TWI549151B - 發光按鍵及其製造方法 - Google Patents

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Description

發光按鍵及其製造方法
被描述的實施例大體上係有關於與運算裝置或類似的資訊處理裝置一起使用的週邊裝置。更明確地，這些實施例係有關於鍵盤及鍵盤組件及組裝這些鍵盤組件的方法。一鍵帽組件可防止背光漏出並提供更均勻地分布的光暈以改善該鍵盤組件的功能及美學外觀。
一運算裝置之朝向外面的外觀及功能，以及其週邊裝置對於該運算裝置的使用者而言是很重要的。與這些裝置(特別是背光式鍵盤)有關的一項設計挑戰係在於很難在藉由控制按鍵周圍的光暈效果來提供用於鍵盤的背光與防止背光漏出(即，直接看到背光光源)兩者間取得平衡。
因此，提供一種背光鍵盤機構其包含一用來控制光暈效果及防止背光漏出的鍵帽組件是所想要的。此一鍵盤可被使用於黑暗中並防止直接的光線露出，而且能夠度按鍵上的刻文(key legend)及光暈亮度及對比作到更精確的控制。因此，防止鍵盤背光光源被使用者直接看到可同時改善美觀及性能這兩者。
本案揭示與提供具有受控制的光暈亮度與對比的背光式鍵盤有關的系統、方法、及設備的各式實施例。
在一實施例中，一種背光式鍵盤組件包括一鍵帽組件，其被安裝 在一外殼腹板內的一由該外殼腹板之相交的肋件所形成的孔口(aperture)處。該鍵帽組件具有一凸緣其圍繞在該鍵帽的底部周邊及一內部停擋機構，用來將該鍵帽停擋在一被設計的高度。每一肋件具有一外殼腹板凸緣，其具有與該鍵帽凸緣的形狀相應的形狀，且該鍵帽凸緣與該外殼腹板凸緣沒有彼此接觸。當該內部停擋機構將該鍵帽停擋在該被設計的高度時，該鍵帽凸緣與該外殼腹板凸緣之間的重疊可防止使用者直接看到該背光光源，這可讓刻文(legend)及光暈亮度及對比被更精確地控制。
在另一實施例中，一種鍵盤被揭露。該鍵盤包括一鍵帽及一外殼腹板，該鍵帽被安裝在該外殼腹板內。該外殼腹板括交叉的肋件，其具有外殼腹板凸緣。該鍵帽組件包括至少一鍵帽，其具有一附裝在該鍵帽的底部周邊上的鍵帽凸緣、一剪刀式機構，用來支撐該鍵帽、一在該鍵帽底下的橡膠圓頂件，用來提供觸感給使用者、一具有開關電路的層化薄膜件、一基板，用來支撐該鍵帽組件、及一在該基板底下的背光光源。該鍵帽凸緣與該外殼腹板凸緣重疊但彼此不接觸，使得使用者不會直接看到該背光光源。一垂直的停擋銷亦可被附裝在該剪刀式機構的樞軸處，及一停擋機構亦可被設置，用來將該垂直的停擋銷的垂直運動限制在離該基板一預定的距離處。
依據再另一實施例，一種製造一鍵盤的方法被描述。一基板可被提供，其具有一位在該基板底下的背光光源。該基板然後與一剪刀式機構嚙合，該剪刀式機構與一鍵帽嚙合，該鍵帽具有一圍繞在該鍵帽的基部的周邊的鍵帽凸緣。一外殼腹板被設置在鍵帽上，使得一外殼腹板凸緣在不接觸該鍵帽凸緣下對應於該鍵帽凸緣，其中該鍵帽凸緣與該外殼腹板凸緣之間的重疊可防止使用者直接看到背光光源。
本發明的其它態樣及優點從下面配合附圖的詳細描述中將會變得更加明顯，這些附圖以舉例的方式例示本發明的原理。
100‧‧‧鍵盤
102‧‧‧容納外殼
104‧‧‧外殼腹板
202‧‧‧鍵帽
200‧‧‧按鍵開關
270‧‧‧基板
230‧‧‧剪刀式機構
204‧‧‧側壁
206‧‧‧橡膠圓頂件
220‧‧‧柱塞部分
250‧‧‧薄膜件
252‧‧‧頂層
254‧‧‧間隔件層
256‧‧‧底層
258‧‧‧接點墊
208‧‧‧背光光源
210‧‧‧有角度的凸緣
212‧‧‧對應的凸緣
214‧‧‧凸緣
400‧‧‧鍵帽組件
402‧‧‧鍵帽
