发光模组及其键盘的制作方法

1.本发明是关于一种发光模组及其键盘，特别是关于一种适于显示多色的发光模组及其键盘。


背景技术：

2.传统的实体键盘可透过有线或无线连接至电脑供使用者操作，进而输入控制指令或所需文字信息。在一般明亮且光源充足的工作环境中，透过外部光源照射到键盘，使用者可明确察觉到各按键位置及键帽上所标示字符，并按下至少一按键以输入信息，被按压的按键将传递对应的电信号至电脑，借此供使用者即时输入信息及控制电脑。
3.然而，发明人认识到，在昏暗的环境下，因为外部光线亮度不足，使用者不容易看清楚键帽上所标示字符而无法找到所需的按键，甚至误视字符而按错按键，导致电脑误动作。有鉴于此，本发明的一些实施例提供一种发光模组及其键盘，特别是一种适于显示多色的发光模组及其键盘，以期克服现有技术的缺失。


技术实现要素：

4.为达成上述的目的，本发明提供一种发光模组，包括：一光源组件、一导光板、一滤光片以及一遮光片。光源组件包括一发光件，发光件用以发出一光线。导光板设置于光线行进路线上，导光板具有一表面及一微结构，微结构用以改变入射微结构的光线的传播方向朝向表面。滤光片位于表面，滤光片具有一第一区域及一第二区域，第一区域及第二区域对应微结构，其中第一区域具有一第一滤光特性，第二区域具有一第二滤光特性，第一滤光特性相异于第二滤光特性。遮光片位于滤光片相对于导光板的另一侧，遮光片具有一透光开口，透光开口对应微结构。
5.依据本发明一些实施例，其中第一滤光特性为一第一滤光波段，第二滤光特性为一第二滤光波段，第一滤光波段相异于第二滤光波段。
6.依据本发明一些实施例，其中第一滤光特性为一第一透光率，第二滤光特性为一第二透光率，第一透光率相异于该第二透光率。
7.依据本发明一些实施例，其中导光板具有一第一开孔、滤光片具有一第二开孔、遮光片具有一第三开孔，其中第一开孔、第二开孔与第三开孔垂直对应形成一贯孔。
8.依据本发明一些实施例，其中遮光片的外表面更具有一遮光环，环围于贯孔。
9.依据本发明一些实施例，还包括一胶合膜。胶合膜位于滤光片及遮光片之间，并位于滤光片及遮光片的环缘。胶合膜用以胶合滤光片及遮光片，胶合膜具有一通道，通道连通环缘的内侧及外侧。
10.依据本发明一些实施例，一种发光键盘包括一发光模组以及一键盘组件。发光模组包括一光源组件、一导光板、一滤光片以及一遮光片。光源组件包括一发光件，发光件用以发出一光线。导光板设置于光线行进路线上，导光板具有一表面及一微结构，微结构用以改变入射微结构的光线的传播方向朝向表面。滤光片位于表面，滤光片具有一第一区域及
一第二区域，第一区域及第二区域对应微结构，其中第一区域具有一第一滤光特性，第二区域具有一第二滤光特性，第一滤光特性相异于第二滤光特性。遮光片位于滤光片相对于导光板的另一侧，遮光片具有一透光开口，透光开口对应微结构。键盘组件位于遮光片的上方。透光开口朝向键盘组件。
11.依据本发明一些实施例，其中键盘组件包括一按键，按键在滤光片对应一单键正投影区，第一区域对应单键正投影区的中央，第二区域环围第一区域。
12.依据本发明一些实施例，其中键盘组件包括一按键，按键在滤光片对应一单键正投影区，第一区域对应单键正投影区的一半区域，第二区域对应于一半区域以外的另一半区域。
13.依据本发明一些实施例，其中键盘组件包括多个按键，所述多个按键区分为一第一键区及一第二键区，第一区域对应于第一键区在滤光片的一第一正投影区，第二区域对应于第二键区在滤光片的一第二正投影区。
14.借此，依据一些实施例，发光模组利用位于遮光片与导光板之间的滤光片，透过滤光片中具有相异滤光特性的第一区域及第二区域，针对光强度、光波长等光学参数进行不同比例的滤除处理，使照射于键盘组件的光线产生视觉效果变化，显示不同颜色/彩度/亮度的背光以突显出特定的按键，以利使用者观视，并在无光线的环境下能正确按压所需的按键。对使用者而言，一些按键具有特定操作功能且频繁地被按压使用，例如：w、a、s、d等按键各别是在特定情境中常被使用的方向功能键，依据一些实施例，发光模组能照亮键盘组件中具有特定功能的按键，分区显示不同颜色的背光以突显其位置及所标示字符，助于提升发光键盘的人因界面操作效率及准确度。
15.以下通过具体实施例配合所附的附图详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
