CN110730998A - 开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及开关。开关(1)具备具有上侧电极(12)的上侧电极片(10)、具有与上侧电极片对置的下侧电极(22)的下侧电极片(20)以及具有使电极对置的开口部(51)并使电极片贴合的粘着层(50),上侧电极片包括:上侧基材(11),上侧电极形成于上侧基材;上侧绝缘层(30),被设置在上侧基材与下侧电极片之间,在与上侧电极对应的位置具有开口部(31),通过粘着层被贴附于下侧电极片;以及上侧基体部(16),被设置在上侧基材与上侧绝缘层之间,被配置为与粘着层的开口部的边缘部(53)重叠,上侧绝缘层因上侧基体部而在与上侧基体部对应的部分朝向下侧电极片隆起。

Description

开关
技术领域
本发明涉及开关。
对于允许引用参考文献的指定国,通过参照2017年6月20日在日本申请的特愿2017-120714所记载的内容而引入本说明书,并作为本说明书的记载的一部分。
背景技术
公知有具备上下电极片;以及被配置于上下电极片之间,在上下电极片之间形成规定的间隔的衬垫,上下电极片与衬垫经由粘着件被贴合的开关(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2002-358852号公报
在上述开关中,形成用于能够使上下电极与衬垫接触的开口,粘着件通过印刷等被设置于衬垫的开口的周围。在通过印刷将该粘着件设置于衬垫时,在衬垫的开口的周围,往往在粘着件的边缘部产生塌边。
另一方面,若以开关的薄型化为目的,使电极片变薄,则电极片的刚性变低。因此,往往在开关的按压操作时,电极片以顺应粘着件的产生了塌边的部分的状态进行粘接,由此在电极片的触点部产生凹陷。在这种情况下,成为保持上下电极接近的状态,存在开关意外地处于导通状态的可能性。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种能够抑制在电极片的触点部产生的凹陷的开关。
[1]本发明的开关具备:第一电极片,具有第一电极;第二电极片,具有与上述第一电极片对置的第二电极;以及粘着件,具有使上述第一电极与上述第二电极对置的第一开口部,使上述第一电极片与上述第二电极片贴合,上述第一电极片包含:第一基材,上述第一电极形成于该第一基材;第一衬垫,被设置于上述第一基材与上述第二电极片之间,在与上述第一电极对应的位置具有第二开口部,通过上述粘着件被贴附于上述第二电极片;以及第一基体部,被设置于上述第一基材与上述第一衬垫之间,被配置为与上述粘着件的上述第一开口部的边缘部的至少一部分重叠,上述第一衬垫因上述第一基体部而在与上述第一基体部对应的部分朝向上述第二电极片隆起。
[2]在上述发明中,也可以上述第一电极片包含与上述第一电极连接,并且向上述第二开口部的外侧导出的引出配线,上述第一基体部具有环状形状,该环状形状包围上述第一电极,并且在与上述引出配线对应的位置具有缝隙部。
[3]在上述发明中,上述第一基体部的厚度也可以实质上与上述引出配线的厚度相同。
[4]在上述发明中,构成上述第一基体部的材料的组成也可以与构成上述引出配线的材料的组成相同。
[5]在上述发明中,上述第二电极片也可以包含:第二基材,上述第二电极形成于该第二基材;第二衬垫,被设置于上述第二基材与上述第一电极片之间,在与上述第二电极对应的位置具有第三开口部,通过上述粘着件被贴附于上述第一电极片;以及第二基体部,被设置于上述第二基材与上述第二衬垫之间,被配置于与上述粘着件的上述第一开口部的边缘部重叠的区域的至少一部分,上述第二衬垫因上述第二基体部而在与上述第二基体部对应的部分朝向上述第一电极片隆起。
[6]在上述发明中,也可以满足下述的(1)式。
1/2×ta≤tb+tc≤ta…(1)
其中,在上述(1)式中,ta是上述粘着件的厚度,tb是上述第一基体部的厚度,tc是上述第二基体部的厚度
[7]在上述发明中,上述第二电极片也可以具备形成有上述第二电极的第二基材,上述第一衬垫通过上述粘着件被贴附于上述第二基材。
[8]在上述发明中,也可以满足下述的(2)式。
1/2×ta≤tb≤ta…(2)
其中,在上述(2)式中,ta是上述粘着件的厚度,tb是上述第一基体部的厚度。
[9]在上述发明中,上述粘着件也可以相对于上述第二开口部的周缘而位于外侧。
[10]在上述发明中,上述第一衬垫的刚性也可以比上述粘着件的刚性高。
[11]在上述发明中,上述第一衬垫也可以比上述第一基材薄。
根据本发明,在与粘着件的开口的边缘部重叠的区域的至少一部分配置有第一基体部,第一衬垫因该第一基体部而朝向第二电极片隆起。利用该第一衬垫的隆起,抵消粘着件的塌边,从而能够抑制在第一电极片的触点部产生的凹陷。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的膜片开关的触点部的剖视图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3是沿着图1的III-III线的剖视图。
图4是表示比较例的膜片开关的按压操作时的状态的剖视图。
图5是表示本发明的第一实施方式的膜片开关的俯视图。
图6是表示本发明的第一实施方式的膜片开关的分解立体图。
图7是表示本发明的第一实施方式的膜片开关的跳线构造的图,是沿着图5的局部放大图的VII-VII线的剖视图。
图8是表示本发明的第二实施方式的膜片开关的跳线构造的图。
图9是表示本发明的第三实施方式的膜片开关的触点部的剖视图。
图10是表示本发明的第四实施方式的膜片开关的触点部的剖视图。
具体实施方式
