TW201721694A - 按鍵裝置 - Google Patents

Abstract

一種按鍵裝置包含有一底板、一鍵帽、一升降支撐機構、一發光元件以及一電路板，該鍵帽設置於該底板上方，該升降支撐機構設置於該底板與該鍵帽之間，該電路板包含有一第一膜層、一間隔結構以及一第二膜層，該第一膜層設置於該底板上，該間隔結構設置於該第一膜層上，該第二膜層設置於該間隔結構上，該第一膜層、該間隔結構與該第二膜層的其中之一與其中另一之間形成有一容置空間，該發光元件設置於該容置空間內，用以朝該鍵帽發出一光線，藉此有效地防止靜電放電經由該發光元件進入該電路板而造成該電路板損壞。

Description

按鍵裝置

本發明關於一種按鍵裝置，尤指一種具有靜電防護功能的發光按鍵裝置。

近來，鍵盤已成為人們常見的輸入工具，用以輸入文字、數字、符號等。為求提示效果，常於鍵盤的薄膜電路板對應按鍵處設置一發光元件(例如一發光二極體)，以使按鍵具有發光功能。然而，當外部產生靜電或是利用一靜電槍進行靜電測試時，外部的靜電或是由靜電槍所產生的靜電可經由該發光元件進入薄膜電路板，進而損害薄膜電路板，從而影響鍵盤的輸入功能。

因此，本發明提供一種具有靜電防護功能的發光按鍵裝置，以解決上述問題。

為了達成上述目的，本發明揭露一種按鍵裝置，包含有一底板、一鍵帽、一升降支撐機構、一發光元件以及一電路板，該鍵帽設置於該底板上方，該升降支撐機構設置於該底板與該鍵帽之間，用以支撐該鍵帽相對該底板作上下運動，該發光元件用以朝該鍵帽發出一光線，該電路板包含有一第一膜層、一間隔結構以及一第二膜層，該第一膜層設置於該底板上，該間隔結構設置於該第一膜層上，該第二膜層設置於該間隔結構上，該第一膜層、該間隔結構與該第二膜層的其中之一與該第一膜層、該間隔結構與該第二膜層的其中另一之間形成有一容置空間，且該發光元件設置於該容置空間內。

綜上所述，本發明之按鍵裝置將發光元件設置於第一膜層、間隔結構與第二膜層的其中之一與第一膜層、間隔結構與第二膜層的其中另一之間形成的容置空間內，以將發光元件與外部的靜電或是由靜電槍所產生的靜電阻隔，藉此外部的靜電或是由靜電槍所產生的靜電便無法經由發光元件進入電路板，進而避免上述之靜電損壞電路板而影響鍵盤的輸入功能。有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。請參閱第1圖，第1圖為本發明第一實施例一鍵盤1000的示意圖。如第1圖所示，鍵盤1000具有複數個按鍵裝置，使用者可利用該些按鍵裝置輸入文字、數字、符號等。於實務上，複數個按鍵裝置的其中之一可為Caps Lock鍵，而該Caps Lock鍵(即按鍵裝置1)係可設計具有提示燈號功能，以燈光提示使用者目前鍵盤Caps Lock是否啟動，提示使用者目前輸入的英文文字為大寫或小寫，而本發明按鍵裝置1可不侷限使用於Caps Lock鍵，端視實際需求而定。

請參閱第2圖至第5圖，第2圖為本發明第一實施例按鍵裝置1之外觀示意圖，第3圖為本發明第一實施例按鍵裝置1之元件爆炸圖，第4圖為第2圖的按鍵裝置沿A-A’線段之剖面示意圖，第5圖為第2圖的按鍵裝置沿B-B’線段之剖面示意圖。如第2圖至第5圖所示，按鍵裝置1包含有一底板10、一鍵帽11、一升降支撐機構12、一發光元件13以及一電路板14，鍵帽11設置於底板10上方，升降支撐機構12設置於底板10與鍵帽11之間，用以支撐鍵帽11相對底板10作上下運動。於此實施例中，升降支撐機構12可為一剪刀腳結構(scissor mechanism)，但本發明不受此限，例如升降支撐機構12亦可為一火山口結構。

