CN102024598A - 键盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种键盘，其包括多个按键及一光源模块。任一按键包括薄膜开关结构、剪刀式支撑构件、蓄光与控光弹性件以及键帽。蓄光与控光弹性件设置于剪刀式支撑构件的空间中，且其材料包括蓄光材料以达到具有蓄光的功能，当光源模块的发光源的电源关闭后，蓄光与控光弹性件的余辉可持续发光照亮键帽。

Description

键盘

技术领域

本发明涉及键盘，特别是涉及一种剪刀式薄膜开关键盘。

背景技术

近年来，由于信息产业发展迅速，许多使用者可能在不同环境下使用携带型信息装置，例如笔记型计算机或个人数字助理等。在光线较弱的环境，使用者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。

例如中国台湾专利号M292120即揭示了一种具有发光键盘的结构改良，其键盘区以透明或半透明材料制成，该透明材料中包含蓄光粉，使得键盘区的按键可吸收环境光，或是于键盘区下方设置发光模块提供光源给按键。上述揭示内容中，键盘区的按键以整个透明材料形成，蓄光粉包含于其中或是分布于按键表面，易限制发光区域的安排。因此，如何改进发光按键的发光区域的弹性是重要的课题之一。

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，提供一种键盘，将蓄光材料添加至按键的内部构件中，维持键帽以现有的材料制成，在发光源的电源关闭后，按键仍继续发光，兼顾键盘的省电、触感与外观。

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，提供一种剪刀式薄膜开关键盘，将蓄光材料添加至按键的内部构件中的弹性件，并利用蓄光材料于弹性件中的分布与弹性件的几何形状，进一步控制光线将其导引到键帽上的特定区域，使得键盘的发光区域设计具备弹性。

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，提供一种剪刀式薄膜开关键盘，将蓄光材料添加至按键的内部构件中的弹性件，弹性件直接位于键帽的下方，将弹性件的光线直接导引至键帽处，光线不易受到其它内部构件的阻挡、吸收或散射而衰减。

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，提供一种剪刀式薄膜开关键盘，将蓄光材料添加至按键的内部构件中的弹性件，且保留剪刀式支撑件，兼顾按键的上下行程与发光性质，且不需额外的构件或组装成本，可有效控制蓄光按键的制作成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种键盘，包括多个薄膜开关结构、多个键帽、多个蓄光与控光弹性件，多个剪刀式支撑件以及光源模块。其中，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。蓄光与控光弹性件位于该多个键帽与该多个薄膜开关结构之间，其中任一该蓄光与控光弹性件用以蓄积光并将该蓄积的光线导引至任一该键帽，以及触发任一该薄膜开关结构以产生电信号。剪刀式支撑件位于该多个键帽与该多个薄膜开关结构之间，任一该剪刀式支撑件具有一空间以容置任一该蓄光与控光弹性件。光源模块位于该多个剪刀式支撑件下，用以提供光线给该多个蓄光与控光弹性件蓄积光。

该蓄光与控光弹性件包括主体材料以及分布于该主体材料中的蓄光材料，以将该蓄积的光线导引至该对应键帽结构。

该蓄光与控光弹性件包括主体材料以及分布于该主体材料中的一部分的蓄光材料，以将该蓄积的光线导引至该对应键帽结构的一局部区域。

该蓄光与控光弹性件包括主体材料以及分布于该主体材料的一表面的蓄光材料，以将该蓄积的光线导引至该对应键帽结构。

该蓄光与控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蓄光材料，以将该蓄积的光线导引至该对应键帽结构的一局部区域。

该光源模块包括背光模块以及发光源，其中，背光模块设置于该多个薄膜开关结构下；发光源位于该背光模块的侧面，该背光模块用以将该发光源发出的光线入射至该多个蓄光与控光弹性件。

该光源模块还包括底板，该底板设置于该多个薄膜开关结构与该光源模块之间，且该多个剪刀式支撑件连接该多个键帽与该底板。

该光源模块还包括底板，该底板设置于该多个薄膜开关结构与该多个剪刀式支撑件之间，且该多个剪刀式支撑件连接该多个键帽与该底板。

该光源模块包括底板以及多个发光源，底板设置于该多个薄膜开关结构下，其中该多个剪刀式支撑件连接该多个键帽与该底板；发光源设置于该多个薄膜开关结构上且邻近该多个蓄光与控光弹性件。

