CN100525557C - 柔性电致发光圆顶片键盘 - Google Patents

柔性电致发光圆顶片键盘 Download PDF

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Abstract

一种柔性电致发光圆顶片键盘，该键盘包括柔性EL圆顶片，该圆顶片使用厚度为5至50微米的聚合物绝缘层作为基底，因此，所述柔性EL圆顶片的厚度为50至150微米。所述柔性EL圆顶片包括其上形成了按键图案的柔性EL片以及依附到所述EL片的金属或者聚合物圆顶。由于使用了所述柔性EL片和金属或者聚合物圆顶，所述柔性EL圆顶片具有很好的柔韧性和耐久性，并且不需要附加的硅塑模工艺。而且，所述柔性EL圆顶片键盘的触感得以改善。使用接触板端子结构实现柔性印刷电路板的EL驱动器与所述柔性EL片之间的电连接，从而不需要附加连接器，也不需要FPC连接工艺。

Description

柔性电致发光圆顶片键盘
技术领域
本发明涉及一种柔性电致发光(EL)圆顶片和使用所述EL圆顶片的柔性EL圆顶片键盘，并且尤其涉及一种包括柔性EL片和金属或者聚合物圆顶的柔性EL圆顶片以及使用所述EL圆顶片的柔性EL圆顶片键盘。
背景技术
通常的，移动电话键盘中使用的圆顶片或者片开关是通过将多个金属或者聚合物圆顶依附在圆顶固定片的预定位置上而制造的。
电致发光(下面简称“EL”)圆顶片包括圆顶开关和在圆顶开关上整体形成的EL片。所述EL圆顶片设置在印刷电路板和键盘之间，用于照明所述键盘而不需要例如LED等其他光源。
传统的EL圆顶片中使用的EL设备使用ITO喷射的PET片(下面称为“ITO片”)作为基底。因此，EL设备的厚度超过200微米，这样的厚度过大了。从而，当EL设备折叠或者弯曲时，ITO片的表面损坏，因此不能正常完成发光，并且EL设备的柔韧性很差。
除了按键图案之外，EL设备的其余部分必须被切削以大幅度增加EL设备的柔韧性，从而将EL设备作为键盘使用，然而这需要附加的切削工艺以及附加的高温和高压的硅塑模的成形工艺。并且，需要FPC连接工艺以提供与电源端子的连接器。如上所述，需要若干附加工艺，因此生产率降低并且增加了工艺困难程度。
发明内容
因此，本发明着眼于上述问题，并且本发明的一个目标是提供一种具有良好的柔韧性、简单的结构并且很容易制造的柔性EL圆顶片以及使用所述柔性EL圆顶片的柔性EL圆顶片键盘，从而提高生产率。
根据本发明一个方面，上述和其他目标可以通过提供一种柔性EL圆顶片而实现，所述圆顶片包括：柔性EL片，由5至50微米厚度的聚合物绝缘层、在所述聚合物绝缘层上形成的导电层、在所述导电层上形成的介电层、在所述介电层上形成的荧光体层、在所述荧光体层上形成的透明导电层以及在所述透明导电层上形成的聚合物保护层所组成，形成的所述柔性EL片的厚度为50至150微米，所述柔性EL片具有在其上形成的按键图案；以及依附到所述柔性EL片的金属或者聚合物圆顶，从而所述金属或者聚合物圆顶分别对应于所述柔性EL片的按键图案，其中所述柔性EL片的按键图案被分别设置在所述金属或者聚合物圆顶的凸出表面上。
优选的，所述金属或者聚合物圆顶通过双面胶带依附到所述柔性EL片上。可替换地，所述金属或者聚合物圆顶可以通过粘合胶依附到所述柔性EL片上。
根据本发明另一个方面，提供了一种柔性EL圆顶片键盘，所述键盘包括：如上所述的柔性EL圆顶片、柔性印刷电路板、以及橡胶键盘，其中所述柔性印刷电路板包括：与所述柔性EL圆顶片的柔性EL片的EL连接的驱动器，用于提供AC电压给所述柔性EL片；以及多个单元电路，各个单元电路包括：对应于一个金属或者聚合物圆顶的接触点，以及中央处理单元，用于发送信号到所述EL驱动器从而当所述金属或者聚合物圆顶与所述接触点接触时AC电压被提供给所述柔性EL片，所述单元电路的数量与所述金属或者聚合物圆顶的数量相等，并且所述橡胶键盘具有在其上形成图案的按键，从而所述按键分别对应于在所述柔性EL片上形成的按键图案，所述橡胶键盘被置于所述柔性EL圆顶片的表面上没有依附所述金属或者聚合物圆顶的位置处。
优选的，所述柔性EL片通过接触板电连接到所述柔性印刷电路板的EL驱动器。
根据本发明的上述构造，所述柔性EL片具有大约100微米的厚度，并且所述金属或者聚合物圆顶具有很强的恢复力。因此，根据本发明的柔性EL圆顶片键盘的柔韧性相对于现有技术更加优越，并且所述柔性EL圆顶片键盘具有很好的物理耐久性。因此，即使根据本发明的优选实施例的柔性EL圆顶片键盘使用了数十万次，所述EL片仍然不会损坏。而且，所述柔性EL圆顶片键盘的触感得以改善，因此不需要硅塑模的附加工艺。
并且，所述柔性印刷电路板的EL驱动器和所述柔性EL片之间的电连接是使用接触板端子实现的，不需要为了电连接而借助附加连接器，并且因此不需要FPC连接工艺。
附图说明
本发明的上述和其他目标、特征以及其他优点通过下面的结合附图的详细描述可以更加容易理解，其中：
图1为示意性地显示柔性EL片的图示；
图2和图3为示意性地显示根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片键盘的图示；
