CN114974975B - 一种发光键盘 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的发光键盘，包括薄膜开关、键帽、剪刀脚、发光组件，发光组件包括底板、底板上的绝缘层、位于绝缘层上具有多条线路的线路层、覆盖线路并露出其端部的保护层、架设在两个间隔端部上并与之导通的发光颗粒、设置在发光颗粒外侧起保护及透镜作用的层状结构，底板、绝缘层、线路层、保护层构成在下方支撑薄膜开关的发光组件线路板，其上成型有向上延伸贯穿薄膜开关并与剪刀脚下缘连接的卡扣，发光颗粒的位置与键帽对应，在线路层通电时，发光颗粒发光照亮键帽，具有发光功能且光效好，无需在底板上开孔透光，不影响底板强度，还能利用底板强度高的特点方便线路层、绝缘层、保护层、发光颗粒及层状结构的设置，成本低、轻薄、散热效果好。

Description

一种发光键盘
技术领域
本发明属于电开关技术领域，具体涉及一种发光键盘。
背景技术
键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘可以将英文字母、汉字、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令或输入信息，传统的键盘不具有发光功能，在昏暗环境下使用时，键帽上的标识难以辨识，输入难度大，为解决这一问题，市场上出现了具有发光功能的键盘。
如中国专利CN104701055B就公开了这类发光键盘，该方案采用在底板下方设置导光板、在导光板一侧设置发光单元、利用导光板传递发光单元发出光线的方式，照亮键帽，由于光线在导光板内历经多次反射及折射，发光效果差，能量利用率低，难以同时显示多种色彩，但胜在材料价廉易得、加工成本低，是发光键盘的主流设计；又如中国专利CN202282283U公开的发光键盘，该方案采用在底板下方设置LED模块，利用LED模块中的LED组件发射光线向上直接照亮键帽，但该方案需要在底板上额外开孔透光，会降低底板的强度，也会导致冲压模具更加复杂，成本高，还需要额外设置LED基板（通常为柔性FPC材质）对LED组件进行固定及封装，材料成本及加工成本高，封装效率及封装良率低；同时，这两类发光键盘都需要在底板下方额外设置板材，会增加键盘的整体厚度及重量，散热效果不佳。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种具有发光功能、光效好、成本低、轻薄且散热效果好的键盘。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案中的产品是，发光键盘，包括：
薄膜开关，所述薄膜开关具有若干按压腔；
键帽，所述键帽位于所述薄膜开关上方并与所述按压腔一一对应设置；
剪刀脚，所述剪刀脚设置在所述键帽下方，所述剪刀脚的上缘与所述键帽相连接；
发光组件；
所述发光组件包括底板、设置在所述底板上的绝缘层、位于所述绝缘层上具有多条线路的线路层、覆盖所述线路并露出其端部的保护层、架设在至少两个相间隔的所述端部上并与之导通的发光颗粒、设置在所述发光颗粒的外侧起保护及透镜作用的层状结构，所述底板、所述绝缘层、所述线路层、所述保护层构成位于所述薄膜开关下方并支撑所述薄膜开关的发光组件线路板，所述发光组件线路板上成型有向上延伸并贯穿所述薄膜开关的卡扣，所述卡扣与所述剪刀脚的下缘相连接，使所述发光颗粒的位置与所述键帽相对应，在所述线路层通电时，所述发光颗粒发光，照亮所述键帽。
优选地，所述底板为金属板。
进一步优选地，所述金属板为铝板或不锈钢板。
优选地，所述绝缘层由涂覆在所述底板上的绝缘材料固化而成。
进一步优选地，所述绝缘材料包括树脂。
优选地，所述线路层由覆设在所述绝缘层上的金属层蚀刻而成，或者，所述线路层由印刷在所述绝缘层上的导电浆料固化而成，或者，所述线路层包括由覆设在所述绝缘层上的金属层蚀刻而成的下层以及由印刷在所述下层上的导电浆料固化而成的上层。
优选地，所述保护层由涂覆在所述线路上的绝缘油墨或绝缘漆固化而成，或者，所述保护层为覆盖在所述线路上的绝缘薄膜。
优选地，所述发光颗粒包括LED晶粒。
优选地，所述层状结构由包裹在所述发光颗粒外侧的胶固化而成，或者，所述层状结构为粘接在所述发光颗粒上的保护片。
