CN103578831B - 压力式背光按键结构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种压力式背光按键结构，其具有位于透光绝缘层的正面的按键面板，按键面板具有多个按键体，按键体的内部具有容置空间，容置空间可填充气体或液体，以达到缓冲及分散压力的功效。透光绝缘层的正面具有导光结构，透光绝缘层的背面具有光反射结构，且透光绝缘层具有容置孔，容置孔为纵向穿过透光绝缘层，发光单元装设于容置孔内。从发光单元所发出的光线横向穿过透光绝缘层，到达按键体的下方，经由导光结构将光线传导至按键体上，并且通过光反射结构增加光线的反射，如此即可使按键体发出光线。

Description

压力式背光按键结构

技术领域

本发明涉及一种按键结构，尤其是指一种压力式背光按键结构，可在光源不足的场所增加按键操作时的方便性和辨识性，另外可简化产品的设计结构，使其可以达到轻量化和降低成本。

背景技术

目前市面上键盘的设计愈来愈多样化，使用者在选择键盘时，键盘除了应具备基本的输入功能之外，键盘的视觉效果亦受到使用者的重视。因此，推出具有发光效果的键盘，除了在视觉上可吸引使用者的目光，提高使用者购买的机会。且于夜间或灯光不足的地方，使用者可能会看不清楚键盘按键上所标示的数字以及文字，造成作业困难，具有发光效果的键盘将能改善于光线不足之处使用键盘的不便。

然而，一般市面上具有背光按键的键盘，因为传统结构的因素，其将可产生发光的元件设置于薄膜信号层的下方，如此容易造成光通量的锐减，而使得从按键发出的光线不足，产生的发光效果不好。因此如果能透过结构的改良，使得键盘能产生良好的发光效果，将成为研发具有背光按键的键盘的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力式背光按键结构，使该压力式背光按键结构具有经济性和实用性，并通过结构的改良，以达到良好的发光效果。

本发明提供一种压力式背光按键结构，包括：一透光绝缘层；一按键面板，其位于该透光绝缘层的正面，该按键面板具有多个按键体，每一个按键体具有一与外力接触的按压面及多个从该按压面四周向下延伸的侧壁面，每一个按键体的该按压面及所述多个侧壁面与该绝缘层封闭而成一容置空间，该容置空间填充气体及液体之中的其中一种；一盖合部，其盖合于该按键面板上，且该盖合部具有多个分别穿过所述多个按键体的框孔，每一个框孔分别对每一个按键体的所述多个侧壁面予以限位；一第一导电层，其位于该透光绝缘层的背面，该第一导电层的背面具有多个分别对应所述多个按键体的第一电性接触部；至少一发光单元，其设置于该按键面板的下方；一第二导电层，其位于该第一导电层的下方，该第二导电层的正面具有多个分别对应所述多个第一电性接触部的第二电性接触部；以及一分隔层，其位于该第一导电层及该第二导电层之间，该分隔层具有多个通孔，每一个第一电性接触部通过每一个相对应的通孔以面向每一个相对应的第二电性接触部；其中，所述多个侧壁面分别为相较于该绝缘层及该第一导电层不易产生形变的形态。

根据一实施例，该压力式背光按键结构包括一按键面板、一盖合部、一透光绝缘层、至少一导光结构、至少一光反射结构、至少一发光单元、一第一导电层、一分隔层及一第二导电层，更可进一步包括一底板。

按键面板位于透光绝缘层的正面，按键面板具有多个按键体，按键体具有一按压面及四个侧壁面，每一个按键体的内部由按压面、侧壁面及绝缘层封闭而成一容置空间，容置空间可填充气体或液体。盖合部盖合于按键面板上，且盖合部具有多个框孔可分别穿过多个按键体，框孔对按键体的四个侧壁面予以限位。透光绝缘层的正面具有导光结构，透光绝缘层的背面具有光反射结构，且透光绝缘层上的容置孔为纵向贯穿透光绝缘层。发光单元装设于容置孔内，从发光单元所发出的光线横向穿过透光绝缘层，到达按键体的下方，再经由导光结构将光线传到按键体上，且通过光反射结构增加光线的反射，如此即可使按键体发出光线达成发光的效果。

