TWI574291B - 按鍵結構及製造按鍵之鍵帽的方法 - Google Patents
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Description
本發明乃是關於一種按鍵結構及製造按鍵之鍵帽的方法，特別是指一種具有以雷射雕刻方式形成的鍵帽之按鍵結構。
用於輸入文字或符號的按鍵廣泛地使用於各樣的電子裝置，例如電腦的鍵盤、可攜式電子裝置的按鍵結構…等。大部分的按鍵的文字及符號是以印刷的方式形成於鍵帽的頂面。此種方式需要事先在印刷機器印好各種的文字及符號，容易造成庫存的負荷。
為著改善庫存的負荷，有的按鍵在確定出貨前，再依需要的文字及符號，例如不同國家的語言，以雷射的方式雕刻於按鍵上。藉此可以減少庫存的壓力。
然而，雷射雕刻的方式容易損傷按鍵，特別是無法精準控制雕刻的深度，容易傷及按鍵本體或字面層(或底塗層)。因此習知技術為著保護字面層，通常另外再形成一位於字面層表面的保護層，以避免雷射的傷害，此種方式不僅費時費工，又增加按鍵的厚度。
本發明所要解決的技術問題，在於提供一種按鍵結構，字色層不需要另外形成一保護層，以減少鍵帽的厚度。
為解決上述技術問題，根據本發明之其中一種方案，提供一種按鍵結構係包括數個鍵帽，每一該鍵帽包括一字鍵本體及一面
色層，字鍵本體的外觀顯示一第一顏色；面色層的外觀顯示一不同於該第一顏色的第二顏色，該面色層設於該字鍵本體上方；其中該面色層具有一鏤空部，其中該第一顏色外露於該鏤空部內。
此外，本發明要解決的技術問題，更在於提供一種製造按鍵之鍵帽的方法，字色層不需要另外形成一保護層；此外，較佳地，鍵帽經過雷射雕刻後，表面沒有凹陷的部份。
為解決上述技術問題，根據本發明之其中一種方案，提供一種製造按鍵之鍵帽的方法，包括下列步驟：
形成一字鍵本體，其外觀顯示一第一顏色；
形成一面色層，其外觀顯示一不同於該第一顏色的第二顏色，該面色層設於該字鍵本體上方；
形成一透明的保護層，覆蓋於該面色層；及
以雷射通過該保護層以蝕刻出一位於該面色層的鏤空部，該鏤空部位於該保護層底面之下。
本發明至少具有以下有益效果：本發明的字色層可以不需要另外形成一保護層，可以減少鍵帽的厚度。
為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
10‧‧‧字鍵本體
20‧‧‧字色層
30‧‧‧面色層
40‧‧‧保護層
50‧‧‧鏤空部
L1、L2‧‧‧雷射
圖1為本發明之按鍵結構第一實施例的剖視圖。
圖2為本發明之按鍵結構第二實施例的剖視圖。
圖3為本發明之按鍵結構第三實施例的剖視圖。
圖4為本發明之按鍵結構第四實施例的剖視圖。
圖5為本發明之按鍵結構第五實施例的剖視圖。
請參考圖1，為本發明之按鍵結構第一實施例的剖視圖。本實施例提供一種按鍵結構，其至少包括數個鍵帽。在圖1中以一個鍵帽代表，每一該鍵帽包括一字鍵本體10，字鍵本體10的外觀顯示一第一顏色，第一顏色可以是較淡的顏色，例如白色、灰色或淡黃色。鍵帽還具有一面色層30，面色層30的外觀顯示一不同於該第一顏色的第二顏色，該面色層30設於該字鍵本體10上方。第二顏色可以是較深的顏色，例如黑色或深藍色。
本實施例是在字鍵本體10的上表面塗佈一具有上述第一顏色的字色層20，第一顏色是字色層20提供。在此種情況下，該面色層30設於該字色層20的上表面。然而，本發明的第一顏色可以是由字鍵本體10提供，將於後面的實施例舉例描述。本實施例的鍵帽進一步具有一設於該面色層30外表面的保護層40。保護層40較佳為透明供露出第二顏色，功用在於保護鍵帽。
本發明之按鍵結構製造過程的最後步驟，利用雷射雕刻鍵帽以形成一鏤空部50，穿透該面色層30以露出該第一顏色。鏤空部50的外形是配合按鍵所需要的語言。本實施例的該鏤空部50由保護層40的外表面穿過該面色層30且延伸至該字色層20的頂面。當需要某種語言的按鍵時，再將按鍵進行最後雕刻的流程以形成文字及圖樣，此種方式的優點之一在於不需要事先印刷按鍵需要的語言，不會有庫存某種語言的按鍵的情形。
