TWI531931B - 發光鍵盤 - Google Patents

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TWI531931B
TWI531931B TW104121674A TW104121674A TWI531931B TW I531931 B TWI531931 B TW I531931B TW 104121674 A TW104121674 A TW 104121674A TW 104121674 A TW104121674 A TW 104121674A TW I531931 B TWI531931 B TW I531931B
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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係為一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、一薄膜開關電路21、一導光板22、一背光模組23、一支撐板24以及一反射片25。按鍵20包括一按鍵帽201、一剪刀式連接元件202以及一彈性元件203。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24、導光板22以及反射片25，背光模組23則位於薄膜開關電路22之一側，其中習知發光鍵盤2係為一筆記型電腦(未顯示於圖中)用之鍵盤。
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24，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。薄膜開關電路21包括一上線路板211、一隔離層212以及一下線路板213，其中上線路板211、隔離層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具有複數上接點2111，隔離層212位於上線路板211之下方，且具有對應於複數上接點2111之複數隔離層開孔2121，而一下線路板213位於隔離層212之下方，具有對應於複數上接點2111之複數下接點2131而與複數上接點2111形成複數按鍵開關214。
背光模組23包括一發光電路板231以及複數發光元件232(圖中僅顯示二個)，發光電路板231位於薄膜開關電路21之下方，用以 提供一電力予複數發光元件232，而複數發光元件232設置於發光電路板231上且伸入反射片25之複數反光板開孔251以及導光板22之複數導光板開孔221，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，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。圖2中，支撐板24位於薄膜開關電路21以及導光板22之間，用以承載按鍵帽201、剪刀式連接元件202、彈性元件203以及薄膜開關電路21。反射片25則設置於導光板22之下方，用以反射複數光束B而使複數光束B往上投射，而避免光束B浪費。
習知發光鍵盤2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22上之導光網點223之所在位置，以便光束透過導光網點223而被往上引導至其出光區域2011。支撐板24中，其包括複數支撐板開孔241，且複數支撐板開孔241對應於複數導光網點223以及複數出光區域2011。另一方面，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241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。
於複數發光元件232產生複數光束B而投射至導光板22的過程中，複數光束B係以放射形式由發光元件232所射出，使得部份光束B投射進入導光板22的角度過大而無法進行全反射。無法進行全反射之部份光束B會往下投射而穿透發光電路板231，故於發光電路板231會發生漏光現象。
因此，需要一種可避免漏光現象之發光鍵盤。
本發明之目的在於提供一種可避免漏光現象之發光鍵盤。
於一較佳實施例中，本發明提供一種發光鍵盤，包括：一按鍵模組、至少一發光元件、一發光電路板以及一導光板。該按鍵模組顯露於該發光鍵盤之一上表面，而該至少一發光元件設置於該按鍵模組之下方，用以產生至少一光束。該發光電路板設置於該按鍵模組之下方，用以承載該至少一發光元件，該導光板設置於該按鍵模組之下方，用以使該至少一光束於該導光板內部全反射，而引導該至少一光束投射至該按鍵模組；其中，該保護層具有一光量控制元件，設置於該發光電路板之一下表面上；當該至少一光束穿透該發光電路板時，該光量控制元件可減少該至少一光束之穿透該發光電路板之光量。
