TWI702514B - 發光按鍵、鍵帽結構及其鍵帽結構製造方法 - Google Patents

發光按鍵、鍵帽結構及其鍵帽結構製造方法 Download PDF

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Abstract

一種發光按鍵包含底板、升降機構及鍵帽結構。鍵帽結構與升降機構結合以可相對於底板上下移動且包含鍵帽及發光層結構。發光層結構包含設置於鍵帽之側緣輪廓面且彼此隔開之第一及第二導接層、疊接於鍵帽之頂面上之下電極層、介電層、電致發光層、上電極層及透光圖案層，以及外接走線結構。下電極層及上電極層分別連接第一及第二導接層。外接走線結構連接於第一及第二導接層以經由第一及第二導接層傳輸電力至上下電極層，使得電致發光層發射光線至透光圖案層射出。

Description

發光按鍵、鍵帽結構及其鍵帽結構製造方法
本發明關於一種發光按鍵、鍵帽結構及其鍵帽結構製造方法，尤指一種直接將發光層結構形成在鍵帽上之發光按鍵、鍵帽結構及其鍵帽結構製造方法。
就目前個人電腦的使用習慣而言，鍵盤為不可或缺的輸入設備之一，用以輸入文字、符號或數字。不僅如此，舉凡日常生活所接觸的消費性電子產品或是工業界使用的大型加工設備，皆需設有按鍵結構作為輸入裝置，以供使用者進行字元輸入等操作。
在實際應用中，為了使按鍵具有發光功能，先前技術通常會採用將發光二極體配置於鍵帽下方以發射光線至鍵帽的設計以產生鍵帽發光功效，然而，上述設計往往具有發光二極體之相關光學與電路配置佔用過多按鍵內部空間而不利於發光按鍵薄型化設計的問題。
本發明之目的在於提供一種直接將發光層結構形成在鍵帽上之發光按鍵、鍵帽結構及其鍵帽結構製造方法，藉以解決上述之問題。
根據一實施例，本發明之發光按鍵包含一底板、一升降機構以及一鍵帽結構。該升降機構設置於該底板上。該鍵帽結構與該升降機構結合以可相對於該底板上下移動，該鍵帽結構包含一鍵帽以及一發光層結構。該鍵帽具有一頂面以及一側緣輪廓面。該發光層結構包含一第一導接層、至少一下電極層、 一第二導接層、一介電層、一電致發光層、一上電極層、一透光圖案層，以及一外接走線結構。該第一導接層設置於該側緣輪廓面上。該至少一下電極層設置於該頂面上以連接於該第一導接層，該至少一下電極層具有一缺口。該第二導接層設置於該側緣輪廓面對應該缺口之位置且與該至少一下電極層彼此隔開。該介電層疊接於該下電極層。該電致發光層疊接於該介電層。該上電極層疊接於該電致發光層且連接於該第二導接層。該透光圖案層疊接於該上電極層。該外接走線結構連接於該第一導接層以及該第二導接層，該外接走線結構經由該第一導接層以及該第二導接層傳輸一電力至該上電極層以及該下電極層，以使該電致發光層發射光線至該透光圖案層射出。
根據另一實施例，本發明之鍵帽結構用來與一升降機構結合以可相對於一底板上下移動，該鍵帽結構包含一鍵帽以及一發光層結構。該鍵帽具有一頂面以及一側緣輪廓面。該發光層結構包含一第一導接層、至少一下電極層、一第二導接層、一介電層、一電致發光層、一上電極層、一透光圖案層，以及一外接走線結構。該第一導接層設置於該側緣輪廓面上。該至少一下電極層設置於該頂面上以連接於該第一導接層，該至少一下電極層具有一缺口。該第二導接層設置於該側緣輪廓面對應該缺口之位置且與該至少一下電極層彼此隔開。該介電層疊接於該下電極層。該電致發光層疊接於該介電層。該上電極層疊接於該電致發光層且連接於該第二導接層。該透光圖案層疊接於該上電極層。該外接走線結構連接於該第一導接層以及該第二導接層，該外接走線結構經由該第一導接層以及該第二導接層傳輸一電力至該上電極層以及該下電極層以使該電致發光層發射光線至該透光圖案層射出。
