CN113643921A - 具有发光触控功能的键盘 - Google Patents

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CN113643921A CN202010492916.9A CN202010492916A CN113643921A CN 113643921 A CN113643921 A CN 113643921A CN 202010492916 A CN202010492916 A CN 202010492916A CN 113643921 A CN113643921 A CN 113643921A
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詹金龙
刘信鸿
许志和
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Chongqing Dafang Electronics Co ltd
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Chongqing Dafang Electronics Co ltd
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Abstract

本发明关于一种具有发光触控功能的键盘，包含按键、背光模组、薄膜电路板、电容式触控片及底板。薄膜电路板具有开关且选择性地设置于背光模组上或设置于背光模组下。电容式触控片设置于薄膜电路板及导光板上。底板设置于背光模组及薄膜电路板下且具有第一连接件及第二连接件，第一连接件及第二连接件穿过薄膜电路板、导光板及电容式触控片以可活动地连接于支撑机构，使得键帽可朝底板向下移动以进行开关的按压触发。本发明提供的电容式触控片与按键组件、导光结构整合堆栈架构的优化，不仅能够同时达到兼顾按键发光功效和按键的触控化与薄型化，也可有效地解决电容式触控片与键帽的组装过程费时费工的问题，从而降低键盘的制程成本。

Description

具有发光触控功能的键盘
技术领域
本发明涉及一种键盘，尤其涉及一种具有发光触控功能的键盘。
背景技术
随着触控感应技术的发展，已有将电容式触控片整合至键盘内的设计以使键盘可具有按键操控功能以及触控感应功能，从而提升键盘在操作使用上的便利性。在先前技术中，其常见的配置是将电容式触控片破开相对应的键帽组装孔而直接贴附于键帽下表面，然而，此设计通常会导致组装过程费时费工的问题。除此之外，若是采用上述触控配置的键盘更进一步地整合有发光按键功能，则又会产生键盘整体结构过厚的问题，从而不利于键盘的薄型化设计。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种具有发光触控功能的键盘，以解决上述问题。
根据本发明的一方面，本发明提出一种具有发光触控功能的键盘，其包含：
多个按键，每一按键包含键帽以及支撑机构，该支撑机构可活动地连接于该键帽；
背光模组，其具有光源以及导光板，该光源发射光线进入该导光板内且从该导光板往每一键帽射出；
薄膜电路板，其对应每一键帽的位置具有开关且选择性地设置于该背光模组上或设置于该背光模组下；
电容式触控片，其设置于该薄膜电路板以及该导光板上；以及
底板，其设置于该背光模组以及该薄膜电路板下且对应每一键帽的位置具有第一连接件以及第二连接件，该第一连接件以及该第二连接件穿过该薄膜电路板、该导光板以及该电容式触控片以可活动地连接于该支撑机构，使得该键帽可朝该底板向下移动以进行该开关的按压触发。
根据本发明的另一方面，本发明提出另一种具有发光触控功能的键盘，其包含：
多个按键，每一按键包含键帽以及支撑机构，该支撑机构可活动地连接于该键帽；
背光模组，其具有光源以及导光板，该导光板对应每一键帽的位置具有第一连接件以及第二连接件，该光源发射光线进入该导光板内且从该导光板往每一键帽射出；
薄膜电路板，其设置于该导光板下且对应每一键帽的位置具有开关；以及
电容式触控片，其设置于该导光板上且允许该第一连接件以及该第二连接件穿出以可活动地连接至该支撑机构，使得该键帽可朝该薄膜电路板向下移动以进行该开关的按压触发。
根据本发明的另一方面，本发明提出另一种具有发光触控功能的键盘，其包含：
多个按键，每一按键包含键帽以及支撑机构，该支撑机构可活动地连接于该键帽；
薄膜电路板，其对应每一键帽的位置具有开关；
