壓力式背光按鍵結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種壓力式背光按鍵結構，其具有位于透光絕緣層的正面的按鍵面板，按鍵面板具有多個按鍵體，按鍵體的內部具有容置空間，容置空間可填充氣體或液體，以達到緩沖及分散壓力的功效。透光絕緣層的正面具有導光結構，透光絕緣層的背面具有光反射結構，且透光絕緣層具有容置孔，容置孔為縱向穿過透光絕緣層，發(fā)光單元裝設于容置孔內。從發(fā)光單元所發(fā)出的光線橫向穿過透光絕緣層，到達按鍵體的下方，經由導光結構將光線傳導至按鍵體上，并且通過光反射結構增加光線的反射，如此即可使按鍵體發(fā)出光線。
【專利說明】壓力式背光按鍵結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按鍵結構，尤其是指一種壓力式背光按鍵結構，可在光源不足的場所增加按鍵操作時的方便性和辨識性，另外可簡化產品的設計結構，使其可以達到輕量化和降低成本。
【背景技術】
[0002]目前市面上鍵盤的設計愈來愈多樣化，使用者在選擇鍵盤時，鍵盤除了應具備基本的輸入功能之外，鍵盤的視覺效果亦受到使用者的重視。因此，推出具有發(fā)光效果的鍵盤，除了在視覺上可吸引使用者的目光，提高使用者購買的機會。且于夜間或燈光不足的地方，使用者可能會看不清楚鍵盤按鍵上所標示的數字以及文字，造成作業(yè)困難，具有發(fā)光效果的鍵盤將能改善于光線不足之處使用鍵盤的不便。
[0003]然而，一般市面上具有背光按鍵的鍵盤，因為傳統(tǒng)結構的因素，其將可產生發(fā)光的元件設置于薄膜信號層的下方，如此容易造成光通量的銳減，而使得從按鍵發(fā)出的光線不足，產生的發(fā)光效果不好。因此如果能透過結構的改良，使得鍵盤能產生良好的發(fā)光效果，將成為研發(fā)具有背光按鍵的鍵盤的重點。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種壓力式背光按鍵結構，使該壓力式背光按鍵結構具有經濟性和實用性，并通過結構的改良，以達到良好的發(fā)光效果。
[0005]本發(fā)明提供一種壓力式背光按鍵結構，包括:一透光絕緣層；一按鍵面板，其位于該透光絕緣層的正面，該按鍵面板具有多個按鍵體，每一個按鍵體具有一與外力接觸的按壓面及多個從該按壓面四周向下延伸的側壁面，每一個按鍵體的該按壓面及所述多個側壁面與該絕緣層封閉而成一容置空間，該容置空間填充氣體及液體之中的其中一種；一蓋合部，其蓋合于該按鍵面板上，且該蓋合部具有多個分別穿過所述多個按鍵體的框孔，每一個框孔分別對每一個按鍵體的所述多個側壁面予以限位；一第一導電層，其位于該透光絕緣層的背面，該第一導電層的背面具有多個分別對應所述多個按鍵體的第一電性接觸部；至少一發(fā)光單元，其設置于該按鍵面板的下方；一第二導電層，其位于該第一導電層的下方，該第二導電層的正面具有多個分別對應所述多個第一電性接觸部的第二電性接觸部；以及一分隔層，其位于該第一導電層及該第二導電層之間，該分隔層具有多個通孔，每一個第一電性接觸部通過每一個相對應的通孔以面向每一個相對應的第二電性接觸部；其中，所述多個側壁面分別為相較于該絕緣層及該第一導電層不易產生形變的形態(tài)。
[0006]根據一實施例，該壓力式背光按鍵結構包括一按鍵面板、一蓋合部、一透光絕緣層、至少一導光結構、至少一光反射結構、至少一發(fā)光單元、一第一導電層、一分隔層及一第二導電層，更可進一步包括一底板。