根據另一實施例，本發明之鍵帽結構製造方法包含提供具有一頂面以及一側緣輪廓面之一鍵帽、於該側緣輪廓面上設置一第一導接層，以及於該頂面上設置至少一下電極層。該至少一下電極層連接於該第一導接層且具有一 缺口。本發明之鍵帽結構製造方法另包含於該側緣輪廓面對應該缺口之位置設置一第二導接層以與該至少一下電極層彼此隔開、將該至少一下電極層與一介電層、一電致發光層、一上電極層以及一透光圖案層疊接且將該上電極層連接於該第二導接層，以及將一外接走線結構連接於該第一導接層以及該第二導接層。該外接走線結構經由該第一導接層以及該第二導接層傳輸一電力至該上電極層以及該下電極層以使該電致發光層發射光線至該透光圖案層射出。
透過上述直接將採用電致發光原理之發光層結構形成在鍵帽上的設計，本發明所提供之發光按鍵係可在外接走線結構傳輸電力至上電極層以及下電極層以使電致發光層發射光線至透光圖案層射出後提供按鍵發光效果，如此一來，由於本發明無須額外在鍵帽下方配置發光二極體，因此，本發明係可有效地解決先前技術所提到的發光二極體之相關光學與電路配置佔用過多按鍵內部空間的問題，以利於發光按鍵薄型化設計。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。
1:鍵盤
10:發光按鍵
12:底板
14:升降機構
16、16’:鍵帽結構
18:鍵帽
20:發光層結構
22:第一導接層
24:下電極層
26:第二導接層
28:介電層
30:電致發光層
32:上電極層
34:透光圖案層
36:外接走線結構
38:頂面
40:側緣輪廓面
42:缺口
44:不透光層
46:鏤空圖案
48:第一線路連接臂
50:第二線路連接臂
52:基底薄膜
54:鍵帽外覆層
S30、S32、S34、S36:步驟
第1圖為根據本發明之一實施例所提出之鍵盤之立體示意圖。
第2圖為第1圖之發光按鍵沿剖面線A-A之剖面示意圖。
第3圖為根據本發明之一實施例所提出之鍵帽結構製造方法的流程圖。
第4圖為搭配第3圖的製程示意圖。
第5圖為第2圖之外接走線結構之部分放大示意圖。
第6圖為根據本發明另一實施例所提出之鍵帽結構製造方法的製程示意圖。
請參閱第1圖以及第2圖，第1圖為根據本發明之一實施例所提出之鍵 盤1之立體示意圖，第2圖為第1圖之發光按鍵10沿剖面線A-A之剖面示意圖。鍵盤1係可較佳地應用在一般具有由上蓋與下殼體組成之開合機構之可攜式電子裝置上(如筆記型電腦或折疊式鍵盤裝置，但不以此為限)且包含複數個發光按鍵10以及底板12，複數個發光按鍵10係設置於底板12上以供使用者按壓而執行使用者所欲輸入之功能。本發明所提出之鍵帽結構設計係可應用於複數個發光按鍵10之至少其中之一上，其數量多寡端視鍵盤1之實際應用而定，為求簡化說明，以下係針對其中之一具有本發明之鍵帽結構設計的發光按鍵10進行描述，至於針對其他採用相同設計之發光按鍵10的相關描述，其係可以此類推，於此不再贅述。
請參閱第2圖、第3圖以及第4圖，第3圖為根據本發明之一實施例所提出之鍵帽結構製造方法的流程圖，第4圖為搭配第3圖的製程示意圖，如第2圖所示，發光按鍵10包含底板12、升降機構14以及鍵帽結構16，升降機構14係設置於底板12上且可較佳地採用常見應用在鍵盤按鍵上的剪刀腳支撐機構設計(但不受此限，其亦可採用其他常見按鍵升降支撐設計，如磁吸按鍵設計等)，藉此，鍵帽結構16係可與升降機構14結合以相對於底板12上下移動，更詳細地說，鍵帽結構16包含鍵帽18以及發光層結構20，發光層結構20包含第一導接層22、至少一下電極層24(於第2圖中顯示一個，但不以此為限，也就是說，本發明亦可採用多個下電極層形成在鍵帽頂面上以產生分區發光效果的設計)、第二導接層26、介電層28、電致發光層30、上電極層32、透光圖案層34，以及外接走線結構36，其中發光層結構20形成在鍵帽18上的成型製程係可如第3圖以及第4圖所示。
