TWM541104U - 應用於發光鍵盤之背光模組及發光鍵盤 - Google Patents

Description

應用於發光鍵盤之背光模組及發光鍵盤

本創作係提供一種應用於發光鍵盤之背光模組及發光鍵盤，尤指導光板之反射面上為設有對應按鍵組件之一反射部，該反射部係相互串接之複數網點所構成之一連續線條結構，可以更有效地提升光學萃取強度，進而提高導光板之平均亮度。

按，現今電子科技與資訊產業的快速發展，使各種電子產品皆朝向輕、薄、短、小且功能強大的趨勢發展，如電腦、筆記型電腦、行動上網裝置(MID)、智慧型手機、平板電腦等，已成為現代人在日常生活或工作上所不可或缺的電子產品，而使用者與電子產品之間大多是使用滑鼠、鍵盤等輸入裝置來溝通，其中又以鍵盤最為方便作文字、數字或指令的輸入操作，並提昇實用的功能。

再者，為了在光線不足的環境下能使人眼清楚的看到每個按鍵上的符號，便有業者在鍵盤中導入導光板及光源技術，並發展出具背光模組之背光鍵盤，使背光模組所產生之光線可投射到每個鍵帽的背面處形成背光效果，讓使用者可看清楚鍵帽上的字元符號，以方便操作使用，而目前市面上之背光鍵盤包括有按鍵模組及背光模組，其中該背光模組為具有一導光板，並於導光板一側處設有光源，且光源之發光二極體為面向 導光板投射出光線使導光板均勻的發光，另外導光板下表面設有可將導光板下表面所射出的光線反射回導光板上之反光片，並於導光板上表面設有對應於按鍵模組處之遮光片，便可將導光板所導引射出的光線穿過遮光片之透光部，再入射至按鍵模組對應之鍵帽上形成背光。

然而，背光模組使用之光源可分為直下式及側光式二種，由於側光式更易於實現薄型化設計，所以使用上較為廣泛，不過發光二極體所射出的光線從導光板前端傳導至後端時，其光線的亮度會逐漸衰減，並造成導光板後端對應的按鍵字元符號將產生亮度不足的現象，因此近年來相關業者為了解決導光板傳導的光線分佈不均、平均亮度不足的問題，便在導光板之底部或反射面上成型出複數微結構，使光線在導光板內部傳導時可透過該些微結構改變光線的行徑路線，以提供導光板可將光線聚集而均勻的反射於每個按鍵上。

請參閱第七、八圖所示，習用發光鍵盤為包括有背光模組A及連接組件B4，其中該背光模組A之導光板A1下表面設有一反射片A2，並於導光板A1上表面設有一遮光片A3，且相鄰於導光板A1處設有光源A4之發光二極體A41，而背光模組A上方處之按鍵組件B為包括有一底板B1、一薄膜電路板B2、一鍵帽B3及一連接組件B4，並將薄膜電路板B2設置於底板B1與鍵帽B3之間，鍵帽B3通過連接組件B4設置於底板B1上，且薄膜電路板B2與鍵帽B3之間設有可供下壓而觸發對應的薄膜開關之彈性元件B5。

惟該導光板A1下表面之網點區塊A10為離散式設計之複數網點A11微結構，其主要通過複數網點A11的間距與總數(網點 密度≡網點個數/單位面積)來達到光學萃取的調整，尤其是在距離光源A4之遠端處，因為導光板A1光線傳導的距離較遠，能量的密度較低，便需要更高的網點A11密度來提高光學萃取率，但受限於導光板A1之最終網點A11係利用熱(平)壓或熱滾壓製程，並在給予導光板A1溫度與壓力的條件下，將公模上的離散結構圖形以面壓力接觸轉寫到導光板A1之一側表面上。