[0007]按鍵面板位于透光絕緣層的正面，按鍵面板具有多個按鍵體，按鍵體具有一按壓面及四個側壁面，每一個按鍵體的內部由按壓面、側壁面及絕緣層封閉而成一容置空間，容置空間可填充氣體或液體。蓋合部蓋合于按鍵面板上，且蓋合部具有多個框孔可分別穿過多個按鍵體，框孔對按鍵體的四個側壁面予以限位。透光絕緣層的正面具有導光結構，透光絕緣層的背面具有光反射結構，且透光絕緣層上的容置孔為縱向貫穿透光絕緣層。發(fā)光單元裝設于容置孔內，從發(fā)光單元所發(fā)出的光線橫向穿過透光絕緣層，到達按鍵體的下方，再經由導光結構將光線傳到按鍵體上，且通過光反射結構增加光線的反射，如此即可使按鍵體發(fā)出光線達成發(fā)光的效果。
[0008]第一導電層位于透光絕緣層的背面，第一導電層的背面具有多個第一電性接觸部，第一電性接觸部對應按鍵體。第二導電層位于第一導電層的下方，第二導電層的正面具有多個第二電性接觸部，第二電性接觸部對應第一電性接觸部。分隔層位于第一導電層及第二導電層的間，分隔層具有多個通孔，第一電性接觸部通過相對應的通孔以面向相對應的第二電性接觸部。
[0009]當按鍵體受到外力按壓時，會通過容置空間內的氣體或液體將壓力傳遞至透光絕緣層上，透光絕緣層因而向下推擠第一導電層，第一導電層帶動第一電性接觸部向下作動，使得第一電性接觸部穿過分隔層的通孔而抵接于第二電性接觸部上，因而達成第一電性接觸部電性連接第二電性接觸部。
[0010]綜上所述，本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構可讓使用者在任何照明不足的環(huán)境下，皆可獲得清晰的按鍵功能顯示以進行操作。且可取代一般背光按鍵的獨立式大范圍導光板或導光片的功能，大幅提升產品的背光亮度和節(jié)省成本，來增加產品的競爭性。由于按鍵體的內部充填氣體或液體，具有緩沖及分散壓力的功能，讓使用者在長時間操作按鍵時，可以避免手指的疲勞和增加操作時的舒適性，以及減少碰撞時產生的聲響，具有靜音的功效。
[0011]為使能更進一步了解本發(fā)明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明，并非用來對本發(fā)明加以限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構的組合示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構的分解示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構的發(fā)光單元設置于容置孔內的剖面示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構的光線路徑的剖面示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構的發(fā)光單元連接導電結構。
[0017]圖6為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構的發(fā)光單元設置于透光絕緣層內。
[0018]圖7為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構的發(fā)光單元設置于第一導電層中的剖面示意圖。
[0019]圖8為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構的外力按壓按鍵體時的剖面示意圖。
[0020]其中，附圖標記說明如下:
[0021]I 壓力式背光按鍵結構
[0022]10按鍵面板
[0023]11按鍵體
[0024]111容置空間
[0025]112按壓面[0026]113側壁面
[0027]114抵接面
[0028]20透光絕緣層
[0029]21導光結構
[0030]22容置孔
[0031]23光反射結構
[0032]30第一導電層
[0033]31第一電性接觸部
[0034]40分隔層
[0035]41通孔
[0036]50第二導電層
[0037]51第二電性接觸部
[0038]60蓋合部
[0039]61鏤空孔
