TWI652711B - 發光鍵盤及其背光模組 - Google Patents

Abstract

發光鍵盤包含具有按鍵及底板的按鍵模組及設置於按鍵模組下方的背光模組。背光模組包含提供光線的光源、具有第一孔洞的導光板、設置於導光板相對側的遮光片及反射片。遮光片具有第二孔洞及第一貼合部。反射片具有第三孔洞、第二貼合部及第三貼合部。第三孔洞對應第一孔洞及第二孔洞。第一貼合部、第二貼合部及第三貼合部於導光板之垂直投影係在第一孔洞中，且第三貼合部於遮光片之垂直投影係在第二孔洞中。第一貼合部與第二貼合部黏合，且第三貼合部與底板黏合，以避免光線自第一貼合部與第二貼合部黏合處通過第二孔洞朝按鍵模組射出。

Description

發光鍵盤及其背光模組

本發明一般係關於一種發光鍵盤及其背光模組，具體而言，本發明係關於一種避免光線自背光模組膜片黏合處漏光的發光鍵盤及其背光模組。

鍵盤為電子產品(尤其是電腦)非常重要的輸入裝置，且鍵盤的發展與使用者的便利性有著相當密切的關係。為了在昏暗的環境中能順利的操作鍵盤，發光鍵盤逐漸成為消費者的首要選擇。一般為了散熱或是定位設計，背光模組通常需要開設貫孔，以供氣流或供定位機構(例如定位柱、螺絲等)通過。然而，背光模組通常是由複數膜片黏合構成，在強光處(例如光源附近)的光線仍有可能通過貫孔周圍的黏膠而自貫孔射出造成漏光現象。再者，隨著使用時間增長或光線過強，黏膠可能老化失去黏性而使背光模組膜片的黏合處形成開膠，貫孔漏光的現象更為嚴重。

因此，如何有效改善貫孔的漏光現象，係為研發的重點之一

本發明之一目的在於提供一種發光鍵盤及其背光模組，其藉由將背光模組的反射片於貫孔處與按鍵模組或定位機構黏合，以改善漏光現象。

本發明之另一目的在於提供一種發光鍵盤及其背光模組，其 藉由黏膠對按鍵模組底板的黏合力較強，而使背光模組的膜片可靠地黏附於按鍵模組底板，進而降低開膠的機會，以改善漏光現象。

於一實施例，本發明提供一種適用於按鍵模組之背光模組。按鍵模組包含複數按鍵單元及底板，且複數按鍵單元設置於底板上。本發明之背光模組包含光源、導光板、遮光片及反射片，其中光源提供光線；導光板具有第一孔洞，導光板導引光線朝複數按鍵單元射出；遮光片設置於導光板之一側且鄰近底板，遮光片具有第二孔洞及第一貼合部，第二孔洞對應第一孔洞，第一貼合部設置於第二孔洞周圍且第一貼合部於該導光板之垂直投影係在第一孔洞中；反射片相對於遮光片設置於導光板之另一側，反射片具有第三孔洞、第二貼合部及第三貼合部，第三孔洞對應第一孔洞及第二孔洞，第三貼合部設置於第三孔洞周圍且在第二貼合部與第三孔洞之間，第二貼合部及該第三貼合部於導光板之垂直投影係在第一孔洞中，且第三貼合部於遮光片之垂直投影係在第二孔洞中。第一貼合部與第二貼合部黏合，且第三貼合部與底板黏合，以避免光線自第一貼合部與第二貼合部黏合處通過第二孔洞朝按鍵模組射出。

