TWM553007U - 按鍵裝置以及鍵盤 - Google Patents

Description

按鍵裝置以及鍵盤

本案係關於一種按鍵裝置，特別係關於一種具有發光效果之按鍵裝置。

一般來說，發光鍵盤之按鍵的鍵帽之間存在間隙，使得發光鍵盤所產生的光束會由間隙漏出，進而產生漏光的問題，藉此無法適當地控制使用介面的發光效果。

本案揭示一種按鍵裝置，其包含發光單元、鍵帽以及多個光致儲能粒子。鍵帽具有光穿透部。鍵帽位於發光單元上方。光致儲能粒子接觸光穿透部，且將由發光單元所發出的第一色光轉換為第二色光。

本案另揭示一種鍵盤，其包含支撐板、多個鍵帽、多個光致儲能粒子、至少一發光單元以及第一光吸收層。多個鍵帽設置於支撐板上，且每一鍵帽具有光穿透部。多個光致儲能粒子接觸光穿透部。至少一發光單元設置於多個鍵帽下方。第一光吸收層設置於至少一發光單元與多個鍵 帽之間，且具有多個開口。多個鍵帽於光吸收層上的垂直投影分別至少部分重疊多個開口。光致儲能粒子將由至少一發光單元所發出的第一色光轉換為第二色光。

於前述結構配置下，本實施方式之光致儲能粒子的激發光源以及放射光源的波長皆設計而大於400奈米(nm)，因而避免鍵盤所發出的光線對人體之眼部造成傷害。此外，本實施方式之第一色光為藍紫光。若第一色光由相鄰之鍵帽之間的間隙露至鍵盤外，由於第一色光相對於第二色光的辨識度較弱，使得鍵盤的漏光效果不明顯。再者，本實施方式藉由位於發光單元與鍵帽之間的光吸收層，以減少由發光單元所發出的第一色光自鍵帽之間的間隙漏至鍵盤外，因而改善鍵盤的漏光問題。此外，由於鍵盤之漏光問題的改善，鍵盤可將發光範圍限制於鍵帽的光穿透部，因而可避免使用者對於鍵帽之位置的識別錯誤而按錯，使得使用者可精準地操作使用介面。

1、2、3、4、5‧‧‧鍵盤

10、40‧‧‧支撐板

11‧‧‧按鍵裝置

12‧‧‧背光模組

13‧‧‧薄膜式電路開關層

16、26‧‧‧鍵帽

18‧‧‧光致儲能粒子

19、46‧‧‧第一光吸收層

20‧‧‧第一透光層

30‧‧‧第二透光層

44‧‧‧單色發光二極體

50‧‧‧第二光吸收層

72‧‧‧彈性體

74‧‧‧升降導引件

100‧‧‧通孔

120‧‧‧反射層

122‧‧‧導光層

124‧‧‧發光二極體

125‧‧‧供電電路板

160、260‧‧‧光穿透部

162‧‧‧透光結構

164‧‧‧遮光層

166‧‧‧間隙

190、460‧‧‧開口

720‧‧‧彈性部

722‧‧‧下壓部

D‧‧‧方向

L1‧‧‧第一色光

L2‧‧‧第二色光

第1圖繪示依據本案之一實施方式之鍵盤的剖視圖。

第2圖繪示依據本案之一實施方式之光致儲能粒子之激發光源以及放射光源的頻譜圖。

第3圖至第6圖繪示依據本案之另一些實施方式之不同鍵盤的剖視圖。

請參照第1圖。第1圖繪示依據本案之一實施方式之鍵盤1的剖視圖。如第1圖所示，於本實施方式中，鍵盤1由下而上依序包含發光單元、支撐板10、薄膜式電路開關層13、第一光吸收層19、彈性體72、升降導引件74、鍵帽16以及多個光致儲能粒子18，其中單一個鍵帽16、彈性部72、升降導引件74與前述之其他元件的各至少一部位可視為單一按鍵裝置11(如第1圖中虛線方框標示處)。

