TWM530981U - 按鍵裝置及導光薄膜開關 - Google Patents

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Chia-Hsin Chen
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Chicony Electronics Co Ltd
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Description

按鍵裝置及導光薄膜開關
本創作係關於一種鍵盤組件，特別是指一種按鍵裝置及導光薄膜開關。
鍵盤為目前十分常見的輸入裝置，其通常是搭配電子裝置使用，例如桌上型電腦、筆記型電腦、智慧型手機或平板電腦等等。此外，為了因應光照不足的使用環境，遂發展出一種具有發光功能之發光鍵盤。
目前市面上之發光鍵盤主要是利用背光模組(backlight module)作為發光源。背光模組是安裝於各按鍵的底部，而能利用光源（如LED）照射背光模組之導光板，以導引光線由各按鍵的底部向上發出光線。然而，背光模組產生之光線必須要經過底板、薄膜開關以及剪刀式連接件才能到達鍵帽位置處，不僅造成光能損耗而無法有效利用，且增設背光模組也會導致鍵盤整體的厚度增加而無法因應輕薄化之趨勢。
有鑑於上述問題，於一實施例中，提供一種按鍵裝置，包括底板、導光薄膜開關及鍵帽，導光薄膜開關設置於底板上，導光薄膜開關包括下薄膜層、上薄膜層、導光間隔層、反射層以及接著層。上薄膜層設置於下薄膜層上且相對下薄膜層遠離底板，導光間隔層夾設於下薄膜層與上薄膜層之間，導光間隔層包括相對的下表面與上表面，反射層固設於導光間隔層的上表面上，接著層接著於反射層與上薄膜層之間，且接著層的位置、形狀對應反射層。
於另一實施例中，提供一種導光薄膜開關，包括下薄膜層、上薄膜層、導光間隔層、反射層以及接著層。上薄膜層設置於下薄膜層上，導光間隔層夾設於下薄膜層與上薄膜層之間，導光間隔層包括相對的下表面與上表面。反射層固設於導光間隔層的上表面上。接著層接著於反射層與上薄膜層之間，且接著層的位置、形狀對應反射層。
藉此，本創作實施例透過導光薄膜開關之導光間隔層兼具導光的作用，使按鍵裝置不須另外加裝背光模組於其底部，達到有效減少按鍵裝置的整體厚度以及光能的損耗。此外，藉由反射層固設於導光間隔層的上表面上，且接著層接著於反射層與上薄膜層之間，可避免導光薄膜開關之導光間隔層所產生的光線被接著層吸收而更進一步減少光能損耗與增加出光效率。
如圖1與圖2所示，分別為本創作按鍵裝置第一實施例之立體圖與分解立體圖，在本實施例中，按鍵裝置1是包括有底板10、導光薄膜開關20以及鍵帽30，導光薄膜開關20是位於底板10與鍵帽30之間，且底板10與鍵帽30之間樞接有一連接件40（在此為剪刀式連接件），使鍵帽30能於底板10上進行上、下往復位移之動作。
如圖3至圖5所示，圖3為本創作導光薄膜開關第一實施例之俯視圖，圖4為圖3之A-A剖面示意圖，圖5為圖3之B-B剖面示意圖。在本實施例中，導光薄膜開關20為多層薄膜結構，導光薄膜開關20包括下薄膜層21、上薄膜層22、導光間隔層23、二反射層24、24A以及二接著層25、25A（反射層24及接著層25設置於導光間隔層23之上表面232，反射層24A及接著層25A設置於導光間隔層23之下表面231）。其中，下薄膜層21是位於最底層而疊置在底板10上，上薄膜層22位於最頂層而相對於下薄膜層21遠離底板10，導光間隔層23則是夾設於下薄膜層21與上薄膜層22之間。此外，為方便說明與清楚表示，圖4與圖5之導光薄膜開關20的各層（下薄膜層21、上薄膜層22、導光間隔層23、二反射層24、24A以及二接著層25、25A）厚度僅為示意，先此敘明。
