键帽导光片及次毫米光源发光按键的制作方法

1.本实用新型涉及发光键盘的技术领域，尤其涉及一种键帽导光片及一种次毫米光源(即mini led)发光按键。


背景技术：

2.键盘为不可或缺的计算机周边产品，一般分为与桌面计算机连接的有线或无线键盘，以及用于笔记本电脑的内嵌式键盘，等等。随着导光产品领域的蓬勃发展，导光产品也不再仅应用于显示设备或是照明装置内，亦可结合于键盘使用所形成的发光键盘产品。
3.现今的发光键盘，于按键底侧会配置相近于键盘大小的整片式导光板，并在导光板上对应各个按键的区域设计出光，以提供各按键所需的光线。在发光键盘的导光板设计中，如何使各按键上的字符能均匀发光显示，是最主要的开发方向。目前各相关厂商采用各自的技术手段试图调整以达到这一目标。
4.另外，有部分厂商转而将键盘开发重点置于整体厚度或打击感等其他非出光需求，为了配合键盘的机构设计，进而出现在每个按键下均设置一导光片的发光键盘产品。该种发光键盘虽符合了前述厚度或打击感等产品需求，但在按键的字符显示方面却出现亮暗不均的严重瑕疵问题，反而使身为发光键盘的基本发光效能与品味下降。
5.另一方面，除了导光组件的设计，与按键字符呈现的均匀度与清晰度息息相关的另一要件为搭配使用的光源种类。次毫米发光二极管(也称为mini led)实为近年逐渐崭露头角的新兴点光源技术，相较于传统发光二极管，次毫米发光二极管具有更小的尺寸，但相对的因为尺寸小，其发光功率或可言亮度即小于传统发光二极管。故若将次毫米发光二极管应用至发光键盘中，有可能因为次毫米发光二极管本身的亮度不足而影响导光板的平均出光辉度，成为另一个致使按键字符亮暗不均的原因。
6.有鉴于此，亟需设计一种新的键帽导光片及一种次毫米光源发光按键，以求提供具备更优异得出光效能的导光片与发光按键产品。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有的导光片与发光按键产品在发光效能、平均出光亮度、出光均匀度等方面存在不足的缺陷，尤其是现有的导光片存在远光侧处光通量不足的缺陷，提出一种新的键帽导光片及次毫米光源发光按键。
8.本实用新型是通过采用下述技术方案来解决上述技术问题的：
9.为达上述目的，本实用新型提供了一种键帽导光片，该键帽导光片具有一入光侧、与该入光侧邻接的旁侧、与该旁侧邻接且位置和该入光侧相对的一远光侧，该入光侧设有用于接收光源的容置槽，其特点在于，该光源的中心出光方向朝向该旁侧偏转，以兼顾该入光侧与该旁侧邻接处的一近光隅角及该旁侧与该远光侧邻接处的一远光隅角所接收到的光通量；
10.该远光侧具有齿状补光结构，以将光线反射至该远光隅角，从而补足该远光隅角
因距离而短缺的光通量。
11.如此，可以达到让键帽导光片远光与近光隅角位置皆能具备均匀且足够亮度的出光表现的效果。
12.本实用新型还提供了一种次毫米光源发光按键，其特点在于，该次毫米光源发光按键包括：
13.如上所述的键帽导光片，其中该光源为次毫米发光二极管；
14.多个网点，该多个网点设置于该近光隅角与该远光隅角处，供以依光通量比例改变全反射，从而产生均匀出光；以及
15.键帽，该键帽覆盖于该键帽导光片上，且该近光隅角和/或该远光隅角镂有透光字符形状，以供光线通过而形成发光按键。
16.由此，藉由键帽导光片的特殊结构设计，即可消除因次毫米发光二极管尺寸小造成亮度不足的缺点，让键帽透光字符处呈现亮且均匀的出光表现。
17.根据本实用新型的一些实施方式，该齿状补光结构的锯齿面夹角为50～70度。由此，得以使之具有较好的光学调整效果以及制程可实施性。
18.根据本实用新型的一些实施方式，该齿状补光结构中的相邻锯齿的间距为0.31～0.83mm。
19.根据本实用新型的一些实施方式，该齿状补光结构的锯齿尖端的r角半径为0.05～0.1mm。由此，可改善其光学调整效果与制造可行性。