請再參閱第6圖，第6圖為第4圖的按鍵裝置1的C部分之放大示意圖。如第3圖至第6圖所示，於此實施例中，電路板14包含有一第一膜層140、一間隔結構141、一第二膜層142以及一遮光層143，第一膜層140設置於底板10上，間隔結構141設置於第一膜層140上，第二膜層142設置於間隔結構141上，即間隔結構141係位於第一膜層140與第二膜層142之間。第一膜層140具有一承載膜區1400、一第一開關導通點1401 (如第5圖所示) 與一電源接點1402。第二膜層142具有一第二開關導通點1420 (如第5圖所示) 和一覆蓋膜區1421，覆蓋膜區1421具有一覆蓋膜區形變結構1422，覆蓋膜區形變結構1422朝上方突出而高於覆蓋膜區1421以外的第二膜層142。間隔結構141形成有一間隔結構通口1410，覆蓋膜區形變結構1422、間隔結構通口1410及承載膜區1400共同定義一容置空間144，發光元件13設置於容置空間144內且電連接電源接點1402，也就是說覆蓋膜區形變結構1422以及間隔結構通口1410分別位於對應於發光元件13處，且間隔結構通口1410允許發光元件13通過，以避免發光元件13與間隔結構141干涉。

此外，鍵帽11可為大寫鎖定鍵(caps lock)，因應鍵帽11的上下運動，第一開關導通點1401與第二開關導通點1420可選擇性地導通，以改變目前鍵盤英文字元大小寫狀態，進而選擇性地觸發發光元件13是否朝鍵帽11發出一光線。舉例來說，當鍵帽11第一次使第二開關導通點1420碰觸第一開關導通點1401，以產生一大寫指令。此時，發光元件13可用以朝鍵帽11的破孔處 (如第3圖所示) 發出該光線，使按鍵裝置1破孔處發光，告知使用者目前英文字母是在大寫狀態。當鍵帽11第二次使第二開關導通點1420碰觸第一開關導通點1401，則取消該大寫指令。此時，發光元件13熄滅，使按鍵裝置1破孔處不發光，告知使用者目前英文字母是在小寫狀態。

另外，遮光層143設置於第二膜層142上，遮光層143於對應發光元件13處具有一透光區域1430，發光元件13所發出的光線僅能穿過遮光層143之透光區域1430到達鍵帽11的破孔處，因此透過改變透光區域1430的尺寸大小或是形狀，即可控制穿過透光區域1430到達鍵帽11的光線多寡或形狀。於此實施例中，遮光層143可由印刷油墨材質所製成，且透光區域1430可以網版印刷的方式或雷射雕刻的方式成型，但本發明不受此限。

值得一提的是，於本發明中，由於覆蓋膜區1421覆蓋容置空間144上方，使容置空間144與電路板14上方空間沒有穿過覆蓋膜區1421的導通路徑，因此外部的靜電或是由靜電槍所產生的靜電無法經由發光元件13下方的電源接點1402而進入電路板14，進而避免電路板14損壞而影響鍵盤1000的輸入功能。然而本發明電路板14之第一膜層140、間隔結構141、第二膜層142以及遮光層143的結構設計可不僅限於上述實施例，換句話說，只要是能夠使容置空間144與電路板14上方空間無法形成穿過覆蓋膜區1421的導通路徑之結構設計皆為本發明範疇。

舉例來說，請參閱第7圖，第7圖為本發明第二實施例按鍵裝置2之部分放大示意圖。如第7圖所示，按鍵裝置2與前述按鍵裝置1的主要不同處在於，按鍵裝置2之間隔結構141對應發光元件13處具有一間隔結構形變結構1411，間隔結構形變結構1411朝上方突出且抵接覆蓋膜區形變結構1422。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

請參閱第8圖，第8圖為本發明第三實施例按鍵裝置3之部分放大示意圖。如第8圖所示，按鍵裝置3與前述按鍵裝置1、2的主要不同處在於，按鍵裝置3之承載膜區1400對應發光元件13處具有一承載膜區形變結構1403，承載膜區形變結構1403朝下方突出而低於承載膜區1400以外的第一膜層140，發光元件13設置於承載膜區形變結構1403上，底板10對應發光元件13處形成有一底板開口100，承載膜區形變結構1403穿設於底板開口100中，而覆蓋膜區1420對應發光元件13處不具有覆蓋膜區形變結構1422，即第二膜層142為一平板結構。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

請參閱第9圖，第9圖為本發明第四實施例按鍵裝置4之部分放大示意圖。如第9圖所示，按鍵裝置4與前述按鍵裝置3的主要不同處在於，按鍵裝置4之間隔結構141對應發光元件13處形成有間隔結構通口1410，覆蓋膜區1421、間隔結構通口1410及承載膜區形變結構1403共同定義容置空間144。此外，於其他實施例中，覆蓋膜區1421對應發光元件13處可形成有覆蓋膜區形變結構1422，覆蓋膜區形變結構1422朝上方突出而高於覆蓋膜區1421以外的第二膜層142，覆蓋膜區形變結構1422、間隔結構通口1410及承載膜區形變結構1403共同定義容置空間144。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