於本實施方式中，發光單元為背光模組12。背光模組12設置於多個鍵帽16下方，且包含供電電路板125、反射層120、導光層122以及發光二極體124。反射層120設置於供電電路板125上方。導光層122設置於反射層120上方。發光二極體124設置於導光層122中，且電性耦接於位於反射層120下方的供電電路板125。於本實施方式中，發光二極體124係為側向式發光二極體。供電電路板125提供電力給發光二極體124，使得發光二極體124產生第一色光L1並投射至導光層122。接著，導光層122引導第一色光L1，進而使得第一色光L1至少經由薄膜式電路開關層13而被投射至按鍵帽16。背光模組12的反射層120位於導光層122相對於鍵帽16的一側，且用以反射第一色光L1而使第一色光L1朝鍵帽16的方向投射。

於本實施方式中，背光模組12之第一色光L1的波長實質上係位於400奈米(nm)與480奈米(nm)之間，且為藍紫光，但本案不以此為限。

如第1圖所示，本實施方式的支撐板10位於背光模組12與鍵帽16之間，具有通孔100，且其材質為金屬材料。詳細而言，支撐板10設置於薄膜式電路開關層13與導光層122之間，且用以承載薄膜式電路開關層13、第一光吸收層19、彈性體72、升降導引件74以及鍵帽16。

如第1圖所示，本實施方式的薄膜式電路開關層13位於背光模組12(及支撐板10)與鍵帽16之間，且配置以在方向D上受壓時導電以傳遞信號。前述之方向D實質上垂直於薄膜式電路開關層13遠離背光模組12的表面。於本實施方式中，薄膜式電路開關層13之基板的材料為可透光的材料。舉例來說，前述之可透光的材料可為聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)，但本案不以前述材料為限。

如第1圖所示，本實施方式的鍵帽16設置於支撐板10以及背光模組12上方，具有光穿透部160，且包含透光結構162以及遮光層164。光穿透部160係為鍵帽16上字母或符號所在的位置。鍵帽16的遮光層164部分覆蓋透光結構162，而鍵帽16的的透光結構162未被遮光層164覆蓋之區域定義為光穿透部160。於本實施方式中，鍵帽16於支撐板10上的垂直投影至少部分重疊且覆蓋支撐板10的通孔100。於其他實施方式中，鍵帽16於支撐板10上的垂直投影可部分重疊於支撐板10的通孔100。此外，鄰近之鍵帽16之間具有間隙166。

如第1圖所示，本實施方式的多個光致儲能粒子 18接觸鍵帽16的光穿透部160，並分佈於鍵帽16的光穿透部160中，且分佈於鍵帽16的透光結構162中。於本實施方式中，光致儲能粒子18為夜光粉或螢光粉，但本案不以此為限。本實施方式的光致儲能粒子18受到自然光、日光燈之光線、紫外光等照射後可儲存光能。接著，光致儲能粒子18會緩慢地以螢光或磷光的方式釋放能量。因此，在夜間或者黑暗處仍可看到光的放射。舉例來說，光致儲能粒子18中的電子於其基態時吸收光子的能量，以躍遷至激發態。接著，前述之電子處於不穩定的狀態，並隨後釋放能量而自激發態回到基態以發出光子(即為螢光或磷光輻射)。於本實施方式中，光致儲能粒子18的材料包含硫化鈣(calcium sulphide)、硫化鉀(potassium sulphide)、硫化鈉(sodium monosulfide)、硝酸鋇(barium nitrate)以及硝酸銦(Indium Nitrate)，以於儲存光能後放射綠光。然而，本實施方式之光致儲能粒子18的材料不以前述為限，任何適合的材料皆能應用於本案。

如第1圖所示，本實施方式的第一光吸收層19設置於薄膜式電路開關層13(及支撐板10)與鍵帽16之間，且具有多個開口190。鍵帽16於第一光吸收層19上的垂直投影至少部分重疊第一光吸收層19的開口190。第一光吸收層19的開口190於支撐板10上的垂直投影至少部分重疊支撐板10的通孔100。