20.根据本实用新型的一些实施方式，该键帽导光片的本体采用以下方法制得，该方法包括：卷对卷押出塑料卷料，然后以刀模裁切形成，从而使得该齿状补光结构的锯齿面夹角为70度，相邻锯齿的间距为0.83mm，锯齿尖端的r角半径为0.1mm。
21.由此，可提供高制造效率与标尺精准度，并提供产品以较好的光学调整效果。
22.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
23.本实用新型的积极进步效果在于：
24.根据本实用新型的键帽导光片及次毫米光源发光按键，能够有效解决导光片远光侧处光通量不足的问题，并能适用于具备较低出光亮度的次毫米发光二极管，有效改善键帽字符亮暗不均的不佳出光表现。
25.综上所述，本实用新型所提出的键帽导光片及次毫米光源发光按键，达到让导光片体隅角达到均匀出光的效果，透过特殊的结构设计有效消除远光侧角落光通量不足的缺失，如此即便结合出光亮度较低的次毫米发光二极管使用，仍能将光线导引至远光侧隅角，进而让键帽各处的字符显示具备亮且均匀的出光效果。进一步地，为具备更好的光线调整效果，本实用新型亦进一步限定有多种结构标尺条件，而如前各段落所述。
附图说明
26.图1为根据本实用新型优选实施例的键帽导光片的结构示意图。
27.图2为根据本实用新型优选实施例的键帽导光片在另一实施状态下的结构示意图。
28.图3为根据本实用新型优选实施例的次毫米光源发光按键的立体分解示意图。
29.图4为根据本实用新型优选实施例的次毫米光源发光按键的平面组装示意图。
30.附图标记说明
[0031]1ꢀꢀꢀꢀ
键帽导光片
[0032]
10
ꢀꢀꢀ
入光侧
[0033]
101
ꢀꢀ
容置槽
[0034]
1011 设置面
[0035]
11
ꢀꢀꢀ
旁侧
[0036]
12
ꢀꢀꢀ
远光侧
[0037]
121
ꢀꢀ
齿状补光结构
[0038]
13
ꢀꢀꢀ
近光隅角
[0039]
14
ꢀꢀꢀ
远光隅角
[0040]2ꢀꢀꢀꢀ
光源
[0041]3ꢀꢀꢀꢀ
次毫米光源发光按键
[0042]
30
ꢀꢀꢀ
网点
[0043]
31
ꢀꢀꢀ
键帽
[0044]
a
ꢀꢀꢀꢀ
透光字符
[0045]
c
ꢀꢀꢀꢀ
中心线
[0046]
n
ꢀꢀꢀꢀ
出光法线
[0047]
θ
ꢀꢀꢀꢀ
光源出光法线的向后延伸段与中心线形成的夹角
[0048]
α
ꢀꢀꢀꢀ
齿状补光结构的锯齿面夹角
[0049]
d
ꢀꢀꢀꢀ
齿状补光结构中的两个相邻锯齿的间距
[0050]
r
ꢀꢀꢀꢀ
齿状补光结构的锯齿尖端的r角半径
[0051]
δ
ꢀꢀꢀꢀ
容置槽的设置面边缘线与键帽导光片的中心线夹角
[0052]
β
ꢀꢀꢀꢀ
容置槽邻近中心线位置的边缘线与中心线的夹角
具体实施方式
[0053]
如上文所述，发光键盘的技术发展至今，仍不断地为按键在出光表现方面的改善而努力，其光学设计的困难点一部分在于需考虑键盘产品的市场需求，例如薄型化、打击感等要求，因此在开发设计对应该些键盘产品的导光板时，相对地也会受限于各类机构的限制条件。而应用于发光键盘的导光板，其基础出光需求即为使键帽的字符得以清晰均匀的呈现，该需求是否能够得到满足是尤为关键的。然而，实际应用上，目前的发光键盘仍多产生按键各区域字符的显示具有差距极大的亮暗不均问题，其主要原因在于距离供光源较远的区域接收不到足够的光线能量，导致该处的字符仅有微弱的显示甚至根本没有发光效果。为了有效解决这一问题，需要使得导光板在无论远光或近光的角落位置，皆能具备亮且均匀的出光呈现，进而让对应设置的键帽字符有清晰均匀的发光效果。
[0054]
下面结合说明书附图，进一步对本实用新型的优选实施例的键帽导光片及次毫米光源发光按键进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本实用新型的限制，任何的其他类似情形也都将落入本实用新型的保护范围的中。各图中所示的结构标尺、比例、形状等，仅用于说明示意的实施例，而非表示或限制根据本实用新型的产品的实际结构。