簡言之，本發明發光鍵盤係採用一種具有特殊結構的發光電路板，亦即於發光電路板之下表面上設置光量控制元件。當光束投射至發光電路板且其光束之光量過強而可穿透發光電路板時，位於發光電路板下表面上的光量控制元件可吸收光束，以減少穿透發光電路板之光束量。於一較佳作法中，更可於發光電路板之上表面另設第二層的光量控制元件，以進一步提升其減光效果，而可杜絕漏光現象發生。
1‧‧‧鍵盤裝置
2、3A~3C‧‧‧發光鍵盤
10、20‧‧‧按鍵
21‧‧‧薄膜開關電路
22、34A~34C‧‧‧導光板
23‧‧‧背光模組
24、31A~31C‧‧‧支撐板
25、35A~35C‧‧‧反射片
101‧‧‧一般鍵
102‧‧‧一般鍵
103‧‧‧功能鍵
201、301A~301C‧‧‧按鍵帽
202‧‧‧剪刀式連接元件
203、303A~303C‧‧‧彈性元件
211‧‧‧上線路板
212‧‧‧隔離層
213‧‧‧下線路板
214‧‧‧按鍵開關
231、33A~33C‧‧‧發光電路板
30A~30C‧‧‧按鍵模組
32A~32C‧‧‧發光元件
36A~36C‧‧‧遮光片
2011、305A~305C‧‧‧出光區域
2111‧‧‧上接點
2121‧‧‧隔離層開孔
2131‧‧‧下接點
302A~302C‧‧‧連接元件
304A~304C‧‧‧開關電路板
341A~341C‧‧‧導光元件
331A~331C‧‧‧電路板體
332A~332B‧‧‧保護層
332C、333A~333C、334B‧‧‧光量控制元件
B‧‧‧光束
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第一較佳實施例中之結構剖面示意圖。
圖4係本發明發光鍵盤於第二較佳實施例中之結構剖面示意圖。
圖5係本發明發光鍵盤於第三較佳實施例中之結構剖面示意圖。
鑑於習知技術之問題，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，請參閱圖3，其為本發明發光鍵盤於第一較佳實施例中之結構剖面示意圖。本發明發光鍵盤3A包括按鍵模組30A、支撐板31A、複數發光元件32A(圖中僅顯示一個)、發光電路板33A、導光板34A、反射片35A以及遮光片36A。按鍵模組31A顯露於發光鍵盤3A之上表面，其包括複數按鍵帽301A、複數連接元件302A、複數彈性元件303A以及開關電路板304A，且按鍵帽301A、連接元件302A以及彈性元件303A共同形成一個按鍵，且每一按鍵帽301A上具有出光區域305A。按鍵帽301A顯露於發光鍵盤3A之上表面而可被使用者觸壓，連接元件302A之功能為連接按鍵帽301A以及支撐板31A，且可使按鍵帽301A相對於支撐板31A上下移動，而彈性元件303A穿過連接元件302A且分別與按鍵帽301A以及開關電路板304A接觸。開關電路板304A設置於複數按鍵之下方，其可被複數彈性元件303A觸發而產生相對應的按鍵訊號，至於開關電路板304A之結構係與習知技術中所述之薄膜開關電路大致 上同理，故不再贅述，當然，其非限定開關電路板304A為薄膜開關電路。
於本較佳實施例中，連接元件302A係為剪刀式連接元件，而彈性元件303A係為彈性橡膠，本較佳實施例之複數按鍵係以複數連接元件302A之作動而控制複數按鍵帽301A之上下移動，同時控制複數彈性元件303A觸壓開關電路板304A，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，除此之外，更可採用磁力方式控制按鍵帽之上下移動。
圖3中，複數發光元件32A設置於發光電路板33A上且位於按鍵模組30A之下方並伸入導光板34A中，以分別產生複數光束B，使得複數光束B可側向地投射進入導光板34A中。發光電路板33A設置於按鍵模組30A之下方，其可承載複數發光元件32A於其上。發光電路板33A包括電路板體331A、保護層332A以及光量控制元件333A，電路板體331A電連接於複數發光元件32A，其可承載複數發光元件32A。光量控制元件333A設置於電路板體331A之下表面上，其功能為可減少複數光束B穿透電路板體331A之光量。而保護層332A覆蓋於電路板體331A之上表面上，以保護電路板體331A之電性接點(未顯示於圖中)。於本較佳實施例中，複數發光元件32A係為側向式發光二極體，發光電路板33A係為軟性電路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，且電路板體331A係以聚亞醯胺(Polyimide，PI)以及銅箔所共同組成，而保護層332A係為透明材料所製成。
導光板34A設置於按鍵模組30A之下方，其可使複數光束B於導光板34A內部發生全反射，且引導複數光束B投射至按鍵模組30A。導光板34A具有複數導光元件341A，每一導光元件341A對應於一個出光區域305A，其功能為引導複數光束B投射至相對應的出光區域305A，使按鍵產生發光效果。反射片35A設置於導光板34A之下方，其可反射未於 導光板34A內部發生全反射之複數光束B，以提升未發生全反射之複數光束B的使用率。遮光片36A設置於導光板34A以及複數發光元件32A之上方，以避免未於導光板34A內部進行全反射之複數光束B直接投射至按鍵模組30A。於本較佳實施例中，複數導光元件341A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。