於本實施方式中，背光模組12所發出之第一色光L1依序穿過支撐板10的通孔100以及薄膜式電路開關層 13中由可透光之材料所形成的部位。接著，部分之第一色光L1會穿過第一光吸收層19的開口190而抵達鍵帽16的透光結構162。接著，鍵帽16之透光結構162中的光致儲能粒子18會吸收第一色光L1，並激發光致儲能粒子18使得其以螢光或磷光的方式經由鍵帽16的光穿透部160放射出第二色光L2。

亦即，本實施方式的光致儲能粒子18將由背光模組12所發出的第一色光L1轉換為第二色光L2，使得鍵帽16上之字母或符號可具有不同於背光模組12所發出之色光的發光效果。

詳細而言，請參照第1圖以及第2圖。第2圖繪示依據本案之一實施方式之光致儲能粒子18的激發光源以及放射光源的頻譜圖。如第1圖以及第2圖所示，於本實施方式中，光致儲能粒子18之激發光源的波長實質上位於250奈米與480奈米之間，而光致儲能粒子18之放射光源(即，第二色光L2)的波長實質上位於400奈米與650奈米之間。本實施方式的背光模組12係設計以放射出之第一色光L1的波長實質上係位於400奈米與480奈米之間，以激發光致儲能粒子18而放射出第二色光L2。

由於光線的波長小於400奈米會對人體的眼部造成傷害，因此本實施方式之用於光致儲能粒子18的激發光源以及放射光源的波長皆大於400奈米，因而避免鍵盤1所發出的光線對人體之眼部造成傷害。此外，本實施方式之第一色光L1為藍紫光，若第一色光L1由相鄰之鍵帽16之間的間隙 166露至鍵盤1外，由於第一色光L1相對於第二色光L2(例如：白光)的辨識度較弱，使得鍵盤1的漏光效果不明顯。因此，本實施方式之鍵盤1可避免使用者對於鍵帽16之位置的識別錯誤而按錯，使得使用者可精準地操作使用介面。

請參照回第1圖，於本實施方式中，相鄰之鍵帽16之間的間隙166下方具有第一光吸收層19，以減少由背光模組12所發出的第一色光L1經薄膜式電路開關層13而自鍵帽16之間的間隙166漏至鍵盤1外。於本實施方式中，第一光吸收層19為可吸收藍紫光之塗層。

於本實施方式中，當背光模組12所發出的第一色光L1通過支撐板10的通孔100以及薄膜式電路開關層13，並朝鍵帽16投射時，一部分之第一色光L1會被第一光吸收層19阻擋而與鍵帽16之間的間隙166相隔離。相對地，另一部分之第一色光L1會通過第一光吸收層19的開口190而抵達鍵帽16的透光結構162。

藉此，本實施方式藉由位於背光模組12與鍵帽16之間的第一光吸收層19，以減少由背光模組12所發出的第一色光L1自鍵帽16之間的間隙166漏至鍵盤1外，因而改善鍵盤1的漏光問題。此外，由於鍵盤1之漏光問題的改善，鍵盤1可將發光範圍限制於鍵帽16的光穿透部160，因而可避免使用者對於鍵帽16之位置的識別錯誤而按錯，使得使用者可精準地操作使用介面。

於本實施方式中，鍵盤1的彈性體72包含彈性部720以及下壓部722。彈性體72的下壓部722連接於鍵帽 16面向背光模組12的一側。彈性體72的彈性部720位於鍵帽16與背光模組12之間。於本實施方式中，鍵盤1的升降導引件74連接於鍵帽16與支撐板10之間，用以輔助彈性體72的下壓部722相對於薄膜式電路開關層13移動。本實施方式之鍵盤1的升降導引件74為剪刀式支撐結構，但本案不以此為限。

