CN208580685U - 触控式导光薄膜及含其的发光键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种触控式导光薄膜及含其的发光键盘，触控式导光薄膜包含出光层、导光层、弹性透光层以及至少一个发光源。出光层具有第一电路。导光层位于出光层一侧，且导光层具有第二电路以及容置空间。第二电路位置对应上述第一电路。容置空间凹设或贯穿地位于导光层。弹性透光层设于出光层及导光层之间，且弹性透光层具有一通孔以及一容置孔。通孔位置对应第一电路以及第二电路，且当弹性透光层受压时，通孔可供第一电路与第二电路相接触。容置孔位置对应容置空间。发光源设于出光层并且贯穿容置孔而突伸至容置空间。由此，可有效降低产品结构复杂度，并省去导光板占用的空间。

Description

触控式导光薄膜及含其的发光键盘

技术领域

本实用新型涉及一种触控式导光薄膜及含其的发光键盘。

背景技术

导光板是背光模块的主要组件，而背光模块则是液晶显示器(LCD)的必要光源。近年来，导光板也被应用在诸如电子纸(Electrophoretic display,EPD)一类的显示屏上，并且被特别称为前光板；由于EPD需要环境光源以使其可见，因此前光板平铺在EPD上方用于在黑暗中取代环境光源。

此外，导光板也可以应用在发光键盘中。例如美国专利公开号为US8097822的文件，就是一种经典的发光键盘设计方案，它的做法是在键盘底座上铺设一片导光板，并在导光板上开孔，供键帽机构穿设并卡合在底座上，导光板上再铺设三层薄膜叠合的按压控制电路模块；这种设计方案可以用少数LED与导光板的结合，使键帽的四角位置发光。然而，最近的高端发光键盘产品，例如美国专利公开号为US9449772的文件的做法，为了进一步压缩键盘整体厚度，除了键帽机构从传统的剪刀脚结构修改为蝴蝶脚结构，更将导光板替换为在键帽机构下逐一设置许多导光片与LED；这种设计方案降低了键盘整体厚度，但增加了许多LED与导光片的制造及组装成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中导光板的厚度较厚、结构复杂的缺陷，提供一种触控式导光薄膜及含其的发光键盘。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种触控式导光薄膜，其包含出光层、导光层、弹性透光层以及至少一个发光源。所述出光层具有第一电路。所述导光层位于所述出光层一侧，所述导光层具有第二电路以及容置空间。所述第二电路的位置与所述第一电路相对应。所述容置空间凹设或贯穿于所述导光层。所述弹性透光层设于所述出光层及所述导光层之间，所述弹性透光层具有一通孔以及一容置孔。所述通孔的位置与所述第一电路以及所述第二电路的位置相对应，所述弹性透光层受压时，所述通孔供所述第一电路与所述第二电路相接触。所述容置孔的位置与所述容置空间相对应。所述发光源设于所述出光层，所述发光源贯穿所述容置孔并突伸至所述容置空间，所述发光源用于提供光线进入所述导光层。

由此，该触控式导光薄膜整合导光板以及触控电路，使触控式导光薄膜能够兼具面光源照明以及电路控制功能。对于着重视觉效果的消费性电子产品而言，触控式导光薄膜能有效地降低产品结构复杂度，并且省去导光板所占用的空间。

较佳地，多个所述发光源的发光颜色可为相异。

较佳地，所述触控式导光薄膜还包含第三电路，所述第三电路连接所述发光源以用于控制所述发光源发光。此外，该第三电路也可以连接第一电路或第二电路，并由第一电路或第二电路控制发光源发光。

较佳地，所述导光层与所述发光源相对应处的厚度逐渐增加而形成一受光部，且所述受光部的截面形状为喇叭状。由此，导光层可利用受光部增加受光的面积，使触控式导光薄膜的导光效果更好。

