CN114999851A - 按键背光结构及发光按键结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种按键背光结构包含导光层、反射层及透光胶层。该导光层具有底面、相对于该底面的出光面、及形成于该出光面上的表面微结构。反射层相对底面设置于导光层下方。透光胶层对应表面微结构紧密贴合于反射层与导光层之间。一种发光按键结构包含底板、键帽、支撑机构及前述按键背光结构。按键背光结构与底板叠置设置。支撑机构连接于底板与该键帽之间，使得键帽经由支撑机构支撑相对于底板及按键背光结构可上下移动。进入导光层的光线经由出光面射出导光层以照射键帽的透光指示区。本发明设计无需降低背光强度及以屏蔽过度限制背光提供范围，即能有效降低漏光对使用者视觉上的影响，且能保持对键帽的透光指示区提供有效的照明。

Description

按键背光结构及发光按键结构

技术领域

本发明关于一种发光按键结构，尤指一种发光按键结构的按键背光结构。

背景技术

在传统发光键盘的背光架构中，若导光板位于底板下方，为使光线能穿过底板以照射键帽，底板会形成多个开口，以供光线穿过。有些开口可能靠近于键帽边缘的下方，使得使用者在使用键盘时可直接看到自开口射出刺眼的光线，造成使用者眼睛不适。若将整体背光强度减弱，虽可减轻或消除使用者眼睛的不适，但会严重影响背光对键帽的透光字符的照明效果。若于导光板上实施屏蔽印刷，虽可改善使用者接收来自这些开口射出的光线强度，或直接遮蔽可能漏出键帽的光线，但该处背光的强度会下降，例如对于键帽上靠近边缘的透光字符的照明会明显减弱。

发明内容

鉴于现有技术中的问题，本发明提供一种按键背光结构及发光按键结构以解决上述问题。

因此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种按键背光结构，该背光结构包含：

导光层，具有底面、相对于该底面的出光面及形成于该出光面上的至少一表面微结构；

反射层，相对该底面设置于该导光层下方；以及

透光胶层，对应该表面微结构紧密贴合于该反射层与该导光层之间。

作为可选的技术方案，该至少一表面微结构落于该透光胶层于该出光面上的投影内；或者该透光胶层呈一字型、U字型、ㄇ字型或口字型分布。

作为可选的技术方案，该透光胶层的透光率大于或等于90％。

作为可选的技术方案，于该反射层朝向该导光层的表面上对应该至少一表面微结构形成低反射层。

作为可选的技术方案，该低反射层呈一字型、U字型、ㄇ字型或口字型分布。

作为可选的技术方案，该背光结构还包含不透光屏蔽层，叠置于该导光层的出光面上，其中该不透光屏蔽层具有至少一开口，该至少一表面微结构经由该至少一开口露出。

本发明还提供一种发光按键结构，该发光按键结构包含：

底板；

如前述的按键背光结构，叠置于该底板之上或之下；

键帽，设置于该底板上方并具有透光指示区；以及

支撑机构，连接于该底板与该键帽之间，使得该键帽经由该支撑机构支撑可相对于该底板及该按键背光结构上下移动；

其中，进入该导光层的光线经由该出光面射出该导光层以照射该透光指示区。

作为可选的技术方案，该底板叠置于该导光层的出光面上并具有至少一开口，该至少一表面微结构经由该至少一开口露出；或者，

该至少一表面微结构位于该透光指示区正下方。

作为可选的技术方案，该发光按键结构还包含光源，用以产生该光线，其中该导光层具有位于该底面及该出光面间的入光侧面，该光源的出光面朝向该入光侧面；或者

该发光按键结构还包含不透光屏蔽层，叠置于该导光层的出光面上，该不透光屏蔽层具有开口，该至少一表面微结构经由该开口露出。

作为可选的技术方案，该键帽于该出光面上的投影包含中央区域及围绕该中央区域的外围区域，该至少一表面微结构位于该外围区域内。

相较于先前技术，于发光按键结构中，按键背光结构的导光层出光面上设置有表面微结构以发散光线，使其柔和。即使此光线被使用者眼睛接收，也能降低刺眼的程度。相较于先前技术，根据本发明的按键背光结构无需降低背光强度及以屏蔽过度限制背光提供范围，即能有效降低漏光对使用者视觉上的影响，且能保持对键帽的透光指示区提供有效的照明。

