TW202416313A - 背光按鍵及其背光模組 - Google Patents

Abstract

一種背光按鍵包含按鍵主體及背光模組。按鍵主體之鍵帽形成字符。背光模組設置於鍵帽下且包含背光電路板、遮光片、導光板及微光學層。背光電路板之第一、第三及第二發光單元設置於導光板之容置孔中且沿縱軸方向依序排列以分別發射第一、第三及第二色光。遮光片位於背光電路板上方且具有透光區。導光板位於遮光片與背光電路板之間。微光學層平行導光板且形成在對應透光區之位置以引導第一、第二及第三色光由導光板出光穿過透光區且照射字符。微光學層在縱軸方向上鄰近第一及第二發光單元之位置形成有第一及第二淨空區域。

Description

背光按鍵及其背光模組

本發明關於一種背光按鍵及其背光模組，尤指一種於導光板上形成淨空區域以及在導光板容置發光單元之容置孔之孔壁形成非直線區段的背光按鍵及其背光模組。

一般而言，為了使鍵盤具有按鍵發光功能，目前常見的設計係直接在鍵盤底板上配置具有分別對應每一按鍵之複數個發光二極體的發光二極體電路板，藉此，發光二極體係可射出光線至鍵帽上相對應之字符而產生字符發光效果。上述發光設計通常係採用紅綠藍發光二極體（RGB LED），其係由紅、綠、藍色發光二極體晶片依序並排組成，然而受到鍵帽字符與紅、綠、藍色發光二極體晶片之間分別具有不同混光距離的影響，往往會在字符發光效果上出現色偏問題，例如鍵帽字符在距離紅色發光二極體晶片較近的區域會產生混光偏紅現象且在距離藍色發光二極體晶片較近的區域會產生混光偏藍現象，進而影響背光按鍵的發光均勻性與在使用時的視覺美觀效果。

因此，本發明的目的在於提供一種提升導光板出光面混光效果的背光按鍵，主要在引導出光的微光學層設置淨空區域鄰近色偏光源、或在導光板上設置非直線入光面供色偏光源入光，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之背光按鍵包含一按鍵主體及一背光模組。該按鍵主體具有一鍵帽，該鍵帽上形成有至少一字符。該背光模組設置於該鍵帽下，該背光模組包含一背光電路板、一遮光片、一導光板，以及一微光學層。該背光電路板具有一背光光源，該背光光源包含一第一發光單元、一第二發光單元，以及一第三發光單元，該第一發光單元、該第三發光單元以及該第二發光單元沿著一縱軸方向依序排列且分別發射彼此不同的一第一色光、一第三色光以及一第二色光，該遮光片位於該背光電路板上方，該遮光片具有至少一透光區。該導光板位於該遮光片與該背光電路板之間，該導光板具有一容置孔以容置該背光光源。該微光學層平行該導光板且形成在對應該至少一透光區之位置以引導該第一色光、該第二色光以及該第三色光由該導光板出光穿過該透光區並照射該至少一字符。該微光學層在該縱軸方向上鄰近該第一發光單元之位置形成有一第一淨空區域，以及在該縱軸方向上鄰近該第二發光單元之位置形成有一第二淨空區域。該第一色光、該第三色光與該第二色光在該第一淨空區域混光得到的一第一混光顏色，該第一色光、該第三色光與該第二色光在該第二淨空區域混光得到的一第二混光顏色，該第一混光顏色與該第二混光顏色相近。

根據另一實施例，本發明之背光按鍵包含一按鍵主體以及一背光模組。該按鍵主體具有一鍵帽，該鍵帽上形成有至少一第一字符。該背光模組設置於該鍵帽下，該背光模組包含一背光電路板以及一導光板。該背光電路板具有一背光光源，該背光光源包含一第一發光單元、一第二發光單元，以及一第三發光單元，該第一發光單元、該第三發光單元以及該第二發光單元沿著一縱軸方向依序排列且分別發射一第一色光、一第三色光以及一第二色光。該導光板設置於該背光電路板之上且具有一容置孔以容置該背光光源，該容置孔的一第一孔壁分成一第一區段與一第二區段，分別對應於該第一發光單元以及該第二發光單元，其中該第一區段引導該第一發光單元之該第一色光傾向該第二區段，該第二區段引導該第二發光單元之該第二色光傾向該第一區段，其中該第一區段與該第二區段至少局部的不平行該縱軸方向。

根據另一實施例，本發明之背光模組包含一背光電路板、一遮光片、一導光板，以及一微光學層。該背光電路板具有一背光光源，該背光光源包含一第一發光單元、一第二發光單元，以及一第三發光單元，該第一發光單元、該第三發光單元以及該第二發光單元沿著一縱軸方向依序排列且分別發射彼此不同的一第一色光、一第三色光以及一第二色光。該遮光片位於該背光電路板上方，該遮光片具有至少一透光區。該導光板位於該遮光片與該背光電路板之間，該導光板具有一容置孔以容置該背光光源。該微光學層平行該導光板且形成在對應該至少一透光區之位置，以引導該第一色光、該第二色光以及該第三色光由該導光板出光至該透光區。該微光學層在該縱軸方向上鄰近該第一發光單元之位置形成有一第一淨空區域，以及在該縱軸方向上鄰近該第二發光單元之位置形成有一第二淨空區域。該第一色光、該第三色光與該第二色光在該第一淨空區域混光得到的一第一混光顏色，該第一色光、該第三色光與該第二色光在該第二淨空區域混光得到的一第二混光顏色，該第一混光顏色與該第二混光顏色相近。