图4为示意性地显示通过接触板端子连接柔性EL片和柔性印刷电路板的图示；
图5和图6为示意性地显示图2至图4所示的柔性EL圆顶片键盘的操作的图示；以及
图7为显示根据本发明优选实施例的制造柔性EL圆顶片键盘的方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图1为示意性地显示柔性EL片的图示。
参考图1，柔性EL片110包括厚度为5至50微米的聚合物绝缘层；在所述聚合物绝缘层上形成的导电层，所述导电层的厚度为3至15微米；在所述导电层上形成的第一电场聚合物层，所述第一电场聚合物层的厚度为1至3微米；在所述第一电场聚合物层上形成的介电层，所述介电层的厚度为3至25微米；在所述介电层上形成的第二电场聚合物层，所述第二电场聚合物层的厚度为1至3微米；在所述第二电场聚合物层上形成的荧光体层，所述荧光体层的厚度为30至50微米；在所述荧光体层上形成的加固层，所述加固层的厚度为1至3微米；在所述加固层上形成的透明导电层，所述透明导电层的厚度小于10微米；以及在所述透明导电层上形成的聚合物保护层，所述聚合物保护层的厚度为5至50微米。因此，所述柔性EL片的总体厚度为50至150微米。各个层优选的通过丝网印刷形成。形成所述第一电场聚合物层、第二电场聚合物层以及加固层以改善所述柔性EL片的光电特性。然而应当注意，所述第一电场聚合物层、第二电场聚合物层以及加固层并非本发明的必需组件，因此所述第一电场聚合物层、第二电场聚合物层以及加固层可以被省略。
要求在所述聚合物绝缘层的材料硬化之后所述聚合物绝缘层的材料不会与各种溶剂反应，并且所述聚合物绝缘层的材料具有很好的防潮性能。例如，可以使用通过红外线(IR)或者紫外线(UV)辐射而硬化的聚合物作为所述聚合物绝缘层的材料。所述导电层由导电粉末和粘合剂的混合物、导电有机聚合物或者导电粉末与导电有机聚合物的混合物组成。例如，可以使用涂覆了银的铜粉、碳粉或者银粉作为所述导电粉末。例如，可以使用3，4-亚乙基二氧噻吩(3，4-ethylenedioxythiophene，PEDOT:PSS)或者聚亚乙基二氧噻吩(polyethylenethioxythiophene，PEDOT:PSS)作为所述导电有机聚合物。可以使用具有很高介电常数的材料例如氰乙基支链淀粉(cyanoethyl pullulan)或者氟树脂(fluororesin)作为所述第一电场聚合物层。所述介电层由介电粉末和粘合剂的混合物组成。可以使用具有很高介电常数的介电粉末例如BaTiO3作为所述介电粉末。所述介电粉末的尺寸为0.1至l0微米。可以使用具有很高介电常数的聚合物例如氰乙基支链淀粉或者氟树脂作为所述介电层的粘合剂。所述第二电场聚合物层150由具有很高介电常数的聚合物组成。可以使用氰乙基支链淀粉或者氟树脂作为所述具有很高介电常数的聚合物。所述荧光体层由荧光粉和粘合剂的混合物组成。可以使用II族到IV族的化合物例如ZnS作为所述荧光粉。优选的，所述荧光体层中使用的粘合剂具有比所述荧光粉更高的介电常数。可以使用氰乙基支链淀粉或者氟树脂作为所述具有很高介电常数的粘合剂。所述加固层由具有很高介电常数的聚合物或者尺寸为0.1至10微米的化合物例如BaTiO3以及具有很高介电常数的聚合物组成。可以使用氰乙基支链淀粉或者氟树脂作为所述具有很高介电常数的聚合物。可以将荧光涂料或者荧光染料例如若丹明(rhodamine)与所述荧光体层的粘合剂混合以改变设备的照明颜色。所述透明导电层可以由ITO粉末和粘合剂的混合物、通过喷射形成的ITO片层、导电有机聚合物或者导电有机聚合物和ITO的化合物组成。例如，可以使用3，4-亚乙基二氧噻吩(3，4-ethylenedioxythiophene，PEDOT:PSS)或者聚亚乙基二氧噻吩(polyethylenethioxythiophene，PEDOT:PSS)作为所述导电有机聚合物。
在具有上述结构的柔性EL片110中，使用厚度为5至50微米的聚合物绝缘层替代在现有技术中通常使用的厚度为75至200微米的ITO喷射的PET基底。因此，柔性EL片的厚度大约为传统的EL设备的厚度的1/4，由此大大提高了设备的柔韧性。
柔性EL圆顶片包括：具有在其上形成的按键图案的柔性EL片；以及依附到所述柔性EL片的金属圆顶或者聚合物圆顶。特别的，所述金属圆顶或者聚合物圆顶通过双面胶带或者粘合胶依附到所述柔性EL片，从而所述柔性EL片的按键图案分别设置在所述金属圆顶或者聚合物圆顶的凸出表面上。在下文中，所述金属圆顶或者聚合物圆顶将被称为金属圆顶。
因此，根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片具有如下优点。所述金属或者聚合物圆顶不需要如同现有技术一样依附到圆顶固定片。而且，通过双面胶带或者粘合胶可以很容易将金属圆顶依附到EL片，因此简化了整个工艺。并且，减小了柔性EL圆顶片的厚度，因此柔性EL圆顶片的柔韧性大大提高，并且不需要附加的切削工艺。