首先，執行步驟S30，鍵帽18具有頂面38以及側緣輪廓面40，且在側緣輪廓面40上設置彼此隔開之第一導接層22以及第二導接層26(如第4圖(a)所示)。接著，執行步驟S32，將下電極層24設置於頂面38上以連接於第一導接層22，下電極層24具有缺口42，且第二導接層26係設置於側緣輪廓面40對應缺口42之位 置以作為後續連接上電極層32之導接點(如第4圖(b)所示)。在完成第一導接層22、第二導接層26以及下電極層24之成型配置後，執行步驟S34，也就是將介電層28、電致發光層30、上電極層32以及透光圖案層34依序疊接在下電極層24上(如第4圖(c)所示)且使得上電極層32連接於第二導接層26。需說明的是，第一導接層22以及第二導接層26之形成係可較佳地採用移印點膠製程進行，下電極層24、介電層28、電致發光層30以及上電極層32之形成係可較佳地採用網版印刷製程進行，並且在此實施例中，透光圖案層34係可包含不透光層44以及鏤空圖案46，不透光層44係可較佳地採用噴漆製程疊接於上電極層32，鏤空圖案46係可較佳地採用雷射雕刻製程形成於不透光層44中以允許光線通過而產生圖案層發光功效，至於針對上述成型製程步驟與原理的相關描述，其係常見於先前技術中，故於此不再贅述。
最後，執行步驟S36，將外接走線結構36連接於第一導接層22以及第二導接層26，藉此，外接走線結構36即可經由第一導接層22以及第二導接層26傳輸電力至上電極層32以及下電極層24，使得電致發光層30發射光線至透光圖案層34射出而產生按鍵發光功效。在此實施例中，如第2圖以及第5圖所示，外接走線結構36係可較佳地為薄膜電路板(membrane)且形成有第一線路連接臂48以及第二線路連接臂50，藉此，第一線路連接臂48係可連接於第一導接層22且第二線路連接臂50係可連接於第二導接層26以建立薄膜電路板與發光層結構16之間的電力傳輸。至於針對發光層結構16之電致發光原理與電路配置的相關描述，其係常見於先前技術中，故於此不再贅述。
需注意的是，本發明所提供之透光圖案層亦可改採用圖案具有底色之設計，簡言之，在另一實施例中，透光圖案層可包含不透光層、底色透光層，以及鏤空圖案，底色透光層係疊接於上電極層，不透光層係疊接於底色透光層，鏤空圖案係形成於不透光層中以部分顯露底色透光層，如此一來，當外接走線 結構傳輸電力至上電極層以及下電極層以使電致發光層發射光線至透光圖案層射出時，透光圖案層所產生的圖案發光顏色即可根據底色透光層之顏色而定，進而提升本發明所提供之發光按鍵在圖案發光效果上的設計彈性。除此之外，在另一實施例中，本發明之外接走線結構係可改採用軟性電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)，藉此，軟性電路板係可用來連接於第一導接層以及第二導接層以與發光層結構建立電力傳輸，至於採用何種走線傳輸設計，其端視發光按鍵之實際應用需求而定。
透過上述直接將採用電致發光原理之發光層結構形成在鍵帽上的設計，本發明所提供之發光按鍵係可在外接走線結構傳輸電力至上電極層以及下電極層以使電致發光層發射光線至透光圖案層射出後提供按鍵發光效果，如此一來，由於本發明無須額外在鍵帽下方配置發光二極體，因此，本發明係可有效地解決先前技術所提到的發光二極體之相關光學與電路配置佔用過多按鍵內部空間的問題，以利於發光按鍵薄型化設計。