本實施例的字色層20較佳地添加1%至10%重量百分比的保護耐磨劑，藉此在雷射雕刻過程中，保護鍵帽不易被雕刻受損，並通過環境測試。上述保護耐磨劑可以至少包含下列其中一種無機材料：二氧化矽(Silicon Dioxide)、陶瓷粉(ceramic powder)、耐蝕劑(corrosion inhibitor)、環氧樹脂(epoxy resin)、聚丙烯醯胺(Polyacrylamide,PAM)、奈米二氧化矽(nano-silicon dioxide，或稱
白炭黑，粒子尺寸範圍在1~100奈米)、滑石粉(talcum powder)、硬脂酸鋁(Aluminum tristearate)、硬脂酸鈣(calcium stearate)、或低分子熱塑性樹脂(low-molecular thermoplastic resin)。奈米二氧化矽或稱超細二氧化矽，因粒子尺寸超細，具有對抗紫外線的光學性能，能提高材料的抗老化、強度和耐化學性能。
另外，上述保護層40可以添加1%至10%重量百分比的雷雕輔助物，藉此容易進行雷射雕刻。雷雕輔助物可以為雷雕粉，該雷雕粉為黑色或銀色的色母(color mater batch)。色母為高分子材料著色劑，通常包括顏料(染料)、載體和添加劑…等。此外，該保護層40也可以添加1%至10%重量百分比的耐化學物，該耐化學物至少包含下列其中一種：無機顆粒(inorganic particles)、溶膠凝膠(sol-gel)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、聚氨基甲酸酯(polyurethane)、分散劑(dispersant)、抗氧化劑(antioxidant)、紫外線吸收劑(ultraviolet absorber)、聚醚改性有機矽(polyether-modified organic-silicones)、氧化高密度聚乙烯蠟(oxidized high-density polyethylene wax)、巴西棕櫚蠟(carnauba wax)、或聚乙烯蠟(polyethylene wax)。藉此以提高透光率。
請參閱圖2，為本發明之按鍵結構第二實施例的剖視圖。本實施例與上述實施例的差異點在於，本實施例省略面色層。該鍵帽包括字鍵本體10、一具有上述第一顏色的字色層20、及一設於該字色層20外表面的保護層40。字色層20塗佈於字鍵本體10的上表面。保護層40可以染有第二顏色。雷射雕刻移除部分的保護層40，以露出上述具有第一顏色的字色層20。
類似於上述第一實施例，字色層20較佳地添加1%至10%重量百分比的保護耐磨劑，藉此在雷射雕刻過程中，保護鍵帽不易被雕刻受損，並通過環境測試。保護耐磨劑的成份可以相同於第
一實施例。
保護層40可以添加1%至10%重量百分比的雷雕輔助物，藉此容易進行雷射雕刻，雷雕輔助物的成份可以相同於第一實施例。保護層40也可以添加提升耐化學性，如1%至10%重量百分比的耐化學物，耐化學物的成份可以相同於第一實施例。
請參閱圖3，為本發明之按鍵結構第三實施例的剖視圖。本實施例與第二實施例的差異點在於，不僅省略面色層，還省略字色層。第一顏色可以由字鍵本體10提供，藉由將字鍵本體10在射出成型時，依據需求直接染成具有第一顏色，也就是文字或圖樣的顏色，藉此可以省略第一實施例的字色層。保護層40直接塗佈於字鍵本體10的上表面，保護層40染有第二顏色，也就是鍵帽的外在表面顏色，保護層40可以是抗紫外線保護層或抗熱保護層。然後，再利用雷射雕刻移除部分的保護層40以形成一鏤空部50，以使具有第一顏色的字鍵本體10外露於該鏤空部50內。保護層40的材料特性在於高遮光率、耐磨性、容易被雷射雕刻。保護層40可以添加1%至10%重量百分比的雷雕輔助物，藉此容易進行雷射雕刻。雷雕輔助物的成份可以相同於第一實施例。
請參閱圖4，為本發明之按鍵結構第四實施例的剖視圖。本實施例的各層狀結構類似於第一實施例，具有字鍵本體10、具有上述第一顏色的字色層20、面色層30、保護層40。保護層40可以是透明的。本實施例與第一實施例的差異點在於，鏤空部50位於該保護層40的內表面與該字色層20的頂面之間，且向下穿過該面色層30。
本實施例較佳是配合耐雷雕的保護層40，並配合較薄的面色
層30。其中該面色層30的厚度可以是小於5微米(μm)。另外，為著使保護層40可以讓雷射通過而不被蝕刻，其中該保護層40可以添加1%至10%重量百分比的耐化學物，該耐化學物包括下列至少一種：無機顆粒(如二氧化矽、陶瓷粉…等)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸酯、分散劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑滑劑、聚醚改性有機矽、氧化高密度聚乙烯蠟、巴西棕櫚蠟、或聚乙烯蠟。