當導光板A1在網點A11密度極高之處，由於成型溫度(如165℃)與壓力(如60kg)皆受限於導光板A1使用材料或成型機台的限制下而無法再配合提高，便會產生無法完全轉寫的情況發生，本技術領域常以“轉寫率”來界定是否達轉寫規格之要求，此種離散式之微結構的轉寫率在靠近光源A4處，網點A11密度較低，其轉寫率可以達到90~95%，但在離光源A4較遠處之網點A11密度相對較高，其轉寫率便會下降到50~60%，即已經達到導光板A1之離散結構圖形光學萃取的極限，因此無法再透過增加網點A11密度來提高導光板A1之亮度，導致導光板11之出光面亮度仍不夠均勻，即為有待從事於此行業者所亟欲重新設計之關鍵所在。

故，新型創作人有鑑於上述習用之問題與缺失，乃搜集相關資料經由多方的評估及考量，並利用從事於此行業之多年研發經驗不斷的試作與修改，始有此種可提高導光板之轉寫率，並可再增加網點的個數，更有效地提升光學萃取強度，進而提高導光板平均亮度之應用於發光鍵盤之背光模組及發光鍵盤的誕生。

本創作之主要目的乃在於該背光模組包括一導光板，並於該導光板具有一反射面及與該反射面相對之一出光面，且反射面上設有對應按鍵組件之一反射部，而反射部係相互串接之複數網點所構成之一串珠態樣連續線條結構，並控制任二相鄰的各該網點中心之間距不大於各該網點之直徑，且連續線條結構之圓弧線段曲率半徑或直線轉折段長度不小於10倍之網點半徑，又連續線條結構更包含至少二直線段，且任二相鄰直線段的各一端點透過該圓弧線段或直線轉折段連接在一起，可使任二相鄰直線段之間保持一定的間距，此種連續線條結構在相同的網點個數可以線壓力進行轉寫處理，所以可提高導光板之轉寫率，並可再增加網點的個數，在提高光學萃取率的同時，不必因轉寫率下降而犧牲網點的密度，可以更有效地提升光學萃取強度，使導光板之出光面亮度分佈均勻，進而提高導光板之平均亮度。

本創作之次要目的乃在於該背光模組為可進一步應用於發光鍵盤上，該發光鍵盤包括該背光模組及一按鍵組件，且背光模組更包括一反射片、一遮光片及一光源模組，而按鍵組件包括一底板，該底板對應一鍵帽設有至少一破孔，一薄膜電路板設置於該底板與該鍵帽之間，且鍵帽通過一連接組件設置於該底板上，即可透過反射部導引光源模組面向該導光板投射的光線通過該破孔使鍵帽發光，當連續線條結構圓弧線段曲率半徑或直線轉折段長度愈大時，延伸的等效長度距離愈遠，當連續線條結構圓弧線段曲率半徑或直線轉折段長度愈小時，轉折次數將變多、等效長度也愈長，便可依導光板距離光源模組之遠近改變反射部之連續線條結構等效長度，使連續線條結構靠近光源模組處之等效長度小於遠離光源模組 處之等效長度，從而可增大導光板遠離光源模組處之亮度，使導光板之出光面亮度分佈更加均勻。

