底板120、光源电路层150、多个键帽例如第一键帽110a及第二键帽110b、多个发光元件例如第一发光元件180a及第二发光元件180b及多个光学扩散部例如第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b。再者，发光键盘可更包含开关电路层140、多个升降机构例如第一升降机构130a及第二升降机构130b及多个回复单元例如第一回复单元160a及第二回复单元160b。

具体而言，底板120设置于第一键帽110a与第二键帽110b下方，且沿着一平面延伸，上述平面平行于X轴和Y轴。亦即，底板120沿X Y平面延伸。再者，底板120具有多个透光孔例如第一透光孔128a及第二透光孔128b，供多个发光元件例如第一发光元件180a及第二发光元件180b的光线通过对应的第一透光孔128a与第二透光孔128b，以自对应的第一透光区116a及第二透光区116b射出。第一升降机构130a的两端分别可活动地连接第一键帽110a及底板120，以支撑第一键帽110a相对于底板120移动；第二升降机构130b的两端分别可活动地连接第二键帽110b及底板120，以支撑第二键帽110b相对于底板120移动。亦即，第一升降机构130a与第二升降机构130b可分别支撑第一键帽110a及第二键帽110b相对于底板120沿着Z轴方向移动，其中X轴、Y轴和Z轴互相垂直。第一升降机构130a及第二升降机构130b结构相同，可为分别包含第一支架132及第二支架134枢接的剪刀式升降机构，但不以此为限。底板120具有连结机构122a、124a、122b、124b，连结机构122a、124a、122b、124b例如向上弯折的卡勾，以分别耦接第一升降机构130a及第二升降机构130b的下端。对应地，第一键帽110a及第二键帽110b分别具有耦接机构例如轴孔、滑槽，以耦接第一升降机构130a与第二升降机构130b的上端。换言之，第一升降机构130a与第二升降机构130b分别设置于第一键帽110a与第二键帽110b的下方，且第一键帽110a与第二键帽110b的耦接机构分别可转动及可滑动地耦接对应第一升降机构130a及第二升降机构130b的第一支架132及第二支架134的上端，而底板120的连结机构122a、124a、122b、124b分别可滑动及可转动地耦接对应的第一升降机构130a与第二升降机构130b的第一支架132及第二支架134的下端，以支撑键帽110a、110b相对于底板120移动。

第一回复单元160a及第二回复单元160b分别提供第一键帽110a及第二键帽110b被按压后回复到按压前位置的回复力。依据设计需求，第一回复单元160a及第二回复单元160b包括弹性元件例如弹簧或弹性体，或磁性单元，以使得第一键帽110a及第二键帽110b可藉由弹力或磁力回复到按压前的位置。于此实施例，第一回复单元160a与第二回复单元160b以弹性元件例如弹性体进行说明，且设置于底板120及分别对应的第一键帽110a及第二键帽110b之间。于其他实施例，回复单元可实施为磁性单元(未绘示)，以藉由磁吸力或磁斥力使得键帽回复到按压前的位置。举例而言，可藉由分别设置于第一键帽110a、第二键帽110b及底板120之间的一对极性相斥的磁性组件取代弹性体，以藉由磁斥力使得第一键帽110a、第二键帽110b回复到按压前的位置。于另一实施例，可藉由分别设置于框架200及第一键帽110a、第二键帽110b的一对极性相吸的磁性组件(未绘示)取代弹性体，以藉由磁吸力使得第一键帽110a、第二键帽110b回复到按压前的位置。在此需注意，藉由磁性单元作为回复单元以提供回复力时，磁性单元的设置位置可依据实际需求变化，且可与按键的其他元件配合或整合，以达到提供回复力的作用，不以实施例所示为限。在此需注意，于图2B中，为清楚说明本发明，并未绘示出第一回复单元160a及第二回复单元160b。

