TW201506689A

TW201506689A - 發光鍵盤

Info

Publication number: TW201506689A
Application number: TW102127840A
Authority: TW
Inventors: Ming-Tsang Cheng; Kuo-Hsin Chen; Chih-Jen Tsang
Original assignee: Young Lighting Technology Inc
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-02-16
Also published as: CN104347300A; CN104347300B; US20150036314A1; TWI498773B; US9704671B2

Abstract

一種發光鍵盤，包括一導光層、一光源、一反射層、一電路層、一按鍵固定片、多個機械式按鍵及多個散射微結構。導光層具有一第一面、一第二面及一入光面。光源設置於入光面旁，並適於產生一光束經由入光面入射至導光層。反射層配置在導光層的第一面旁。電路層形成在導光層的第二面上，並具有多個開關。按鍵固定片固定至導光層的第二面。這些機械式按鍵連接至按鍵固定片，並對應開關而設置，機械式按鍵適於受到外界的按壓而觸發對應的開關。這些散射微結構位在導光層上且環繞這些開關，將導光層內的光束引導至這些機械式按鍵。

Description

發光鍵盤

本發明是有關於一種鍵盤，且特別是有關於一種發光鍵盤。

就目前電腦的使用習慣而言，鍵盤是不可或缺的輸入設備之一，用以輸入文字、符號或數字。隨著電腦的逐漸普及，今日鍵盤的發展除了一般的輸入功能外，亦強調視覺上的訴求。因此，一種可在使用時發光的鍵盤便成為鍵盤業界新的發展方向。

為了使鍵盤的每個按鍵具有發光的特性，相較於傳統的鍵盤，發光鍵盤利用在下方設置一背光模組或底部光源，並將鍵盤上按鍵的鍵帽採用透明或透光材質，使得位於鍵帽下方的光源所產生的光可照亮鍵帽以達到鍵盤發光的效果。

由於發光鍵盤較傳統的鍵盤多了背光模組或底部光源，因此發光鍵盤在厚度上大於傳統鍵盤。此外，目前使用到鍵盤的電子裝置，例如筆記型電腦之類的可攜式裝置，也不斷地往輕、薄的方向發展，因此如何有效減少鍵盤的厚度，同時又能保持發光鍵盤的特性是重要的研究方向。

與發光鍵盤有關的專利包括台灣專利編號 TWM454573、TW201145334、TW201145333、TWI394192、TWM449996、TW201324568、TW201312388、TW201310279、TW201216311、大陸專利編號CN202142456U、CN201608079U及美國專利編號US20130170246。與觸控面板有關的專利為台灣專利編號TWM432884。

本發明提供一種發光鍵盤，能在暗處照亮其按鍵。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提出一種發光鍵盤，其包括一導光層、一光源、一反射層、一電路層、一按鍵固定片、多個機械式按鍵以及多個散射微結構。導光層具有一第一面、相對於第一面的一第二面及連接第一面與第二面的一入光面。光源設置於入光面旁，並適於產生一光束經由入光面入射至導光層。反射層配置在導光層的第一面旁。電路層形成在導光層的第二面上，並具有多個開關。按鍵固定片固定至導光層的第二面。這些機械式按鍵連接至按鍵固定片，並對應這些開關而設置，機械式按鍵適於受到外界的按壓而觸發對應的開關。這些散射微結構位在導光層上且環繞這些開關，以將導光層內的光束引導至這些機械式按鍵。