以下,结合附图来说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的第一实施方式的膜片开关1的触点部的剖视图,图2是沿着图1的II-II线的剖视图,图3是沿着图1的III-III线的剖视图。
如图1~图3所示,本实施方式的膜片开关1具备上侧电极片10、下侧电极片20、粘着层50、以及作为按压部件的橡胶圆顶60。上侧电极片10具备上侧基材11、上侧电极12以及上侧绝缘层30。另外,下侧电极片20具备下侧基材21、下侧电极22以及下侧绝缘层40。
在该膜片开关1中,在上侧电极片10的上侧基材11的下表面111形成有上侧绝缘层30,在下侧电极片20的下侧基材21的上表面211形成有下侧绝缘层40,上侧绝缘层30与下侧绝缘层40经由粘着层50被贴合。另外,橡胶圆顶60被安装于上侧电极片10的上侧基材11的上表面。
在该膜片开关1中,由操作者将规定的按压力经由橡胶圆顶60而向上侧电极片10施加,上下电极12、22(后述)相互接触,该电极12、22导通。上下电极12、22经由引出配线13、23与外部电路(未图示)连接,上下电极12、22导通,从而外部电路检测操作者的按压操作。在本实施方式中,将该外部电路检测出操作者的按压操作时的按压力称为“ON负载”。
此外,检测操作者对膜片开关1的按压操作不特别限定于上述情况。例如,也可以基于伴随着与按压力对应的上下电极12、22的接触面积(接触状态)的变化而增减的电路电阻值,来检测操作者的按压操作。本实施方式的“膜片开关1”相当于本发明的“开关”的一个例子。
上侧电极片10的上侧基材11例如由聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等具有挠性的绝缘性材料构成。从膜片开关1的薄型化的观点考虑,上侧基材11的厚度被设定于20~100μm的范围,优选被设定在20~75μm的范围。在本实施方式中,上侧基材11的厚度被设定为50μm。
上侧电极12通过将银膏、铜膏、碳膏等导电膏印刷在上侧基材11的下表面111上并固化而形成。此外,上侧电极12也可以由多层构成。作为形成上侧电极12的印刷方法可例示出丝网印刷法、凹版胶印印刷法、喷墨印刷法等。该上侧电极12例如具有2~20μm左右的厚度。
使上侧引出配线13与该上侧电极12连接。该上侧引出配线13在透视俯视图(从上方或者下方(该膜片开关1的法线方向)透视地观察膜片开关1的情况下的俯视图。参照图2。)中,向上侧绝缘层30的开口31的外侧导出,上侧电极12经由该上侧引出配线13与外部电路连接。
与上侧电极12同样地,通过将银膏、铜膏、碳膏等导电膏印刷于上侧基材11的下表面111上并使其固化由此形成上侧引出配线13。作为形成上侧电极12的印刷方法可例示出丝网印刷法、凹版胶印印刷法、喷墨印刷法等。也可以一体地形成上侧电极12和上侧引出配线13,也可以分别独立地形成。该上侧引出配线13例如具有2~20μm左右的厚度。
上侧电极12具有直径比后述的上下的绝缘层30、40的开口部31、41(后述)的直径小的圆形状的外形。另外,上侧电极12被设置于与上下的开口部31、41对应的位置,具体而言,该上侧电极12的中心与上下的开口部31、41的中心实质上一致。
此外,在本说明书中,“中心”表示与俯视形状的重心相当的点。而且,上侧电极12的形状没有特别限定于上述形状。例如,上侧电极12的外形也可以是矩形、网状或者梳齿状等。
本实施方式的“上侧电极片10”相当于本发明的“第一电极片”的一个例子,本实施方式的“上侧基材11”相当于本发明的“第一基材”的一个例子,本实施方式的“上侧电极12”相当于本发明的“第一电极”的一个例子。
上侧绝缘层30通过将环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂等UV固化性树脂、热固化性树脂等抗蚀材料印刷于上侧基材11的下表面111上并使其固化而形成。作为形成上侧绝缘层30的印刷方法可例示出丝网印刷法、凹版胶印印刷法、喷墨印刷法等。该上侧绝缘层30覆盖上侧引出配线13以及上侧基体部16(后述),并且不经由粘接件等而被直接形成于上侧基材11的下表面111上。
从膜片开关1的薄型化以及提高刚性的观点考虑,上侧绝缘层30的厚度被设定在5~50μm的范围,优选被设定在10~30μm的范围。在本实施方式中,上侧绝缘层30的厚度被设定为15μm,被设定为比上侧基材11的厚度小。在本实施方式中,从提高上侧绝缘层30的膜厚的精度的观点考虑,使用UV固化性树脂,来作为上述抗蚀材料,利用UV固化处理使印刷于上侧基材11的下表面111上的UV固化性树脂固化,由此形成上侧绝缘层30。此外,本实施方式的“上侧绝缘层30的厚度”是指在除去因上侧基体部16(后述)而隆起的部分后的上侧绝缘层30中平坦的部分的厚度。
上侧绝缘层30的刚性被设定为比粘着层50的刚性高。此外,本实施方式的“刚性”是指部件相对于被施加于该部件的厚度方向的力的变形的难易程度。
在该上侧绝缘层30形成有直径比上下电极12、22大的圆形状的开口部31。该开口部31以围绕上侧电极12的方式被设置,具体而言,上侧电极12的中心与开口部31的中心实质上一致。该开口部31的直径虽没有被特别限定,但从使膜片开关1的ON负载稳定的观点考虑,优选是5mm以下。但是,由于ON负载不会过大,所以优选是1mm以上。
此外,开口部31的形状并不限定于圆形状,例如也可以是矩形形状等。本实施方式的“上侧绝缘层30”相当于本发明的“第一衬垫”的一个例子,本实施方式的“开口部31”相当于本发明的“第二开口部”的一个例子。