1‧‧‧背光模組

11‧‧‧導光板

11a‧‧‧反射面

11b‧‧‧出光面

110‧‧‧網點

111‧‧‧反射部

1111‧‧‧圓弧線段

1112‧‧‧直線段

1113‧‧‧缺口

1114‧‧‧直線轉折段

112‧‧‧孔洞

12‧‧‧反射片

121‧‧‧穿孔

13‧‧‧遮光片

131‧‧‧阻光部

14‧‧‧光源模組

141‧‧‧軟性電路板

142‧‧‧發光元件

2‧‧‧按鍵組件

21‧‧‧底板

211‧‧‧破孔

22‧‧‧薄膜電路板

220‧‧‧薄膜開關

2201‧‧‧電極接點

221‧‧‧開孔

23‧‧‧鍵帽

24‧‧‧連接組件

25‧‧‧彈性元件

A‧‧‧背光模組

A1‧‧‧導光板

A10‧‧‧網點區塊

A11‧‧‧網點

A2‧‧‧反射片

A3‧‧‧遮光片

A4‧‧‧光源

A41‧‧‧發光二極體

B‧‧‧按鍵組件

B1‧‧‧底板

B2‧‧‧薄膜電路板

B3‧‧‧鍵帽

B4‧‧‧連接組件

B5‧‧‧彈性元件

第一圖 係為本創作背光模組之導光板立體外觀圖。

第二圖 係為本創作導光板之反射部局部放大圖。

第三圖 係為本創作導光板之另一反射部局部放大圖。

第四圖 係為本創作應用於發光鍵盤之立體分解圖。

第五圖 係為本創作應用於發光鍵盤另一視角之立體分解圖。

第六圖 係為本創作應用於發光鍵盤之側視剖面圖。

第七圖 係為習用發光鍵盤之側視剖面圖。

第八圖 係為習用發光鍵盤之導光板立體外觀圖。

為達成上述目的及功效，本創作所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本創作之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三圖所示，係分別為本創作背光模組之導光板立體外觀圖、導光板之反射部局部放大圖及導光板之另一反射部局部放大圖，由圖中可清楚看出，本創作之背光模組1包括一導光板11，並於導光板11具有一反射面11a及與該反射面11a相對之一出光面11b，且反射面11a上設有一反射部111，而反射部111係相互串接之複數網點110所構成包含圓弧線段1111、直線段1112、 缺口1113之一預定形狀連續線條結構，任二相鄰的各該網點110中心之間距S不大於(即小於或等於)各該網點110之直徑d。

在本創作實施例中，導光板11之反射部111較佳實施包含不封閉之一圓弧線段1111，該圓弧線段1111之曲率半徑R不小於(即大於或等於)10倍的各該網點110之半徑r，如C型、弧形、拱形等預定形狀連續線條結構組成之圖形，而連續線條結構更包含至少二直線段1112，任二相鄰且相對平行之該些直線段1112的各一端點透過該圓弧線段1111連接在一起，並於相對該圓弧線段1111的各另一端點處形成有缺口1113，如U型、連續U型、S型、連續S型、波浪形狀等預定形狀連續線條結構組成之圖形。

在本創作另一實施例中，導光板11之反射部111較佳實施更包含至少二直線段1112，任二相鄰且相對平行之該些直線段1112的各一端點透過一直線轉折段1114連接在一起，並於相對該直線轉折段1114的各另一端點處形成有該缺口1113，如ㄇ形、ㄈ形、ㄩ形等預定形狀連續線條結構組成之圖形，該直線轉折段1114之長度不小於(即大於或等於)10倍的各該網點110之半徑r。

然而，上述之導光板11所使用之模仁基板為利用鐳射、機械加工或超精細加工等方式對該模仁基板一側表面上依序加工出相互串接之複數網點，並控制複數網點彼此串接的間距，以及複數網點所構成之連續線條轉彎之曲率半徑為大於或等於10倍網點之半徑，可使線段與線段之間相對平行且保持一定的間距，例如可以採用飛秒鐳射(Femtosecond Laser)進行加工，其脈衝寬度在飛秒數 量級(fs=10^-15s)內，熱效應極低且精度更佳，可使加工出的複數網點相互串接成誤差更小的線段；此外，也可利用黃光微影(Photolithography)製程進行網點的蝕刻加工(Etching)。接著將加工後之模仁基板在母模上翻模成一片材或捲料之公模，再利用熱壓、熱滾壓等製程方式施予一定線壓力而形成線接觸狀態，將母模上之微結構轉寫到塑料上成型出導光板11之反射部111串珠態樣連續線條結構，相較於習用導光板離散式分佈微結構成型處理時為面壓力接觸進行轉寫，此種導光板11之連續線條結構設計在相同的網點110個數，線壓力轉寫處理僅需要面壓力之1/2~1/10，故可提高導光板11之反射部111轉寫率，且因反射部111可依導光板11實際的應用或光學萃取率要求增加網點110個數，在提高其光學萃取率的同時，不必因轉寫率下降而犧牲網點110密度，可以更有效地提升光學萃取強度，並使導光板11之出光面11a亮度分佈均勻，進而提高導光板11之平均亮度，更具實用性與可靠性之效果。

