TW201426409A - 發光觸控鍵盤 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種發光觸控鍵盤包括一光源、一按鍵結構以及一非接觸式感應板，其中非接觸式感應板用以感應按鍵結構之觸壓。非接觸式感應板包括一遮光板、一導光板以及一反射板，其中遮光板包括一第一線路層，且反射板包括一第二線路層。利用非接觸式感應板設置遮光板、導光板以及反射板，不僅減少發光觸控鍵盤的製作成本，更使得發光觸控鍵盤之整體高度降低。
Description
本發明關於一種觸控鍵盤，尤其是指一種發光觸控鍵盤。
為了讓鍵盤在光線不足的場所亦能方便使用，目前市面上部分的鍵盤內設置有光源，例如發光二極體(Light-emitting diode，LED)，用以提供光線而照亮鍵盤，讓鍵盤的使用者容易辨識按鍵上所標示的文字或符號。
請參閱圖1，圖1為習知發光鍵盤之示意圖。如圖1所示，習知發光鍵盤10包括一按鍵結構11、一薄膜開關裝置12、一背光模組13以及一底板14，其中薄膜開關裝置12包括一上線路板15、一下線路板16以及一間隔板17。背光模組13包括一遮光板18、一導光板19、一反射板20以及一光源L。
按鍵結構11設置於薄膜開關裝置12之上方，用以提供使用者進行按壓。當按鍵結構11被按壓時，薄膜開關裝置12被導通而產生按鍵開關訊號。關於薄膜開關裝置12的說明如下所示。
薄膜開關裝置12之上線路板15包括一上電路層151，下線路板16包括一下電路層161，其中上電路層151與下電路層161係由導電物質所形成的電路圖案，且上線路板15設置於下線路板16之上方。間隔板17包括複數接點開孔171。間隔板17設置於上線路板15與
下線路板16，用以避免上線路板15與下線路板16產生誤觸。
當按鍵結構11被按壓時，上線路板15產生形變，使得上線路板15的上電路層151通過間隔板17之接點開孔171，且上線路板15的上電路層151與下線路板16的下電路層161互相接觸，形成導通電路而產生按鍵開關訊號。
背光模組13設置於薄膜開關裝置12之下方，用以照明按鍵結構11。背光模組13包括遮光板18、導光板19、反射板20以及光源L，其中導光板19位於光源L之一側，用以傳導光源L的光線。反射板20設置於導光板19之下方，用以反射光線至導光板19，使得光源L的光利用率增加。遮光板18設置於導光板19之上方，包括透光區域A與不透光區域B，其中遮光板18之透光區域A用以使光線穿透至按鍵結構11，遮光板18之不透光區域B用以遮擋光線，避免光線透出至無須發光的區域而產生漏光問題。底板14設置於背光模組13的下方，用以支撐按鍵結構11、薄膜開關裝置12以及背光模組13。
透過設置背光模組13之導光板19、反射板20以及遮光板18，光源L的光線將均勻傳導至各個按鍵結構11，使得發光鍵盤10具有背光功能，並降低光源L的設置數量以及減少按鍵結構11產生漏光的問題，進而達到節省成本以及增加視覺美觀的效果。然而，遮光板18、導光板19以及反射板20具有一定厚度。在薄膜開關裝置12之下方設置背光模組13將增加發光鍵盤10的總體高度，導致發光鍵盤10難以被進一步薄型化。因此，需要一種可改善習知缺失之發光鍵
盤。
本發明之主要目的係提供一種薄型發光觸控鍵盤。
於一較佳實施例中，本發明提供一種發光觸控鍵盤，包括：一光源，用以產生一光線；一按鍵結構，用以被觸壓而觸發一按鍵訊號；以及一非接觸式感應板，設置於按鍵結構之下方，用以感應按鍵結構之觸壓而產生按鍵訊號，包括：一遮光板，包括一第一線路層與複數透光區，其中第一線路層設置於遮光板之一第一表面，複數透光區用以使光線透出；一導光板，設置於遮光板下方，用以傳導光源之光線；以及一反射板，設置於導光板之下方，用以反射光線，其中反射板包括一第二線路層，且第二線路層設置於反射板之一第二表面。
於一較佳實施例中，光源為發光二極體。
於一較佳實施例中，非接觸式感應板為電容式感應板。
於一較佳實施例中，遮光板之第一表面為遮光板之上表面或下表面。
於一較佳實施例中，反射板之第二表面為反射板之上表面或下表
面。
於一較佳實施例中，遮光板為透光基材，且遮光板更包括一遮光油墨。
於一較佳實施例中，遮光板由不透光材質製成，且複數透光區為穿孔。