承上，如圖3至圖5所示，在此，上述下薄膜層21可為由聚醯亞胺（Polyimide）、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate）、或聚碳酸酯（Polycarbonate）材質所製成之薄膜而具有可透光性，且下薄膜層21面向上薄膜層22的表面上設有一第一觸發點211與多個第一穿孔212，具體上，第一觸發點211可為由金屬所形成的線路圖案以作為線路開關，並形成於下薄膜層21的表面上。各第一穿孔212則是分別貫穿下薄膜層21的相對上、下表面，此外，這些第一穿孔212是環繞排列於第一觸發點211的周圍（如圖3所示），換言之，各第一穿孔212是鄰近但不接觸於第一觸發點211。另外，各第一穿孔212形狀可為圓形、方形、矩形、梯形或不規則形等，本實施例並不侷限。上薄膜層22可為由聚醯亞胺（Polyimide）、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate）、或聚碳酸酯（Polycarbonate）材質所製成之薄膜，且上薄膜層22包括有一第二觸發點221與多個第二穿孔222，其中第二觸發點221是設在上薄膜層22面向下薄膜層21的表面上且對應於第一觸發點211，具體上，第二觸發點221可為由金屬所形成的線路圖案以作為線路開關，且形成於上薄膜層22的表面上。再如圖3與圖5所示，各第二穿孔222則是分別貫穿上薄膜層22的相對上、下表面，此外，這些第二穿孔222是環繞排列於第二觸發點221的周圍（如圖3所示），換言之，各第二穿孔222是鄰近但不接觸於第二觸發點221。另外，各第二穿孔222形狀可為圓形、方形、矩形、梯形或不規則形等，本實施例並不侷限。
如圖3至圖5所示，在此，導光間隔層23包括多個通孔233、234（包括位於導光間隔層23中央之通孔233以及環繞排列於通孔233的周圍之多個通孔234），其中，導光間隔層23的下表面231是面向下薄膜層21，導光間隔層23的上表面232是面向上薄膜層22。通孔233是貫穿導光間隔層23的下表面231與上表面232並對位於第一觸發點211與第二觸發點221，使第一觸發點211與第二觸發點221之間沒有任何阻隔並具有一間距。藉此，當第一觸發點211或第二觸發點221因受壓而彼此靠近並接觸時，第一觸發點211與第二觸發點221可相互導通並產生訊號，也就是說，導光間隔層23具有隔開下薄膜層21與上薄膜層22之作用，使第一觸發點211與第二觸發點221在未受壓時不會相互接觸導通。
另外，上述導光間隔層23具體上可為一導光板(Light Guide Plate)而兼具導引光線之作用，例如，導光間隔層23可由聚碳酸酯（PC）、壓克力塑膠（PMMA）或玻璃材質所製成而具有透光性，使外部光源進入導光間隔層23之光線能形成面光源。如圖6所示，為本創作導光薄膜開關第一實施例之導光示意圖，在此，底板10是組設有一發光件11（如LED燈），且發光件11是穿入導光薄膜開關20中而能照射導光間隔層23以由下表面231與上表面232發出光線。於另一些實施例中，發光件11也可安裝於導光薄膜開關20之中，且電連接下薄膜層21或上薄膜層22，而由導光薄膜開關20側邊或通孔導入光線，此實施例圖面省略繪示。
藉此，請對照圖2與圖6所示，導光薄膜開關20所發出的光線只需通過上薄膜層22即可傳遞至鍵帽30，使鍵帽30上之字母、數字及標點符號等部位能發出光線而在昏暗的環境中也能清楚顯現。因此，本創作實施例透過導光薄膜開關20之導光間隔層23兼具導光的作用，可使按鍵裝置1不須另外加裝背光模組於其底部，達到有效減少按鍵裝置1的整體厚度，且由導光間隔層23發出之光線也不會受到底板10阻擋而減少光能的損耗。
此外，如圖3與圖5所示，在本實施例中，導光薄膜開關20之下薄膜層21的各第一穿孔212、上薄膜層22的各第二穿孔222是對位於導光間隔層23的通孔234，且較佳地，各第一穿孔212與各第二穿孔222形狀是分別與各通孔234的形狀相同。另外，底板10是包括多個限位件101（如鉤板或樞接孔），各限位件101是分別依序由第一穿孔212、通孔234以及第二穿孔222向上穿出，以供導光薄膜開關20上方之連接件40連接定位（如圖2所示）。換言之，第一穿孔212、通孔234以及第二穿孔222是彼此貫通，使底板10上之構件能穿出導光薄膜開關20以供導光薄膜開關20上之連接件40能組接於底板10。