430‧‧‧剪刀式機構
406‧‧‧橡膠圓頂件
408‧‧‧開關電路
410‧‧‧基板
412‧‧‧樞軸中心
430a‧‧‧連桿結構
430b‧‧‧連桿結構
450‧‧‧特徵構造
460‧‧‧特徵構造
404‧‧‧剪刀式機構
414‧‧‧停擋銷
416‧‧‧鉤
260‧‧‧空穴
藉由下文中配合附圖的詳細描述，本發明將很容易被瞭解，其中相同的標號被指定給相同的結構元件，及其中：圖1顯示一鍵盤的一部分，其具有一腹板式設計被安裝在其容納外殼內。
圖2顯示圖1中所示之按鍵區的內部細節，其顯示按鍵、外殼腹板、內部按鍵機構、及背光的剖面。
圖3A及3B顯示一鍵帽凸緣的基部設計及另一凸緣形狀及材料。
圖4顯示傳統的鍵帽組件。
圖5顯示依據被描述的實施例的鍵帽組件。
圖6顯示鍵帽組件的另一實施例。
圖7顯示一用來限制該剪刀式機構的停擋銷的運動的鉤的另一實施例。
圖8顯示用來限制該剪刀式機構的停擋銷的運動的鉤的再另一實施例。
圖9為三層膜式印刷電路板的一實施例的詳細立體圖。
圖10為組裝一具有受控制的光暈亮度及對比的按鍵開關的實施例的流程圖。
現將詳細地參考例示於附圖中之代表性實施例。應被理解的是，下面的描述並不要將該等實施例限制在一較佳的實施例。相反地，是要涵蓋可被包括在由下面的申請專利範圍所界定之被描述的實施例的精神與範圍內之替代例、變化例及等效物。
該鍵帽組件防止背光光源在該鍵帽的周邊附近被使用者看到。該鍵帽組件可被安裝到一由交叉的肋件所形成的外殼腹板內，每一肋件具有一相應的凸緣。當一內部按鍵機構，譬如，例如，一剪刀式機構 或其它垂直的停擋機構，將該鍵帽停擋在一被設計的高度時，介於該鍵帽與腹板凸緣之間的重疊可藉由防止使用者直接看到光源而防止背光漏出。介於該鍵帽與該腹板凸緣之間的重疊亦造成該鍵帽周圍的光暈可被更均勻地分布，藉以更美觀宜人且有功能性。在一實施例中，該凸緣可以是有角度的。
在下面的描述中，許多特定的細節被提出以提供對本發明一更透徹的瞭解。然而，對於熟習此技藝者而言很明顯的是，本發明可在沒有某些或所有這些特定的細節下被實施。在其它例子中，習知的處理步驟未被詳細的描述以避免不必要地混淆了本發明。
該鍵盤設計及組裝方法在鍵帽及容納外殼方面具有獨特的特徵，用以防止光從背光光源漏出並確保更佳的光暈控制可實施在該鍵帽周圍。這大幅地改善了產品的美觀、背光效能、及使用者經驗。一鍵盤的實施例中之光線阻擋特徵的適當配置可防止背光光源被使用者直接看到。背光只有從頂部透過按鍵刻文及一被均勻地分布在該按鍵周圍光暈才可被看到的事實轉變成更佳的背光性能及控制。沒有控制個別按鍵的周邊附近的光線控制，直接看到背光光源會顯著地干擾到用於背光式按鍵刻文的適當亮度及對比。
此鍵盤設計及組裝方案亦具有不會強加機械***互作用於鍵帽與容納外殼之間，因為防止直接看到光源係緊藉由適當地設計的形狀來達成。因此，在被描述的實施例中，該等鍵帽及該容納外殼不必彼此接觸來防止直接看到光源。在以前防止直接看到光源的嘗試中，鍵帽與容納外殼之間的機械***互作用會造成令人不悅的聲音噪音、改變按鍵的觸感、以及增加鍵盤的磨損及裂痕。
該鍵盤設計是獨特的，因為運用了在每一鍵帽的底部周邊的凸緣(在一些實施例中該凸緣可以是有角度的)並與該容納外殼內的切除部及凸緣相匹配。該將按鍵停擋在該被設計的高度處之獨一無二的內部 按鍵機構讓此一配置成為可行且可大量製造地達成。
本發明的這些及其它實施例在下文中參考圖1-8予以討論。然而，熟習此技藝者將可輕易地瞭解的是，本文中關於這些圖所給出的詳細描述是為了舉例的目的，因為本發明超出這些有限的實施例。