於一較佳實施例中，複數透光區為穿孔。
於一較佳實施例中，反射板為透光基材，且反射板更包括一反射層。
於一較佳實施例中，反射板由不透光材質製成。
於一較佳實施例中，按鍵結構包括：一鍵帽，包括一按壓部以及一鍵柱；一鍵座，用以設置鍵帽之鍵柱；一導電件，設置於鍵柱之一端；以及一彈性體，設置於鍵柱之下方，用以使鍵帽復位。
於一較佳實施例中，按鍵結構包括：一鍵帽；一剪刀式支撐結構，用以支撐鍵帽；一導電件，設置於鍵帽之下表面；以及一彈性體，設置於鍵帽之下方，用以使鍵帽復位。
於一較佳實施例中，按鍵結構包括一導電件，當按鍵結構相向於非接觸式感應板移動時，非接觸式感應板感應導電件並產生按鍵訊
號。
於一較佳實施例中，導電件為導電泡棉或金屬漆所形成的薄膜。
於一較佳實施例中，按鍵結構包括一發光部，用以使光線透出。
於一較佳實施例中，遮光板更包括一接腳(Pin)，且接腳電連接於遮光板之第一線路層以及反射板之第二線路層。
於一較佳實施例中，發光觸控鍵盤包括一導電膠層，用以電性連接遮光板之第一線路層以及反射板之第二線路層。
於一較佳實施例中，導電膠層為異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)或異方性導電膠(Anisotropic Conductive Paste,ACP)。
請參閱圖2，圖2為本發明之發光觸控鍵盤之第一實施例之示意圖。如圖2所示，發光觸控鍵盤30包括一光源31、一按鍵結構32、一非接觸式感應板33以及一導電膠層37。
光源31設置於非接觸式感應板33之一側，用以產生一光線，並提供光線予按鍵結構32。於本較佳實施例中，光源31為單個或多個發光二極體，但並不以此為限。按鍵結構32用以被觸壓而觸發一按鍵訊號。當使用者觸壓按鍵結構32時，將觸發按鍵訊號。此外，非接觸式感應板33設置於按鍵結構32之下方，用以感應按鍵結構32之觸壓而產生按鍵訊號。
按鍵結構32可為鍵柱式按鍵、剪刀式按鍵或其他習知按鍵結構。於本較佳實施例中，按鍵結構32選為鍵柱式按鍵。按鍵結構32包括一鍵帽321、一鍵座322、一彈性體323、一發光部324以及一導電件325，其中鍵帽321包括一按壓部326以及一鍵柱327。
按壓部326位於鍵帽321之上表面，用以提供使用者進行觸壓。鍵柱327連接於按壓部326，且鍵柱327與按壓部326互相連動。鍵柱327設置於鍵座322之中，且鍵柱327相對於鍵座322上下移動。彈性體323設置於鍵柱327之下方，特別是鍵柱327與非接觸式感應板33之間，用以提供回復力以使鍵帽321復位。
導電件325設置於鍵柱327之一端。於本較佳實施例中，導電件325為導電泡棉或金屬漆所形成的薄膜，但並不以此為限。發光部324形成於鍵帽321，用以透出光線以便於使用者辨識按鍵結構32，其中發光部324可為數字、字母或符號所組成的透光區域。關於發光部324的形成方法與習知發光鍵盤之發光部的形成方式無異，於此將不再贅述。
非接觸式感應板33係指無須透過線路層之間的接觸形成電路，亦可達成觸控功能的感應板，例如習知的電容式感應板或是電磁式感應板。於本較佳實施例中，非接觸式感應板33為電容式感應板，但並不以此為限。
非接觸式感應板33包括一遮光板34、一導光板35以及一反射板36，其中遮光板34用以遮擋光線，避免光線透出至無須發光的區
域而產生漏光問題。導光板35設置於遮光板34之下方，且位於光源31之一側，用以傳導光源31之光線。反射板36設置於導光板35之下方，用以反射光源31之光線。
非接觸式感應板33之遮光板34包括一第一線路層341、複數透光區342、一遮光油墨343以及一接腳(Pin)344，且反射板36包括一第二線路層361。遮光油墨343設置於遮光板34，用以遮擋光線。複數透光區342設置於遮光板34，用以使光線透出至按鍵結構32。
第一線路層341設置於遮光板34之第一表面S1，第二線路層361設置於反射板36之一第二表面S2。接腳344設置於遮光板34，但並不以此為限。接腳344電性連接於第一線路層341以及第二線路層361，用以連接電源(圖中未示)與輸出按鍵訊號。