再請參閱圖3至圖5所示，在本實施例中，反射層24是包括多個環狀反光體241，例如環狀反光體241具體上可為反光油墨（如淺色油墨，其中淺色可指白色、淺藍色、淺綠色、淺黃色或淺灰色等等）或反光膜，各環狀反光體241分別設置於導光間隔層23的上表面232上且分別沿各通孔233、234的周緣設置。反射層24A同樣包括多個環狀反光體241A，各環狀反光體241A分別設置於導光間隔層23的下表面231上且分別沿各通孔233、234的周緣設置。接著層25包括多個環狀膠體251，各環狀膠體251是接著於各環狀反光體241與上薄膜層22之間，而接著層25A同樣包括多個環狀膠體251A，且各環狀膠體251A是分別接著於各反光體241A與下薄膜層21之間。藉此，使下薄膜層21、上薄膜層22及導光間隔層23能彼此能透過接著層25、25A黏著固定。此外，本實施例透過在導光間隔層23與接著層25、25A之間更設置反射層24、24A，可避免由導光間隔層23之下表面231與上表面232發出之光線被接著層25、25A吸收，達到進一步減少光能損耗與增加出光效率之功效。在另一些實施例中，亦可於上薄膜層22與導光間隔層23之間設置反射層24與接著層25，在下薄膜層21與導光間隔層23之間僅設有接著層25A，此實施例圖面省略繪示。另外值得一提的是，由於導光薄膜開關20之破孔處（如第一穿孔212、第二穿孔222與通孔233、234等位置處）之結構強度較弱，因此，較佳地，反射層24、24A之多個環狀反光體241、241A是沿各破孔周緣設置，而接著層25、25A之多個環狀膠體251、251A是沿各破孔周緣設置，使導光薄膜開關20整體能具有較佳的結構強度，並可藉此防止液體或異物進入薄膜開關20中，但本實施例並不以此為限，接著層25、25A也可是黏著於其他部位之實心膠層或點狀膠體，而反射層24、24A之位置、形狀對應於接著層25、25A。
如圖5所示，在本實施例中，各環狀反光體241、241A的涵蓋範圍較佳是大於各環狀膠體251、251A的涵蓋範圍，例如各環狀反光體241、241A的斷面寬度L1是大於各環狀膠體251、251A的斷面寬度L2，使各環狀反光體241、241A的涵蓋範圍大於各環狀膠體251、251A，而能完全阻隔於各環狀膠體251、251A與導光間隔層23之間，以避免光線被各環狀膠體251、251A吸收。然而，本實施例並不以此為限，於另一實施例中，如圖7所示，導光薄膜開關20A之各環狀反光體241、241A的寬度也可等於各環狀膠體251、251A的寬度。
於一實施例中，上述接著層25、25A之各環狀膠體251、251A可為淺色膠體，其中淺色可指白色、淺藍色、淺綠色、淺黃色或淺灰色等等，以進一步反射由反射層24、24A透出之光線，達到進一步減少光能的損耗而增加出光效率。然而，本實施例並不以此為限，在一些實施例中，接著層25、25A也可為透明膠體，使從反射層24、24A透出之光線能進一步由接著層25、25A透出，以增加出光效率。
再如圖5所示，於一實施例中，下薄膜層21面向導光間隔層23的表面更設有一反光層213（如反光油墨、反光膜），使導光間隔層23朝下薄膜層21透出之光線能透過反光層213向上反射再利用，使導光間隔層23能夠集中由上表面232出光而傳遞至鍵帽30。
如圖8所示，為本創作導光薄膜開關應用於鍵盤之分解立體圖。在本實施例中，更揭示一種鍵盤2之導光薄膜開關20B，其中鍵盤2是由多個上述按鍵裝置1所組成，因此，導光薄膜開關20B為一整片式的薄膜開關且設置在多個鍵帽30的底部，換言之，導光薄膜開關20B為上述多個導光薄膜開關20之組合，故導光薄膜開關20B的具體構成在此則不多加贅述。
綜上，本創作各實施例透過導光薄膜開關之導光間隔層兼具導光的作用，使按鍵裝置不須另外加裝背光模組於其底部，達到有效減少按鍵裝置的整體厚度以及光能的損耗。此外，藉由反射層固設於導光間隔層的上表面上，且接著層接著於反射層與上薄膜層之間，可避免導光薄膜開關之導光間隔層所產生的光線被接著層吸收而更進一步減少光能損耗與增加出光效率。
雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動及潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧按鍵裝置
2‧‧‧鍵盤
10‧‧‧底板
101‧‧‧限位件
11‧‧‧發光件
20‧‧‧導光薄膜開關
20A、20B‧‧‧導光薄膜開關
21‧‧‧下薄膜層
211‧‧‧第一觸發點
212‧‧‧第一穿孔
213‧‧‧反光層
22‧‧‧上薄膜層
221‧‧‧第二觸發點
222‧‧‧第二穿孔
23‧‧‧導光間隔層
231‧‧‧下表面
232‧‧‧上表面
233、234‧‧‧通孔
24、24A‧‧‧反射層
241、241A‧‧‧環狀反光體
