TW201913704A - 發光鍵盤 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種發光鍵盤，包括複數按鍵、薄膜開關電路、支撐板以及背光模組。且薄膜開關電路設置於複數按鍵之下方，且包括上線路板、下線路板以及分隔層。支撐板設置於薄膜開關電路之下方，且連接於複數按鍵。背光模組設置於支撐板之下方，以產生光束。上線路板、下線路板以及分隔層中之至少一者之外圍區域被彎折而包覆支撐板以及背光模組，以避免光束由背光模組之外圍區域溢出。

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、薄膜開關電路21、支撐板22以及背光模組23，而每一按鍵20包括按鍵帽201、剪刀式連接元件202以及彈性元件203。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22，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。支撐板22位於薄膜開關電路21之下方，其可承載按鍵帽201、剪刀式連接元件202、彈性元件203以及薄膜開關電路21於其上。

薄膜開關電路21包括上線路板211、分隔層212以及下線路板213，其中上線路板211、分隔層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，分隔層212位於上線路板211之下方，且具有對應於複數上接點2111之複數分隔層開孔2121。而下線路板213位於分隔層212之下方，其具有對應於複數上接點2112之複數下接點2131，其與複數上接點2111形成複數按鍵開關214。

背光模組23包括導光板230、電路板231、複數發光元件232(圖中僅顯示二個)、反射片233以及遮光片234，導光板230位於支撐板22之下方，電路板231位於薄膜開關電路21之下方且電性連接於發光元件232，其可提供一電力予複數發光元件232。複數發光元件232設置於電路板231上，且伸入反射片233之複數反射片開孔2331以及導光板230 之複數導光板開孔2301。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。反射片233位於導光板230之下方，其功能為反射離開導光板230之複數光束B，使複數光束B再次進入導光板230內。遮光片234位於導光板230之上方，其可遮蔽複數光束B。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。

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22、遮光片26、導光板230以及反射片233，其中，習知發光鍵盤2係為筆記型電腦(未顯示於圖中)用之鍵盤。

按鍵20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230上之導光網點2302之所在位置，以便光束透過導光網點2302而被往上引導至其出光區域2011。另一方面，遮光片234包括複數遮光片開孔2341，且遮光片開孔2341對應於導光網點2302以及出光區域2011，使得光束B可藉由遮光片開孔2341而穿過遮光片234。類似地，支撐板22包括複數支撐板開孔221，且支撐板開孔221對應於導光網點2302以及出光區域2011，使得光束B可藉由支撐板開孔221而穿過支撐板22。

此外，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221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。

由圖2可看出，反射片233之側邊2332必須與遮光片234 貼合，以密封導光板230，如此才可確實避免光束B由導光板230之側邊溢出，而可杜絕側邊漏光之情形。然而，反射片233之側邊必須與遮光片234貼合的結構會占用一定程度的空間，而不利於發光鍵盤的體積輕薄化。

因此，需要一種可發光鍵盤，可實現體積輕薄化，亦可避免側邊漏光之情形。

本發明之目的在於提供一種可實現體積輕薄化且避免側邊漏光之發光鍵盤。

於一較佳實施例中，本發明提供一種發光鍵盤，包括至少一按鍵、一薄膜開關電路、一支撐板以及一背光模組。該至少一按鍵顯露於該發光鍵盤之外，而該薄膜開關電路設置於該至少一按鍵之下方，用以因應該至少一按鍵之觸發而產生相對應之一按鍵訊號。該薄膜開關電路包括一上線路板、一下線路板以及一分隔層，該上線路板與該至少一按鍵接觸，該下線路板位於該上線路板之下方，該分隔層設置於該上線路板以及該下線路板之間，用以分隔該上線路板以及該下線路板。該支撐板設置於該薄膜開關電路之下方，且連接於該至少一按鍵。該背光模組設置於該支撐板之下方，用以產生一光束，且投射該光束至該至少一按鍵。其中，該上線路板、該下線路板以及該分隔層中之至少一者之外圍區域伸出於該支撐板之外，且被彎折而包覆該支撐板之外圍區域以及該背光模組之外圍區域，以避免該光束由該背光模組之外圍區域溢出。