图2和图3为示意性地显示根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片键盘的图示，图4为示意性地显示通过接触板端子连接柔性EL片和柔性印刷电路板的图示，并且图5和图6为示意性地显示图2至图4所示的柔性EL圆顶片键盘的操作的图示。
参考图2至图4，根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片键盘包括：由柔性EL片110和通过双面胶带400依附到所述柔性EL片的金属圆顶120组成的柔性EL圆顶片、柔性印刷电路板200、橡胶键盘300以及接触板端子500。所述柔性EL圆顶片的构造在上文进行了详细描述，因此柔性EL圆顶片的进一步详细描述将在此省略。
柔性EL圆顶片200包括多个单元电路210和EL驱动器220。
EL驱动器220通过所述接触板端子连接到所述柔性EL片，下文将详细描述所述接触板端子。EL驱动器220从各个单元电路210中包含的中央处理单元212接收信号，从而提供电流给柔性EL片110，其中所述中央处理单元212将在下文详细描述。
各个单元电路210包括：对应于一个金属圆顶120的接触点211，以及用于发送信号到EL驱动器220的中央处理单元212，从而当金属圆顶120与接触点211接触时提供AC电压给柔性EL片110。单元电路210的数量等于或者大于金属圆顶120的数量，即按键图案111的数量。这是因为某些按键不透明，因此它们不需要发光功能。因此，单元电路210的数量等于或者大于按键图案111的数量。
在橡胶键盘300上形成图案的按键310，分别对应于柔性EL片110上形成的按键图案111。橡胶键盘300置于所述柔性EL圆顶片的表面上。
接触板端子500形成在柔性EL片110的表面上不发光的位置处。根据本发明，柔性EL片110通过接触板端子500电连接到柔性印刷电路板200的EL驱动器220。因此，不需要用于其间电连接的附加连接器，并且不需要FPC连接工艺。为了改善其间电连接的可靠性，可以在柔性EL片上形成多个接触板端子。
结合图2到图4参考图5和图6，当用户按下在橡胶键盘300上形成图案的一个按键310时，对应于被按下的按键310的一个金属圆顶120被压下。因此，被压下的金属圆顶120与柔性印刷电路板200的一个单元电路210中包含的接触点211接触，所述接触点对应于被压下的金属圆顶120。因此，具有与被压下的金属圆顶接触的接触点211的单元电路210的中央处理单元212输出供应AC电压的信号给EL驱动器220，由此，EL驱动器220通过接触板端子500提供AC电压给柔性EL片110。因此，柔性EL片110的所有按键图案111发光。
当用户将他/她的手指从橡胶键盘300撤走时，金属圆顶120通过其恢复力返回其原始位置。
如上所述，柔性EL片的厚度大约为100微米，并且所述金属圆顶具有很好的恢复力。因此，根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片键盘可以很容易被按下，由此改善了柔性EL圆顶片键盘的触感。而且，根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片键盘的柔韧性与现有技术相比更加优越，因此根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片键盘具有良好的物理耐久性。因此，即使在根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片键盘被反复按下之后，EL片仍然不会损坏。
下面详细描述根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片键盘的制造方法。
图7为显示根据本发明优选实施例的制造柔性EL圆顶片键盘的方法的流程图。
首先，在载体片10上形成柔性EL片110。由于柔性EL片110很薄，因此提供所述载体片10以允许方便处理柔性EL片110。因此，载体片10并非本发明的必需组件。然后，在柔性EL片110上形成用于对准金属圆顶120或者柔性印刷电路板200的导向孔20。
接着，在柔性EL片110的一个表面上应用双面胶带400。
此后，各个金属圆顶120通过预先准备的圆顶导架30而依附到柔性EL片110的表面上施加了双面胶带400的位置处，从而金属圆顶120对应于柔性EL片110上形成的各个按键图案。
接着，通过上述工艺得到的产物被依附到柔性印刷电路板200，从而在柔性印刷电路板200上形成的接触点分别对应于金属圆顶120。在去除载体片10之后，橡胶键盘300依附到柔性EL片110的表面上没有依附金属圆顶120的位置处，从而在橡胶键盘300上形成的按键310分别对应于柔性EL片110上形成的按键图案。通过这种方式，完成了柔性EL圆顶片键盘。在此情况下，根据本发明优选实施例的柔性EL圆顶片键盘中的电连接可以通过接触板连接的形式而实现。
尽管为了示例目的公开了本发明的优选实施例，本领域技术人员可以理解，各种修改、添加和替换都是可能的，但是并不背离由所附权利要求书限定的本发明的范围和实质。

