键盘膜、防水键盘、键盘膜的制作方法、防水按键总成及发光键盘与流程

本发明有关于键盘的包覆保护结构，特别是关于键盘膜、防水键盘、键盘膜的制作方法、防水按键总成及发光键盘。

背景技术：

电子装置的键盘，例如笔记型电脑的键盘，是外来水分最容易入侵电子装置内部的部分。不论是日常生活应用的意外的水分入侵、强固型笔记型电脑在室外的使用，或是对于键盘进行清理而不得不使用必要的清洁溶液(例如医疗院所对设备仪器使用酒精、消毒液进行消毒)，都会造成水分由键盘入侵电子装置。此外，按键帽上的字符、图示是以印刷方式制作，长久使用也会磨损脱落以致于难以识别。

现有的防水键盘设计，主要是进一步在键盘设置区域，覆盖防水薄膜，将设置键盘的窗口整个封闭，同时防水薄膜也会有匹配按键帽的凹部，使得按键帽的岛状结构仍可在防水薄膜上呈现。而字符部分则透过印刷或是激光雕刻凹纹的方式进行设置。同样地，这些位于防水薄膜上表面的字符，容易有磨损问题。激光雕刻凹纹除了会持续被磨耗而导致凹纹不明显之外，凹纹本身的下凹结构也容易堆积脏污，对于需要保持清洁的医疗院所是一项很困扰的问题。

因此，如何改善现有键盘的防水薄膜设计，仍旧是防水键盘领域的技术课题。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提出键盘膜、防水键盘、键盘膜的制作方法、防水按键总成及发光键盘，解决先前技术存在的技术课题。

为了达成上述目的，本发明提供一种键盘膜，该键盘膜包含：织物层；透光胶层，其结合于该织物层的上表面；以及遮光层，其结合于该织物层的下表面；其中，该透光胶层及该织物层经热压成型形成内凹的复数个按键容置部，该织物层以及该遮光层位于内凹的该复数个按键容置部所在的一侧，并且位于每一按键容置部内的该织物层以及该遮光层具有镂空图案。

可选地，还包含浅色颜料层，该浅色颜料层对应涂布于该镂空图案中且接触该透光胶层下表面。

本发明还提供一种防水键盘，该防水键盘包含：壳体，其具有窗口；基板，其设置于该壳体中；复数个按键帽，其设置于该基板的上方且位于该窗口中，且每一按键帽的顶面通过该窗口突出于该窗口；至少一光源，其设置于该壳体中，用以投射光线；以及如上所述的键盘膜，其覆盖于该窗口上而密封该窗口，且每一按键容置部对应覆盖于该复数个按键帽的其中之一，并且使得该镂空图案位于对应的每一按键帽的顶面。

可选地，每一按键帽的顶面的至少局部涂布上色颜料层，并且该上色颜料层的涂布位置与该镂空图案的位置重叠。

可选地，每一按键帽的顶面涂布粘胶，以附着每一按键帽于对应的按键容置部，并且该粘胶具有白色或透明以外的颜色。

本发明还提供一种键盘膜的制作方法，该制作方法包含：涂布固化前的透光胶料于织物层的上表面；对该织物层以及该透光胶料进行热压成型，固化该透光胶料而在该织物层的上表面形成透光胶层，并于该织物层以及该透光胶层上形成内凹的复数个按键容置部，其中该织物层位于内凹的该复数个按键容置部所在的一侧；于该织物层的下表面形成遮光层；以及将每一按键容置部内的该遮光层及该织物层进行局部镂空，而形成镂空图案。

可选地，还包含，对该织物层以及该透光胶料进行热压成型前，整平该透光胶料并调整该透光胶料的涂布厚度。

本发明还提供一种防水按键总成，该防水按键的总成包含：键盘膜，其具有织物层及结合于该织物层上表面的透光胶层，该透光胶层及该织物层经热压成型形成内凹的复数个按键容置部，该织物层位于内凹的该复数个按键容置部所在的一侧，并且位于每一按键容置部内的该织物层具有镂空图案；以及复数个按键帽，每一按键帽的至少部分顶面上设置遮光层，且该遮光层上设置镂空图案，每一按键容置部对应覆盖于该复数个按键帽的其中之一，并且该织物层的镂空图案重叠于该遮光层的镂空图案。

