Eu tive exatamente o mesmo comportamento que você, então espero que isso resolva seu problema:
Em um terminal Ctrl + T digite acpi_listen e pressione alternativamente as teclas de luminosidade para cima e para baixo F11 e F12 você deve obter e gerar uma saída semelhante à abaixo.
alexisv@SlingBeast-XPS15:~$ acpi_listen
PNP0C14:02 000000d0 00000000
video/brightnessup BRTUP 00000086 00000000
PNP0C14:02 000000d0 00000000
video/brightnessup BRTUP 00000086 00000000
PNP0C14:02 000000d0 00000000
video/brightnessdown BRTDN 00000087 00000000
PNP0C14:02 000000d0 00000000
video/brightnessdown BRTDN 00000087 00000000
Isso nos diz que o BIOS está registrando as teclas pressionadas e encaminhando-as para o sistema operacional corretamente.
Agora pressione Ctrl + C para sair do acpi_listen e digitar o lspci, no meu caso eu estava procurando pelo PCI ID do chip Intel VGA.
00:01.0 PCI bridge: Intel Corporation Sky Lake PCIe Controller (x16) (rev 07)
00:02.0 VGA compatible controller: Intel Corporation Skylake Integrated Graphics (rev 06)
00:04.0 Signal processing controller: Intel Corporation Skylake Processor Thermal Subsystem (rev 07)
Em seguida, ainda no tipo de terminal:
sudo nano /usr/share/X11/xorg.conf.d/20-intel.conf
O arquivo não existia, então criei, cole no arquivo recém-criado o seguinte conteúdo:
Section "Device"
Identifier "card0"
Driver "intel"
Option "Backlight" "intel_backlight"
BusID "PCI:0:2:0"
EndSection
A seção BusID deve corresponder à "controladora compatível com VGA: ..." ID recuperada anteriormente com lspci. "00: 02: 0" torna-se "PCI: 0: 2: 0"
Salve, faça logout e reinicie.
Isso fez por mim. Criar o arquivo de configuração X ausente se livrou do comportamento que você descreveu.
Deixe-me saber se funciona.