根據另一實施例，本發明之背光模組包含一背光電路板以及一導光板。該背光電路板具有一背光光源，該背光光源包含一第一發光單元、一第二發光單元，以及一第三發光單元，該第一發光單元、該第三發光單元以及該第二發光單元沿著一縱軸方向依序排列且分別發射一第一色光、一第三色光以及一第二色光。該導光板設置於該背光電路板之上且具有一容置孔以容置該背光光源，該容置孔的一第一孔壁分成一第一區段與一第二區段，分別對應於該第一發光單元以及該第二發光單元，其中該第一區段引導該第一發光單元之該第一色光傾向該第二區段，該第二區段引導該第二發光單元之該第二色光傾向該第一區段，其中該第一區段與該第二區段至少局部的不平行該縱軸方向。

綜上所述，透過上述淨空設計，本發明係可減少入射至第一色偏區域內的第一色光以及減少入射至第二色偏區域內的第二色光，藉以有效地消除中間字符中鄰近第一發光單元之第一色偏區域會出現發光顏色偏向第一色光之色光顏色、以及鄰近第二發光單元之第二色偏區域會出現發光顏色偏向第二色光之色光顏色的色偏現象，從而有效地提昇背光按鍵的發光均勻性與在使用時的視覺美觀效果。此外，本發明亦可採用導光板容置孔側邊形成非直線入光面之設計以對第一色光、第二色光與第三色光進行均勻混光，從而提昇色偏消除效果。

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。

以下內容將搭配圖式，藉由特定的具體實施例說明本發明之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本發明之精神下，進行各種修飾與變更。尤其是，於圖式中各個元件的比例關係及相對位置（如色墨層比例大小、鍵帽字符及破孔的數量、形成位置與比例大小等）僅具示範性用途，並非代表本發明實施的實際狀況。

請參閱第1圖以及第2圖，第1圖為根據本發明之一實施例所提出之背光按鍵10之上視透視圖，第2圖為第1圖之背光按鍵10沿著鍵帽18之縱軸方向L之剖面簡示圖，其中為了清楚地顯示背光按鍵10之色墨層配置設計，於第1圖中僅繪示出鍵帽18、底板14以及背光模組16。

背光按鍵10係可較佳地應用在一般具有由上蓋與下殼體組成之開合電子設備或具有按鍵輸入功能之電子裝置上（如筆記型電腦或鍵盤裝置，但不以此為限）且提供字符發光功能，以便使用者按壓而執行使用者所欲輸入之功能，如第1圖以及第2圖所示，背光按鍵10包含按鍵主體12、底板14，以及背光模組16。按鍵主體12具有鍵帽18，鍵帽18上形成有至少一字符20（於第1圖中僅在鍵帽18中間位置處顯示一個為例，但字符數量、形成位置與大小並不以此為限），底板14係設置於按鍵主體12下且連接於按鍵主體12以使鍵帽18可相對於底板14上下移動，底板14具有至少一破孔區15（於第1圖中在底板14中間位置處顯示三個為例，但破孔數量、形成位置與大小並不以此為限）。至於針對按鍵主體12之其他元件的相關描述，其係常見於先前技術中，舉例來說，按鍵主體12可另包含薄膜電路板22、升降機構24以及彈性復位件26（但不受此限），薄膜電路板22具有開關，升降機構24可活動地設置在底板14，用來承托鍵帽18上下移動以接近或遠離開關，彈性復位件26受壓時儲存之彈性恢復力可幫助鍵帽18回復到初始位置以供使用者進行按壓操作。

以下係針對背光模組16之色墨層設計進行詳細之描述，由第1圖以及第2圖可知，背光模組16係設置於底板14下且包含導光板28、遮光片30、背光電路板32、第一色墨層34，以及第二色墨層36。導光板28對應按鍵主體12之位置具有容置孔29，遮光片30係設置於底板14以及導光板28之間且對應按鍵主體12之位置具有透光區31，背光電路板32係設置於導光板28下且具有背光光源38，背光光源38係設置於容置孔29中且包含第一發光單元40、第二發光單元42，以及第三發光單元44，由第1圖以及第2圖可知，第一發光單元40、第三發光單元44以及第二發光單元42沿著縱軸方向L依序排列且分別發射第一色光L1、第三色光L3以及第二色光L2以依序通過透光區31以及破孔區15且經混光後入射至字符20，藉以產生字符發光效果，其中第一發光單元40係可較佳地為藍色發光二極體以發射光線顏色為藍光之第一色光L1，第二發光單元42係可較佳地為紅色發光二極體以發射光線顏色為紅光之第二色光L2，第三發光單元44係可較佳地為綠色發光二極體以發射光線顏色為綠光之第三色光L3，但不以此為限，其色光種類與配置係可根據背光按鍵10之實際發光應用而有所變化（例如在另一實施例中，第一發光單元40可改為綠色發光二極體，且第三發光單元44可相對應地改為藍色發光二極體）。