值得一提的是，本發明所提供之發光層結構形成在鍵帽上的設計係可不限於上述實施例，其亦可採用基底薄膜成型設計，舉例來說，請參閱第6圖，其為根據本發明另一實施例所提出之鍵帽結構製造方法的製程示意圖，在此實施例與上述實施例中所提到之元件具有相同編號者，代表其具有相同之結構或功能，其相關描述於此不再贅述。簡言之，由第6圖可知，鍵帽結構16’可包含鍵帽18(未顯示於第6圖中)、發光層結構20，以及基底薄膜52，在此實施例中，發光層結構20所包含之第一導接層22、下電極層24、第二導接層26、介電層28、電致發光層30、上電極層32，以及外接走線結構36係可先形成在基底薄膜52上(如第6圖(a)所示)，且透光圖案層34係可接著疊接形成於上電極層32上而完成發光層結構20形成在基底薄膜52上的製程，最後，只需將如第6圖(a)所示之基底薄膜52與鍵帽18進行對位塑形，並接著對基底薄膜52進行膜片切割以使發光層結 構20與基底薄膜52共同塑形為鍵帽外覆層54，以及將鍵帽外覆層54貼附於鍵帽18上以使第一導接層22與第二導接層26貼附於鍵帽18之側緣輪廓面40上以及下電極層24貼附於鍵帽18之頂面38上，如此即可完成鍵帽結構16’之成型製程，以便進行後續發光按鍵之組裝流程。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10:發光按鍵
12:底板
14:升降機構
16:鍵帽結構
18:鍵帽
20:發光層結構
22:第一導接層
24:下電極層
28:介電層
30:電致發光層
32:上電極層
34:透光圖案層
36:外接走線結構
38:頂面
40:側緣輪廓面
44:不透光層
46:鏤空圖案
48:第一線路連接臂

Claims (12)

  1. 一種發光按鍵，其包含：一底板；一升降機構，其設置於該底板上；以及一鍵帽結構，其與該升降機構結合以可相對於該底板上下移動，該鍵帽結構包含：一鍵帽，其具有一頂面以及一側緣輪廓面；以及一發光層結構，其包含：一第一導接層，其設置於該側緣輪廓面上；至少一下電極層，其設置於該頂面上以連接於該第一導接層，該至少一下電極層具有一缺口；一第二導接層，其設置於該側緣輪廓面對應該缺口之位置且與該至少一下電極層彼此隔開；一介電層，其疊接於該下電極層；一電致發光層，其疊接於該介電層；一上電極層，其疊接於該電致發光層且連接於該第二導接層；一透光圖案層，其疊接於該上電極層；以及一外接走線結構，其為一薄膜電路板，該薄膜電路板上形成有一第一線路連接臂以及一第二線路連接臂，該第一線路連接臂連接於該第一導接層以及該第二線路連接臂連接於該第二導接層以建立該薄膜電路板與該發光層結構之間的電力傳輸，該外接走線結構經由該第一導接層以及該第二導接層傳輸一電力至該上電極層以及該下電極層，以使該電致發光層發射光線至該透光圖案層射出。
  2. 如請求項1所述之發光按鍵，其中該透光圖案層包含一不透光層以及一鏤空圖案，該不透光層疊接於該上電極層，該鏤空圖案以雷射雕刻方式形成於該不透光層中。
  3. 如請求項1所述之發光按鍵，其中該透光圖案層包含一不透光層、一底色透光層，以及一鏤空圖案，該底色透光層疊接於該上電極層，該不透光層疊接於該底色透光層，該鏤空圖案以雷射雕刻方式形成於該不透光層中以部分顯露該底色透光層。
  4. 如請求項1所述之發光按鍵，其中該鍵帽結構另包含一基底薄膜，該發光層結構形成於該基底薄膜上以共同塑形為一鍵帽外覆層，該鍵帽外覆層貼附於該鍵帽上以使該第一導接層與該第二導接層貼附於該側緣輪廓面上以及使該至少一下電極層貼附於該頂面上。