[0040]70底板
[0041]80發(fā)光單元
[0042]81導電結構
【具體實施方式】
[0043]請參考圖1及圖2所示，為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構I的組合示意圖及分解示意圖。本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構I包括一按鍵面板10、一蓋合部60、一透光絕緣層20、一個以上位于透光絕緣層20正面的導光結構21、一個以上位于透光絕緣層20背面的光反射結構23、一個以上發(fā)光單兀80、一第一導電層30、一分隔層40及一第二導電層50,另外更可進一步包括一底板70。
[0044]請參考圖3所示，為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構I的剖面示意圖。按鍵面板10位于透光絕緣層20的正面，按鍵面板10上具有多個按鍵體11，按鍵體11是為一體成型于按鍵面板10上，其中按鍵體11的材質可為塑料、硅膠、樹脂或其它高分子材料，然而按鍵體11的材質不加以限制。按鍵體11具有一按壓面112、多個側壁面113及多個抵接面114，按壓面112位于按鍵體11的頂端，提供與外力接觸的功能，該按壓面112可為向上凸出的曲面、向下凹曲的曲面或是呈現水平的平面然而并不加以限制，按壓面112上可設計字母或是符號以利使用者辨識。
[0045]從按壓面112的四周邊緣向下延伸以形成側壁面113，側壁面113可為相較于絕緣層20及第一導電層30不容易產生形變的形式。更進一步地說，側壁面113可選用相較于絕緣層20及第一導電層30更硬或更堅韌的材質，亦或是可增加側壁面113的厚度以使側壁面113不易產生形變，然而使側壁面113相較于絕緣層20及第一導電層30不容易產生形變的條件不以上述為限。之后再從側壁面113的下端轉折延伸出抵接面114，按鍵體11通過抵接面114緊密接合于透光絕緣層20上，達到將按鍵體11固定于透光絕緣層20上的效果，也因此按鍵面板10是通過抵接面114與透光絕緣層20達成接合。其中，透光絕緣層20的材質可為麥拉片(Mylar)、聚乙烯(Polyethylene)薄膜、聚丙烯(Polypropylene)薄膜、聚苯乙烯(Polystyrene)薄膜或是其它高分子薄膜。
[0046]按鍵體11的內部則形成中空的容置空間111，此容置空間111是通過按鍵體11的按壓面112及側壁面113與下端的透光絕緣層20封閉所形成。容置空間111內可填充適量的氣體或液體，氣體可為一般大氣、惰性氣體或氮氣，液體可為水、油或高分子材料，然而氣體及液體的材質并不加以限制，并將氣體或液體充分的密封于容置空間111內，當外力施予按壓面112上時，可作為緩沖及分散壓力的功能。因此，當外力施加于按壓面112上時，容置空間111內的氣體或液體便會受到壓力，通過氣體或液體的作用而使得壓力向容置空間111的四周及下方進行傳遞。由于側壁面113可為相較于絕緣層20及第一導電層30不容易產生形變的形式，即會限制容置空間111內的氣體或液體向四周擴張，而是傾向于往下方移動，以使得大部分的力量會往下傳遞至絕緣層20上，讓絕緣層20及第一導電層30產生變形。
[0047]本創(chuàng)作的壓力式按鍵結構I包括一蓋合部60，蓋合部60是蓋合于按鍵面板10上，且蓋合部60具有多個框孔61，以使按鍵面板10的按鍵體11可穿過框孔61而露出于蓋合部60外。因此，框孔61的內壁可有限制按鍵體11向四周變形的作用，更詳細地說，當按鍵體11的按壓面113受到外力時，按鍵體11將向四周及下方產生變形，由于框孔61的內壁對按鍵體11的四個側壁面113予以限位，將限制住按鍵體11向四周產生變形，且由于框孔61的內壁將力量回擋，會使得按鍵體11傾向往下方產生變形，故壓力將往下傳遞至絕緣層20。另外，壓力式按鍵結構I可包括一底板70，其貼合于第二導電層50的背面，以作為承載的功能。其中，蓋合部60組合底板70，可以形成具有保護內部結構功能的殼體。