圖1顯示一鍵盤100的一部分，其被安裝在其容納外殼102內。該鍵盤100具有一腹板式設計且具有在各按鍵202之間的外殼腹板104。圖1所示的鍵盤亦可以是背光式，使得在鍵帽202上的按鍵刻文可在黑暗環境中可被看到。將被瞭解的是，該等背光式按鍵刻文可以是該鍵帽的透明或半透明部分，來自光源的光可透過按鍵刻文被使用者看到。在每一鍵帽202的周邊附近的光線的光暈有助於在昏暗的光線下讓使用者看見鍵帽202的邊緣。
圖2顯示圖1所示的按鍵開關區200的內部細節的實施例。鍵帽202可被一按鍵支撐機構或基板270保持在定位且亦可被一剪刀式機構230支撐且一橡膠或一彈性體圓頂件206被放置在該鍵帽202的中心部分底下。如圖2所示，該鍵帽202具有一在其周邊且向下延伸的側壁204。該剪刀式機構230可包括兩個連桿件，其以類似剪刀的方式互鎖，如更詳細地顯示於圖4-6中。該剪刀式機構230典型地是硬質材料，譬如塑膠或金屬或複合材料，所製成，因為它提供該按鍵開關機械性的穩定性。該橡膠圓頂件206可用彈性材料，譬如矽膠，製成且可提供使用者適當的按鍵感覺所需之觸覺力及回饋。
當鍵帽202被使用者按壓時，該鍵帽202向下推壓位在該鍵帽202底下的橡膠圓頂件206。該橡膠圓頂件206凹塌，這提供按壓該鍵帽202的使用觸覺的回饋。該橡膠圓頂件206除了提供所想要的觸覺回應之外亦可抑制鍵擊(keystroke)。該凹塌的橡膠圓頂件206造成在該圓頂件206底下的一印刷電路板(PCB)上的一對導電線可接觸一薄膜，其係作為該開關的電子構件。該凹塌的橡膠圓頂件206按壓該薄膜並閉 合該電子開關。該薄膜可以例如是三層式的薄膜或其它種類的PCB薄膜。一在該鍵盤內的晶片可沿著在該PCB上的該對導電線發出一掃描訊號至所有按鍵。當該訊號在一對電線上因為該接觸而改變時，該晶片產生一對應於與該對電線連接的按鍵的碼。此碼經由鍵盤電線或透過無線連接而被送至電子裝置，其例如可以是一電腦，該碼在該電子裝置處被接收並被解碼成為該適當的按鍵。該電腦然後根據該被按壓之按鍵來決定要作什麼，譬如像是在螢幕上顯示一字元，或實施一些其它種類的動作。如圖2所示，該橡膠圓頂件206係實質內凹形或半球形且被設置成其圓頂的頂端是最高點。換言之，該橡膠圓頂件206被設置成其圓頂開口是面向下。因為該圓頂件是內凹的，所以它是正常狀態下開迴路的觸覺開關。該開關只在該圓頂件206被壓塌時才變成閉迴路，這將於下文中詳細說明。將被瞭解的是，雖然該被例示的實施例顯示出一實質半球形的圓頂件，但在其它實施例中，彈性結構亦可具有其它形狀，其例如包括矩形或盒形、圓錐形、截頭圓錐形，及能夠在施加至一鍵墊上的典型力量下類似地變形的其它形狀。在另一實施例中，該圓頂件可用一金屬材料製成。依據另一實施例，堆疊式的金屬及彈性體圓頂件可被用來取代單一彈性體圓頂件。
如圖2所示，該橡膠圓頂件206可包括柱塞部分220，其由該橡膠圓頂件206的底側的中心向下延伸。該橡膠圓頂件206的柱塞部分220被設置在該薄膜件250的電路跡線的接點墊258(圖9)的正上方。因此，當該橡膠圓頂件206被按壓時，該柱塞220接觸並向下推壓到該薄膜件250的頂層252(圖9)的頂側上，藉以造成該薄膜件250的頂層252(圖9)及底層256(圖9)上的電路跡線(圖9)的接點墊258相連接並閉合該開關，這完成了該連接以輸入該字元或實施該按鍵的功能。如圖2所示，該柱塞220是該橡膠圓頂件206的一部分，其在該橡膠圓頂件206處在一放鬆的狀態時不會接觸到該薄膜件250的頂層252(圖9)的頂側。 將被瞭解的是，當橡膠圓頂件206是在放鬆的狀態時，該橡膠圓頂件206的中心的底側不會接觸到該薄膜件250的頂層252(圖9)的頂側。