该光源模块包括背光模块以及发光源，其中，背光模块设置于该多个薄膜开关结构下；发光源设置于该背光模块中且邻近该多个蓄光与控光弹性件。

该光源模块包括第一底板、多个发光源以及第二底板，其中，第一底板设置于该多个薄膜开关结构上，该多个剪刀式支撑件连接该多个键帽与该第一底板；发光源设置于该第一底板上且邻近该多个蓄光与控光弹性件；第二底板设置于该多个薄膜开关结构下，用以支撑该键盘。

本发明键盘将蓄光材料添加至按键的内部构件中，令其光源无须一直保持用电状态，在光源的电源关闭后，按键仍继续发光，可节省发光键盘所使用的电力，兼顾键盘的省电、触感与外观。其次，利用蓄光与控光弹性件的几何形状，使得其蓄积的光可以分散入射至键帽的表面上，对于使用者而言，可看到接近整个键帽都发光的效果，且可进一步控制光线将其导引到键帽上的特定区域，使得键盘的发光区域设计具备弹性。再者，蓄光与控光弹性件位于键帽的正下方，蓄光与控光弹性件所发出的光到达键帽的过程中并无其它的构件会妨碍光线的传播，且背光模块所入射至蓄光与控光弹性件的光在传播过程中亦不会受到其它构件的妨碍，可产生更良好的背光效果。再者，由于本发明的蓄光与控光弹性件为原来按键的基本构件，保留剪刀式支撑件，兼顾按键的上下行程与发光性质，因此无需额外的构件，亦不会增加组装成本。

附图说明

图1、2与图3为本发明较佳实施例中应用于一侧光式键盘上的多个按键的剖面示意图。

图4与图5为本发明较佳实施例中应用于一直光式键盘上的按键的剖面示意图。

图6与图7为本发明较佳实施例中蓄光与控光弹性件应用于侧光式键盘的剪刀式薄膜开关按键的剖面示意图。

图8、9与图10为本发明较佳实施例中蓄光与控光弹性件应用于直光式键盘的剪刀式薄膜开关按键的剖面示意图。

具体实施方式

图1、2与图3为本发明较佳实施例中应用于一侧光式键盘上的多个按键的剖面示意图。要说明的是，图1、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元件置换，以得到其它的实施方式，故应用于侧光式薄膜开关键盘的按键举例并不限于图1、图2与图3中所示。请先参考图1，按键30包括一光源模块305、一底板304、一薄膜开关结构303、一蓄光与控光弹性件302以及一键帽结构301。键帽结构301，例如一键帽，位于底板304上并覆盖蓄光与控光弹性件302，且具有接收一外力3011的接触面3012。键帽结构301可以透光材料或不透光材料制成，或于接触面3012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3012后再制作图样、文字或可感触的突起；接触面3012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，键帽结构301′以不透光材料制成时，可包括穿透的部分以供光线通过，例如特定区域3014′可为一镂空填入或覆盖透光材料的区域。

继续参考图1，固定模块，例如一具有破孔结构的盖板32，可用以固定按键30。在图2所示的实施例中，除了盖板32外，按键30′的固定模块还包括键帽结构301′的一部分，例如朝向底板304′的一个或多个键柱3013′，其可用以固定键帽结构301′与蓄光与控光弹性件302′。固定模块的另一形式，如图3所示，按键30″的键帽结构301″还包含朝键帽结构301″的侧面延伸的一个或多个裙板3015″，以与具有裙板结构的盖板32″配合以固定键帽结构301″，但本发明的键帽结构的实现方式不限于上述说明。