此外，本實施例的一種變化方式，具有第一顏色的字色層20可以使用變色油墨，例如感光、或感溫等油墨，當雷射的高溫照射時，使油墨變色而顯示顏色。
本實施例還提供一種製造按鍵之鍵帽的方法，包括下列步驟：形成一字鍵本體10，其外觀顯示一第一顏色；形成一具有第一顏色的字色層20於該字鍵本體10的上表面；形成一面色層30，其外觀顯示一不同於該第一顏色的第二顏色，該面色層30覆蓋於該字色層20；形成一透明的保護層40，覆蓋於該面色層30；及以雷射通過該保護層40以蝕刻出一位於該面色層30的鏤空部50，該鏤空部50位於該保護層40底面與該字色層30頂面之間。
其中上述雷射為波長355奈米(nm)的紫外光雷射，或波長532奈米(nm)的綠光雷射，或波長奈米(1064)nm的雷射。
本實施例的製造方法，為著使雷射透過保護層40並減少對保護層40的破壞，一種較佳的方式，可以利用至少二道的雷射L1、L2一同聚焦於該面色層30上，欲形成鏤空部50的位置。每一道雷射的能量密度小於破壞保護層40的臨界值(或稱閾值)，以使每一道雷射的能量密度在到達面色層30之前低於破壞保護層40的臨界值，因此不會破壞保護層40或者減少破壞保護層40。藉由二道雷射的聚焦，使聚焦處的強度能破壞面色層30而形成鏤空部50。二道雷射L1、L2可以是由不同角度進入保護層40。
另一種可行的方式，在保護層40具有較大厚度的情形下，本實施例還可以使用單一束雷射通過保護層40時具有較大點光斑，能量密度不足以破壞保護層40，並使雷射適當地聚焦於面色層30，形成較小的點光斑，藉由同一束雷射，光斑越小的地方產生的能量密度越大，以在面色層30形成鏤空部50。
當雷射雕刻面色層30形成鏤空部50，燒焦的物質可能形成煙霧，一種可行的方式，可以形成一透氣孔由鍵帽的外界通到該鏤空部50，並藉由類似真空的方式，使些煙霧移到鍵帽外面。
請參閱圖5，為本發明之按鍵結構第五實施例的剖視圖。本實施例與第四實施例的差異在於省略字色層。鍵帽具有字鍵本體10、面色層30、及保護層40。保護層40可以是透明的。鏤空部50位於該保護層40的內表面之下，且穿過該面色層30，以露出上述第一顏色。
本實施例製造按鍵之鍵帽的方法，包括下列步驟：形成一字鍵本體10，其外觀顯示一第一顏色；形成一面色層30，其外觀顯示一不同於該第一顏色的第二顏色，該面色層30設於該字鍵本體上方；形成一透明的保護層40，覆蓋於該面色層30；及以雷射通過該保護層40以蝕刻出一位於該面色層30的鏤空部50，該鏤空部50位於該保護層40底面之下。
本發明之特點及功能在於，字色層20較佳地添加1%至10%重量百分比的保護耐磨劑，藉此在雷射雕刻過程中，保護鍵帽不易被雕刻受損，並通過環境測試。藉此，字色層20可以不需要另外形成一保護層，可以減少鍵帽的厚度。本發明的另外實施例，還可以，省略字色層，甚至可以省略最外面的保護層，可以減少鍵帽的厚度。還有，本發明可以使鏤空部位於最外面的保護層40
的底面下方，因此鍵帽的表面不會有凹陷的鏤空部。外表更為美觀。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，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‧‧‧字鍵本體
20‧‧‧字色層
30‧‧‧面色層
40‧‧‧保護層
50‧‧‧鏤空部
Claims (18)
- 一種按鍵結構，包括數個鍵帽，每一該鍵帽包括：一字鍵本體，其外觀顯示一第一顏色；一面色層，其外觀顯示一不同於該第一顏色的第二顏色，該面色層設於該字鍵本體上方；其中該面色層具有一鏤空部，其中該第一顏色外露於該鏤空部內；及一保護層，覆蓋於該面色層的外表面，該保護層添加1%至10%重量百分比的雷雕輔助物、或耐化學物。
- 如請求項1所述之按鍵結構，其中該字鍵本體染有上述第一顏色，該鏤空部由該面色層的上表面延伸至該字鍵本體的上表面。
- 如請求項2所述之按鍵結構，其中該雷雕輔助物為雷雕粉，該雷雕粉為黑色或銀色的色母。