开关电路层140设置于底板120上方，且开关电路层140具有多个通孔142a、144a、142b、144b及多个开关单元例如第一开关单元148a及第二开关单元148b。多个通孔142a、144a、142b、144b对应底板120的连结机构122a、124a、122b、124b，以容许连结机构122a、124a、122b、124b穿过对应的通孔142a、144a、142b、144b连接第一升降机构130a及第二升降结构130b的下端。多个键帽例如第一键帽110a与第二键帽110b设置于开关电路层140上方且分别对应第一开关单元148a及第二开关单元148b。第一键帽110a及第二键帽110b可分别相对于底板120移动以触发对应的第一开关单元148a及第二开关单元148b。具体而言，开关电路层140较佳为薄膜开关电路层，且具有彼此相邻的第一开关单元148a及第二开关单元148b，其中第一开关单元148a及第二开关单元148b较佳实施为开关电路。第一键帽110a设置于第一开关单元148a上方，且第一键帽110a可藉由第一升降机构130a的支撑而相对于底板120移动，如此第一键帽110a可触发第一开关单元148a。第二键帽110b设置于第二开关单元148b上方，且第二键帽110b可藉由第二升降机构130b的支撑而相对于底板120移动，如此第二键帽110b可触发第二开关单元148b。

第一键帽110a具有第一透光区116a，第二键帽110b具有第二透光区116b，且第一键帽110a与第二键帽110b实质垂直向下投影而分别具有第一键帽投影空间S1、第二键帽投影空间S2，相邻第一键帽110a与第二键帽110b间隔着键帽间隙G1。具体而言，第一键帽110a具有第一透光区116a，且第一键帽110a实质垂直投影而定义出第一键帽投影空间S1。第二键帽110b具有第二透光区116b，且第二键帽110b实质垂直投影而定义出第二键帽投影空间S2，其中键帽投影空间S1、S2较佳为分别自各键帽110a、110b外缘垂直向下朝底板120投影所定义出的空间。第一键帽110a和第二键帽110b间隔着的键帽间隙G1是指第一键帽110a与第二键帽110b相邻外缘之间的距离。

光源电路层150设置于底板120下方，光源电路层150上设置有多个个发光元件例如第一发光元件180a及第二发光元件180b。举例而言，光源电路层150较佳实施为薄膜电路层，且具有可独立连接第一发光元件180a、第二发光元件180b的光源电路，而第一发光元件180a、第二发光元件180b较佳实施为上发光式发光二极管，且每个发光元件180a、180b可发射单一颜色或不同颜色的光线。再者，发光键盘更包含控制单元，通过连接至第一发光元件180a、第二发光元件180b的光源电路，控制单元可以分别控制多个发光元件例如第一发光元件180a及第二发光元件180b。如此可依据使用需求，使得第一发光元件180a及第二发光元件180b发出相同颜色或不同颜色的光线，或发出具有相同或不同发光强度的光线，以达到发光键盘整体发光或局部发光的背光效果。

第一发光元件180a及第二发光元件180b较佳位于对应的键帽形成的键帽投影空间例如第一键帽投影空间S1及第二键帽投影空间S2内且第一发光元件180a及第二发光元件180b分别具有上第一发光面182a及第二发光面182b。举例而言，第一发光元件180a设置于光源电路层150且电连接对应的光源电路，并位于第一键帽投影空间S1内，且较佳位于作为第一回复单元160a的弹性元件的正下方。第一发光元件180a具有第一上发光面182a，且第一上发光面182a具有第一面积。第二发光元件180b设置于光源电路层150且电连接对应的光源电路，并位于第二键帽投影空间S2内，且较佳位于作为第二回复单元160b的弹性元件的正下方。第二发光元件180b具有第二上发光面182b，且第二上发光面182b具有第三面积。于此实施例，第一上发光面182a及第二上发光面182b实质平行于XY平面，且较佳具有实质相等的面积，即第一面积等于第三面积，但不以此为限。依据各按键尺寸例如键帽的大小，第一上发光面182a及第二上发光面182b可具有不同的面积。