16.图1a为一实施例的发光键盘的立体分解示意图；
17.图1b为一实施例的发光模组的立体分解示意图；
18.图2为一实施例的发光键盘的侧视示意图；
19.图3a为一实施例的对应单一按键的发光模组的局部俯视示意图；
20.图3b为图3a所示实施例的发光键盘沿xx
′
方向的剖视示意图；
21.图4a为一实施例的对应单一按键的发光模组的局部俯视示意图；
22.图4b为图4a所示实施例的发光键盘沿xx
′
方向的剖视示意图；
23.图5a为一实施例的对应单一按键的发光模组的局部俯视示意图；
24.图5b为图5a所示实施例的发光键盘沿xx
′
方向的剖视示意图；
25.图6a为一实施例的对应单一按键的发光模组的局部俯视示意图；
26.图6b为图6a所示实施例的发光键盘沿xx
′
方向的剖视示意图；
27.图7为一实施例的遮光片的局部俯视示意图；
28.图8为一实施例的导光板的局部俯视示意图。
29.【符号说明】
30.l:光线
31.t1:第一开口
32.t2:第二开口
33.t3:第三开口
34.tc:中心轴
35.1:发光模组
36.10:光源组件
37.100:发光件
38.100a:透镜
39.100b:发光晶片
40.104:基片
41.106:电路层
42.108:反光层
43.109:排线
44.12:导光板
45.120:表面
46.121:底面
47.122:微结构
48.13:胶合膜
49.132:内侧
50.134:外侧
51.136:通道
52.14:滤光片
53.140:第一区域
54.142:第二区域
55.16:遮光片
56.160:透光开口
57.162:本体
58.168:遮光环
59.2:键盘组件
60.20:单键正投影区
61.200:第一正投影区
62.202:第二正投影区
63.22:按键
64.220:第一键区
65.222:第二键区
66.24:弹性组件
67.26:开关
68.28:开关电路
具体实施方式
69.以下将详述本发明的各实施例，并配合附图作为例示。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下仍可实施。附图中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，附图仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求附图的简洁。
70.图1a为依据本发明一些实施例的发光键盘的立体分解示意图。图1b为依据本发明一些实施例的发光模组的立体分解示意图。图2为依据本发明一些实施例的发光键盘的侧视示意图。
71.请一并参照图1a及图2，本发明一些实施例的发光键盘包括一发光模组1以及一键盘组件2，彼此相叠合。发光模组1适于在被使用时，照亮键盘组件2中至少一个或多个按键22，供使用者观视与操作。
72.请参照图1b，依据一些实施例，发光模组1包括一光源组件10、一导光板12、一滤光片14以及一遮光片16。光源组件10包括一个或多个发光件100。发光件100发出光线l，朝向导光板12。
73.如图2所示，在一些实施例中，发光件100可以是但不限于发光二极管元件。于此，发光件100包括透镜100a及发光晶片100b。发光晶片100b可以是但不限于发光二极管晶片(chip)。透镜100a覆盖并封装发光晶片100b，透镜100a用以调整发光晶片100b所发出的光线l的光型，可使该光型更适合导光板12的导光设计。在一些实施例中，光源组件10的多个发光件100所发出的光线l的颜色相同。在一些实施例中，光源组件10的多个发光件100中有至少二个发光件100所发出的光线l的颜色相异。
74.导光板12设置于光线l行进路线上，请参照图2，在一些实施例中，发光件100位于导光板12的底面121，并朝向贯孔t发光。具体而言，发光件100所发射的光线l朝向贯孔t传播，例如：发光件100的主光轴与贯孔t的中心轴tc平行或夹一锐角，发光件100发出的光线l的传播方向能朝向贯孔t，而使光线l能充分地进入导光板12，于此，光线l自导光板12的第一开口t1侧壁进入导光板12内部，透过全反射作用照亮整片导光板12，以提高光利用率；然而，在其他实施例中(图中未示)，发光件100可位于导光板12的外缘侧，并朝向导光板12的最外侧壁发光，光线l自导光板12的最外侧壁进入导光板12内部，透过全反射作用照亮整片导光板12，以提高光利用率。
