CN101488409B - 可动触点体及使用该可动触点体的开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可动触点体，具备：在光透过性的基板的上表面隔开规定间隙在正交方向上形成有带状的光透过性的多个下电极和上电极的触摸面板、安装在触摸面板的下表面的圆顶状的导电金属薄板制的可动触点、设置在触摸面板和可动触点之间的在光透过性的基材上形成有多个凹凸状的发光部的导光板。据此，使用一个或者两个左右的较少的发光元件就能够进行无色差的照光，并能够实现廉价且良好的照光。

Description

可动触点体及使用该可动触点体的开关

技术领域

本发明涉及主要用于各种电子设备的操作的可动触点体及使用该可动触点体的开关。

背景技术

近年，在各种电子设备，特别是在移动电话等移动终端设备上，为了即使在外界环境较暗的情况下，也能容易地进行按钮或显示面板等的识别及操作，增加了使发光二极管或EL(Electro Luminescence)元件等发光，从而进行操作部的照光的装置，在用于这些设备的可动触点体及开关上，也在寻求便宜且便于进行辨认的照光。

使用图7对日本特开2007-141269号公报中公开的、这种现有可动触点体及开关进行说明。另外，为了便于理解结构，附图中将厚度方向的尺寸放大表示。图7为现有开关的剖面图。

图7中，下基板1为薄膜状具有光透过性。下电极2为带状，由氧化铟锡等构成，具有光透过性。在下基板1的上表面，以规定间隔排列有多个下电极2。

另外，上基板3为薄膜状，且具有光透过性。上电极4为带状，由氧化铟锡等构成，且具有光透过性。在上基板3的上表面，以规定间隔在与下电极2正交的方向上排列有多个上电极4。

再有，保护板5为薄膜状，具有光透过性。在排列有下电极2的下基板1的上表面，层叠排列有上电极4的上基板3。再在排列有上电极4的上基板3的上表面叠加保护板5。再通过粘接剂(未图示)等将它们粘到一起，构成触摸面板6。

罩板7外周的规定位置通过粘接剂(未图示)贴附在触摸面板6的下表面。此外，多个可动触点8被贴附在罩板7的下表面，构成可动触点体9。罩板7呈薄膜状。可动触点8为近似圆顶状且由导电金属薄板制成。

另外，在上下表面形成多个配线图案(未图示)的配线基板10的上表面，设置有由近似圆形的中央固定触点11A和环绕该触点的近似马蹄状或者近似环状的外侧固定触点11B构成的多个固定触点11。

此外，可动触点体9以各自的可动触点8的外周与外侧固定触点11B接触的方式被贴附在该配线基板10的上表面。另外，可动触点体9以可动触点8的下表面中央和中央固定触点11A隔开规定的间隔且相对的方式被贴附在配线基板10的上表面。

发光二极管等多个发光元件12被安装在配线基板10的上表面，这些发光元件发光面朝上、配置在多个可动触点8之间。

另外，在光透过性的薄膜状显示板13的下表面，通过印刷等形成遮光部13A。遮光部13A的规定位置被凿成文字或符号等形状，形成多个显示部13B。该显示部13B配置在可动触点8的上方，构成开关。

如此构成的开关被安装在电子设备的操作面上。触摸面板6的下电极2及上电极4、中央固定触点11A及外侧固定触点11B、发光元件12经由配线图案或导线(未图示)等，与电子设备的电子回路(未图示)连接。

在上面的结构中，在自电子回路向多个下电极2和上电极4顺次施加了电压的状态下，用手指等轻触显示板13上表面进行接触操作时，触摸面板6的电荷的一部分与该手指导电。据此，操作过的位置的下电极2和上电极4之间的容量发生变化。其结果，电子回路检测出显示板13的哪一个位置进行了接触操作。

另外，将显示板13的规定的显示部13B向下方按压操作时，显示板13及触摸面板6弯曲，可动触点8的近似圆顶状的中央部被按压。据此，施加规定的按压力时，可动触点8伴随点击感而向下方弹性翻转。由此，通过可动触点8的下表面中央与中央固定触点11A接触，中央固定触点11A和外侧固定触点11B经由可动触点8变为电连接状态。其结果，电子回路检测出显示板13的哪一个位置进行了按压操作。

再者，解除对显示板13的按压力时，由于弹性恢复力的作用，可动触点8向上方弹性翻转，可动触点8的下表面中央从中央固定触点11A分离。据此，中央固定触点11A和外侧固定触点11B变为电切断状态。

