發光鍵盤、發光鍵盤的照明結構及其按鍵的製作方法

2024-04-01 02:23:05

發光鍵盤、發光鍵盤的照明結構及其按鍵的製作方法
【專利摘要】一種發光鍵盤、發光鍵盤的照明結構及其按鍵，發光鍵盤包括一按鍵、一框架及一固態光源。上述按鍵具有一形成於其周圍的入光部、及一供使用者按壓的觸碰面，該按鍵為導光材料製成，該按鍵內部形成一由該入光部至該觸碰面的導光路徑；上述框架鄰近且環繞該按鍵的該周圍，該框架為導光材料製成，且形成至少一出光面，該至少一出光面靠近該入光部；上述固態光源固定於該框架，該固態光源的光線由該出光面進入該入光部，經過該導光路徑，由該按鍵的觸碰面出光。
【專利說明】發光鍵盤、發光鍵盤的照明結構及其按鍵

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種發光鍵盤、其照明結構、及其按鍵，特別是指一種提供光線供照明 按鍵的鍵盤。

【背景技術】
[0002] 為使具有鍵盤的電子裝置能在各種光照狀況下操作按鍵上，已有發光鍵盤的發 明。現有發光鍵盤主要是利用背光模塊（backlight module)當作光源。背光模塊位於 按鍵的背面，包括一導光板及位於導光板側邊的光源，例如發光二極體（Light emitting diode, LED),或電激發光片（Electro Luminescence, EL)等發光源。導光板用以導引入射 的光線至所有按鍵的背面。導光板底部設有反射片，以將從導光板底面射出的光反射回導 光板中。然後，由導光板的正面的微結構出光，照向按鍵的底面。
[0003] 上述現有技術的缺點在於光源需要經過導光板，由導光板頂面的微結構處，向上 出光，穿過固定一剪刀式機構（scissors type mechanism)的架設板（bridge board),然而 再經過一段距離，才能抵達按鍵的底面。因此一面不僅耗費許多光能，無法有效的利用，另 一面也導致光線由按鍵之間的縫隙逸出，形成幹擾的光線。
[0004] 再者，上述現有的發光鍵盤最大的問題，就是增加整體鍵盤的高度。不論是導光 板，或者有的利用陣列式的發光二極體光源，都無法避免使鍵盤變得更厚。
[0005] 因此，本發明人有感上述問題的可改善，乃潛心研究並配合學理的運用，而提出一 種設計合理且有效改善上述問題的本發明。


【發明內容】

[0006] 本發明所要解決的技術問題在於提供一種發光鍵盤，更有效率地導引光進入按 鍵，以提供按鍵照明的光線。
[0007] 此外，本發明要解決的技術問題，更在於提供一種發光鍵盤，在維持鍵盤本身高度 的狀況下，提供鍵盤一種照明結構，以照明按鍵。
[0008] 為了解決上述技術問題，根據本發明的其中一種方案，提供一種發光鍵盤，包括一 按鍵、一框架及一固態光源。上述按鍵具有一形成於其周圍的入光部、及一供使用者按壓的 觸碰面，該按鍵為導光材料製成,該按鍵內部形成一由該入光部至該觸碰面的導光路徑；上 述框架鄰近且環繞該按鍵的該周圍，該框架為導光材料製成，且形成至少一出光面，該至少 一出光面靠近該入光部；上述固態光源固定於該框架，該固態光源的光線由該出光面進入 該入光部，經過該導光路徑，由該按鍵的觸碰面出光。
[0009] 為了解決上述技術問題，根據本發明的其中一種方案，提供一種發光鍵盤的照明 結構，該發光鍵盤具有多個按鍵，該照明結構包括一框架及一固態光源。上述框架為導光材 料製成且置於該發光鍵盤的頂面，該框架包括多個設於所述多個按鍵外圍的外框條、多個 內框條，其呈網格狀連接所述多個外框條的內側緣且延伸至所述多個按鍵的周圍、及多個 出光面朝向所述多個按鍵的周圍；上述固態光源設置於其中的一個所述外框條的底面。
[0010] 此外，配合上述本發明的方案，本發明還提供一種發光鍵盤的按鍵，包括一頂壁具 有一供使用者按壓的觸碰面；及多個側壁，其由該頂壁的周圍向下延伸，其中至少一個所 述多個側壁形成的周圍形成一入光部，該按鍵內部形成一由該入光部至該觸碰面的導光路 徑。