如圖2所示，一背光光源208可被設置。在一典型的背光式按鍵開關中，該光源亦可發出發散的光線於該鍵帽202的周邊周圍，藉以產生光暈效果。在所示的實施例中，該背光光源208被設置在該基板270底下且從該光源208發出的光可照亮在該鍵帽202上半透明的刻文且提供一受控制的光暈於該鍵帽202的周邊周圍。該光線可從該光源208被發出，如圖2中的箭頭L所示。將可被瞭解的是，該基板270的至少一部分可被切除或是半透明的，用以讓來自該光源208的光能夠通過該基板270。該刻文可被蝕刻成為該鍵帽202的半透明部分，用以讓光能夠透射穿過。在該鍵帽202的周邊的周圍的區域可讓使用者直接看到該背光光源208。如上文提及的，此一直接看到背光光源208是所不想要的。一將於下文中更詳細描述的實施例的獨特形狀可防止直接看到該背光光源208且亦可控制光暈效果，使得它在美學上更宜人以及更有功能性。
實施於圖2所示的實施例中之獨特的形狀包括一在該鍵帽202的底部或基部的周邊周圍之有角度的凸緣210，及一在該外殼腹板104上之對應的凸緣212。當該鍵帽202是在其正常的停放位置時，在該鍵帽202上的有角度的凸緣210很靠近該外殼腹板104上對應的凸緣212，但並沒有與之接觸。當一內部按鍵機構(譬如，該剪刀機構230或其它垂直的停擋機構)將該鍵帽202停擋在該被設計的高度時，該鍵帽202與該腹板104之間的重疊可防止來自該背光光源208的光線被使用者直接看到。該直接光線漏出的阻擋作用亦讓該刻文及光暈的亮度及對比可被更精確地控制。
圖3A及3B顯示在一般性的設計概念下的變化例。圖3A及3B為簡化的側視圖，其顯示凸緣設計及容納外殼之相對應的部分的不同實施 例。詳言之，圖3A顯示一種如圖2所示的設計，其在該鍵帽的基部的周邊周圍具有一有角度的凸緣，而圖3B則顯示凸緣是沒有角度的另一種設計。應指出的是，圖3A及3B所示的基本概念可被應用至具有不同的按鍵高度、按鍵行程、鍵帽材料、腹板材料、複板大小等等之特定版本的鍵盤設計。在圖3A及3B中所市的兩個實施例在該Z方向上具有約1.5公釐的總行程。在所例示的兩個實施例中，當鍵帽202被使用者按壓時，鍵帽202在其具有圖3B的凸緣214的底部接觸到具有該薄膜件250的基板270時停止。
在圖3B所示的實施例中，凸緣214並不是有角度的。在圖3B所示的實施例中，該凸緣214可以是一片聚對苯二甲酸乙二酯(PET)聚合物，其被附裝至該鍵帽202的側壁204的底面。依據一實施例，該PET片可具有約0.05公釐的厚度。如圖3B所示凸緣214從該按鍵開關200的中心延伸出，使得凸緣214延伸超過該鍵帽202的側壁204的邊緣。
在一實施例中，當該鍵帽202被使用者按壓時，該剪刀式機構230可藉由停止該鍵帽202不讓其被進一步向下推移來控制該鍵帽202的垂直運動或高度。該剪刀式機構的運動將在下文中參考圖4及5被更詳細地描述。該外殼腹板104可具有如圖3A所示之有角度的凸緣或如圖3B所示之不是有角度的凸緣。在圖3A中，該外殼腹板104之有角度的凸緣對應於該鍵帽202之有角度的凸緣210。在圖3B中，該外殼腹板104的凸緣對應於鍵帽202的凸緣214。
鍵盤的美學外觀很大一部分與鍵帽以及容納外殼(receiving case)有關，它們形成鍵盤之大部分可被看到的部分。因此，在該等被描述的實施例中，遮光特徵構造的適當配置可防止背光光源被使用者直接看到，藉以同時改善美觀及效能兩者。經由按鍵的刻文從頂端看見背光及該按鍵周圍的光暈的實質均勻分布轉變成更佳的背光效能及控制。若沒有阻擋光線漏出的話，直接看到背光光源會嚴重地干擾到用於 該等被背光照亮的按鍵的適當的亮度及對比。