請搭配參閱第四、五、六圖所示，係分別為本創作應用於發光鍵盤之立體分解圖、另一視角之立體分解圖及側視剖面圖，由圖中可清楚看出，本創作之背光模組1為可進一步應用於發光鍵盤上，在本實施例中，該發光鍵盤包括該背光模組1及一按鍵組件2，並於背光模組1更包括一反射片12、一遮光片13，以及一光源模組14包括軟性電路板141上所設之至少一發光元件142，而導光板11之反射面11a上設置該反射片12，且導光板11之出光面11b上設置該遮光片13，又導光板11上設有至少一孔洞112；該反射片12對應該孔洞112 設有至少一穿孔121；該遮光片13表面對應於導光板11之該反射部111周圍處設有一阻光部131；該光源模組14之軟性電路板141設置於相鄰導光板11處，且各發光元件142為通過穿孔121伸入於孔洞112內，並面向於導光板11投射出光線。

在本實施例中，按鍵組件2為設置於背光模組1上方處，並包括一底板21、一薄膜電路板22及一鍵帽23，並於底板21對應該鍵帽23設有至少一破孔211，而薄膜電路板22較佳實施為可設置於底板21與鍵帽23之間，於實際應用時，亦可將薄膜電路板22設置於底板21下方處，並不以此為限，且薄膜電路板22內部之線路層設有一薄膜開關220，該薄膜開關220包括位於上層與下層的線路層或同一層的線路層上之二電極接點2201，又薄膜電路板22對應該破孔211設有至少一開孔221，以供該破孔211內緣處所向上彎折延伸之複數卡勾穿過該開孔221；該鍵帽23為通過一連接組件24設置於底板21上，該連接組件24包括一內框架及與該內框架相互樞接形成剪刀腳結構之一外框架，並由內框架與外框架的一端安裝於該底板21對應之該卡勾上、另一端則安裝於鍵帽23底面上，以供使用者按壓或放開鍵帽23時可相對於底板21作向上或向下運動；另，薄膜電路板22與對應的鍵帽23之間為設有一彈性元件25。

再者，當使用者向下按壓於該鍵帽23時，鍵帽23便會帶動連接組件24相對於該底板21作向下運動，並由鍵帽23下壓彈性元件25觸碰於薄膜電路板22，使其二電極接點2201彼此接觸形成電性導通狀態，便可觸發薄膜開關220產生對應於該鍵帽23字元符號 之觸發訊號傳輸至控制器上；反之，當使用者放開鍵帽23時，該彈性元件25便會復位而向上推頂於鍵帽23，並連帶將連接組件24可相對於該底板21作向上運動，同時使薄膜開關220之二電極接點2201形成電性斷開狀態後，便可完成按鍵組件2之單一按壓行程。

當光源模組14之發光元件142進行發光時，可面向該導光板11之孔洞112處投射出光線，並使光線在導光板11內部進行傳導及均勻的導光，且可透過反射片12將導光板11之反射面11a所射出的光線反射回導光板11內部，使導光板11之光線經由出光面11b向上通過遮光片13之透光區域，同時藉由阻光部131可避免因外界光線干涉造成明暗分佈不均所產生之亮暗紋，使導光板11之出光面11b的亮度均勻，再通過破孔211入射至按鍵組件2上具有透光性之鍵帽23處穿出後形成背光之效果。