[0048]透光絕緣層20具有一個以上的容置孔22，該容置孔22可用以裝設發(fā)光單元80。然而，發(fā)光單元80的設置方式亦可為被透光絕緣層20所包覆，或是發(fā)光單元80可設置于第一導電層30、分隔層40或第二導電層50之中，因此發(fā)光單元80是位于按鍵面板10的下方，其所設置的位置并不加以限定。其中，發(fā)光單元80可電性連接于第一導電層30上，亦可通過其它電性連接的方式，以達到發(fā)光的功效，且發(fā)光單元80可為發(fā)光二極管或其它可發(fā)光元件等。其中，位于透光絕緣層20的正面設置導光結構21，透光絕緣層20的背面設置光反射結構23,導光結構21及光反射結構23皆位于對應的按鍵體11的下方，以提供導光及增加反射光線的功能。導光結構21的材質可為導光膜、導光片、導光板、導光條、導光油墨或其它導光材料，光反射結構23的材質可為反光片、反光鏡或反光涂料，然而導光結構21及光反射結構23的材質不加以限制。
[0049]請參考圖4所示，當發(fā)光單元80產生光源之后，光線會橫向穿通過透光絕緣層20，并且到達按鍵體11的下方。此時，光線再經由導光結構21，將原本橫向的光線，轉換其方向變?yōu)榭v向的光線，以傳到按鍵體11中。舉例來說:光線到達按鍵體11的下方時，可通過導光膜將光線轉成為向上的方向，或者是光線通過導光油墨的矩陣布點而使得光線轉成為向上的方向。之后，光線穿通過容置空間111內的氣體或液體，再穿透過按鍵體11表面將光線發(fā)散出去。其中，設置于透光絕緣層20背面的光反射結構23，可充分反射光線，以增加光線的亮度，達到更好的發(fā)光效果。
[0050]除此之外，為了有效控制背光的均勻性以及增加亮度，以達到更好的發(fā)光效果，可以在光線可能不夠充足之處或是需要亮度較高的區(qū)域，增加導光結構21的密度，例如:可針對長度較長或面積較大的按鍵，或者針對需要特別顯目的按鍵增加導光結構21的密度，以產生較佳的發(fā)光效果。另外，也可在按鍵體11的材質中添加導光材料，亦即按鍵體11在成型過程中，就將導光材料混合于按鍵體11的材質中，并制作成按鍵體11，可使得按鍵體11含有導光材料，讓從按鍵體11發(fā)出的光線更加地均勻。
[0051 ] 在本發(fā)明的變換實施例中，請參考圖5所示，可將發(fā)光單元80連接導電結構81，該導電結構81可為軟性電路板或導體線材等，然而導電結構81的材質不加以限定，以使得發(fā)光單元80設計為獨立的電路。請參考圖6所示，可將發(fā)光單元80設置于透光絕緣層20之中，并使發(fā)光單元80形成獨立的電路，因此發(fā)光單元80亦可不與第一導電層30電性連結。請參考圖7所示，亦可將發(fā)光單元80設置于第一導電層30中，再于第一導電層30上設置透光絕緣層20，此時從發(fā)光單元80發(fā)出的光線也可穿透過透光絕緣層20，經由導光結構21將光線傳送到按鍵體11上，并通過按鍵體11將光線發(fā)散出去。
[0052]請復參考圖3所示，第一導電層30可為薄膜電路板、軟性電路板、印刷電路板或其它具有傳導電路信號的裝置，然而第一導電層30的裝置并不加以限制。在本實施例中，第一導電層30為膜狀結構的薄膜電路板，于第一導電層30的背面則具有多個第一電性接觸部31，其中第一電性接觸部31是分別突設于第一導電層30的背面，并且位于相對應的按鍵體11的下方，第一電性接觸部31可為具有電性傳導的導體例如:金屬導體、石墨或導電高分子材料，然而第一電性接觸部31的材質不加以限制。