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为根据第一实施例的发光按键结构的示意图。

图2为图1中发光按键结构的部分爆炸图。

图3为图1中发光按键结构沿线X-X的剖面图。

图4为图2中发光按键结构的导光层的俯视图。

图5为根据一实施例透光胶层对应导光层分布的俯视图。

图6为根据另一实施例透光胶层对应导光层分布的俯视图。

图7为根据另一实施例透光胶层对应导光层分布的俯视图。

图8为根据另一实施例透光胶层对应导光层分布的俯视图。

图9至图12为根据不同实施例低反射层对应导光层分布的俯视图。

图13为根据第二实施例的发光按键结构的剖面图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参照图1至图3，图1为根据第一实施例的发光按键结构的示意图；图2为图1中发光按键结构的部分爆炸图；图3为图1中发光按键结构沿线X-X的剖面图。本发明的第一实施例的发光按键结构1包含底板10、键帽12、支撑机构14、开关16(于图2中以带影线的圆圈表示)、弹性件18、按键背光结构20(于图1中以单一结构表示，以简化图面；又，于图3中，其尺寸为夸张绘示，以便于说明其结构细节)及光源22(以简单几何图块示意于图中)。键帽12设置于底板10上方。支撑机构14由剪刀脚支架制作形成，但实际应用中不以此为限；例如以蝴蝶型支架(或谓V形支架)制作形成。支撑机构14连接至底板10与键帽12之间，使得键帽12经由支撑机构14相对于底板10上下移动(即沿垂直方向D1移动)。开关16设置于键帽12下方。弹性件18设置于键帽12与开关16之间。弹性件18可由弹性橡胶圆突制作形成，但实际应用中不以此为限；例如以螺旋弹簧制作形成。当键帽12朝向底板10向下移动时，键帽12会挤压弹性件18以触发开关16。当键帽12不再受到外力按压时，弹性变形的弹性件18能驱使键帽12向上移动回到原位。按键背光结构20叠置于底板10之下。光源22邻近按键背光结构20设置。光源22可由但不限于一个或多个发光件(但如发光二极管)制作形成，亦可由灯条(light bar)或其他可提供光线的装置制作形成。光源22发射的光线(以数个箭头示意于图3中)可进入按键背光结构20且经由按键背光结构20导引以射向键帽12，提供键帽12背光。键帽12具有多个透光指示区122(以虚线框示意于键帽12上)，前述背光照射透光指示区122且可穿过透光指示区122以产生光学指示效果。透光指示区122的轮廓可为几何图形或字符等。此外，于实际应用中，开关16可由但不限于以薄膜电路板17(例如由三层结构制作形成，其上、下层上形成有开关电路，设置于上、下层中间的绝缘层提供电路绝缘；于图中以单一结构表现，以简化图面)实现。

于第一实施例中，按键背光结构20包含导光层202、反射层204及透光胶层206。导光层202具有底面202a、相对于底面202a的出光面202b及形成于出光面202b上的多个表面微结构202c。反射层204相对底面202a设置于导光层202下方。透光胶层206对应表面微结构202c紧密贴合于反射层204与导光层202之间。导光层202具有位于底面202a及出光面202b间的入光侧面202d。光源22的出光面朝向入光侧面202d，光源22射出的光线能自入光侧面202d进入导光层202。于实际应用中，表面微结构202c可以但不限于设置于透光指示区122正下方。

反射层204能反射光线，增加光线利用率，提高背光强度。于导光层202内的光线自出光面202b射出导光层202，以作为键帽12的背光。导光层202内经由出光面202b上的表面微结构202c射出的光线会发散，使得该处的背光柔和、也能增加该处的背光的均匀性。此发散的光线其强度随者距离的增加，也会显著的降低。即使此光线被使用者眼睛接收，也能有效降低刺眼的程度。此外，当于导光层202的底面202a上或于反射层204上设置有反射点时，表面微结构202c也能模糊化这些反射点产生的反射光点。另外，图3中的表面微结构202c仅以半圆球形示意；于实际应用中，任何微结构的整体可使光线发散，均可作为表面微结构，不另赘述。