第一导电层位于透光绝缘层的背面，第一导电层的背面具有多个第一电性接触部，第一电性接触部对应按键体。第二导电层位于第一导电层的下方，第二导电层的正面具有多个第二电性接触部，第二电性接触部对应第一电性接触部。分隔层位于第一导电层及第二导电层的间，分隔层具有多个通孔，第一电性接触部通过相对应的通孔以面向相对应的第二电性接触部。

当按键体受到外力按压时，会通过容置空间内的气体或液体将压力传递至透光绝缘层上，透光绝缘层因而向下推挤第一导电层，第一导电层带动第一电性接触部向下作动，使得第一电性接触部穿过分隔层的通孔而抵接于第二电性接触部上，因而达成第一电性接触部电性连接第二电性接触部。

综上所述，本发明的压力式背光按键结构可让使用者在任何照明不足的环境下，皆可获得清晰的按键功能显示以进行操作。且可取代一般背光按键的独立式大范围导光板或导光片的功能，大幅提升产品的背光亮度和节省成本，来增加产品的竞争性。由于按键体的内部充填气体或液体，具有缓冲及分散压力的功能，让使用者在长时间操作按键时，可以避免手指的疲劳和增加操作时的舒适性，以及减少碰撞时产生的声响，具有静音的功效。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的压力式背光按键结构的组合示意图。

图2为本发明的压力式背光按键结构的分解示意图。

图3为本发明的压力式背光按键结构的发光单元设置于容置孔内的剖面示意图。

图4为本发明的压力式背光按键结构的光线路径的剖面示意图。

图5为本发明的压力式背光按键结构的发光单元连接导电结构。

图6为本发明的压力式背光按键结构的发光单元设置于透光绝缘层内。

图7为本发明的压力式背光按键结构的发光单元设置于第一导电层中的剖面示意图。

图8为本发明的压力式背光按键结构的外力按压按键体时的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

1压力式背光按键结构

10按键面板

11按键体

111容置空间

112按压面

113侧壁面

114抵接面

20透光绝缘层

21导光结构

22容置孔

23光反射结构

30第一导电层

31第一电性接触部

40分隔层

41通孔

50第二导电层

51第二电性接触部

60盖合部

61镂空孔

70底板

80发光单元

81导电结构

具体实施方式

请参考图1及图2所示，为本发明的压力式背光按键结构1的组合示意图及分解示意图。本发明的压力式背光按键结构1包括一按键面板10、一盖合部60、一透光绝缘层20、一个以上位于透光绝缘层20正面的导光结构21、一个以上位于透光绝缘层20背面的光反射结构23、一个以上发光单元80、一第一导电层30、一分隔层40及一第二导电层50，另外更可进一步包括一底板70。

请参考图3所示，为本发明的压力式背光按键结构1的剖面示意图。按键面板10位于透光绝缘层20的正面，按键面板10上具有多个按键体11，按键体11是为一体成型于按键面板10上，其中按键体11的材质可为塑料、硅胶、树脂或其它高分子材料，然而按键体11的材质不加以限制。按键体11具有一按压面112、多个侧壁面113及多个抵接面114，按压面112位于按键体11的顶端，提供与外力接触的功能，该按压面112可为向上凸出的曲面、向下凹曲的曲面或是呈现水平的平面然而并不加以限制，按压面112上可设计字母或是符号以利使用者辨识。

从按压面112的四周边缘向下延伸以形成侧壁面113，侧壁面113可为相较于绝缘层20及第一导电层30不容易产生形变的形式。更进一步地说，侧壁面113可选用相较于绝缘层20及第一导电层30更硬或更坚韧的材质，亦或是可增加侧壁面113的厚度以使侧壁面113不易产生形变，然而使侧壁面113相较于绝缘层20及第一导电层30不容易产生形变的条件不以上述为限。之后再从侧壁面113的下端转折延伸出抵接面114，按键体11通过抵接面114紧密接合于透光绝缘层20上，达到将按键体11固定于透光绝缘层20上的效果，也因此按键面板10是通过抵接面114与透光绝缘层20达成接合。其中，透光绝缘层20的材质可为麦拉片(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。