簡言之，本發明發光鍵盤利用薄膜開關電路中之上線路板、下線路板以及分隔層中之至少一者之外圍區域伸出於支撐板之外，且彎折 其外圍區域而包覆支撐板之外圍區域以及背光模組之外圍區域，以避免光束由背光模組之外圍區域溢出。由於上線路板、下線路板以及分隔層中之至少一者之外圍區域貼附背光模組之側邊以及下表面，故不會產生習知技術中的貼合結構，以節省發光鍵盤內之可用空間，而有利於進行體積輕薄化。

1‧‧‧鍵盤

2、3、4‧‧‧發光鍵盤

10、20、30、40‧‧‧按鍵

21、31、41‧‧‧薄膜開關電路

22、32、42‧‧‧支撐板

23、33、43‧‧‧背光模組

34‧‧‧第一遮光元件

35‧‧‧第二遮光元件

44、234、435‧‧‧遮光片

101‧‧‧一般鍵

102‧‧‧一般鍵

103‧‧‧功能鍵

201、301、401‧‧‧按鍵帽

202‧‧‧剪刀式連接元件

203、303‧‧‧彈性元件

211、311、411‧‧‧上線路板

212、313、413‧‧‧分隔層

213、312、412‧‧‧下線路板

214、314‧‧‧按鍵開關

221、322‧‧‧支撐板開孔

230、331、431‧‧‧導光板

231、334、434‧‧‧電路板

232、332、432‧‧‧發光元件

233、333、433‧‧‧反射片

302、402‧‧‧連接元件

321‧‧‧卡勾

323、423‧‧‧支撐板之外圍區域

2011、3011、4011‧‧‧出光區域

2111、3111‧‧‧上接點

2121、3131‧‧‧分隔層開孔

2131、3121‧‧‧下接點

2301、3311‧‧‧導光板開孔

2302‧‧‧導光網點

2331、3331‧‧‧反射片開孔

2332‧‧‧反射片之側邊

2341、4351‧‧‧遮光片開孔

3112‧‧‧上線路板之外圍區域

3113‧‧‧上線路板之內側區域

3312、4312‧‧‧導光板之外圍區域

3332、4332‧‧‧反射片之外圍區域

4122‧‧‧下線路板之外圍區域

4333‧‧‧反射片之側邊

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局部結構分解示意圖。

圖4係本發明發光鍵盤於第一較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。

圖5係本發明發光鍵盤於第二較佳實施例中之局部結構分解示意圖。

圖6係本發明發光鍵盤於第二較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。

鑑於習知技術所造成的困擾，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，請同時參閱圖3以及圖4，圖3係為本發明發光鍵盤於第一較佳實施例中之局部結構分解示意圖，而圖4係為本發明發光鍵盤於第一較佳實施例中之局部結構剖面示意 圖。本發明發光鍵盤3包括複數按鍵30、薄膜開關電路31、支撐板32以及背光模組33，複數按鍵30顯露於發光鍵盤3之外。薄膜開關電路設置於複數按鍵30之下方，其功能為因應複數按鍵30之觸發而產生相對應之按鍵訊號。支撐板32設置於薄膜開關電路31之下方，且連接於複數按鍵30，而支撐板32包括複數卡勾321以及複數支撐板開孔322。背光模組33設置於支撐板32之下方，其功能為光束B，且投射光束B至複數按鍵30。

圖3以及圖4中，每一按鍵30包括一個按鍵帽301、一個連接元件302以及一個彈性元件303，其中，每一按鍵帽301上具有一個出光區域3011，使光束B通過出光區域3011，而產生發光效果。按鍵帽301顯露於發光鍵盤3之外而可被使用者觸壓，連接元件302之功能為連接按鍵帽301以及支撐板32之卡勾321，且可使按鍵帽301相對於支撐板32上下移動。彈性元件303穿過連接元件302且分別與按鍵帽301以及薄膜開關電路31接觸，其可被按鍵帽301抵頂而觸壓薄膜開關電路31。