对应这些接触操作及按压操作，能够进行设备的各种功能的切换。自电子设备的电子回路向发光元件12供给电力时，多个发光元件12发光。该光线通过触摸面板6、从下方对显示板13的多个显示部13B进行照光，由此即使在外界环境较暗的场合，也能够识别显示部13B的文字或符号等的显示指示，从而可以容易地进行操作。

即，电子回路根据触摸面板6的容量变化来检测出显示板13的接触操作的位置。此外，电子回路通过固定触点11的电连接和电断开，分别检出按压操作的位置。再有，电子回路使多个发光元件12发光。现有开关构成为通过上述动作对显示板13的多个显示部13B进行照光。

但是，就所述现有的可动触点体9及使用该可动触点体的开关而言，其是在多个可动触点8的间隙内配置多个发光元件12，通过使该发光元件12发光，进行显示板13的多个显示部13B的照光。因此，存在需要大量的发光元件12、制作上也需要时间、成为高价产品之类的课题。

发明内容

本发明是解决这样的现有课题的发明，提供廉价且能够进行良好照光的可动触点体及使用该可动触点体的开关。

本发明具备在光透过性的基板上表面隔开规定间隙在正交方向上形成有的带状的光透过性的多个下电极和上电极的触摸面板、安装在触摸面板下表面的圆顶状的导电金属薄板制的可动触点、在设置于触摸面板和可动触点之间的、光透过性的基材上形成有多个凹凸状的发光部的导光板。

根据这样的构造，通过导光板向多个显示部传导发光元件的光线，因此，使用一个或两个左右的较少的发光元件就能够进行没有色差的照光，从而能够得到廉价且能够良好照光的可动触点体。

附图说明

图1是本发明一实施方式中的可动触点体的剖面图；

图2是本发明一实施方式中的可动触点体的触摸面板的分解立体图；

图3是使用发明一实施方式中的可动触点体的开关的剖面图；

图4是本发明的另一实施方式中的可动触点体的剖面图；

图5是本发明的另一实施方式中的可动触点体的触摸面板的剖面图；

图6A是表示本发明的可动触点体的另一主要部位的俯视图；

图6B是表示本发明的可动触点体的又一主要部位的俯视图。

图7是现有开关的剖面图。

符号说明

7罩板、8可动触点、10配线基板、11固定触点、11A中央固定触点、11B外侧固定触点、13显示板、13A遮光部、13B显示部、21、下基板  22、35、36下电极、22A、24A、36A透光部、22B、24B、36B导电部、22C、24C空隙部、23上基板、24上电极、25保护板、26触摸面板、27基材、28、28A发光部、29导光板、30间隔件、31可动触点体、32发光元件、33基板、34A下绝缘层、34B上绝缘层

具体实施方式

下面使用图1～图6，对本发明的实施方式进行说明。再者，为了便于理解其构造，这些附图中的剖面图将厚度方向的尺寸放大表示。另外，对和背景技术项中说明的构造为同一构造的部分标记同一符号，且省略其详细说明。

图1是本发明的一实施方式中的可动触点体的剖面图。图2是本发明一实施方式的触摸面板的分解立体图。在该图中，在薄膜状的光透过性的下基板21的上表面，以规定间隔排列有多个近似带状的光透过性的下电极22。下基板21由聚醚砜及聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯等构成。

另外，在和下基板21相同的薄膜状的光透过性的上基板23的上表面，以规定间隔在和下电极22正交的方向上排列有多个近似带状的光透过性的多个上电极24。

多个下电极22及上电极24具有由聚噻吩、聚苯胺等导电树脂形成的近似方形的多个透光部22A或24A。另外，多个下电极22及上电极24具有连结多个透光部22A及24A的、分散有银或碳等的聚酯或环氧树脂等的近似矩形的多个导电部22B及24B。

在多个下电极22之间及多个上电极24之间，分别设置有多个近似方形的空隙部22C、24C。下基板21和上基板23以多个透光部22A和空隙部24C、多个空隙部22C和透光部24A各自交替重叠、上下布置的方式被叠加，且以隔开规定的间隙相对的方式，用丙烯或橡胶等粘接剂(未图示)贴附在一起。

换句话说，构成为：除灰色或黑色的导电部22B、24B重叠部位以外的光透过性的透光部22A和空隙部24C、空隙部22C和透光部24A各自重叠的遍及几乎整个面都透过光。