背光模组，其设置于该薄膜电路板上且具有光源以及导光板，该导光板对应每一键帽的位置具有第一连接件以及第二连接件，该第一连接件以及该第二连接件可活动地连接于该支撑机构，使得该键帽可朝该薄膜电路板向下移动以进行该开关的按压触发，该光源发射光线进入该导光板内且从该导光板往每一键帽射出；以及
电容式触控层，其形成于该导光板下。
根据本发明的另一方面，本发明提出另一种具有发光触控功能的键盘，其包含：
多个按键，每一按键包含键帽以及支撑机构，该支撑机构可活动地连接于该键帽；
背光模组，其具有光源以及导光板，该光源发射光线进入该导光板内且从该导光板往每一键帽射出；
底板，其设置于该背光模组上且对应每一键帽的位置具有第一连接件以及第二连接件；
薄膜电路板，其对应每一键帽的位置具有开关且设置于该底板上；以及
电容式触控片，其设置于该薄膜电路板上，该薄膜电路板以及该电容式触控片允许该第一连接件以及该第二连接件穿过以可活动地连接于该支撑机构，使得该键帽可朝该底板向下移动以进行该开关的按压触发。
作为可选的技术方案，该电容式触控片包含透光基板以及触控电极层，该触控电极层形成于该透光基板的底面且对应每一键帽的位置具有出光区，该透光基板对应该出光区的位置形成有散射结构，使得从该导光板射出的光线通过该出光区且在该散射结构处发生散射以射向相对应的键帽。
作为可选的技术方案，该散射结构形成于该出光区内或是形成于该透光基板的顶面。
作为可选的技术方案，该散射结构为自该顶面突出形成的曲面散射结构。
作为可选的技术方案，该电容式触控片包含透光基板以及透光触控电极层，该透光触控电极层形成于该透光基板的底面，从该导光板射出的光线通过该透光触控电极层以及该透光基板射向每一键帽。
作为可选的技术方案，该透光基板对应光线射向每一键帽的位置形成有散射结构。
作为可选的技术方案，该第一连接件以及该第二连接件以埋入射出或热塑成型的方式连接于该导光板。
作为可选的技术方案，该第一连接件具有固定端部，该导光板对应该固定端部的位置形成有凹槽，该固定端部容置于该凹槽中以将该第一连接件固定于该导光板。
作为可选的技术方案，该光源设置于该导光板的一侧或容设于该导光板中。
作为可选的技术方案，该支撑机构选自剪刀脚支架结构或蝴蝶支架结构。
综上所述，本发明是采用直接将电容式触控片叠设于薄膜电路板、背光模组以及底板上的配置以取代先前技术将电容式触控片设置于键帽下表面的设计，因此本发明提供的电容式触控片与按键组件、导光结构整合堆栈架构的优化，不仅能够同时达到兼顾按键发光功效和按键的触控化与薄型化，也可有效地解决先前技术中所提到的电容式触控片与键帽的组装过程费时费工的问题，从而降低键盘的制程成本。
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为根据本发明的一实施例所提出的键盘的部分剖面示意图；
图2为图1中电容式触控片的部分剖面简示图；
图3为图2中触控电极层的电路配置部分放大示意图；
图4为根据本发明另一实施例所提出的电容式触控片的部分剖面简示图；
图5为根据本发明另一实施例所提出的电容式触控片的部分剖面简示图；
图6为根据本发明另一实施例所提出的电容式触控片的部分剖面简示图；
图7为根据本发明另一实施例所提出的键盘的部分剖面示意图；
图8为根据本发明另一实施例所提出的键盘的部分剖面示意图；
图9为根据本发明另一实施例所提出的键盘的部分剖面示意图。
具体实施方式
请参阅图1，其为根据本发明的一实施例所提出的键盘10的部分剖面示意图，键盘10具有发光触控功能且较佳地为一般应用于计算机装置的键盘，但不受此限，举例来说，键盘10亦可应用于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(例如笔记本电脑或折叠式键盘)。如图1所示，键盘10包含多个按键12(于图1中仅显示一个，但不受此限)、背光模组14、薄膜电路板16、电容式触控片18，以及底板20。按键12设置于底板20上以供使用者按压，进而执行使用者所欲输入的按键功能。
按键12包含键帽22以及支撑机构24，支撑机构24可活动地连接于键帽22，更详细地说，支撑机构24可较佳地采用剪刀脚支架结构设计(但不受此限，其亦可采用其他按键支撑结构设计，例如蝴蝶支架结构设计等)。举例来说，在此实施例中，键帽22具有滑槽26以及卡槽28，底板20对应键帽22的位置具有第一连接件30以及第二连接件32，支撑机构24包含第一支撑件34以及第二支撑件36，第二支撑件36与第一支撑件34交叉枢接。第一支撑件34具有第一滑动部38以及第一枢接部40，于组装第一支撑件34时，第一滑动部38可滑动地设置于滑槽26中，且第一枢接部40可转动地枢接于第二连接件32中。第二支撑件36具有第二滑动部42以及第二枢接部44，于组装第二支撑件36时，第二滑动部42可滑动地设置于第一连接件30中，且第二枢接部44可转动地枢接于卡槽28中。如此一来，通过上述结构连接设计，键帽22可藉由支撑机构24而相对于底板20做上下运动。