75.导光板12具有表面120以及微结构122。微结构122对应于表面120，且微结构122用以改变入射微结构122的光线l的传播方向朝向表面120。在一些实施例中，微结构122位于导光板12的底面121，而与表面120相对设置。在一些实施例中，微结构122由多个圆点(或称网点、光点)所构成，可以是凸圆点或凹圆点，但不以此为限，可为任意形状，例如：不规则形状、锥形、方形、三角形、梯形等，在一些示范例中，圆点可以是向导光板12内凹入而未突出于底面121的凹圆点，亦可以是朝导光板12外突出于底面121的凸圆点。各个圆点的形状、尺寸、相邻的凸点与凸点之间的间距及/或凹点与凹点之间的间距可依发光件100所发出的光型、贯孔t于俯视时的形状、导光板12的材质及其表面粗糙度等而进行调整，上述调整可经由实验而获得较佳的设计方案。此外，在一些实施例中，微结构122亦可通过在导光板12的底面121上印刷油墨所形成的网点或网线来实现。借此，导光板12接收发光件100所发出的
光线l，使光线l进入导光板12内部进行全反射，且在遇到微结构122时被散射以产生预定发光效果。
76.请同时参阅图1b，滤光片14位于导光板12的表面120上，亦即滤光片14位于导光板12与遮光片16之间。滤光片14具有第一区域140及第二区域142。第一区域140的数量可以是一个或多个，从而形成一连续区域或是多个相互分离的子区域。第二区域142的数量也可以是一个或多个，从而形成一连续区域或是多个相互分离的子区域。第一区域140及第二区域142各别对应微结构122，以接收微结构122所反射的光线l。其中第一区域140具有一第一滤光特性，第二区域142具有一第二滤光特性，且第一滤光特性相异于第二滤光特性。在一些实施例中，第一滤光特性及第二滤光特性，可以各别针对光强度、光波长等光学参数进行不同比例的滤除处理，在一示范例中，不滤光也是一种滤光特性及效果，例如：在第二区域142设置透明片或镂空开口等方式来实现与第一滤光特性相异的第二滤光特性。借此，第一区域140及第二区域142各别接收微结构122所反射的光线l，使光线l自第一区域140及第二区域142至少其中一者穿射而朝向遮光片16传播以照亮按键22，供使用者自发光键盘上方观视。
77.遮光片16位于滤光片14相对于导光板12的另一侧，亦即，遮光片16位于滤光片14与键盘组件2之间。遮光片16具有透光开口160及本体162。透光开口160的数量可以是一个或多个，从而形成一主开口区域或是多个相互分离的次开口区域。透光开口160对应微结构122，换言之，透光开口160相对于导光板12的正投影大致上重叠于微结构122，且遮光片16的本体162用于屏蔽来自导光板12的光线l，使遮光片16本体162下方的光线l几乎不穿透遮光片16。借此，光线l在导光板12内部进行全反射传播，部分的光线l经微结构122散射仅自透光开口160处向上出射，其余的光线l将受遮光片16本体162阻挡/反射回导光板12以避免漏光现象。
78.如图1a所示，发光模组1的光源组件10具有排线109，排线109用以电性连接至外部装置，外部装置例如但不限于电脑的控制系统。电脑的控制系统可以控制光源组件10的发光件100是否发光。导光板12用以导引光源组件10所发出的光线l，使该光线l穿透滤光片14并朝向按键22照射，让使用者可以在低光源或无光源的环境中清楚地观视到按键22上的字符。
79.如图2所示，键盘组件2包括多个按键22、多个弹性组件24、多个开关26、及一开关电路28，其中，按键22、弹性组件24、开关26为功能上一对一关系。开关26电性连接开关电路28，弹性组件24常态维持一推力，将该按键22维持在图2所示的位置。当使用者压下按键22，按键22下方压抵开关26，开关电路28侦测到该开关26被压抵，即输出对应该按键22的信号。当使用者放开该按键22，弹性组件24将该按键22推回图2所示的位置。在一些实施例中，弹性组件24是一种剪式机构，但并不限于此；在一些其他的实施例中，弹性组件24也可以是火山口式机构、宫柱式机构或蝶式机构等。
80.依据上述结构，发光模组1利用位于遮光片16与导光板12之间的滤光片14，透过滤光片14中具有相异滤光特性的第一区域140及第二区域142，针对光强度、光波长等光学参数进行不同比例的滤除处理，使照射于键盘组件2的光线l产生视觉效果变化，显示不同颜色/彩度/亮度的背光以突显出特定的按键22，以利使用者观视，并在无光线的环境下能正确按压所需的按键22，助于提升发光键盘的人因界面操作效率及准确度。