多个光学扩散部例如第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b彼此分开地设置，且相邻的第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b之间会间隔扩散部间隙G2。第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b分别覆盖于对应的第一发光元件180a及第二发光元件180b上。第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b沿着XY平面方向延伸到对应的第一键帽110a的第一透光区116a及第二键帽110b的第二透光区116b的正下方。亦即，第一透光区116a及第二透光区116b在XY平面的投影较佳分别落在对应的第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b在XY平面的投影范围内。第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b分别具有第一扩散上表面172a及第二扩散上表面172b，且第一扩散上表面172a及第二扩散上表面172b分别大于对应的上第一发光面182a及第二发光面182b。具体而言，第一光学扩散部170a覆盖于第一发光元件180a，且第一光学扩散部170a沿着XY平面方向延伸到第一透光区116a的正下方。第一光学扩散部170a具有第一扩散上表面172a，第一扩散上表面172a具有第二面积，且第一扩散上表面172a的面积大于第一上发光面182a的面积，即第二面积大于第一面积。第二光学扩散部170b覆盖于第二发光元件180b，且第二光学扩散部170b沿着XY平面方向延伸到第二透光区116b的正下方。第二光学扩散部170b具有第二扩散上表面172b，第二扩散上表面172b具有第四面积，且第二扩散上表面172b的面积大于第二上发光面182b的面积，即第四面积大于第三面积。在此需注意，于本发明中所述的“面积”一般是指于XY平面的投影区域的面积，亦即第一上发光面182a及第二上发光面182b或第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b平行于XY平面延伸的区域面积。

于一实施例，多个光学扩散部例如第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b实质遍布于对应的第一键帽投影空间S1与第二键帽投影空间S2平行于底板120的水平范围，即第一键帽投影空间S1与第二键帽投影空间S2于XY平面的范围，且未超过相邻的键帽间隙G1。换言之，扩散部间隙G2较佳实质等于或大于键帽间隙G1，而可将光线分别均匀扩散至对应的第一键帽投影空间S1与第二键帽投影空间S2且避免与相邻第一键帽投影空间S1与第二键帽投影空间S2中的光线交互影响，但不以此为限。具体而言，多个光学扩散部例如第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b较佳实质位于对应第一键帽投影空间S1及第二键帽投影空间S2之中，且不排除略为超出第一键帽投影空间S1与第二键帽投影空间S2，只要超出第一键帽投影空间S1及第二键帽投影空间S2的部分第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b不会对相邻的第一键帽投影空间S1与第二键帽投影空间S2造成可视觉察觉的光学干扰。

多个发光元件例如第一发光元件180a及第二发光元件180b，第一发光元件180a的第一上发光面182a及第二发光元件180b的第二上发光面182b分别提供光线至对应的第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b，且第一光学扩散部170a使光线自第一面积大小扩散到第二面积大小，第二光学扩散部170b使光线自第三面积大小扩散到第四面积大小，再向上通过底板120上对应的第一透光孔128a及第二透光孔128b而自正上方对应的第一键帽110a的第一透光区116a及第二键帽110b的第二透光区116b射出。具体而言，第一发光元件180a提供光线至第一光学扩散部170a，且第一光学扩散部170a使光线自第一面积大小扩散到第二面积大小，再向上自正上方对应的第一透光区116a射出。第二发光元件180b提供光线至第二光学扩散部170b，第二光学扩散部170b使光线自第三面积大小扩散到第四面积大小，再向上自正上方对应的第二透光区116b射出。换言之，第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b使得光线分别自第一上发光面182a及第二上发光面182b的相对小面积扩散至对应的第一透光区116a及第二透光区116b的相对较大面积，以增进光线自第一透光区116a及第二透光区116b射出的均匀性。再者，由于多个个光学扩散部例如第一光学扩散部170a与第二光学扩散部170b彼此分开，使光线分别进入对应第一光学扩散部170a与第二光学扩散部170b后，需要经过扩散部间隙G2衰减才能传递到相邻的第一光学扩散部170b及第一光学扩散部170a。具体来说，例如第一发光元件180a所提供光线进入第一光学扩散部170a后，需要经过扩散部间隙G2衰减后才能传递到相邻的第二光学扩散部170b；或者是第二发光元件180b所提供光线进入第二光学扩散部170b后，需要经过扩散部间隙G2衰减后才能传递到相邻的第一光学扩散部170a。藉此，可降低第一发光元件180a发射的光线行进至相邻的第二键帽投影空间S2的可能性；反之，亦可降低第二发光元件180b发射的光线行进至相邻的第一键帽投影空间S1的可能性。