藉此，當鍵盤1未受壓時，彈性體72的彈性部720支撐鍵帽16。此時，鍵帽16與薄膜式電路開關層13之間的距離大於鍵帽16與下壓部722的底部相距的距離。因此，連接於鍵帽16之下壓部722不接觸薄膜式電路開關層13。此時，薄膜式電路開關層13中的電路(圖未示)為電性不導通的狀態。相對地，當鍵盤1的鍵帽16受壓時，升降導引件74由開合狀態變更為疊合狀態，連接於鍵帽16與薄膜式電路開關層13之間的彈性部720會受到鍵帽16的擠壓而變形。接著，連接於鍵帽16之下壓部722會逐漸靠近薄膜式電路開關層13至接觸薄膜式電路開關層13。鍵盤1所承受的壓力會傳遞給薄膜式電路開關層13，使其受壓而電性導通以傳遞信號。

請參照第3圖。第3圖繪示依據本案之另一實施方式之鍵盤2的剖視圖。如第3圖所示，本實施方式之鍵盤2包含發光單元(於本實施方式中為背光模組12)、支撐板10、薄膜式電路開關層13、第一光吸收層19、彈性體72、升降導引件74、第一透光層20、鍵帽26、光致儲能粒子18。這些元件的結構、功能以及各元件之間的連接關係皆與第1圖所示 之鍵盤1大致相同，因此可參照前述相關說明，在此不再贅述。在此要說明的是，本實施方式與第1圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式中，鍵盤2還包含第一透光層20，且光致儲能粒子18分佈於第一透光層20中而非分佈於鍵帽26的光穿透部260中。

於本實施方式中，第一透光層20設置於背光模組12與鍵帽26之間，且接觸鍵帽26朝向背光模組12的表面。藉此，依據使用上的需求可配置光致儲能粒子18位置，而於空間配置上使得不同色光之間的轉換較彈性。

請參照第4圖。第4圖繪示依據本案之另一實施方式之鍵盤3的剖視圖。如第4圖所示，本實施方式之鍵盤3包含背光模組12、支撐板10、薄膜式電路開關層13、第一光吸收層19、彈性體72、升降導引件74、第二透光層30、鍵帽26、光致儲能粒子18。這些元件的結構、功能以及各元件之間的連接關係皆與第1圖所示之鍵盤1大致相同，因此可參照前述相關說明，在此不再贅述。在此要說明的是，本實施方式與第1圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式中，鍵盤3還包含第二透光層30，且光致儲能粒子18分佈於第二透光層30中而非分佈於鍵帽26的光穿透部260中。

於本實施方式中，第二透光層30位於鍵帽26遠離背光模組12的一側，且設置於鍵帽26的光穿透部260上。亦即，本實施方式的鍵帽26部分設置於第二透光層30與背光模組12之間。藉此，依據使用上的需求可配置光致儲能粒子18位置，而於空間配置上使得不同色光之間的轉換較 彈性。

請參照第5圖。第5圖繪示依據本案之另一實施方式之鍵盤4的剖視圖。如第5圖所示，本實施方式之鍵盤4包含支撐板40、薄膜式電路開關層13、發光單元、第一光吸收層46、彈性體72、升降導引件74、鍵帽16、光致儲能粒子18。這些元件的結構、功能以及各元件之間的連接關係皆與第1圖所示之鍵盤1大致相同，因此可參照前述相關說明，在此不再贅述。

在此要說明的是，本實施方式與第1圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式中，發光單元為單色發光二極體44，且發出第一色光L1，因而省略配置如第1圖所示之背光模組12。此外，因為本實施方式不具有由如第1圖所示之背光模組12，因而支撐板10以及第一光吸收層19上不需要開設通孔100以及開口190以讓第1圖所示之背光模組12所發出的第一色光L1通過，進而本實施方式以第一光吸收層46以及支撐板40分別取代如第1圖中所示之第一光吸收層19以及支撐板10。

於本實施方式中，單色發光二極體44電性耦接位於薄膜式電路開關層13上的驅動電路(圖未示)以接收驅動電路所提供的電力，使得單色發光二極體44產生第一色光L1。於本實施方式中，第一色光L1實質上相同於如第1圖所示之背光模組12所發出的第一色光L1，且其波長實質上位於400奈米與480奈米之間。此外，本實施方式的第一光吸收層46具有開口460。單色發光二極體44的第一色光L1通過第 一光吸收層46的開口460抵達鍵帽16的透光結構162。接著，鍵帽16之透光結構162中的光致儲能粒子18會吸收第一色光L1，並激發光致儲能粒子18使得其以螢光或磷光的方式經由鍵帽16的光穿透部160放射出第二色光L2。