描述於本文中之設計及組裝方案亦具有不會強加機械***互作用於按鍵與容納外殼之間的好處，因為該阻擋光線漏出只由該被適當地設計的形狀來達成。在以前的阻擋光線的其它嘗試中，按鍵與容納外殼之間的機械***互作用造成令人不悅的噪音並改變按鍵感覺。
圖2及圖3A中所示的設計的特徵在於利用一在鍵帽的底部上的有角度的凸緣及在該容納外殼內相匹配的切除部及凸緣。一用來將該按鍵停擋在該被設計的高度之獨特的內部按鍵機構讓此一配置可行並可大量製造。
該等被描述的實施例，涉及一鍵盤按鍵設計，其利用獨特的垂直的停擋機構來提供按鍵高度的精確控制。按鍵高度的精確控制可提供該鍵帽凸緣與被相對應地塑形之腹板外殼凸緣之間的重疊更精確地控制，這可讓該鍵帽的周邊周圍的光有更精確的控制。圖4顯示一典型的按鍵，其包括一剪刀式機構。如圖4所示，大多數使用於現今的桌上型及筆記型電腦中的鍵盤係由一具有一鍵帽402的鍵帽組件400、一用於結構穩定性的剪刀式機構430、一用於觸覺力量的橡膠圓頂件406、一具有開關電路408的層式薄膜、及一基板410其將所有這些構件保持在定位(X、Y、Z座標在此處被用來幫助描述按鍵的結構及運動)。
該剪刀式機構430調整該按鍵402的上及下運動。通常，該剪刀式機構430的兩個連桿結構430a，430b係用一樞銷中心412在中心處予以結合。該剪刀式機構430可保持所想要之相對於該基板410的鍵帽高度。換言之，該剪刀式機構430有助於保持該鍵帽402與該基板410之間之該所想要的距離。
如圖4所示，在典型的剪刀式機構430中，每一連桿結構430a，430b可具以至少一端其在鍵帽402被向下按壓於Z方向上時會滑移。連桿結構430a，430b的滑移端沿著該基板410移動的距離可被該基板410 上的一擋止特徵構造限制。連桿結構430a，430b可與該基板410上的這些特徵構造嚙合，用以在按鍵開關處於放鬆狀態時界定一用於連桿結構430a，430b的停放位置。
依據一實施例，每一連桿結構430a，430b與該鍵帽402可轉動地嚙合及與該基板410可滑移地嚙合。連桿結構430a，430b的上端可與鍵帽402的底側上的特徵構造450(圖5)可轉動地嚙合。連桿結構430a，430b的上端可被壓嵌到鍵帽402的底側上的特徵構造450(圖5)內。連桿結構430a，430b的下端可與該基板410的特徵構造460(圖5)嚙合。這些特徵構造可以例如是基板410上的鉤形結構。
該剪刀式機構430可用譬如像是塑膠樹脂的材料製成。在一實施例中，塑膠樹脂，譬如聚甲醛(POM)，可被用來形成該剪刀式機構430。POM具有一些特性讓它成為用於該剪刀式機構430的材料的好選擇。POM可在使用者向下按壓該按鍵時提供該剪刀式機構430承受來自該鍵帽402的負荷所需要的強度。POM亦具有良好的潤滑性，所以它作為一抵抗像是ABS及金屬材料的軸承的表現良好。因為該剪刀式機構430具有一可活動的連桿結構，所以POM的潤滑性可防止該剪刀式機構430太快磨損。在其它實施例中，該剪刀式機構430亦可用其它材料製造，譬如金屬或複合材料，例如添加玻璃的塑膠。
如上文中提到的，該剪刀式機構430可受到一些形成在該基板410(有時被稱為特徵構造板)內的特徵構造，譬如鉤及彎折，的限制，用以在一範圍內移動。如上文中討論的，該剪刀式機構430可壓嵌到該鍵帽402內，該鍵帽隨著該剪刀式機構430一起上下移動，該剪刀式機構430以一剪刀式的動作在運動。在圖4所示的實施例中，當該基板410內的一停擋特徵構造(未示出)將該剪刀式機構430的一端在x方向上的運動停止時，該鍵帽402停在其上(UP)的位置。該停擋件將該剪刀式機構430在x方向上的運動停止，用以停止在z方向上的垂直運 動。因為該剪刀式機構430操作的角度很淺，所以在x方向上的運動與在z方向上的運動的比率接近1：10。因此，累積在該停擋件內的製造誤差轉變成z高度的10倍。此1：10的比率是所不想要的，因為製造公差造成更大的z高度公差。因為隨機的公差累積在各部件上的關係，這亦間接地影響到鍵帽402的傾斜。