[0053]第二導電層50則位于第一導電層30的下方,第二導電層50可為薄膜電路板、軟性電路板、印刷電路板或其它具有傳導電路信號的裝置，然而第二導電層50的裝置并不加以限制。在本實施例中，第二導電層50為膜狀結構的薄膜電路板，且在第二導電層50的正面具有多個第二電性接觸部51，第二電性接觸部51位于相對應第一電性接觸部31的下方，其中第二電性接觸部51是分別突設于第二導電層50的正面，第二電性接觸部51可為具有電性傳導的導體例如:金屬導體、石墨或導電高分子材料，然而第二電性接觸部51的材質不加以限制。
[0054]在第一導電層30及第二導電層50之間則設置一分隔層40，分隔層40的材質可為塑料、硅膠、樹脂或其它高分子材料，然而分隔層40的材質不加以限制。分隔層40上具有多個通孔41，第一電性接觸部31通過相對應的通孔41以面向相對應的第二電性接觸部51，因此通孔41的上下兩側分別為第一電性接觸部31及第二電性接觸部51，通孔41則為中空的通道，讓第一電性接觸部31可在通孔41內部動作，以使第一電性接觸部31選擇性地抵接第二電性接觸部51。
[0055]請參考圖8所示，為本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構I外力按壓按鍵體11時的剖面示意圖。按鍵體11可帶動第一電性接觸部31抵接于第二電性接觸部51上，以達成第一電性接觸部31電性連接第二電性接觸部51。更詳細地說，當按鍵體11的按壓面112受到外力按壓時，由于按鍵體11內部的容置空間111為填充氣體或液體的封閉空間，且按鍵體11的側壁面113相較于絕緣層20及第一導電層30不易產生變形，以及蓋合部60的框孔61予以限制按鍵體11向四周展開，而使得力量回擋，將讓位于容置空間111內的氣體或液體會將壓力往下傳遞至透光絕緣層20上。透光絕緣層20受到壓力因而產生變形，并且透光絕緣層20再將壓力向下傳遞以推擠第一導電層30，以使得第一導電層30向下彎曲，帶動第一電性接觸部31向下作動，由于第一電性接觸部31通過通孔41面向第二電性接觸部51，使得第一電性接觸部31穿過分隔層40的通孔41以抵接于第二電性接觸部51上，讓第一電性接觸部31電性連接第二電性接觸部51，因而達成信號導通的效果。
[0056]由于第一導電層30及第二導電層50上具有電路布局，可作為信號傳輸及電路導通的功能，第一電性接觸部31可通過第一導電層30的電路達成電性連接，第二電性接觸部51通過第二導電層50的電路達成電性連接。因此，當使用者欲輸入信息時，即可按壓按鍵體11的按壓面112，通過容置空間111內的氣體或液體擠壓透光絕緣層20，進而將壓力傳遞至第一導電層30上，且使得第一導電層30變形。讓第一電性接觸部31抵接于第二電性接觸部51，以使第一電性接觸部31與第二電性接觸部51達成信號導通，即可輸入使用者所欲傳遞的信息，之后再通過電路的傳導，將使用者的信息傳輸出去。
[0057]本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構I，可組成桌上型電腦鍵盤、筆記本電腦鍵盤、電腦辭典鍵盤、電子書鍵盤、家用電話鍵盤、行動電話鍵盤、無線電對講機鍵盤、遙控器鍵盤等各類型可供操作的鍵盤，并且具有發(fā)光的效果，可讓使用者在光線不足之處，得到良好的顯示效果。而整體的壓力式背光按鍵結構I可為一個以上的按鍵體11，壓力式背光按鍵結構I外觀可為正方形、矩形、長方形、菱形、多邊形或圓形等各種形狀，以配合所欲使用的用途，并供作為一般按鍵鍵盤或按鍵接口等需要按鍵的電子、電氣、數字產品所使用。
[0058]綜上所述,本發(fā)明具有下列諸項優(yōu)點:
[0059]通過發(fā)光單元產生光源，光線穿透透光絕緣層再經由導光結構將光線傳遞至按鍵體上，以產生發(fā)光的效果。因此，可讓使用者在任何照明不足的環(huán)境下，皆可以獲得清晰的按鍵功能顯示以進行操作。
[0060]本發(fā)明的壓力式背光按鍵結構，可取代一般背光按鍵的獨立式大范圍導光板或導光片的功能，并且可大幅提升產品的背光亮度和節(jié)省成本，來增加產品的競爭性。