继续参照图1，蓄光与控光弹性件302，位于键帽结构301与薄膜开关结构303之间，用以蓄积光并将光线导引至该键帽结构301，以及触发薄膜开关结构303以产生一电信号。在该实施例中，蓄光与控光弹性件302，可以硅橡胶材料或其它弹性材料作为主体材料(body material)，且于材料中添加蓄光材料，例如但不限将发光PP(聚丙烯)纤维(又称夜光丙纶丝)添加于主体材料中，此蓄光材料可受光源的光激发后发出可见光；当外界光源关闭后，蓄光材料所发光的可见光仍可持续一段时间(一般亦称为余辉时间)，故本发明应用蓄光材料的特性使得蓄光与控光弹性件302具有蓄积光的功能。要说明的是，此处所谓的蓄积光，指的是材料通过吸收外界光源提供的光线使电子处于激发状态；当外界光源关闭停止激发材料后，基于电子从激态回到基态，材料仍能够发光。另一种将蓄光材料以表面涂布等适当方式，涂布于蓄光与控光弹性件302的表面，即主体材料的表面。其次，蓄光与控光弹性件302，例如但不限于具有一橡胶圆顶几何形状，其可将本身所蓄积的光线导引至键帽结构301的范围内，如箭头3021所示，使得发光的区域位于键帽结构301的范围内，例如键帽结构301的接触面3012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，是使蓄光材料分布于蓄光与控光弹性件302′的特定区域3022′；或如图3中的蓄光与控光弹性件302″的表面范围3022″。因此，利用蓄光材料位于蓄光与控光弹性件上的特定位置，可更精确地将光线导引至如图2中的特定区域3014′与图3中的特定区域3014″。因此，本发明应用蓄光材料于蓄光与控光弹性件的分布，以及蓄光与控光弹性件的几何形状，来控制光线欲导引至键帽结构的范围或区域，如此可更精确控制键帽结构的发光范围或区域。

继续参照图1，薄膜开关结构303，位于底板304上，用以接收蓄光与控光弹性件302的触发，使得薄膜开关结构303的导电接触点3031与3032接触以产生电信号。举例来说，当键帽结构301受一外力作用而改变其垂直位置时，将外力3011传递至蓄光与控光弹性件302。蓄光与控光弹性件302接收外力后产生形变，使得蓄光与控光弹性件302的一突起3024逐渐接近导电接触点3031，使薄膜开关结构303亦产生形变，令导电接触点3031与3032逐渐接近至接触产生电信号。待键帽结构301被释放时，蓄光与控光弹性件302的形变亦消失以回复原状，突起3024不接触或逐渐远离薄膜开关结构303。除了导电接触点3031与3032外，薄膜开关结构303还包括一绝缘层3033，位于导电接触点3031与3032两侧，将该导电接触点3031与3032分开，避免导电接触点3031与3032在未触发状态时接触。由于薄膜开关结构303较薄，如欲支撑薄膜开关结构303上方的其它元件，需要可提供支撑力的底板304，底板304于对应蓄光与控光弹性件302的位置处可设置穿孔3041。在其它实施例中，如图2所示，底板304′，例如一金属板，可位于薄膜开关结构303′上方，此时于底板304′中设置一穿孔3041′，以便蓄光与控光弹性件302′的突起3024′通过穿孔3041′接触薄膜开关结构303′的导电接触点3031′，并使导电接触点3031′与3032′接触，并同时让光线通过以到达蓄光与控光弹性件302′。

继续参照图1，按键30还包括一光源模块305，该光源模块305设置于底板304下方，其用以改变设置于按键30侧面的发光源所发出的光线的行进方向以使光线到达蓄光与控光弹性件302。在该实施例中，光源模块305包括发光源3051与背光模块3052，其中发光源3051设置于背光模块3052的侧面，背光模块3052可以透明材料制成，于其整个表面或选择性地部分表面印刷或涂布反射层3053以反射发光源3051所发射的光线，使之入射至蓄光与控光弹性件302。要说明的是，在图1的实施例中，底板304亦可整合至光源模块305，由光源模块305支撑整个键盘的重量。于另一光源模块的实施例中，如图2所示，光源模块305′的背光模块3052′本身以反光材料制成，并可选择性地设置反光体3053′以反射发光源3051′所发射的光线。

图4与图5为本发明较佳实施例中应用于一直光式键盘上的按键的剖面示意图。要说明的是，图4与5中各元件的结构、形状与配置虽有差异，但需要时，各图中的元件可与其它图中的元件置换，以得到其它的实施方式，故应用于直光式薄膜开关键盘的按键举例但不限于图4与5中所示。参照图4，按键40包括一光源模块405、一薄膜开关结构403、一蓄光与控光弹性件402以及一键帽结构401。薄膜开关结构403、蓄光与控光弹性件402以及键帽结构401分别可对应图1、图2与图3中的薄膜开关结构、蓄光与控光弹性件以及键帽结构的各实施方式，于此不再赘述。