需特別說明的是，遮光板34之第一表面S1可為遮光板34之上表面或下表面，且反射板36之第二表面S2亦可為反射板36之上表面或下表面。於本較佳實施例中，第一線路層341設置於遮光板34之下表面，第二線路層361為反射板36之上表面，且第一線路層341藉由導電膠層37電性連接於第二線路層361。
導電膠層37設置於遮光板34與導光板35之間。於本較佳實施例中，導電膠層37設置於遮光板34與導光板35之一側邊，但並不以上述位置為限。於本發明之其他較佳實施例中，導電膠層37可設置於遮光板34與導光板35之間的任何位置。此外，導電膠層37可為異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)或異方性導電膠
(Anisotropic Conductive Paste,ACP)，但並不以此為限。
第一線路層341與第二線路層361各自連接至電性相反的電極，例如第一線路層341電性連接於正極電，第二線路層361電性連接於負極電，且第一線路層341與第二線路層361之間的電場分布將產生耦合電容。
本發明之遮光板34與習知遮光板無異，下文對此進行說明。遮光板34可為透光基材，且遮光油墨343部分塗佈於遮光板34之上表面或下表面，用以避免光線透出。由於光線仍能夠經由未塗佈遮光油墨343的區域透出遮光板34，因此遮光板34上未覆蓋遮光油墨343的區域即為遮光板34之透光區342。
然，透光區342的形成方式並不以此為限。於本發明之其他較佳實施例中，遮光板34可為透光基材，且遮光油墨343完全塗佈於遮光板34之上表面或下表面。為了使光線能夠透出遮光板34以照亮按鍵結構32，遮光板34上設有複數穿孔，穿孔穿設於遮光板34，且穿孔的設置位置對應於按鍵結構32之位置。由於穿孔並未被遮光油墨343覆蓋，光線仍能夠經由穿孔透出遮光板34，因此遮光板34之穿孔即為遮光板34之透光區342。
遮光板34之透光基材的材質可為聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，遮光油墨343可為黑色油墨，但並不以上述材料為限。
此外，本發明之反射板36與習知反射板無異，反射板36係由
不透光材質所製成，用以反射自導光板35中透出的光線，使得光源31的光利用率增加。
為了避免第一線路層341與第二線路層361遮擋導光板35中傳遞的光線，導致發光觸控鍵盤30之發光效果下降，第一線路層341與第二線路層361的電極圖形係由透光導體所組成，例如氧化銦錫(ITO)、奈米銀(nano silver)、奈米銅(nano Cu)、奈米碳管(carbon nanotube)、石墨烯(Graphene)，但並不以上述材料為限。此外，第一線路層341與第二線路層361可由印刷、噴塗或電鍍方式形成，但並不以為限。
當使用者觸壓按鍵結構32之按壓部326時，按鍵結構32相向於非接觸式感應板33移動。設置於鍵柱327之一端的導電件325接近非接觸式感應板33，將改變第一線路層341與第二線路層361之間的電場分布，造成第一線路層341與第二線路層361之間的電容值改變，致使非接觸式感應板33感應導電件325，並因而產生按鍵訊號。關於非接觸式感應板33的感應原理與計算座標方式與習知電容式感應板無異，於此將不再贅述。
請參閱圖3，圖3為本發明之發光觸控鍵盤之第二實施例之示意圖。如圖3所示，發光觸控鍵盤40包括一光源41、一按鍵結構42、一非接觸式感應板43，其中非接觸式感應板43包括一遮光板44、一導光板45以及一反射板46。
光源41設置於非接觸式感應板43之一側，用以產生一光線，
並提供光線予按鍵結構42。於本較佳實施例中，光源41為單個或多個發光二極體，但並不以此為限。按鍵結構42用以被觸壓而觸發一按鍵訊號。當使用者觸壓按鍵結構42時，將觸發按鍵訊號。此外，非接觸式感應板43設置於按鍵結構42之下方，用以感應按鍵結構42之觸壓而產生按鍵訊號。
遮光板44用以遮擋光線，避免光線透出至無須發光的區域而產生漏光問題。導光板45設置於遮光板44之下方，且位於光源41之一側，用以傳導光源41之光線。反射板46設置於導光板45之下方，用以反射光源41之光線。
本發明之第二實施例與圖2之第一實施例大抵相同，於此將不再贅述，第二實施例與第一實施例的不同之處在於按鍵結構42、非接觸式感應板43之線路層設置的位置、遮光板44的結構，以及反射板46的結構。