较佳地，所述容置孔的截面积大于所述容置空间的截面积，以使得容置孔能够容纳受光部。

一种发光键盘，其包含多个键帽结构件、键框、如上所述的触控式导光薄膜以及底板。所述键框具有多个开槽以容纳多个所述键帽结构件。所述触控式导光薄膜位于所述键框下方，所述触控式导光薄膜受多个所述键帽结构件的按压而使所述第一电路与所述第二电路相接触。且所述触控式导光薄膜的所述出光层用于提供光线至多个所述键帽结构件。所述底板位于所述触控式导光薄膜下方，所述底板具有一反射面，且所述反射面的位置与所述导光层相对应。通过将触控式导光薄膜应用在发光键盘上，各组第一电路与第二电路可直接作为传递各个按键的讯号的电路，且导光薄膜与第一电路及第二电路整合，使发光键盘不需设置额外的导光板结构，大幅减少重量及体积。

较佳地，多个所述发光源的发光颜色可为相异。

较佳地，所述触控式导光薄膜还包含第三电路，所述第三电路连接所述发光源以用于控制所述发光源发光。该第三电路还可连接第一电路或第二电路，并且由第一电路或第二电路控制该发光源发光。

较佳地，触控式导光薄膜的所述导光层与所述发光源相对应处的厚度可逐渐增加而形成一受光部，且所述受光部的截面形状为喇叭状。

所述弹性透光层的所述容置孔的截面积大于所述容置空间的截面积，以使得容置孔能够容纳受光部。

本实用新型的积极进步效果在于：

该触控式导光薄膜及含其发光键盘中，触控式导光薄膜具有面光源以及电路控制的功能，并且，通过将导光板结构整合在薄膜中，缩小该电子产品的体积。对于着重视觉效果的消费性电子产品而言，该触控式导光薄膜能有效地降低产品结构复杂度，并且省去导光板所占用的空间。而该发光键盘通过使用该触控式导光薄膜，使发光键盘不需设置额外的导光板结构，大幅减少重量及体积。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的触控式导光薄膜的爆炸视图。

图2为本实用新型一实施例的触控式导光薄膜的侧视图。

图3A为本实用新型一实施例的触控式导光薄膜的容置孔与受光部的结构示意图。

图3B为本实用新型一实施例的触控式导光薄膜的受光部与发光源所在位置的侧视图。

图4A为本实用新型一实施例的发光键盘的爆炸视图。

图4B为本实用新型一实施例的发光键盘的侧视图。

图5为本实用新型一实施例的触控式导光薄膜的应用示意图。

附图标记说明：

100：触控式导光薄膜

200：出光层

210：第一电路

300：导光层

301：容置空间

302：受光部

310：第二电路

400：弹性透光层

401：通孔

402：容置孔

500：发光源

510：第三电路

600：发光键盘

700：键帽结构件

800：键框

810：开槽

900：底板

901：反射面

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

如图1和图2所示，触控式导光薄膜100包含出光层200、导光层300、弹性透光层400以及至少一个发光源500。出光层200具有第一电路210。导光层300位于出光层200一侧且具有第二电路310。弹性透光层400设置在出光层200及导光层300之间，且弹性透光层400具有通孔401。第一电路210、第二电路310以及通孔401在触控式导光薄膜100的厚度方向的位置相互对应，因此当弹性透光层400受两侧的出光层200与导光层300挤压时，弹性透光层400的厚度减少而使第一电路210与第二电路310接触。当挤压力量消失，则弹性透光层400弹性复位，使第一电路210与第二电路310再次分开，使触控式导光薄膜100具备讯号传递功能。

导光层300另具有容置空间301，而弹性透光层400则另具有与容置空间301位置对应的容置孔402。发光源500设在出光层200上，且发光源500的位置对应前述的容置空间301与容置孔402，由此以贯穿容置孔402并突伸至导光层300的容置空间301，以提供光线进入导光层300。

对于所采用的材料，出光层200、导光层300和弹性透光层400之间为避免相同材料薄膜叠合后的沾粘问题，可依次选用PC、PET和PC塑料。在厚度上，出光层200的设计理念是除承载第一电路210以及除在发光键盘应用上必须开孔之外，其整体表面必须尽量完整且平整；而出光层200主要肩负着出光的任务，而非导光，因此整体厚度在设计上可达0.05～0.1mm，目前测试样品的厚度为0.075mm。