[0011] 本發明具有以下有益效果：本發明利用位於按鍵周圍的框架，形成照明結構，將光 線直接由按鍵的周圍導引進入按鍵內，使按鍵得以發光。有別於現有技術在鍵盤底部設置 發光二極體以及導光板，可避免增加鍵盤的高度。
[0012] 此外，本發明的框架的出光面靠近按鍵的入光部，光線更能有效率地進入按鍵。本 發明光線的傳導路徑更短，更有效進入按鍵內，更符合環保發展趨勢。
[0013] 為了能更進一步了解本發明為達成既定目的所採取的技術、方法及功效，請參閱 以下有關本發明的詳細說明、圖式，相信本發明的目的、特徵與特點，當可由此得以深入且 具體的了解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本發明的發光鍵盤的俯視圖。
[0015] 圖2為本發明沿著圖1中2-2線的剖視圖。
[0016] 圖3A為本發明的發光鍵盤由框架至按鍵的發光示意圖。
[0017] 圖3B為本發明的發光鍵盤第二實施例的發光示意圖。
[0018] 圖3C為本發明的發光鍵盤第三實施例的發光示意圖。
[0019] 圖3D為本發明的發光鍵盤第四實施例的發光示意圖。
[0020] 圖3E為本發明的發光鍵盤第五實施例的發光示意圖。
[0021] 圖3F為本發明的發光鍵盤第六實施例的發光示意圖。
[0022] 圖4為本發明沿著圖1中4-4線的剖視圖。
[0023] 圖5為本發明的發光鍵盤第七實施例的發光示意圖。
[0024] 其中，附圖標記說明如下：
[0025] 發光鍵盤 100、100a
[0026] 按鍵 10、10a、10b、10c、10d、10，、10"
[0027] 入光部 12、12a、12b、12c、12d
[0028] 側壁 13
[0029] 反射層14
[0030] 延伸壁l5
[0031] 觸碰面16
[0032] 符號 160
[0033] 抵壓部17
[0034] 限位部18
[0035] 框架 20、20"
[0036] 導光層21
[0037] 外框條 2〇1、2〇2、2〇3
[0038] 內框條 2〇4、2〇5
[0039] 出光面 210、210'
[0040] 凹陷部212
[0041] 遮光層22 [0042] 反射層23
[0043] 垂直部24
[0044] 水平部26
[0045] 擋止部28
[0046] 固態光源30
[0047] 發光二極體晶粒31
[0048] 電路層32
[0049] 下殼體40
[0050] 支架支撐層41
[0051] 導電線路層42
[0052] 彈性體50
[0053] 交叉支架60

【具體實施方式】
[0054] 請參考圖1，為本發明的發光鍵盤的俯視圖。本發明的發光鍵盤100,包括多個按 鍵10、一鄰近且環繞所述多個按鍵10周圍的框架20、及一固定於該框架20底面的固態光 源（solid state light)30。本發明適合應用於具有呈網格狀且位於鍵盤頂面的框架20的 發光鍵盤，例如俗稱巧克力鍵盤。其中該框架20及該固態光源30形成一照明結構以照亮 所述多個按鍵10。
[0055] 請參閱圖2為圖1中沿著2-2線的剖視圖。本實施例中，每一按鍵10具有一 形成於其周圍的入光部12、及一供使用者按壓的觸碰面16。該按鍵10為導光材料製成 且在內部形成一由該入光部12至該觸碰面的導光路徑。上述導光材料可以是聚碳酸酯 (Polycarbonate，簡稱 PC)、或聚甲基丙烯酸甲酯（Poly-methyl methacrylate，簡稱 PMMA, 英文Acrylic,壓克力），但不限於此。
[0056] 該框架20可以是發光鍵盤100的上殼體與一下殼體40結合。該框架20實際上為 一片式結構，設有多個供按鍵10外露的開口。框架20為可導光材料製成，且形成至少一出 光面210,所述至少一出光面210靠近該入光部12。該固態光源30的光線由該出光面210 進入該入光部12,經過該導光路徑，由該按鍵10的觸碰面16出光。藉此本發明的發光鍵 盤，巧妙利用鍵盤100的框架20,可更有效減低整體鍵盤的高度，不需要像現有技術另外設 置一導光板於鍵盤內部底面。然而，本發明不受限於此，框架20可以僅是上殼體的一部份， 或者說，框架可以僅僅是一導光層貼附或固定於上殼體。