於本發明之第二實施例中，按鍵結構42選為剪刀式按鍵。按鍵結構42包括一鍵帽421、一剪刀式支撐結構422、一彈性體423、一發光部424以及一導電件425。剪刀腳支撐結構422設置於鍵帽421之下方，用以支撐鍵帽421。彈性體423設置於鍵帽421之下方，特別是鍵帽421與非接觸式感應板43之間，用以提供回復力以使鍵帽421復位。
導電件425設置於鍵帽421之一下表面。於本較佳實施例中，導電件425為導電泡棉或金屬漆所形成的薄膜，但並不以此為限。發
光部424形成於鍵帽421，用以透出光線以便於使用者辨識按鍵結構42，其中發光部424可為數字、字母或符號所組成的透光區域。關於發光部424的形成方法與習知發光鍵盤之發光部的形成方式無異，於此將不再贅述。
非接觸式感應板43之遮光板44包括一第一線路層441以及複數透光區442，其中第一線路層441設置於遮光板44之第一表面S1。於本較佳實施例中，第一線路層441設置於遮光板44之上表面，且遮光板44可由不透光材質所製成。
為了使光線能夠透出遮光板44以照亮按鍵結構42，遮光板44上設有複數穿孔，穿孔穿設於遮光板44，且穿孔的設置位置對應於按鍵結構42之位置。由於光線仍能夠經由穿孔透出遮光板44，因此遮光板44之穿孔即為遮光板44之透光區442。
反射板46包括一第二線路層461以及一反射層462，其中第二線路層461設置於反射板46之一第二表面S2。於本較佳實施例中，第二線路層461為反射板46之下表面，且第二線路層461電性連接於第一線路層441。反射層462設置於反射板46，用以反射自導光板45中透出的光線，使得光源41的光利用率增加。反射層462可為白色油墨，但並不以此為限。
當使用者觸壓按鍵結構42之鍵帽421時，按鍵結構42相向於非接觸式感應板43移動。設置於鍵帽421之下表面的導電件425接近非接觸式感應板43，將改變第一線路層441與第二線路層442之
間的電場分布，造成第一線路層441與第二線路層442之間的電容值改變，致使非接觸式感應板43感應導電件425，並因而產生按鍵訊號。關於非接觸式感應板43的感應原理與計算座標方式與習知電容式感應板無異，於此將不再贅述。
根據以上較佳實施例之說明可知，本發明之發光觸控鍵盤包括光源、按鍵結構以及非接觸式感應板，且非接觸式感應板包括遮光板、導光板以及反射板。本發明之發光觸控鍵盤將非接觸式感應板之第一線路層與第二線路層分別設置於遮光板與反射板，進而避免在非接觸式感應板之上方或下方增設遮光板、導光板以及反射板的需求。如此一來，不僅減少發光觸控鍵盤的製作成本，更使得發光觸控鍵盤之整體高度降低。
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，因此凡其他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。
30、40‧‧‧發光觸控鍵盤
31、41‧‧‧光源
32、42‧‧‧按鍵結構
321、421‧‧‧鍵帽
322‧‧‧鍵座
422‧‧‧剪刀式支撐結構
323、423‧‧‧彈性體
324、424‧‧‧發光部
325、425‧‧‧導電件
326‧‧‧按壓部
327‧‧‧鍵柱
33、43‧‧‧非接觸式感應板
34、44‧‧‧遮光板
341、441‧‧‧第一線路層
342、442‧‧‧複數透光區
343‧‧‧遮光油墨
344‧‧‧接腳
35、45‧‧‧導光板
36、46‧‧‧反射板
361、461‧‧‧第二線路層
462‧‧‧反射層
37‧‧‧導電膠層
S1‧‧‧第一表面
S2‧‧‧第二表面
圖1：係習知發光鍵盤之示意圖。
圖2：係本發明之發光觸控鍵盤之第一實施例之示意圖。
圖3：係本發明之發光觸控鍵盤之第二實施例之示意圖。
30‧‧‧發光觸控鍵盤
31‧‧‧光源
32‧‧‧按鍵結構
321‧‧‧鍵帽
322‧‧‧鍵座
323‧‧‧彈性體
324‧‧‧發光部
325‧‧‧導電件
326‧‧‧按壓部
327‧‧‧鍵柱
33‧‧‧非接觸式感應板
34‧‧‧遮光板
341‧‧‧第一線路層
342‧‧‧複數透光區
343‧‧‧遮光油墨
344‧‧‧接腳
35‧‧‧導光板
36‧‧‧反射板
361‧‧‧第二線路層