可选地，还包含上色颜料层，该上色颜料层对应覆盖于该遮光层的镂空图案。

本发明还提供一种发光键盘，该发光键盘包含：基板；复数个按键帽，其设置于该基板上，该复数个按键帽可相对于该基板上下运动，该复数个按键帽中相邻的两个按键帽之间具有按键帽间隙；键盘膜，该键盘膜具有遮光层、织物层、透光胶层与复数个镂空图案，该键盘膜设置在该复数个按键帽上且延伸在该按键帽间隙上方，该遮光层设置在该织物层的下表面，该透光胶层设置在该织物层的上表面，每一镂空图案分别对应设置于每一按键帽的上方，该复数个镂空图案分别贯穿该遮光层与该织物层；以及至少一光源，其设置在该基板上，该至少一光源发出光线，该光线向上行进穿透该复数个镂空图案与该透光胶层，而使该复数个镂空图案可供辨识；其中当该复数个按键帽相对于该基板上下运动时，该透光胶层与该织物层会对应地变形而保持延伸于该按键帽间隙上；其中该透光胶层具有复数个按压部，每一按压部上表面保持平坦，每一按压部分别对应设置于每一按键帽的上方，且每一按压部对应覆盖该复数个该镂空图案其中之一。

可选地，该键盘膜还包含浅色颜料层，该浅色颜料层设置于该复数个镂空图案中，且该浅色颜料层接触该复数个按压部下表面；该浅色颜料层改变穿透该复数个镂空图案与该透光胶层的该光线，用于辨识该复数个镂空图案形成的透光图案。

可选地，该透光胶层还包含复数个凹陷部，每一凹陷部位于相邻的两个按压部之间，且每一凹陷部位于该按键帽间隙的上方，用于辨识各个该按压部的边界。

与现有技术相比，本发明提供的键盘膜除了达成键盘的防水效果之外，位于键盘膜内侧的镂空图案不会因为操作而被磨损，而使得镂空图案及透光图案所呈现的图示、字符可以长时间地维持其识别效果。此外，键盘膜的按压部的表面不会有下凹的图示、字符凹陷处，可以有效避免脏污堆积。同时，本发明以织物层增强透光胶层的强度，可以有效地降低键盘膜的厚度，从而避免了键盘膜太大的厚度干扰键盘的操作。

附图说明

图1为本发明第一实施例防水键盘的立体图；

图2为本发明第一实施例的键盘膜与按键组的剖面分解示意图；

图3为本发明第一实施例的键盘膜与按键组组装后的剖面示意图；

图4为图2的局部放大图；

图5为图3的局部放大图；

图6为本发明第一实施例的的键盘膜与按键组长时间磨损后的局部剖面示意图；

图7至图12是本发明键盘膜的制作过程的示意图；

图13是本发明键盘膜的制作方法的流程图；

图14为本发明第二实施例的键盘膜的局部剖面示意图；

图15为本发明第三实施例的键盘膜与按键组的局部剖面分解图；

图16为本发明第三实施例的防水按键总成的局部剖面示意图；

图17为本发明第四实施例的键盘膜与按键组的局部剖面分解图；

图18为本发明第四实施例的防水按键总成的局部剖面示意图；

图19为本发明第五实施例的键盘膜与按键组的局部剖面分解图；

图20为本发明第五实施例的防水按键总成的的局部剖面示意图。

具体实施方式

为使得对本发明的内容有更清楚及更准确的理解，现将结合附图详细说明，说明书附图示出本发明的实施例的示例，其中，相同的标号表示相同的元件。可以理解的是，说明书附图示出的比例并非本发明实际实施的比例，其仅为示意说明为目的，并未依照原尺寸作图。

参阅图1所示，为本发明第一实施例所揭露的一种键盘膜，用于覆盖于复数的按键帽262组成的按键组上，键盘膜与按键组构成防水键盘200。所述防水键盘200可以是一个独立的键盘装置，也可以在内部进一步配置各种必要的电子零件，而构成电子装置的本体部分，如图1所示的笔记型电脑的本体。

图2、图3、图4以及图5所示，为本发明第一实施例提供键盘膜100的剖面示意图，键盘膜100包含织物层120、透光胶层140以及遮光层160。

如图4及图5所示，透光胶层140结合于织物层120的上表面，而在织物层120的上表面形成一个防水保护结构，并且可提供适当的弹性变形效果。透光胶层140的材质可为但不限定于硅胶，任何柔软且可防止水穿透的胶料皆可用于制作透光胶层140。前述的胶料在固化前涂布于织物层120的上表面，固化后即成为结合于织物层120上表面的透光胶层140。透光胶层140通常为白色，但也可以透过掺入颜料使得透光胶层140具有特定的颜色，颜料的掺入必须考虑透光性，以维持足够的透光效果。