25、25A‧‧‧接著層
251、251A‧‧‧環狀膠體
30‧‧‧鍵帽
40‧‧‧連接件
[圖1] 為本創作按鍵裝置第一實施例之立體圖。 [圖2] 為本創作按鍵裝置第一實施例之分解立體圖。 [圖3] 為本創作導光薄膜開關第一實施例之俯視圖。 [圖4] 為圖3之A-A剖面示意圖。 [圖5] 為圖3之B-B剖面示意圖。 [圖6] 為本創作導光薄膜開關第一實施例之導光示意圖。 [圖7] 為本創作導光薄膜開關第二實施例之剖面示意圖。 [圖8] 為本創作導光薄膜開關應用於鍵盤之分解立體圖。
1‧‧‧按鍵裝置
10‧‧‧底板
101‧‧‧限位件
20‧‧‧導光薄膜開關
212‧‧‧第一穿孔
221‧‧‧第二觸發點
222‧‧‧第二穿孔
234‧‧‧通孔
30‧‧‧鍵帽
40‧‧‧連接件

Claims (18)

  1. 一種按鍵裝置，包括： 一底板； 一導光薄膜開關，設置於該底板上，該導光薄膜開關包括一下薄膜層、一上薄膜層、一導光間隔層；以及 一鍵帽，設置於該導光薄膜開關上； 其中，該上薄膜層設置於該下薄膜層上方且相對該下薄膜層遠離該底板，該導光間隔層夾設於該下薄膜層與該上薄膜層之間，該導光間隔層包括相對的一上表面與一下表面，一反射層固設於該導光間隔層的該上表面上，一接著層接著於該反射層與該上薄膜層之間，且該接著層之位置、形狀對應該反射層。
  2. 如請求項1所述之按鍵裝置，其中該導光間隔層包括一通孔，該通孔貫穿該上表面與該下表面，該接著層與該反射層對應設置於該通孔處。
  3. 如請求項2所述之按鍵裝置，其中該接著層為一環狀膠體，且該環狀膠體是沿該通孔的周緣設置。
  4. 如請求項2所述之按鍵裝置，其中該反射層的涵蓋範圍是等於或大於該接著層的涵蓋範圍。
  5. 如請求項2所述之按鍵裝置，其中該接著層為一透明膠體或一淺色膠體。
  6. 如請求項2所述之按鍵裝置，更包括一連接件，用以連接該底板與該鍵帽，該下薄膜層包括一第一穿孔，該上薄膜層包括一第二穿孔，該第一穿孔、該第二穿孔以及該導光間隔層之該通孔係彼此對位，該底板包括一限位件，該限位件是依序由該第一穿孔、該通孔以及該第二穿孔穿出，該連接件是連接於該限位件上。
  7. 如請求項2所述之按鍵裝置，其中該下薄膜層包括一第一觸發點，該上薄膜層包括對位於該第一觸發點之一第二觸發點，該通孔是對位於該第一觸發點與該第二觸發點。
  8. 如請求項2所述之按鍵裝置，其中該下薄膜層面向該導光間隔層的表面更設有一反光層。
  9. 如請求項2所述之按鍵裝置，更包括另一接著層與另一反射層，該另一反射層固設於該導光間隔層的該下表面上，該另一接著層接著於該另一反射層與該下薄膜層之間。
  10. 一種導光薄膜開關，包括： 一下薄膜層； 一上薄膜層，設置於該下薄膜層上； 一導光間隔層，夾設於該下薄膜層與該上薄膜層之間，該導光間隔層包括相對的一下表面與一上表面； 一反射層，固設於該導光間隔層的該上表面上；以及 一接著層，接著於該反射層與該上薄膜層之間，且該接著層之位置、形狀對應該反射層。
  11. 如請求項10所述之導光薄膜開關，其中該導光間隔層包括一通孔，該通孔貫穿該下表面與該上表面，該接著層與該反射層對應設置於該通孔處。
  12. 如請求項11所述之導光薄膜開關，其中該接著層包括一環狀膠體，且該環狀膠體是沿該通孔的周緣設置。
  13. 如請求項11所述之導光薄膜開關，其中該反射層的涵蓋範圍是等於或大於該接著層的涵蓋範圍。
  14. 如請求項11所述之導光薄膜開關，其中該接著層為一透明膠體或一淺色膠體。
  15. 如請求項11所述之導光薄膜開關，其中該下薄膜層包括一第一穿孔，該上薄膜層包括一第二穿孔，該第一穿孔、該第二穿孔以及該導光間隔層之該通孔是彼此對位。
  16. 如請求項11所述之導光薄膜開關，其中該下薄膜層包括一第一觸發點，該上薄膜層包括對位於該第一觸發點之一第二觸發點，該通孔是對位於該第一觸發點與該第二觸發點。
  17. 如請求項11所述之導光薄膜開關，其中該下薄膜層面向該導光間隔層的表面更設有一反光層。
  18. 如請求項11所述之導光薄膜開關，更包括另一接著層與另一反射層，該另一反射層固設於該導光間隔層的該下表面上，該另一接著層接著於該另一反射層與該下薄膜層之間。
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