藉此，本實施方式之薄膜式電路開關層13與鍵帽16之間的第一光吸收層46僅具有容置單色發光二極體44的開口460，以提高第一光吸收層46的實體面積，進而提高第一光吸收層46對於未通過鍵帽16之光線的吸收面積，使得鍵盤4的漏光問題可被改善。

請參照第6圖。第6圖繪示依據本案之另一實施方式之鍵盤5的剖視圖。如第6圖所示，本實施方式之鍵盤5包含支撐板40、薄膜式電路開關層13、發光單元(於本實施方式中為單色發光二極體44)、第一光吸收層46、彈性體72、升降導引件74、鍵帽16、光致儲能粒子18。這些元件的結構、功能以及各元件之間的連接關係皆與第5圖所示之鍵盤4大致相同，因此可參照前述相關說明，在此不再贅述。

在此要說明的是，本實施方式與第6圖所示之實施方式的差異之處，在於本實施方式中，鍵盤5更包含第二光吸收層50。本實施方式之第二光吸收層50設置於支撐板40與薄膜式電路開關層13之間，且設置於薄膜式電路開關層13相對於單色發光二極體44的一側。藉此，鍵盤5可進一步的吸收未通過鍵帽16之光線以改善鍵盤5的漏光問題。

由以上對於本案之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，本實施方式之光致儲能粒子的激發光源以及放射 光源的波長皆設計而大於400奈米，因而避免鍵盤所發出的光線對人體之眼部造成傷害。此外，本實施方式之第一色光為藍紫光。若第一色光由相鄰之鍵帽之間的間隙露至鍵盤外，由於第一色光相對於第二色光的辨識度較弱，使得鍵盤的漏光效果不明顯。再者，本實施方式藉由位於發光單元與鍵帽之間的吸收層，以減少由發光單元所發出的第一色光自鍵帽之間的間隙漏至鍵盤外，因而改善鍵盤的漏光問題。此外，由於鍵盤之漏光問題的改善，鍵盤可將發光範圍限制於鍵帽的光穿透部，因而可避免使用者對於鍵帽之位置的識別錯誤而按錯，使得使用者可精準地操作使用介面。

前述多個實施方式的特徵使此技術領域中具有通常知識者可更佳的理解本案之各方面，在此技術領域中具有通常知識者應瞭解，為了達到相同之目的及/或本案所提及之實施方式相同之優點，其可輕易利用本案為基礎，進一步設計或修飾其他製程及結構，在此技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，該等相同之結構並未背離本案之精神及範圍，而在不背離本案之精神及範圍下，其可在此進行各種改變、取代及修正。

1‧‧‧鍵盤

10‧‧‧支撐板

124‧‧‧發光二極體

125‧‧‧供電電路板

11‧‧‧按鍵裝置

12‧‧‧背光模組

13‧‧‧薄膜式電路開關層

16‧‧‧鍵帽

18‧‧‧光致儲能粒子

19‧‧‧第一光吸收層

72‧‧‧彈性體

74‧‧‧升降導引件

100‧‧‧通孔

120‧‧‧反射層

122‧‧‧導光板

160‧‧‧光穿透部

162‧‧‧透光結構

164‧‧‧遮光層

166‧‧‧間隙

190‧‧‧開口

720‧‧‧彈性部

722‧‧‧下壓部

D‧‧‧方向

L1‧‧‧第一色光

L2‧‧‧第二色光

Claims (20)