如图4及图5所示，织物层120用以作为加强材(reinforcement)，加强透光胶层140在强度上的不足，从而避免透光胶层140因为拉扯而破裂。织物层120可为成本相对较低的不织布或编织布品。织物层120的纤维材质可以是各种天然纤维，例如棉、麻、丝，也可以是人造纤维例如聚酯、尼龙、氨纶等。

如图4及图5所示，遮光层160设置于织物层120的下表面。遮光层160可为不透光的深色或黑色油墨。遮光层160主要是使得织物层120的下表面被遮光层160所遮蔽的区域不透光。

如图2及图4所示，透光胶层140及织物层120经热压成型形成复数个由织物层120下表面内凹的按键容置部142，遮光层160再进一步结合于织物层120的下表面，因此织物层120以及遮光层160是位于内凹的按键容置部142所在的一侧。每一按键容置部142可分别具有不同的形状大小。

如图1、图3及图5所示，按键容置部142的形状大小、配置方式，主要是对应于复数个按键帽262的配置，使得每一个按键容置部142都可以容纳一个对应的按键帽262而包覆按键帽262，并使得按键帽262的顶面朝向键盘膜100。

如图4及图5所示，于按键容置部142中，织物层120以及遮光层160经过镂空处理，使得位于每一按键容置部142内的织物层120以及遮光层160具有材料被去除的镂空图案180，镂空图案180对应各按键帽262所需要的字符或者是图示符号。前述的镂空处理可为但不限定于激光雕刻加工。据此，当向键盘膜100的下表面，亦即织物层120的下表面投射光线时，部分光线会被遮光层160所遮挡，部分光线能通过镂空图案180再穿透透光胶层140，而在键盘膜100的上表面，亦即透光胶层140的上表面，呈现形状对应于镂空图案180并且发光的透光图案146。

如图1、图2及图3所示，本发明第一实施例进一步提供的一种防水键盘200，防水键盘200包含壳体220、基板240、复数个按键帽262、至少一光源280，以及前述的键盘膜100。防水键盘200可以是一个独立的键盘装置，也可以在内部进一步配置各种必要的电子零件，而构成电子装置的本体部分，例如笔记型电脑的本体。

如图1、图2及图3所示，壳体220具有窗口222。基板240设置于壳体220中。按键帽262设置于基板240的上方，并且是位于窗口222中。每一按键帽262的顶面通过窗口222朝外并略微突出壳体220的上表面，按键帽262的顶面的至少部分为可透光。

如图2及图3所示，至少一光源280设置于壳体220中；至少一光源280可以设置于基板240上，也可以是设置于壳体220中的其他位置。至少一光源280用以投射光线，其所投射的光线可朝向窗口222的复数个按键帽262投射，也可以朝壳体220内部其他位置投射后，再经由各种折射、散射手段进行均光后再投射至位于窗口222的复数个按键帽262。基板240可为印刷电路板、薄膜式键盘的软性电路板(flexibleprintcircuit；fpc)或是不具电路的一般载板。至少一光源280可为发光二极管、小型灯泡、小型冷阴极管、冷光元件等。至少一光源280的配置可以是对应于复数个按键帽262设置，亦即每一光源280对应于一个按键帽262设置，并且位于按键帽262的下方；至少一光源280也可以是均匀地配置于基板240上，而其数量及位置未与复数个按键帽262一一对应，至少一光源280所发出的光透过导光板与均光板(图未示)的传导，使得每一个按键帽262都可以均匀地受光。键盘膜100覆盖于窗口222上而密封窗口222，且每一个按键容置部142对应覆盖于一个按键帽262，并且使得镂空图案180位于按键帽262的顶面。

如图1、图3及图5所示，键盘膜100密封的窗口222，因此可以避免水分透过窗口222或是按键帽262之间的间隙渗入防水键盘200中。而通过至少一光源280提供光线，由于遮光层160设置于键盘膜100的下表面，使得光线只能通过键盘膜100中的镂空图案180再穿透透光胶层140，而在键盘膜100的上表面，亦即透光胶层140的上表面，呈现发光的透光图案146，藉以供使用者识别不同的按键帽262。

如图1至图5所示，在不考虑键盘膜100是否密封窗口222的情况下，键盘膜100、复数个按键帽262及至少一光源280即组成发光键盘。所述发光键盘包含基板240、复数个按键帽262、键盘膜100以及至少一光源280。复数个按键帽262设置于基板240上，而且透过弹性机构或其他复位机构的设置，按键帽262可相对于基板240上下运动。复数个按键帽262中相邻的按键帽262之间具有按键帽间隙w，从而确保每一按键帽262之间的运作不会互相干涉。为使得按键帽间隙w可以清楚呈现，图2及图3的按键帽间隙w放大绘制，而未依照图1的比例绘制。