[0057] 如圖2所示，本實施例於該按鍵10下方設有一彈性體50,及一支撐該按鍵10的 交叉支架60,或稱剪刀式支架。鍵盤100設有一設於下殼體40的頂面的支架支撐層41、及 一置於該支架支撐層41頂面的導電線路層42。交叉支架60架設於支架支撐層41，彈性體 50置於導電線路層42上。當按鍵10被向下按壓，彈性體50向下觸發該導電線路層42的 一信號區。
[0058] 如圖1所示的，為描述本實施例的細節，該框架20可畫分為包括多個位於所述多 個按鍵10外圍的外框條201、202、203，及多個內框條204、205，其呈網格狀連接所述多個外 框條201、202、203的內側緣且延伸至所述多個按鍵10的周圍。其中該固態光源30可以是 一發光二極體燈條，固定於其中的一個所述多個外框條的底面。本實施例，如圖1所示的， 於鍵盤100下方的外框條202及側邊的外框條203,各設置一個發光二極體燈條（如標號 30的位置）。然而，本發明的固態光源30的位置，並不受此限制，可依光源的照明強度、鍵 盤照明的均勻度…等因素，數量是一個以上，設置在框架20的外框條或內框條。例如可以 設置二個發光二極體燈條於左右兩側的外框條（如附圖標記203所示，另一側圖略），光線 各沿著水平方向的內框條205導引至按鍵10。
[0059] 關於以發光二極體燈條作為固態光源30的實施方式，請再參閱圖2,該固態光源 30的可以是將發光二極體晶粒31通過埋入射出方式設置於框架20內，並且發光二極體晶 粒31在框架20中發光。由於以埋入射出方式設置於框架20內，這些發光二極體晶粒31 可不經封裝工藝而直接設置於框架20內，亦即，以裸晶形式設置於框架20中。關於埋入射 出（INSERT MOLDING)方法，可參考美國專利號5, 043, 114。框架20的底面還可以設置一層 電路層32以傳導電力至發光二極體晶粒31。
[0060] 如圖3A所示，顯示本發明的發光鍵盤由框架至按鍵的發光示意圖。該框架20包 括一導光層21以導引該固態光源30的光線、及一位於該導光層21外表面的遮光層22,其 中該出光面210形成於該導光層21上。遮光層22可以是一具反射功能的漆料、或由另一 種具有遮光效果的材料結合於該導光層21。遮光層22可避免光線外露，光線在導光層21 內全反射，並且在出光面210出光。出光面210可以是設有微結構以供光線更多向外射出， 光線由框架20的出光面210射入按鍵10的入光部12,然後在按鍵10內全反射並由觸碰面 16的符號160向外射出，而使按鍵10有發光的效果。本實施例的發光二極體晶粒31設於 導光層21的底面。
[0061] 本發明與現有技術相比，本發明光線的傳導路徑更短，更有效進入按鍵內。現有技 術以背光的方式，將導光板置於按鍵的正下方，光線由導光板的邊緣導入，經過反射並出光 之後，還要經過按鍵下方的彈性體，再經由按鍵的底面進入按鍵。現有技術的光線距離按鍵 有一段相當的距離，因此往往光源需要更大的亮度，以補足因距離產生的亮度損耗。本發明 的光線距離按鍵更短，光源的能量可比現有技術更節省，更環保。
[0062] 為加強按鍵10內部的光線傳導，如圖2所示，該按鍵10的底面較佳可以設有一反 射層14,例如以漆料塗布於其上。觸碰面16也可以是反射層，以鏤空方式形成符號160。
[0063] 請參閱圖3B，顯示本發明的發光鍵盤由框架至按鍵的發光示意圖。與圖3A的差異 在於，發光二極體晶粒31直接嵌入導光層21內且直接面對按鍵10的入光部12。
[0064] 請參閱圖3C，顯示本發明的發光鍵盤配合按鍵第二實施例的發光示意圖。與圖3A 的差異在於，按鍵l〇a具有頂部11、多個由該頂部11周圍向下延伸的側壁13及多個由側壁 13向外延伸的延伸壁15。入光部12a形成於延伸壁15的側面，入光部12a及框架20的出 光面210為平行且相對的平面。