於一實施例，底板具有凸部，當按鍵模組設置於背光模組上方時，凸部伸入第一孔洞，且第三貼合部至少部分黏合於底板之凸部。

於一實施例，第三貼合部至少部分黏合於底板之凸部的底端。

於一實施例，底板具有孔洞，當按鍵模組設置於背光模組上方時，孔洞對應第一孔洞，且第三貼合部與底板於孔洞之周圍部分表面黏合。

於一實施例，底板與第三貼合部間的黏合強度大於第一貼合部與第二貼合部間的黏合強度。

於一實施例，遮光片包含複數透光部，複數透光部對應複數按鍵單元設置，以使導光板導引光線通過複數透光部分別朝複數按鍵單元射出。

於一實施例，反射片比遮光片容易變形。

於另一實施例，本發明提供一種發光鍵盤，其包含按鍵模組及上述的背光模組。

於一實施例，按鍵模組的底板為金屬板。

相較於習知技術，本發明發光鍵盤及其背光模組不僅藉由遮光片與反射片黏合以包覆導光板的孔洞邊緣，更藉由反射片黏著按鍵模組的底板，具有二次防止漏光的效果。再者，本發明發光鍵盤及其背光模組藉由黏膠與金屬的黏合強度較強的的特性，藉由反射片黏著按鍵模組的金屬底板，進一步降低開膠的機會，以改善漏光現象。

1‧‧‧發光鍵盤

10‧‧‧背光模組

100‧‧‧孔洞

110‧‧‧光源

120‧‧‧導光板

122‧‧‧第一孔洞

130‧‧‧遮光片

130a‧‧‧遮光圖案

132‧‧‧第二孔洞

134‧‧‧第一貼合部

136‧‧‧透光部

140‧‧‧反射片

142‧‧‧第三孔洞

144‧‧‧第二貼合部

146‧‧‧第三貼合部

150‧‧‧黏著材料

20‧‧‧按鍵模組

200‧‧‧按鍵單元

210‧‧‧底板

212‧‧‧孔洞

214‧‧‧凸部

214a‧‧‧底端

220‧‧‧鍵帽

230‧‧‧剪刀式支撐架

240‧‧‧薄膜開關

250‧‧‧彈性體

W1、W2、W3‧‧‧孔徑

圖1為應用本發明一實施例之背光模組與按鍵模組結合後構成發光鍵盤之示意圖。

圖2A為本發明一實施例之發光鍵盤之按鍵單元之剖面示意圖。

圖2B為圖2A之局部放大圖。

圖3A為本發明另一實施例之發光鍵盤之按鍵單元之剖面示意圖。

圖3B為圖3A之局部放大圖。

圖4為本發明一實施例之背光模組之遮光片之示意圖。

本發明係提供一種發光鍵盤及其背光模組及其導光板，以避免光線自背光模組膜片黏合處漏光。本發明之發光鍵盤可應用於筆記型電腦之發光鍵盤，但不以此為限。

如圖1所示，於一實施例，發光鍵盤1包含背光模組10及按鍵模組20，其中背光模組10設置於按鍵模組20下方並具有複數孔洞100，例如散熱破孔、螺絲破孔或凹陷開口等。散熱破孔、螺絲破孔或凹陷開口之設置位置及數目可依據所應用之電子裝置(例如筆記型電腦)的散熱及配置需求變化，不以實施例所示為限。舉例而言，散熱破孔在越接近筆記型電腦之熱源處，一般可具有較密集的配置。按鍵模組20包含複數個按鍵單元200及底板210，且複數按鍵單元200設置於底板210上。於後以單個按鍵單元200為例，詳細說明本發明之發光鍵盤及其背光模組之實施例。

圖2A為本發明一實施例之發光鍵盤之按鍵單元之剖面示意圖。如圖2A所示，於一實施例，按鍵單元200為藉由剪刀式支撐架230可活動地連接鍵帽220及底板210，以支撐鍵帽220移動，進而壓縮彈性體250以觸發薄膜開關240，並藉由彈性體250的回復力復位的按鍵，但不以此為限。按鍵單元200可為具有透光鍵帽之任何合宜的按鍵單元。於其他實施例，剪刀式支撐架230可以其他升降機構替代，例如蝶翼式支撐機構、滑動塊支撐機構、懸臂式支撐機構等，且彈性體250亦可以其他回復單元替代，例如磁鐵、彈簧等。再者，薄膜開關240亦可替換為其他開關單元，例如機械開關、光學開關等。換言之，按鍵模組20的按鍵單元200可具有任何合宜的結構， 以達到按壓後產生觸發訊號的作用。再者，於此實施例，底板210對應背光模組10之孔洞100的位置，開設有孔洞212，以提供散熱作用，或是容許外部固定件(例如螺絲、栓銷)***。

