TW201925993A - 發光鍵盤 - Google Patents

Abstract

一種發光鍵盤包含複數個鍵帽、一底板、複數個升降機構、一電路板、一導光板、一發光件及一絕緣結構。該複數個鍵帽對應地經由該複數個升降機構設置於該底板之上以能相對於該底板上下移動。該電路板設置於該底板上具有對應設置於該複數個鍵帽下方之複數個開關及位於其下表面且供該發光件電連接之二連接墊。該導光板設置於該底板下方。該發光件穿過該底板以使其發光面朝向該導光板之入光側面。該絕緣結構覆蓋該二連接墊及該發光件之二接腳露出的部分，以使該二連接墊及該二接腳與該底板絕緣。

Description

發光鍵盤

本發明關於一種鍵盤，尤指一種發光鍵盤。

一般鍵盤主要包含底板及多個設置在底板上方的鍵帽，每個鍵帽原則上經由一個升降機構連接至底板以能相對於底板上下移動，鍵帽對應的開關通常整合在一個薄膜電路板上，此薄膜電路板通常直接放置於底板上。目前有些發光鍵盤是直接在薄膜電路板朝向鍵帽的表面上設置多個發光二極體，直接朝向鍵帽發射光線，以提供照明或背光。亦有些發光鍵盤是以另外的電路板承載發光二極體，此時，此電路板可能是放置在薄膜電路板上或底板下方；於後者，底板具有鏤空以供發光二極體發射的光線能穿過，且於實作上，於此電路板與底板之間會設置一透明絕緣層，以避免底板(若其以金屬板製作)與發光二極體或電路板短路。目前亦有些發光鍵盤是利用導光板混合、導引多個發光二極體發射的光線以提供較均勻的背光(或平面背光)，此導光板可能設置在底板(或薄膜電路板)上方或下方；於後者，發光二極體通常是以另外的電路板承載且此電路板通常設置在導光板下方。於導光板設置於底板下方的架構中，若欲將發光二極體整合至設置於底板上方的薄膜電路板中，以節省專用電路板的使用，此時發光二極體需穿過底板以使其發射的光線能進入導光板，但薄膜電路板中供發光二極體使用的電連接墊將需朝向底板設置，可能引起電連接墊或發光二極體的連腳與底板(若其以金屬板製作)短路，例如薄膜電路板與底板未正確對位、薄膜電路板與底板可相對移動、即使正確對位但電連接墊(或發光二極體的連腳)與底板間之距離不足以完全避免靜電放電等等。

鑑於先前技術中的問題，本發明提供一種發光鍵盤，利用絕緣結構以覆蓋電路板電連接墊及發光件接腳露出的部分，進而避免底板與電連接墊及接腳間之靜電放電發生。

根據本發明之發光鍵盤包含複數個鍵帽、一底板、複數個升降機構、一電路板、一導光板、一發光件及一絕緣結構。該底板設置於該複數個鍵帽下方並具有一通孔。該複數個升降機構對應地設置於該底板與該複數個鍵帽之間，每一個升降機構對應該複數個鍵帽其中之一，每一個鍵帽經由該對應的升降機構而能相對於該底板上下移動。該電路板包含複數個開關及二連接墊，該電路板設置於該底板與該複數個鍵帽之間使得該複數個開關對應地位於該複數個鍵帽下方，該二連接墊朝向該底板。該導光板設置於該底板下方並具有一入光側面。該發光件包含一本體及二接腳，該二接腳露出於該本體，該本體具有一發光面，該二接腳對應地電連接於該二連接墊上，該本體穿過該通孔且該發光面朝向該入光側面。該絕緣結構覆蓋該二連接墊及該二接腳露出的部分，以使該二連接墊及該二接腳與該底板絕緣。

相對於先前技術，於根據本發明之發光鍵盤中，雖然與該發光件電連接的薄膜電路板與該導光板位於該底板的上下兩側，但該二連接墊及該二接腳露出的部分透過該絕緣結構絕緣，故可避免該二連接墊及該二接腳與底板間之靜電放電發生，有效解決先前技術中的問題。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖1至圖5。根據本發明之一實施例之一發光鍵盤1包含複數個鍵帽12、一底板14、複數個升降機構16、一電路板18、一導光板20、複數個發光件22及複數個絕緣結構24。底板14(例如但不限於金屬質衝壓板件)設置於該複數個鍵帽12下方。該複數個升降機構16對應地設置於底板14與該複數個鍵帽12之間，每一個升降機構16對應該複數個鍵帽12其中之一，每一個鍵帽12經由對應的升降機構16而能相對於底板14上下移動。於本實施例中，底板14及鍵帽12分別包含連接結構142、122，升降機構16為一剪刀腳支架並與連接結構142、122分別連接；於實作，原則上升降機構16可由能提供鍵帽12上下移動之機構實作，例如分開的旋轉支架、懸臂結構、伸縮套筒結構及其他習知按鍵結構中用以供鍵帽上下移動之機構等等。

