CN1403904A - 移动终端的键盘背光 - Google Patents

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Abstract

一种键盘背光装置，包括用于照明电子设备的输入装置的电致发光层。输入装置可是键盘，电子设备可是移动通信终端。该终端包括具有以预定型式形成的多个按键孔的上壳体，装在上壳体底面上并具有通过按键孔露出的按键的电致发光(EL)键盘。安装在EL键盘旁边的印刷电路板(PCB)包括为EL键盘提供能量的背光驱动电路。终端的下壳体与上壳体相连并支撑EL键盘和PCB。

Description

移动终端的键盘背光
技术领域
本发明涉及键盘部件，特别涉及键盘整个表面都被照明的键盘部件。
背景技术
移动终端通常具有背光功能，使得即使在黑暗或弱光条件下也可操作终端键盘上的按键。一般使用发光二极管(LED)作为键盘背光功能的光源。
图1显示的是使用现有技术进行键盘背光照明的折叠式移动终端的侧面剖视图，图2显示的是图1的‘A’部分的放大图。如图所示，移动终端包括由上壳体11和下壳体12构成的主体10及通过铰接机构30与主体10连接的盖20。盖包括用于显示终端的操作状态和消息的显示单元21，及用于输出声音的接收部件22。
主体10的上壳体11具有多个按键孔，且键盘14具有安装在上壳体下表面上的相同数量的键帽14b，从而键帽14b可通过上壳体的对应按键孔伸出。每个键帽14b均向上突起，从而相应的按键可填入键帽的下部空腔。
PCB15位于键盘下面，且两者之间有一定间隙。PCB具有正好安装在相应按键14下面的多个触动器15a，从而按下每个按键14时产生电信号。发光二极管15b安装在触动器15a之间用于键盘14的背光照明。
图3显示的是现有背光装置的LED驱动电路的电路图。在这个驱动电路中，当向基极施加3.0V的控制电压时，将连接开关晶体管(Q1)的集电极和发射极，因此导致LED15b发光。在现有背光装置中，大约6到12个LED用于背光照明键盘14，其中每个大约消耗60-120mA。
图4显示的是现有键盘背光装置的上平面图。图中的标号17指示了LED15b的发光面积。如图所示，即使将10个LED布置在键盘下的PCB面上来照明键盘14，照明范围也局部限制在各个LED周围，从而无法均匀照明整个键盘。
因此可清楚看到现有背光装置具有明显缺陷。首先，在现有装置中，照明面积由于LED的安装位置而不同，且这些安装位置不能使整个键盘均匀照明。第二，需要在现有装置的PCB上安装6-12个LED。这使终端设计复杂化并限制其紧凑性。第三，LED在按键周围的安装降低了LED触动器的操作灵敏度。
通过上述讨论可见，需要一种移动终端键盘的背光照明的改进方法，其不会有现有方法的缺陷。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种照明电子设备的输入装置的装置和方法，其克服了现有照明方法的缺陷。输入装置可以是单个按键或键盘、触控板、或其它输入装置，且电子设备可以是移动通信终端、电视遥控装置、或其它任何具有需要照明的输入装置的产品。
本发明的另一个目的是提供一种移动终端内的键盘背光装置，与现有方法相比，能够照明移动终端键盘的更大面积。
本发明的另一个目的是提供一种照明整个移动终端键盘的键盘背光装置。
本发明的另一个目的是提供一种以相同或基本相同的亮度来照明整个移动终端键盘的键盘背光装置。
本发明的另一个目的是提供一种控制背光键盘亮度的键盘背光装置。
本发明的另一个目的是提供一种键盘背光装置，通过除去现有键盘背光照明所采用的元件，比如二极管，与现有背光照明的终端相比，其使移动终端具有更小的厚度。
本发明的这些和其它目的和优点可通过提供一种键盘背光装置而实现，根据一个实施例，其包括：上壳体，具有以预定型式形成的多个按键孔；电致发光(EL)键盘，位于上壳体底面上，并具有通过按键孔露出的按钮；印刷电路板(PCB)，安装在EL键盘旁边并具有背光驱动电路为EL键盘提供能量；以及与上壳体连接来支撑EL键盘和PCB的下壳体。