圖2B為圖2A之局部放大圖，且圖2B僅繪示背光模組10及按鍵模組20的底板210，而省略上述按鍵單元200設置於底板210上的部件(例如薄膜開關240、彈性體250、剪刀式支撐架230及鍵帽220)。如圖2A及圖2B所示，於一實施例，背光模組10包含光源110、導光板120、遮光片130及反射片140。光源110提供光線，且導光板120導引光線朝複數按鍵單元(例如200)射出。遮光片130設置於導光板120之一側(例如上方)且鄰近底板210，遮光片130具有遮光圖案以選擇性局部阻擋光線或讓光線通過。反射片140相對於遮光片130設置於導光板120之另一側(例如下方)，且用以將自導光板120下表面漏出的光反射回到導光板120。

具體而言，光源110較佳為發光二極體(LED)，尤其是較佳為側發光的發光二極體，但不以此為限。光源110的發光面較佳面對導光板120之入光面，以使光線透過入光面而傳遞至導光板120內。於一實施例，複數光源110較佳係整合於電路板，以構成一體的光源單元，進而增進組裝效率。

導光板120係可用以接收來自光源110的光線，其中導光板120具有第一孔洞122。於此實施例，第一孔洞122較佳為圓形，但不以此為限。於其他實施例，依據實際應用，第一孔洞122可具有任何合宜的幾何形狀，例如方形、矩形、多角形等。導光板120可為由任何合宜的光學材料(例如光學聚合物)製成的薄板或薄片。於此實施例，導光板120為矩形板體，其 大小較佳係對應按鍵模組20的尺寸，但不以此為限。於此實施例，導光板120之入光面為導光板120的側表面，而導光板120的頂面作為導光板120的出光面。光源110提供的光線經由入光面進入導光板120後，實質上係沿著導光板120的延伸方向行進，行進到遮光片130的透光處而射出。

遮光片130係設置於導光板120上方，且具有遮光圖案(例如圖4所示之130a)以選擇性局部阻擋光線或讓光線通過。具體而言，遮光片130包含複數透光部136，複數透光部136對應複數按鍵單元200設置，以使導光板120導引光線通過複數透光部136分別朝複數按鍵單元200射出。遮光片130為可透光的光學膜片(例如對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET))且膜片上具有圖案設計，用以遮蔽對應鍵盤裝置不需要光線的部分。舉例而言，遮光片130可具有對應鍵盤上複數按鍵相對位置與輪廓的圖案，使得相鄰按鍵之間的空隙被遮罩住不讓光線通過，而對應複數按鍵的位置為透光部136，可容許光線通過以使光線可自鍵帽220射出。於一實施例，遮光片130之形狀、大小較佳係對應導光板120。

遮光片130具有第二孔洞132及第一貼合部134。第二孔洞132對應第一孔洞122。第一貼合部134設置於第二孔洞132周圍，且第一貼合部134於導光板120之垂直投影係在第一孔洞122中。舉例而言，第二孔洞132開設的位置對應第一孔洞132，且第二孔洞132的形狀較佳與第一孔洞132相似，例如圓形。再者，第二孔洞132的中心(例如圓心或形心)較佳對準第一孔洞122的中心，且第二孔洞132的孔徑W2小於第一孔洞122的孔徑W1。如此一來，遮光片130於第二孔洞132周圍且裸露(或突出)於導光板120之第一孔洞122的部分，形成第一貼合部134。第一貼合部134較佳圍繞第二孔洞132 連續設置，且第一貼合部134各處與第二孔洞132之邊緣的距離較佳實質相等。亦即，第二孔洞132為圓形孔或方形孔為例，第一貼合部134為環繞第二孔洞132且環厚度相同的圓形環或寬度相同的方形環，但不以此為限。

反射片140具有第三孔洞142、第二貼合部144及第三貼合部146。第三孔洞142對應第一孔洞122及第二孔洞132。第三貼合部146設置於第三孔洞142周圍且在第二貼合部144與第三孔洞142之間。第二貼合部144及第三貼合部146於導光板120之垂直投影係在第一孔洞122中，且第三貼合部146於遮光片130之垂直投影係在第二孔洞132中。

