CN102024599B - 电激发光键盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电激发光键盘，该键盘包括多个薄膜开关结构、键帽、电激发光弹性件与一电极层。电激发光弹性件位于键帽与薄膜开关结构之间，电极层则设置于电激发光弹性件与薄膜开关结构之间且电性连接电激发光弹性件。当电极层通以电流或施以电场时，可使电激发光弹性件受电激而发光。本发明具有可控制键盘上局部区域发光，且节省发光按键的成本的优点。

Description

电激发光键盘

技术领域

本发明涉及发光键盘，特别涉及一种电激发光键盘。

背景技术

近年来，由于信息产业发展迅速，许多用户可能在不同环境下使用携带型信息装置，例如笔记本电脑或个人数字助理等。在光线较弱的环境，用户可能看不清楚键盘按键上所标示的数字以及文字，造成作业困难，严重者甚至可能因勉强辨识按键标示而让视力受损。因此，发光键盘的推出能改善在光线不足处使用键盘的不便。更甚者，通过不同的发光配置，可令使用发光键盘的信息装置看起来较美观进而增加其销路。

然而，一般的发光键盘，大多需要发光源与背光模块，发光源与背光模块的成本，对于键盘而言有举足轻重的影响；因此，如何减少发光键盘的成本是键盘设计与发展很重要的课题之一。美国专利号US7,186,936揭露一种电激薄膜开关(electroluminescent lamp membrane switch)，在薄膜开关上涂布上下电极层与一介于上下电极层之间的发光层，再在上电极层上涂布一图案层，当通电时上下电极使发光层发光，可照亮图案层。上述的发光层迭置于薄膜开关上，发光层所发出的光分布于整个表面，如此的设计，对于欲局部发光的键盘而言，恐须额外的其它结构限制发光的区域才可以达到局部发光的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种不须一般的发光元件与背光模块，可节省发光元件的成本的电激发光键盘。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种电激发光键盘，其包括：

多个薄膜开关结构；

多个键帽，位于该多个薄膜开关结构上，且对应该多个薄膜开关结构；

多个电激发光弹性件，位于该多个键帽与该多个薄膜开关结构之间，其中任一该电激发光弹性件受电激发而发出光线，并将光线导引至位于任一该电激发光弹性件上方的该键帽，且任一该电激发光弹性件触发位于其下方的该薄膜开关结构以产生一电信号；以及

电极层，其设置于该多个电激发光弹性件与该多个薄膜开关结构之间且电性连接该多个电激发光弹性件，其中该电极层被通以电流以使该多个电激发光弹性件受电激发光。

任一该电激发光弹性件包括主体材料以及分布于该主体材料中的电激光材料，以将该发出的光线导引至该对应键帽。

任一该电激发光弹性件包括主体材料以及分布于该主体材料的一部分表面的电激光材料，以将该发出的光线导引至该对应键帽结构的一局部区域。

该多个电激发光弹性件的一材料选自下列所组成的族群之一：硫化锌、掺杂铜的硫化锌、掺杂银的硫化锌、硫化钙、硫化锶、以及上述的组合。

该电极层包括第一电极与第二电极，该第一电极与该第二电极位于同一层，该第一电极与该第二电极分别电性连接至该些电激发光弹性件。

该电极层包括第一电极、第二电极与绝缘层，该第一电极与该第二电极位于不同层且该绝缘层位于该第一电极与该第二电极之间，该第一电极与该第二电极分别电性连接至该些电激发光弹性件。