按键体11的内部则形成中空的容置空间111，此容置空间111是通过按键体11的按压面112及侧壁面113与下端的透光绝缘层20封闭所形成。容置空间111内可填充适量的气体或液体，气体可为一般大气、惰性气体或氮气，液体可为水、油或高分子材料，然而气体及液体的材质并不加以限制，并将气体或液体充分的密封于容置空间111内，当外力施予按压面112上时，可作为缓冲及分散压力的功能。因此，当外力施加于按压面112上时，容置空间111内的气体或液体便会受到压力，通过气体或液体的作用而使得压力向容置空间111的四周及下方进行传递。由于侧壁面113可为相较于绝缘层20及第一导电层30不容易产生形变的形式，即会限制容置空间111内的气体或液体向四周扩张，而是倾向于往下方移动，以使得大部分的力量会往下传递至绝缘层20上，让绝缘层20及第一导电层30产生变形。

本创作的压力式按键结构1包括一盖合部60，盖合部60是盖合于按键面板10上，且盖合部60具有多个框孔61，以使按键面板10的按键体11可穿过框孔61而露出于盖合部60外。因此，框孔61的内壁可有限制按键体11向四周变形的作用，更详细地说，当按键体11的按压面113受到外力时，按键体11将向四周及下方产生变形，由于框孔61的内壁对按键体11的四个侧壁面113予以限位，将限制住按键体11向四周产生变形，且由于框孔61的内壁将力量回挡，会使得按键体11倾向往下方产生变形，故压力将往下传递至绝缘层20。另外，压力式按键结构1可包括一底板70，其贴合于第二导电层50的背面，以作为承载的功能。其中，盖合部60组合底板70，可以形成具有保护内部结构功能的壳体。

透光绝缘层20具有一个以上的容置孔22，该容置孔22可用以装设发光单元80。然而，发光单元80的设置方式亦可为被透光绝缘层20所包覆，或是发光单元80可设置于第一导电层30、分隔层40或第二导电层50之中，因此发光单元80是位于按键面板10的下方，其所设置的位置并不加以限定。其中，发光单元80可电性连接于第一导电层30上，亦可通过其它电性连接的方式，以达到发光的功效，且发光单元80可为发光二极管或其它可发光元件等。其中，位于透光绝缘层20的正面设置导光结构21，透光绝缘层20的背面设置光反射结构23，导光结构21及光反射结构23皆位于对应的按键体11的下方，以提供导光及增加反射光线的功能。导光结构21的材质可为导光膜、导光片、导光板、导光条、导光油墨或其它导光材料，光反射结构23的材质可为反光片、反光镜或反光涂料，然而导光结构21及光反射结构23的材质不加以限制。

请参考图4所示，当发光单元80产生光源之后，光线会横向穿通过透光绝缘层20，并且到达按键体11的下方。此时，光线再经由导光结构21，将原本横向的光线，转换其方向变为纵向的光线，以传到按键体11中。举例来说：光线到达按键体11的下方时，可通过导光膜将光线转成为向上的方向，或者是光线通过导光油墨的矩阵布点而使得光线转成为向上的方向。之后，光线穿通过容置空间111内的气体或液体，再穿透过按键体11表面将光线发散出去。其中，设置于透光绝缘层20背面的光反射结构23，可充分反射光线，以增加光线的亮度，达到更好的发光效果。

除此之外，为了有效控制背光的均匀性以及增加亮度，以达到更好的发光效果，可以在光线可能不够充足之处或是需要亮度较高的区域，增加导光结构21的密度，例如：可针对长度较长或面积较大的按键，或者针对需要特别显目的按键增加导光结构21的密度，以产生较佳的发光效果。另外，也可在按键体11的材质中添加导光材料，亦即按键体11在成型过程中，就将导光材料混合于按键体11的材质中，并制作成按键体11，可使得按键体11含有导光材料，让从按键体11发出的光线更加地均匀。

在本发明的变换实施例中，请参考图5所示，可将发光单元80连接导电结构81，该导电结构81可为软性电路板或导体线材等，然而导电结构81的材质不加以限定，以使得发光单元80设计为独立的电路。请参考图6所示，可将发光单元80设置于透光绝缘层20之中，并使发光单元80形成独立的电路，因此发光单元80亦可不与第一导电层30电性连结。请参考图7所示，亦可将发光单元80设置于第一导电层30中，再于第一导电层30上设置透光绝缘层20，此时从发光单元80发出的光线也可穿透过透光绝缘层20，经由导光结构21将光线传送到按键体11上，并通过按键体11将光线发散出去。