由於導光板11之反射部111係相互串接之複數網點110所構成之一串珠態樣連續線條結構，並控制複數網點110彼此串接所構成之圓弧線段1111曲率半徑R或直線轉折段1114長度不小於10倍之網點110半徑r，使與圓弧線段1111或直線轉折段1114二端分別連接之直線段1112相對平行且保持一定的間距，當連續線條結構圓弧線段1111曲率半徑R或直線轉折段1114長度愈大時，延伸的等效長度距離愈遠，當連續線條結構圓弧線段1111曲率半徑R或直線轉折段1114長度愈小時，轉折次數將變多、等效長度也愈長，便可依導光板11距離光源模組14之遠近改變反射部111之連續線條結構等效長度，並使連續線條結構靠近光源模組14處之等效長度小於遠 離光源模組14處之等效長度，即可透過反射部111之連續線條結構改變光線導引的行徑路線，以提供導光板11導引光線聚集後反射於按鍵組件2之鍵帽23上，從而可增大導光板11遠離光源模組14處之亮度，使導光板11之出光面11a亮度分佈更加均勻，進而達到提升背光模組1出光面積均勻度之發光效果。

上述詳細說明為針對本創作一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本創作之申請專利範圍，凡其他未脫離本創作所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本創作所涵蓋之專利範圍中。

綜上所述，本創作上述之應用於發光鍵盤之背光模組及發光鍵盤為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之創作，實符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障新型創作人之辛苦創作，倘若 鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，新型創作人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧背光模組

11‧‧‧導光板

11a‧‧‧反射面

11b‧‧‧出光面

111‧‧‧反射部

1111‧‧‧圓弧線段

1112‧‧‧直線段

1113‧‧‧缺口

112‧‧‧孔洞

Claims (8)

1. 一種應用於發光鍵盤之背光模組，包括一導光板，該導光板具有一反射面及與該反射面相對之一出光面，該反射面上設有對應預設按鍵組件之一反射部，該反射部係相互串接之複數網點所構成之一預定形狀連續線條結構，任二相鄰的各該網點中心之間距不大於各該網點之直徑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之應用於發光鍵盤之背光模組，其中該反射部之預定形狀連續線條結構包含不封閉之一圓弧線段，該圓弧線段之曲率半徑不小於10倍的各該網點之半徑。
3. 如申請專利範圍第2項所述之應用於發光鍵盤之背光模組，其中該連續線條結構更包含至少二直線段，任二相鄰且相對平行之該些直線段的各一端點透過該圓弧線段連接在一起，相對該圓弧線段的各另一端點處形成有缺口。
4. 如申請專利範圍第1項所述之應用於發光鍵盤之背光模組，其中該反射部之預定形狀連續線條結構更包含至少二直線段，任二相鄰且相對平行之該些直線段的各一端點透過一直線轉折段連接在一起，相對該直線轉折段的各另一端點處形成有缺口。
5. 如申請專利範圍第4項所述之應用於發光鍵盤之背光模組，其中該直線轉折段之長度不小於10倍的各該網點之半徑。
6. 一種發光鍵盤，包括如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之背光模組及一按鍵組件，其中：該背光模組更包括一反射片、一遮光片及一光源模組，該導光板之反 射面上設置該反射片，該導光板之出光面上設置該遮光片，該光源模組設置於相鄰該導光板處，面向該導光板投射出光線；該按鍵組件設置於背光模組上，包括一底板、一薄膜電路板、一鍵帽及一連接組件，該底板對應該鍵帽設有至少一破孔，該薄膜電路板設置於該底板與該鍵帽之間，該鍵帽通過該連接組件設置於該底板上，相對於該底板作向上或向下運動，該反射部導引光線通過該破孔使該鍵帽發光。
7. 如申請專利範圍第6項所述之發光鍵盤，其中該導光板上設有至少一孔洞，該反射片對應該孔洞設有至少一穿孔，該光源模組包括一軟性電路板上所設之至少一發光元件，該發光元件通過該穿孔伸入該孔洞內投射出光線。
8. 如申請專利範圍第6項所述之發光鍵盤，其中該薄膜電路板對應該鍵帽設有一薄膜開關，該薄膜開關與對應之該鍵帽之間設有用以觸發該薄膜開關之一彈性元件。