在本發明之一實施例中，發光鍵盤更包括一遮光層，配置於導光層及按鍵固定片之間，遮光層具有多個開口適於通過在導光層中傳播的光束。

在本發明之一實施例中，其中這些散射微結構的材質包括透明材質及散布在透明材質內的多個散射粒子。

在本發明之一實施例中，其中電路層及這些散射微結構的材質包括透明導電材質及散布在透明導電材質內的多個散射粒子。

在本發明之一實施例中，其中這些散射微結構包括位在導光層的第二面的多個凹或凸微結構。

在本發明之一實施例中，其中導光層的材質包括高分子化合物或玻璃。

在本發明之一實施例中，其中導光層的材質包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。

在本發明之一實施例中，其中電路層的材質包括導電銀漿、銦錫氧化物(ITO)或導電樹酯。

在本發明之一實施例中，其中每個機械式按鍵具有一鍵帽，鍵帽具有一透光圖標，且來自導光層的光束適於照亮透光圖標。

基於上述，本發明的上述實施例至少具有下列其中一個優點：僅利用導光層及按鍵固定片即可提供支撐功能，可省略傳統位在導光層下方的金屬支撐件，故有助於降低發光鍵盤的整體厚度及重量。此外，相較於傳統的可撓性印刷線路(FPC)放置在導光層上，本發明的電路層直接製作在導光層上，故可省略至少一層介電層的厚度及重量。另外，電路層與這些散射微結構可以相同材質在單一步驟中同時製作在導光層上，故有助於減少生產步驟及組裝成本。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、100a、100b、100c‧‧‧發光鍵盤

110‧‧‧導光層

110a‧‧‧第一面

110b‧‧‧第二面

110c‧‧‧入光面

120‧‧‧光源

130‧‧‧反射層

140、140a‧‧‧電路層

142‧‧‧開關

142a‧‧‧電極

144‧‧‧走線

150‧‧‧按鍵固定片

160‧‧‧機械式按鍵

162‧‧‧鍵帽

162a‧‧‧透光圖標

170‧‧‧遮光層

172‧‧‧開口

180、180a、180b‧‧‧散射微結構

190‧‧‧電極

X‧‧‧部分

圖1是本發明的一實施例的一種發光鍵盤的局部剖面圖。

圖2是圖1的發光鍵盤的導光層、電路層及散射微結構的俯視圖。

圖3是圖2的X部分的放大圖。

圖4是本發明的另一實施例的一種發光鍵盤的局部剖面圖。

圖5是本發明的又一實施例的一種發光鍵盤的局部剖面圖。

圖6是本發明的再一實施例的一種發光鍵盤的局部剖面圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1是本發明的一實施例的一種發光鍵盤的局部剖面圖。請參考圖1，本實施例的發光鍵盤100包括一導光層110，其具有一第一面110a、相對於第一面110a的一第二面110b及連接第一面110a與第二面110b的一入光面110c。導光層110的材質可包括玻璃或高分子化合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等。發光鍵盤100更包括一光源120。光源120設置於導光層110的入光面110c旁，並適於產生一光束經由入光面110c入射至導光層110。光源120例如是發光二極體(LED)元件。發光鍵盤100更包括一反射層130。反射層130配置(例如貼合)在導光層110的第一面110a上，並適於將光束反射至導光層110的第二面110b，光束可自第二面110b射出導光層110，因此第二面110b例如是一出光面。

圖2是圖1的發光鍵盤的導光層、電路層及散射微結構的俯視圖。請參考圖1及圖2，發光鍵盤100更包括一電路層140。電路層140直接形成在導光層110的第二面110b上，並具有多個開關142及多個走線144，如圖2所示。這些走線144分別連接至這些開關142，並延伸且集中於導光層110的同一側(例如圖2的下方)，藉此與一電子裝置的電路板上之電路電性連接(未繪示)，以使電子裝置可接收到對應的開關142的觸發信號而偵測到按壓的位置，而輸入對應的文字、符號或數字。

在本實施例中，可藉由印刷、微影蝕刻或噴墨等方式，將電路層140直接製作在導光層110的第二面110b上。此外，電路層140的材質可包括導電銀漿、銦錫氧化物(ITO)或導電樹酯。因此，相較於傳統的可撓性印刷線路(FPC)放置在導光層上，本實施例的電路層140直接製作在導光層110上可省略至少一層介電層的厚度及重量。

請再參考圖1，發光鍵盤100更包括一按鍵固定片150。按鍵固定片150固定(例如貼合或鎖合)至導光層110的第二面110b。在本實施例中，僅利用導光層110及按鍵固定片150即可提供支撐功能，亦即導光層110可支撐按鍵固定片150與機械式按鍵160，可省略傳統位在導光層110下方的金屬支撐件，故有助於降低發光鍵盤100的整體厚度及重量。此外，若採用玻璃材質的導光層110，由於玻璃具有較高的機械強度，玻璃材質的導光層110具有較佳的結構強度，因此可使用更薄的導光層110，可進一步降低發光鍵盤100的整體厚度。