另外，这样的多个下电极22或上电极24、在下基板21和上基板23的上表面，首先，通过网板印刷等分别印刷形成多个透光部22A及24A并进行干燥。其后，在下基板21和上基板23的上表面，同样地分别通过印刷形成多个导电部22B及24B并进行干燥，由此能够以比较短的时间方便地制作。

在下基板21的上表面层叠有上基板23。在上基板23的上表面层压薄膜状的光透过性保护板25。它们利用粘接剂(未图示)被贴附在一起，构成触摸面板26。

另外，在薄膜状的具有可挠曲性的光透过性的基材27下表面的规定位置，通过印刷或贴附等形成多个凹凸状的发光部28而构成导光板29。导光板29被贴附在触摸面板26的下表面。基材27由聚对苯二甲酸乙二酯及聚碳酸酯、聚氨酯、硅酮等构成。发光部28由丙烯及聚酯、环氧树脂及硅酮等构成。

薄膜状的具有可挠曲性的罩板7外周的规定部位通过粘接剂(未图示)被贴附在导光板29的下表面。近似圆顶状的导电金属薄板制的多个可动触点8被贴附在发光部28的下方的罩板7的下表面。罩板7由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯等构成。可动触点8由铜合金或钢等构成。

薄膜状的间隔件30以覆盖罩板7的下表面整个面的方式被贴附，以在保管、输送时可动触点8的下表面不附着尘埃的方式构成可动触点体31。间隔件30由聚对苯二甲酸乙二酯等构成。

图3是使用由如所述的结构构成的本实施方式的可动触点体31的开关的剖面图。图3中，在薄膜状或者板状的配线基板10的上下表面，利用铜等形成有多个配线图案(未图示)。此外，在配线基板10的上表面，利用铜或碳等形成近似圆形的中央固定触点11A。另外，在配线基板10的上表面，利用铜或碳等形成环绕中央固定触点11A的近似马蹄状或者近似环状的外侧固定触点11B。即，在配线基板10的上表面设置有由中央固定触点11A和外侧固定触点11B形成的多个固定触点11。薄膜状的配线基板10由聚对苯二甲酸乙二酯及聚碳酸酯等构成。板状的配线基板10由酚醛纸及加入玻璃的环氧树脂等构成。

以每个可动触点8的外周被载置到外侧固定触点11B上，且可动触点8的下表面中央和中央固定触点11A隔开规定的间隙而相对的方式，在配线基板10上表面贴附间隔件30被剥离后的可动触点体31。据此，在触摸面板26的下表面形成多个开关触点。

发光二极管等发光元件32被安装在导光板29右方的配线基板10的上表面。另外，发光元件32在导光板29的右端侧面朝向发光面配置。

在光透过性的薄膜状显示板13的下表面，通过印刷等形成遮光部13A。遮光部13A的规定部位凿成文字或符号等形状，形成多个显示部13B。显示部13B配置在导光板29的发光部28上方，构成开关。

这样构成的开关被安装到电子设备的操作面上。触摸面板26的下电极22及上电极24、多个固定触点11及发光元件32经由配线图案或导线(未图示)，与电子设备的电子回路(未图示)连接。

在上述结构中，在自电子回路向多个下电极22和上电极24顺次施加了电压的状态下，用手指等轻触显示板13的上表面进行接触操作。据此，触摸面板26的电荷的一部分与手指导电，操作位置的下电极22和上电极24的容量发生变化。其结果，电子回路检测出显示板13的哪一处被接触操作。

再者，此时，多个下电极22和上电极24、透光部22A与空隙部24C、空隙部22C与透光部24A以各自交替重叠并上下放置的方式被叠加。因此，不是根据下电极22和上电极24之间的容量变化，而是根据被操作的位置附近的下电极22和上电极24的各自的容量变化检出因手指触摸引起的容量的变化。因此，通过电子回路能够容易地进行操作位置的检测。

换句话说，在检出多个下电极22和上电极24之间的容量变化的情况下，例如，设下电极22和上电极24各为5根，对于每一根下电极22需要检测和所有与上电极24的组合次数，即需要进行25次检测。

与之相对，本发明在透光部22A、24A被上下交替形成而检出被操作的位置附近的下电极22和上电极24的容量变化的场合，通过检测将多个下电极22和上电极24加在一起的根数，即10次检测来完成。因此，可以容易地进行操作位置的检测。