Claims (4)

1.一种柔性电致发光圆顶片键盘，所述键盘包括：柔性电致发光圆顶片、柔性印刷电路板以及橡胶键盘，其中
所述柔性电致发光圆顶片包括：
柔性电致发光片，该电致发光片由5至50微米厚的聚合物绝缘层、在所述聚合物绝缘层上形成的导电层、在所述导电层上形成的介电层、在所述介电层上形成的荧光体层、在所述荧光体层上形成的透明导电层以及在所述透明导电层上形成的聚合物保护层所组成，形成的所述柔性电致发光片的厚度为50至150微米，所述柔性电致发光片具有在其上形成的按键图案；以及
依附到所述柔性电致发光片上的金属或者聚合物圆顶，从而所述金属或者聚合物圆顶分别对应于所述柔性电致发光片的按键图案，其中所述柔性电致发光片的按键图案被分别设置在所述金属或者聚合物圆顶的凸出表面上，
所述柔性印刷电路板包括：与所述柔性电致发光圆顶片的柔性电致发光片连接的电致发光驱动器，用于提供AC电压给所述柔性电致发光片；以及多个单元电路，各个单元电路包括：对应于一个金属或者聚合物圆顶的接触点，以及中央处理单元，用于发送信号到所述电致发光驱动器从而当所述金属或者聚合物圆顶与所述接触点接触时AC电压被提供给所述柔性电致发光片，所述单元电路的数量与所述金属或者聚合物圆顶的数量相等，并且
所述橡胶键盘具有在其上形成图案的按键，从而所述按键分别对应于在所述柔性电致发光片上形成的按键图案，所述橡胶键盘被置于所述柔性电致发光圆顶片的表面上的没有依附所述金属或者聚合物圆顶的位置处。
其中，所述柔性电致发光片通过接触板电连接到所述柔性印刷电路板的电致发光驱动器。
2.根据权利要求1所述的圆顶片，其进一步包括：
设置在所述导电层和所述介电层之间的第一电场聚合物层，设置在所述介电层和所述荧光体层之间的第二电场聚合物层，以及设置在所述荧光体层和所述透明导电层之间的加固层。
3.根据权利要求1所述的圆顶片，其中所述金属或者聚合物圆顶通过双面胶带依附到所述柔性电致发光片上。
4.根据权利要求1所述的圆顶片，其中所述金属或者聚合物圆顶通过粘合剂依附到所述柔性电致发光片上。
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