具體而言，反射片140可為反射材料形成的反射膜片(例如金屬箔片)、或非反射膜片上塗布反射材料、或摻雜反光粒子的塑料膜片(例如摻雜反光粒子的PET膜片)所形成之反射片。反射片140之形狀、大小較佳係對應導光板120，且反射片140的延展性/變形性較佳大於遮光片130。亦即，反射片140較佳比遮光片130容易變形，使得反射片140更容易黏貼。第三孔洞142開設的位置對應第二孔洞132及第一孔洞132，且第三孔洞142的形狀較佳與第一孔洞132相似，例如圓形。再者，第三孔洞142的中心(例如圓心或形心)較佳對準第一孔洞122及第二孔洞132的中心，且第三孔洞142的孔徑W3小於第二孔洞132的孔徑W2。如此一來，反射片140於第三孔洞142周圍且裸露(或突出)於導光板120之第一孔洞122的部分，形成貼合部(即第二貼合部144及第三貼合部146)。具體而言，反射片140於第三孔洞142周圍且裸露(或突出)於遮光片130之第二孔洞132的部分為第三貼合部146，而裸露(或突出)於第一孔洞122且與第一貼合部134重疊的部分為第二貼合部144。第二貼合部144及第三貼合部146較佳圍繞第三孔洞142連續設置，且第二貼合部 144/第三貼合部146各處與第三孔洞142之邊緣的距離較佳實質相等。以第三孔洞142為圓形孔或方形孔為例，第二貼合部144/第三貼合部146為環繞第三孔洞142且環厚度相同的圓形環或寬度相同的方形環，但不以此為限。換言之，第二貼合部144環繞第三貼合部146，而第三貼合部146環繞第三孔洞142。

如圖2B所示，當遮光片130、導光板120及反射片140疊置時，第二孔洞132、第一孔洞122及第三孔洞142相互連通對準，以構成背光模組10的孔洞100，且可於反射片130的貼合部(即第二貼合部144及第三貼合部146)塗佈黏著材料150(例如水膠)，以使第一貼合部134與第二貼合部144黏合。當背光模組10與按鍵模組20組裝時，可於遮光片130的上表面的適當位置塗佈黏著材料(未繪示)，不僅可使遮光片130的上表面黏合於底板210的下表面，更可使第三貼合部146藉由黏著材料150與底板210黏合。換言之，當按鍵模組20設置於背光模組10上方時，底板210的孔洞212對應背光模組10的孔洞100(由第一孔洞122、第二孔洞132及第三孔洞142構成)，遮光片130的上表面黏合於底板210的下表面，且第三貼合部146與底板210於孔洞212之周圍部分下表面黏合。藉此，避免光線自第一貼合部134與第二貼合部144黏合處通過第二孔洞132朝按鍵模組20射出。亦即，本發明之背光模組10藉由反射片140與遮光片130黏合，而將導光板120於第一孔洞122的邊緣包覆起來，以避免光線自導光板120之孔洞122的邊緣朝反射片140與遮光片130的黏合處射出，且更藉由反射片140與底板210黏合，以包覆遮光片130於第二孔洞132的邊緣，進一步避免光線自反射片140與遮光片130的黏合處朝第二孔洞132/第一孔洞122射出，而達到二次防止漏光的作用。

再者，底板210與第三貼合部146間的黏合強度較佳大於第一貼合部134與第二貼合部144間的黏合強度。具體而言，底板210較佳為金屬板，例如鐵板。藉此，第三貼合部146與金屬底板210藉由黏著材料150黏著的黏合強度會大於塑料膜片構成之遮光片130的第一貼合部134與第二貼合部144的黏合強度，使得反射片140與底板210之間的黏著不易開膠，有效防止光線自導光板120的第一孔洞122側邊朝反射片140與遮光片130的黏合處射出。