并且,本实施方式的上侧电极片10具备夹设在上侧基板11与上侧绝缘层30之间的上侧基体部(基座)16。如图2所示,该上侧基体部16具有圆环形状,该圆环形状包围上侧电极12,并且在与上侧引出配线13对应的位置具有缝隙部161。缝隙部161沿着圆环形状的径向延伸,把沿着长边方向延伸的圆环形状断开。上侧引出配线13通过该缝隙部161,从而在透视俯视图中,向上侧绝缘层30的开口31的外侧导出。该上侧基体部16在透视俯视图中,被配置为包含与粘着层50的开口51的边缘部53(后述)重叠的区域。利用该上侧基体部16,上侧绝缘层30的开口31的边缘部32与该上侧绝缘层30的其它部分相比朝向下侧电极片20隆起。
此外,上侧基体部16的环状形状没有特别限定于正圆形,例如也可以是椭圆、三角形、矩形、多边形等。另外,若上侧基体部16被配置为避免与上侧引出配线13干扰并且与粘着层50的开口51的边缘部53的至少一部分重叠(与粘着层50的开口51的周缘的至少一部分重叠),则上侧基体部16的形状并不限定于具有缝隙部161的环状形状。例如,上侧基体部16的形状也可以是间断的环状形状(由排列成环状的多个岛部构成的形状等)。
通过将银膏、铜膏、碳膏等导电膏印刷在上侧基材11的下表面111上并使其固化由此形成该上侧基体部16,不经由粘接件等而被直接形成于上侧基材11的下表面111上。作为形成上侧基体部16的印刷方法可例示出丝网印刷法、凹版胶印印刷法、喷墨印刷法等。如上述那样,覆盖上侧基体部16的上侧绝缘层30通过印刷法被形成于上侧基材11的下表面111,所以在上侧基体部16与上侧绝缘层30之间(即上侧绝缘层30内的上侧基体部16的周围)没有形成空隙,上侧绝缘层30与上侧基体部16的侧面(端面)整体接触。
此外,构成该上侧基体部16的材料并不限于上述那样的导电性材料,例如也可以由树脂材料等具有电绝缘性的材料构成。然而,优选通过相同的工序形成上侧电极12、上侧引出配线13,在这种情况下,构成上侧基体部16的材料的组成与构成上侧引出配线13的材料的组成相同。另外,优选上侧基体部16的刚性被设定为比上侧绝缘层30的刚性高。
上侧基体部16的厚度虽没有特别限定,但优选与上侧引出配线13的厚度实质相同。由此,能够在与上侧基体部16的缝隙部161对应的位置,抑制在基材11、21的表面产生凹陷、隆起的情况。在本实施方式中,上侧基体部16具有2~20μm左右的厚度。
另外,优选上侧基体部16的厚度与下侧基体部26(后述)的厚度满足下述的(3)式。由此,能够在与基体部16、26对应的位置,抑制在基材11、21的表面产生凹陷、隆起的情况。
1/2×ta≤tb+tc≤ta…(3)
其中,在上述(3)式中,ta是粘着件50的厚度,如图1所示,是除去了开口51的边缘部53的平坦的部分处的粘着件50的厚度。另外,tb是上侧基体部16的厚度,tc是下侧基体部26的厚度。此外,在上述(3)式中,将ta的下限值设为tc的一半的理由是基于由于粘着件的塌边而在电极片的触点部产生的凹陷的深度是该粘着件的厚度的一半以上。
与上侧基材11同样地,下侧电极片20的下侧基材21由聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等具有挠性的绝缘性材料构成。该下侧基材21的厚度从膜片开关1的薄型化的观点考虑,被设定在20~100μm的范围,优选被设定在20~75μm的范围。在本实施方式中,下侧基材21的厚度被设定为50μm。
与上侧电极12同样地,通过将银膏、铜膏、碳膏等导电膏印刷在下侧基材21的上表面211上并使其固化由此形成下侧电极22。此外,下侧电极22也可以由多层构成。作为形成下侧电极22的方法可例示出与形成上述上侧电极12的方法相同的方法。该下侧电极22例如具有2~20μm左右的厚度。
另外,与上侧电极12同样地,使下侧引出配线23与下侧电极22连接。该下侧引出配线23在透视俯视图(参照图3)中,向下侧绝缘层40的开口41的外侧导出,下侧电极22经由该下侧引出配线23与外部电路连接。
与下侧电极22同样地,通过将银膏、铜膏、碳膏等导电膏印刷在下侧基材21的上表面211上并使其固化由此形成下侧引出配线23。作为形成下侧电极22的印刷方法可例示出丝网印刷法、凹版胶印印刷法、喷墨印刷法等。也可以一体地形成下侧电极22和下侧引出配线23,也可以分别独立地形成。该下侧引出配线23例如具有2~20μm左右的厚度。
下侧电极22具有直径比后述的上下的绝缘层30、40的开口部31、41小的圆形状的外形。该下侧电极22隔着内部空间S而被设置于与上侧电极12对置的位置,具体而言,下侧电极22的中心与上侧电极12的中心实质上一致。此外,下侧电极22的形状没有特别限定于上述形状。例如,下侧电极22的外形也可以是矩形、网状或者梳齿状等。
本实施方式的“下侧电极片20”相当于本发明的“第二电极片”的一个例子,本实施方式的“下侧基材21”相当于本发明的“第二基材”的一个例子,本实施方式的“下侧电极22”相当于本发明的“第二电极”的一个例子。
通过将环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂等UV固化性树脂、热固化性树脂等抗蚀材料印刷在下侧基材21的上表面211上并使其固化由此形成下侧绝缘层40。作为形成下侧绝缘层40的印刷方法与上侧绝缘层30相同,可例示出丝网印刷法、凹版胶印印刷法、喷墨印刷法等。该下侧绝缘层40覆盖下侧引出配线23以及下侧基体部26(后述),并且不经由粘接件等而被直接形成于下侧基材21的上表面211上。
下侧绝缘层40的厚度从膜片开关1的薄型化以及提高刚性的观点考虑,被设定在5~50μm的范围,优选被设定在10~30μm的范围。在本实施方式中,下侧绝缘层40的厚度被设定为15μm,被设定为比下侧基材21的厚度小。另外,下侧绝缘层40的刚性被设定为比粘着层50的刚性高。在本实施方式中,从提高下侧绝缘层40的膜厚的精度的观点考虑,使用UV固化性树脂,来作为上述抗蚀材料,利用UV固化处理使印刷于下侧基材21的上表面211上的UV固化性树脂固化,由此形成下侧绝缘层40。此外,本实施方式的“下侧绝缘层40的厚度”是除去了因下侧基体部26(后述)而隆起的部分后的下侧绝缘层40中平坦的部分的厚度。