具体而言，多个光学扩散部例如第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b可为分开设置的多个光学胶部或多个光学帽盖，但不以此为限。举例而言，于一实施例，第一发光元件180a、第二发光元件180b设置于光源电路层150后，可使用点胶程序将光学胶分别覆盖于对应的第一发光元件180a、第二发光元件180b，以作为对应的第一光学扩散部170a及第一光学扩散部170b。于另一实施例，可依据第一键帽投影空间S1及第二键帽投影空间S2平行于XY平面的面积大小及第一发光元件180a及第二发光元件180b的尺寸，预先以光学材料制作对应尺寸的光学帽盖，再于第一发光元件180a及第二发光元件180b设置于光源电路层150后，将光学帽盖贴覆至对应的第一发光元件180a及第二发光元件180b，以作为对应的第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b。第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b可为藉由折射、反射使光线扩散的任何适当材料制成。再者，第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b分别覆盖于对应于第一发光元件180a及第二发光元件180b时，第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b的底面较佳紧密贴附在对应的第一发光元件180a的第一上发光面182a，以及第二发光元件180b的第二上发光面182b及侧表面。于一实施例，如图2C所示，以第一光学扩散部170a为例，第一光学扩散部170a贴覆于对应的第一上发光面182a最大厚度d1大于对应的第一发光元件180a于第一上发光面182a的法线方向的厚度d2，以达到较佳的扩散效果。其中，于第一上发光面182a的法线方向上，第一光学扩散部170a到第一上发光面182a之间的距离为最大厚度d1。换言之，当第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b分别覆盖于对应的第一发光元件180a及第二发光元件180b后，第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b及对应的第一发光元件180a及第二发光元件180b的最大叠合厚度大于或等于第一发光元件180a及第二发光元件180b的2倍厚度。

如图3A所示，于一实施例，发光键盘更包含多个间隔部210，其中多个间隔部210设置于对应的扩散部间隙G2中，以防止相邻的第一键帽投影空间S1与第二键帽投影空间S2之间的光学干扰。举例而言，多个间隔部210可由阻光材料所形成，且设置于相邻的第一光学扩散部170a与第二光学扩散部170b之间，以阻挡第一发光元件180a经第一光学扩散部170a扩散的光线进入第二键帽投影空间S2，亦阻挡第二发光元件180b经第二光学扩散部170b扩散的光线进入第一键帽投影空间S1。

如图3B所示，于一实施例，发光键盘更包含遮罩层220，其中遮罩层220设置于多个光学扩散部例如第一光学扩散部170a与第二光学扩散部170b上方，以局部遮挡光线。遮罩层220具有遮光图案以选择性局部阻挡光线或让光线通过。具体而言，遮罩层220为可透光的光学膜片且膜片上具有图案设计，用以遮蔽键盘装置不需要光线的部分。举例而言，遮罩层220可具有对应多个按键矩形外周缘的矩形环图案，使得相邻按键间的空隙例如键帽间隙G1被遮罩挡住而降低键帽间隙G1漏光强度，而对应多个按键透光区例如第一透光区116a与第二透光区116b的位置，则遮罩层220保持透明而可容许光线通过，以使光线可自第一键帽110a的透光区116a及第二键帽110b的第二透光区116b射出。

在此需注意，于前述实施例中，多个间隔部210可独立地设置于第一光学扩散部170a与第二光学扩散部170b之间，但不以此为限。于其他实施例，多个间隔部210可整合为单一间隔层，以简化组装程序及制造成本。于后说明包含单一间隔层所组成的发光单元。如图4A至图4C所示，发光单元30包含光源电路层300、多个发光元件310、多个光学扩散部320、间隔层330及遮罩层340，其中多个发光元件310设置于光源电路层300且分别电连接光源电路层300的对应光源电路；多个光学扩散部320藉由例如点胶、粘着等方式彼此分开设置于光源电路层300，且每一光学扩散部320较佳对应贴覆对应多个发光元件310其中之一的上发光面，例如可参考上述图2A实施例的第一光学扩散部170a及第二光学扩散部170b的相关说明。类似于前述实施例的遮罩层220，遮罩层340可具有对应多个按键配置的遮光图案，例如透光部342对应键帽中央透光区，而遮光部344对应键帽矩形外周缘，使得相邻按键之间的空隙被遮罩住不让光线通过，而对应多个按键透光区的位置可容许光线通过。间隔层330设置于遮罩层340及光源电路层150之间，且间隔层330具有多个间隔层开口332以分别容置对应相同键帽的光学扩散部320及发光元件310。