- 如請求項2所述之按鍵結構，其中該耐化學物至少包含下列其中一種：無機顆粒、溶膠凝膠、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸酯、分散劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑滑劑、聚醚改性有機矽、氧化高密度聚乙烯蠟、巴西棕櫚蠟、或聚乙烯蠟。
- 一種按鍵結構，包括數個鍵帽，每一該鍵帽包括：一字鍵本體，其外觀顯示一第一顏色；一面色層，其外觀顯示一不同於該第一顏色的第二顏色，該面色層設於該字鍵本體上方；其中該面色層具有一鏤空部，其中該第一顏色外露於該鏤空部內；一字色層，設於該字鍵本體上表面且具有上述第一顏色，該面色層設於該字色層的上表面，其中該字色層添加1%至10%重量百分比的保護耐磨劑。
- 如請求項5所述之按鍵結構，其中該保護耐磨劑至少包含下 列其中一種無機材料：二氧化矽、陶瓷粉、耐蝕劑、環氧樹脂、聚丙烯醯胺、奈米二氧化矽、滑石粉、硬脂酸鋁、硬脂酸鈣、或低分子熱塑性樹脂。
- 如請求項5所述之按鍵結構，進一步具有一設於該面色層外表面的保護層，其中該鏤空部由該保護層的外表面穿過該面色層且延伸至該字色層的頂面。
- 如請求項7所述之按鍵結構，其中該保護層添加1%至10%重量百分比的雷雕輔助物，該雷雕輔助物為雷雕粉，該雷雕粉為黑色或銀色的色母。
- 如請求項7所述之按鍵結構，其中該保護層添加1%至10%重量百分比的耐化學物，該耐化學物至少包含下列其中一種：無機顆粒、溶膠凝膠、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸酯、分散劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑滑劑、聚醚改性有機矽、氧化高密度聚乙烯蠟、巴西棕櫚蠟、或聚乙烯蠟。
- 如請求項5所述之按鍵結構，其中進一步具有一設於該字色層外表面並且透明的保護層，其中該鏤空部位於該保護層的內表面與該字色層的頂面之間，且向下穿過該面色層。
- 如請求項10所述之按鍵結構，其中該面色層的厚度小於5微米(μm)。
- 如請求項10所述之按鍵結構，其中該保護層包括下列至少一種耐化學物：聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸酯、分散劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑滑劑、聚醚改性有機矽、氧化高密度聚乙烯蠟、巴西棕櫚蠟、或聚乙烯蠟。
- 一種製造按鍵之鍵帽的方法，包括下列步驟：形成一字鍵本體，其外觀顯示一第一顏色；形成一面色層，其外觀顯示一不同於該第一顏色的第二顏色，該面色層設於該字鍵本體上方；形成一透明的保護層，覆蓋於該面色層；及 提供至少二道的雷射一同聚焦於該面色層，所述至少二道雷射通過該保護層以蝕刻出一位於該面色層的鏤空部，該鏤空部位於該保護層底面之下；其中每一道雷射的能量密度小於破壞該保護層的臨界值。
- 如請求項13所述之製造按鍵之鍵帽的方法，其中該雷射為波長355奈米的紫外光雷射，或波長532奈米的綠光雷射，或波長1064奈米的雷射。
- 如請求項13所述之製造按鍵之鍵帽的方法，進一步形成一字色層，該字色層覆蓋於該字鍵本體的表面且具有一第一顏色，該面色層覆蓋於該字色層，該鏤空部位於該保護層底面與該字色層的頂面之間。
- 如請求項14所述之製造按鍵之鍵帽的方法，其中包括使該面色層的厚度小於5微米，以供雷射蝕刻該面色層。
- 如請求項13所述之製造按鍵之鍵帽的方法，其中上述至少二道雷射以不同角度進入該保護層。
- 一種製造按鍵之鍵帽的方法，包括下列步驟：形成一字鍵本體，其外觀顯示一第一顏色；形成一面色層，其外觀顯示一不同於該第一顏色的第二顏色，該面色層設於該字鍵本體上方；形成一透明的保護層，覆蓋於該面色層；及使用單一束雷射通過該保護層，並使雷射聚焦於該面色層以蝕刻出一位於該面色層的鏤空部，該鏤空部位於該保護層底面之下；其中上述雷射通過該保護層時的點光斑，大於聚焦於該面色層的點光斑，其中上述通過該保護層時的點光斑能量密度不足以破壞該保護層。
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