此外，背光模组14设置于底板20上，薄膜电路板16对应每一键帽22的位置具有开关46且设置于背光模组14上，背光模组14具有光源48(较佳地为发光二极管，但不受此限)以及导光板50，光源48可较佳地设置于导光板50的一侧(但不受此限，其亦可采用容设于导光板50中的设计)以发射光线进入导光板50内且从导光板50往每一键帽22射出而使得键盘10可具有按键发光功能，且由前述说明以及图1可知，第一连接件30以及第二连接件32穿过薄膜电路板16、导光板50以及电容式触控片18以可活动地连接于支撑机构24，使得键帽22可朝底板20向下移动以进行开关46的按压触发，进而执行使用者所欲输入的按键功能。需注意的是，在另一实施例中，本发明亦可采用薄膜电路板16设置于背光模组14与底板20之间的设计，其相关描述可参照上述说明类推，于此不再赘述。
以下针对电容式触控片18的设计进行详细描述，请参阅图1、图2，以及图3，如图1、图2，以及图3所示，电容式触控片18用来提供触控讯号给键盘10所应用的计算机装置，以供使用者进行相关触控操作(如移动光标等)之用，电容式触控片18包含透光基板52以及触控电极层54，触控电极层54(其XY轴感应电极配置如图3所示，其相关描述常见于先前技术中，于此不再赘述)形成于透光基板52的底面56且对应每一个键帽22的位置具有出光区58，透光基板52对应出光区58的位置形成有散射结构60(其可采用常见光学散射微结构设计，如网点、锯齿、沟槽、压印微结构或其组合，但不以此为限)，在此实施例中，散射结构60可形成于出光区58内(亦即如图3所示的散射结构60与触控电极层54位于同一层)，藉此，从导光板50所射出的光线可通过出光区58且在散射结构60处发生散射以引导光线射向相对应的键帽22，进而产生按键发光功效。
由于键帽22上下侧并没有整合较大面积的导电组件，触控电极层54必须直接感应使用者手指在一个或多个键帽22上的横移造成的电容变化来输入触控讯号，因此手指与键帽22的微小接触面积与触控电极层54的间距必须够小，因此采用剪刀脚支架或蝴蝶支架实现的支撑机构24，能够实现薄型化的按键12，才能达到维持触控电极层54触控灵敏度的需求。此外，触控电极层54其XY轴感应电极是同层设置(同时形成于透光基板52的底面56)，XY轴感应电极的导线交叠区域以绝缘层间隔，以便在加入电容式触控片18和触控电极层54的同时，仍然要达到兼顾按键发光功效和按键12薄型化的目标。
综上所述，本发明采用直接将电容式触控片叠设于薄膜电路板、背光模组以及底板上的配置以取代先前技术将电容式触控片设置于键帽下的设计，因此本发明即可有效地解决先前技术中所提到的电容式触控片与键帽的组装过程费时费工的问题，从而降低键盘的制程成本。除此之外，通过上述将散射结构形成在电容式触控片上的设计，背光模组所射出的光线可更加均匀地入射至键帽，从而有效地提升键盘的按键发光效果以及光线使用效率。
在实际应用中，电容式触控片的设计可不限于上述实施例，举例来说，请参阅图4，其为根据本发明另一实施例所提出的电容式触控片18’的部分剖面简示图，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，表示其具有相似的功能或结构，于此不再赘述。如图4所示，电容式触控片18’包含透光基板52以及触控电极层54，透光基板52对应出光区58的位置形成有散射结构60’(其可采用常见光学散射微结构设计，如网点、锯齿、沟槽、压印微结构或其组合，但不以此为限)，在此实施例中，散射结构60’可形成于透光基板52的顶面62(亦即如图4所示的散射结构60’与触控电极层54位于不同层)，藉此，从导光板50所射出的光线可通过出光区58且在散射结构60’处发生散射以引导光线射向相对应的键帽22，进而产生按键发光功效。
在另一实施例中，请参阅图5，其为根据本发明另一实施例所提出的电容式触控片18”的部分剖面简示图，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，表示其具有相似的功能或结构，于此不再赘述。如图5所示，电容式触控片18”包含透光基板52以及触控电极层54，透光基板52对应出光区58的位置形成有散射结构60”，在此实施例中，散射结构60”为自透光基板52的顶面62突出形成的曲面散射结构，藉此，从导光板50所射出的光线可通过出光区58且在散射结构60”处发生散射以引导光线射向相对应的键帽22，进而产生按键发光功效。