圖3A為本發明另一實施例之發光鍵盤之按鍵單元之剖面示意圖，且圖3B為圖3A之局部放大圖。類似地，圖3B僅繪示背光模組10及按鍵模組20的底板210，而省略上述按鍵單元200設置於底板210上的部件(例如薄膜開關240、彈性體250、剪刀式支撐架230及鍵帽220)。如圖3A及圖3B所示，背光模組10包含光源110、導光板120、遮光片130及反射片140。導光板120具有第一孔洞122。遮光片130具有第二孔洞132及第一貼合部134。反射片140具有第三孔洞142、第二貼合部144及第三貼合部146。第一孔洞122的孔徑W1大於第二孔洞132的孔徑W2，且第二孔洞132的孔徑W2大於第三孔洞142的孔徑W3。第一貼合部134、第二貼合部144及第三貼合部146於導光板120之垂直投影係在第一孔洞122中，且第三貼合部146於遮光片130之垂直投影係在第二孔洞132中。在此需注意，光源110、導光板120、遮光片130及反射片140的結構細節可參考上述實施例相關說明。於此不再贅述。

於此實施例，底板210具有凸部214。舉例而言，凸部214可為底板210向下打凸的部分，亦可為自底板210的孔洞212向下***的柱體。再者，依據實際應用，凸部214可為實心柱體，亦可為中空柱體或凸台。當 按鍵模組20設置於背光模組10上方時，凸部214伸入第一孔洞122，遮光片130的上表面黏合於底板210的下表面，第一貼合部134與第二貼合部144黏合且第三貼合部146至少部分黏合於底板210之凸部214。具體而言，第三貼合部146較佳至少部分黏合於底板210之凸部214的底端214a。亦即，第三貼合部146至少於末端上表面黏合於凸部214的底端表面。於另一實施例(未繪示)，第三貼合部146不僅黏合於凸部214的底端214a，亦可同時黏合於凸部214的側壁及底端214a。

此外，第三貼合部146可為不連續環狀貼合部，以增加第三貼合部146的黏著便利性。具體而言，第三貼合部146可自第三孔洞142的邊緣朝第二貼合部144方向(例如徑向)形成有至少一切口，使得第三貼合部146形成完全不連續的圓形環(即切口自第三孔洞142的邊緣延伸鄰接第二貼合部144)或部分不連續的圓形環(即切口自第三孔洞142的邊緣僅延伸至部分的第三貼合部146)，但不以此為限。於另一實施例，切口可進一步延伸至第二貼合部144，以使第二貼合部144也形成不連續環狀貼合部。類似地，於另一實施例，第一貼合部134亦可藉由切口形成不連續環狀貼合部。

在此需注意，遮光片130與反射片140黏合之前，可利用壓印或打凸技術使反射片140的第二貼合部144及第三貼合部146具有預設的形狀，以提升黏合效率。舉例而言，如圖2B所示，反射片140鄰近貼合處的部分可加工處理以具有多階的階梯形狀，以利於包覆導光板120並黏合第一貼合部134及底板210。如圖3B所示，反射片140鄰近貼合處的部分可加工處理以具有上凸下凹的形狀，以利於包覆導光板120並黏合第一貼合部134及底板210的凸部214，但不以此為限。

本發明已由上述實施例加以描述，然而上述實施例僅為例示目的而非用於限制。熟此技藝者當知在不悖離本發明精神下，於此特別說明的實施例可有例示實施例的其他修改。因此，本發明範疇亦涵蓋此類修改且僅由所附申請專利範圍限制。

Claims (15)