具体而言，间隔层开口332较佳大于遮罩层340的透光部342，使得遮罩层340的遮光部344可覆盖于光学扩散部320的外缘或光学扩散部320间的扩散部间隙G2，以阻挡光学扩散部320进入扩散部间隙的向上行进光线。遮罩层340之透光部342的大小及形状较佳对应光学扩散部320，以容许光学扩散部320之扩散上表面发出的光线通过对应透光部342进入对应的键帽投影空间，进而自对应键帽之透光区射出。再者，如图4C所示，遮罩层340之透光部342的大小亦可略小于光学扩散部320，使得遮光部344覆盖于光学扩散部320的外缘，以防止光学扩散部320之扩散上表面发出的光线进入对应的键帽投影空间。间隔层330较佳为双面胶层，尤其是深色双面胶层，藉此可有效吸收光学扩散部320扩散后的水平方向行进光线，并可粘着遮罩层340及光源电路层150，以简化发光单元30的组装程序。当发光单元30与前述的按键单元组合成按键模组10时，发光单元30可藉由粘着、卡合、锁固等方式固定于底板120下方。藉由间隔层330的本体结构系延伸进入扩散部间隙G2中，可限制光学扩散部320扩散后的光线仅在对应间隔层开口322中行进，而无法行进到相邻键帽下方。

在此需注意，可在间隔层330设置于光源电路层150上后，利用间隔层开口322界定光学扩散部320的范围，而无须额外辅助即可方便地使多个光学扩散部320形成于适当的位置，但不以此为限。

再者，配合遮罩层220(如图5A所示)的应用，前述分开的多个第一光学扩散部170a、第二光学扩散部170b可整合成单一光学扩散胶层，以在简化制造程序的情况下亦能达到防止相邻按键的光学交互影响。于一实施例，如图5A及图5B所示，发光键盘包含底板120、光源电路层150、多个键帽110a、110b、多个发光元件180a、180b、光学扩散胶层410及遮罩层220，其中底板120、光源电路层150、多个键帽例如第一键帽110a及第二键帽110b、多个发光元件例如第一发光元件180a及第二发光元件180b及遮罩层220具有类似于上述图2A及图3B实施例的结构细节与作用关系，于此不再赘述。于本实施例中，光学扩散胶层410涂覆于光源电路层150上且覆盖多个发光元件例如第一发光元件180a及第二发光元件180b。光学扩散胶层410沿着XY平面方向延伸到第一键帽110a的第一透光区116a及第二键帽110b的第二透光区116b的正下方。遮罩层220设置于光学扩散胶层410上方，多个发光元件例如第一发光元件180a的第一上发光面182a及第二发光元件180b的第二上发光面182b提供光线以通过光学扩散胶层410的扩散自正上方对应第一键帽110a的第一透光区116a及第二键帽110b的第二透光区116b射出，且遮罩层220局部遮挡光线以避免光线进入键帽间隙G1。

具体而言，第一发光元件180a及第二发光元件180b设置于光源电路层150后，可使用涂胶程序将光学胶全面涂覆在光源电路层150上并覆盖第一发光元件180a及第二发光元件180b，以使得光学扩散胶层410对应第一发光元件180a及第二发光元件180b的部分作为对应的光学扩散部，以简化制造程序。遮罩层220设置于光学扩散胶层410上方，以局部遮挡光线。遮罩层220具有遮光图案以选择性局部阻挡光线或让光线通过，使得光学扩散胶层410对应键帽间隙G1部分射出的光线被遮罩挡住，以降低键帽间隙G1部分漏光强度；而对应多个按键的第一透光区116a与第二透光区116b的位置，则遮罩层220保持透明而可容许光线通过，以使光线可自第一键帽110a的第一透光区116a与第二键帽110b的第二透光区116b射出，以限制光线仅在对应第一键帽投影空间S1与第二键帽投影空间S2行进，进而避免相邻按键间的光学干扰。