[0055]
在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本实用新型各实施例中的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
[0056]
参考图1
‑
4所示分别示出了根据本实用新型优选实施方式的键帽导光片及次毫米光源发光按键。
[0057]
如图1所示为本实用新型一实施方式的键帽导光片的结构示意图。如图1所示，该键帽导光片1采用一片体结构，且具有一入光侧10、一旁侧11及一远光侧12。旁侧11与入光侧10邻接，远光侧12与旁侧11邻接且其位置与入光侧10相对，而入光侧10设有一容置槽101供以接收光源2。键帽导光片1的特点在于，光源2 的中心出光方向朝旁侧11偏转，以兼顾入光侧10与旁侧11邻接处的一近光隅角13及旁侧11与远光侧12邻接处的一远光隅角14两者所接收到的光通量。远光侧12具有齿状补光结构121，以将光线反射至远光隅角14，用以补足远光隅角14因距离较长而短缺的光通量。
[0058]
其中，可以理解的是，容置槽101也可理解为是用以接收或容纳光源2的容纳槽，而隅角(近光隅角13及远光隅角14)可理解为是键帽导光片1上的近光侧的角部或者角落以及远光侧的角部或者角落。
[0059]
键帽导光片1所接收的光源2主要出光方向，呈朝旁侧11偏转的状态，以尽可能维持近光隅角13与远光隅角14光通量。并且，为了进一步确保或者改善远光隅角14的出光亮度，键帽导光片1更进一步地于远光侧12设置齿状补光结构121，以将部分光线再反射至远光隅角14，使远光隅角14与近光隅角13皆可具备足够的光通量形成亮且均匀的出光表现。
[0060]
据此，即可有效解决现有适用于按键键帽的导光片具有的出光缺失，让导光片在角落处都能具有足够光通量而实现亮且均匀的出光效果。
[0061]
其中，键帽导光片1在实际应用中，可以采用一个键帽导光片1 对应一个键帽的一对一设置方式。换言之，本实用新型的键帽导光片1可以采用小的单片导光板，并视键帽导光片1对应的键帽种类，可有例如仅在键帽导光片1左侧或右侧单边设置容置槽101与齿状补光结构121的应用示例。或者如图1中所示，键帽导光片1可采用左右对称的结构。
[0062]
针对键帽导光片1用以搭配四个角落皆有字符的键帽使用而对应形成的结构，一个较佳的具体实施状态的例子在此说明如下。
[0063]
如图1和图2所示，键帽导光片1为片材，其入光侧10以一中心线c的左右各分设有一容置槽101，供以分别设置为次毫米发光二极管的多个光源2，相对入光侧10的远光侧12对应容置槽101 而设有为锯齿状中的两个齿状补光结构121。该些光源2的出光法线 n的向后延伸段分别与中心线c形成一夹角θ，而于光源2发光后，键帽导光片1的四个角落分别形成二个与光源2距离较近的近光隅角13，以及与光源2距离较远中的两个远光隅角14，且二个齿状补光结构121反射光源2的部分光线而分别对应邻近的远光隅角14进行补光，从而使得该些光源2发光后，近光隅角13与远光隅角14 呈现均匀出光状态。
[0064]
具体地说，位于远光侧12的齿状补光结构121，为呈接续状态或者说连续状态的锯齿状结构，而齿状补光结构121的形状、大小等等，会影响光线的调整效果。
[0065]
根据本技术的发明人的一系列测试，同时考虑生产可行性，可进一步考虑或接合以下限制条件，以让键帽导光片1具有更好的调光效能。在一种实施状态中，齿状补光结构121的锯齿面夹角α为 50～70度；在另一实施状态中，则是齿状补光结构121中的相邻锯齿
的间距d为0.31～0.83mm；在另一实施状态中，齿状补光结构121 的锯齿尖端的r角半径r为0.05～0.1mm。
[0066]