在色墨層配置方面，第一色墨層34係形成於遮光片30，第一色墨層34的形成位置在第2圖中以對應字符20之第一色偏區域A1（其區域範圍可如第2圖所示，但不受此限）的位置上為例進行繪製（但其形成位置不以此為限，意即只要將第一色墨層34形成於遮光片30，不管光線是直射或透過導光板28入射至按鍵主體12，第一色墨層34都能對鍵帽18任意位置的整體混光均勻度有所貢獻），第一色偏區域A1在縱軸方向L上鄰近第一發光單元40，第一色墨層34之顏色對應第二色光L2之顏色（即紅色），且第二色墨層36係形成於遮光片30，第二色墨層36的形成位置在第2圖中以對應字符20之第二色偏區域A2（其區域範圍可如第2圖所示，但不受此限）的位置上為例進行繪製（但其形成位置不以此為限，意即只要將第二色墨層36形成於遮光片30，不管光線是直射或透過導光板28入射至按鍵主體12，第二色墨層36都能對鍵帽18任意位置的整體混光均勻度有所貢獻），第二色偏區域A2在縱軸方向L上鄰近第二發光單元42，第二色墨層36之顏色對應第一色光L1之顏色（即藍色）。在此實施例中，第一色墨層34以及第二色墨層36係可較佳地在縱軸方向L上呈扇形展開狀（但不受此限，其亦可採用其他圖案設計，如方形、圓形、網格等）且彼此呈對稱排列，其中第一色墨層34與第二色墨層36之扇形展開角度較佳地介於110°至150°（但不受此限）且可共同定義圓形區域46（如第1圖之圓形虛線區域所示），圓形區域46以背光光源38為圓心且圓形區域46之直徑較佳地介於背光光源38在縱軸方向L上之長度的二倍至十倍範圍內，但不受此限。更進一步地，第一色墨層34與第二色墨層36對應第三發光單元44之位置定義有出光孔區35（其直徑較佳地大於或等於背光光源38在縱軸方向L上之長度（例如出光孔區35之直徑可等於背光光源38在縱軸方向L上之長度的1.2倍），但不受此限），以允許第三發光單元44向上發射之第三色光L3（即綠光）可直接穿過透光區31、出光孔區35以及破孔區15而入射至按鍵主體12，進而提昇第三色光L3之使用效率與字符20之發光亮度。

此外，在實際應用中，為了進一步地提昇背光光源38入射至導光板28的光線使用效率，背光模組16可另包含白色油墨層48，白色油墨層48係形成於遮光片30對應第一色墨層34以及第二色墨層36的位置上，用以至少局部反射背光光源38向上發射之光線，以使光線經過來回反射後入射至導光板28，其中白色油墨層48係可較佳地形成於遮光片30與第一色墨層34以及第二色墨層36之間且呈圓形區域而與第一色墨層34以及第二色墨層36部分重疊（如第1圖所示），且白色油墨層48與第一色墨層34以及第二色墨層36係可較佳地形成於遮光片30之上表面S1，但不受此限，意即本發明亦可採用其他色墨層堆疊設計，其色墨層堆疊順序、色墨層重疊比例以及出光孔區之配置端視背光模組16之實際出光應用而有所變化。舉例來說，如第3圖（a）所示，第一色墨層34以及第二色墨層36係可形成於遮光片30與白色油墨層48之間且與白色油墨層48部分重疊；如第3圖（b）所示，白色油墨層48係可形成於遮光片30與第一色墨層34以及第二色墨層36之間且與第一色墨層34以及第二色墨層36完全重疊之配置；如第3圖（c）所示，白色油墨層48係可形成於遮光片30與第一色墨層34以及第二色墨層36之間而與第一色墨層34以及第二色墨層36部分重疊，第一色墨層34與第二色墨層36對應第三發光單元44之位置定義有出光孔區35，且白色油墨層48形成有直徑小於出光孔區35的出光孔區49（但不受此限，其亦可採用出光孔區35與出光孔區49具有相同直徑之設計）；如第3圖（d）所示，在省略白色油墨層48之配置下，第一色墨層34係可與第二色墨層36直接形成於遮光片30上；如第3圖（e）所示，白色油墨層48係可形成於遮光片30與第一色墨層34以及第二色墨層36之間而與第一色墨層34以及第二色墨層36部分重疊，且白色油墨層48與第一色墨層34以及第二色墨層36係可形成於遮光片30之下表面S2。至於針對其他衍生變化實施例（例如第一色墨層34以及第二色墨層36形成於遮光片30與白色油墨層48之間且白色油墨層48形成有直徑小於出光孔區35的出光孔區49之實施例等）的相關描述，其係可參照第2圖以及第3圖類推，於此不再贅述。

綜上所述，本發明所提供之背光按鍵係可利用第一色墨層對第一色光進行部分濾除調整以及利用第二色墨層對第二色光進行部分濾除調整之設計，藉以消除字符中鄰近第一發光單元之第一色偏區域會出現發光顏色偏向第一色光之色光顏色，以及鄰近第二發光單元之第二色偏區域會出現發光顏色偏向第二色光之色光顏色的色偏現象，如此即可有效地解決先前技術中所提到的鍵帽字符在距離發光二極體晶片較近的區域會產生發光色偏的問題，從而大幅地提昇背光按鍵的發光均勻性與在使用時的視覺美觀效果。

須注意的是，色墨層顏色設計係可不限於上述實施例，本發明亦可採用色墨層顏色在混光上對應互補設計。舉例來說，請參閱第4圖，其為根據本發明另一實施例所提出之背光光源38與第一色墨層34、第二色墨層36以及第三色墨層50之堆疊配置圖，在此實施例中，上述背光模組16可另包含二第三色墨層50且第一色墨層34以及第二色墨層36之扇形展開角度係可大於180°，使得第一色墨層34與第二色墨層36部分疊合以分別形成二互補色墨層52（其色墨顏色係可為由紅色與藍色所形成之洋紅色）而對第三發光單元44產生混光互補效果。另一方面，上述二第三色墨層50係可較佳地對應第三色光L3之顏色（即綠色），其可分別形成於遮光片30對應第一色墨層34以及第二色墨層36的位置上且在縱軸方向L上呈扇形展開狀，藉此，第一色墨層34係可與第三色墨層50部分疊合以形成互補色墨層54（其色墨顏色係可為由紅色與綠色所形成之黃色）而對第一發光單元40產生混光互補效果，且第二色墨層36係可與第三色墨層50部分疊合以形成互補色墨層56（其色墨顏色係可為由藍色與綠色所形成之青色）而對第二發光單元42產生混光互補效果。另一方面，本發明亦可採用單層互補色墨層設計，也就是說，在另一實施例中，第一色墨層34係可直接採用其油墨顏色為第一色光L1之互補色（即黃色）的單層色墨設計，第二色墨層係可直接採用其油墨顏色為第二色光L2之互補色（即青色）的單層色墨設計。