此外，光学扩散部不限于上述的光学胶部或光学帽盖，于其他实施例，亦可使用具有特定光萃取单元的导光片提供光学扩散的功能。于另一实施例，如图6A及图6B所示，导光片510包含多个光学扩散部例如第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b(即导光区)，以及连接部514。换言之，第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b可藉由连接部514连接构成导光片510。导光片510具有多个光萃取单元516(参见图6C的局部放大图)，多个光萃取单元516设置于第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b，而连接部514不设置任何光萃取单元，使光线不会自连接部514向上射出。具体而言，光萃取单元516设置在导光片510分别对应第一键帽投影空间S1及第二键帽投影空间S2的区域，以使导光片510对应第一键帽投影空间S1及第二键帽投影空间S2的区域作为第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b，进而可使第一发光元件180a的第一上发光面182a及第二发光元件180b的第二上发光面182b的光线自小面积扩散至大面积后从对应第一键帽110a的第一透光区116a与第二键帽110b的第二透光区116b射出。导光片510对应每一键帽间隙G1的区域则不设置任何光萃取单元，以作为连接部514，进而可使第一发光元件180a的第一上发光面182a及第二发光元件180b的第二上发光面182b发出的光线不会自连接部514射出，进而减少进入键帽间隙G1的光线，从而有效避免相邻按键间的光学干扰。

如图6C的局部放大图所示，光萃取单元516可为网点三维结构例如凸圆形微透镜，且可藉由衍射有效地控制光线的方向，但不以此为限。光萃取单元516可依据实际应用具有各种形状及尺寸，例如光萃取单元516的厚度或者高度为1.0微米至200微米。于一实施例，光萃取单元516较佳于导光片510制作过程中压印于导光板片表面。导光片510的材料可为例如聚碳酸酯(polycarbonate)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)或其他合宜的材料。如图6B所示，第一发光元件180a及第二发光元件180b提供的光线经由第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b的扩散进入对应的第一键帽投影空间S1及第二键帽投影空间S2，再经由例如弹性体的第一回复单元160a及第二回复单元160b的雾化效果，使得亮度更为均匀。于一实施例，如图6B与图6C所示，以第一光学扩散部512a为例，第一光学扩散部512a包含发光元件导光区517及周边导光区518。发光元件导光区517位于对应第一发光元件180a的第一上发光面182a的正上方，而周边导光区518邻接发光元件导光区517及连接部514。发光元件导光区517的光萃取单元516的密度小于周边导光区518的光萃取单元516的密度，藉此可将第一上发光面182a发出的光线更均匀地通过第一光学扩散部512a，以自对应第一透光区116a射出。具体而言，导光片510于第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b的光萃取单元516可设计为越接近上第一上发光面182a与第二上发光面182b的区域，因为光线较强所以光萃取单元516的密度可以较小，光折射角度较小更集中，而越远离上第一上发光面182a与第二上发光面182b的区域，因为光线相对较弱所以光萃取单元516的密度可以较大使光折射角度更大。藉此，可使得第一发光元件180a及第二发光元件180b提供的光线更均匀地扩散。

再者，如图7的局部放大图所示，图6B的实施例亦可配合遮罩层220的应用，以进一步防止按键间的交互光学干扰。举例而言，遮罩层220的遮光部可覆盖于第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b的外缘或第一光学扩散部512a、512b及第二光学扩散部之间的扩散部间隙G2，以分别阻挡自第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b进入扩散部间隙G2后向上行进光线。遮罩层220的透光部的大小及形状较佳对应第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b，以容许第一光学扩散部512a及第二光学扩散部512b的扩散上表面发出的光线通过对应透光部进入对应的第一键帽投影空间S1与第二键帽投影空间S2，进而自对应第一键帽110a的第一透光区116a及第二键帽110b的第二透光区116b射出。

相较于习知技术，本发明的发光键盘藉由光学扩散部加强上发光式发光二极管的发光均匀性，进而提升按键字元的亮度均匀性。再者，本发明的发光键盘具有对应各按键的光学扩散机制，以使光线集中于对应按键，进而避免按键之间光线交互影响。

本发明已由上述实施例加以描述，然而上述实施例仅为例示目的而非用于限制。熟此技艺者当知在不悖离本发明精神下，于此特别说明的实施例可有例示实施例的其他修改。因此，本发明范畴亦涵盖此类修改且仅由所附申请专利范围限制。

Claims (16)

