TW201926393A - 發光鍵盤 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種發光鍵盤，包括複數按鍵、開關電路板、支撐板、背光模組以及複數環狀結構。開關電路板設置於複數按鍵之按鍵帽的下方，支撐板設置於開關電路板之下方且連接於複數按鍵。背光模組設置於支撐板之下方，以產生光束。複數環狀結構設置於開關電路板上且環繞相對應之按鍵，其接收被按鍵反射之光束，因應環狀結構中之材料特性，使按鍵帽之外圍區域產生均勻的發光效果。

Description

發光鍵盤
本發明係關於一種鍵盤，尤其係關於具有發光功能之發光鍵盤。
常見的電腦週邊輸入裝置包括滑鼠、鍵盤以及軌跡球等，其中鍵盤可直接鍵入文字以及符號予電腦，因此相當受到使用者以及輸入裝置廠商之重視。
請參閱圖1，其為習知鍵盤之外觀結構示意圖。習知鍵盤1之表面上具有複數按鍵10，該些按鍵10被分類為一般鍵101、數字鍵102以及功能鍵103等，該些按鍵供使用者以手指觸壓而產生相對應之訊號予電腦，使電腦執行被觸壓之按鍵功能，例如一般鍵101用以輸入英文字母等符號，數字鍵102用以輸入數字，而功能鍵103則用以提供各種功能，例如F1~F12等。其中習知鍵盤1係為筆記型電腦用之鍵盤。
隨著科技的演進，鍵盤廠商致力於研發各種具有特殊功能之 鍵盤，以滿足不同使用者之各種需求，其中以發光鍵盤最受使用者的青睞。習知發光鍵盤之外觀與習知鍵盤1之外觀大致相同，但因發光鍵盤提供按鍵發光的功能，故其內部結構與習知無發光功能之鍵盤不同。以下說明習知發光鍵盤之內部結構。請參閱圖2，其為習知發光鍵盤之結構剖面示意圖。習知發光鍵盤2包括複數按鍵20、薄膜開關電路21、支撐板22以及背光模組23，而每一按鍵20包括按鍵帽201、剪刀式連接元件202以及彈性元件203。按鍵20中，按鍵帽201顯露於習知鍵盤2之外而可被使用者觸壓，剪刀式連接元件202用以連接按鍵帽201以及支撐板22，而彈性元件203穿過剪刀式連接元件202且分別與按鍵帽201以及薄膜開關電路21接觸。支撐板22位於薄膜開關電路21之下方，其可承載按鍵帽201、剪刀式連接元件202、彈性元件203以及薄膜開關電路21於其上。
薄膜開關電路21包括上線路板211、分隔層212以及下線路板213，其中上線路板211、分隔層212以及下線路板213皆係以透光材料所製成，且透光材料係為聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)材質或聚乙烯(polyethylene，PE)材質所製成。上線路板211具有複數上導電部2111，分隔層212位於上線路板211之下方，且具有對應於複數上導電部2111之複數分隔層開孔2121。而下線路板213位於分隔層212之下方，其具有對應於複數上導電部2112之複數下導電部2131，其與複數上導電部2111形成複數按鍵開關214。
背光模組23包括導光板230、電路板231、複數發光元件232(圖中僅顯示二個)、反射片233以及遮光片234，導光板230位於支撐板22之下方，電路板231位於薄膜開關電路21之下方且電性連接於發光元件232，其可提供一電力予複數發光元件232。複數發光元件232設置於電路板231上，且伸入反射片233之複數反射片開孔2331以及導光板230 之複數導光板開孔2301。當複數發光元件232獲得電力時，其得以產生複數光束B，且複數光束B投射至導光板22。反射片233位於導光板230之下方，其功能為反射離開導光板230之複數光束B，使複數光束B再次進入導光板230內。遮光片234位於導光板230之上方，其可遮蔽複數光束B。其中，複數發光元件232係為側向式發光二極體。導光板22係以複數光束B於其內部發生全反射而引導複數光束B，使其被投射至按鍵帽201。
習知發光鍵盤2中，上述各元件由上往下之排列順序為按鍵帽201、剪刀式連接元件202、彈性元件203、薄膜開關電路21、支撐板22、遮光片26、導光板230以及反射片233，其中，習知發光鍵盤2係為筆記型電腦(未顯示於圖中)用之鍵盤。