如图2及图3所示，键盘膜100设置在复数个按键帽262上且延伸在按键帽间隙w上方。遮光层160设置在织物层120的下表面，透光胶层140设置在织物层120的上表面。每一镂空图案180分别对应设置于每一按键帽262上方，而且复数个镂空图案180分别贯穿遮光层160与织物层120。透光胶层140具有复数个按压部144及复数个凹陷部148。每一按压部144上表面保持平坦，每一按压部144分别对应设置于每一按键帽262上方，且每一按压部144覆盖对应的镂空图案180。复数个凹陷部148位于复数个按压部144间，且每一凹陷部148位于对应的按键帽间隙w上方，如此有助于辨识每一按压部144的边界。

如图2、图3、图4及图5所示，至少一光源280设置在基板240上，至少一光源280发出光线，光线直接或经过折射、反射后向上行进穿透复数个镂空图案280与透光胶层140，而使复数个镂空图案280在透光胶层140上方可供辨识。透光胶层140与织物层120可进行弹性变形。当复数个按键帽262相对于基板120上下运动时，透光胶层140与织物层120会因应地变形而保持延伸于按键帽间隙w上。

复数个镂空图案180的镂空处理，例如激光雕刻，是在键盘膜100的内侧面(内侧面是远离透光胶层140的一侧)进行，因此透光胶层140的按压部144不会有下凹的图示、字符凹陷处，可以有效避免脏污堆积。

如图6所示，键盘膜100在长时间操作后，虽然透光胶层140会无可避免地被磨耗，但主要都是位于按键帽262背部的部分的按压部144厚度被削薄，但仍属平整表面，其中，位于按键帽262背部的部分的按压部144厚度被削薄，是指按压部144远离按键帽262的顶面的部分被削薄。而具有复数个镂空图案180的织物层120以及遮光层160都不会直接受到磨耗，因此复数个镂空图案180及透光图案146呈现的效果并不会受到影响，而使得复数个镂空图案180及透光图案146所呈现的图示、字符可以长时间地维持其识别效果。此外，本发明以织物层120增强透光胶层140的强度，可以有效地降低键盘膜100的厚度，从而避免了键盘膜100厚度增加而干扰键盘的操作。

参阅图7至图13所示，为本发明提供的一种键盘膜100的制作方法。如图7、图8及图13所示，首先，于承载平台300上放置织物层120，并涂布固化前的透光胶料140a于织物层120的上表面(step110)。接着以整平工具310整平透光胶料140a并调整透光胶料140a的涂布厚度(step120)。

如图9、图10及图13所示，将织物层120连同透光胶料140a置入加热模具400中，对织物层120以及透光胶料140a进行热压成型(step130)。亦即对透光胶料140a热压固化成型同时使织物层120的形状也随之改变，以固化透光胶料140a而在织物层120的上表面形成透光胶层140，并于透光胶层140及织物层120形成复数个从织物层120下表面内凹的按键容置部142，并且织物层120是位于内凹的按键容置部142所在的一侧。

如图9及图10所示，于一例示中，加热模具400包含上模410及下模420，上模410具有凹部，而下模420具有匹配凹部的凸部，凸部的轮廓大致与按键帽262的轮廓相同，亦即凸部的轮廓与按键容置部142相同；而凹部则配合织物层120厚度加上透光胶层140的厚度，而略大于凸部。透光胶料140a与织物层120被置于上模410及下模420之间，织物层120朝向下模420而透光胶料140a朝向上模410。上模410及下模420合模并加热后，即可固化透光胶料140a而在织物层120的上表面形成透光胶层120，并同时在透光胶层140以及织物层120上形成内凹的按键容置部142。经过冷却后按键容置部142就可以成型。

参阅图11及图13所示，接着，于织物层120的下表面涂布油墨，而形成遮光层160(step140)。

参阅图12及图13所示，最后，对遮光层160以及织物层120执行激光雕刻作业，将遮光层160及织物层120的局部镂空，而形成镂空图案180(step150)。

通过镂空图案180呈现颜色的方式，可由至少一光源280的颜色所控制，也可以由在透光胶层140中掺入适量的颜料来呈现。亦可进一步加工而附加特定颜色。

如图14所示，为本发明第二实施例所揭露的一种键盘膜100的局部剖面示意图。第二实施例的键盘膜100组成大致与第一实施例相同，其包含织物层120、透光胶层140以及遮光层160，织物层120、透光胶层140以及遮光层160的配置也大致与第一实施例相同，以下不再赘述。