进一步地，在一些实施例中，容置槽101的设置面1011边缘线与键帽导光片1的中心线c夹角δ为(90
‑
θ)度，设置面1011指与光源2出光面平行的平面，原则上因为光源2的中心出光方向朝旁侧偏转，因此为了确实地接收光源发出的光线，设置面1011较佳地应为倾斜设置，而设置面1011的倾斜程度，则取决于光源2出光法线n的向后延伸段与中心线c形成的夹角θ，以据此定义出容置槽101 的结构状态。而键帽导光片1的容置槽101邻近中心线c位置的边缘线与中心线c的夹角β，则可约为0～20度。
[0067]
此外，键帽导光片1可选自pc、pmma、ps或玻璃等材料制成，并基于键帽导光片1需承受敲击力道，若考虑使用寿命，则优选可使用pc材料制成。另外，键帽导光片1可透过射出成型方式制成，也可于押出后应用刀模裁切技术制造。
[0068]
而于本实施状态中，如图1所示，揭露键帽导光片1的本体可采用如下方式制成，即，卷对卷押出塑料卷料后，以刀模裁切形成，使得齿状补光结构121的锯齿面夹角α为70度，二相邻锯齿间距d 为0.83mm，锯齿尖端的r角半径r为0.1mm。
[0069]
进一步地，结合参照图2所示，其为本实用新型一实施方式的键帽导光片的另一实施状态的结构示意图，根据一些实施例，容置槽101与齿状补光结构121亦为左右对称设置，且各容置槽101内设有多个光源2。而本实用新型亦针对齿状补光结构121的具体可实施尺寸可提出其他示例，例如，齿状补光结构121的一实施状态为其锯齿面夹角α为70度，二相邻锯齿间距d为0.45mm，锯齿尖端的r角半径r为0.05mm。
[0070]
或者，齿状补光结构121的锯齿面夹角α为60度，二相邻锯齿间距d为0.37mm，锯齿尖端的r角半径r为0.05mm。
[0071]
或者根据本实用新型的另一实施例或实施状态，齿状补光结构 121的锯齿面夹角α为60度，二相邻锯齿间距d为0.68mm，锯齿尖端的r角半径r为0.1mm。
[0072]
或者根据本实用新型的另一实施例或实施状态，齿状补光结构 121的锯齿面夹角α为50度，二相邻锯齿间距d为0.31mm，锯齿尖端的r角半径r为0.05mm。
[0073]
或者根据本实用新型的另一实施例或实施状态，齿状补光结构 121的锯齿面夹角α为50度，二相邻锯齿间距d为0.59mm，锯齿尖端的r角半径r为0.1mm。
[0074]
上述的齿状补光结构121的各个示例中所采用的参数或者标尺或尺寸参数，都能够确实地达到补足远光隅角14光通量的积极效果，并符合能透过射出成型或是刀模裁切的生产限制条件。
[0075]
进一步参照图3和图4，其示出了根据本实用新型一实施方式的次毫米光源发光按键的立体分解示意图及平面组装示意图。参照图 3、图4及前述图1，本实用新型提出的次毫米光源发光按键3的实施例，其包含如前所述的键帽导光片1、多个网点30及一键帽31。键帽导光片1的具体特征可如前所述任意示例所描述的，在此不再赘述。
[0076]
其中，搭配键帽导光片1使用的光源2为次毫米发光二极管，而网点30设置于键帽导光片1的近光隅角13和远光隅角14，供以依光通量比例改进原本的全反射或者说破坏全反射，从而产生均匀出光。
[0077]
键帽31覆盖于键帽导光片1上，且键帽31隅角镂有透光字符a，供光线通过而形成发光按键。据此，藉由键帽导光片1的特殊结构设计，可让键帽31上的透光字符a，具备亮且
均匀的显示效果。其中为利于示意说明，于第3及4图中以虚线框来示意设置透光字符a，然而实际应用上的透光字符a指在按键31上的各种文字或图样，在此先行说明。
[0078]
次毫米发光二极管具有尺寸小的优点，能符合发光键盘对于轻薄化的需求，并更利于配置在每一按键，但尺寸小相对也具有出光亮度不足的缺失。在使用次毫米发光二极管作为发光按键的光源2 时，会让键帽导光片1远光隅角14的光通量过低的问题，因为光源亮度不足而更趋严重，即使让次毫米发光二极管的主要出光轴朝键帽导光片1的旁侧11偏转，也仅能稍微弥补这一缺陷而不足以克服该缺陷。