该电激发光键盘还包括位于该电极层与该多个薄膜开关结构之间的绝缘层，以电性绝缘该电极层与该多个薄膜开关结构。

该电激发光键盘还包括底板，其中该多个薄膜开关结构设置于该底板上。

该电激发光键盘还包括多个剪刀式支撑件，其中任一该剪刀式支撑件提供一容置该对应电激发光弹性件的空间。

该电激发光键盘还包括：

第一底板，该多个薄膜开关结构位于该第一底板上；以及

第二底板，设置于该电极层与该多个薄膜开关结构之间，任一该剪刀式支撑件连接该对应键帽与该第二底板。

该电激发光键盘还包括底板，其中该多个薄膜开关结构位于该底板上，任一该剪刀式支撑件连接该对应键帽与该底板。

该电激发光键盘还包含控制键，用以控制该电极层是否被通以电流。

该电激发光键盘还包含设置于该电激发光键盘内的电源。

该电激发光键盘电性连接一外界电子装置以提供电流给该电激发光键盘。

该电激发光键盘电性连接一外界电子装置以提供电流给该电激发光键盘。

本发明电激发光键盘的电极层通以电流或施以电场时，其电激发光弹性件受电激发后发光，因此，应用本发明时，其电激发光弹性件本身即为一光源，无须额外的固态发光元件，可节省电激发光键盘所使用的电力，并且节省一般发光键盘设置背光模块的成本；其次，由于电激发光弹性件的几何形状，使得其发出的光分散入射至键帽的底表面上，对于用户而言，可看到接近整个键帽都发光的效果；再者，电激发光弹性件位在键帽的正下方，电激发光弹性件所发出的光到达键帽并无其它的构件会妨碍光线的进行，可产生良好的发光效果，而发光限于电激发光弹性件也可达到局部发光的目的；此外，由于本发明的电激发光弹性件为原来剪刀薄膜开关式按键的基本构件，因此无须额外的构件，也不会增加组装成本。

附图说明

图1是本发明电激发光键盘第一较佳实施例的一按键的剖面示意图；

图2是本发明电激发光键盘第二较佳实施例的一按键的剖面示意图；

图3是本发明电激发光键盘第三较佳实施例的一按键的剖面示意图；

图4是本发明电激发光键盘第四较佳实施例的一按键的剖面示意图；

图5是本发明电激发光键盘第五较佳实施例的一按键的剖面示意图；

图6是本发明电激发光键盘第六较佳实施例的电激发光弹性件应用于剪刀式薄膜开关按键的剖面示意图；

图7是本发明电激发光键盘第七较佳实施例的电激发光弹性件应用于剪刀式薄膜开关按键的剖面示意图；

图8是本发明电激发光键盘第八较佳实施例的电激发光弹性件应用于剪刀式薄膜开关按键的剖面示意图。

具体实施方式

图1、图2与图3分别为本发明电激发光键盘第一、第二、第三较佳实施例的按键的剖面示意图。要说明的是，图1、图2与图3中各元件的结构、形状与配置虽有差异，但各图中的元件可与其它图中的相应元件置换，以得到其它的实施例，故应用于薄膜开关键盘的按键举例但不限于图1、图2与图3中所示。图1为根据本发明电激发光键盘第一较佳实施例的剖面结构示意图。按键10包括一底板112、一薄膜开关结构110、一包括第一电极106a与第二电极106b的电极层、一电激发光弹性件104及一键帽102。键帽102一般用以覆盖电激发光弹性件104，并提供接收一外力1011的一接触面1021。键帽102可以一透光材料或不透光材料制成，或在接触面1021上直接印刷可目视的图样或文字或可感触的突起，或是以油墨涂布整个接触面后再制作图样、文字或可感触的突起；接触面1021则可以为一平坦或具有弧度的面。键帽的另一形式如图2所示，键帽102’以一不透光材料制成时，可包括穿透的部分，以供光线通过之用，例如特定区域1021’，其可为一镂空填入或覆盖透光材料的区域。

续参照图1，电激发光弹性件104位于键帽102与薄膜开关结构110之间，其用以受电激而发光，并将光线导引至键帽102，以及触发薄膜开关结构110以产生一电信号。在此第一较佳实施例中，电激发光弹性件104可以硅橡胶材料或其它弹性材料作为主体材料(body material)，且在材料中添加电激发光材料，例如但不限将硫化锌、硫化钙、硫化锶、具有掺杂铜或银的上述各化合物等的一种或多种添加于主体材料中。另一种将电激发光材料以表面涂布等适当方式，涂布于电激发光弹性件104的表面，即主体材料的表面。其次，电激发光弹性件104，例如但不限于具有一橡胶圆顶几何形状，其可将本身所发出的光线导引至键帽102的范围内，使得发光的区域位于键帽102的范围内，例如键帽102的接触面1021的整个区域或局部特定区域。再者，另一种导引光线的方式，如图2中所示，是使电激发光材料分布于电激发光弹性件104’的特定区域1041’；或如图3中的电激发光弹性件104”的表面范围1041”。因此，利用将电激发光材料置于电激发光弹性件上的特定位置，可更精确地导引光线至如图2特定区域1021’与图3的键帽102”的特定区域1021”。因此，本发明应用电激发光材料在电激发光弹性件的分布，以及电激发光弹性件的几何形状，来控制光线欲导引至键帽的范围或区域，如此可更精确控制键帽的发光范围或区域。再者，电激发光材料分布于电激发光弹性件中，电激发光弹性件则直接位于键帽下，如此也可减少按键与按键之间不必要的漏光产生。