按鍵20中，每一按鍵帽201上具有一出光區域2011，且出光區域2011係為字母或符號所在之位置，其中出光區域2011之位置對應於導光板230上之導光網點2302之所在位置，以便光束透過導光網點2302而被往上引導至其出光區域2011。另一方面，遮光片234包括複數遮光片開孔2341，且遮光片開孔2341對應於導光網點2302以及出光區域2011，使得光束B可藉由遮光片開孔2341而穿過遮光片234。類似地，支撐板22包括複數支撐板開孔221，且支撐板開孔221對應於導光網點2302以及出光區域2011，使得光束B可藉由支撐板開孔221而穿過支撐板22。
此外，由於薄膜開關電路21係以透光材料所製成，使複數光束B得以穿過薄膜開關電路21。藉此，複數光束B得以因應複數導光網點223而依序穿過複數支撐板開孔221以及薄膜開關電路21，以投射至複數出光區域2011，使其按鍵帽201上之字母或符號則得以透光而具有發光效果。
於光束B行進之過程中，光束B穿過複數支撐板開孔221 而投射至按鍵帽201以及剪刀式連接元件202，該光束B中僅有部份光束可投射至出光區域2011，其餘光束則分別被按鍵帽201以及剪刀式連接元件202反射，而由按鍵帽201與薄膜開關電路21之間的間隙g漏出，藉此，按鍵帽201之外圍區域2012可產生環狀的發光效果。然而，由於複數支撐板開孔221並非均勻地設置於支撐板22上，使得光束B無法均勻地投射出來，造成按鍵帽201之外圍區域2012的環狀發光效果不均勻。
因此，需要一種可產生均勻發光效果之發光鍵盤。
本發明之目的在於提供一種可產生均勻發光效果之發光鍵盤。
於一較佳實施例中，本發明提供一種發光鍵盤，包括至少一按鍵、一開關電路板、一支撐板、一背光模組以及至少一環狀結構。該至少一按鍵顯露於該發光鍵盤之外，而該開關電路板設置於該至少一按鍵之下方，用以因應該至少一按鍵之觸發而產生相對應之一按鍵訊號，該開關電路板具有至少一開孔。該支撐板設置於該開關電路板之下方，且連接於該至少一按鍵，該支撐板具有至少一支撐板開孔，且每一該支撐板開孔對應於一該開孔。該背光模組設置於該支撐板之下方，用以產生一光束，且投射該光束穿過該至少一支撐板開孔以及該至少一開孔而投射至該至少一按鍵。每一該環狀結構對應於一該按鍵，該至少一環狀結構設置於該開關電路板上且環繞相對應之該按鍵，用以接收被該至少一按鍵反射之該光束，而產生發光效果。
簡言之，本發明發光鍵盤於開關電路板上設置以螢光材料或 光擴散材料所製成的環狀結構，且環狀結構位於按鍵帽之外圍區域的下方，亦即，環狀結構位於按鍵帽與開關電路板間的間隙之間。當未投射至按鍵帽的出光區域之光束被按鍵帽以及連接元件反射時，光束被投射至環狀結構，因應環狀結構中之材料特性，使按鍵帽之外圍區域可產生均勻的發光效果或光擴散效果。因此，本發明發光鍵盤可改善習知技術中之不均光的問題。
1‧‧‧鍵盤
2、3‧‧‧發光鍵盤
10、20、30‧‧‧按鍵
21‧‧‧薄膜開關電路
22、32‧‧‧支撐板
23、33‧‧‧背光模組
31‧‧‧開關電路板
34、233‧‧‧反射片
35、234‧‧‧遮光片
36‧‧‧環狀結構
101‧‧‧一般鍵
102‧‧‧一般鍵
103‧‧‧功能鍵
201、301‧‧‧按鍵帽
202‧‧‧剪刀式連接元件
203、303‧‧‧彈性元件
211、311‧‧‧上線路板
212、313‧‧‧分隔層
213、312‧‧‧下線路板
214、314‧‧‧按鍵開關
221、322‧‧‧支撐板開孔
230、331‧‧‧導光板
231、333‧‧‧電路板
232、332‧‧‧發光元件
302‧‧‧連接元件
315‧‧‧開孔
321‧‧‧卡勾
334‧‧‧背光模組之側邊區域
341、2331‧‧‧反射片開孔
342、2332‧‧‧反射片之側邊區域
351、2341‧‧‧遮光片開孔
352‧‧‧遮光片之側邊區域
2011、3011‧‧‧出光區域
2012、3012‧‧‧按鍵帽之外圍區域
2111、3111‧‧‧上導電部
2121、3131‧‧‧分隔層開孔
2131、3121‧‧‧下導電部
2301、3311‧‧‧導光板開孔
2302‧‧‧導光網點
B‧‧‧光束
B1‧‧‧第一光束
B2‧‧‧第二光束
g‧‧‧間隙
圖1係習知鍵盤之外觀結構示意圖。
圖2係習知發光鍵盤之結構剖面示意圖。
圖3係本發明發光鍵盤於一較佳實施例中之局部結構分解示意圖。