[0061]由于按鍵體的內部充填氣體或液體，具有緩沖及分散壓力的功能，讓使用者在長時間操作按鍵時，可以避免手指的疲勞和增加操作時的舒適性，并且減少碰撞時產生的聲響，可有靜音的功效。
[0062]壓力式背光按鍵結構大幅降低原來產品的高度，以降低重量及減少材料使用，有利于環(huán)保和便于攜帶性。并且，由于按鍵面板是先與透光絕緣層貼合，再通過透光絕緣層與第一導電層接合，因此生產過程中如按鍵面板上的按鍵出現異常時，可直接更換按鍵面板即可，以提高產品的合格率，而不需更換電路信號裝置的部分，將具有成本上的優(yōu)勢。
[0063]然而以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，非意欲局限本發(fā)明的專利保護范圍，故凡運用本發(fā)明說明書及附圖內容所為的等效變化，均同理皆包含于本發(fā)明的權利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種壓力式背光按鍵結構，其特征在于，包括: 一透光絕緣層； 一按鍵面板，其位于該透光絕緣層的正面，該按鍵面板具有多個按鍵體，每一個按鍵體具有一與外力接觸的按壓面及多個從該按壓面四周向下延伸的側壁面，每一個按鍵體的該按壓面及所述多個側壁面與該絕緣層封閉而成一容置空間，該容置空間填充氣體及液體之中的其中一種； 一蓋合部，其蓋合于該按鍵面板上，且該蓋合部具有多個分別穿過所述多個按鍵體的框孔，每一個框孔分別對每一個按鍵體的所述多個側壁面予以限位； 一第一導電層，其位于該透光絕緣層的背面，該第一導電層的背面具有多個分別對應所述多個按鍵體的第一電性接觸部； 至少一發(fā)光單元，其設置于該按鍵面板的下方； 一第二導電層，其位于該第一導電層的下方，該第二導電層的正面具有多個分別對應所述多個第一電性接觸部的第二電性接觸部；以及 一分隔層，其位于該第一導電層及該第二導電層之間，該分隔層具有多個通孔，每一個第一電性接觸部通過每一個相對應的通孔以面向每一個相對應的第二電性接觸部； 其中，所述多個側壁面分別為相較于該絕緣層及該第一導電層不易產生形變的形態(tài)。
2.如權利要求1所述的壓力式背光按鍵結構，其特征在于，該透光絕緣層具有至少一容置孔，該發(fā)光單元設置于該容置孔內。
3.如權利要求1所述的壓力式背光按鍵結構，其特征在于，該發(fā)光單元設置于該透光絕緣層中。
4.如權利要求1所述的壓力式背光按鍵結構，其特征在于，該發(fā)光單元電性連接該第一導電層及一導電結構之中的其中一種。
5.如權利要求1所述的壓力式背光按鍵結構，其特征在于，該發(fā)光單元為發(fā)光二極管。
6.如權利要求1所述的壓力式背光按鍵結構，其特征在于，該透光絕緣層正面設置至少一導光結構，該導光結構對應于該按鍵體。
7.如權利要求6所述的壓力式背光按鍵結構，其特征在于，該透光絕緣層背面設置至少一光反射結構，該光反射結構對應于該按鍵體。
8.如權利要求7所述的壓力式背光按鍵結構，其特征在于，該發(fā)光單元產生的光線穿過該透光絕緣層，再經由該導光結構將該光線傳到該按鍵體上，并且通過該光反射結構增加該光線的反射。
9.如權利要求1所述的壓力式背光按鍵結構，其特征在于，該按鍵體的材質中添加導光材料。
10.如權利要求1所述的壓力式背光按鍵結構，其特征在于，該按鍵體可帶動該第一電性接觸部抵接于該第二電性接觸部，以達成該第一電性接觸部電性連接該第二電性接觸部。
【文檔編號】H01H13/83GK103578831SQ201210281013
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月9日 優(yōu)先權日:2012年8月9日
【發(fā)明者】李建興 申請人:光寶電子(廣州)有限公司, 光寶科技股份有限公司