其次，电激发光弹性件中的电激发光材料由电流通过激化以发光，故如图1所示的包括第一电极106a与第二电极106b的电极层(图2及图3中所示的电极层106’)位于一薄膜开关结构110上且与电激发光弹性件104的两接脚1041a、1041b电性连接。因此，当第一电极106a、第二电极106b两端通以电流或施以电场，通过接脚1041a、1041b两端压差使电激发光弹性件104的电激光材料受激发而发出可见光产生背光效果；因此，本发明的发光按键10不须一般固态发光元件、反光板以及背光模块的设置。续参照图1，按键10还包含一设置于第一电极106a及第二电极106b所在的电极层与薄膜开关结构110之间的绝缘层108，以及一设置于薄膜开关结构110下的底板112。在此较佳实施例中，绝缘层108用以电性上隔绝第一电极106a、第二电极106b与薄膜开关结构110，底板112则用以支撑整个键盘的重量。

本发明中的电流或施以电场加诸于电激发光弹性件的电极层的配置方式不限于图1、图2与图3。图4为本发明第四较佳实施例电激发光键盘的按键的剖面示意图。参照图4，作为第一电极的电极层206a及作为第二电极的电极层206b为上下配置的方式，以一绝缘层207隔开两者，并连接至一电源214。电激发光弹性件204的接脚2041a与电极层206a固定且电性接触，电激发光弹性件204的接脚2041b则固定于一导电突起(stud)206c且通过该导电突起206c与电极层206b电性接触，导电突起206c则与电极层206a分隔一间隙而绝缘。其余元件，例如键帽202、绝缘层208、薄膜开关结构210与底板212均可与图1、图2与图3的相应元件置换，在此不再赘述。图5与图4的差异在于以导电孔206c’取代导电突起206c，也可达到使电流流过电激发光弹性件的目的。图5其它元件也可与图1、2与3的相应元件置换，在此不再赘述。

本发明中使用电激发光材料加入弹性件的方式，也可应用于不同的按键形式。参照图6至图8所示，为分别第六、第七、第八较佳实施例的电激发光弹性件应用于剪刀式薄膜开关按键的剖面结构示意图。要说明的是，图1至图5中各元件的结构、形状与配置虽有差异，但各图中的元件可与图6、图7与图8的相应元件置换，以得到其它的实施方式，故应用于剪刀式发光键盘的按键举例不限于图6、图7与图8中所示。参照图6，按键30包括一第一底板312、一薄膜开关结构310、一第二底板313、一包括第一电极306a与第二电极306b的电极层、一剪刀式支撑件307、一电激发光弹性件304及一键帽302。第一底板312、薄膜开关结构310、第一电极306a、第二电极306b及电激发光弹性件304可参照图1至图5，在此不再赘述。

在此较佳实施例中，剪刀式支撑件307具有一容置空间以容置电激发光弹性件304，并通过被限设至键帽302的第一承接部分3021及3022以及与第二底板313一体的第二承接部分3131及3132，连接键帽302与第二底板313。其次，剪刀式支撑件307包括多个可旋转支臂元件，以形成未受力的开启状态以及受力后产生的收合状态，但本发明不限于上述。其次，根据本发明利用电激光材料加入按键内部构件的方式，电激光材料也可加入剪刀式支撑件307中，加上配置适当的电极层，可使剪刀式支撑件307也具有电激发光的效果。其次，第二底板313设置于第一电极306a及第二电极306b所在的电极层与薄膜开关结构310之间，当第二底板313以绝缘材料制作时，也可作为第一电极306a、第二电极306b与薄膜开关结构310之间的绝缘层。在图7中，当第二底板313’以导电性材料，例如金属材料制作时，则在电极层306’与第二底板313’之间设置一绝缘层308’；或是将绝缘层308’设置于第二底板313’与薄膜开关结构310’之间。参照图8，将前例的第一底板与第二底板整合成一底板313”，并设置于薄膜开关结构310”下以支撑其它元件；而绝缘层308”则设置于电极层306”与薄膜开关结构310”之间。