圖4係本發明發光鍵盤於一較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。
鑑於習知技術所造成的困擾，本發明提供一種可解決習知技術問題之發光鍵盤。首先說明本發明發光鍵盤的結構，請同時參閱圖3以及圖4，圖3係為本發明發光鍵盤於一較佳實施例中之局部結構分解示意圖，而圖4係為本發明發光鍵盤於一較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。本發明發光鍵盤3包括複數按鍵30、開關電路板31、支撐板32、背光模組 33、反射片34、遮光片35以及複數環狀結構36，複數按鍵30顯露於發光鍵盤3之外。開關電路板設置於複數按鍵30之下方，其功能為因應複數按鍵30之觸發而產生相對應之按鍵訊號。支撐板32設置於開關電路板31之下方，且連接於複數按鍵30，而支撐板32包括複數卡勾321以及複數支撐板開孔322。背光模組33設置於支撐板32之下方，其功能為產生光束B，且投射光束B至複數按鍵30。反射片34設置於背光模組33內，其功能為反射光束B，而遮光片35設置於背光模組34與支撐板32之間，其可遮蔽光束B。每一環狀結構36對應於一個按鍵30，環狀結構36設置於支撐板32上且環繞相對應之按鍵30，其可用以接收被按鍵30反射之光束B，使按鍵30產生發光效果。
圖3以及圖4中，每一按鍵30包括一個按鍵帽301、一個連接元件302以及一個彈性元件303，其中，每一按鍵帽301上具有一個出光區域3011，使背光模組33所產生之光束B通過出光區域3011，而產生發光效果。按鍵帽301顯露於發光鍵盤3之外而可被使用者觸壓，連接元件302之功能為連接按鍵帽301以及支撐板32之卡勾321，且可使按鍵帽301相對於支撐板32上下移動。彈性元件303穿過連接元件302且分別與按鍵帽301以及開關電路板31接觸，其可被按鍵帽301抵頂而觸壓開關電路板31。
於本較佳實施例中，連接元件302係為剪刀式連接元件，而彈性元件303係為彈性橡膠，本較佳實施例之按鍵係以連接元件302之作動而控制相對應的按鍵帽301之上下移動，同時控制相對應的彈性元件303觸壓開關電路板31，其僅為例示，而非以此為限。於另一較佳實施例中，複數按鍵亦可利用非剪刀式連接元件類型的連接元件而作動之，例如桌上型電腦用之火山口型連接結構，除此之外，更可採用磁力相關結構控制按 鍵帽之上下移動。
接下來說明開關電路板31之結構。請參閱圖4，開關電路板31包括上線路板311、下線路板312以及分隔層313。上線路板311與相對應之按鍵30的彈性元件303接觸，且其具有複數上導電部3111。下線路板312位於上線路板311之下方，且其具有對應於複數上導電部3111之複數下導電部3121。分隔層313位於上線路板311以及下線路板312之間，其功能為隔離上線路板311以及下線路板312，以避免上導電部3111與相對應的下導電部3121發生誤觸之情形。而分隔層313具有對應於複數上導電部3111之複數分隔層開孔3131。其中，上導電部3111、下導電部3121以及分隔層開孔3131共同形成按鍵開關314。當開關電路板31被彈性元件303觸壓時，相對應之上導電部3111伸入相對應之分隔層開孔3131且與相對應之下導電部3121接觸，而產生按鍵訊號。
於本較佳實施例中，開關電路板31係為薄膜開關電路，且上線路板311、下線路板312以及分隔層313係以透光材料所製成，使複數光束B得以穿過之。此外，圖3顯示出開關電路板31更包括複數開孔315，且每一開孔315對應於一個支撐板開孔322，而複數開孔315則分別貫穿上線路板311、分隔層313以及下線路板312。
接下來說明背光模組33之結構。背光模組33包括導光板331、複數發光元件332以及電路板333，導光板331位於遮光片35以及反射片34之間，其功能為引導光束B穿過複數支撐板開孔322以及複數開孔315，以投射至出光區域3011。導光板具有複數導光板開孔3311以及複數導光元件(未顯示於圖中)，每一導光板開孔3311對應於一個發光元件332，而導光元件之功能為引導光束B離開導光板331，以穿過複數支撐板開孔322以及複數開孔315。發光元件332之功能為產生光束B，而電路板334 設置於反射片34之下方且電性連接於複數發光元件332，其可承載複數發光元件332，且供電予複數發光元件332，使其運作。於本較佳實施例中，發光元件332係為側向式發光二極體，導光元件可採用導光微結構、導光網點、導光油墨以及導光咬花結構中之任一者，而電路板333係為軟性電路板(FPC)。