  5. 一種鍵帽結構，其用來與一升降機構結合以可相對於一底板上下移動，該鍵帽結構包含：一鍵帽，其具有一頂面以及一側緣輪廓面；以及一發光層結構，其包含：一第一導接層，其設置於該側緣輪廓面上；至少一下電極層，其設置於該頂面上以連接於該第一導接層，該至少一下電極層具有一缺口；一第二導接層，其設置於該側緣輪廓面對應該缺口之位置且與該至少一下電極層彼此隔開； 一介電層，其疊接於該下電極層；一電致發光層，其疊接於該介電層；一上電極層，其疊接於該電致發光層且連接於該第二導接層；一透光圖案層，其疊接於該上電極層；以及一外接走線結構，其為一薄膜電路板，該薄膜電路板上形成有一第一線路連接臂以及一第二線路連接臂，該第一線路連接臂連接於該第一導接層以及該第二線路連接臂連接於該第二導接層以建立該薄膜電路板與該發光層結構之間的電力傳輸，該外接走線結構經由該第一導接層以及該第二導接層傳輸一電力至該上電極層以及該下電極層以使該電致發光層發射光線至該透光圖案層射出。
  6. 如請求項5所述之鍵帽結構，其中該透光圖案層包含一不透光層以及一鏤空圖案，該不透光層疊接於該上電極層，該鏤空圖案以雷射雕刻方式形成於該不透光層中。
  7. 如請求項5所述之鍵帽結構，其中該透光圖案層包含一不透光層、一底色透光層，以及一鏤空圖案，該底色透光層疊接於該上電極層，該不透光層疊接於該底色透光層，該鏤空圖案以雷射雕刻方式形成於該不透光層中以部分顯露該底色透光層。
  8. 如請求項5所述之鍵帽結構，其中該鍵帽結構另包含一基底薄膜，該發光層結構形成於該基底薄膜上以共同塑形為一鍵帽外覆層，該鍵帽外覆層貼附於該鍵帽上以使該第一導接層與該第二導接層貼附於該側緣輪廓面上以及使該至少一下電極層貼附於該頂面上。
  9. 一種鍵帽結構製造方法，其包含：提供一鍵帽，該鍵帽具有一頂面以及一側緣輪廓面；於該側緣輪廓面上設置一第一導接層；於該頂面上設置至少一下電極層，該至少一下電極層連接於該第一導接層且具有一缺口；於該側緣輪廓面對應該缺口之位置設置一第二導接層，該第二導接層與該至少一下電極層彼此隔開；將該至少一下電極層與一介電層、一電致發光層、一上電極層以及一透光圖案層疊接，該上電極層連接於該第二導接層；以及將一外接走線結構連接於該第一導接層以及該第二導接層，該外接走線結構為一薄膜電路板，該薄膜電路板上形成有一第一線路連接臂以及一第二線路連接臂，該第一線路連接臂連接於該第一導接層以及該第二線路連接臂連接於該第二導接層以建立該薄膜電路板與該發光層結構之間的電力傳輸，該外接走線結構經由該第一導接層以及該第二導接層傳輸一電力至該上電極層以及該下電極層以使該電致發光層發射光線至該透光圖案層射出。
  10. 如請求項9所述之鍵帽結構製造方法，其中該透光圖案層包含一不透光層以及一鏤空圖案，該不透光層疊接於該上電極層，該鏤空圖案以雷射雕刻方式形成於該不透光層中。
  11. 如請求項9所述之鍵帽結構製造方法，其中該透光圖案層包含一不透光層、一底色透光層，以及一鏤空圖案，該底色透光層疊接於該上電極層， 該不透光層疊接於該底色透光層，該鏤空圖案以雷射雕刻方式形成於該不透光層中以部分顯露該底色透光層。
  12. 如請求項9所述之鍵帽結構製造方法，其另包含：於一基底薄膜上形成該第一導接層、該第二導接層、該下電極層、該介電層、該電致發光層、該上電極層以及該透光圖案層以共同塑形為一鍵帽外覆層；以及將該鍵帽外覆層貼附於該鍵帽上，以使該第一導接層與該第二導接層貼附於該側緣輪廓面上以及使該至少一下電極層貼附於該頂面上。
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