请复参考图3所示，第一导电层30可为薄膜电路板、软性电路板、印刷电路板或其它具有传导电路信号的装置，然而第一导电层30的装置并不加以限制。在本实施例中，第一导电层30为膜状结构的薄膜电路板，于第一导电层30的背面则具有多个第一电性接触部31，其中第一电性接触部31是分别突设于第一导电层30的背面，并且位于相对应的按键体11的下方，第一电性接触部31可为具有电性传导的导体例如：金属导体、石墨或导电高分子材料，然而第一电性接触部31的材质不加以限制。

第二导电层50则位于第一导电层30的下方，第二导电层50可为薄膜电路板、软性电路板、印刷电路板或其它具有传导电路信号的装置，然而第二导电层50的装置并不加以限制。在本实施例中，第二导电层50为膜状结构的薄膜电路板，且在第二导电层50的正面具有多个第二电性接触部51，第二电性接触部51位于相对应第一电性接触部31的下方，其中第二电性接触部51是分别突设于第二导电层50的正面，第二电性接触部51可为具有电性传导的导体例如：金属导体、石墨或导电高分子材料，然而第二电性接触部51的材质不加以限制。

在第一导电层30及第二导电层50之间则设置一分隔层40，分隔层40的材质可为塑料、硅胶、树脂或其它高分子材料，然而分隔层40的材质不加以限制。分隔层40上具有多个通孔41，第一电性接触部31通过相对应的通孔41以面向相对应的第二电性接触部51，因此通孔41的上下两侧分别为第一电性接触部31及第二电性接触部51，通孔41则为中空的通道，让第一电性接触部31可在通孔41内部动作，以使第一电性接触部31选择性地抵接第二电性接触部51。

请参考图8所示，为本发明的压力式背光按键结构1外力按压按键体11时的剖面示意图。按键体11可带动第一电性接触部31抵接于第二电性接触部51上，以达成第一电性接触部31电性连接第二电性接触部51。更详细地说，当按键体11的按压面112受到外力按压时，由于按键体11内部的容置空间111为填充气体或液体的封闭空间，且按键体11的侧壁面113相较于绝缘层20及第一导电层30不易产生变形，以及盖合部60的框孔61予以限制按键体11向四周展开，而使得力量回挡，将让位于容置空间111内的气体或液体会将压力往下传递至透光绝缘层20上。透光绝缘层20受到压力因而产生变形，并且透光绝缘层20再将压力向下传递以推挤第一导电层30，以使得第一导电层30向下弯曲，带动第一电性接触部31向下作动，由于第一电性接触部31通过通孔41面向第二电性接触部51，使得第一电性接触部31穿过分隔层40的通孔41以抵接于第二电性接触部51上，让第一电性接触部31电性连接第二电性接触部51，因而达成信号导通的效果。

由于第一导电层30及第二导电层50上具有电路布局，可作为信号传输及电路导通的功能，第一电性接触部31可通过第一导电层30的电路达成电性连接，第二电性接触部51通过第二导电层50的电路达成电性连接。因此，当使用者欲输入信息时，即可按压按键体11的按压面112，通过容置空间111内的气体或液体挤压透光绝缘层20，进而将压力传递至第一导电层30上，且使得第一导电层30变形。让第一电性接触部31抵接于第二电性接触部51，以使第一电性接触部31与第二电性接触部51达成信号导通，即可输入使用者所欲传递的信息，之后再通过电路的传导，将使用者的信息传输出去。

本发明的压力式背光按键结构1，可组成桌上型电脑键盘、笔记本电脑键盘、电脑辞典键盘、电子书键盘、家用电话键盘、行动电话键盘、无线电对讲机键盘、遥控器键盘等各类型可供操作的键盘，并且具有发光的效果，可让使用者在光线不足之处，得到良好的显示效果。而整体的压力式背光按键结构1可为一个以上的按键体11，压力式背光按键结构1外观可为正方形、矩形、长方形、菱形、多边形或圆形等各种形状，以配合所欲使用的用途，并供作为一般按键键盘或按键接口等需要按键的电子、电气、数字产品所使用。