请先参照图4所示，光源模块405包括一发光源4051与其电路4053，其设置于薄膜开关结构403的上方，且发光源4051位于蓄光与控光弹性件402附近，以使所发出的光线直接到达蓄光与控光弹性件402，如此可减少发光源4051所发出的光线因通过其它元件而衰减。其次，光源模块405还包括一背光模块4052(或为一底板)，该背光模块4052位于薄膜开关结构403的下方以支撑按键40的其它元件。光源模块的另一实施例，如图5所示，光源模块405′的发光源4051′与其电路4053′亦可位于背光模块4052′中并设置于蓄光与控光弹性件402′的下方，这样，发光源4051′所发出的光线仍可照射至蓄光与控光弹性件402′处，以使蓄光与控光弹性件402′被照射得以蓄积光。

根据上述，本发明所提供的蓄光与控光弹性件亦可应用于不同形式的按键，图6与图7为本发明较佳实施例中蓄光与控光弹性件应用于侧光式键盘的剪刀式薄膜开关按键的剖面示意图。参考图6，按键50包括一底板504、一薄膜开关结构503、一蓄光与控光弹性件502、一键帽结构501以及一光源模块505，其中，底板504、薄膜开关结构503、蓄光与控光弹性件502与光源模块505可与前述各实施例中对应的元件相同，因此不再赘述。固定模块包括键帽结构501的第一承接部分5011及5012、剪刀式支撑件506与底板504的第二承接部分5041及5042。在此实施例中，剪刀式支撑件506具有一容置空间，以容置蓄光与控光弹性件502，该容置空间被限设至第一承接部分5011及5012、与第二承接部分5041及5042，连接键帽结构501与底板504。其次，剪刀式支撑件506包括支臂元件5061及5062(arm elements)，支臂元件5061及5062可旋转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实施例。其次，根据本发明利用将蓄光材料分布于按键内部构件的方式，蓄光材料亦可加入剪刀式支撑件506中，使剪刀式支撑件506亦具有蓄光的效果。图7中的实施例与图6中的实施例的差异在于，底板504位于薄膜开关结构503上，其它元件的设置与方式仍可视需要采用图4和图5中所示的对应元件。

图8、图9与图10为本发明较佳实施例中蓄光与控光弹性件应用于直光式键盘的剪刀式薄膜开关按键的剖面示意图。与前述的实施例类似，图1至3中所举的元件，例如底板、薄膜开关结构、蓄光与控光弹性件以及键帽结构等皆可应用于此两实施例中；图4与5中的光源模块、图6与7中剪刀式支撑件亦可应用于此两实施例中，进行各种式样的组合。参考图8，按键60包括一底板604、一薄膜开关结构603、一蓄光与控光弹性件602、一键帽结构601以及一剪刀式支撑件606。薄膜开关结构603位于底板604上，并提供穿孔以显露出底板604中与剪刀式支撑件606连接的承接部分6041及6042。图9中，底板604′位于薄膜开关结构603′下方。继续参考图8，光源模块605包括一发光源6051与其电路6053，其设置于薄膜开关结构603的上方，且发光源6051位于蓄光与控光弹性件602附近，以使其所发出的光线直接到达蓄光与控光弹性件602。图9的光源模块605′则包括一发光源6051′与其电路6053′，且设置于薄膜开关结构603′下方，如此设置与图5相似，发光源6051′所发出的光线仍可直接到达蓄光与控光弹性件602以利于被蓄光与控光弹性件602吸收与蓄积。参照图10，底板604″设置于薄膜开关结构603″上；光源模块605″，除了包括发光源6051″与其电路6053″外，还包括另一设置于薄膜开关结构603″下方的底板6054″，以支撑整个键盘。