1. 一種按鍵裝置，包含：一發光單元；一鍵帽，具有一光穿透部，該鍵帽位於該發光單元上方；以及複數個光致儲能粒子，至少部分接觸該光穿透部，且將由該發光單元所發出的一第一色光轉換為一第二色光。
2. 如請求項1所述之按鍵裝置，其中該鍵帽包含：一透光結構；以及一遮光層，部分覆蓋該透光結構，其中該透光結構未被該遮光層覆蓋之區域定義為該光穿透部。
3. 如請求項1所述之按鍵裝置，其中該第一色光的波長實質上介於400奈米(nm)與480奈米(nm)之間。
4. 如請求項1所述之按鍵裝置，其中該些光致儲能粒子為夜光粉或螢光粉。
5. 如請求項1所述之按鍵裝置，其中該些光致儲能粒子至少分佈於該光穿透部中。
6. 如請求項1所述之按鍵裝置，更包含一透 光層，該透光層接觸該鍵帽，且該些光致儲能粒子分佈於該透光層中。
7. 如請求項6所述之按鍵裝置，其中該鍵帽部分設置於該透光層與該發光單元之間。
8. 如請求項6所述之按鍵裝置，其中該透光層設置於該發光單元與該鍵帽之間。
9. 如請求項1所述之按鍵裝置，更包含一支撐板，該支撐板具有至少一通孔，其中該發光單元為一背光模組，該支撐板設置於該背光模組與該鍵帽之間，且該鍵帽於該支撐板上的一垂直投影至少部分重疊於該通孔。
10. 如請求項9所述之按鍵裝置，更包含一光吸收層，該光吸收層設置於該支撐板與該鍵帽之間，且具有一開口，該開口於該支撐板上的一垂直投影至少部分重疊該通孔。
11. 如請求項1所述之按鍵裝置，更包含一薄膜式電路開關層，該薄膜式電路開關層設置於該發光單元與該鍵帽之間，其中該發光單元為一單色發光二極體，該單色發光二極體電性耦接於該薄膜式電路開關層。
12. 如請求項11所述之按鍵裝置，更包含一 第一光吸收層，該第一光吸收層設置於該單色發光二極體與該鍵帽之間，且具有一開口，其中該鍵帽於該第一光吸收層上的一垂直投影至少部分重疊該開口，且該單色發光二極體經由該開口電性耦接於該薄膜式電路開關層。
13. 如請求項11所述之按鍵裝置，更包含一第二光吸收層，該第二光吸收層設置於該薄膜式電路開關層相對於該發光單元的一側。
14. 一種鍵盤，包含：一支撐板；複數個鍵帽，設置於該支撐板上，且每一該些鍵帽具有一光穿透部；複數個光致儲能粒子，至少部分接觸該光穿透部；至少一發光單元，設置於該些鍵帽下方；以及一第一光吸收層，設置於該至少一發光單元與該些鍵帽之間，且具有複數個開口，其中該些鍵帽於該第一光吸收層上的垂直投影分別至少部分重疊該些開口，且該些光致儲能粒子將由該至少一發光單元所發出的一第一色光轉換為一第二色光。
15. 如請求項14所述之鍵盤，其中該第一色光為藍紫光。
16. 如請求項14所述之鍵盤，其中該些鍵帽 中鄰近之兩者之間具有一間隙，且該第一光吸收層至少位於該間隙下方。
17. 如請求項14所述之鍵盤，其中該些光致儲能粒子至少分佈於該些光穿透部中。
18. 如請求項14所述之鍵盤，更包含複數個透光層，該些透光層分別接觸該些鍵帽，且該些光致儲能粒子分佈於該些透光層中。
19. 如請求項14所述之鍵盤，其中該支撐板具有複數個通孔，該至少一發光單元為一背光模組，該支撐板設置於該背光模組與該些鍵帽之間，且該第一光吸收層設置於該支撐板與該鍵帽之間，其中該些鍵帽於該支撐板上之垂直投影分別至少部分重疊該些通孔，且該些開口於該支撐板上之垂直投影分別至少部分重疊該些通孔。
20. 如請求項14所述之鍵盤，更包含一薄膜式電路開關層，該薄膜式電路開關層設置於該複數個發光單元與該些鍵帽之間，且配置以受壓時電性導通，其中每一該些發光單元為一單色發光二極體，該單色發光二極體經由該些開口中對應之一者電性耦接該薄膜式電路開關層。