如圖5所示，為了要降低該1：10的比率，一獨特的垂直的停擋機構可為按鍵高度的精確控制而被設置。該垂直的停擋機構在一些實施例中可包括一停擋銷414及416。該停擋銷414可從該剪刀式機構430的樞轉中心延伸出，及該鉤416可被增加至該基板410以捕捉該停擋銷414。因為該基板410的該停擋鉤416停止該剪刀式機構430進一步向上移動，所以它直接停止該剪刀式機構430在z方向上的垂直移動，而不是依賴一在x方向上的停擋件來停止該垂直的z方向移動(如上文中所述)。此配置可將在x方向上的運動與在z方向上的運動的比率從1：10降低至1：2。除了一較小的比率的好處之外，此垂直的停擋機構414，416係內部地作用，所以沒有與該系統的外部部件交互作用。此一外部的交互作用已被證明對於按鍵的聽覺及觸覺方面的特性是不利的且應予以避免。
圖6顯示剪刀式機構及垂直的停擋機構的另一實施例的細部的立體圖，其中鍵帽係被取下。該剪刀式機構430與捕捉該停擋銷414之該對應的鉤416可隨設計的不同而不同，但垂直地停止該運動的基本概念實質上是一樣的。在圖6所示的實施例中，該剪刀式機構430的工作方式不同於上文中描述的圖5所示的剪刀式機構，且在該基板410內的該鉤416的形狀亦不一樣。在此實施例中，該剪刀式機構430與該鉤416在端部及在停擋銷414處嚙合，如圖6所示。在圖6所示的實施例中，該垂直的停擋機構被設置在該剪刀式機構430的樞轉中心處且在x方向上的運動與在z方向上的運動的1：2的比率可用與圖5所示的實施例 詳同的方式來達成。
該鉤416的另一實施例被示於圖7中。依據此實施例，鉤416是一彎折特徵構造，其提供一平的停擋表面。鉤416的再另一實施例被示於圖8中。可被瞭解的是，該鉤416與該停擋銷414可被附裝至該基板或與其成為一體，且可具有不同的形狀。
圖9是該薄膜件250的一實施例的細部立體圖。依據一實施例，該薄膜件250可具有三層，其包括一頂層252、一底層256、及一間隔件層254，其被設置在該頂層252與該底層256之間。該頂層252與該底層256可包括導電跡線且它們的接點墊258是在該頂層252的底側及在該底層256的頂側上，如圖9所示。該等導電跡線及接點墊258可用金屬，譬如銀或銅，來形成。如圖9所示，該間隔件層254的薄膜片包括空穴260，用以在該彈性的圓頂件220凹塌時讓頂層252接觸底層256。依據一實施例，在該頂層252與該底層256每一者可具有約0.75微米的厚度。間隔件層254具有約0.05微米的厚度。形成該薄膜件250的諸層的薄膜片可用塑膠材料，譬如PET聚合物片，來形成。依據一實施例，每一PET聚合物片可具有在約0.025公釐至約0.1公釐範圍內的厚度。
在“正常”的條件下，當該鍵墊沒有被使用者按壓時(如圖9的左側所示)，該開關是開路的(open)，因為導電跡線的接點墊258並沒有接觸。然而，當該頂層252被彈性體圓頂件220向下按壓於箭頭A的方向上(如圖9的右邊所示)時，該頂層252與該底層256接觸。在該頂層252的底側上的接點墊258然後可接觸在該底層256的頂面上的接點墊258，藉以讓電流能夠流通。該開關現在被“閉合”，且該運算裝置然後可記錄一按鍵的按壓，並輸入一字元或實施一些其它的操作。將可被理解的是，其它類型的開關電路可被用來取代上文所描述的該三層式薄膜件250。