1. 一種適用於一按鍵模組之背光模組，該按鍵模組包含複數按鍵單元及一底板，該複數按鍵單元設置於該底板上，該背光模組包含：一光源，提供一光線；一導光板，具有一第一孔洞，該導光板導引該光線朝該複數按鍵單元射出；一遮光片，設置於該導光板之一側且鄰近該底板，該遮光片具有一第二孔洞及一第一貼合部，該第二孔洞對應該第一孔洞，該第一貼合部設置於該第二孔洞周圍且該第一貼合部於該導光板之一垂直投影係在該第一孔洞中；以及一反射片，相對於該遮光片設置於該導光板之另一側，該反射片具有一第三孔洞、一第二貼合部及一第三貼合部，該第三孔洞對應該第一孔洞及該第二孔洞，該第三貼合部設置於該第三孔洞周圍且在該第二貼合部與該第三孔洞之間，該第二貼合部及該第三貼合部於該導光板之一垂直投影係在該第一孔洞中，且該第三貼合部於該遮光片之一垂直投影係在該第二孔洞中，其中該第一貼合部與該第二貼合部黏合，且該第三貼合部與該底板黏合，以避免光線自該第一貼合部與該第二貼合部黏合處通過該第二孔洞朝該按鍵模組射出。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中該底板具有一凸部，當該按鍵模組設置於該背光模組上方時，該凸部伸入該第一孔洞，且該第三貼合部至少部分黏合於該底板之該凸部。
3. 如請求項2所述之背光模組，其中該第三貼合部至少部分黏合於該底板之該凸部的底端。
4. 如請求項1所述之背光模組，其中該底板具有一孔洞，當該按鍵模組設置於該背光模組上方時，該孔洞對應該第一孔洞，且該第三貼合部與該底板於該孔洞之周圍部分表面黏合。
5. 如請求項1至4任一項所述之背光模組，其中該底板與該第三貼合部間的黏合強度大於該第一貼合部與該第二貼合部間的黏合強度。
6. 如請求項1所述之背光模組，其中該遮光片包含複數透光部，該複數透光部對應該複數按鍵單元設置，以使該導光板導引該光線通過該複數透光部分別朝該複數按鍵單元射出。
7. 如請求項1所述之背光模組，其中該反射片比該遮光片容易變形。
8. 一種發光鍵盤，包含：一按鍵模組，包含複數按鍵單元及一底板，該複數按鍵單元設置於該底板上；以及一背光模組，設置於該按鍵模組下方，該背光模組包含：一光源，提供一光線；一導光板，具有一第一孔洞，該導光板導引該光線朝該複數按鍵單元射出；一遮光片，設置於該導光板之一側且鄰近該底板，該遮光片具有一第二孔洞及一第一貼合部，該第二孔洞對應該第一孔洞，該第一貼合部設置於該第二孔洞周圍且該第一貼合部於該導光板之一垂直投影係在該第一孔洞中；以及 一反射片，相對於該遮光片設置於該導光板之另一側，該反射片具有一第三孔洞、一第二貼合部及一第三貼合部，該第三孔洞對應該第一孔洞及第二孔洞，該第三貼合部設置於該第三孔洞周圍且在該第二貼合部與該第三孔洞之間，該第二貼合部及該第三貼合部於該導光板之一垂直投影係在該第一孔洞中，且該第三貼合部於該遮光片之一垂直投影係在該第二孔洞中，其中該第一貼合部與該第二貼合部黏合，且該第三貼合部與該底板黏合，以避免光線自該第一貼合部與該第二貼合部黏合處通過該第二孔洞朝該按鍵模組射出。
9. 如請求項8所述之發光鍵盤，其中該底板具有一凸部，當該按鍵模組設置於該背光模組上方時，該凸部伸入該第一孔洞，且該第三貼合部至少部分黏合於該底板之該凸部。
10. 如請求項9所述之發光鍵盤，其中該第三貼合部至少部分黏合於該底板之該凸部的底端。
11. 如請求項8所述之發光鍵盤，其中該底板具有一孔洞，當該按鍵模組設置於該背光模組上方時，該孔洞對應該第一孔洞，且該第三貼合部與該底板於該孔洞之周圍部分表面黏合。
12. 如請求項8至11任一項所述之發光鍵盤，其中該底板與該第三貼合部間的黏合強度大於該第一貼合部與該第二貼合部間的黏合強度。
13. 如請求項12所述之發光鍵盤，其中該底板為一金屬板。
14. 如請求項8所述之發光鍵盤，其中該遮光片包含複數透光部，該複數透光部對應該複數按鍵單元設置，以使該導光板導引該光線通過該複數透光 部分別朝該複數按鍵單元射出。
15. 如請求項8所述之發光鍵盤，其中該反射片比該遮光片容易變形。