此外，發光鍵盤100更包括多個機械式按鍵160，而在圖 1中僅以一個機械式按鍵160作為示意。這些機械式按鍵160連接至按鍵固定片150，並適於受到外界的按壓而觸發對應的開關142，而來自導光層110的光束能照亮機械式按鍵160。這裡所謂的機械式按鍵160是指能受到外界的按壓而壓縮一預定行程的按鍵。在本實施例中，每個機械式按鍵160可具有一鍵帽162，鍵帽162具有一透光圖標162a，且來自導光層110的光束能照亮鍵帽 162的透光圖標162a。

請再參考圖1，發光鍵盤100更可包括一遮光層170。遮光層170配置於導光層110及按鍵固定片150之間，並具有多個開口172，以通過自導光層110射出的光束，使光束只從開口172出射，而只照亮鍵帽162的透光圖標162a，其他未從開口172出射的光束則在導光層110中繼續傳遞直到再次從開口172出射，藉此可增加光源利用率，並可避免漏光。在本實施例中，遮光層170可貼合至導光層110的第二面110b及電路層140上。在另一未繪示的實施例中，亦可省略遮光層170，使發光鍵盤100整體均發光。

圖3是圖2的X部分的放大圖。請再參考圖1、圖2及圖3，發光鍵盤100更可包括多個散射微結構180。這些散射微結構180位在導光層110的第二面110b上且環繞這些開關142，以將導光層110內的光束引導至這些機械式按鍵160上的這些透光圖標162a。在本實施例中，這些散射微結構180可藉由印刷或噴墨的方式製作在導光板110的第二面110b上。這些散射微結構180的材質包括透明材質及散布在透明材質內的多個散射粒子。在其他實施例中，這些散射微結構180亦可位在導光層110的第一面110a上、或同時位在導光層110的第一面110a與第二面110b上，本發明不以此為限。

請再參考圖1，對應不同的電路運作方式，例如電阻、電容或電磁等電路運作方式，電路層140的開關142具有對應電路運作方式的圖形。在本實施例中，開關142包括一電極142a，而發光鍵盤100可具有另一電極190，其位於機械式按鍵160上，並藉由機械式按鍵160的壓縮行程來改變電極142a和電極190之間的距離以造成電極142a和電極190之間的電容變化因而產生觸發信號。

圖4是本發明的另一實施例的一種發光鍵盤的局部剖面圖。請參考圖4，在本實施例的發光鍵盤100a中，電路層140的開關142包括一對電極142a，而發光鍵盤100a可具有另一電極190，其位於機械式按鍵160上。因此，藉由機械式按鍵160的壓縮使得機械式按鍵160上的電極190同時接觸這對電極142a以造成電極142a和電極190之間的電阻變化因而產生觸發信號。

圖5是本發明的又一實施例的一種發光鍵盤的局部剖面圖。請參考圖5，在實施例的發光鍵盤100b中，可在以印刷或噴墨方式在導光板110的第二面110b上製作電路層140a的同時一併製作這些散射微結構180a。因此，電路層140a及這些散射微結構180a具有相同的材質，即透明導電材質及散布在透明導電材質內的多個散射粒子。這樣的做法可在單一步驟中同時完成電路層140a及這些散射微結構180a，因而有助於減少生產步驟。在其他實施例中，這些散射微結構180a亦可位在導光層110的第一面110a上、或同時位在導光層110的第一面110a與第二面110b上，本發明不以此為限。

圖6是本發明的再一實施例的一種發光鍵盤的局部剖面圖。請參考圖6，在本實施例的發光鍵盤100c，這些散射微結構180b也可由導光層110在第二面110b的多個凹或凸微結構所構成，圖6所示為凹微結構中具有更微細的凹凸構造。

綜上所述，在本發明的上述實施例至少具有下列其中一個優點：僅利用導光層及按鍵固定片即可提供支撐功能，可省略傳統位在導光層下方的金屬支撐件，故有助於降低發光鍵盤的整體厚度及重量。此外，相較於傳統的可撓性印刷線路(FPC)放置在導光層上，本發明的電路層直接製作在導光層上可省略至少一層介電層的厚度及重量。另外，電路層與這些散射微結構可以相同材質在單一步驟中同時製作在導光層上，故有助於減少生產步驟及組裝成本。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

100‧‧‧發光鍵盤