於本實施例中，電路板18包含複數個開關182及複數對連接墊184，電路板18設置於底板14與該複數個鍵帽12之間使得該複數個開關182對應地位於該複數個鍵帽12下方。當鍵帽12被按壓時，對應的開關182可被觸發。該複數對連接墊184朝向底板14。於本實施例中，電路板18由一薄膜電路板實作，一般而言，其為三層薄板結構，其中中間的薄板設置於上、下薄板之間以絕緣形成於上、下薄板表面上的電路。該複數個開關182以一對相對設置的接觸點實作並整合至該薄膜電路板的電路中，中間的薄板於對應開關182處形成通孔，使得開關182能因該薄膜電路板被按壓而觸發(即接觸點接觸形成導通)。下薄板的下表面上可直接形成該複數對連接墊184，連接連接墊184的電路可直接形成於下薄板的下表面上並於此下表面上形成絕緣層以絕緣電路但露出連接墊184，或連接連接墊184的電路亦形成於下薄板的上表面(其上亦形成有連接開關182的電路)上並透過導通孔而與連接墊184連接(此時，下薄板的下表面上原則上僅形成有連接墊184)。然而，本發明不以此為限，例如電路板18改以單層雙面的印刷電路板實作，開關182可為例如但不限於觸碰開關，銲接(例如錫銲)於該印刷電路板的上表面(朝向對應的鍵帽12)上。該複數對連接墊184形成於該印刷電路板的下表面(朝向底板14)上，連接連接墊184的電路可形成於下表面上或是經由導通孔以與連接墊184連接而形成於上表面。此外，於實作上，該印刷電路板原則上包含絕緣層以絕緣電路但露出連接墊184及供開關182銲接的連接墊。另外，於實作上，電路板18具有複數個開口186，供底板14的連接結構142露出以與升降機構16連接。

另外，於本實施例中，發光鍵盤1包含複數個彈性圓突13，設置於該複數個鍵帽12及底板14之間且對應地位於該複數個開關182之上，使得鍵帽12被按壓時，對應的彈性圓突13被彈性擠壓而觸發對應的開關182。彈性圓突13亦提供對應的鍵帽12所需的回復力。此外，於本實施例中，該複數個彈性圓突13係整合成單一構件，例如但不限於一體成形的矽膠墊。此外，於實作上，彈性圓突13可改由其他彈性件實作，例如彈簧，此時開關182可直接由對應的鍵帽12觸發(例如由自鍵帽12底面向下突出的突柱接觸開關182)。又，若升降機構16本身即具有回彈效果(例如以懸臂結構實作升降機構)，則彈性圓突13亦可省略。

於本實施例中，導光板20設置於底板14下方。該複數個發光件22對應地電連接固定於該複數對連接墊184上，其中每對連接墊184包含兩個連接墊184，發光件22包含一本體222及二接腳224，該二接腳露224出於本體222並應地電連接於對應的二連接墊184上。如圖1至圖3所示，電路板18及導光板20設置於底板14上下兩側，故於本實施例中，底板14具有複數個第一通孔144，每一個發光件22對應該複數個第一通孔144其中之一，使得發光件22的本體222能穿過對應的第一通孔144以使本體222的發光面2220能朝向導光板20的入光側面202，進而使發光件22自發光面2220發射出的光線能經由入光側面202進入導光板20。此外，於本實施例中，發光件22發射的光線係自導光板20內側進入導光板20，故導光板20對應每一個發光件22具有一凹槽204，以容置對應的發光件22。於實作上，凹槽204不限於以通孔(其內側表面即作為入光側面202)實作。若發光件22發射的光線係自導光板20的側邊進入導光板20，則導光板20的側表面即作為入光側面202，此時發光件22可直接鄰近導光板20的側邊設置或設置於導光板20於其側邊形成的凹槽或凹口中。另外補充說明的是，於實作上，發光件22可由但不限於發光二極體實作。此外，於本實施例中，發光件22以兩個接腳224經由兩個連接墊184與電路板18電連接，但本發明不以此為限；例如，若發光件22具有三個或更多個接腳224，則每組連接墊184亦對應地包含三個或更多個連接墊184。於本實施例中，發光件22的接腳224經由導電膠23(以粗實線表示於剖面圖中，於實作上以可為但不限於導電銀膏、導電銀漿、導電塗料、導電銀膠等等)對應地黏著於電路板18的連接墊184上，以實現接腳224與連接墊184的電連接。