另一方面，反射片34設置於導光板331與電路板333之間，且反射片34具有複數反射片開孔341，每一反射片開孔341對應於一個導光板開孔3311，使相對應之發光元件332可伸入反射片開孔341以及導光板開孔3311內，藉此發光元件332所產生之光束B得以投射進入導光板331內。遮光片35設置於支撐板32與導光板331之間，且遮光片35具有複數遮光片開孔351，每一遮光片開孔351對應於一個支撐板開孔322，使光束B得以穿過遮光片開孔351以及支撐板開孔322而投射至出光區域3011。
需特別說明的是，複數環狀結構36係將螢光材料以點膠方式、塗佈方式或黏貼方式而形成於開關電路板31上，且位於相對應的按鍵帽301之外圍區域3012的下方，亦即，環狀結構36環繞相對應之開孔315以及支撐板開孔322。其中，黏貼方式係指將螢光材料以任何形式設置於一貼紙上，且貼紙以黏貼方式設置於開關電路板上。
當發光元件332產生光束B時，光束B進入導光板331且被複數導光元件引導而離開導光板331，接下來光束B穿過相對應之遮光片開孔351、支撐板開孔322以及開關電路板31之開孔315，以投射至按鍵帽301之出光區域3011。另一方面，導光板331內會有部分光束B不被導光元件引導而離開導光板331，該些光束B會被反射片34反射而再次進入導光板331，以可被導光元件引導而投射至出光區域3011。於穿過支撐板開孔322以及開孔315之光束B中，光束B中之第一光束B1投射至出 光區域3011，使出光區域3011產生發光效果。而光束B中之第二光束B2被按鍵帽301以及連接元件302反射而被投射至環狀結構36，因應環狀結構36中之螢光材料的特性，使按鍵帽301之外圍區域3012產生均勻的發光效果。藉此，可補償因複數支撐板開孔322所造成光束B無法均勻投射的現象。
接下來說明本發明發光鍵盤3之按鍵帽301被觸壓之運作情形。請再次參閱圖3，當使用者之手指施力觸壓按鍵帽301時，按鍵帽301受力而往下推抵連接元件302，且連接元件302相對於支撐板32擺動。另一方面，按鍵帽301往下推抵相對應之彈性元件303而使其發生形變且觸壓開關電路板31，以觸發開關電路板31中之按鍵開關314，使得開關電路板31輸出相對應之按鍵訊號。而當使用者停止觸壓按鍵帽301時，按鍵帽301不再受力而停止觸壓彈性元件303，使得彈性元件303因應其彈性而由形變狀態恢復原狀，同時提供往上的彈性恢復力予按鍵帽301。此時，往上移動的按鍵帽301帶動連接元件302擺動，且按鍵帽301得以恢復至被觸壓前之位置。
需特別說明的有二，第一，本發明發光鍵盤之環狀結構亦可採用光擴散材料而設置，其作法如下：環狀結構亦可將光擴散材料材料以點膠方式、塗佈方式或黏貼方式而形成於開關電路板上，且位於相對應的按鍵帽之外圍區域的下方，使環狀結構環繞相對應之開孔以及支撐板開孔。同理，黏貼方式係指將光擴散材料以任何形式設置於一貼紙上，且貼紙以黏貼方式設置於開關電路板上。藉此，光束中之第二光束被按鍵帽以及連接元件反射而被投射至環狀結構，使按鍵帽之外圍區域可產生均勻的光擴散效果。第二，本發明發光鍵盤未限制必須設置反射片以及遮光片於其中，實際上，可因應需求而選擇是否設置反射片以及遮光片於其中。
根據上述可知，本發明發光鍵盤於開關電路板上設置以螢光材料或光擴散材料所製成的環狀結構，且環狀結構位於按鍵帽之外圍區域的下方，亦即，環狀結構位於按鍵帽與開關電路板間的間隙之間。當未投射至按鍵帽的出光區域之光束被按鍵帽以及連接元件反射時，光束被投射至環狀結構，因應環狀結構中之材料特性，使按鍵帽之外圍區域可產生均勻的發光效果或光擴散效果。因此，本發明發光鍵盤可改善習知技術中之不均光的問題。