81.在一些实施例中，第一滤光特性为一第一滤光波段，第二滤光特性为一第二滤光波段，第一滤光波段相异于第二滤光波段，其中所述“相异”可以是但不限于第一滤光特性的滤光波段与第二滤光特性的滤光波段完全不同、部分交叠、非全部相同。例如：第一滤光特性的第一滤光波段完全涵盖第二滤光特性的第二滤光波段，且第一滤光波段的范围大于第二滤光波段，导致第一区域140与第二区域142各别出射具有不同光波长的光线l，其中，光波长的定义可以是但不限于波峰波长、半高宽波长或均值波长等。
82.在一些实施例中，第一滤光特性为一第一透光率，第二滤光特性为一第二透光率，第一透光率相异于第二透光率，因此，第一区域140及第二区域142各别针对光线l的光强度进行不同比例的滤除处理，并各别输出光强度相异的光线l。
83.图3a绘示依据一些实施例，对应单一按键22的发光模组1的局部俯视示意图(不含键盘组件2)。图3b绘示图3a所示实施例的发光键盘沿xx
′
方向的剖视示意图。请一并参照图3a及图3b，在一些实施例中，键盘组件2包括按键22。按键22位于遮光片16上，且按键22在滤光片14上的正投影大致上重叠于一单键正投影区20，亦即，按键22在滤光片14对应单键正投影区20。其中，第一区域140对应单键正投影区20的中央，第二区域142环围第一区域140。在一些实施例中，按键22上中央处具有符号注记，按键22可为半透光材质，或按键22的符号注记处为半透光设计。于此，经第一区域140过滤后的光线l穿出遮光片16后点亮该按键22上的符号注记，经第二区域142过滤后的光线l穿出遮光片16后点亮按键22表面外缘区域，整体而言，提供使用者目视察觉到色彩/亮度等变化的渐层视觉效果。在其他实施例中，第一区域140及第二区域142彼此分布位置互换，亦即，经第二区域142过滤后的光线l穿出遮光片16后点亮该按键22上的符号注记，经第一区域140过滤后的光线l穿出遮光片16后即点亮按键22表面外缘区域。
84.图4a绘示依据一些实施例，对应单一按键22的发光模组1的局部俯视示意图(不含键盘组件2)。图4b绘示图4a所示实施例的发光键盘沿xx
′
方向的剖视示意图。请一并参照图4a及图4b，在一些实施例中，键盘组件2包括按键22。按键22位于遮光片16上，且按键22在滤光片14上的正投影大致上重叠于一单键正投影区20，亦即，按键22在滤光片14对应单键正投影区20。其中，第一区域140对应单键正投影区20的一半区域，且第二区域142对应单键正投影区20的另一半区域。在一些实施例中，按键22上具有多个符号注记，按键22可为半透光材质，或按键22的多个符号注记处为半透光设计。于此，经第一区域140过滤后的光线l穿出遮光片16后点亮按键22上些许符号注记，经第二区域142过滤后的光线l穿出遮光片16后点亮按键22上其余符号注记，整体而言，提供使用者目视察觉到色彩/亮度等变化的渐层视觉效果。
85.图5a绘示依据一些实施例，对应单一按键22的发光模组1的局部俯视示意图(不含键盘组件2)。图5b绘示图5a所示实施例的发光键盘沿xx
′
方向的剖视示意图。请一并参照图5a及图5b，在一些实施例中，键盘组件2包括按键22。按键22位于遮光片16上，且按键22在滤光片14上的正投影大致上重叠于一单键正投影区20，亦即，按键22在滤光片14对应单键正投影区20。其中，第二区域142对应单键正投影区20的中央，第一区域140位于单键正投影区20的外周缘。在一些实施例中，按键22上周缘处具有多个符号注记，按键22可为半透光材质，或按键22的多个符号注记处为半透光设计。于此，经第一区域140过滤后的光线l穿出遮光片16后点亮该按键22上周缘处些许符号注记，经第二区域142过滤后的光线l穿出遮光片
16后点亮按键22中央处符号注记，整体而言，提供使用者目视察觉到色彩/亮度等变化的渐层视觉效果。
86.图6a绘示依据一些实施例，对应单一按键22的发光模组1的局部俯视示意图(不含键盘组件2)。图6b绘示图6a所示实施例的发光键盘沿xx
′