一用來組裝該按鍵開關200的處理現將參考圖10來加以描述。一 用來組裝按鍵開關200的構件的處理將於下文中參考步驟1000-1070來予以描述。在步驟1000，一基板270被提供，用來機械性地支撐該PCB以及整個按鍵開關200。在一實施例中，該基板270是用不銹鋼形成的。在其它實施例中，該基板270可用鋁來形成。依據一實施例，該基板270具有一在0.2公釐至0.5公釐範圍內的厚度。
一用來形成一三層式薄膜件250於該基板270上的處理將於下文中參考步驟1010-1030來描述。在步驟1010，該薄膜件250的底層256可被設置在該基板270上，一背光光源208被設置在該基板270底下。接下來，在步驟1020，該間隔件層254可被設置在該底層256上，使得空穴260是在該等接點墊258的區域內。在步驟1030，該頂層252可被設置在該間隔件層254上，使得在該頂層252的底側上的該等接點墊258係位在該底層256的頂側上的接點墊258的正上方，致使它們在該金屬圓頂件240被變形時可彼此接觸。層252，254，256可用黏劑層合在一起。將可被瞭解的是，步驟1010-1030可藉由提供一被預先組裝或預先層壓的三層式薄膜件250而被結合成單一步驟。該薄膜件250被設置在該基板270上且被該按鍵開關200的其它構件，譬如像是剪刀式機構230，保持在定位。
依據此實施例，在步驟1040，該橡膠圓頂件206可被附裝至該薄膜件250的頂層252的頂側，使得該內凹的圓頂部分被設置在該等接點墊258及該空穴260的上方。在步驟1050，該剪刀式機構230的連桿結構230a，230b與基板270的特徵構造嚙合。在步驟1060，為了完成該按鍵開關200，一在底部具有凸緣的鍵帽210被設置在該橡膠圓頂件206及該剪刀式機構230上，並與該剪刀式機構230嚙合。該剪刀式機構230可藉由將連桿結構230a，230b嵌壓到該鍵帽202的底側上的該等特徵構造，譬如像是溝槽，內而與該鍵帽202可轉動地嚙合。
在步驟1070，一容納外殼的外殼腹板被設置在該按鍵200上，使 得該按鍵被安裝在該外殼腹板內。該外殼腹板具有交叉的肋件，其形成可讓鍵帽202設置於其內的孔口。應指出的是，鍵帽202具有一圍繞其底部的周邊的凸緣(其可以是有角度的)，其對應於該容納外殼的外殼腹板的凸緣。一在該容納外殼內的有角度的凸緣可以是一斜裁的表面(chamfered surface)。該鍵帽與該外殼腹板的相對應的凸緣的形狀可防止直接看到該鍵盤的背光光源，且亦可造成每一按鍵200周圍的光暈被更均勻地分布及控制。
相對於既有設計，該等被描述的實施例的大優點為達成一小很多的位置公差比率。在將優點應用到鍵盤設計上時，該按鍵高度及導因於被製造的構件中的公差之傾斜公差可被降低。藉由提供一正面的且更精確的z高度控制，可打開在創新的鍵盤設計上的設計空間。該設計在利用靠近剪刀的樞轉點的銷釘及對應的鉤來產生一正面的及精確的垂直高度控制方面是獨特的。
為了說明的目的，上面的描述使用了特定的術語來提供本發明的一全面的瞭解。然而，熟習技藝者將可瞭解的是，不需要特定的細節來實施本發明。因此，本發明的特定實施例的上面的描述是為了例示及描述的目的而被提出。它們並不是排它性的或是將本發明侷限在被揭示之完全一樣的形式。熟習此技藝者將可瞭解的是，依據以上的教導可以有許多修改及變化。
該等實施例被選取及描述用以對本發明的原理及其實際應用作最佳的說明，藉以讓熟習此技藝者對本發明作最佳的運用且具有不同的修改之不同的實施例係適用於特定的用途。本發明的範圍是由下面的申請專利範圍及其等效物來界定。
104‧‧‧外殼腹板