於本較佳實施例中，連接元件302係為剪刀式連接元件，而彈性元件303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302之作動而控制複數按鍵帽301之上下移動，同時控制複數彈性元件303觸壓薄膜開關電路31，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，例如桌上型電腦用之火山口型連接結構，除此之外，更可採用磁力方式控制按鍵帽之上下移動。

接下來說明薄膜開關電路31之結構。薄膜開關電路31包括上線路板311、下線路板312以及分隔層313。上線路板311與相對應之按鍵30的彈性元件303接觸，且其具有複數上接點3111。下線路板312位於上線路板311之下方，且其具有對應於複數上接點3111之複數下接點 3121。分隔層313位於上線路板311以及下線路板312之間，其功能為隔離上線路板311以及下線路板312，以避免上接點3111與相對應的下接點3121發生誤觸之情形。而分隔層313具有對應於複數上接點3111之複數分隔層開孔3131。其中，上接點3111、下接點3121以及分隔層開孔3131共同形成按鍵開關314。當薄膜開關電路31被彈性元件303觸壓時，相對應之上接點3111伸入相對應之分隔層開孔3131且與相對應之下接點3121接觸，而產生按鍵訊號。

接下來說明背光模組33之結構。背光模組33包括導光板331、複數發光元件332、反射片333以及電路板334，導光板331設置於支撐板32之下方，其功能為引導光束B投射至出光區域3011，且導光板具有複數導光板開孔3311以及複數導光元件(未顯示於圖中)。每一導光板開孔3311對應於一個發光元件332，而導光元件之功能為引導光束B離開導光板331，以投射至出光區域3011。反射片333設置於導光板331之下方，其功能為反射離開導光板331之光束B，使光束B再次進入導光板331，以提升光束B之使用率。而反射片333具有複數反射片開孔3331，每一反射片開孔3331對應於一個發光元件332。發光元件332之功能為產生光束B，且其可伸入相對應的反射片開孔3331以及導光板開孔3311內，使得光束B得以投射進入導光板331內。電路板334設置於反射片333之下方且電性連接於複數發光元件332，其可承載複數發光元件332，且供電予複數發光元件332，使其運作。於本較佳實施例中，發光元件332係為側向式發光二極體，導光元件可採用導光微結構、導光網點、導光油墨以及導光咬花結構中之任一者，而電路板334係為軟性電路板(FPC)。

當發光元件332產生光束B時，光束B進入導光板331且被複數導光元件引導而離開導光板331，接下來光束B穿過相對應之支撐 板開孔322以及薄膜開關電路31，以投射至按鍵帽301之出光區域3011。另一方面，導光板331內會有部分光束B不被導光元件引導而離開導光板331，該些光束B會被反射片333反射而再次進入導光板331，以可被導光元件引導而投射至出光區域3011。

接下來說明本發明發光鍵盤3之按鍵帽301被觸壓之運作情形。請再次參閱圖3，當使用者之手指施力觸壓按鍵帽301時，按鍵帽301受力而往下推抵連接元件302，且連接元件302相對於支撐板32擺動。另一方面，按鍵帽301往下推抵相對應之彈性元件303而使其發生形變且觸壓薄膜開關電路31，以觸發薄膜開關電路31中之按鍵開關314，使得薄膜開關電路31輸出相對應之按鍵訊號。而當使用者停止觸壓按鍵帽301時，按鍵帽301不再受力而停止觸壓彈性元件303，使得彈性元件303因應其彈性而由形變狀態恢復原狀，同時提供往上的彈性恢復力予按鍵帽301。此時，往上移動的按鍵帽301帶動連接元件302擺動，且按鍵帽301得以恢復至被觸壓前之位置。

需特別說明的有三，第一，上線路板311之外圍區域3112(圖3中以虛線表示)伸出於下線路板312、分隔層313、支撐板32以及背光模組33之外，也就是說，上線路板311之尺寸大於下線路板312之尺寸、分隔層313之尺寸、支撐板32之尺寸以及導光板331之尺寸，故上線路板311之外圍區域3112可被彎折且包覆支撐板32之外圍區域323、導光板331之外圍區域3312以及反射片333之外圍區域3332。第二，上線路板311之外圍區域3112上設置有第一遮光元件34(圖中以虛線表示)，且第一遮光元件34係藉由印刷方式或噴塗方式而設置之，使得上線路板311之外圍區域3112具有遮蔽光束B的功能，以避免光束B由導光板331之外圍區域3312溢出。