优选地，单个所述键帽对应一个所述发光颗粒，该发光颗粒位于该键帽对应的所述按压腔的一侧；或者，单个所述键帽对应多个所述发光颗粒，这些所述发光颗粒分布在该键帽对应的所述按压腔的四周。
优选地，所述薄膜开关上设有用于避让所述发光颗粒及所述层状结构的避让孔。
进一步优选地，所述避让孔为通孔，或者，所述避让孔为盲孔，所述避让孔的高度大于等于所述发光颗粒凸出于所述发光组件线路板的高度。
优选地，所述发光组件的制作方法包括以下步骤：
A.在所述底板上涂覆绝缘材料，形成所述绝缘层；
B.在所述绝缘层上覆设金属层并蚀刻所述金属层的一部分，形成具有多条线路的线路层，或者，在所述绝缘层上印刷导电浆料并固化，形成具有多条线路的线路层；
C.在所述线路上涂覆绝缘油墨，固化后，形成所述保护层，涂覆时，露出所述线路的端部，形成连接端；
D.向上冲压所述底板，使至少所述底板、所述绝缘层向上翻折，形成所述卡扣；
E.在所述连接端上点涂或印刷导电胶；
F.通过贴片设备将所述发光颗粒架设在至少两个相间隔的所述连接端上；
G.使所述发光颗粒与所述连接端连接并导通；
H.在所述发光颗粒上涂胶或粘接保护片，形成所述层状结构，得到所述发光组件。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明提供的发光键盘，包括具有若干按压腔的薄膜开关、位于薄膜开关上方并与按压腔一一对应设置的键帽、设置在键帽下方且上缘与键帽相连接的剪刀脚、发光组件，通过使发光组件包括底板、设置在底板上的绝缘层、位于绝缘层上具有多条线路的线路层、覆盖线路并露出其端部的保护层、架设在两个相间隔的端部上并与之导通的发光颗粒、设置在发光颗粒的外侧起保护及透镜作用的层状结构，使底板、绝缘层、线路层、保护层构成位于薄膜开关下方并支撑薄膜开关的发光组件线路板，在发光组件线路板上成型向上延伸并贯穿薄膜开关的卡扣，使卡扣与剪刀脚的下缘相连接，使发光颗粒的位置与键帽相对应，在线路层通电时，发光颗粒发光，照亮键帽，具有发光功能且光效好，光效好主要体现在：发光颗粒发出的光线无需通过导光板传递，能够直接照亮键帽，起透镜作用的层状结构能够柔和光线，使得照亮键帽的光线不刺眼；无需在底板上开孔透光，不影响底板强度，还能利用底板强度高的特点方便线路层、绝缘层、保护层、发光颗粒及层状结构的设置，成本低、轻薄、散热效果好，成本低主要体现在：1.无需额外使用昂贵的FPC板材，材料成本低；2.无需在底板上额外开设透光孔，模具结构更加简单，成本低；3.能够更好地融入现有生产体系，生产成本低；4.发光颗粒的封装效率和封装良率高，成本低；轻薄主要体现在：发光组件的板材层数少，单层板材的厚度相对较薄，总重量轻，总厚度薄。
附图说明
图1是本发明实施例一单个键帽处的剖视放大示意图。
图2是本发明实施例二单个键帽处的剖视放大示意图。
其中：1.发光键盘；10.薄膜开关；11.按压腔；12.避让孔；13.下膜片；14.隔板；15.上膜片；20.键帽；30.剪刀脚；40.弹性按键；50.发光组件；51.底板；511.绝缘层；52.线路层；521.线路；522.端部；53.保护层；54.发光颗粒；55.发光组件线路板；56.卡扣；57.层状结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明描述的上下方向是指图1中的上下方向。
实施例一
如图1所示，本发明提供的发光键盘1，包括：薄膜开关10、键帽20、剪刀脚30、弹性按键40、发光组件50，其中，薄膜开关10具有若干相间隔的按压腔11；键帽20位于薄膜开关10上方并与按压腔11一一对应设置；剪刀脚30设置在键帽20下方，剪刀脚30的上缘与键帽20下表面的卡接柱相连接；弹性按键40穿设在剪刀脚30中部形成的空腔内，弹性按键40的上下端面分别抵紧键帽20及薄膜开关10，弹性按键40用于提供键帽20复位的弹性力；发光组件50包括底板51、设置在底板51上的绝缘层511、位于绝缘层511上具有多条线路521的线路层52、覆盖线路521并露出其端部522的保护层53、架设在两个相间隔的端部522上并与之导通的发光颗粒54、设置在发光颗粒54的外侧起保护及透镜作用（散射光线）的层状结构57，底板51、绝缘层511、线路层52、保护层53构成位于薄膜开关10下方并支撑薄膜开关10的发光组件线路板55，发光组件线路板55上成型有向上延伸并贯穿薄膜开关10的卡扣56，卡扣56的上端部与剪刀脚30的下缘相连接，使剪刀脚30能够被按下及升起，使发光颗粒54的位置与键帽20相对应，该相对应是指，每个键帽20下方均设有至少一个发光颗粒54，在线路层52通电时，发光颗粒54发光，照亮键帽20。