於本實施例中，該複數個絕緣結構24分別對應該複數個發光件22(或謂該複數對連接墊184)，絕緣結構24覆蓋對應的二連接墊184及二接腳224露出的部分。換言之，於發光件22電性固接於對應的連接墊184上後，連接墊184及接腳224仍會有露出的部分，透過絕緣結構24的覆蓋，可避免或抑制連接墊184及接腳224與底板14間之放電(例如靜電放電)或短路。於本實施例中，絕緣結構24以二絕緣片242實作，但本發明不以此為限；例如，絕緣結構24以一環形或C形絕緣片實作，其同樣能有效覆蓋連接墊184及接腳224露出的部分，達到絕緣的效果。此外，絕緣片242可由但不限於聚酯薄片(例如Mylar)製作，例如具絕緣效果之材料均適於實作絕緣片242。又，例如絕緣結構24亦得以膠狀絕緣材料實作，即於發光件22電性固接於對應的連接墊184上後，連接墊184及接腳224露出的部分上塗佈膠狀絕緣材料。另外，於實作上，絕緣結構24可採不透光材質製作，可減少發光件22散射的光線，亦即可減少漏光；例如黑色Mylar，其亦有助於減緩發光件22發射的光線經底板14截面(即第一通孔144的孔壁)反射而朝上散射的現象。

此外，於本實施例中，底板14的第一通孔144的輪廓與發光件22的本體222的輪廓相匹配，使得本體222與第一通孔144大致密合，底板14與電路板18間存有空隙G1；其中，電路板18因採薄膜電路板實作，故是柔軟的，使得實際上電路板18相對遠離第一通孔144的部分仍會貼近底板14，但為簡化圖面，故圖3中之電路板18仍水平繪示。因此，絕緣結構24位於(或謂夾置於)底板14與電路板18之間，且由於絕緣結構24能使連接墊184及接腳224對底板14有效絕緣，故底板14無需大尺寸的第一通孔144來避免與連接墊184及接腳224短路或放電，而仍能保有較多的結構實體，有益於提昇結構強度。

另外，於本實施例中，發光鍵盤1還包含一反射層26，位於導光板20下方且覆蓋導光板20之一側邊以接觸底板14 (如圖5所示)。於實作上，反射層26可由但不限於習知背光模組所使用的反射膜來實作。此外，發光鍵盤1還包含一底殼10a及一上蓋10b，底殼10a及上蓋10b連接形成一容置空間10c以容置前述各構件，其中該複數個鍵帽12經由上蓋10b的窗口10d露出，以便於使用者操作。另外，於實作上，發光鍵盤1還包含一控制模組(例如控制電路板，連接電路板18)及一連接介面(例如纜線，連接控制電路板及外部電子裝置，例如電腦主機)等，其均未繪示於圖中以簡化圖面。又，前文雖以獨立鍵盤為例說明，但於實際應用中，發光鍵盤1亦可經適當修改而使用於筆記型電腦中，例如去除底殼10a及上蓋10b，控制模組直接整合至筆記型電腦主機中，電路板18直接或經由另一連接介面(例如纜線、軟性電路板等)以與筆記型電腦主機連接。

請參閱圖6，其為根據另一實施例之一發光鍵盤局部之剖面圖，其剖面位置可參照圖3中虛線圈Z。本實施例之發光鍵盤與發光鍵盤1結構相似，故仍沿用氣流產生裝置1之元件符號，且關於本實施例之發光鍵盤之其他說明，請直接參閱發光鍵盤1及其變化之相關說明，不另贅述。相較於發光鍵盤1，本實施例之發光鍵盤的連接墊184完全落於第一通孔144於垂直方向的投影(例如投影於電路板18的下表面)內，而發光鍵盤1的連接墊184則是部分位於第一通孔144於垂直方向的投影內(請參閱圖3)。於本實施例中，第一通孔144尺寸較大，使得絕緣結構24部分進入第一通孔144內。於實作上，若第一通孔144尺寸更大，則可使絕緣結構24完全進入第一通孔144內(或謂位於第一通孔144內)，如圖7所示；此時，電路板18可實質平放於底板14上，使得自發光件22發射的光線原則上不會自底板14與電路板18之間溢出。此外，於實作上，絕緣結構24的絕緣片242以絕緣膠244實作，如圖8所示。