请参照图4，其为导光层202的俯视图；其中，以多个实心圆点表示表面微结构202c(亦表示于图2中)，以粗链线绘示键帽12于导光层202(的出光面202b)上的投影12a。导光层202对应一个键帽12有9个表面微结构202c(或谓9个微结构区域)。键帽12的投影12a可定义出中央区域12b(即图中粗虚线所围成的区域)及围绕中央区域12b的外围区域(即粗链线与粗虚线间的区域)。于中央区域12b及外围区域均有表面微结构202c的分布。其中，对应外围区域的表面微结构202c靠近键帽12的投影12a的边缘，故漏光(即自导光层202的出光面202b射出并经过键帽12边缘的光线)会被表面微结构202c发散，会变得柔和，能有效降低对使用者眼睛刺眼的程度。

此外，同时参考图3以及图4，于第一实施例中，表面微结构202c对应底板10的开孔102(其轮廓于导光层202出面202b的投影102a以细虚线表示)设置，使得表面微结构202c可经由对应的开孔102露出。表面微结构202c的分布区域与对应的开孔102轮廓相当，但实际应用中不以此为限。例如，单一的表面微结构202c的分布区域略大于对应的开孔102的轮廓。又例如，导光层202于整个出光面202b上均形成表面微结构。又，导光层202于实际应用中不以单层结构为限。此外，表面微结构202c的分布区域及开孔102于导光层202上的投影102a均落于键帽12的投影12a内，但实际应用中亦不以此为限。

另外，于第一实施例中，透光胶层206可选用适当的材料以使其透光率满足所需，例如但不限于大于或等于90％；又，导光层202与反射层204之间布满透光胶层206，但实际应用中均不以此为限。例如，透光胶层206仅对应数个表面微结构202c设置，如图5至图8所示(透光胶层206a至206d于导光层202上对应的投影以带影线区域表示于图中)。其中，图5中的透光胶层206a呈一字型分布，位于下方(例如于应用发光按键结构1的键盘中，透光胶层206a位于发光按键结构1靠近使用者的一侧)；于图6中，透光胶层206b呈U字型分布，其开口朝上(例如于应用发光按键结构1的键盘中，开口朝向发光按键结构1远离使用者的一侧)；于图7中，透光胶层206c呈ㄇ字型分布；于图7中，透光胶层206d呈囗字型分布。此外，于前述各实施例中，透光胶层206、206a至206d对应的表面微结构202c均落于透光胶层206、206a至206d于出光面202b上的投影内，但实际应用中不以此为限。

另外，于实际应用中，于第一实施例中，反射层204朝向导光层202的表面204a上对应表面微结构202c形成低反射层(例如但不限于以印刷的方式形成于表面204a上)，以局部降低被反射光线的强度，进而能降低漏光强度；此结构设计可在避免过度影响背光强度的条件下，降低刺眼的程度。于实际应用中，该低反射层可依需要设置，无需对应所有的表面微结构202c而于整个表面204a上均设置。例如，如图9至图12所示(其中低反射层205a至205d对应的投影以带影线区域表示于图中)，图9中低反射层205a呈一字型分布(例如位于发光按键结构1靠近使用者的一侧)，图10中低反射层205b呈U字型分布(例如其开口朝向发光按键结构1远离使用者的一侧)，第11图中低反射层205c呈ㄇ字型分布，图12中低反射层205d呈囗字型分布。此外，于前述各实施例中，低反射层205a至205d对应的表面微结构202c均落于低反射层205a至205d于出光面202b上的投影内，但实际应用中不以此为限。

此外，于第一实施例中，底板10叠置于按键背光结构20(的导光层202的出光面202b)上，底板10于实际应用中可由但不限于金属板制作形成，本身不透光，其开口102则可供光线穿过，故原则上可对导光层202提供屏蔽功能。从另一方面而言，就结构逻辑而言，底板10可作为不透光屏蔽层，亦可视为按键背光结构20的一部分，不另赘述。另外，于实际应用中，亦得以另外的构件作为不透光屏蔽层(其具有开口，以露出表面微结构202c并可供自出光面202b射出的光线穿过)，以提供导光层202的出光面202b屏蔽效果。