在该下侧绝缘层40形成有直径比上下电极12、22大的圆形状的开口部41。该开口部41以围绕下侧电极22的方式被设置,具体而言,下侧电极22的中心与开口部41的中心实质上一致。该开口部41的直径虽没有被特别限定,但从使膜片开关1的ON负载稳定的观点考虑,优选是5mm以下。但是,由于ON负载不会过大,所以优选是1mm以上。
此外,开口部41的形状并不限定于圆形状,例如也可以是矩形等。本实施方式的“下侧绝缘层40”相当于本发明的“第二衬垫”的一个例子,本实施方式的“开口部41”相当于本发明的“第三开口部”的一个例子。
并且,本实施方式的下侧电极片20具备夹设于下侧基板21与下侧绝缘层40之间的下侧基体部(基座)26。如图3所示,该下侧基体部26具有圆环形状,该圆环形状包围下侧电极22,并且在与下侧引出配线23对应的位置具有缝隙部261。缝隙部261沿着圆环形状的径向延伸,把沿着长边方向延伸的圆环形状断开。下侧引出配线23通过该缝隙部261,从而在透视俯视图中,向下侧绝缘层40的开口41的外侧导出。该下侧基体部26在透视俯视图中,被配置为包含与粘着层50的开口51的边缘部53(后述)重叠的区域,下侧绝缘层40的开口41的边缘部42因该下侧基体部26而与该下侧绝缘层40的其它部分相比朝向上侧电极片10隆起。
此外,下侧基体部26的环状形状并没有特别限定为正圆形,例如也可以是椭圆、三角形、矩形、多边形等。另外,若下侧基体部26被配置为避免与下侧引出配线23的干涉并且与粘着层50的开口51的边缘部53的至少一部分重叠(与粘着层50的开口51的周缘的至少一部分重叠),则下侧基体部26的形状并不限于具有缝隙部261的环状形状,例如也可以由间断的环状形状(例如由排列成环状的多个岛部构成的形状)。
通过将银膏、铜膏、碳膏等导电膏印刷在下侧基材21的上表面211上并使其固化由此形成该下侧基体部26,该下侧基体部26不经由粘接件等而被直接形成于下侧基材21的上表面211上。作为形成下侧基体部26的印刷方法可例示出丝网印刷法、凹版胶印印刷法、喷墨印刷法等。如上述那样,覆盖下侧基体部26的上侧绝缘层40通过印刷法被形成于下侧基材21的上表面211,所以在下侧基体部26与下侧绝缘层40之间(即下侧绝缘层40内的下侧基体部26的周围)没有形成空隙,下侧绝缘层40与下侧基体部26的侧面(端面)整体接触。
构成该下侧基体部26的材料并不限于上述那样的导电性材料,例如也可以由树脂材料等具有电绝缘性的材料构成。然而,优选通过与下侧电极22、下侧引出配线23相同的工序形成,在这种情况下,构成下侧基体部26的材料的组成与构成下侧引出配线23的材料的组成相同。另外,优选下侧基体部26的刚性被设定为比下侧绝缘层40的刚性高。
下侧基体部26的厚度虽没有特别限定,但优选实质上与下侧引出配线23的厚度相同。由此,能够在与下侧基体部26的缝隙部261对应的位置,抑制在基材11、21的表面产生凹陷、隆起的情况。在本实施方式中,下侧基体部26具有2~20μm左右的厚度。
另外,优选上侧基体部16的厚度与下侧基体部26的厚度满足上述(3)式。由此,能够在与基体部16、26对应的位置,抑制在基材11、21的表面产生凹陷、隆起的情况。此外,虽没有特别图示,但上侧基体部16的顶点也可以与下侧基体部26的顶点相互接触。
粘着层50存在于上侧绝缘层30与下侧绝缘层40之间,具有将它们粘着(粘接)的功能。优选这样的粘着层50包含树脂材料,也可以还包含添加剂等。作为构成这样的粘着层50的树脂材料能够根据膜片开关1的压敏性而适当地选择来使用,例如可例示出热塑性树脂、热固化性树脂等。
粘着层50的厚度从膜片开关1的薄型化的观点考虑,被设定在5~50μm的范围,优选被设定在10~30μm的范围。另外,优选粘着层50的厚度满足上述(3)式。由此,能够在与基体部16、26对应的位置,抑制在基材11、21的表面产生凹陷、隆起的情况。在本实施方式中,粘着层50的厚度被设定为15μm,被设定为比上侧基材11的厚度小且比下侧基材21的厚度小。
此外,作为热塑性树脂可例示出乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇、聚乙烯缩醛、乙烯-醋酸乙烯酯树脂(EVA:Ethylene-Vinyl Acetate)、氯乙烯树脂、丙烯酸树脂,聚酰胺树脂、α-烯烃树脂等。作为热固化性树脂可例示出尿素树脂、密胺树脂、酚醛树脂、间苯二酚树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。
本实施方式的粘着层50具有开口部51、以及通气孔52。该粘着层50除了开口部51和通气孔52,在上侧绝缘层30与下侧绝缘层40之间的大致整个面被一样地形成。
开口部51与上下电极12、22对应而具有圆形状的外形。该开口部51是在铅垂方向(Z方向)贯通粘着层50,并在该粘着层50双方的主面上开口的贯通孔。
开口部51被设置于与上下电极12、22对应的位置,具体而言,该上下电极12、22的中心与开口部51的中心实质上一致。作为结果,在本实施方式中,开口部31、41、51的中心彼此实质上一致。
通气孔52被形成于上侧绝缘层30与下侧绝缘层40之间。该通气孔52是连通上下电极12、22的周围的内部空间S(即开口部31~51)与外部空间的贯通孔。
在本实施方式中,利用该通气孔52,进行与操作者的按压操作对应的内部空间S内的空气的吸入和排出。即若由操作者施加按压力则使内部空间S内的空气从通气孔52排出,若操作者释放按压力则使空气从通气孔52进入到内部空间S内。这样,由于没有将内部空间S密封,从而能够不使操作者感觉不协调。