[0065] 請參閱圖3D，顯示本發明的發光鍵盤配合按鍵第三實施例的發光示意圖。與圖3A 的差異在於，入光部12b形成於該側壁13的底面，並且呈傾斜狀。換言之，按鍵10b的側壁 13底端的入光部12b為斜面，且傾斜於框架20的出光面210。
[0066] 請參閱圖3E，顯示本發明的發光鍵盤配合按鍵第四實施例的發光示意圖。與圖3D 的差異在於，按鍵l〇c的側壁13底端的入光部12c呈凹弧狀，框架20的出光面210為圓凸 狀，其優點在於可以聚光，使光線更集中地進入入光部12c。本實施例中，該入光部12c進一 步形成微結構。
[0067] 請參閱圖3F，顯示本發明的發光鍵盤配合按鍵第五實施例的發光示意圖。與圖3A 的差異在於，按鍵l〇d具有頂部11、多個由該頂壁周圍向下延伸的側壁13及多個由側壁13 向外延伸的延伸壁15。入光部12d形成於延伸壁15的頂面。框架20的導光部21形成一 對應該延伸壁15的凹陷部212,框架20的出光面210形成於凹陷部212的底面，與該入光 部12d相互平行，為平行且相對的水平平面。
[0068] 上述實施例的狀態都是按鍵尚未被按壓的狀態，框架20的出光面210靠近按鍵10 的入光部12。換言之，使用者在按壓按鍵10前，可以清楚看見按鍵10的觸碰面16顯示的 符號160。當使用者按壓按鍵10時，即不再觀看按鍵10的觸碰面16。雖然入光部12離開 出光面210時，光線進入按鍵10的強度會減少，但是並不影響鍵盤的操作。
[0069] 請參閱圖4,為沿著圖1中4-4的剖視圖。此圖表示本實施例的固態光源30置於 框架20下方外框條202的底面，光線可以通過導光部21延伸至較遠的按鍵10'，且由另一 出光面210'出光，進入按鍵10'的入光部12。此實施例同時顯示，導光層21底面可以設置 反光層23以助於光線在導光層21內的反射前進。
[0070] 請參閱圖5,顯示本發明的發光鍵盤應用於具限位導引結構的按鍵。本發明不只可 應用於剪刀式結構的按鍵，也可應用於具有限位導引結構的按鍵。本實施例的按鍵10"具 有一由其底面向下延伸的抵壓部17、及一位於該抵壓部17周圍的限位部18。按鍵10的下 方具有一彈性體50。限位部18可以是二個，分別位於抵壓部17的兩側；也可以如方筒狀 圍繞該抵壓部17。框架20"向下延伸一垂直部24及一水平部26,水平部26形成一擋止部 28。擋止部28如同勾狀勾住限位部18,兩者配合形成一限位導引結構。此實施例，可利用 擋止部28與限位部18相互勾合的位置，分別形成出光面及入光部，以供固態光源30的光 線由出光面進入按鍵10"的入光部。
[0071] 因此，通過本發明，具有如下述的特點及功能：
[0072] -、本發明利用位於按鍵周圍的框架，形成照明結構，並將光線直接由按鍵的周圍 導引進入按鍵內，使按鍵得以發光，形成發光鍵盤。有別於現有技術在鍵盤底部設置發光二 極管以及導光板，可避免增加鍵盤的高度。因此本發明可維持原本鍵盤的高度。
[0073] 二、本發明利用位於按鍵周圍的框架，形成照明結構，由框架的出光面將光線導入 按鍵的入光部，光線更能有效率地進入按鍵。本發明光線的傳導路徑更短，更有效進入按鍵 內，更符合環保發展趨勢。
[0074] 以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變 化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
【權利要求】
1. 一種發光鍵盤，其特徵在於，包括： 一按鍵，具有一形成於其周圍的入光部、及一供使用者按壓的觸碰面，該按鍵為導光材 料製成，該按鍵內部形成一由該入光部至該觸碰面的導光路徑； 一框架，鄰近且環繞該按鍵的該周圍，該框架為導光材料製成，且形成至少一出光面， 所述至少一出光面靠近該入光部；及 一固態光源，固定於該框架，該固態光源的光線由該出光面進入該入光部，經過該導光 路徑，由該按鍵的觸碰面出光。
