CN115410852A - 具有显示功能的按键结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有显示功能的按键结构。按键结构包括薄膜电路板、弹性元件层、弹性键框及显示模块。弹性元件层位于薄膜电路板上方，弹性元件层具有彼此分离的多个弹性元件。弹性键框邻近多个弹性元件，弹性键框具有多个开口分别对应多个弹性元件。显示模块位于弹性元件层及弹性键框上方。显示模块具有电路基板及多个发光元件，多个发光元件位于电路基板上方。电路基板的下表面面对弹性元件层及弹性键框。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有显示功能的按键结构。
背景技术
随着科技的日新月异，电子设备的蓬勃发展为人类的生活带来许多的便利性，因此如何让电子设备的操作更人性化是重要的课题。常见的电子设备的输入装置包括鼠标装置、键盘装置以及触控装置等，其中键盘装置可供使用者直接地将文字以及符号输入至电脑，因此相当受到重视。
一般传统键盘装置主要是由多个按键所构成，这些按键上分别表示有不同的字母与数字符号，然而，一般常见键盘装置的每个键帽上的图案(如文字或符号等)通常是直接印在键帽上，并且主要都是以传统方形四角键帽且正面皆为塑料面的设计为主，因此键帽整体仅能呈现单调的色彩，例如黑色或其他单一颜色等，即便是采用将背光模块配置于键帽下以发射光束至键帽的设计，也仅能够产生图案出现单色发光效果，往往不具设计感及变化性，使得产品在市面上的竞争力无法确实地提升。
因此，如何能够使按键显示不同的图案，使其呈现的画面更具设计感及变化性，成为本领域相关人员所关注的焦点。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种具有显示功能的按键结构，其可根据使用者于人机界面(例如键盘、鼠标或触控)的输入或者选择电脑内的图案/动画(例如电脑内建的图案/动画或者使用者下载的图案/动画)，使按键结构呈现特定的图案/动画。
本发明的其他目的和优点可以从本发明的实施方式中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种具有显示功能的按键结构，其包括薄膜电路板、弹性元件层、弹性键框及显示模块。弹性元件层位于薄膜电路板上方，弹性元件层具有彼此分离的多个弹性元件。弹性键框邻近多个所述弹性元件，弹性键框具有多个开口分别对应多个所述弹性元件。显示模块位于弹性元件层及弹性键框上方。显示模块具有电路基板及多个发光元件，多个所述发光元件位于电路基板上方。电路基板的下表面面对弹性元件层及弹性键框。
在一些实施例中，多个所述弹性元件沿一方向排列，多个所述弹性元件为多个金属弹片(metal dome)，弹性元件层还具有金属弹片薄膜(metal dome sheet)，其位于多个所述金属弹片上方并覆盖多个所述金属弹片。
在一些实施例中，在按键结构未被按压时，弹性键框高于弹性元件层，或者弹性键框与弹性元件层齐高。
在一些实施例中，按键结构还包括上盖，其位于显示模块上方并覆盖多个所述发光元件。
在一些实施例中，上盖为弹性上盖。
在一些实施例中，多个所述发光元件为多个微型发光二极管(MINI LED)，多个所述微型发光二极管构成微型发光二极管阵列(MINI LED array)。
在一些实施例中，显示模块的电路基板电性连接软性电路板，并且电路基板通过软性电路板电性连接驱动控制电路板。
在一些实施例中，显示模块的电路基板电性连接驱动控制电路板，驱动控制电路板包括微控制器(microcontroller unit,MCU)及多个发光元件驱动器，多个所述发光元件通过多个所述发光元件驱动器电性连接微控制器。
在一些实施例中，微控制器设置用以储存至少一组输入信号，并将该至少一组输入信号输入至多个所述发光元件驱动器。
在一些实施例中，多个所述发光元件驱动器设置用以接收该至少一组输入信号并驱动对应的多个所述发光元件，以使对应的多个所述发光元件发光而显示图案。