这样的粘着层50虽没有被特别限定,但例如能够使用凹版涂布法、辊涂法、丝网印刷法、凹版胶印印刷法、喷墨印刷法等公知的方法,将构成该粘着层50的粘着材料涂覆在下侧绝缘层40上并使其干燥等从而形成粘着层50。在本实施方式中,粘着层50通过使用丝网印刷法等印刷技术而形成。
此外,在本实施方式中,将粘着层50形成于下侧绝缘层40上,然后,将上侧绝缘层30载置于粘着层50上,通过层压加工使夹着粘着层50的上侧绝缘层30与下侧绝缘层40贴合。然而,并非必须如此,也可以将粘着层50形成于上侧绝缘层30上,然后,将下侧绝缘层40载置于粘着层50上,通过层压加工使夹着粘着层50的上侧绝缘层30与下侧绝缘层40贴合。
此外,也可以在上下的绝缘层30、40的一方的整个面涂覆粘着材料后,在该粘着材料层叠掩模来形成图案,从而在粘着层50形成开口部51以及通气孔52。或者,也可以在上下的绝缘层30、40的一方的整个面涂覆粘着材料后,局部地刮掉该粘着材料,从而在粘着层50形成开口部51以及通气孔52。或者,也可以在上下的绝缘层30、40的一方选择性地涂覆粘着材料,从而在粘着层50形成第三开口部51以及通气孔52。
在本实施方式中,从抑制上侧电极片10与下侧电极片20意外地粘接而使开关性能降低的观点考虑,使粘着层50的开口部51的外形成为比绝缘层30、40的开口部31、41的外形更大。
具体而言,如图2所示,粘着层50的开口部51的直径D1比上侧绝缘层30的开口部31的直径D2大。特别是,在本实施方式中,粘着层50的开口部51的直径D1比上侧绝缘层30的开口部31的直径D2大0.4~1.0mm。
同样,如图3所示,粘着层50的开口部51的直径D1比下侧绝缘层40的开口部41的直径D3大。特别是,在本实施方式中,粘着层50的开口部51的直径D1比下侧绝缘层40的开口部41的直径D3大0.4~1.0mm。
这里,在直径D1与直径D2、D3之差或者小于0.4mm,或者大于1.0mm的情况下,有时使ON负载产生偏差,粘着层50无法充分发挥作为粘着层而被要求的功能。此外,只要粘着层50的开口部51的直径D1比绝缘层30、40的开口部31、41的直径D2、D3大即可。
此外,在本实施方式中,上侧绝缘层30的开口部31的直径D2与下侧绝缘层40的开口部41的直径D3实质上相同,但也没有特别限定于此。另外,粘着层50的开口部51的形状也没有特别限定于上述形状。例如,粘着层50的开口部51也可以是矩形形状等。
上侧绝缘层30、粘着层50以及下侧绝缘层40的厚度的合计被设定为比上侧基材11或者下侧基材21的厚度小。本实施方式的“粘着层50”相当于本发明的“粘着件”的一个例子,本实施方式的“开口部51”相当于本发明的“第一开口部”的一个例子。
如图1所示,橡胶圆顶60被安装于上侧电极片10的上侧基材11的上表面。该橡胶圆顶60是在按压力经由以能够上下移动的状态被设置于该橡胶圆顶60的上方的键顶被传递时,为了使该键顶恢复到原来的位置而被设置的由橡胶材料等构成的弹性部件。
橡胶圆顶60由朝向远离上侧电极片10的上侧基材11的一侧突出的穹顶状的主体部61、以及从该主体部61的边缘部朝向外侧扩展的安装部62构成。
此外,在本实施方式中,橡胶圆顶60虽然被直接安装于上侧电极片10的上侧基材11的上表面,但也没有特别限定于此。例如,虽然没有特别图示,但也可以在上侧电极片10的上侧基材11的上表面设置由PET等构成的支承部件,经由该支承部件将橡胶圆顶60安装于上侧电极片10的上侧基材11。另外,橡胶圆顶60具有作为辅助膜片开关1的按压操作的按压部件的功能。作为该按压部件并不局限于橡胶圆顶,也可以是金属圆顶,或者也可以是被设置于键顶的下表面的突起。另外,设置该按压部件并不是必须的。
安装部62是遍及主体部61的整周而形成的环状的部件,与上侧电极片10的上侧基材11的上表面紧贴。主体部61的外形以及安装部62的外形在俯视图中,呈圆形状。另外,以主体部61的中心(顶部)与安装部62的中心实质上一致的方式形成橡胶圆顶60。
图4是表示比较例的膜片开关的按压操作时的状态的剖视图。此外,在比较例的说明中,对与第一实施方式相同的结构标注相同的符号,并且引用在第一实施方式中已说明的内容。
如图4所示,比较例的膜片开关1B具备:上侧电极片10、下侧电极片20、衬垫30B、上侧粘着层40B、下侧粘着层50B以及橡胶圆顶60。在该膜片开关1B中,在上侧电极片10与下侧电极片20之间设置有衬垫30B,衬垫30B的上表面与上侧电极片10的下表面通过上侧粘着层40B而被粘合,衬垫30B的下表面与下侧电极片20的上表面通过下侧粘着层50B而被粘合。此外,在该比较例中,上侧电极片10不具备上侧绝缘层30,下侧电极片20也不具备下侧绝缘层40。
衬垫30B是PET膜。在该衬垫30B与上下电极12、22对应地形成有开口部31B。另一方面,在上侧粘着层40B与上下电极12、22对应地形成有开口部41B,在下侧粘着层50B与上下电极12、22对应地形成有开口部51B。开口部41B的周缘相对于开口部31B的周缘而位于外侧。另外,开口部51B的周缘也相对于开口部31B的周缘位于外侧。
这里,在形成上侧粘着层40B时粘着材料具有流动性,所以在上侧粘着层40B的边缘部43B产生塌边。其结果是,在该边缘部43B与上侧电极片10的上侧基材11之间形成有间隙。因此,在按压力经由橡胶圆顶60被向上侧基材11施加而上侧基材11凹陷时,上侧基材11与上侧粘着层40B的边缘部43B接触,上侧粘着层40B的边缘部43B的粘着力作用于上侧基材11,对抗基于上侧基材11的弹性变形状态的复原力。