综上所述，本发明具有下列诸项优点：

通过发光单元产生光源，光线穿透透光绝缘层再经由导光结构将光线传递至按键体上，以产生发光的效果。因此，可让使用者在任何照明不足的环境下，皆可以获得清晰的按键功能显示以进行操作。

本发明的压力式背光按键结构，可取代一般背光按键的独立式大范围导光板或导光片的功能，并且可大幅提升产品的背光亮度和节省成本，来增加产品的竞争性。

由于按键体的内部充填气体或液体，具有缓冲及分散压力的功能，让使用者在长时间操作按键时，可以避免手指的疲劳和增加操作时的舒适性，并且减少碰撞时产生的声响，可有静音的功效。

压力式背光按键结构大幅降低原来产品的高度，以降低重量及减少材料使用，有利于环保和便于携带性。并且，由于按键面板是先与透光绝缘层贴合，再通过透光绝缘层与第一导电层接合，因此生产过程中如按键面板上的按键出现异常时，可直接更换按键面板即可，以提高产品的合格率，而不需更换电路信号装置的部分，将具有成本上的优势。

然而以上所述仅为本发明的较佳实施例，非意欲局限本发明的专利保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的权利保护范围内。

Claims (9)

1.一种压力式背光按键结构，其特征在于，包括：

一按键面板，其具有多个按键体，每一个按键体具有一与外力接触的按压面及多个从该按压面四周向下延伸的侧壁面；

一透光绝缘层，其设置于该按键面板的下方，且该透光绝缘层包括有多个导光结构；其中，每一个按键体的该按压面及所述多个侧壁面与位于其下方的该透光绝缘层封闭而成一容置空间，该容置空间填充气体及液体的其中一种，而各该导光结构对应位于各该容置空间中；

一盖合部，其盖合于该按键面板上，且该盖合部具有多个分别穿过所述多个按键体的框孔，每一个框孔分别对每一个按键体的所述多个侧壁面予以限位；

一第一导电层，其位于该透光绝缘层的下方，该第一导电层的相反于透光绝缘层的一侧面具有多个分别对应所述多个按键体的第一电性接触部；

一第二导电层，其位于该第一导电层的下方，该第二导电层面对于该第一导电层的一侧面具有多个分别对应所述多个第一电性接触部的第二电性接触部；以及

一分隔层，其位于该第一导电层及该第二导电层之间，该分隔层具有多个通孔，每一个第一电性接触部通过每一个相对应的通孔以面向每一个相对应的第二电性接触部；

至少一发光单元，其设置在该按键面板的下方，所述发光单元所产生的光线，能通过该透光绝缘层及各该导光结构，而传到各该导光结构所对应的该按键体；

其中，所述多个侧壁面分别为相较于该绝缘层及该第一导电层不易产生形变的形态。

2.如权利要求1所述的压力式背光按键结构，其特征在于，该透光绝缘层具有至少一容置孔，该发光单元设置于该容置孔内。

3.如权利要求1所述的压力式背光按键结构，其特征在于，该发光单元设置于该透光绝缘层中。

4.如权利要求1所述的压力式背光按键结构，其特征在于，该发光单元电性连接该第一导电层及一导电结构之中的其中一种。

5.如权利要求1所述的压力式背光按键结构，其特征在于，该发光单元为发光二极管。

6.如权利要求1所述的压力式背光按键结构，其特征在于，该透光绝缘层背面设置至少一光反射结构，该光反射结构对应于该按键体。

7.如权利要求6所述的压力式背光按键结构，其特征在于，该发光单元产生的光线穿过该透光绝缘层，再经由该导光结构将该光线传到该按键体上，并且通过该光反射结构增加该光线的反射。

8.如权利要求1所述的压力式背光按键结构，其特征在于，该按键体的材质中添加导光材料。

9.如权利要求1所述的压力式背光按键结构，其特征在于，该按键体可带动该第一电性接触部抵接于该第二电性接触部，以达成该第一电性接触部电性连接该第二电性接触部。