37‧‧‧導電膠層
S1‧‧‧第一表面
S2‧‧‧第二表面
Claims (18)
- 一種發光觸控鍵盤，包括：一光源，用以產生一光線；一按鍵結構，用以被觸壓而觸發一按鍵訊號；以及一非接觸式感應板，設置於該按鍵結構之下方，用以感應該按鍵結構之觸壓而產生該按鍵訊號，包括：一遮光板，包括一第一線路層與複數透光區，其中該第一線路層設置於該遮光板之一第一表面，該複數透光區用以使該光線透出；一導光板，設置於該遮光板下方，用以傳導該光源之該光線；以及一反射板，設置於該導光板之下方，用以反射該光線，其中該反射板包括一第二線路層，且該第二線路層設置於該反射板之一第二表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該光源為發光二極體。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該非接觸式感應板為電容式感應板。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該遮光板之該第一表面為該遮光板之上表面或下表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該反射板之該 第二表面為該反射板之上表面或下表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該遮光板為透光基材，且該遮光板更包括一遮光油墨。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該遮光板由不透光材質製成，且該複數透光區為穿孔。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該複數透光區為穿孔。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該反射板為透光基材，且該反射板更包括一反射層。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該反射板由不透光材質製成。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該按鍵結構包括：一鍵帽，包括一按壓部以及一鍵柱；一鍵座，用以設置該鍵帽之該鍵柱；一導電件，設置於該鍵柱之一端；以及一彈性體，設置於該鍵柱之下方，用以使該鍵帽復位。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該按鍵結構包括：一鍵帽；一剪刀式支撐結構，用以支撐該鍵帽； 一導電件，設置於該鍵帽之下表面；以及一彈性體，設置於該鍵帽之下方，用以使該鍵帽復位。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該按鍵結構包括一導電件，當該按鍵結構相向於該非接觸式感應板移動時，該非接觸式感應板感應該導電件並產生該按鍵訊號。
- 如申請專利範圍第13項所述之發光觸控鍵盤，其中該導電件為導電泡棉或金屬漆所形成的薄膜。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該按鍵結構包括一發光部，用以使該光線透出。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該遮光板更包括一接腳(Pin)，且該接腳電連接於該遮光板之該第一線路層以及該反射板之該第二線路層。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光觸控鍵盤，其中該發光觸控鍵盤包括一導電膠層，用以電性連接該遮光板之該第一線路層以及該反射板之該第二線路層。
- 如申請專利範圍第17項所述之發光觸控鍵盤，其中該導電膠層為異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)或異方性導電膠(Anisotropic Conductive Paste,ACP)。
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