1.一种发光键盘，其特征在于，该发光键盘包含：

底板，其沿着平面延伸，该平面平行于X轴和Y轴；

光源电路层，其设置于该底板下方；

多个键帽，其设置于该底板上方，每一该键帽具有透光区，且每一该键帽可相对于该底板沿着Z轴方向移动，每一该键帽垂直向下投影而具有键帽投影空间，相邻两个键帽间隔键帽间隙，该X轴、该Y轴和该Z轴互相垂直；

多个发光元件，其设置于该光源电路层，且每一发光元件位于对应的该键帽投影空间内，每一该发光元件具有上发光面，该上发光面平行该平面，该上发光面具有第一面积；以及

多个彼此分开的光学扩散部，相邻的两个光学扩散部之间间隔扩散部间隙，每个光学扩散部覆盖于该多个发光元件其中之一，每一该光学扩散部沿着该平面方向延伸到对应的每一该键帽的该透光区的正下方，每一该光学扩散部具有扩散上表面，该扩散上表面具有一第二面积，该第二面积大于该第一面积，

其中，该多个发光元件的每一上发光面提供光线至对应的该光学扩散部，且对应的该光学扩散部使该光线自该第一面积扩散到该第二面积，再向上自正上方对应的该键帽的该透光区射出；

其中，该多个光学扩散部彼此分开，使该光线进入对应的该光学扩散部后，需要经过该扩散部间隙衰减才能传递到相邻的光学扩散部。

2.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该多个光学扩散部遍布于对应的该键帽投影空间平行于该底板的水平范围且未超过相邻的该键帽间隙。

3.如权利要求2所述的发光键盘，其特征在于，该多个光学扩散部为多个光学帽盖或多个光学胶部。

4.如权利要求1至3任一项所述的发光键盘，其特征在于，每一该光学扩散部贴覆于对应的该上发光面厚度大于对应的该发光元件于该上发光面的法线方向的厚度。

5.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，还包含多个间隔部，其中该多个间隔部分别设置于对应的该扩散部间隙中，以防止相邻的该键帽投影空间之间的光学干扰。

6.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，还包含连接部，其中该连接部连接该多个光学扩散部以构成导光片，该导光片具有多个光萃取单元，该多个光萃取单元分别设置于该多个光学扩散部，且该连接部未设置该光萃取单元，使该光线不会自该连接部向上射出。

7.如权利要求6所述的发光键盘，其特征在于，每一该光学扩散部包含发光元件导光区及周边导光区，该发光元件导光区位于该上发光面正上方且该周边导光区邻接该发光元件导光区及该连接部，其中，该发光元件导光区的该光萃取单元的密度小于该周边导光区的该光萃取单元的密度。

8.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，还包含遮罩层，其中该遮罩层设置于该多个光学扩散部上方，以局部遮挡该光线。

9.如权利要求8所述的发光键盘，其特征在于，还包含间隔层，该间隔层设置于该遮罩层及该光源电路层之间，该间隔层具有多个间隔层开口，该多个间隔层开口以分别对应该多个键帽，且每一间隔层开口供容置对应相同键帽的该发光元件及该光学扩散部。

10.如权利要求9所述的发光键盘，其特征在于，该间隔层为双面胶层。

11.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，还包含多个弹性元件，该多个弹性元件设置于该底板上，且该多个弹性元件分别位于对应的每一该键帽投影空间中，每一该发光元件位于对应的该弹性元件的正下方。

12.一种发光按键，其特征在于，该发光按键包含：

底板；

光源电路层，其设置于该底板下方；

第一键帽，其设置于该底板上方，该第一键帽具有第一透光区，且该第一键帽可相对于该底板移动，该第一键帽垂直向下投影而具有第一键帽投影空间；

第一发光元件，其设置于该光源电路层且位于该第一键帽投影空间内；

第一光学扩散部，其覆盖于该第一发光元件，且设置于该第一键帽投影空间平行于该底板的水平范围，

其中，该第一发光元件提供光线至该第一光学扩散部，且该第一光学扩散部藉由折射及反射使该第一发光元件提供的该光线扩散于该第一键帽投影空间，并自该第一键帽的该第一透光区射出；