請參閱第10圖，第10圖為本發明第五實施例按鍵裝置5之部分放大示意圖。如第10圖所示，按鍵裝置5與前述按鍵裝置4的主要不同處在於，按鍵裝置5之覆蓋膜區1421對應發光元件13處具有覆蓋膜區形變結構1422，覆蓋膜區形變結構1422朝上方突出而高於覆蓋膜區1421以外的第二膜層142，間隔結構141對應發光元件13處具有間隔結構形變結構1411，間隔結構形變結構1411朝上方突出且抵接覆蓋膜區形變結構1422。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

請參閱第11圖，第11圖為本發明第六實施例按鍵裝置6之部分放大示意圖。如第11圖所示，按鍵裝置6與前述按鍵裝置1的主要不同處在於，按鍵裝置6之間隔結構141具有承載膜區1400與電源接點1402，第二膜層142具有覆蓋膜區1421，覆蓋膜區1421對應發光元件13處具有覆蓋膜區形變結構1422，覆蓋膜區形變結構1422朝上方突出而高於覆蓋膜區1421以外的第二膜層142，覆蓋膜區形變結構1422及承載膜區1400共同定義容置空間144。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

請參閱第12圖，第12圖為本發明第七實施例按鍵裝置7之部分放大示意圖。如第12圖所示，按鍵裝置7與前述按鍵裝置6的主要不同處在於，按鍵裝置7之承載膜區1400對應發光元件13處具有承載膜區形變結構1403，底板10對應發光元件13處形成有底板開口100，承載膜區形變結構1403朝下方突出而低於第一膜層140，且穿設於底板開口100中，發光元件13設置於承載膜區形變結構1403上，第一膜層140對應發光元件13處具有一第一膜層形變結構1404，第一膜層形變結構1404朝下方突出且抵接承載膜區形變結構1403。此外，於其他實施例中，覆蓋膜區1421對應發光元件13處亦可不具有朝上方突出之覆蓋膜區形變結構1422，即第二膜層142可為一平板結構。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

請參閱第13圖，第13圖為本發明第八實施例按鍵裝置8之部分放大示意圖。如第13圖所示，按鍵裝置8與前述按鍵裝置7的主要不同處在於，第一膜層140對應發光元件13處形成有一第一膜層通口1405，承載膜區形變結構1403穿設於第一膜層通口1405。此外，於其他實施例中，覆蓋膜區1421對應發光元件13處亦可不具有朝上方突出之覆蓋膜區形變結構1422，即第二膜層142可為一平板結構。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

請參閱第14圖，第14圖為本發明第九實施例按鍵裝置9之部分放大示意圖。如第14圖所示，按鍵裝置9與前述按鍵裝置1的主要不同處在於，第一膜層140具有承載膜區1400與電源接點1402，間隔結構141具有覆蓋膜區1421，遮光層143設置於間隔結構141上，遮光層143於對應發光元件13處具有透光區域1430，覆蓋膜區1421對應發光元件13處具有覆蓋膜區形變結構1422，第二膜層142對應發光元件13處形成有一第二膜層通口1423，覆蓋膜區形變結構1422朝上方突出而高於第二膜層142，且穿設於第二膜層通口1423。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

請參閱第15圖，第15圖為本發明第十實施例按鍵裝置10之部分放大示意圖。如第15圖所示，按鍵裝置10與前述按鍵裝置9的主要不同處在於，承載膜區1400對應發光元件13處具有承載膜區形變結構1403，承載膜區形變結構1403朝下方突出而低於承載膜區1400以外的第一膜層140，發光元件13設置於承載膜區形變結構1403上，底板10對應發光元件13處形成有底板開口100，承載膜區形變結構1403穿設於底板開口100中。此外，於其他實施例中，覆蓋膜區1421對應發光元件13處亦可不具有朝上方突出之覆蓋膜區形變結構1422，即間隔結構可為一平板結構。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。   相較於先前技術，本發明之按鍵裝置將發光元件設置於第一膜層、間隔結構與第二膜層的其中之一與第一膜層、間隔結構與第二膜層的其中另一之間形成的容置空間內，以將發光元件與外部的靜電或是由靜電槍所產生的靜電阻隔，藉此外部的靜電或是由靜電槍所產生的靜電便無法經由發光元件進入電路板，進而避免上述之靜電損壞電路板而影響鍵盤的輸入功能。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。