在另一实施例中，请参阅图6，其为根据本发明另一实施例所提出的电容式触控片18”’的部分剖面简示图，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，表示其具有相似的功能或结构，于此不再赘述。如图6所示，电容式触控片18”’包含透光基板52以及透光触控电极层64，透光触控电极层64(透光触控电极层64较佳地由铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)材质所制成，但不受此限)形成于透光基板52的底面56，透光基板52对应光线射向每一个键帽22的位置可形成有散射结构60，藉此，从导光板50所射出的光线可在散射结构60处发生散射以引导光线射向相对应的键帽22，进而产生按键发光功效。
值得一提的是，电容式触控片与背光模组的设计可不限于上述实施例，举例来说，请参阅图7，其为根据本发明另一实施例所提出的键盘100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，表示其具有相似的功能或结构，于此不再赘述。如图7所示，键盘100包含多个按键12(于图7中仅显示一个，但不受此限)、背光模组102、薄膜电路板16以及电容式触控片18，背光模组102具有光源48以及导光板104，导光板104对应每一个键帽22的位置具有第一连接件106以及第二连接件108，薄膜电路板16设置于导光板104下且对应每一个键帽22的位置具有开关46，电容式触控片18设置于导光板104上。在此实施例中，第一连接件106以及第二连接件108可较佳地以埋入射出或热塑成型的方式连接于导光板104(但不受此限，其亦可采用其他连接设计，例如结构卡合或铆接设计等)，举例来说，第一连接件106可具有固定端部110，导光板104对应固定端部110的位置形成有凹槽112，固定端部110可容置于凹槽112中(例如以结构卡合或铆接方式)以将第一连接件106固定于导光板104。如此一来，电容式触控片18可用来提供触控讯号给键盘100所应用的计算机装置，以供使用者进行相关触控操作(如移动光标等)之用，以及光源48所发射的光线可从导光板104往每一个键帽22射出而使得键盘100可具有按键发光功能，且由图7可知，第一连接件30以及第二连接件32穿过电容式触控片18以可活动地连接于支撑机构24，使得键帽22可朝薄膜电路板16向下移动以进行开关46的按压触发，进而执行使用者所欲输入的按键功能。
在此实施例中，本发明将电容式触控片叠设于背光模组上以取代先前技术将电容式触控片设置于键帽下的设计，以及将第一连接件以及第二连接件直接设置在导光板上以省略底板的配置，因此本发明可有效地解决先前技术中所提到的电容式触控片与键帽的组装过程费时费工与发光触控键盘整体结构过厚的问题，从而降低键盘的制程成本且有利于键盘的薄型化设计。至于针对键盘100的其他相关设计(如电容式触控片与散射结构的设计等)，其可参照上述实施例类推，于此不再赘述。
除此之外，请参阅图8，其为根据本发明另一实施例所提出的键盘150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，表示其具有相似的功能或结构，于此不再赘述。如图8所示，键盘150包含多个按键12(于图8中仅显示一个，但不受此限)、背光模组102、薄膜电路板16以及电容式触控层152，电容式触控层152(其XY轴感应电极配置可参照图3类推，于此不再赘述)形成于导光板104下以用来提供触控讯号给键盘150所应用的计算机装置，以供用户进行相关触控操作(如移动光标等)之用。在此实施例中，本发明将电容式触控层直接形成于背光模组的导光板下，藉以更进一步地缩减键盘150的整体结构厚度，以利于键盘150的薄型化设计。至于针对键盘150的其他相关设计(如电容式触控片与散射结构的设计、导光板的连接件设计等)，其可参照上述实施例类推，于此不再赘述。
另外，请参阅图9，其为根据本发明另一实施例所提出的键盘200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，表示其具有相似的功能或结构，于此不再赘述。如图9所示，键盘200包含多个按键12(于图9中仅显示一个，但不受此限)、背光模组202、薄膜电路板16、电容式触控片18，以及底板20，背光模组202设置于底板20下且具有光源48以及导光板50，藉此，光源48可发射光线进入导光板50内且从导光板50往每一个键帽22射出而使得键盘200可具有按键发光功能，且由前述说明以及图9可知，第一连接件30以及第二连接件32穿过薄膜电路板16以及电容式触控片18以可活动地连接于支撑机构24，使得键帽22可朝底板20向下移动以进行开关46的按压触发，进而执行使用者所欲输入的按键功能。至于针对键盘200的其他相关设计(如电容式触控片与散射结构的设计等)，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 (13)