第二键帽，其设置于该底板上方，该第二键帽具有第二透光区，且该第二键帽可相对于该底板移动，该第二键帽垂直向下投影而具有第二键帽投影空间；

第二发光元件，其设置于该光源电路层且位于该第二键帽投影空间内；以及

第二光学扩散部，其覆盖于该第二发光元件，且设置于该第二键帽投影空间平行于该底板的水平范围；

其中，该第二发光元件提供光线至该第二光学扩散部，且该第二光学扩散部藉由折射及反射使该第二发光元件提供的该光线扩散于该第二键帽投影空间，并自该第二键帽的该第二透光区射出；

其中，该第一光学扩散部与该第二光学扩散部彼此相邻但保持分开，该第一光学扩散部与该第二光学扩散部之间具有扩散部间隙；

其中，当该第一发光元件提供的该光线进入对应的第一光学扩散部后，需要经过该扩散部间隙衰减才能传递到相邻的第二光学扩散部；

其中，当该第二发光元件提供的该光线进入对应的第二光学扩散部后，需要经过该扩散部间隙衰减才能传递到相邻的第一光学扩散部。

13.如权利要求12所述的发光按键，其特征在于，该第一发光元件具有第一上发光面，且该第一光学扩散部贴覆于该第一上发光面的厚度是大于该第一发光元件于该第一上发光面的法线方向的厚度。

14.如权利要求12所述的发光按键，其特征在于，该第一光学扩散部为导光片，该导光片包含导光区，该导光区位于该第一键帽投影空间内且具有多个光萃取单元，该导光区包含发光元件导光区及周边导光区，该第一发光元件具有第一上发光面，该发光元件导光区位于该第一上发光面正上方，且该周边导光区邻接该发光元件导光区，该发光元件导光区的该光萃取单元的密度小于该周边导光区的该光萃取单元的密度。

15.如权利要求12所述的发光按键，其特征在于，还包含遮罩层，该遮罩层设置于该第一光学扩散部上方，以局部遮挡该第一发光元件提供的该光线。

16.一种发光键盘，其特征在于，该发光键盘包含：

底板，其沿着平面延伸，该平面平行于X轴和Y轴；

光源电路层，其设置于该底板下方；

第一键帽，其设置于该底板上方，该第一键帽具有第一透光区，该第一键帽可相对于该底板沿着Z轴方向移动，该第一键帽垂直向下投影而具有第一键帽投影空间，该X轴、该Y轴和该Z轴互相垂直；

第二键帽，其设置于该底板上方，该第二键帽具有第二透光区，该第二键帽可相对于该底板沿着该Z轴方向移动，该第二键帽垂直向下投影而具有第二键帽投影空间，该第一键帽与该第二键帽间隔着键帽间隙；

第一发光元件，其设置于该光源电路层且位于该第一键帽投影空间内，该第一发光元件具有第一上发光面，该第一上发光面具有第一面积；

第二发光元件，其设置于该光源电路层且位于该第二键帽投影空间内，该第二发光元件具有第二上发光面，该第二上发光面具有第三面积；

第一光学扩散部，该第一光学扩散部覆盖于该第一发光元件，该第一光学扩散部沿着该平面方向延伸到该第一透光区的正下方，该第一光学扩散部具有第一扩散上表面，该第一扩散上表面具有第二面积，该第二面积大于该第一面积；以及

第二光学扩散部，该第二光学扩散部覆盖于该第二发光元件，该第二光学扩散部沿着该平面方向延伸到该第二透光区的正下方，该第二光学扩散部具有第二扩散上表面，该第二扩散上表面具有第四面积，该第四面积大于该第三面积；

其中，该第一光学扩散部与该第二光学扩散部彼此分开，且间隔扩散部间隙；

其中，该第一发光元件提供光线至该第一光学扩散部，且该第一光学扩散部使该第一发光元件提供的该光线自该第一面积扩散到该第二面积，再向上自正上方对应的该第一透光区射出；

其中该第二发光元件提供光线至该第二光学扩散部，且该第二光学扩散部使该第二发光元件提供的该光线自该第三面积大小扩散到该第四面积大小，再向上自正上方对应的该第二透光区射出；

其中该第一发光元件所提供光线进入该第一光学扩散部后，需要经过该扩散部间隙衰减后才能传递到相邻的该第二光学扩散部。