[0079]
在此种情况下，键帽导光片1远光侧12的齿状补光结构121即能发挥优异的调光效果，将部分光线反射导引至远光隅角14位置，而让该处具有足够的光通量，进而使远光隅角14亦具备亮且均匀的出光表现。此外，键帽导光片1上的网点30，可为凹陷或凸出状结构，于此以网点30为凹陷状结构为例，而各隅角处的网点30的标尺、形状与布设状态则是可依据所需的出光要求予以调整。由此，上述缺陷得以克服。
[0080]
同样地，键帽导光片1上的齿状补光结构121，其标尺(即尺寸) 亦可做进一步的限定，例如使键帽导光片1的齿状补光结构121的锯齿面夹角α为50～70度；键帽导光片1的齿状补光结构121中的相邻锯齿的间距d为0.31～0.83mm；或键帽导光片1的齿状补光结构121的锯齿尖端的r角半径r为0.05～0.1mm等更具体的特征，皆适用于次毫米光源发光按键3，并具有生产可行性。
[0081]
进一步地，一个实施例中，容置槽101的设置面1011边缘与键帽导光片1的中心线c夹角δ为(90
‑
θ)度。而于此键帽导光片1亦可选用pc、pmma、ps或玻璃制成，并藉由射出成型或押出后刀模裁切的方式制成。一个实施状态中，键帽导光片1的本体为卷对卷押出塑料卷料后以刀模裁切形成，使齿状补光结构121的锯齿面夹角α为70度，二相邻锯齿间距d为0.83mm，锯齿尖端的r角半径 r为0.1mm。
[0082]
而齿状补光结构121具体可实施标尺的其他示例，例如于一实施状态中，键帽导光片1的齿状补光结构的一实施状态为其锯齿面夹角α为70度，二相邻锯齿间距d为0.45mm，锯齿尖端的r角半径r为0.05mm。
[0083]
或者根据本实用新型的另一实施例或实施状态，齿状补光结构 121的锯齿面夹角α为60度，二相邻锯齿间距d为0.37mm，锯齿尖端的r角半径r为0.05mm。
[0084]
或者根据本实用新型的另一实施例或实施状态，齿状补光结构 121的锯齿面夹角α为60度，二相邻锯齿间距d为0.68mm，锯齿尖端的r角半径r为0.1mm。
[0085]
或者根据本实用新型的另一实施例或实施状态，齿状补光结构 121的锯齿面夹角α为50度，二相邻锯齿间距d为0.31mm，锯齿尖端的r角半径r为0.05mm。
[0086]
或者根据本实用新型的另一实施例或实施状态，齿状补光结构 121的锯齿面夹角α为50度，二相邻锯齿间距d为0.59mm，锯齿尖端的r角半径r为0.1mm。
[0087]
上述各齿状补光结构121的标尺示例为键帽导光片1的各种具体实施状态，进一步的具体的技术特征与对应效果，可同样参见前述针对齿状补光结构121所做说明。
[0088]
综上所述，本实用新型所提出的键帽导光片及次毫米光源发光按键的各个示例，具有让导光片体隅角达到均匀出光的效果。藉由光源主出光轴的偏转设置与远光侧的齿状补光结构，有效消除远光侧角落光通量不足的缺失。即便结合出光亮度较低的次毫米发光二极管使用，仍能确实地将光线导引至远光侧隅角，进而让键帽的字符显示具备亮且均匀
的出光效果。现今的发光键盘市场中，已有诸多相关厂商致力于开发与设计键盘用的导光板，但在适用于单一按键的导光片机种中，仍不见有可让按键角落字符皆具均匀出光的技术概念与手段，距离光源较远的区域因为光通量不足，因此该区域的出光呈现仍不符预期，让键帽的字符出光表现普遍不佳。
[0089]
对此，本实用新型所提出的键帽导光片及次毫米光源发光按键，即可有效解决与改善此问题，提供更符合市场需求与出光品味的优异光学产品，以提升发光键盘的出光质量表现，促进相关产品的技术发展。
[0090]
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而且这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。