由下面的详细说明，结合附图，可更清楚地理解本发明上述及其它的特征、方面和优点。
附图说明
结合附图可更深刻地了解本发明，结合附图构成说明书的一部分，其图解本发明的实施例，并与说明书一起解释本发明的原理。附图中：
图1显示的是使用现有背光装置的移动终端的侧面剖面图；
图2显示的是图1的‘A’部分的放大图；
图3显示的是图1中移动终端的LED驱动电路的电路图；
图4显示的是说明现有键盘背光装置的照明面积的键盘上平面图；
图5显示的是采用了根据本发明实施例的键盘背光装置的移动终端的侧面剖面图；
图6显示的是图5的‘B’部分的放大图；
图7显示的是根据本发明实施例的背光装置的驱动电路的电路图；
图8显示的是说明图5中移动终端的键盘背光装置的照明面积的键盘上平面图；
图9显示的是根据本发明的另一个实施例，图5的‘B’部分放大图的放大图。
优选实施例详述
本发明涉及用于照明键盘的装置和方法。键盘可以是在移动通信终端、电视遥控装置、计算器、或任何其它具有按键或其它需要照明的输入装置的电子设备上。本发明也涉及装备有上述装置的电子设备。
参照图5，装备有根据本发明一个实施例的键盘背光装置的移动终端包括：主体10，其包括上、下壳体111、112，用以容纳键盘114和PCB115。终端也包括盖120，其具有用于显示移动终端的操作状态和消息的显示单元121和用于输出声音的接收部件122。盖120通过铰接机构130与主体110连接。
图6显示的是图5的移动终端‘B’部分的放大图。此图显示了主体的上壳体111装有以预定型式排列的多个按键孔，且键盘114具有透明膜114a和对应上壳体111的按键孔的多个突起键帽114b。上壳体也包括通过向突起键帽114b的下部空腔填入硅而形成的按键块114c，从而键帽114b和按键块114c一起通过相应的按键孔伸出而露出在上壳体111外。
膜114a可以包括印在每个键帽114b上面的上表面上的符号/数字，且优选地，膜的整个下表面涂上电致发光(EL)墨水来形成发光层114d。若需要，符号/数字可印在每个键帽114b的表面上或块114c上，以便于透过膜114a可见，且若需要，可在膜的部分下表面涂上EL墨水。膜114a也可包括在发光层114d上形成的介电层(未显示)和在介电层上形成的后电极(未显示)。在膜114a的上表面上，可利用比如溅射技术形成铟锡氧化物(ITO)图形，从而ITO图形作为前电极。
PCB115与键盘114平行安装，且包括与键盘114的对应按键块114c接触的多个触动器115a。PCB也包括用于向键盘背光装置提供能量的背光驱动电路(参看图7)。背光驱动电路通过电连接器116与膜114a下表面的发光层114d相连。
下壳体112和上壳体111装配在一起，以便于支撑PCB115，并在背后部分有电池安装舱来安装电池116。
图7显示的是根据本发明一个实施例的背光驱动电路的电路图。驱动电路调节升压电感器L1和电容器C2的时间常数，其控制振荡频率。这些时间常数通过施加来自电池116的DC电压(比如，3V到5V之间)来调节。DC电压通过AC转换器U4转换成AC电压，比如170V到200V之间。然后通过电连接器116把AC电压供给键盘114的发光层114d。
键盘背光的亮度可通过控制升压电感器L1和电容器C2的时间常数而调节。为了实现这种调节，移动终端包括优选地安装在主体外侧的一对亮度调节按键(未显示)，其用于调节升压电感器L1和电容器C2的时间常数。通过操作这些调节按键，通过控制施加给发光层114d的AC电流的频率而调节键盘背光的亮度。
图8显示的是说明图5中移动终端的键盘背光装置的照明面积的键盘上平面图。在这个实施例中，将膜114a的整个下表面涂上EL墨水来保证键盘的整个表面以同一亮度均匀照明。