需特別說明的是，本較佳實施例之光量控制元件333A係以吸光材料所製成，且以貼合方式設置於電路板體331A之下表面上，其係以吸收複數光束B之方式而減少複數光束B穿透電路板體331A之光量，藉此而可減緩或消除漏光現象。其中，吸光材料可選用由高折射率材料以及低折射率材料所共同組成，且高折射率材料包覆低折射率材料，或者吸光材料可選用表面等離子體材料或超材料(Metamaterial)而製成。上述僅為例示，而非以此為限。於另一較佳實施例中，吸光材料可以鍍層方式、印刷方式或轉印方式設置於電路板體之下表面上，以形成光量控制元件。
關於使用者觸壓發光鍵盤3A之按鍵帽301A而產生按鍵訊號之運作，係與習知技術大致上相同，故不再多加說明。接下來說明本發明發光鍵盤3A之發光情形。圖3中，當複數發光元件32A分別產生複數光束B時，部份光束B側向地投射進入導光板34A且於導光板34A內部進行全反射，而可被複數導光元件341A引導以投射至相對應的出光區域305A，使出光區域305A產生發光效果。另一方面，其他部份光束B因其入射角度過大而投射至發光電路板33A，且其他部份光束B依序穿透保護層332A以及電路板體331A而到達光量控制元件333A。此時，光量控制元件333A吸收其他部份光束B而可消除漏光現象。
再者，本發明更提供與上述不同作法之第二較佳實施例。請參閱圖4，其為本發明發光鍵盤於第二較佳實施例中之結構剖面示意圖。本 發明發光鍵盤3B包括按鍵模組30B、支撐板31B、複數發光元件32B(圖中僅顯示一個)、發光電路板33B、導光板34B以及反射片35B，且按鍵模組30B包括複數按鍵帽301B、複數連接元件302B、複數彈性元件303B以及開關電路板304B，而每一按鍵帽301B具有一個出光區域305B，且導光板34B具有對應於複數出光區域305B之複數導光元件341B。發光電路板33B包括電路板體331B、保護層332B、第一光量控制元件333B以及第二光量控制元件334B，而保護層332B具有光量控制元件333B。本較佳實施例之發光鍵盤3B與上述第一較佳實施例之發光鍵盤3A之結構大致上相同，且相同之處則不再贅述。至於該兩者之不同之處在於，本較佳實施例之發光鍵盤3B之發光電路板33B更包括第二光量控制元件334B。
圖4中，第二光量控制元件334B係設置於保護層332B之上表面上，以吸收方式減少複數光束B穿透保護層332B以及電路板體331B之光量。於本較佳實施例中，第二光量控制元件334B亦以吸光材料所製成，且以貼合方式設置於保護層332B之上表面上，其僅為例示，而非以此為限。於另一較佳實施例中，吸光材料可以鍍層方式、印刷方式或轉印方式設置於保護層之上表面上，以形成第二光量控制元件。
由於發光鍵盤3B中增設有第二光量控制元件334B，使得複數光束B投射至發光電路板33B時，先經過第二光量控制元件334B以進行第一次的光吸收，而僅讓少量的光束B穿透保護層332B以及電路板體331B。接下來，第一光量控制元件333B進行第二次光吸收，其運作與上述第一較佳實施例中相同，而不再多加說明。因此，發光鍵盤3B可提供更加強大的減光效果，以確保不會發生漏光現象。
此外，本發明更提供與上述不同作法之第三較佳實施例。請參閱圖5，其為本發明發光鍵盤於第三較佳實施例中之結構剖面示意圖。本 發明發光鍵盤3C包括按鍵模組30C、支撐板31C、複數發光元件32C(圖中僅顯示一個)、發光電路板33C、導光板34C、反射片35C、遮光片36C以及吸光元件37C，且按鍵模組30C包括複數按鍵帽301C、複數連接元件302C、複數彈性元件303C以及開關電路板304C，而每一按鍵帽301C具有一個出光區域305C，且導光板34C具有對應於複數出光區域305C之複數導光元件341C。本較佳實施例之發光鍵盤3C與上述第一較佳實施例之發光鍵盤3A之結構大致上相同，且相同之處則不再贅述。至於該兩者之不同之處在於，本較佳實施例之發光鍵盤3C之發光電路板33C之結構不同。
發光電路板33C包括電路板體331C、第一光量控制元件332C以及第二光量控制元件333C，第一光量控制元件332C設置於電路板體331C之下表面上，其係以吸收複數光束B之方式而減少複數光束B穿透電路板體331C之光量。第二光量控制元件333C覆蓋於電路板體331C之上表面以保護電路板體331C之電性接點(未顯示於圖中)，而可顯露於複數發光元件32C以及導光板34C間之處。同時，第二光量控制元件333C可以吸收方式減少複數光束B穿透電路板體331C之光量。本較佳實施例中，第二光量控制元件333C係以吸光材料所製成，且可以貼合方式或鍍層方式設置於電路板體331C之上表面。也就是說，第二光量控制元件333C可取代保護層而同時具有保護功能以及減少光束穿透之功能。