另外，于第一实施例中，按键背光结构20叠置于底板10之下，但实际应用中不以此为限。请参照图13，其剖面位置相当于图1中线X-X相对于发光按键结构1的位置。根据第二实施例的发光按键结构3与发光按键结构1结构相似，且原则上沿用发光按键结构1的元件符号。故发光按键结构1及其变化的相关说明亦适用于发光按键结构3，不另赘述。发光按键结构3与发光按键结构1主要差异在于发光按键结构3的按键背光结构20是位于底板10上方、薄膜电路板17下方，且发光按键结构3还包含不透光屏蔽层32，叠置于导光层202上，以遮蔽光线。不透光屏蔽层32具有开口322，表面微结构202c经由开口322露出，使得自导光层202射出的光线能穿过开口322以照射键帽12的透光指示区122，且不透光屏蔽层32可抑制漏光程度。于实际应用中，若薄膜电路板17能提供需要的屏蔽效果，前述不透光屏蔽层32亦可省略(或谓其结构整合至薄膜电路板17中)。

综上所述，于发光按键结构中，按键背光结构的导光层出光面上设置有表面微结构以发散光线，使其柔和。即使此光线被使用者眼睛接收，也能降低刺眼的程度。相较于先前技术，根据本发明的按键背光结构无需降低背光强度及以屏蔽过度限制背光提供范围，即能有效降低漏光对使用者视觉上的影响，且能保持对键帽的透光指示区提供有效的照明。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种按键背光结构，其特征在于，该背光结构包含：

导光层，具有底面、相对于该底面的出光面及形成于该出光面上的至少一表面微结构；

反射层，相对该底面设置于该导光层下方；以及

透光胶层，对应该表面微结构紧密贴合于该反射层与该导光层之间。

2.如权利要求1所述的按键背光结构，其特征在于，该至少一表面微结构落于该透光胶层于该出光面上的投影内；或者该透光胶层呈一字型、U字型、ㄇ字型或口字型分布。

3.如权利要求1所述的按键背光结构，其特征在于，该透光胶层的透光率大于或等于90％。

4.如权利要求1所述的按键背光结构，其特征在于，于该反射层朝向该导光层的表面上对应该至少一表面微结构形成低反射层。

5.如权利要求4所述之按键背光结构，其特征在于，该低反射层呈一字型、U字型、ㄇ字型或口字型分布。

6.如权利要求1所述的按键背光结构，其特征在于，该背光结构还包含不透光屏蔽层，叠置于该导光层的出光面上，其中该不透光屏蔽层具有至少一开口，该至少一表面微结构经由该至少一开口露出。

7.一种发光按键结构，其特征在于，该发光按键结构包含：

底板；

如权利要求1至5其中任一权利要求所述的按键背光结构，叠置于该底板之上或之下；

键帽，设置于该底板上方并具有透光指示区；以及

支撑机构，连接于该底板与该键帽之间，使得该键帽经由该支撑机构支撑可相对于该底板及该按键背光结构上下移动；

其中，进入该导光层的光线经由该出光面射出该导光层以照射该透光指示区。

8.如权利要求7所述的发光按键结构，其特征在于，该底板叠置于该导光层的出光面上并具有至少一开口，该至少一表面微结构经由该至少一开口露出；或者，

该至少一表面微结构位于该透光指示区正下方。

9.如权利要求7所述的发光按键结构，其特征在于，该发光按键结构还包含光源，用以产生该光线，其中该导光层具有位于该底面及该出光面间的入光侧面，该光源的出光面朝向该入光侧面；或者

该发光按键结构还包含不透光屏蔽层，叠置于该导光层的出光面上，该不透光屏蔽层具有开口，该至少一表面微结构经由该开口露出。

10.如权利要求7所述的发光按键结构，其特征在于，该键帽于该出光面上的投影包含中央区域及围绕该中央区域的外围区域，该至少一表面微结构位于该外围区域内。

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