图9显示的是根据本发明的另一个实施例，图5的‘B’部分的放大剖面图。此实施例的键盘包括平膜214a和发光层214d。平膜在其上表面上印有字符和/或数字，其位置对应于上壳体111上形成的按键孔111a。在平膜的下表面涂上EL墨水形成发光层。在通过按键孔111a露出的部分具有多个透明硅按键214b。
PCB115与键盘114平行布置，且包括安装在按键214b下的多个触动器115a。电连接器216连接EL层214d和电源以向EL层提供能量。
下面将说明本发明如上构造的键盘背光装置的操作。
当开机时，若打开移动终端的盖，则开始操作背光驱动电路。此种情况下，AC电压传到键盘的EL层。通过和AC电压在发光层中产生的电场强度成比例的量，激活发光层中的电子。本领域技术人员可以理解，若本发明应用于无盖的终端，则背光驱动电路可通过，比如，开机或响应于用户按下启动按键，或甚至响应于环境光传感器而启动。
当最后发光层中的激活电子回到稳定状态时，从发光层产生光，因此该发光层所在的键盘的整个表面将均匀照明。因此，与利用LED来产生键盘照明的现有技术相比，印在键盘按键上的字符清晰度将提高。
这样，本发明的键盘背光装置具有发光层，其优选地形成在位于键盘之上或接近键盘的膜的整个表面上。这导致整个键盘相同亮度地均匀照明。进一步，该键盘背光装置具有亮度调节按键来调节背光亮度，比如，以满足用户喜好。
并且，本发明的键盘背光装置并不使用现有背光照明中用作光源的LED。因此，与现有终端相比，可减小移动终端的厚度，且通过除去LED和相关元件可增强触动器的操作灵敏度。
在采用使用了本发明第二个实施例的平膜的键盘的情况下，并不需要在膜上形成键帽。这有利于防止EL层由于外露而受损，并进一步简化了制造工艺。
所述的实施例和优点仅仅是示例性的，并不构成对本发明的限定。本技术可以适用于其它类型的装置。本发明的教导可以容易地应用于其它类型的装置。本发明的说明书仅是说明性的，它并不限制权利要求的范围。对于本领域技术人员显然可以有各种替换、改进和变化。在权利要求书中，装置加功能的语句旨在涵盖实现所述功能的结构，其不仅是结构等同，也包括同等的结构。

Claims (68)

1.一种键盘背光装置，包括：
上壳体，具有以预定型式形成的多个按键孔；
电致发光(EL)键盘，连接在上壳体上并有通过按键孔露出的按键；
印刷电路板(PCB)，靠近EL键盘并有背光驱动电路为EL键盘提供能量；以及
下壳体，与上壳体连接以支撑EL键盘。
2.根据权利要求1所述的装置，其中PCB具有与EL键盘的按键相同型式布置的多个触动器，从而每个触动器接触相应的按键。
3.根据权利要求1所述的装置，其中EL键盘包括：
柔性EL板，具有通过上壳体按键孔伸出的多个突起键帽；以及
按键块，由预定材料在键帽的下部空腔中形成，其中每个键帽和按键块一起组成EL键盘的一个按键。
4.根据权利要求3所述的装置，其中柔性EL板包括：
具有导电图形的透明膜；
在透明膜的表面上涂布发光墨水而形成的发光层；
在发光层上形成的介电层；以及
安装在介电层上的第一电极。
5.根据权利要求4所述的装置，其中导电图形是柔性EL板的第二电极。
6.根据权利要求5所述的装置，其中PCB包括把第一和第二电极连接到背光驱动电路的电连接器。
7.根据权利要求6所述的装置，其中背光驱动电路把输入的DC电压转换成AC电压，并把AC电压施加到第一和第二电极上。
8.根据权利要求7所述的装置，进一步包括：
控制背光驱动电路的AC电压以调节背光亮度的调节器。
9.根据权利要求1所述的装置，其中EL键盘包括：
柔性EL板，其上在对应于上壳体的按键孔的位置上印有字符或数字；以及
透明硅块，位于通过按键孔而露出的部位，从而可通过该透明块而看见所述字符或数字，
其中每个透明块构成EL键盘的一个按键。
10.根据权利要求9所述的装置，其中柔性EL板包括：
具有导电图形的透明膜；
透明膜上的发光层；
发光层上的介电层；以及