關於使用者觸壓發光鍵盤3C之按鍵帽301C的運作以及其發光情形，皆與上述第一較佳實施例之發光鍵盤3A大致上相同，故不再多加說明。綜言之，本發明發光鍵盤3C中，以第二光量控制元件333C取代保護層之設計可因缺少保護層的設置而減少其發光電路板33C之厚度，同時可因缺少保護層的設置而降低其材料成本。
根據上述可知，本發明發光鍵盤係採用一種具有特殊結構的 發光電路板，亦即於發光電路板之下表面上設置光量控制元件。當光束投射至發光電路板且其光束之光量過強而可穿透發光電路板時，位於發光電路板下表面上的光量控制元件可吸收光束，以減少穿透發光電路板之光束量。於一較佳作法中，更可於發光電路板之上表面另設第二層的光量控制元件，以進一步提升其減光效果，而可杜絕漏光現象發生。
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。
3A‧‧‧發光鍵盤
30A‧‧‧按鍵模組
31A‧‧‧支撐板
32A‧‧‧發光元件
33A‧‧‧發光電路板
34A‧‧‧導光板
35A‧‧‧反射片
36A‧‧‧遮光片
301A‧‧‧按鍵帽
302A‧‧‧連接元件
303A‧‧‧彈性元件
304A‧‧‧開關電路板
305A‧‧‧出光區域
331A‧‧‧電路板體
332A‧‧‧保護層
333A‧‧‧光量控制元件
341A‧‧‧導光元件
B‧‧‧光束

Claims (7)

  1. 一種發光鍵盤，包括：一按鍵模組，顯露於該發光鍵盤之一上表面；至少一發光元件，位於該按鍵模組之下方，用以產生至少一光束；一發光電路板，設置於該按鍵模組之下方，用以承載該至少一發光元件；以及一導光板，設置於該按鍵模組之下方，用以使該至少一光束於該導光板內部全反射，而引導該至少一光束投射至該按鍵模組；其中，該發光電路板具有一光量控制元件，設置於該發光電路板之一下表面上；當該至少一光束穿透該發光電路板時，該光量控制元件可減少該至少一光束之穿透該發光電路板之光量，其中該發光電路板更包括一另一光量控制元件，覆蓋於該電路板體之一上表面上，且該另一光量控制元件位於該電路板體與該導光板之間而顯露於該至少一發光元件以及該導光板間之處，使該另一光量控制元件吸收該至少一光束而減少該至少一光束穿透該電路板體之光量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中該發光電路板更包括：一電路板體，電連接於該至少一發光元件，用以承載該至少一發光元件；以及一保護層，覆蓋於該電路板體之一上表面上，以保護該電路板體。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光鍵盤，其中該光量控制元件係以吸光材料所製成，且以貼合方式、印刷方式、轉印方式或鍍層方式設置於該 電路板體之該下表面上。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之發光鍵盤，其中該另一光量控制元件係以吸光材料所製成，且以貼合方式、印刷方式、轉印方式或鍍層方式設置於該電路板體之該上表面上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中該至少一發光元件以及該發光電路板係以一正置方式設置，且該發光電路板位於該導光板之下方，使該至少一發光元件由下方伸入該導光板。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，更包括一支撐板，設置於該按鍵模組之下方，用以承載該按鍵模組於其上；其中該按鍵模組包括：複數按鍵，顯露於該發光鍵盤之該上表面，且每一該按鍵包括：一按鍵帽，顯露於該發光鍵盤之該上表面，且每一按鍵帽具有一出光區域，使被該導光板所引導之該至少一光束通過該複數出光區域；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，位於該按鍵帽之下方，用以提供一彈性力予該按鍵帽，使該按鍵帽復位；以及一開關電路板，設置於該複數按鍵之下方，用以被該複數彈性元件觸發而產生複數按鍵訊號。
  7. 一種發光鍵盤，包括：一按鍵模組，顯露於該發光鍵盤之一上表面；至少一發光元件，位於該按鍵模組之下方，用以產生至少一光束；一發光電路板，設置於該按鍵模組之下方，用以承載該至少一發光元 件；以及一導光板，設置於該按鍵模組之下方，用以使該至少一光束於該導光板內部全反射，而引導該至少一光束投射至該按鍵模組；其中，該發光電路板具有一光量控制元件，設置於該發光電路板之一下表面上；當該至少一光束穿透該發光電路板時，該光量控制元件可減少該至少一光束之穿透該發光電路板之光量；其中該至少一發光元件以及該發光電路板係以一正置方式設置，且該發光電路板位於該導光板之下方，使該至少一發光元件由下方伸入該導光板。
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