值得一提的是，為了進一步地消除背光按鍵10之鍵帽字符色偏現象，本發明係可採用水膠間隙設計，舉例來說，請參閱第1圖、第2圖，以及第5圖，第5圖為第2圖之背光光源38、第一水膠層62、第二水膠層64與容置孔29之放大上視示意圖。由第1圖、第2圖，以及第5圖可知，鍵帽18上可另形成有至少一字符58（於第1圖中僅在鍵帽18側邊位置處顯示一個為例，但字符數量、形成位置與大小並不受此限），底板14對應字符58之位置具有破孔區60，背光模組16可另包含第一水膠層62以及第二水膠層64，第一水膠層62係貼附於遮光片30與導光板28之間且沿著容置孔29對應第一發光單元40之第一孔緣E1延伸形成，第二水膠層64係貼附於遮光片30與導光板28之間且沿著容置孔29對應第二發光單元42之第二孔緣E2延伸形成，第一水膠層62以及第二水膠64層係可較佳地在縱軸方向L上呈扇形展開狀且彼此呈對稱排列，以在鍵帽18之橫軸方向T上共同定義出至少一水膠間隙區66（可視為第一水膠間隙區，於第5圖中顯示二個，但不受此限），其中第一水膠層62之扇形展開角度係可較佳地為120°且第一水膠層62在縱軸方向L上之投影寬度W較佳地介於0.4mm至1.2mm（其角度與寬度設計亦可應用在第二水膠層64上），但不受此限，其水膠延伸角度/寬度大小係可根據背光按鍵10之實際字符發光應用而有所改變。

透過上述設計，第一色光L1、第二色光L2、以及第三色光L3係可在經過導光板28的光學引導與混光後依序穿過遮光片30之透光區31以及底板14之破孔區60入射至字符58，藉以產生字符發光效果。在上述色光在導光板28內進行混光的過程中，第一色光L1係可在入射至第一水膠層62時產生光線散射/吸收現象，如此不僅可減少入射至字符58鄰近第一發光單元40之第一色偏區域A1’內的第一色光L1而改善色偏現象，同時也可散射第一色光L1通過水膠間隙區66入射至字符58鄰近第二發光單元42的第二色偏區域A2’而產生色光補償效果，藉以進一步地改善第二色偏區域A2’的發光顏色偏向第二色光L2之色光顏色的色偏現象；同樣地，第二色光L2係可在入射至第二水膠層64時產生光線散射/吸收現象，如此不僅可減少入射至字符58之第二色偏區域A2’內的第二色光L2而改善色偏現象，同時也可散射第二色光L2通過水膠間隙區66入射至字符58之第一色偏區域A1’而產生色光補償效果，藉以進一步地改善第一色偏區域A1’的發光顏色偏向第一色光L1之色光顏色的色偏現象。

綜上所述，本發明所提供之背光按鍵係可利用第一水膠層以及第二水膠層分別對第一色光以及第二色光進行光線散射/吸收且第一色光以及第二色光會通過水膠間隙區分別散射偏向第二色偏區域以及第一色偏區域的水膠間隙設計，藉以消除字符之第一色偏區域會出現發光顏色偏向第一色光之色光顏色以及第二色偏區域會出現發光顏色偏向第二色光之色光顏色的色偏現象，從而有效地提昇背光按鍵的發光均勻性與在使用時的視覺美觀效果。

須注意的是，上述水膠層設計亦可應用於背光電路板與導光板之間，舉例來說，由第2圖可知，背光按鍵10可另包含反射層68、第三水膠層70，以及第四水膠層72，反射層68係形成於背光電路板32上以用來將從導光板28向下射出之光線反射回導光板28，第三水膠層70係貼附於反射層68與導光板28之間且沿著容置孔29對應第一發光單元40之第一孔緣E1延伸形成，第四水膠層72係貼附於反射層68與導光板28之間且沿著容置孔29對應第二發光單元42之第二孔緣E2延伸形成，以與第三水膠層70在橫軸方向T上共同定義出另一水膠間隙區（可視為第二水膠間隙區），其中第三水膠層70與第四水膠層72之水膠延伸角度/寬度大小以及水膠間隙區配置係可參照第5圖類推，於此不再贅述。

透過上述設計，第一色光L1係可在入射至第三水膠層70時產生光線散射/吸收現象，藉以減少入射至第一色偏區域A1’內的第一色光L1而改善色偏現象，同時也可散射第一色光L1通過上述另一水膠間隙區至第二色偏區域A2’而產生色光補償效果；同樣地，第二色光L2係可在入射至第四水膠層72時產生光線散射/吸收現象，藉以減少入射至第二色偏區域A2’內的第二色光L2而改善色偏現象，同時也可散射第二色光L2通過上述另一水膠間隙區入射至第一色偏區域A1’而產生色光補償效果。須注意的是，本發明亦可採用僅在反射層68與導光板28之間配置水膠層的設計，舉例來說，在另一實施例中，背光按鍵10可僅在反射層68與導光板28之間貼附有第一水膠層62以及第二水膠層64，第一水膠層62可沿著容置孔29對應第一發光單元40之第一孔緣E1延伸形成，第二水膠層64可沿著容置孔29對應第二發光單元42之第二孔緣E2延伸形成，以與第一水膠層62在橫軸方向T上共同定義出位於反射層68與導光板28之間的水膠間隙區，至於針對此實施例之其他相關描述，其係可參照第5圖類推，於此不再贅述。