第三，上線路板311之內側區域3113上設置有第二遮光元件35，其位於複數按鍵帽301與背光模組33之間，其可遮蔽光束B。其中，第二遮光元件35係以迴避複數出光區域3011之方式設置，以使光束B可穿過上線路板311、下線路板312以及分隔層312而投射至出光區域3011。由於設置有第二遮光元件35，本較佳實施例不需設置遮光片於其中。於本較佳實施例中，第一遮光元件34以及第二遮光元件35皆以遮光油墨以印刷方式或噴塗方式而形成。其中，第二遮光元件並非限制僅可設置於上線路板之內側區域，其亦可設置於下線路板之內側區域上，或分隔層之內側區域上。

此外，本發明更提供與上述不同作法之第二較佳實施例。請同時參閱圖5以及圖6，圖5係為本發明發光鍵盤於第二較佳實施例中之局部結構分解示意圖，而圖6係為本發明發光鍵盤於第二較佳實施例中之局部結構剖面示意圖。本發明發光鍵盤4包括複數按鍵40、薄膜開關電路41、支撐板42以及背光模組43，每一按鍵40包括一個按鍵帽401、一個連接元件402以及一個彈性元件403，且每一按鍵帽401上具有一個出光區域4011。薄膜開關電路41包括上線路板411、下線路板412以及分隔層413，而背光模組43包括導光板431、複數發光元件432、反射片433、電路板434以及遮光片435。本較佳實施例之發光鍵盤4與上述第一較佳實施例之發光鍵盤3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有二，第一，薄膜開關電路41之結構。第二，背光模組43更包括有遮光片435。

首先說明薄膜開關電路41之結構，本較佳實施例中，下線路板412之外圍區域4122(圖5中以虛線表示)伸出於上線路板411、分隔層413、支撐板42以及背光模組43之外，也就是說，下線路板412之尺寸大 於上線路板411之尺寸、分隔層413之尺寸、支撐板42之尺寸以及導光板431之尺寸，故下線路板412之外圍區域4122可被彎折且包覆支撐板42之外圍區域423以及導光板431之外圍區域4312。其中，下線路板412之外圍區域4122上設置有遮光元件44，且遮光元件44係藉由印刷方式或噴塗方式而設置之，使得下線路板412之外圍區域4122具有遮蔽光束B的功能，以避免光束B由導光板431之外圍區域4312溢出。

背光模組43中，遮光片435設置於導光板431與支撐板42之間，其可遮蔽光束B，以避免光束B投射至出光區域4011之外之處。遮光片435具有複數遮光片開孔4351，每一遮光片開孔4351對應於一個出光區域4011，使光束B可藉由遮光片開孔4351而穿過遮光片435，以投射至出光區域4011。

由圖6可看出，下線路板412之外圍區域4122包覆支撐板42之外圍區域423、導光板431之外圍區域4312，但未包覆反射片433之外圍區域4332。下線路板412之外圍區域4122係包圍反射片433之側邊4333，使得下線路板412之外圍區域4122的下表面與反射片433之下表面對齊且位於同一水平高度。藉此，可降低發光鍵盤4之厚度，以進一步進行體積之輕薄化。

需特別說明的是，本發明發光鍵盤提出將上線路板之外圍區域以及下線路板之外圍區域彎折，以包覆背光模組之作法，並非以此為限。實際上，亦可採用分隔層之外圍區域彎折而包覆背光模組之作法。

根據上述可知，本發明發光鍵盤利用薄膜開關電路中之上線路板、下線路板以及分隔層中之至少一者之外圍區域伸出於支撐板之外，且彎折其外圍區域而包覆支撐板之外圍區域以及背光模組之外圍區域，以避免光束由背光模組之外圍區域溢出。由於上線路板、下線路板以及分隔 層中之至少一者之外圍區域貼附背光模組之側邊以及下表面，故不會產生習知技術中的貼合結構，以節省發光鍵盤內之可用空間，而有利於進行體積輕薄化。