另外，向下方按压操作显示板13的规定的显示部13B时，触摸面板26及导光板29弯曲而按压可动触点8的近似圆顶状的中央部，并被施加规定的按压力。因此，可动触点8伴随点击感向下方弹性翻转，可动触点8的下表面中央与中央固定触点11A接触。据此，中央固定触点11A和外侧固定触点11B经由可动触点8在变为电连接状态。其结果，电子回路检测出哪一个显示部13B被按压操作。

再者，解除对显示板13的按压力时，由于弹性恢复力的作用，可动触点8向上方弹性翻转，可动触点8的下表面中央从中央固定触点11A分离。其结果，中央固定触点11A和外侧固定触点11B变为电断开状态。

对应这些接触操作或按压操作，能够进行电子设备的各种功能的切换。与此同时，自电子设备的电子回路向发光元件32供给电力，发光元件32发光，该光线自右端侧面入射到导光板29内，然后在基材27内反射，同时向左方前进。

该光线通过导光板29的下表面的多个发光部28被扩散并反射，该反射后的光线通过触摸面板26，从下方对显示板13的多个显示部13B进行照光。据此，即使在外界环境较暗的场合，也能够识别显示部13B的文字或符号等指示，可以容易地进行操作。

换句话说，电子回路分别通过触摸面板26的容量变化检出显示板13的接触操作的位置，通过固定触点11的电连接和电断开检测出按压操作的位置。与此同时，将发光元件32的光线从右端侧面导入导光板29内，通过让多个发光部28发光，对显示板13的多个显示部13B进行照光。

此时，发光元件32的光线传导至导光板29内，使多个发光部28发光，由此能够进行多个显示部13B的照光。因此，使用一个或者两个左右的较少的发光元件32，就能够无色差且明亮地对多个显示部13B进行照光。

另外，此时，来自多个发光部28的光线通过触摸面板26对多个显示部13B进行照光。如上所述，除下电极22和上电极24的导电部22B、24B重叠以外的大部分部位，由光透过性的导电树脂制的透光部22A、24A、空隙部24C、22C各自重叠形成。因此，亮度几乎不会因触摸面板26而损失，能够明亮地进行良好的照光。

再者，触摸面板26的下电极22和上电极24由导电树脂形成。因此，不会像例如使用氧化铟锡等形成的场合那样，需要蚀刻加工及冲洗的麻烦，如上述那样，通过网板印刷等简易的方法就能够形成触摸面板26。

另外，触摸面板26的下电极22和上电极24由多个透光部22A、24A和连结该多个透光部22A、24A的导电部22B、24B形成。因此，将下电极22和上电极24的电阻值设定为较小的值，就能够进行触摸面板26的稳定地可靠的接触操作。

即，不是由面电阻为500Ω～1.5kΩ/□和比较大的电阻值的聚噻吩或聚苯胺等导电性树脂形成下电极22及上电极24的整体。而是使用面电阻为10Ω～300Ω/□和比较小的电阻值的分散了银或碳等的聚酯或环氧树脂等的导电部22B、24B，连结并连接由该导电性树脂形成的多个透光部22A及24A。据此，可以将下电极22或上电极24的电阻值设定为较小的值。

根据这样的实施方式，具备在光透过性的下基板21和上基板23的各自的上表面隔开规定间隙在正交方向上分别形成有近似带状的光透过性的多个下电极22或上电极24的触摸面板26。在该触摸面板的下表面，将近似圆顶状的导电金属薄板制的可动触点8夹在并安装于光透过性的基材27上形成有多个凹凸状发光部28的导光板29之间，从而构成可动触点体31。据此，通过导光板29，发光元件32的光线被传导至多个显示部13B上。因此，使用一个或者两个左右的较少的发光元件就能够进行无色差的照光，从而能够得到廉价且可以良好照光的可动触点体及使用该可动触点体的开关。

再者，在上面的说明中，对于在导光板29的基材27的下表面，通过印刷或贴附等将多个凹凸状发光部28形成为点状的结构进行了说明。但是，如图4所示，即使是通过成形或冲压加工等在基材27的下表面设置有角锥状或者锯齿状的多个凹凸状发光部28A的结构，也能够得到和所述实施方式相同的效果。

在以上的说明中，对于在可动触点8上方的导光板29的下表面，形成有多个凹凸状的发光部28、28A的构造进行了说明。但是，不是在导光板29的下表面，而是在上表面设置发光部28、28A，由此将光线扩散、反射后进行照光的结构亦可。