除此之外，為了更進一步地改善字符的發光色偏問題，本發明係可採用微光學層淨空設計，舉例來說，請參閱第1圖、第2圖以及第6圖，第6圖為第2圖之鍵帽18、底板14、背光光源38與導光板28之配置的上視透視圖。由第1圖、第2圖以及第6圖可知，背光模組16另包含微光學層74形成在對應遮光片30之透光區31（於第6圖中以虛線簡示）之位置以引導第一色光L1、第二色光L2以及第三色光L3由導光板28出光穿過透光區31並照射字符58，且微光學層74在縱軸方向L上鄰近第一發光單元40之位置形成有第一淨空區域76（如第6圖所示之虛線區域，但不受此限），以及微光學層74在縱軸方向L上鄰近第二發光單元42之位置形成有第二淨空區域78（如第6圖所示之虛線區域，但不受此限），其中微光學層74係可平行導光板28（如形成於導光板28的上表面或下表面，但不受此限，其亦可形成於背光電路板32或反射層68的上表面）且採用網點結構設計（但不受此限，其亦可採用其他光學散射設計，如金屬漆/白漆設計、凹凸微點結構設計、連續線條微結構設計等），微光學層74係在第一淨空區域76以及第二淨空區域78內採用移除光學散射結構之配置。

另外，在此實施例中，如第6圖所示，第一發光單元40、第二發光單元42，以及第三發光單元44的長邊l係可垂直於縱軸方向L，且第一淨空區域76以及第二淨空區域48係可分別對應第一發光單元40以及第二發光單元42的長邊l，也就是三個發光單元40/42/44以其長邊l相鄰接序排列，或者說三個發光單元40/42/44以其短邊s共線排列，但本發明不以此為限。在另一實施例中，第一發光單元40、第二發光單元42，以及第三發光單元44係可改以短邊s垂直於縱軸方向L的方式排列，也就是三個發光單元40/42/44以其長邊共線的方式排列，或說三個發光單元40/42/44以其短邊接續排列（如第7圖虛線方塊所示）。並且，第一淨空區域76以及第二淨空區域48係可分別對應第一發光單元40以及第二發光單元42的短邊s，如此可縮減第一發光單元40、第二發光單元42，以及第三發光單元44在縱軸方向L上的出光面積而進一步地降低字符20在縱軸方向L上的色偏現象。須注意的是，此處所提到的第一發光單元40、第二發光單元42，以及第三發光單元44以長邊l或短邊s垂直於縱軸方向L之方式排列的設計係可適用於本發明之其他實施例，其相關描述係可參照第6圖類推，於此不再贅述。

如此一來，透過上述微光學層淨空設計，本發明係可減少入射至字符之第一色偏區域內的第一色光以及減少入射至字符之第二色偏區域內的第二色光，使得第一色光、第三色光與第二色光在第一淨空區域混光所得到的第一混光顏色，其係可相近於第一色光、第三色光與第二色光在第二淨空區域混光所得到的第二混光顏色，藉以有效地消除字符中鄰近第一發光單元之第一色偏區域會出現發光顏色偏向第一色光之色光顏色以及鄰近第二發光單元之第二色偏區域會出現發光顏色偏向第二色光之色光顏色的色偏現象，從而有效地提昇背光按鍵的發光均勻性與在使用時的視覺美觀效果。

在實際應用中，本發明亦可更進一步地採用導光板容置孔之孔壁形成非直線區段之設計以對第一色光、第二色光與第三色光進行均勻混光，從而提昇混光色偏消除效果，舉例來說，請參閱第1圖、第7圖以及第8圖，第7圖為第1圖之背光光源38容置於導光板28之容置孔29中的放大上視示意圖，第8圖為第7圖之背光光源38容置於容置孔29中的出光示意圖。由第1圖、第7圖以及第8圖可知，底板14對應字符58（可視為第一字符）之位置具有破孔區60（可視為第一破孔區），容置孔29的第一孔壁E3可至少分成非直線的第一區段80以及第二區段82，分別對應於第一發光單元40以及第二發光單元42，第一區80段與第二區段82的連線係可大致垂直於橫軸方向T。此處的非直線係指第一區段80與第二區段82從俯瞰視角的端邊曲線。

第一區段80可用於引導第一發光單元40之第一色光L1傾向第二區段82。第一區段80可進一步分成第一內區83以及第一外區84，其中第一外區84係可面向第二區段82傾斜，第一內區83係可面向第一外區84傾斜，更進一步地，第一區段80係可形成凸面朝向第一發光單元40。在此實施例中，第一內區83與第一外區84之間的分界線D1可指向第一發光單元40之中心軸C1與鄰近第二發光單元42之邊緣B1之間。第一區段80的第一內區83與第一外區84可選擇性呈現非球面造型或雙曲線造型或反曲線造型，其實際應用端視設計需求而定。第一內區83主要用來引導第一色光L1傾向第二區段82，第一外區84則是引導第一色光L1向背光光源38往橫軸方向T輸出。

第二區段82可用於引導第二發光單元42之第二色光L2傾向第一區段80。第二區段82可進一步分成第二內區85以及第二外區86，其中第二外區86係可面向第一區段80傾斜，第二內區85係可面向第二外區86傾斜，更進一步地，第二區段82係可形成凸面朝向第二發光單元42。在此實施例中，第二內區85與第二外區86之間的分界線D2可指向第二發光單元42之中心軸C2與鄰近第一發光單元40之邊緣B2之間。第二區段82的第二內區85與第二外區86可選擇性呈現非球面造型或雙曲線造型或反曲線造型，可能相同或不同於第一內區83和第一外區84，其實際應用端視設計需求而定。第二內區85主要用來引導第二色光L2傾向第一區段80，第二外區86則是引導第二色光L2向背光光源38往橫軸方向T輸出。