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。

Claims (10)

1. 一種發光鍵盤，包括：至少一按鍵，顯露於該發光鍵盤之外；一薄膜開關電路，設置於該至少一按鍵之下方，用以因應該至少一按鍵之觸發而產生相對應之一按鍵訊號，該薄膜開關電路包括：一上線路板，與該至少一按鍵接觸；一下線路板，位於該上線路板之下方；以及一分隔層，設置於該上線路板以及該下線路板之間，用以分隔該上線路板以及該下線路板；一支撐板，設置於該薄膜開關電路之下方，且連接於該至少一按鍵；以及一背光模組，設置於該支撐板之下方，用以產生一光束，且投射該光束至該至少一按鍵；其中，該上線路板、該下線路板以及該分隔層中之至少一者之外圍區域伸出於該支撐板之外，且被彎折而包覆該支撐板之外圍區域以及該背光模組之外圍區域，以避免該光束由該背光模組之外圍區域溢出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中，該上線路板、該下線路板以及該分隔層中之至少一者之外圍區域設置一遮光元件，係藉由印刷方式或噴塗方式而設置，使該上線路板、該下線路板以及該分隔層中之至少一者之外圍區域可遮蔽該光束。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中，該至少一按鍵包括： 一按鍵帽，顯露於該發光鍵盤之外，且每一按鍵帽具有一出光區域，使該光束通過該至少一出光區域；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，位於該按鍵帽與該上線路板之間，用以被該按鍵帽抵頂而觸壓該上線路板。
4. 如申請專利範圍第3項所述之發光鍵盤，其中，當該按鍵帽被觸壓時，該連接元件擺動，且該按鍵帽抵頂該彈性元件，使該彈性元件發生形變且觸壓該上線路板；而當該按鍵帽不再被觸壓時，該彈性元件由形變恢復且提供一彈性力予該按鍵帽，使該按鍵帽移動至未被觸壓前之位置。
5. 如申請專利範圍第3項所述之發光鍵盤，其中，該上線路板、該下線路板以及該分隔層中之至少一者之內側區域設置一另一遮光元件，位於該至少一按鍵帽與該背光模組之間，用以遮蔽該光束，而該另一遮光元件係以迴避該出光區域之方式設置，以使該光束穿過該上線路板、該下線路板以及該分隔層而投射至該出光區域。
6. 如申請專利範圍第3項所述之發光鍵盤，其中，該另一遮光元件係藉由印刷方式或噴塗方式而設置。
7. 如申請專利範圍第3項所述之發光鍵盤，其中，該背光模組包括：一導光板，設置於該支撐板之下方，用以引導該光束投射至該至少一出光區域，且該導光板具有一導光板開孔；一發光元件，用以產生該光束；一反射片，設置於該導光板之下方，用以反射離開該導光板之該光束， 使該光束再次進入該導光板，該反射片具有一反射片開孔；以及一電路板，設置於該反射片之下方且電性連接於該發光元件，用以承載該發光元件；其中，該發光元件伸入該反射片開孔以及該導光板開孔內，使該光束得以投射進入該導光板。
8. 如申請專利範圍第7項所述之發光鍵盤，其中，該導光板之外圍區域以及該反射片之外圍區域被該上線路板、該下線路板以及該分隔層中之至少一者之外圍區域包覆。
9. 如申請專利範圍第7項所述之發光鍵盤，其中，該背光模組更包括一遮光片，設置於該導光板與該支撐板之間，用以遮蔽該光束，且該遮光片具有至少一遮光片開孔，對應於該出光區域，使該光束藉由該至少一遮光片開孔而穿過該遮光片。
10. 如申請專利範圍第9項所述之發光鍵盤，其中，該導光板之外圍區域被該上線路板、該下線路板以及該分隔層中之至少一者之外圍區域包覆，且該上線路板、該下線路板以及該分隔層中之至少一者之外圍區域包圍該反射片之側邊。