弹性透光层400的主要作用是提供通孔401及回弹力，目前测试样品厚度仅需0.05mm即可满足要求；为了进一步增加回弹力，通孔401的周边可以增设凸柱。以发光键盘的应用为例，弹性透光层400表面的通孔401及其他开孔的数量即超过四百个，因此当每个通孔401的周边皆设有凸柱时，凸柱可支撑在弹性透光层400与出光层200之间以产生空气间隙，由此解决沾黏问题。

值得一提的是，即使弹性透光层400、导光层300与出光层200为相同的PC或PET材料，仍可通过上述的空气间隙来避免彼此沾黏的问题。因为弹性透光层400厚度仅有0.05mm，而凸柱则更薄，因而不易通过射出成型的方式制造。在实际生产中，凸柱可以利用光学胶(OCA)来成形。

导光层300的主要作用在于传导发光源500的光线，目前常用的LED的厚度约为0.4mm，而专用于发光键盘的LED则可薄至0.3mm。关于导光层300的厚度设计，目前采用热压工艺(Embossing)，将光学网点加工在0.1～0.3mm的导光板上。此外，若需要在0.1mm以下的导光板上做出光学网点，则需利用黄光显影的半导体制造工艺；反之，若需要在1mm以上的导光板上做出光学网点，则宜采取压出成型的工艺(Extrusion)。然而，即使采取热压工艺(Embossing)，也须先选定厚度范围，再订制、设计滚轮组与机构件，并且无法在太薄或太厚的导光板上通用。

在光学应用方面，导光层300上设有光学网点，利用网点疏密、深浅或形状的设计以及破坏光线全反射的原理，将光线均匀地导出上表面，再穿透弹性透光层400与出光层200，形成面光源。在发光键盘的应用上，虽由于开孔太多而导致均匀度无法与显示屏背光模块的规格相提并论，但也因为键帽与框架的遮盖，而仅需确保在各按键之间的四角发光位置的均匀度即可。反之，若触控式导光薄膜100不应用在发光键盘上时，则不须特别处理导光层300的开孔问题，但为了提升出光层200的发光效果，可尽量保持其平整与完整，或增设上盖来提供光线雾化以及物理上的保护功能。

如图3A和图3B所示，上述的导光层300对应发光源500处的厚度可以渐变增加而形成受光部302，且受光部302的截面形状为喇叭状。如图3A所示，容置孔402的截面积大于容置空间301的截面积，以使受光部302能容纳在容置孔402中。在本实施例中，触控式导光薄膜100的整体厚度可以进一步降低，以测试样品为例，导光层300的厚度为0.15mm，受光部302的厚度则增加为0.3mm，进而使受光部302与发光键盘的LED的厚度相匹配。

如图3B所示，在本实施例中，触控式导光薄膜100可包含第三电路510，第三电路510连接发光源500以控制其发光。在其他实施例中，第三电路510也可以连接第一电路210或第二电路310，并且由第一电路210或第二电路310控制发光源500发光。此外，在非发光键盘的应用中，不需要确保发光源500持续发光；例如，当手指按压使第一电路210与第二电路310导通时，手指本身即已遮蔽了周边的发光区域，再令发光源500发光并无意义，可考虑利用第一电路210与第二电路310的导通，将发光源500的电流旁通(bypass)。

如图4A和图4B所示，本实用新型还提供一种发光键盘600，包含多个键帽结构件700、键框800、上述的触控式导光薄膜100以及底板900。键框800具有多个开槽810以容纳键帽结构件700。触控式导光薄膜100位于键框800下方，且触控式导光薄膜100受键帽结构件700按压而使第一电路210与第二电路310接触。底板900位于触控式导光薄膜100的下方，且底板900具有反射面901。反射面901接收导光层300的光线并反射至出光层200，并使出光层200提供光线至上述的键帽结构件700。

由此，发光键盘600可在不须额外设置导光板的前提下，利用触控式导光薄膜100来达到传输指令以及发出光线的功能。另外，在发光键盘600的应用上，键帽结构件700与键框800的设置可以对出光层200发挥遮盖功能，提升发光效果。