2. 如權利要求1所述的發光鍵盤，其特徵在於，該按鍵的數量為多個，該框架包括多個 位於所述多個按鍵外圍的外框條、及多個內框條，所述多個內框條呈網格狀連接所述多個 外框條的內側緣且延伸至所述多個按鍵的周圍。
3. 如權利要求2所述的發光鍵盤，其特徵在於，該固態光源為一發光二極體燈條，固定 於其中的一個所述外框條的底面。
4. 如權利要求1所述的發光鍵盤，其特徵在於，該框架包括一用以導引該固態光源的 光線的導光層、及一位於該導光層外表面的遮光層，其中該出光面形成於該導光層上。
5. 如權利要求4所述的發光鍵盤，其特徵在於，該導光層的該出光面與該按鍵的該入 光部均為平面。
6. 如權利要求4所述的發光鍵盤，其特徵在於，該導光層的該出光面呈圓凸狀，該按鍵 的該入光部呈凹弧狀。
7. 如權利要求5或6所述的發光鍵盤，其特徵在於，該按鍵的該入光部進一步形成微結 構。
8. 如權利要求1所述的發光鍵盤，其特徵在於，該按鍵的底面具有一反射層。
9. 如權利要求1所述的發光鍵盤，其特徵在於，該固態光源為發光二極體，該發光二極 管以埋入射出方式設置於該框架。
10. 如權利要求1所述的發光鍵盤，其特徵在於，該發光鍵盤還包括一置於該按鍵下方 的彈性體，及一支撐該按鍵的交叉支架。
11. 如權利要求1所述的發光鍵盤，其特徵在於，該發光鍵盤還包括一置於該按鍵下方 的彈性體，該按鍵具有一由其底面向下延伸的抵壓部、以及一位於該抵壓部周圍的限位部， 該彈性體位於該抵壓部下方，其中該框架向下延伸一垂直部及一水平部，該水平部形成一 擋止部，該擋止部勾住該限位部，該出光面形成於該擋止部，該入光部形成於該限位部。
12. 如權利要求1所述的發光鍵盤，其特徵在於，該按鍵具有一頂壁、及多個由該頂壁 周圍向下延伸的側壁，其中該入光部形成於至少一個該側壁的側面。
13. 如權利要求1所述的發光鍵盤，其特徵在於，該按鍵具有一頂壁、及多個由該頂壁 周圍向下延伸的側壁，其中該入光部形成於至少一個該側壁的底面，並且呈傾斜狀。
14. 如權利要求1所述的發光鍵盤，其特徵在於，該按鍵具有一頂壁、及多個由該頂壁 周圍向下延伸的側壁，其中至少一個所述側壁向外延伸一延伸壁，該入光部形成於該延伸 壁的頂面。
15. -種發光鍵盤的照明結構，該發光鍵盤具有多個按鍵，其特徵在於，該照明結構包 括： 一框架，為導光材料製成且置於該發光鍵盤的頂面，該框架包括：多個設於所述多個按 鍵外圍的外框條；多個內框條，其呈網格狀連接所述多個外框條的內側緣且延伸至所述多 個按鍵的周圍；及多個出光面，其朝向所述多個按鍵的周圍；及 一固態光源，設置於其中的一個所述外框條的底面。
16. 如權利要求15所述的發光鍵盤的照明結構，其特徵在於，該固態光源為一發光二 極管燈條。
17. 如權利要求15所述的發光鍵盤的照明結構，其特徵在於，該框架包括一用以導引 該固態光源的光線的導光層、及一位於該導光層外表面的遮光層，其中該出光面形成於該 導光層上。
18. 如權利要求17所述的發光鍵盤的照明結構，其特徵在於，該導光層的該出光面為 平面或呈圓凸狀。
19. 一種發光鍵盤的按鍵，其特徵在於，包括： 一頂壁，具有一供使用者按壓的觸碰面；及 多個側壁，由該頂壁的周圍向下延伸，至少一個所述側壁的周圍形成一入光部，該按鍵 內部形成一由該入光部至該觸碰面的導光路徑。
20. 如權利要求19所述的發光鍵盤的按鍵，其特徵在於，該入光部形成於至少一個側 壁的側面。
21. 如權利要求19所述的發光鍵盤的按鍵，其特徵在於，該入光部形成於至少一個側 壁的底面，並且呈斜面狀或凹弧狀。
22. 如權利要求19所述的發光鍵盤的按鍵，其特徵在於，其中至少一個所述側壁向外 延伸一延伸壁，該入光部形成於該延伸壁的頂面。
【文檔編號】H01H13/83GK104103446SQ201310129835
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月15日 優先權日:2013年4月15日
【發明者】顏銘甫, 李建興, 吳進發, 鄭元傑, 蔡鎮宇 申請人:光寶電子(廣州)有限公司, 光寶科技股份有限公司