於前述各實施例中，進入導光板20的光線原則上將自朝向底板14的上表面208射出導光板20，並穿過底板14的開口146以提供鍵帽12背光；此時，底板14透過開口146設置的位置、大小而產生控制導光板20提供的背光分佈。於實作上，亦可利用額外的遮光結構來控制導光板20提供的背光分佈。請參閱圖9，其為根據另一實施例之一發光鍵盤局部之剖面圖，其剖面位置可參照圖3中虛線圈Z。本實施例之發光鍵盤與發光鍵盤1結構相似，故本實施例之發光鍵盤仍沿用氣流產生裝置1之元件符號，且關於本實施例之發光鍵盤之其他說明，請直接參閱發光鍵盤1及其變化之相關說明，不另贅述。相較於發光鍵盤1，本實施例之發光鍵盤還包含一遮罩層28，位於底板14與導光板20之間，其中遮罩層28具有複數個第二通孔282，該複數個第二通孔282分別對應該複數個發光件22。於本實施例中，該複數個第二通孔282亦分別對應該複數個第一通孔144，第二通孔282與對應的第一通孔144對齊。又，於本實施例中，第二通孔282的輪廓與發光件22的本體222的輪廓相匹配，使得本體222與第二通孔282大致密合。遮罩層28具有複數個開口，以容許來自導光板20的光線穿過，此開口的位置、大小即可決定導光板20提供的背光分佈；於實作上，此開口的位置、大小(及設置數量)原則上由產品規格而定，不另詳述。此外，於本實施例中，底板14及遮罩層28均與本體222表面大致密合，不透光的絕緣結構24亦覆蓋部分本體222表面且與底板14接觸，故可減少發光件22漏光，亦即發光鍵盤的背光實質上由導光板20的上表面208提供(且由遮罩層28控制其分佈)。另外，本實施例的遮罩層28可由一不透光薄板(例如不透光的PET薄片)實作，但於實作上，可直接於導光板20的上表面208上形成不透光層以作為該遮罩層28(例如印刷或塗佈油墨、貼附不透光膜)。

此外，於前述各實施例中，若電路板18以薄膜電路板實作，其各薄板原則上以透光材質製作，使得其上形成的電路(例如銅線)能反射來自發光件22的光線(例如第一通孔144較大，發光件22發射的部分光線可能直接射向，如圖7及圖8；又例如發光件22發射的部分光線可能透過反射而通過第一通孔144與本體222間的縫隙而到達電路板18)。此被電路反射的光線略為偏黃，若它再進入導光板20，會影響背光的顏色。故於實作上，可於電路板18朝向底板14的表面18a上設置(例如透過塗佈)一反射油墨層30，以阻隔電路板18的電路反射光線，如圖10及圖11所示。其中，於圖11中，反射油墨層30於電路板18上的分佈區域以影線表示，且圖11所示之範圍均是電路板18，故不再特別標識電路板18的元件符號。又，發光件22的本體222及接腳224於電路板18(或反射油墨層30)上之投影輪廓以虛線繪示，底板14的第一通孔144的孔壁144a於電路板18(或反射油墨層30)上之投影輪廓以鏈線繪示，絕緣結構24的絕緣片242於電路板18(或反射油墨層30)上之投影輪廓以粗實線繪示。

於本實施例中，反射油墨層30例如但不限於白色反射油墨層30，其圍繞發光件22。第一通孔144的孔壁144a(即相當於圖11中第一通孔144的輪廓投影)於電路板18上的投影落於反射油墨層30上，使得經第一通孔144朝向電路板18的光線能被反射油墨層30反射。又，於本實施例中，絕緣結構24覆蓋部分的反射油墨層30 (亦同時覆蓋露出的連接墊184及接腳224)，反射油墨層30圍繞且緊鄰該二連接墊184的周圍，故於第一通孔144的範圍內，電路板18的電路均能被有效隔絕，使得經過第一通孔144朝向電路板18的光線均能被反射油墨層30反射，除能增加光線的利用效率外，且能避免背光色差。此外，於實作上，反射油墨層30於電路板18的表面18a上的分佈範圍大於第一通孔144即可，不以整個表面18a均設置有反射油墨層30為限。另外，若電路板18於表面18a上已設置有絕緣層或保護層(例如電路板18於表面18a上形成有電路，絕緣層或保護層用以保護、絕緣此電路)時，前述反射油墨層30可與之整合，例如此絕緣層或保護亦具不透光、反射的效果，同時作為該反射油墨層30。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧發光鍵盤