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種發光鍵盤，包括：至少一按鍵，顯露於該發光鍵盤之外；一開關電路板，設置於該至少一按鍵之下方，用以因應該至少一按鍵之觸發而產生相對應之一按鍵訊號，該開關電路板具有至少一開孔；一支撐板，設置於該開關電路板之下方，且連接於該至少一按鍵，該支撐板具有至少一支撐板開孔，且每一該支撐板開孔對應於一該開孔；一背光模組，設置於該支撐板之下方，用以產生一光束，且投射該光束穿過該至少一支撐板開孔以及該至少一開孔而投射至該至少一按鍵；以及至少一環狀結構，每一該環狀結構對應於一該按鍵，該至少一環狀結構設置於該支撐板上且環繞相對應之該按鍵，用以接收被該至少一按鍵反射之該光束，而產生發光效果。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中，該背光模組包括：一導光板，位於該支撐板之下方，用以引導該光束投射至該至少一按鍵，且該導光板具有一導光板開孔；一發光元件，伸入該導光板開孔內，用以產生該光束；一反射片，設置於該導光板之下方，用以反射該光束；以及一電路板，設置於該反射片之下方且電性連接於該發光元件，用以承載該發光元件。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光鍵盤，其中，該反射片具有一反射片開孔，該反射片開孔對應於該導光板開孔，使該發光元件伸入該反射片開孔以及該導光板開孔。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中，該至少一按鍵包括：一按鍵帽，顯露於該發光鍵盤之外，且每一按鍵帽具有一出光區 域，使該光束通過該至少一出光區域；一連接元件，位於該支撐板與該按鍵帽之間，用以連接該支撐板以及該按鍵帽並使該按鍵帽相對於該支撐板上下移動；以及一彈性元件，位於該按鍵帽與該開關電路板之間，用以被該按鍵帽抵頂而觸壓該開關電路板。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光鍵盤，其中，當該按鍵帽被觸壓時，該連接元件擺動，且該按鍵帽抵頂該彈性元件，使該彈性元件發生形變且觸壓該開關電路板，該開關電路板產生相對應之該按鍵訊號；而當該按鍵帽不再被觸壓時，該彈性元件由形變恢復且提供一彈性力予該按鍵帽，使該按鍵帽移動至未被觸壓前之位置。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之發光鍵盤，其中，該至少一環狀結構係將螢光材料以點膠方式、塗佈方式或黏貼方式而形成於該開關電路板上，且位於該按鍵帽之一外圍區域之下方。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光鍵盤，其中，該至少一環狀結構係環繞該至少一開孔以及該至少一支撐板開孔，而該光束穿過該至少一開孔以及該至少一支撐板開孔，使該光束中之一第一光束投射至該至少一出光區域，而該光束中之一第二光束被該按鍵帽以及該連接元件反射，該光束被投射至該至少一環狀結構，使該按鍵帽之該外圍區域產生發光效果。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之發光鍵盤，其中，該至少一環狀結構係將光擴散材料以點膠方式、塗佈方式或黏貼方式而形成於該開關電路板上，且位於該按鍵帽之一外圍區域之下方。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光鍵盤，其中，該至少一環狀結構係環繞該至少一開孔以及該至少一支撐板開孔，而該光束穿過該至少一開孔以及該至少一支撐板開孔，使該光束中之一第一光束投射至該至少一出光區域，而該光束中之一第二光束被該按鍵帽以及該連接元件反射，該光束被投射至該至少一環狀結構，使該按鍵帽之該外圍區域產生光擴散效果。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之發光鍵盤，其中，該開關電路板包括：一上線路板，與該彈性元件接觸，且該上線路板具有一上導電部；一下線路板，位於該上線路板之下方，且該下線路板具有一下導電部；一分隔層，位於該上線路板與該下線路板之間，用以分隔該上導電部以及該下導電部，該分隔層具有一分隔層開孔；其中，當該觸發元件觸發該上線路板時，該上導電部伸入該分隔層開孔而與該下導電部接觸，使該開關電路板輸出該按鍵訊號。
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