1.一种具有发光触控功能的键盘，其特征在于，其包含：
多个按键，每一按键包含键帽以及支撑机构，该支撑机构可活动地连接于该键帽；
背光模组，其具有光源以及导光板，该光源发射光线进入该导光板内且从该导光板往每一键帽射出；
薄膜电路板，其对应每一键帽的位置具有开关且选择性地设置于该背光模组上或设置于该背光模组下；
电容式触控片，其设置于该薄膜电路板以及该导光板上；以及
底板，其设置于该背光模组以及该薄膜电路板下且对应每一键帽的位置具有第一连接件以及第二连接件，该第一连接件以及该第二连接件穿过该薄膜电路板、该导光板以及该电容式触控片以可活动地连接于该支撑机构，使得该键帽可朝该底板向下移动以进行该开关的按压触发。
2.一种具有发光触控功能的键盘，其特征在于，其包含：
多个按键，每一按键包含键帽以及支撑机构，该支撑机构可活动地连接于该键帽；
背光模组，其具有光源以及导光板，该导光板对应每一键帽的位置具有第一连接件以及第二连接件，该光源发射光线进入该导光板内且从该导光板往每一键帽射出；
薄膜电路板，其设置于该导光板下且对应每一键帽的位置具有开关；以及
电容式触控片，其设置于该导光板上且允许该第一连接件以及该第二连接件穿出以可活动地连接至该支撑机构，使得该键帽可朝该薄膜电路板向下移动以进行该开关的按压触发。
3.一种具有发光触控功能的键盘，其特征在于，其包含：
多个按键，每一按键包含键帽以及支撑机构，该支撑机构可活动地连接于该键帽；
薄膜电路板，其对应每一键帽的位置具有开关；
背光模组，其设置于该薄膜电路板上且具有光源以及导光板，该导光板对应每一键帽的位置具有第一连接件以及第二连接件，该第一连接件以及该第二连接件可活动地连接于该支撑机构，使得该键帽可朝该薄膜电路板向下移动以进行该开关的按压触发，该光源发射光线进入该导光板内且从该导光板往每一键帽射出；以及
电容式触控层，其形成于该导光板下。
4.一种具有发光触控功能的键盘，其特征在于，其包含：
多个按键，每一按键包含键帽以及支撑机构，该支撑机构可活动地连接于该键帽；
背光模组，其具有光源以及导光板，该光源发射光线进入该导光板内且从该导光板往每一键帽射出；
底板，其设置于该背光模组上且对应每一键帽的位置具有第一连接件以及第二连接件；
薄膜电路板，其对应每一键帽的位置具有开关且设置于该底板上；以及
电容式触控片，其设置于该薄膜电路板上，该薄膜电路板以及该电容式触控片允许该第一连接件以及该第二连接件穿过以可活动地连接于该支撑机构，使得该键帽可朝该底板向下移动以进行该开关的按压触发。
5.根据权利要求1或2或4所述的键盘，其特征在于，该电容式触控片包含透光基板以及触控电极层，该触控电极层形成于该透光基板的底面且对应每一键帽的位置具有出光区，该透光基板对应该出光区的位置形成有散射结构，使得从该导光板射出的光线通过该出光区且在该散射结构处发生散射以射向相对应的键帽。
6.根据权利要求5所述的键盘，其特征在于，该散射结构形成于该出光区内或是形成于该透光基板的顶面。
7.根据权利要求6所述的键盘，其特征在于，该散射结构为自该顶面突出形成的曲面散射结构。
8.根据权利要求1或2或4所述的键盘，其特征在于，该电容式触控片包含透光基板以及透光触控电极层，该透光触控电极层形成于该透光基板的底面，从该导光板射出的光线通过该透光触控电极层以及该透光基板射向每一键帽。
9.根据权利要求8所述的键盘，其特征在于，该透光基板对应光线射向每一键帽的位置形成有散射结构。
10.根据权利要求2或3所述的键盘，其特征在于，该第一连接件以及该第二连接件以埋入射出或热塑成型的方式连接于该导光板。
11.根据权利要求10所述的键盘，其特征在于，该第一连接件具有固定端部，该导光板对应该固定端部的位置形成有凹槽，该固定端部容置于该凹槽中以将该第一连接件固定于该导光板。
12.根据权利要求1或2或3或4所述的键盘，其特征在于，该光源设置于该导光板的一侧或容设于该导光板中。
13.根据权利要求1或2或3或4所述的键盘，其特征在于，该支撑机构选自剪刀脚支架结构或蝴蝶支架结构。
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