1000‧‧‧鍵盤
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10‧‧‧按鍵裝置
10‧‧‧底板
100‧‧‧底板開口
11‧‧‧鍵帽
12‧‧‧升降支撐機構
13‧‧‧發光元件
14‧‧‧電路板
140‧‧‧第一膜層
1400‧‧‧承載膜區
1401‧‧‧第一開關導通點
1402‧‧‧電源接點
1403‧‧‧承載膜區形變結構
1404‧‧‧第一膜層形變結構
1405‧‧‧第一膜層通口
141‧‧‧間隔結構
1410‧‧‧間隔結構通口
1411‧‧‧間隔結構形變結構
142‧‧‧第二膜層
1420‧‧‧第二開關導通點
1421‧‧‧覆蓋膜區
1422‧‧‧覆蓋膜區形變結構
1423‧‧‧第二膜層通口
143‧‧‧遮光層
1430‧‧‧透光區域
144‧‧‧容置空間

第1圖為本發明第一實施例鍵盤之外觀示意圖。 第2圖為本發明第一實施例按鍵裝置之外觀示意圖。 第3圖為本發明第一實施例按鍵裝置之元件爆炸圖。 第4圖為第2圖的按鍵裝置沿A-A’線段之剖面示意圖。 第5圖為第2圖的按鍵裝置沿B-B’線段之剖面示意圖。 第6圖為第4圖的按鍵裝置的C部分之放大示意圖。 第7圖為本發明第二實施例按鍵裝置之部分放大示意圖。 第8圖為本發明第三實施例按鍵裝置之部分放大示意圖。 第9圖為本發明第四實施例按鍵裝置之部分放大示意圖。 第10圖為本發明第五實施例按鍵裝置之部分放大示意圖。 第11圖為本發明第六實施例按鍵裝置之部分放大示意圖。 第12圖為本發明第七實施例按鍵裝置之部分放大示意圖。 第13圖為本發明第八實施例按鍵裝置之部分放大示意圖。 第14圖為本發明第九實施例按鍵裝置之部分放大示意圖。 第15圖為本發明第十實施例按鍵裝置之部分放大示意圖。

1‧‧‧按鍵裝置

10‧‧‧底板

11‧‧‧鍵帽

12‧‧‧升降支撐機構

13‧‧‧發光元件

14‧‧‧電路板

140‧‧‧第一膜層

141‧‧‧間隔結構

142‧‧‧第二膜層

1402‧‧‧電源接點

144‧‧‧容置空間

Claims (21)