202‧‧‧鍵帽
200‧‧‧按鍵開關
270‧‧‧基板
230‧‧‧剪刀式機構
204‧‧‧側壁
206‧‧‧橡膠圓頂件
220‧‧‧柱塞部分
208‧‧‧背光光源
210‧‧‧有角度的凸緣
212‧‧‧對應的凸緣
L‧‧‧箭頭

Claims (20)

  1. 一種發光按鍵，其位在具有一有凸緣的孔口周邊的一孔口之內，該發光按鍵包含：一鍵帽，其位在該孔口之內及包含具有與該有凸緣的孔口周邊的形狀相應的一形狀的一鍵帽凸緣，該鍵帽凸緣自該鍵帽的一底部之一周邊延伸；及一背光，其位在該鍵帽底下及係設置以將光朝向該鍵帽傳送；其中該鍵帽凸緣至少部分地阻擋來自該背光的光從該孔口離開。
  2. 如請求項1之發光按鍵，其更包含一內部停擋機構，其用於當該鍵帽由一使用者所釋放時，停止該鍵帽在一設計的高度，該內部停擋機構位在該鍵帽底下。
  3. 如請求項2之發光按鍵，其中該內部停擋機構包含一剪刀式機構。
  4. 如請求項3之發光按鍵，其中該內部停擋機構包含：一停擋銷，其自該剪刀式機構的一樞軸中央延伸；及一鉤，其附裝至一基板以捕捉該停擋銷。
  5. 如請求項4之發光按鍵，其中該內部停擋機構可直接停止該剪刀式機構在z方向上的垂直移動。
  6. 如請求項1之發光按鍵，其中該鍵帽凸緣及外殼腹板凸緣係有角度的。
  7. 如請求項1之發光按鍵，其中該鍵帽凸緣包含附裝至該鍵帽的一底面的一聚對苯二甲酸乙二酯聚合物片。
  8. 一種停擋機構，其用於當該鍵帽由一使用者所釋放時，自一基板停止一鍵帽在一設計的高度，該停擋機構包含：一剪刀式機構，其位在該鍵帽底下； 一垂直的停擋銷，其附裝至該剪刀式機構的一樞軸中央；及一鉤，其用於限制該垂直的停擋銷的垂直運動在離該基板一預定的距離處。
  9. 如請求項8之停擋機構，其中該鉤係附裝至一基板及經組態以捕捉該垂直的停擋銷。
  10. 如請求項8之停擋機構，其中該垂直的停擋銷及該鉤可直接停止該剪刀式機構在z方向上的垂直移動。
  11. 一種製造一發光按鍵的方法，該方法包含：提供一基板，其具有位在該基板底下的一光源，該基板包含一鉤；嚙合該基板與一剪刀式機構；嚙合附裝至該剪刀式機構的一樞軸中央的一垂直的停擋銷與該鉤；嚙合該剪刀式機構與具有圍繞該鍵帽的一底部之一周邊的一鍵帽凸緣之一鍵帽；設置具有一孔口的一外殼，該孔口具有一凸緣的孔口周邊於該鍵帽之上使得一有凸緣的孔口周邊對應至該鍵帽凸緣，其中該有凸緣的孔口周邊及該鍵帽凸緣的一重疊防止一使用者直接看到該光源。
  12. 如請求項11之方法，其中該鍵帽凸緣及該有凸緣的孔口周邊至少部分係有角度的。
  13. 如請求項11之方法，其中該剪刀式機構係轉動地與該鍵帽嚙合。
  14. 如請求項13之方法，其中嚙合該剪刀式機構包含壓嵌該剪刀式機構的連桿結構到該鍵帽的一底側上的特徵構造內。
  15. 如請求項14之方法，其中該等特徵構造係於該鍵帽的該底側上的溝槽上。
  16. 如請求項11之方法，其更包含附裝一橡膠圓頂件至該基板。
  17. 如請求項16之方法，其中附裝該橡膠圓頂件包含設置該橡膠圓頂件的一內凹的圓頂部分於該基板上的一薄膜件之接觸墊上。
  18. 如請求項11之方法，其中該有凸緣的孔口周邊係藉由斜裁該外殼的一表面所形成。
  19. 如請求項11之方法，其中當該鍵帽由一使用者所釋放時，該鉤限制該鍵帽的該垂直運動在離該基板一預定的距離處。
  20. 如請求項11之方法，其中在該鉤限制該鍵帽的該垂直運動使得該鍵帽凸緣在接觸該有凸緣的孔口周邊之前被停止。。
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