这样设置的好处在于，能够使该发光键盘具有发光功能且光效好，光效好主要体现在：发光颗粒发出的光线无需通过导光板传递，能够直接照亮键帽，起透镜作用的层状结构能够柔和光线，使得照亮键帽的光线不刺眼；无需在底板上开孔透光，不影响底板强度，还能利用底板强度高的特点作为发光组件线路板的基板对薄膜开关、发光颗粒及层状结构进行支撑，方便线路层、保护层、发光颗粒及层状结构的设置，成本低、轻薄、散热效果好，成本低主要体现在：1.无需额外使用昂贵的FPC板材，材料成本低；2.无需在底板上额外开设透光孔，模具结构更加简单，成本低；3.能够更好地融入现有生产体系，生产成本低；4.发光颗粒的封装效率和封装良率高，成本低；轻薄主要体现在：发光组件的板材层数少，单层板材的厚度相对较薄，总重量轻，总厚度薄。
底板51为金属板，优选铝板或不锈钢板，以实现在同等强度条件下尽可能地降低底板51的厚度。
在本实施例中，绝缘层511由涂覆在底板51上的树脂固化而成，保护层53由涂覆在线路521上的绝缘油墨固化而成，以实现在同等绝缘效果、同等保护效果下尽可能地降低绝缘层511及保护层53的厚度，还能够方便地改变绝缘层511及保护层53的厚度以适应不同需求，在其他实施例中，保护层53由涂覆在线路521上的绝缘漆固化而成，或者，保护层53为覆盖在线路521上的绝缘薄膜。
在本实施例中，线路层52由覆设在绝缘层511上的金属层蚀刻而成，在其他实施例中，线路层52由印刷在绝缘层511上的导电浆料固化而成，或者，线路层52包括由覆设在绝缘层511上的金属层蚀刻而成的下层以及由印刷在该下层上的导电浆料固化而成的上层。
在本实施例中，发光颗粒54为LED晶粒，层状结构57由包裹在发光颗粒54上的胶固化而成，在其他实施例中，层状结构57为粘接在发光颗粒54上的保护片，保护片的材质包括陶瓷、硅胶、环氧树脂、亚克力等。
在本实施例中，两个发光颗粒54对应一个键帽20，对应同一个键帽20的两个发光颗粒54对称分布在该键帽20对应的按压腔11的两侧；在其他实施例中，一个发光颗粒54对应一个键帽20，该发光颗粒54位于该键帽20对应的按压腔11的一侧，或者，三个甚至更多个发光颗粒54对应一个键帽20，这些发光颗粒54分布在该键帽20对应的按压腔11的四周。
在本实施例中，薄膜开关10上设有用于避让发光颗粒54及层状结构57的避让孔12，避让孔12为通孔，当薄膜开关10支撑在发光组件50上时，能够使薄膜开关10的下表面与发光组件线路板55的上表面形成面接触，以增强稳定性。
在本实施例中，该发光组件50的制作方法包括以下步骤：
A.在底板51上涂覆树脂，固化后，形成绝缘层511；
B.在绝缘层511上覆设铜层并蚀刻该铜层的一部分，形成具有多条间隔设置的线路521的线路层52，或者，在绝缘层511上印刷导电浆料并固化，形成具有多条间隔设置的线路521的线路层52，该导电浆料为导电银浆或导电碳浆；
C.在线路521上涂覆绝缘油墨，固化后，形成保护层53，涂覆时，露出线路521的端部522，形成连接端；
D自下向上冲压底板51，使至少底板51、绝缘层511向上翻折，形成卡扣56；
E在连接端上点涂或印刷导电胶；
F通过贴片机将发光颗粒54架设在两个相间隔的连接端上；
G利用回流焊设备焊接发光颗粒54与连接端，使这两者导通；
H在发光颗粒54上涂胶或粘接保护片，形成层状结构57，得到发光组件50。
这样设置的好处在于，步骤简单、生产效率高、良品率高、成本低。
实施例二
如图2所示，实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于，在实施例二中，避让孔12为盲孔，避让孔12的高度大于发光颗粒54及层状结构57凸出于发光组件线路板55的高度，具体地，避让孔12自下向上贯穿薄膜开关10的下膜片13及隔板14，使薄膜开关10的上膜片15在避让孔12上方形成遮挡，起到防尘防水以及柔和光线的作用。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种发光键盘，包括：