1. 一種按鍵裝置，包含有： 一底板； 一鍵帽，設置於該底板上方； 一升降支撐機構，設置於該底板與該鍵帽之間，用以支撐該鍵帽相對該底板作上下運動； 一發光元件，用以朝該鍵帽發出一光線；以及 一電路板，包含有： 一第一膜層，設置於該底板上； 一間隔結構，設置於該第一膜層上；以及 一第二膜層，設置於該間隔結構上，該第一膜層、該間隔結構與該第二膜層的其中之一與該第一膜層、該間隔結構與該第二膜層的其中另一之間形成有一容置空間，且該發光元件設置於該容置空間內。
2. 如請求項1所述之按鍵裝置，其中該電路板另包含有： 一遮光層，設置於該第二膜層上，該遮光層於對應該發光元件處具有一透光區域。
3. 如請求項2所述之按鍵裝置，其中該遮光層由印刷油墨材質所製成，且該透光區域以網版印刷的方式或雷射雕刻的方式成型。
4. 如請求項1所述之按鍵裝置，其中該第一膜層具有一承載膜區、一第一開關導通點與一電源接點，該第二膜層具有一第二開關導通點和一覆蓋膜區，該發光元件電連接該電源接點，該承載膜區與該覆蓋膜區形成該容置空間，該覆蓋膜區覆蓋該容置空間上方，使該容置空間與該電路板上方空間沒有穿過該覆蓋膜區的導通路徑，其中因應該鍵帽的上下運動，該第一開關導通點與該第二開關導通點可選擇性地導通。
5. 如請求項4所述之按鍵裝置，其中該覆蓋膜區對應該發光元件處具有一覆蓋膜區形變結構，該覆蓋膜區形變結構朝上方突出而高於該覆蓋膜區以外的該第二膜層。
6. 如請求項5所述之按鍵裝置，其中該間隔結構對應該發光元件處形成有一間隔結構通口，該覆蓋膜區形變結構、該間隔結構通口及該承載膜區共同定義該容置空間。
7. 如請求項5所述之按鍵裝置，其中該間隔結構對應該發光元件處具有一間隔結構形變結構，該間隔結構形變結構朝上方突出且抵接該覆蓋膜區形變結構。
8. 如請求項4所述之按鍵裝置，其中該承載膜區對應該發光元件處具有一承載膜區形變結構，該承載膜區形變結構朝下方突出而低於該承載膜區以外的該第一膜層，該發光元件設置於該承載膜區形變結構上，其中該底板對應該發光元件處形成有一底板開口，該承載膜區形變結構穿設於該底板開口中。
9. 如請求項8所述之按鍵裝置，其中該間隔結構對應該發光元件處形成有一間隔結構通口，該覆蓋膜區、該間隔結構通口及該承載膜區形變結構共同定義該容置空間。
10. 如請求項8所述之按鍵裝置，其中該間隔結構對應該發光元件處具有一間隔結構形變結構，該間隔結構形變結構朝上方突出且抵接該覆蓋膜區形變結構。
11. 如請求項1所述之按鍵裝置，其中該第一膜層具有一第一開關導通點，該間隔結構具有一承載膜區與一電源接點，該第二膜層具有一第二開關導通點與一覆蓋膜區，該承載膜區與該覆蓋膜區形成該容置空間，該發光元件電連接該電源接點，該覆蓋膜區覆蓋在該容置空間上方，使該容置空間與該電路板上方空間沒有穿過該覆蓋膜區的導通路徑，其中因應該鍵帽的上下運動，該第一開關導通點與該第二開關導通點可選擇性地導通。
12. 如請求項11所述之按鍵裝置，其中該覆蓋膜區對應該發光元件處具有一覆蓋膜區形變結構，該覆蓋膜區形變結構朝上方突出而高於該覆蓋膜區以外的該第二膜層，該覆蓋膜區形變結構及該承載膜區共同定義該容置空間。
13. 如請求項11所述之按鍵裝置，其中該承載膜區對應該發光元件處具有一承載膜區形變結構，該承載膜區形變結構朝下方突出而低於該第一膜層，該發光元件設置於該承載膜區形變結構上，其中該底板對應該發光元件處形成有一底板開口，該承載膜區形變結構穿設於該底板開口中。
14. 如請求項13所述之按鍵裝置，其中該第一膜層對應該發光元件處具有一第一膜層形變結構，該第一膜層形變結構朝下方突出且抵接該承載膜區形變結構。
15. 如請求項13所述之按鍵裝置，其中該第一膜層對應該發光元件處形成有一第一膜層通口，該承載膜區形變結構穿設於該第一膜層通口。
16. 如請求項1所述之按鍵裝置，其中該第一膜層具有一承載膜區、一第一開關導通點與一電源接點，該間隔結構具有一覆蓋膜區，該第二膜層具有一第二開關導通點，該承載膜區與該覆蓋膜區形成該容置空間，該發光元件電連接該電源接點，該覆蓋膜區覆蓋該容置空間上方，使該容置空間與該電路板上方空間沒有穿過該覆蓋膜區的導通路徑，其中因應該鍵帽的上下運動，該第一開關導通點與該第二開關導通點可選擇性地導通。
17. 如請求項16所述之按鍵裝置，其中該電路板另包含有： 一遮光層，設置於該間隔結構上，該遮光層於對應該發光元件處具有一透光區域。
18. 如請求項17所述之按鍵裝置，其中該遮光層由印刷油墨材質所製成，且該透光區域以網版印刷的方式或雷射雕刻的方式成型。
19. 如請求項16所述之按鍵裝置，其中該覆蓋膜區對應該發光元件處具有一覆蓋膜區形變結構，該覆蓋膜區形變結構朝上方突出而高於該間隔結構。
20. 如請求項19所述之按鍵裝置，其中該第二膜層對應該發光元件處形成有一第二膜層通口，該覆蓋膜區形變結構穿設於該第二膜層通口。
21. 如請求項16所述之按鍵裝置，其中該承載膜區對應該發光元件處具有一承載膜區形變結構，該承載膜區形變結構朝下方突出而低於該承載膜區以外的該第一膜層，該發光元件設置於該承載膜區形變結構上，其中該底板對應該發光元件處形成有一底板開口，該承載膜區形變結構穿設於該底板開口中。