另外，由第7圖以及第8圖可知，容置孔29之第一側邊E3可進一步具有導光區段87，位於第一區段80與第二區段82之間且對應於第三發光單元44，其中導光區段87與第三發光單元44之間的距離係可大於第一區段80與第一發光單元40之間的距離以及第二區段82與第二發光單元42之間的距離。第三發光單元44的第三色光L3係朝向導光區段87發射，可以配合第一色光L1與第二色光L2在極短距離內達到勻稱的混光效果。

導光區段87可以是平面造型或弧面造型或斜面造型或其任意組合。若導光區段87為平面造型，第三色光L3係依第三發光單元44的發光角度發出，通過平面造型的導光區段87可能產生些微的折射影響。若導光區段87為弧面造型，導光區段87可選擇性分成兩個導光區88與89，導光區88與89可呈現非球面造型或雙曲線造型，端視設計需求而定。導光區88與89可用來將第三發光單元40的第三色光L3分別導向第一區段80和第二區段82，以配合第一色光L1與第二色光L2進行混光。在較佳實施例中，兩個導光區88與89的分界線D3可指向第三發光單元44之中心軸C3；意即分界線D3係對齊中心軸C3、或是分界線D3與中心軸C3的錯位誤差小於預定門檻。

如此一來，導光板28的容置孔29在第一區段80、第二區段82以及導光區段87之設計可以引導第一色光L1、第二色光L2，以及第三色光L3在背光光源38往橫軸方向T的極短距離內就相互交錯達到混光效果，使得第一色光L1、第二色光L2以及第三色光L3在導光板28內進行混光且入射至字符58，從而提昇色偏消除效果。

須注意的是，上述導光板出光面折射設計亦可應用在容置孔29之另一孔壁，簡言之，如第1圖、第7圖以及第8圖所示，鍵帽18上可另形成有至少一字符90（可視為第二字符，於第1圖中顯示一個，但不受此限），底板14對應字符90之位置具有至少一破孔區92（可視為第二破孔區，於第1圖中顯示二個，但不受此限），容置孔29的第二孔壁E4分成非直線的第三區段94與第四區段96，分別對應於第一發光單元40以及第二發光單元42，其中第一孔壁E3與第二孔壁E4分別位於背光光源38之相對兩側，第三區段94及第四區段96與第一區段80及第二區段82分別位於背光光源38之相對兩側，第三區段94引導第一發光單元40之第一色光L1傾向第四區段96，第四區段96引導第二發光單元42之第二色光L2傾向第三區段94，使得第一色光L1、第二色光L2以及第三色光L3在導光板28內進行混光且入射至字符90。至於針對容置孔29之第二孔壁E4之區段設計的其他相關描述，其係可參照上述針對容置孔29之第一孔壁E3的詳細描述類推，於此不再贅述。

如第8圖所示，背光光源38的多色輸出光線（意即以格線繪製的照明範圍）可在背光光源38的側邊約2 mm內的混光延展距離完成混光，從而輸出白光（意即以點狀繪製的照明範圍）去照明背光按鍵10。

此外，第7圖中三個發光單元40/42/44的長邊l係可垂直於縱軸方向L，也就是三個發光單元40/42/44以其長邊l相鄰接序排列，或者說三個發光單元40/42/44以其短邊s共線排列。或者，三個發光單元40/42/44係可改以短邊s垂直於縱軸方向L的方式排列，也就是三個發光單元40/42/44以其長邊共線的方式排列，或說三個發光單元40/42/44以其短邊接續排列 (見第7圖)。

本發明的背光模組的一實施例將導光板用於容置發光晶片之容置孔面向發光單元側邊的第一區段、第二區段與第三區段設計成圓弧曲線，意即前述之非球面造型或雙曲面造型或反曲線造型；其實際造型不限於前揭實施態樣。圓弧曲線與容置孔之其它直線側邊的交界可以導角處理，舉例來說，第一區段80與容置孔29沿著縱軸方向L對應第一發光單元40之第一孔緣E1（較佳地呈直線邊）之間形成有導角區98。前述圓弧曲線也可以由多個直線線段構成；因此，在不同實施例中，第一區段、第二區段、第三區段的圓弧曲線可以分別用直線的多線段替代，只要第一區段、第二區段與第三區段至少局部的不平行縱軸方向，仍能提供前述良好混光功能。

綜上所述，本發明的背光按鍵10可以根據背光光源38的配光曲線與使用需求，利用調整容置孔29之孔壁曲率來改善背光光源38的多色混光，使其更為均勻且避免色偏現象。背光光源38的多色混光不限於二色混光或三色混光，端視設計需求而定。先前技術的混光延展距離大約介於7 mm ~15 mm；相比於先前技術，本發明可將混光延展距離大幅縮短為2 mm以下，從而減少機構空間及產品重量上的浪費。