区别在于，第二实施例的键盘膜100进一步包含浅色颜料层190，由键盘膜100的内侧涂布于镂空的复数个镂空图案180中，并接触复数个按压部144下表面。实际的操作是直接由键盘膜100的内侧涂布浅色颜料层190，因此遮光层160的下表面也会无可避免的覆盖上浅色颜料层190，但主要目的是要浅色颜料填入镂空的复数个镂空图案180上，使得透光胶层140的下表面对应于复数个镂空图案180的位置涂布有浅色颜料层190。浅色颜料层190的材料仍以具有高透光性的油墨为主，浅色颜料层190改变穿透复数个镂空图案180与透光胶层140的光线，使得光线通过浅色颜料层190后，而在透光胶层140的上表面呈现具有特定颜色的透光图案，有助于辨识透光图案。

参阅图15及图16所示，图15为本发明第三实施例的键盘膜与按键组的局部剖面分解图，图16为本发明第三实施例所揭露的一种防水按键总成的局部剖面示意图，防水按键总成至少包含键盘膜100以及复数个按键帽262，其中，图15及图16中仅示出复数个按键帽262的其中之一。

键盘膜100组成大致与第一实施例相同，包含织物层120、透光胶层140以及遮光层160，织物层120、透光胶层140以及遮光层160的配置也大致与第一实施例相同，以下不再赘述。区别在于，于第三实施例中，在按键帽262的顶面对应于镂空图案180的部分进行上色，亦即在按键帽262的顶面至少局部涂布上色颜料层266，并且让上色颜料层266的位置与镂空图案180重叠。上色颜料层266的材料仍以具有高透光性的油墨为主，使得光线通过按键帽262的后就会呈现特定颜色，而最后在透光胶层140的上表面呈现具有特定颜色的透光图案146。

参阅图17及图18所示，图17为本发明第四实施例的键盘膜与按键组的局部剖面分解图，图18为本发明第四实施例所揭露的一种防水按键总成的局部剖面示意图，防水按键总成至少包含键盘膜100以及复数个按键帽262，其中，图17及图18中仅示出复数个按键帽262的其中之一。

键盘膜100组成大致与第一实施例相同，包含织物层120、透光胶层140以及遮光层160，织物层120、透光胶层140以及遮光层160的配置也大致与第一实施例相同，以下不再赘述。区别在于，第四实施例中，于按键帽262的顶面涂布粘胶268，例如热熔胶，且所述粘胶268具有白色或透明以外的颜色，透明以外的颜色以浅色为主。粘胶268有助于附着按键帽262于按键容置部142。光线通过按键帽262之后会因为粘胶268而呈现特定颜色，而最后在透光胶层140的上表面呈现具有特定颜色的透光图案146。

参阅图19以及图20所示，图19为本发明第五实施例的键盘膜与按键组的局部剖面分解图，图20为本发明第五实施例所提供的一种防水按键总成的局部剖面示意图，防水按键总成至少包含键盘膜100以及复数个按键帽262，其中，图19及图20中仅示出复数个按键帽262的其中之一。第五实施例的键盘膜100不设置遮光层160，仅有织物层120以及涂布于织物层120上表面的透光胶层140，织物层120上同样镂空处理形成镂空图案180。

于第五实施例中，按键帽262的顶面至少部分进行遮光处理，亦即按键帽262的顶面至少部分设置遮光层160。所述遮光层160可为不透光的薄膜，贴附于顶面，也可以是不透光的油墨，涂布、喷涂或印刷于顶面，并且遮光层160对应织物层120上的镂空图案180同样设置镂空的镂空图案180。

进一步地，为了让镂空图案180具有特定颜色，于遮光层160的镂空图案180，可进一步涂布浅色颜料层269。前述的浅色颜料层269只需要覆盖遮光层160的镂空图案180即可，不需要完整覆盖于顶面上的遮光层160。本实施例中，浅色颜料层269亦遮盖部分顶面上的遮光层160，但不以此为限，其中，浅色颜料层269的设置位置只需要对应镂空图案180的区域即可。

与现有技术相比，本发明提供的键盘膜除了达成键盘的防水效果之外，位于键盘膜内侧的镂空图案不会因为操作而被磨损，而使得镂空图案及透光图案所呈现的图示、字符可以长时间地维持其识别效果。此外，键盘膜的按压部的表面不会有下凹的图示、字符凹陷处，可以有效避免脏污堆积。同时，本发明以织物层增强透光胶层的强度，可以有效地降低键盘膜的厚度，从而避免了键盘膜太大的厚度干扰键盘的操作。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。