10a‧‧‧底殼

10b‧‧‧上蓋

10c‧‧‧容置空間

10d‧‧‧窗口

12‧‧‧鍵帽

122‧‧‧連接結構

13‧‧‧彈性圓突

14‧‧‧底板

142‧‧‧連接結構

144‧‧‧第一通孔

144a‧‧‧孔壁

146‧‧‧開口

16‧‧‧升降機構

18‧‧‧電路板

18a‧‧‧表面

182‧‧‧開關

184‧‧‧連接墊

186‧‧‧開口

20‧‧‧導光板

202‧‧‧入光側面

204‧‧‧凹槽

206‧‧‧側邊

208‧‧‧上表面

22‧‧‧發光件

222‧‧‧本體

2220‧‧‧發光面

224‧‧‧接腳

23‧‧‧導電膠

24‧‧‧絕緣結構

242‧‧‧絕緣片

244‧‧‧絕緣膠

26‧‧‧反射層

28‧‧‧遮罩層

282‧‧‧第二通孔

30‧‧‧反射油墨層

G1‧‧‧空隙

圖1為根據本發明之一實施例之一發光鍵盤之示意圖。 圖2為圖1之發光鍵盤局部之爆炸圖。 圖3為圖1之發光鍵盤局部沿線X-X之剖面圖。 圖4為圖3中虛線圈Z之放大圖。 圖5為圖1之發光鍵盤局部沿線Y-Y之剖面圖。 圖6為根據另一實施例之一發光鍵盤局部放大之剖面圖。 圖7為根據另一實施例之一發光鍵盤局部放大之剖面圖。 圖8為根據另一實施例之一發光鍵盤局部放大之剖面圖。 圖9為根據另一實施例之一發光鍵盤局部放大之剖面圖。 圖10為根據另一實施例之一發光鍵盤局部放大之剖面圖，其剖面位置可參考圖3中虛線圈Z。 圖11為圖10所示處以仰視視角之反射油墨層於電路板上之分佈示意圖。

Claims (13)

1. 一種發光鍵盤，包含： 複數個鍵帽； 一底板，設置於該複數個鍵帽下方並具有一第一通孔； 複數個升降機構，對應地設置於該底板與該複數個鍵帽之間，每一個升降機構對應該複數個鍵帽其中之一，每一個鍵帽經由該對應的升降機構而能相對於該底板上下移動； 一電路板，包含複數個開關及二連接墊，該電路板設置於該底板與該複數個鍵帽之間使得該複數個開關對應地位於該複數個鍵帽下方，該二連接墊朝向該底板； 一導光板，設置於該底板下方並具有一入光側面； 一發光件，包含一本體及二接腳，該二接腳露出於該本體，該本體具有一發光面，該二接腳對應地電連接於該二連接墊上，該本體穿過該第一通孔且該發光面朝向該入光側面；以及 一絕緣結構，覆蓋該二連接墊及該二接腳露出的部分。
2. 如請求項1所述之發光鍵盤，其中該二連接墊落於該第一通孔於垂直方向的投影內。
3. 如請求項2所述之發光鍵盤，其中該絕緣結構位於該第一通孔內。
4. 如請求項1所述之發光鍵盤，其中該絕緣結構位於該底板與該電路板之間。
5. 如請求項1所述之發光鍵盤，其中該絕緣結構包含二絕緣片。
6. 如請求項1所述之發光鍵盤，其中該絕緣結構包含二絕緣膠。
7. 如請求項1所述之發光鍵盤，其中該二接腳經由導電膠對應地黏著於該二連接墊上。
8. 如請求項1所述之發光鍵盤，其中該絕緣結構不透光。
9. 如請求項1所述之發光鍵盤，更包含一遮罩層，位於該底板與該導光板之間，其中該遮罩層具有一第二通孔，該第二通孔與該第一通孔對齊。
10. 如請求項1所述之發光鍵盤，更包含一反射層，位於該導光板下方，其中該反射層覆蓋該導光板之一側邊以接觸該底板。
11. 如請求項1所述之發光鍵盤，其中該電路板包含一反射油墨層，設置於該電路板朝向該底板的表面上且圍繞該發光件，該第一通孔的孔壁於該電路板上的投影落於該反射油墨層上。
12. 如請求項11所述之發光鍵盤，其中該絕緣結構覆蓋部分的該反射油墨層。
13. 如請求項11所述之發光鍵盤，其中該反射油墨層圍繞且緊鄰該二連接墊的周圍。