本发明的有益效果在于，本发明的具有显示功能的按键结构除了具有按压回弹手感之外，还可让使用者自行设计图案/动画或者选择电脑内的图案/动画，而使按键结构的呈现画面更具设计感及变化性，成功解决了现有技术中的所述课题。
附图说明
图1为根据本发明一些实施例的按键结构的剖面示意图。
图2为根据本发明一些实施例的按键结构电性连接驱动控制电路板的立体示意图。
图3为根据本发明一些实施例的驱动控制电路板的元件示意图。
附图标记如下：
100：按键结构
110：薄膜电路板
120：弹性元件层
122：弹性元件
124：金属弹片薄膜
130：弹性键框
130a：开口
140：显示模块
142：电路基板
142u：下表面
144：发光元件
150：上盖
160：支撑底板
200：软性电路板
300：驱动控制电路板
302：连接器
304：微控制器
306：发光元件驱动器
X：方向
具体实施方式
本发明的优点及特征以及达到其方法将参照例示性实施例及附图进行更详细的描述而更容易理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域技术人员而言，所提供的此些实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴。
如现有技术所述，如何能够使按键显示不同的图案，使其呈现的画面更具设计感及变化性，成为本领域相关人员所关注的焦点。据此，本发明提供一种具有显示功能的按键结构，其可根据使用者于人机界面(例如键盘、鼠标或触控)的输入或者选择电脑内的图案/动画(例如电脑内建的图案/动画或者使用者下载的图案/动画)，使按键结构呈现特定的图案/动画。以下将详述本发明的按键结构的各种实施例。
键盘装置包括多个按键结构。图1为根据本发明一些实施例的按键结构的剖面示意图。如图1所示，按键结构100包括薄膜电路板110、弹性元件层120、弹性键框130及显示模块140。在一些实施例中，本发明的按键结构100取代传统整排功能键，但本发明不限于此。
在一些实施例中，薄膜电路板110可包括相互层叠的多个薄膜(未示出)。在一些实施例中，多个薄膜包括上层薄膜(未示出)以及下层薄膜(未示出)，上层薄膜的下表面具有第一电路图案，且第一电路图案具有多个上接点，而下层薄膜的上表面具有第二电路图案，且第二电路图案具有多个下接点。上接点与相对应的下接点共同形成薄膜开关。在一些实施例中，多个薄膜还包括中层薄膜(未示出)，其设置于上层薄膜与下层薄膜之间。
弹性元件层120位于薄膜电路板110上方，弹性元件层120具有彼此分离的多个弹性元件122。当弹性元件122被压缩时，会接触薄膜电路板110的开关，而可产生相对应的输入信号至电脑，进而使电脑执行相对应的功能。当弹性元件122不再被压缩时，弹性元件122的弹性力使弹性元件122回复原位。在一些实施例中，多个弹性元件122沿一方向X排列，但本发明不限于此。
在一些实施例中，多个弹性元件122为多个金属弹片(metal dome)。在一些实施例中，弹性元件层120还具有金属弹片薄膜(metal dome sheet)124，其位于多个金属弹片122上方并覆盖多个金属弹片122。在其他实施例中，弹性元件122可使用橡胶或其他合适的弹性材料制成。在一些实施例中，弹性元件122具有超低行程，其行程小于或等于1毫米，例如为0.9毫米、0.8毫米、0.7毫米、0.6毫米、0.5毫米、0.4毫米或0.3毫米。如此一来，本发明的按键结构100虽然具有一定厚度的显示模块140，但仍可具有较薄的整体厚度，从而可适用在各种具有超薄需求的键盘装置。