另外，在以上的说明中，对于通过在上表面形成有多个近似带状的下电极22的下基板21的上表面，重叠上表面形成有多个近似带状的上电极24的上基板23，由此隔开规定的间隙形成下电极22和与之正交的上电极24的触摸面板26的结构进行了说明。但是，如图5的剖面图所示，将这些在一张基板上通过印刷重叠而形成也可以。

即，如图5所示，在薄膜状的光透过性的基板33的上表面，首先，通过网板印刷等形成多个近似带状的下电极22并进行干燥。然后，以覆盖该下电极的方式形成环氧树脂或聚酯树脂等光透过性的下绝缘层34A。在其上表面分别重叠并印刷形成与下电极22正交的多个上电极24和覆盖该上电极的光透过性的上绝缘层34B。如此操作，只要构成下电极22和上电极24隔开规定间隙的触摸面板，使用一张基板就能完成，同时也不需要保护板25，能够形成更廉价的触摸面板。

再者，在以上说明中，对于由近似方形的多个透光部22A、24A和连结这些透光部的近似矩形的多个导电部22B、24B形成的触摸面板26的近似带状的光透过性的多个下电极22或上电极24的结构进行了说明。但是，如图6的部分俯视图所示，也可以由光透过性的导电树脂形成多个带状的下电极35或上电极。根据这样的电极间的静电容量的变化来检出接触操作的位置。设定为这样的构造，也能得到和上述实施方式相同的效果。

另外，如图6B所示，用多个导电部36B将近似矩形的多个透光部36A连结成带状而形成下电极36或上电极。根据这些电极间的静电容量的变化来检出接触操作的位置。设定为这样的构造，也能够得到与上述实施方式相同的效果。

再者，虽然制作上稍稍花费一点时间，但也可以使用光透过性的氧化铟锡或氧化锡等形成这些下电极22、35、36及上电极24。

另外，在以上的说明中，对于将触摸面板26与导光板29及在下表面贴附多个可动触点8的罩板7叠加并将它们贴附的结构的可动触点体31进行了说明。但是，将触摸面板26的下基板21作为导光板使用，做成在其下表面设置有多个发光部28的结构亦可。或者，做成在导光板29的下表面直接贴附多个可动触点8的结构亦可。根据这些结构，能够形成更廉价的可动触点体。

如上说明的本发明具备：在光透过性的基板上表面隔开规定间隙在正交方向上形成有带状的光透过性的多个下电极和上电极的触摸面板、安装在触摸面板下表面的圆顶状的导电金属薄板制的可动触点、设置在触摸面板和可动触点之间的、在光透过性的基材上形成有多个凹凸状发光部的导光板。

根据这样的结构，发光元件的光线经由导光板被传导至多个显示部。因此，使用一个或者两个左右的较少的发光元件就能够进行没有色差的照光，并能够得到廉价且可以良好照光的可动触点体。

另外，在所述说明中，本发明是由导电树脂制的多个透光部和连结多个透光部的多个导电部形成触摸面板的下电极及上电极。

根据这样的构造，使用印刷等简易的方法就能够形成下电极和上电极。此外，通过使用银或碳等形成导电部，将下电极和上电极的电阻值设定为较小的阻值，就能够进行稳定地可靠操作。

另外，本发明是在上表面形成有和可动触点相对的固定触点的配线基板的上表面贴附上述的可动触点体。根据这样的结构，能够实现廉价且可以良好照光的开关。

Claims (3)

1.一种可动触点体，其中，具备：

触摸面板，其具有：

带状的光透过性的多个下电极、和相对于所述下电极在正交方向上形成的带状的光透过性的多个上电极，

所述下电极设置在光透过性的基板上，并且，隔开规定间隙地设置所述下电极与所述上电极；

导电金属薄板制的可动触点，其为圆顶状且安装在所述触摸面板下表面；

导光板，其设置在所述触摸面板和所述可动触点之间，且所述导光板包括光透过性基材和在所述光透过性基材上形成的多个凹凸状的发光部。

2.如权利要求1所述的可动触点体，其中，

由导电树脂制的多个透光部和连结所述多个透光部的多个导电部形成所述触摸面板的下电极及上电极。

3.一种开关，其中，

将权利要求1所述的可动触点体贴附于配线基板的上表面，且所述配线基板在上表面形成有与所述可动触点相对的固定触点。

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