同样,在形成下侧粘着层50B时粘着材料具有流动性,由此在下侧粘着层50B的边缘部53B也产生塌边。其结果是,在该边缘部53B与下侧电极片20的下侧基材21之间形成有间隙。而且,在膜片开关1的下侧电极片20没有被稳固地固定于键盘装置等筐体的情况下,伴随着按压力对上侧基材11的施加,不仅是上侧电极片10,下侧粘着层50B的边缘部53B也与衬垫30B接触,下侧粘着层50B的边缘部53B的粘着力对抗基于下侧基材21的弹性变形状态的复原力。
在该比较例中,为了实现膜片开关1B的薄型化,电极片10、20的基材11、21被较薄地设定,该基材11、21本身的刚性变低。因此,在按压力被向上侧基材11施加时,上侧基材11的与上侧粘着层40B的边缘部43B对置的部分容易弯曲。另外,在下侧基材21没有被稳固地固定于键盘装置等筐体的情况下,下侧基材21的与下侧粘着层50B的边缘部53B对应的部分也容易弯曲。因此,粘着层40B、50B的边缘部43B、53B的粘着力超过基于基材11、21的弹性变形状态的复原力,基材11、21以顺应粘着层40B、50B的边缘部43B、53B的形状的状态进行粘接的状态(即、上侧电极片10的触点部凹陷的状态)被维持。
与此相对,在本实施方式中,在本实施方式的膜片开关1中,在上侧基材11的下表面111上的上侧电极12的周围形成上侧绝缘层30,上侧基材11与上侧绝缘层30在上侧电极12的周围成为一体,由此上侧基材11被上侧绝缘层30加强。由此,在按压力经由橡胶圆顶60而被向上侧基材11施加时,相对于上侧基材11的设置有上侧电极12的部分凹陷的情况,上侧基材11与上侧绝缘层30成为一体的部分却难以弯曲。
同样,在下侧基材21的上表面211上的下侧电极22的周围形成下侧绝缘层40,下侧基材21与下侧绝缘层40在下侧电极22的周围成为一体,由此下侧基材21被下侧绝缘层40加强。由此,即使在下侧基材21没有被稳固地固定于键盘装置等筐体的情况下,在按压力经由橡胶圆顶60而被向上侧基材11施加时,相对于在下侧基材21中供下侧电极22设置的部分凹陷的情况,下侧基材21与下侧绝缘层40成为一体的部分却难以弯曲。
因此,即使在粘着层50的边缘部53产生了塌边,基于基材11、21以及绝缘层30、40的弹性变形状态的复原力也超过了粘着层50的边缘部53的粘着力。因此,能够防止基材11、21以顺应粘着层50的边缘部53的形状的状态而进行粘接的状态(即、电极片10、20的触点部凹陷的状态)被维持的情况,能够防止ON状态被维持的情况。
最初,在本实施方式中,上侧基体部16在透视俯视图中,以包含与粘着层50的开口51的边缘部53重叠的区域的方式被配置,因该上侧基体部16,导致上侧绝缘层30在与上侧基体部16对应的部分与该上侧绝缘层30的其它部分相比而朝向下侧电极片20隆起。同样,下侧基体部26在透视俯视图中,以包含与粘着层50的开口51的边缘部53重叠的区域的方式被配置,因该下侧基体部26,导致下侧绝缘层40在与下侧基体部26对应的部分与该下侧绝缘层40的其它部分相比而朝向上侧电极片10隆起。
在本实施方式中,能够利用这样因基体部16、26而导致的粘着层50的隆起,抵消粘着件的塌边,所以在进行了膜片开关1的按压操作后,能够抑制基材11、21以顺应粘着层50的边缘部53的形状的状态进行粘接的状态(即、电极片10、20的触点部凹陷的状态)被维持的情况。
另外,在本实施方式的膜片开关1中,与比较例的膜片开关1B相比,能够实现薄型化。
即在本实施方式中,将上侧绝缘层30印刷在上侧电极片10并使其固化由此形成上侧绝缘层30,将下侧绝缘层40印刷在下侧电极片20并使其固化由此形成下侧绝缘层40。这里,通过印刷法形成上侧绝缘层30以及下侧绝缘层40,从而与比较例的由PET膜形成的衬垫30B相比,能够使上侧绝缘层30以及下侧绝缘层40变薄。另外,在本实施方式中,相对于形成一层的粘着层50,在比较例中形成上下的粘着层40B、50B。由此,在本实施方式中,与比较例相比,能够使粘着剂的厚度变小,在本实施方式的膜片开关1中,与比较例的膜片开关1B相比能够实现薄型化。
特别是,在本实施方式中,上侧绝缘层30的厚度、粘着层50的厚度以及下侧绝缘层40的厚度的合计被设定为比上侧基材11或者下侧基材21的厚度小。因此,使膜片开关1的薄型化成为可能,并且能够抑制在上侧电极片10、下侧电极片20的触点部产生的凹陷。
图5是表示本发明的第一实施方式的膜片开关1的俯视图,图6是表示本发明的第一实施方式的膜片开关1的分解立体图。此外,在图5以及图6中,示出了从下侧电极片20侧观察膜片开关100的情况下。
如图5以及图6所示,膜片开关1具备多个由上侧电极12和下侧电极22构成的电极对2。另外,膜片开关1具备:上侧末端部14,被设置于上侧基材11的一边,供多个上侧引出配线13形成;以及下侧末端部24,被设置于下侧基材21的一边,供多个下侧引出配线23形成。
上侧引出配线13将排列成一列的多个上侧电极12连接,并延伸至上侧末端部14的前端。这里,多个上侧引出配线13被布线为两根上侧引出配线13与剩余的1根上侧引出配线13相互交叉。因此,在两根上侧引出配线13与剩余的1根上侧引出配线13相互交叉的两个位置的交叉点设置有跳线部15。关于该跳线部15的详细构成将在后面叙述。
与此相对,下侧引出配线23被布线为将排列成一列的多个下侧电极22连接,并延伸至下侧末端部24的前端。多个下侧引出配线23被布线为相互不交叉。因此,下侧引出配线23不具备跳线部。
上侧绝缘层30以包覆上侧引出配线13的方式被直接且一体地形成于上侧基材11。在本实施方式中,除了与开口部31对置的位置,被形成于上侧基材11上的上侧引出配线13被上侧绝缘层30包覆。