弹性键框130邻近多个弹性元件122。以俯视角度而言，弹性键框130围绕各个弹性元件122。如图1所示，弹性键框130具有多个开口130a分别对应多个弹性元件122。弹性键框130设置用以区隔弹性元件122。除此之外，弹性键框130还可设置用以支撑显示模块140以及垫高没有弹性元件122的区域。当按键结构100被按压时，弹性键框130会被压缩而厚度降低。当按键结构100不再被按压时，弹性键框130的弹性力使弹性键框130回复原位。在一些实施例中，弹性键框130位于弹性元件层120上方。在一些实施例中，弹性键框130可由橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或其他合适的材料制成。在一些实施例中，在按键结构100未被按压时，弹性键框130高于弹性元件层120，或者弹性键框130与弹性元件层120齐高。
显示模块140位于弹性元件层120及弹性键框130上方。显示模块具有电路基板142及多个发光元件144，多个发光元件144位于电路基板142上。电路基板142的下表面142u面对弹性元件层120及弹性键框130。在一些实施例中，电路基板142为软性电路板，但本发明不限于此。
在一些实施例中，多个发光元件144为多个微型发光二极管(MINI LED)，多个微型发光二极管排列构成微型发光二极管阵列(MINI LED array)。在一些实施例中，多个微型发光二极管以表面粘着技术(surface mount technology,SMT)固定于电路基板142上。在一些实施例中，显示模块140还包括保护层(未示出)覆盖多个微型发光二极管，以避免多个微型发光二极管直接暴露。
在一些实施例中，按键结构100还包括上盖150，其位于显示模块140上方并覆盖多个发光元件122。上盖150可保护显示模块140。在一些实施例中，上盖150接触显示模块140。在一些实施例中，上盖150为弹性上盖。在一些实施例中，上盖150可由橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或其他合适的材料制成。如此一来，当按键结构100被按压时，弹性上盖150不会伤害显示模块140中的发光元件122。在一些实施例中，如图1所示，上盖150具有均一厚度。在其他实施例中，上盖150于对应开口130a处具有较高的厚度，上盖150于对应弹性键框130处具有较低的厚度，以方便使用者得知可按压的位置。
在一些实施例中，按键结构100还包括支撑底板(或可称按键底板)160，其设置于薄膜电路板110下方，以支撑薄膜电路板110及其上方的弹性元件层120、弹性键框130及显示模块140。在一些实施例中，支撑底板160使用金属或其他合适的材料制成。
在一些实施例中，按键结构100不包括剪刀结构，但本发明不限于此。在其他实施例中，按键结构100可包括剪刀结构。
图2为根据本发明一些实施例的按键结构电性连接驱动控制电路板的立体示意图。在一些实施例中，如图1及图2所示，显示模块140的电路基板142电性连接软性电路板200，并且电路基板142通过软性电路板200电性连接驱动控制电路板300。在一些实施例中，如图2所示，软性电路板200连接驱动控制电路板300的连接器(connector)302。在一些实施例中，软性电路板200与电路基板142一体成型。
在一些实施例中，如图1及图2所示，显示模块140的电路基板142电性连接驱动控制电路板300。在一些实施例中，如图2所示，电路基板142电性连接驱动控制电路板300的连接器(connector)302。
图3为根据本发明一些实施例的驱动控制电路板的元件示意图。在一些实施例中，如图3所示，驱动控制电路板300包括微控制器(microcontroller unit,MCU)304及多个发光元件驱动器306，图1的多个发光元件122通过多个发光元件驱动器306电性连接微控制器304。在一些实施例中，各个发光元件驱动器306具有多个引角，各个引角可电性连接一个发光元件122。
在一些实施例中，微控制器304设置用以储存至少一组输入信号，并将该至少一组输入信号输入至多个发光元件驱动器306。在一些实施例中，多个发光元件驱动器306设置用以接收该至少一组输入信号并驱动对应的多个发光元件122，以使对应的多个发光元件122依照该至少一组输入信号发光而显示图案。