应用上述各实施例，按键的各构件组装后，当蓄光与控光弹性件受到键帽传来的正向压力而受挤压变形，其可接触到薄膜开关结构以将电信号传送出去。其次，发光源发出的光线，例如波长为200-450mm的光线，经背光模块反光、导光入射至蓄光与控光弹性件，或是直接投射出来。此时，蓄光与控光弹性件亦受入射的光激发开始发光与蓄光。发光源发光若干时间后，可通过计算机或键盘的控制键控制关闭发光源，此时蓄光与控光弹性件已经蓄光至一定程度或达饱和程度。在发光源的电源被关闭后，蓄光与控光弹性件可肩负发出可见光的任务，利用所蓄积的光发光。本发明的上述实施例的余辉时间可达10小时左右，因此，应用本发明的蓄光与控光弹性件，光源无须一直保持用电状态，可节省发光键盘所使用的电力。其次，利用蓄光与控光弹性件的几何形状，使得其蓄积的光可以分散入射至键帽的表面上，对于使用者而言，可看到接近整个键帽都发光的效果。再者，蓄光与控光弹性件位于键帽的正下方，蓄光与控光弹性件所发出的光到达键帽的过程中并无其它的构件会妨碍光线的传播，且背光模块所入射至蓄光与控光弹性件的光在传播过程中亦不会受到其它构件的妨碍，可产生更良好的背光效果。再者，由于本发明的蓄光与控光弹性件为原来按键的基本构件，因此无需额外的构件，亦不会增加组装成本。

上文已描述本发明的原理、较佳实施例及操作模式。然而，本发明不应视为限于所讨论的特定实施例。事实上，上述实施例应视为说明性的而非限制性的，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范围内。

Claims (11)

1.一种键盘，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；

多个蓄光与控光弹性件，位于该多个键帽与该多个薄膜开关结构之间，其中任一该蓄光与控光弹性件用以蓄积光并将该蓄积的光线导引至任一该键帽，以及触发任一该薄膜开关结构以产生电信号；

多个剪刀式支撑件，位于该多个键帽与该多个薄膜开关结构之间，任一该剪刀式支撑件具有一空间以容置任一该蓄光与控光弹性件；以及

光源模块，位于该多个剪刀式支撑件下，用以提供光线给该多个蓄光与控光弹性件蓄积光。

2.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：该蓄光与控光弹性件包括主体材料以及分布于该主体材料中的蓄光材料，以将该蓄积的光线导引至该对应键帽结构。

3.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：该蓄光与控光弹性件包括主体材料以及分布于该主体材料中的一部分的蓄光材料，以将该蓄积的光线导引至该对应键帽结构的一局部区域。

4.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：该蓄光与控光弹性件包括主体材料以及分布于该主体材料的一表面的蓄光材料，以将该蓄积的光线导引至该对应键帽结构。

5.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：该蓄光与控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蓄光材料，以将该蓄积的光线导引至该对应键帽结构的一局部区域。

6.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：该光源模块包括：

背光模块，设置于该多个薄膜开关结构下；以及

发光源，位于该背光模块的侧面，该背光模块用以将该发光源发出的光线入射至该多个蓄光与控光弹性件。

7.如权利要求6所述的键盘，其特征在于：该光源模块还包括底板，该底板设置于该多个薄膜开关结构与该光源模块之间，且该多个剪刀式支撑件连接该多个键帽与该底板。

8.如权利要求6所述的键盘，其特征在于：该光源模块还包括底板，该底板设置于该多个薄膜开关结构与该多个剪刀式支撑件之间，且该多个剪刀式支撑件连接该多个键帽与该底板。

9.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：该光源模块包括：

底板，设置于该多个薄膜开关结构下，其中该多个剪刀式支撑件连接该多个键帽与该底板；以及

多个发光源，设置于该多个薄膜开关结构上且邻近该多个蓄光与控光弹性件。

10.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：该光源模块包括：

背光模块，设置于该多个薄膜开关结构下；以及

多个发光源，设置于该背光模块中且邻近该多个蓄光与控光弹性件。

11.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：该光源模块包括：

第一底板，设置于该多个薄膜开关结构上，该多个剪刀式支撑件连接该多个键帽与该第一底板；

多个发光源，设置于该第一底板上且邻近该多个蓄光与控光弹性件；以及

第二底板，设置于该多个薄膜开关结构下，用以支撑该键盘。

Images