此外,上侧末端部14上的上侧引出配线13可以被上侧绝缘层30包覆,也可以被上侧绝缘层30以外的、被形成于上侧末端部14上的其它绝缘层包覆。另外,上侧基材11上的上侧引出配线13也不必须遍及上侧基材11的整个区域地被上侧绝缘层30包覆,也可以为上侧基材11上的上侧引出配线13的一部分被其它绝缘材料包覆。
下侧绝缘层40也以包覆下侧引出配线23的方式被直接且一体地形成于下侧基材21。在本实施方式中,除了与第二开口部41对置的位置,下侧基材21上的下侧引出配线23被下侧绝缘层40包覆。
此外,下侧末端部24上的下侧引出配线23也可以被下侧绝缘层40包覆,也可以被下侧绝缘层40以外的、被形成于下侧末端部24上的其它绝缘材料包覆。另外,下侧基材21上的下侧引出配线23不必须遍及下侧基材21的整个区域地被下侧绝缘层40包覆,也可以是下侧基材21上的下侧引出配线23的一部分被其它绝缘材料包覆。
图7是沿着图5的局部放大图的VII-VII线的剖视图。
如图5的放大图以及图7所示,1根上侧引出配线13具备沿着上侧基材11的一边延伸的直线部131,剩余的两根上侧引出配线13具备与直线部131交叉的直线部132。直线部132在上侧基材11上以不与直线部131交叉的方式被分为第一主体部1321与第二主体部1322。该第一主体部1321的端部与第二主体部1322的端部被跳线部15连接。
上侧绝缘层30具备一对跳线开口部33、33。一方的跳线开口部33被形成在与第一主体部1321的端部对置的位置。在透视俯视图中,该端部与跳线开口部33相互重合,由此该第一主体部1321的端部从上侧绝缘层30露出。
同样地,另一方的跳线开口部33被形成在与第二主体部1322的端部对置的位置。在透视俯视图中该端部与跳线开口部33相互重合,从而该第二主体部1322的端部从上侧绝缘层30露出。
跳线部15以跨越上侧基材11上的直线部131的方式被形成,具备一对跳线连接部15A、以及将一对跳线连接部15A连接的跳线配线部15B。各个跳线连接部15A被填充在跳线开口部33内,与第一主体部1321的端部连接,并且与第二主体部1322的端部连接。
通过印刷银膏、铜膏、碳膏等导电膏并使其固化由此形成该跳线部15。作为形成跳线部15的印刷方法可例示出丝网印刷法、凹版胶印印刷法、喷墨印刷法等。
在本实施方式中,在上侧绝缘层30上,在与跳线部15对应的区域形成有跳线绝缘层70。与此相对,在跳线部15的周围,在上侧绝缘层30与粘着层50之间没有夹设绝缘层,上侧绝缘层30与粘着层50直接接触。
通过将环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂等抗蚀材料涂覆在上侧绝缘层30上并使其固化由此形成该跳线绝缘层70。跳线配线部15B被形成于该跳线绝缘层70上。此外,虽没有特别图示,但也可以不形成跳线绝缘层70,而在上侧绝缘层30上形成跳线配线部15B。
这样,在本实施方式中,在被跳线部15与上侧基材11的上表面划分出的空间填充有构成上侧绝缘层30的绝缘材料、和构成跳线绝缘层70的绝缘材料。由此,能够可靠地确保相互交叉的直线部131与跳线部15之间的电绝缘性。
并且,在本实施方式中,在粘着层50中与跳线配线部15B对应的部分形成有在上下方向贯通该粘着层50的开口部54。跳线配线部15B进入到该开口部54内,以粘着层50与跳线配线部15B不重叠的方式构成。由此,即使在上侧基材11与跳线绝缘层70重合的位置,也能够平坦地构成上侧基材11。
特别是,在膜片开关的外缘附近配置有跳线部的情况下,粘着层也不顺应由跳线部引起的阶梯差,而往往在该跳线部的周围形成有空隙,该空隙与膜片开关的外侧连通。在这样的情况下,存在膜片开关的防水性能变差的担忧。
与此相对,在本实施方式中,跳线配线部15A进入到粘着层50的开口部54内,所以由跳线部15引起的粘着层50的阶梯差减少。因此,能够抑制在跳线部15的周围产生空隙,所以能够实现膜片开关1的防水性能的提高。
另外,虽没有特别限定,但优选跳线配线部15B的厚度td与跳线绝缘层70的厚度te的合计实质上与粘着件的厚度ta相同(td+te=ta)。由此,就是在上侧基材11与跳线绝缘层70重合的位置上,也能够更平坦地构成上侧基材11。
此外,如图8所示,在上侧基材11中也可以用与上侧绝缘层30不同的包覆层80来覆盖直线部131与跳线部15相互交叉的部分。图8是表示本发明的第二实施方式的膜片开关的跳线构造的图。通过将环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂等抗蚀材料涂覆在上侧基板11上并使其固化由此形成该包覆层80。在这种情况下,跳线开口部33被设置于该包覆层80与上侧绝缘层30的边界。
与此相对,在图7所示的实施方式中,构成相当于包覆部80的部分的材料的组成与构成上侧绝缘层30的材料的组成相同。即、相当于包覆部80的部分与上侧绝缘层30一体地形成,构成上侧绝缘层30的一部分。而且,在这样被一体形成的上侧绝缘层30中与主体部1321、1322的端部对置的位置形成有跳线开口部33。
如上所述,在本实施方式中,利用被形成于基材11、21的基体部16、26,绝缘层30、40的开口31、41的边缘部32、42隆起。能够利用这样的隆起抵消粘着件的塌边,所以在进行了膜片开关1的按压操作后,能够抑制基材11、21以顺应粘着层50的边缘部53的形状的状态而进行粘接的状态(即、电极片10、20的触点部凹陷的状态)被维持的情况。
此外,以上已说明的实施方式是为了容易理解本发明而记载的实施方式,并不是为了限定本发明而记载的实施方式。因此,上述实施方式所公开的各要素意在包括属于本发明的权利要求书的所有设计变化、等同物。