以下提供本发明的按键结构如何显示图案/动画的数个实施例。在一些实施例中，使用者可通过人机界面(例如键盘、鼠标或触控)设计特定的图案/动画，将信号输入至系统控制器(例如系统嵌入式控制器(system embedded controller,system EC))，然后传输至系统驱动器(system driver)，再传输至图3的微控制器304并储存，再将信号传输至图3的发光元件驱动器306，通过发光元件驱动器306驱动对应的发光元件122发光而显示图案/动画。上述图案可例如为字符或特定图案。上述动画可由在不同时间点显示的不同图案(布点)而构成。
在一些实施例中，使用者可通过人机界面选择电脑内建的图案/动画，将信号输入至系统控制器，然后传输至系统驱动器，再传输至图3的微控制器304并储存，再将信号传输至图3的发光元件驱动器306，通过发光元件驱动器306驱动对应的发光元件122发光而显示图案/动画。
在一些实施例中，使用者可通过人机界面下载图案/动画，通过电脑内的特定软体，将其转换为信号并输入至系统控制器，然后传输至系统驱动器，再传输至图3的微控制器304并储存，再将信号传输至图3的发光元件驱动器306，通过发光元件驱动器306驱动对应的发光元件122发光而显示图案/动画。
在一些实施例中，上述系统控制器及系统驱动器可设置于系统主板上或者设置于图3的驱动控制电路板300上，但本发明不限于此。
由上述可知，本发明的具有显示功能的按键结构除了具有按压回弹手感之外，还可让使用者自行设计图案/动画或者选择电脑内的图案/动画，而使按键结构的呈现画面更具设计感及变化性，成功解决了现有技术中的所述课题。
然而以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜索之用，并非用来限制本发明的权利范围。
Claims (10)
1.一种具有显示功能的按键结构，包括：
一薄膜电路板；
一弹性元件层，位于该薄膜电路板上方，该弹性元件层具有彼此分离的多个弹性元件；
一弹性键框，邻近多个所述弹性元件，该弹性键框具有多个开口分别对应多个所述弹性元件；以及
一显示模块，位于该弹性元件层及该弹性键框上方，该显示模块具有一电路基板及多个发光元件，多个所述发光元件位于该电路基板上方，其中该电路基板的一下表面面对该弹性元件层及该弹性键框。
2.如权利要求1所述的具有显示功能的按键结构，其中多个所述弹性元件沿一方向排列，多个所述弹性元件为多个金属弹片，该弹性元件层还具有一金属弹片薄膜，其位于多个所述金属弹片上方并覆盖多个所述金属弹片。
3.如权利要求1所述的具有显示功能的按键结构，其中在该按键结构未被按压时，该弹性键框高于该弹性元件层，或者该弹性键框与该弹性元件层齐高。
4.如权利要求1所述的具有显示功能的按键结构，还包括一上盖，其位于该显示模块上方并覆盖多个所述发光元件。
5.如权利要求4所述的具有显示功能的按键结构，其中该上盖为一弹性上盖。
6.如权利要求1所述的具有显示功能的按键结构，其中多个所述发光元件为多个微型发光二极管，多个所述微型发光二极管构成一微型发光二极管阵列。
7.如权利要求1所述的具有显示功能的按键结构，其中该显示模块的该电路基板电性连接一软性电路板，并且该电路基板通过该软性电路板电性连接一驱动控制电路板。
8.如权利要求1所述的具有显示功能的按键结构，其中该显示模块的该电路基板电性连接一驱动控制电路板，该驱动控制电路板包括一微控制器及多个发光元件驱动器，多个所述发光元件通过多个所述发光元件驱动器电性连接该微控制器。
9.如权利要求8所述的具有显示功能的按键结构，其中该微控制器设置用以储存至少一组输入信号，并将该至少一组输入信号输入至多个所述发光元件驱动器。
10.如权利要求9所述的具有显示功能的按键结构，其中多个所述发光元件驱动器设置用以接收该至少一组输入信号并驱动对应的多个所述发光元件，以使对应的多个所述发光元件发光而显示一图案。
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