值得一提的是，上述實施例所提及的色墨層設計、水膠間隙設計、微光學層淨空設計，以及導光板容置孔區段設計均可單獨實施應用或是可選擇性地交互應用，藉以提昇本發明之背光按鍵在消除字符發光色偏上的設計彈性，舉例來說，在省略微光學層淨空設計以及導光板容置孔區段設計之實施例中，本發明之背光按鍵係可僅採用色墨層設計與水膠間隙設計以分別改善鍵帽字符色偏現象，至於其他衍生變化實施例（例如單獨採用色墨層設計之實施例、僅採用水膠間隙設計、微光學層淨空設計以及導光板容置孔區段設計之實施例等），其相關描述係可以此類推，於此不再贅述。須注意的是，上述實施例所提到之破孔區（如破孔區15、60、92）均可視為底板14之透光區，也就是說，本發明所採用的底板透光設計係可不限於不透光底板（如金屬底板等）形成有破孔區以供光線通過的設計，其亦可採用透光底板（如塑膠底板等）形成有透光區以供光線通過的設計，至於採用何種底板透光設計，其端視本發明之實際應用而定。 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。

10:背光按鍵 12:按鍵主體 14:底板 15、60、92:破孔區 16:背光模組 18:鍵帽 20、58、90:字符 22:薄膜電路板 24:升降機構 26:彈性復位件 28:導光板 29:容置孔 30:遮光片 31:透光區 32:背光電路板 34:第一色墨層 35、49:出光孔區 36:第二色墨層 38:背光光源 40:第一發光單元 42:第二發光單元 44:第三發光單元 46:圓形區域 48:白色油墨層 50:第三色墨層 52、54、56:互補色墨層 62:第一水膠層 64:第二水膠層 66:水膠破孔區 68:反射層 70:第三水膠層 72:第四水膠層 74:微光學層 76:第一淨空區域 78:第二淨空區域 80:第一區段 82:第二區段 83:第一內區 84:第一外區 85:第二內區 86:第二外區 87:導光區段 88、89:導光區 94:第三區段 96:第四區段 98:導角區 L:縱軸方向 T:橫軸方向 L1:第一色光 L2:第二色光 L3:第三色光 A1、A1’:第一色偏區域 A2、A2’:第二色偏區域 S1:上表面 S2:下表面 E1:第一孔緣 E2:第二孔緣 W:投影寬度 E3:第一孔壁 E4:第二孔壁 D1、D2、D3:分界線 C1、C2、C3:中心軸 B1、B2、B3:邊緣 l:長邊 s:短邊

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之背光按鍵之上視透視圖。 第2圖為第1圖之背光按鍵沿著鍵帽之縱軸方向之剖面簡示圖。 第3圖為根據本發明不同實施例所提出之不同色墨層配置圖。 第4圖，其為根據本發明另一實施例所提出之背光光源與第一色墨層、第二色墨層以及第三色墨層之堆疊配置圖。 第5圖為第2圖之背光光源、第一水膠層、第二水膠層與容置孔之放大上視示意圖。 第6圖為第2圖之鍵帽、底板、背光光源與導光板之配置的上視透視圖。 第7圖為第1圖之背光光源容置於導光板之容置孔中的放大上視示意圖。 第8圖為第7圖之背光光源容置於容置孔中的出光示意圖。

14:底板

15、60、92:破孔區

18:鍵帽

29:容置孔

30:遮光片

31:透光區

38:背光光源

40:第一發光單元

42:第二發光單元

44:第三發光單元

74:微光學層

76:第一淨空區域

78:第二淨空區域

L:縱軸方向

T:橫軸方向

L1:第一色光

L2:第二色光

l:長邊

s:短邊

Claims (27)