基体部16、26只要被设置于上下的基板11、21的至少一方即可。图9是表示本发明的第三实施方式的膜片开关触点部的剖视图。例如,如图9所示,也可以仅在上侧基板11设置上侧基体部16,而在下侧基板21没有设置下侧基体部26。活着,虽没有特别图示,但也可以在上侧基板11没有设置上侧基体部16,而仅在下侧基板21设置下侧基体部26。
例如,在仅在上侧基板11形成上侧基体部16的情况下,优选该上侧基体部11的厚度满足以下的(4)式。由此,能够在与上侧基体部16对应的位置,抑制在基材11、21的表面产生凹陷、隆起的情况。
1/2×ta≤tb≤ta…(4)
其中,在上述(4)式中,ta是粘着层50的厚度,tb是上侧基体部16的厚度。
绝缘层30、40也只要被设置于上下的基板11、21的至少一方即可。图10是表示本发明的第四实施方式的膜片开关的触点部的剖视图。例如,如图10所示,也可以仅在上侧基板11设置上侧绝缘层30,而在下侧基板21没有设置下侧绝缘层40。在这种情况下,上侧电极片10的上侧绝缘层30的下表面、与下侧电极片20的下侧基板21的上表面通过粘着层50而粘结。或者,虽没有特别图示,但也可以在上侧基板11没有设置上侧绝缘层30,而仅在下侧基板21设置下侧绝缘层40。
另外,在上述第一实施方式中,虽说明了上侧电极片10具备跳线部15的例子,但在下侧引出配线23相互交叉的情况下,下侧电极片20也可以具备跳线部。或者,上侧电极片10具备跳线部15,并且下侧电极片20也具备跳线部。
附图标记的说明
1…膜片开关;10…上侧电极片;11…上侧基材;111…下表面;12…上侧电极;13…上侧引出配线;131…直线部;132…直线部;1321…第一主体部;1322…第二主体部;14…末端部;15…跳线部;15A…跳线连接部;15B…跳线配线部;16…上侧基体部;161…缝隙部;20…下侧电极片;21…下侧基材;211…上表面;22…下侧电极;23…下侧引出配线;26…下侧基体部;261…缝隙部;30…上侧绝缘层;31…开口部;32…边缘部;33…跳线开口部;40…下侧绝缘层;41…开口部;42…边缘部;50…粘着层;51…开口部;52…通气孔;53…边缘部;54…开口部;60…橡胶圆顶;61…主体部;62…安装部;70…跳线绝缘层;80…覆盖部;S…内部空间;1B…膜片开关;30B…衬垫;31B…开口部;40B…上侧粘着层;41B…开口部;43B…边缘部;50B…下侧粘着层;51B…开口部;152…边缘部。

Claims (11)

1.一种开关,其特征在于,具备:
第一电极片,具有第一电极;
第二电极片,具有与所述第一电极片对置的第二电极;以及
粘着件,具有使所述第一电极与所述第二电极对置的第一开口部,使所述第一电极片与所述第二电极片贴合,
所述第一电极片包括:
第一基材,所述第一电极形成于该第一基材;
第一衬垫,被设置在所述第一基材与所述第二电极片之间,在与所述第一电极对应的位置具有第二开口部,通过所述粘着件被贴附于所述第二电极片;以及
第一基体部,被设置在所述第一基材与所述第一衬垫之间,被配置为与所述粘着件的所述第一开口部的边缘部的至少一部分重叠,
所述第一衬垫因所述第一基体部而在与所述第一基体部对应的部分朝向所述第二电极片隆起。
2.根据权利要求1所述的开关,其特征在于,
所述第一电极片包含与所述第一电极连接,并且向所述第二开口部的外侧导出的引出配线,
所述第一基体部具有包围所述第一电极,并且在与所述引出配线对应的部位具有缝隙部的环状形状。
3.根据权利要求2所述的开关,其特征在于,
所述第一基体部的厚度与所述引出配线的厚度实质上相同。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的开关,其特征在于,
构成所述第一基体部的材料的组成与构成所述引出配线的材料的组成相同。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的开关,其特征在于,
所述第二电极片包含:
第二基材,所述第二电极形成于该第二基材;
第二衬垫,被设置在所述第二基材与所述第一电极片之间,在与所述第二电极对应的位置具有第三开口部,通过所述粘着件被贴附于所述第一电极片;以及
第二基体部,被设置在所述第二基材与所述第二衬垫之间,被配置于与所述粘着件的所述第一开口部的边缘部重叠的区域的至少一部分,
所述第二衬垫因所述第二基体部而在与所述第二基体部对应的部分朝向所述第一电极片隆起。
6.根据权利要求5所述的开关,其特征在于,
满足下述的(1)式,
1/2×ta≤tb+tc≤ta…(1)
其中,在上述(1)式中,ta是所述粘着件的厚度,tb是所述第一基体部的厚度,tc是所述第二基体部的厚度。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的开关,其特征在于,
所述第二电极片具备第二基材,所述第二电极形成于该第二基材,
所述第一衬垫通过所述粘着件被贴附于所述第二基材。
8.根据权利要求7所述的开关,其特征在于,
满足下述的(2)式,
1/2×ta≤tb≤ta…(2)
其中,在上述(2)式中,ta是所述粘着件的厚度,tb是所述第一基体部的厚度。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的开关,其特征在于,
所述粘着件相对于所述第二开口部的周缘而位于外侧。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的开关,其特征在于,
所述第一衬垫的刚性比所述粘着件的刚性高。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的开关,其特征在于,
所述第一衬垫比所述第一基材薄。
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