根据上述例子，当电激发光键盘的电极层通以电流或施以电场时，连接于电极层之间的电激发光弹性件受电激发后发光；因此，应用本发明的电激发光弹性件时，其本身即为一光源，无须额外的固态发光元件，可节省电激发光键盘所使用的电力，并且节省一般发光键盘设置背光模块的成本。其次，由于电激发光弹性件的几何形状，使得其发出的光分散入射至键帽的底表面上，对于用户而言，可看到接近整个键帽都发光的效果。再者，电激发光弹性件位在键帽的正下方，电激发光弹性件所发出的光到达键帽并无其它的构件会妨碍光线的进行，可产生良好的发光效果，而发光限于电激发光弹性件也可达到局部发光的目的。此外，由于本发明的电激发光弹性件为原来剪刀薄膜开关式按键的基本构件，因此无须额外的构件，也不会增加组装成本。

其次，对于电激发光键盘的电极层通以电流或被施以电场所需的外界电源，举例但不限于，例如通过电子装置的电路板提供一电源；或是通过导线以有线连接的方式，通过接脚(pin)供应电力；或是键盘本身具有的电池供应直流电力，使电极层通以电流或被施以电场，均可达到电激发电激发光弹性件的目的。再者，电激发光键盘的电极层通电控制方式，可采开启电子装置或键盘的电源时同时通以电流；或是利用键盘上热键(hotkey)或控制键(control key)的设置，以根据用户的需要启动键盘的电激发光或是关闭键盘的通电。可以理解的，若当电激发光弹性件的材料的发光在遮断电流或电场后仍可持续一段期间的话，则即使用户关闭键盘的通电时，键盘仍具有发光按键的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的申请专利范围内。

Claims (13)

1.一种电激发光键盘，其特征在于，包括：

多个薄膜开关结构；

多个键帽，位于该多个薄膜开关结构上，且对应该多个薄膜开关结构；

多个电激发光弹性件，位于该多个键帽与该多个薄膜开关结构之间，其中任一该电激发光弹性件包括主体材料以及分布于该主体材料的一部分表面的电激光材料，任一该电激发光弹性件受电激发而发出光线，并将光线导引至位于任一该电激发光弹性件上方的该键帽的一局部区域，且任一该电激发光弹性件触发位于其下方的该薄膜开关结构以产生一电信号；以及

电极层，其设置于该多个电激发光弹性件与该多个薄膜开关结构之间且电性连接该多个电激发光弹性件，其中该电极层被通以电流以使该多个电激发光弹性件受电激发光。

2.如权利要求1的电激发光键盘，其特征在于：该多个电激发光弹性件的一材料选自下列所组成的族群之一：硫化锌、掺杂铜的硫化锌、掺杂银的硫化锌、硫化钙、硫化锶、以及上述的组合。

3.如权利要求1的电激发光键盘，其特征在于：该电极层包括第一电极与第二电极，该第一电极与该第二电极位于同一层，该第一电极与该第二电极分别电性连接至该些电激发光弹性件。

4.如权利要求1的电激发光键盘，其特征在于：该电极层包括第一电极、第二电极与绝缘层，该第一电极与该第二电极位于不同层且该绝缘层位于该第一电极与该第二电极之间，该第一电极与该第二电极分别电性连接至该些电激发光弹性件。

5.如权利要求1的电激发光键盘，其特征在于：还包括位于该电极层与该多个薄膜开关结构之间的绝缘层，以电性绝缘该电极层与该多个薄膜开关结构。

6.如权利要求1的电激发光键盘，其特征在于：还包括底板，其中该多个薄膜开关结构设置于该底板上。

7.如权利要求1的电激发光键盘，其特征在于：还包括多个剪刀式支撑件，其中任一该剪刀式支撑件提供一容置该对应电激发光弹性件的空间。

8.如权利要求7的电激发光键盘，其特征在于，还包括：

第一底板，该多个薄膜开关结构位于该第一底板上；以及

第二底板，设置于该电极层与该多个薄膜开关结构之间，任一该剪刀式支撑件连接该对应键帽与该第二底板。

9.如权利要求7的电激发光键盘，其特征在于：还包括底板，其中该多个薄膜开关结构位于该底板上，任一该剪刀式支撑件连接该对应键帽与该底板。

10.如权利要求1的电激发光键盘，其特征在于：还包含控制键，用以控制该电极层是否被通以电流。

11.如权利要求10的电激发光键盘，其特征在于：还包含设置于该电激发光键盘内的电源。

12.如权利要求10的电激发光键盘，其特征在于：该电激发光键盘电性连接一外界电子装置以提供电流给该电激发光键盘。

13.如权利要求1的电激发光键盘，其特征在于：该电激发光键盘电性连接一外界电子装置以提供电流给该电激发光键盘。

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