薄膜开关，所述薄膜开关具有若干按压腔；
键帽，所述键帽位于所述薄膜开关上方并与所述按压腔一一对应设置；
剪刀脚，所述剪刀脚设置在所述键帽下方，所述剪刀脚的上缘与所述键帽相连接；
发光组件；
其特征在于：
所述发光组件包括底板、设置在所述底板上的绝缘层、位于所述绝缘层上具有多条线路的线路层、覆盖所述线路并露出其端部的保护层、架设在至少两个相间隔的所述端部上并与之导通的发光颗粒、设置在所述发光颗粒的外侧起保护及透镜作用的层状结构，所述底板、所述绝缘层、所述线路层、所述保护层构成位于所述薄膜开关下方并支撑所述薄膜开关的发光组件线路板，所述绝缘层由涂覆在所述底板上的绝缘材料固化而成，所述保护层由涂覆在所述线路上的绝缘油墨或绝缘漆固化而成，或者，所述保护层为覆盖在所述线路上的绝缘薄膜，所述发光组件线路板上成型有向上延伸并贯穿所述薄膜开关的卡扣，所述卡扣至少由所述底板、所述绝缘层向上翻折而成，所述卡扣与所述剪刀脚的下缘相连接，使所述发光颗粒的位置与所述键帽相对应，在所述线路层通电时，所述发光颗粒发光，照亮所述键帽。
2.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：所述底板为金属板。
3.根据权利要求2所述的发光键盘，其特征在于：所述金属板为铝板或不锈钢板。
4.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：所述绝缘材料包括树脂。
5.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：所述线路层由覆设在所述绝缘层上的金属层蚀刻而成，或者，所述线路层由印刷在所述绝缘层上的导电浆料固化而成，或者，所述线路层包括由覆设在所述绝缘层上的金属层蚀刻而成的下层以及由印刷在所述下层上的导电浆料固化而成的上层。
6.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：所述发光颗粒包括LED晶粒。
7.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：所述层状结构由包裹在所述发光颗粒外侧的胶固化而成，或者，所述层状结构为粘接在所述发光颗粒上的保护片。
8.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：单个所述键帽对应一个所述发光颗粒，该发光颗粒位于该键帽对应的所述按压腔的一侧；或者，单个所述键帽对应多个所述发光颗粒，这些所述发光颗粒分布在该键帽对应的所述按压腔的四周。
9.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：所述薄膜开关上设有用于避让所述发光颗粒及所述层状结构的避让孔。
10.根据权利要求9所述的发光键盘，其特征在于：所述避让孔为通孔，或者，所述避让孔为盲孔，所述避让孔的高度大于等于所述发光颗粒凸出于所述发光组件线路板的高度。
11.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于：
所述发光组件的制作方法包括以下步骤：
A.在所述底板上涂覆绝缘材料，形成所述绝缘层；
B.在所述绝缘层上覆设金属层并蚀刻所述金属层的一部分，形成具有多条线路的线路层，或者，在所述绝缘层上印刷导电浆料并固化，形成具有多条线路的线路层；
C.在所述线路上涂覆绝缘油墨，固化后，形成所述保护层，涂覆时，露出所述线路的端部，形成连接端；
D.向上冲压所述底板，使至少所述底板、所述绝缘层向上翻折，形成所述卡扣；
E.在所述连接端上点涂或印刷导电胶；
F.通过贴片设备将所述发光颗粒架设在至少两个相间隔的所述连接端上；
G.使所述发光颗粒与所述连接端连接并导通；
H.在所述发光颗粒上涂胶或粘接保护片，形成所述层状结构，得到所述发光组件。
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