方向的剖视示意图。请一并参照图6a及图6b，在一些实施例中，键盘组件2包括多个按键22。依据图6b所绘示，这些按键22区分为第一键区220及第二键区222，各别对应于如图6a所示的第一区域140及第二区域142。进一步言，第一区域140对应于第一键区220的多个按键22，这些按键22位于遮光片16上且在滤光片14上的正投影大致上重叠于第一正投影区200，亦即，第一区域140对应第一键区220在滤光片14上的第一正投影区200；另一方面，第二区域142对应于第二键区222的多个按键22，这些按键22位于遮光片上且在滤光片14上的正投影大致上重叠于第二正投影区202，亦即，第二区域142对应第二键区222在滤光片14上的第二正投影区202。于此，经第一区域140过滤后的光线l穿出遮光片16后点亮第一键区220，经第二区域142过滤后的光线l穿出遮光片16后点亮第二键区222，整体而言，提供使用者目视察觉到分区显示的突显视觉效果。
87.请回参图2，在一些实施例中，导光板12具有第一开孔t1、滤光片14具有第二开孔t2、遮光片16具有第三开孔t3，其中第一开孔t1、第二开孔t2与第三开孔t3垂直对应形成贯孔t。于此，光线l自导光板12的第一开口t1侧壁进入导光板12内部，透过全反射作用照亮整片导光板12，以提高光利用率。
88.在一些实施例中，光源组件10另包括一基片104、一电路层106及一反光层108。发光件100电性连接电路层106，电路层106与如图1所示排线109电性连接，因此，外部装置可经由排线109、电路层106而控制发光件100的点亮状态。反光层108用以反射发光件100所散射出的光线l及自导光板12的底面121漏出的光线l，借以提高进入导光板12进行全反射传递的光线量。在一些实施例中，电路层106及反光层108采用各别印刷的方式制作于基片104上。在一些实施例中，电路层106及反光层108可采用印刷及/或贴覆的方式制作于基片104上。基片104及电路层106可称之为电路板，此电路板可以是但不限于挠性电路板(fpcb,flexible printed circuit board)。
89.请继续参照图7，绘示遮光片16的局部俯视示意图，在一些实施例中，其中遮光片16的外表面更具有遮光环168。遮光环168的数量与贯孔t的数量相对应，且遮光环168环围于贯孔t，换言之，遮光环168具有开口，开口垂直对应于贯孔t。在一些实施例中，俯视观之，遮光环168的内缘垂直对应于按键22外缘的内侧。借此，通过贯孔t而朝按键22射出的光线l不至于自相邻二个按键22之间的键隙穿出，造成使用者过于刺眼的感受。在一些实施例中，遮光环168为一遮光薄膜，采用印刷或黏贴的方式制作于遮光片16上。在一些实施例中，遮光环168为一遮光薄膜，采用印刷或黏贴的方式制作于导光板12上。
90.请参照图8，绘示导光板12的局部俯视示意图，在一些实施例中，发光模组1还包括一胶合膜13。胶合膜13位于滤光片14及遮光片16之间，并位于滤光片14及遮光片16的外周缘。胶合膜13用以黏着胶合滤光片14及遮光片16。在一示范例中，胶合膜13为环状且环缘处具有通道136，通道136数量可为一个或多个。通道136连通胶合膜13的内侧132及外侧134，作为连通于发光模组1内、外部环境的逃气结构。借此，发光模组1具有两端分别连通于内、外部环境的逃气结构。逃气结构使发光模组1的内部气压与外部气压达成平衡或近似，以避免发光模组1的内部构件因空气膨胀而受损失效，透过逃气结构可提高发光模组1的产品信
赖度。
91.综合上述，依据一些实施例，发光模组1利用位于遮光片16与导光板12之间的滤光片14，透过滤光片14中具有相异滤光特性的第一区域140及第二区域142，针对光强度、光波长等光学参数进行不同比例的滤除处理，使照射于键盘组件2的光线l产生视觉效果变化，显示不同颜色/彩度/亮度的背光以突显出特定的按键22，以利使用者观视，并在无光线的环境下能正确按压所需的按键22。对使用者而言，一些按键22具有特定操作功能且频繁地被按压使用，例如：w、a、s、d等按键22各别是在特定情境中常被使用的方向功能键，依据一些实施例，发光模组1能照亮键盘组件2中具有特定功能的按键22，分区显示不同颜色的背光以突显其位置及所标示字符，助于提升发光键盘的人因界面操作效率及准确度。
92.以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以此限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。