1. 一種背光按鍵，其包含： 一按鍵主體，其具有一鍵帽，該鍵帽上形成有至少一字符；以及 一背光模組，其設置於該鍵帽下，該背光模組包含： 一背光電路板，具有一背光光源，該背光光源包含一第一發光單元、一第二發光單元，以及一第三發光單元，該第一發光單元、該第三發光單元以及該第二發光單元沿著一縱軸方向依序排列且分別發射彼此不同的一第一色光、一第三色光以及一第二色光； 一遮光片，位於該背光電路板上方，該遮光片具有至少一透光區； 一導光板，位於該遮光片與該背光電路板之間，該導光板具有一容置孔以容置該背光光源；以及 一微光學層，平行該導光板且形成在對應該至少一透光區之位置以引導該第一色光、該第二色光以及該第三色光由該導光板出光穿過該透光區並照射該至少一字符； 其中，該微光學層在該縱軸方向上鄰近該第一發光單元之位置形成有一第一淨空區域，以及在該縱軸方向上鄰近該第二發光單元之位置形成有一第二淨空區域； 其中，該第一色光、該第三色光與該第二色光在該第一淨空區域混光得到的一第一混光顏色，該第一色光、該第三色光與該第二色光在該第二淨空區域混光得到的一第二混光顏色，該第一混光顏色與該第二混光顏色相近。
2. 如請求項1所述之背光按鍵，其中該第一色光為藍光以及綠光之其中之一，該第二色光為紅光，該第三色光為藍光以及綠光之其中之另一。
3. 如請求項1所述之背光按鍵，其中該第一發光單元、該第二發光單元，以及該第三發光單元的長邊垂直於該縱軸方向，該第一淨空區域以及該第二淨空區域分別對應該第一發光單元以及該第二發光單元的長邊。
4. 如請求項1所述之背光按鍵，其中該第一發光單元、該第二發光單元，以及該第三發光單元的短邊垂直於該縱軸方向，該第一淨空區域以及該第二淨空區域分別對應該第一發光單元以及該第二發光單元的短邊。
5. 一種背光按鍵，其包含： 一按鍵主體，其具有一鍵帽，該鍵帽上形成有至少一第一字符；以及 一背光模組，其設置於該鍵帽下，該背光模組包含： 一背光電路板，具有一背光光源，該背光光源包含一第一發光單元、一第二發光單元，以及一第三發光單元，該第一發光單元、該第三發光單元以及該第二發光單元沿著一縱軸方向依序排列且分別發射一第一色光、一第三色光以及一第二色光；以及 一導光板，其設置於該背光電路板之上且具有一容置孔以容置該背光光源，該容置孔的一第一孔壁分成一第一區段與一第二區段，分別對應於該第一發光單元以及該第二發光單元，其中該第一區段引導該第一發光單元之該第一色光傾向該第二區段，該第二區段引導該第二發光單元之該第二色光傾向該第一區段，其中該第一區段與該第二區段至少局部的不平行該縱軸方向。
6. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該第一區段與該第二區段的連線大致垂直於該橫軸方向。
7. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該第一區段包含一第一外區以及一第一內區，該第一外區與該第一內區之一分界線指向該第一發光單元之一中心軸與鄰近該第二發光單元之一邊緣之間。
8. 如請求項7所述之背光按鍵，其中該第一外區面向該第二區段傾斜，該第一內區面向該第一外區傾斜。
9. 如請求項8所述之背光按鍵，其中該第一區段形成凸面朝向該第一發光單元。
10. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該第二區段包含一第二外區以及一第二內區，該第二外區與該第二內區之一分界線指向該第二發光單元之一中心軸與鄰近該第一發光單元之一邊緣之間。
11. 如請求項10所述之背光按鍵，其中該第二外區面向該第一區段傾斜，該第二內區面向該第二外區傾斜。
12. 如請求項11所述之背光按鍵，其中該第二區段形成凸面朝向該第二發光單元。
13. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該第一區段與該第二區段的至少其中一區段呈現一非球面造型或一雙曲線造型或一反曲線造型。
14. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該容置孔之該第一孔壁另具有一導光區段，該導光區段位於該第一區段與該第二區段之間且對應於該第三發光單元。
15. 如請求項14所述之背光按鍵，其中該導光區段與該第三發光單元之間的距離大於該第一區段與該第一發光單元之間的距離以及該第二區段與該第二發光單元之間的距離。
16. 如請求項14所述之背光按鍵，其中該導光區段為一平面造型或一弧面造型或一斜面造型或其任意組合。
17. 如請求項14所述之背光按鍵，其中該導光區段包含二導光區，該二導光區將該第三發光單元之該第三色光分別導向該第一區段以及該第二區段。
18. 如請求項17所述之背光按鍵，其中該二導光區之一分界線指向該第三發光單元之一中心軸。
19. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該第一區段與該容置孔沿著該縱軸方向對應該第一發光單元之一直線邊之間形成有一導角區。
20. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該背光按鍵更包含一底板，該鍵帽上另形成有至少一第二字符，該底板對應該至少一第二字符之位置具有至少一第二破孔區，該容置孔對應該至少一第二字符的一第二孔壁分成非直線的一第三區段與一第四區段，分別對應於該第一發光單元以及該第二發光單元，其中該第三區段引導該第一發光單元之該第一色光傾向該第四區段，該第四區段引導該第二發光單元之該第二色光傾向該第三區段，使得該第一色光、該第二色光以及該第三色光在該導光板內進行混光且通過該至少一第二破孔區入射至該至少一第二字符。
21. 如請求項20所述之背光按鍵，其中該第三及第四區段與該第一及第二區段分別位於該背光光源之相對兩側。
22. 如請求項20所述之背光按鍵，其中該第一孔壁與該第二孔壁分別位於該背光光源之相對兩側。
23. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該第一色光為藍光以及綠光之其中之一，該第二色光為紅光，該第三色光為藍光以及綠光之其中之另一。
24. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該第一發光單元、該第二發光單元，以及該第三發光單元的短邊平行於該縱軸方向。
25. 如請求項5所述之背光按鍵，其中該第一發光單元、該第二發光單元，以及該第三發光單元的長邊平行於該縱軸方向。
26. 一種背光模組，包含： 一背光電路板，具有一背光光源，該背光光源包含一第一發光單元、一第二發光單元，以及一第三發光單元，該第一發光單元、該第三發光單元以及該第二發光單元沿著一縱軸方向依序排列且分別發射彼此不同的一第一色光、一第三色光以及一第二色光； 一遮光片，位於該背光電路板上方，該遮光片具有至少一透光區； 一導光板，位於該遮光片與該背光電路板之間，該導光板具有一容置孔以容置該背光光源；以及 一微光學層，平行該導光板且形成在對應該至少一透光區之位置，以引導該第一色光、該第二色光以及該第三色光由該導光板出光至該透光區； 其中，該微光學層在該縱軸方向上鄰近該第一發光單元之位置形成有一第一淨空區域，以及在該縱軸方向上鄰近該第二發光單元之位置形成有一第二淨空區域； 其中，該第一色光、該第三色光與該第二色光在該第一淨空區域混光得到的一第一混光顏色，該第一色光、該第三色光與該第二色光在該第二淨空區域混光得到的一第二混光顏色，該第一混光顏色與該第二混光顏色相近。
27. 一種背光模組，包含： 一背光電路板，具有一背光光源，該背光光源包含一第一發光單元、一第二發光單元，以及一第三發光單元，該第一發光單元、該第三發光單元以及該第二發光單元沿著一縱軸方向依序排列且分別發射一第一色光、一第三色光以及一第二色光；以及 一導光板，其設置於該背光電路板之上且具有一容置孔以容置該背光光源，該容置孔的一第一孔壁分成一第一區段與一第二區段，分別對應於該第一發光單元以及該第二發光單元，其中該第一區段引導該第一發光單元之該第一色光傾向該第二區段，該第二區段引導該第二發光單元之該第二色光傾向該第一區段，其中該第一區段與該第二區段至少局部的不平行該縱軸方向。

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