如图3B所示，导光层300的厚度可以朝出光层200的方向增加。或者，在图4B中，导光层300的厚度也可以朝向发光键盘600的底板900方向增加。又或者，如图2所示，导光层300的厚度为均匀的，不朝向出光层200或底板900增加。上述导光层300的厚度设计可以根据实际需求来决定，而非用于限制本实用新型。举例来说，若要增加触控式导光薄膜的导光效果，其中一种设计方式可以如图3B的导光层300的设计方式，导光层300的厚度朝出光层200方向增加，以利用受光部302增加受光的面积。

本实施例的发光键盘600中有关于触控式导光薄膜100的其他特征与结构已在前述内容中说明，故此处不再重述。

此外，在其他实施例中，该触控式导光薄膜100或发光键盘600可以包含多个发光源500，且这些发光源500的发光颜色可以相异。如图5所示，触控式导光薄膜100也可以为环状的面光源。具体来说，触控式导光薄膜100可以设置在音响、化妆镜的表面，并利用不同颜色的发光源500来达到指令回馈或是情境变化等功能。举例来说，在发光环的应用中，若干LED可提供基本底色的光，第一电路210与第二电路310成对设置，且位于第三电路510及其对应的发光源500的周边；当发光源500提供一个不同于基本底色的光，以用于指示使用者时，使用者即可通过按压导通第一电路210与第二电路310，进行相对应的操作。

通过上述实施例的说明，本实用新型提供的触控式导光薄膜具有面光源以及电路控制的功能，可应用在各种电子产品上，例如发光键盘等。此外，本实用新型还将导光板结构整合在薄膜中，可降低电子产品结构的复杂度，并可缩小该电子产品的体积。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种触控式导光薄膜，其特征在于，其包含：

一出光层，所述出光层具有一第一电路；

一导光层，所述导光层位于所述出光层一侧，所述导光层具有：

一第二电路，所述第二电路的位置与所述第一电路相对应；以及

一容置空间，所述容置空间凹设或贯穿于所述导光层；

一弹性透光层，所述弹性透光层设于所述出光层及所述导光层之间，所述弹性透光层具有：

一通孔，且所述通孔的位置与所述第一电路以及所述第二电路的位置相对应，所述弹性透光层受压时，所述通孔供所述第一电路与所述第二电路接触；以及

一容置孔，所述容置孔的位置与所述容置空间相对应；以及

至少一发光源，所述发光源设于所述出光层，所述发光源贯穿所述容置孔并突伸至所述容置空间，所述发光源用于提供光线进入所述导光层。

2.如权利要求1所述的触控式导光薄膜，其特征在于，多个所述发光源的发光颜色相异。

3.如权利要求1所述的触控式导光薄膜，其特征在于，所述触控式导光薄膜还包含：

一第三电路，所述第三电路连接所述发光源以用于控制所述发光源发光。

4.如权利要求1所述的触控式导光薄膜，其特征在于，所述导光层与所述发光源相对应处的厚度逐渐增加而形成一受光部，且所述受光部的截面形状为喇叭状。

5.如权利要求4所述的触控式导光薄膜，其特征在于，所述容置孔的截面积大于所述容置空间的截面积。

6.一种发光键盘，其特征在于，其包含：

多个键帽结构件；

一键框，所述键框具有多个开槽以容纳多个所述键帽结构件；

如权利要求1所述的触控式导光薄膜，所述触控式导光薄膜位于所述键框下方，所述触控式导光薄膜受多个所述键帽结构件的按压而使所述第一电路与所述第二电路接触，且所述出光层用于提供光线至多个所述键帽结构件；以及

一底板，所述底板位于所述触控式导光薄膜下方，所述底板具有一反射面，且所述反射面的位置与所述导光层相对应。

7.如权利要求6所述的发光键盘，其特征在于，多个所述发光源的发光颜色相异。

8.如权利要求6所述的发光键盘，其特征在于，所述触控式导光薄膜还包含：

一第三电路，所述第三电路连接所述发光源以用于控制所述发光源发光。

9.如权利要求6所述的发光键盘，其特征在于，所述导光层与所述发光源相对应处的厚度逐渐增加而形成一受光部，且所述受光部的截面形状为喇叭状。

10.如权利要求9所述的发光键盘，其特征在于，所述容置孔的截面积大于所述容置空间的截面积。