介电层上的第一电极。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述的导电图形是柔性EL板的第二电极。
12.根据权利要求11所述的装置，其中PCB包括把第一和第二电极连接到背光驱动电路的电连接器。
13.根据权利要求12所述的装置，其中背光驱动电路把输入的DC电压转换成AC电压，并把AC电压施加到第一和第二电极上。
14.根据权利要求13所述的装置，进一步包括：
控制背光驱动电路的输出而调节背光亮度的调节器。
15.一种键盘背光装置，包括：
上壳体，具有以预定型式形成的多个按键孔；
电致发光(EL)键盘，连接在上壳体上并具有通过按键孔露出的按键；
印刷电路板(PCB)，靠近EL键盘并具有背光驱动电路为EL键盘提供能量；以及
下壳体，与上壳体连接以支撑EL键盘和PCB，
其中PCB包括与EL键盘的按键相同型式布置的多个触动器，从而当按下时，每个触动器接触相应的按键。
16.根据权利要求15所述的装置，其中EL键盘包括：
具有导电图形的透明膜；
透明膜上的发光层；
发光层上的介电层；以及
介电层上的电极，
其中导电图形和电极与背光驱动电路电连接。
17.根据权利要求16所述的装置，其中当AC电压施加到导电图形和电极上时，发光层发光。
18.根据权利要求17所述的装置，进一步包括：
控制背光驱动电路的AC电压而调节背光亮度的调节器。
19.根据权利要求4所述的装置，其中透明膜上的导电图形包括铟锡氧化物(ITO)层。
20.根据权利要求7所述的装置，其中所述的输入DC电压为3V到5V之间，所述的AC电压为170V到200V之间。
21.根据权利要求9所述的装置，其中透明膜上的导电图形包括铟锡氧化物(ITO)层。
22.根据权利要求10所述的装置，其中发光层包括发光墨水。
23.根据权利要求16所述的装置，其中透明膜上的导电图形包括铟锡氧化物(ITO)层。
24.一种为输入装置照明的装置，包括：
邻近输入装置的电致发光层；
向电致发光层提供能够使其发光的能量的驱动电路。
25.根据权利要求24所述的装置，其中所述的输入装置是具有至少一个键的键盘。
26.根据权利要求25所述的装置，其中电致发光层形成在键的上表面上。
27.根据权利要求26所述的装置，其中所述的键包括至少一个字符和数字，其由电致发光层发出的光照明。
28.根据权利要求26所述的装置，进一步包括：
电致发光层的第一表面上的第一电极；以及
电致发光层的第二表面上的第二电极，
其中驱动电路向第一和第二电极提供能量以使电致发光层发光。
29.根据权利要求25所述的装置，其中键是透明的，且电致发光层位于键下面。
30.根据权利要求25所述的装置，其中键盘具有多个键，且电致发光层的尺寸至少和键盘的多个键所占据的面积大致相当。
31.根据权利要求24所述的装置，进一步包括：
调节电致发光层发光亮度的调节器。
32.一种照明键盘的装置，包括：
至少对准键盘的一个键的发光器；以及
驱动电路，以能够引起发光器发光的量向发光器提供能量。
33.根据权利要求32所述的装置，其中发光器包括电致发光层。
34.根据权利要求33所述的装置，其中电致发光层位于键的上表面上。
35.根据权利要求34所述的装置，其中键至少包括一个字符和数字，其由电致发光层发出的光照明。
36.根据权利要求34所述的装置，进一步包括：
电致发光层的第一表面上的第一电极；以及
电致发光层的第二表面上的第二电极，
其中驱动电路向第一和第二电极提供能量以使电致发光层发光。
37.根据权利要求33所述的装置，其中键是透明的，且电致发光层位于键下面。
38.根据权利要求33所述的装置，其中键盘有多个键，且电致发光层的尺寸至少与键盘的多个键所占据的面积大致相当。
39.根据权利要求32所述的装置，进一步包括：
调节电致发光层发光亮度的调节器。
40.一种制造电子设备的方法，包括：
邻近电子设备的输入装置而形成电致发光层；
把电致发光层与电源相连接；以及
提供一个开关，以引起电致发光层发光的量值使能量从电源流向电致发光层。
41.根据权利要求40所述的方法，其中输入装置是至少具有一个键的键盘。
42.根据权利要求41所述的方法，其中所述的形成步骤包括：
在键的上表面上形成电致发光层。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述的形成步骤进一步包括：
在电致发光层的第一表面上形成第一电极；以及
在电致发光层的第二表面上形成第二电极，所述电源连接第一和第二电极。
44.根据权利要求41所述的方法，其中键是透明的，且所述的形成步骤包括在键下面形成电致发光层。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述的形成步骤包括：
把键的下表面与柔性而透明的基片或膜相连；以及
把电致发光层与柔性而透明的基片或膜相连。
46.根据权利要求41所述的方法，其中键盘具有多个键，且所述的形成步骤包括：
形成电致发光层，其尺寸至少与键盘的多个键所占据的面积大致相当。
47.根据权利要求40所述的方法，进一步包括：
在电子设备上形成调节电致发光层发光亮度的调节器。
48.根据权利要求40所述的方法，其中当电子设备打开时启动所述开关。
49.根据权利要求40所述的方法，其中电子设备是移动终端，且当打开移动终端的盖时启动所述开关。
50.一种制造键盘的方法，包括：
形成对准键盘的至少一个键的发光器；
把发光器与电源相连接；以及
提供使能量从电源流向发光器的开关。
51.根据权利要求50所述的方法，其中发光器包括电致发光层。
52.根据权利要求51所述的方法，其中电致发光层形成在键的上表面上。
53.根据权利要求51所述的方法，其中所述的形成步骤包括：
在电致发光层的第一表面上形成第一电极；以及
在电致发光层的第二表面上形成第二电极，
其中第一和第二电极与电致发光层相连。
54.根据权利要求51所述的方法，其中键是透明的，且所述的形成步骤包括在键下面形成电致发光层。
55.根据权利要求51所述的方法，其中键盘具有多个键，且电致发光的尺寸至少与键盘的多个键所占据的面积大致相当。
56.一种电子设备的照明方法，包括：
获得具有邻近电致发光层的键的键盘；以及
将能量转接到电致发光层以向键发出光。
57.根据权利要求56所述的方法，其中电子设备是移动终端，且当用户打开移动终端的盖时进行所述的转接步骤。
58.根据权利要求56所述的方法，其中电子设备是移动终端，且当打开电子设备时进行所述的转接步骤。
59.根据权利要求56所述的方法，进一步包括：
控制电致发光层的发光亮度。
60.一种移动终端，包括：
键盘；
邻近键盘的至少一个键的电致发光层；
控制电致发光层的驱动电路。
61.根据权利要求60所述的移动终端，其中电致发光层在键的上表面上。
62.根据权利要求61所述的移动终端，进一步包括：
电致发光层的第一表面上的第一电极；以及
电致发光层的第二表面上的第二电极，
其中驱动电路向第一和第二电极提供能量以使电致发光层发光。
63.根据权利要求60所述的移动终端，其中键是透明的，且电致发光层位于键的下面。
64.根据权利要求60所述的移动终端，其中键盘具有多个键，且电致发光层的尺寸至少与键盘的多个多个键所占据的面积大致相当。
65.根据权利要求60所述的移动终端，进一步包括：
调节电致发光层发光亮度的调节器。
66.根据权利要求60所述的移动终端，进一步包括：
控制能量何时从驱动电路输出的开关，
其中当打开移动终端时启动所述开关。
67.根据权利要求60所述的移动终端，进一步包括：
控制能量何时从驱动电路输出的开关，
其中当打开移动终端的盖时启动所述开关。
68.根据权利要求60所述的移动终端，进一步包括：
控制能量何时从驱动电路输出的开关；以及
环境光传感器，其中基于所述光传感器的输出启动上述开关。
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