CN201765998U

CN201765998U - 一种具显示功能的薄膜开关

Info

Publication number: CN201765998U
Application number: CN2010205250890U
Authority: CN
Inventors: 张一鸣; 肖庚申; 李万政
Original assignee: EELY-ECW TDI Co Ltd
Current assignee: Shanghai Yili Huanyu Circuit World Co., Ltd.
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-09-10

Abstract

本实用新型涉及一种具显示功能的薄膜开关，包括薄膜开关，所述薄膜开关表面复合有一层电子纸，所述薄膜开关和电子纸之间通过控制电路进行连接。本实用新型的这种具显示功能的薄膜开关同时具有控制和显示功能，并且具有轻薄、可弯曲、功耗小、不宜损坏的优点。

Description

一种具显示功能的薄膜开关

技术领域

本实用新型属于电子元器件技术领域，尤其涉及一种薄膜开关。

背景技术

现有的薄膜开关产品，开关本身并不能显示图案，要通过TFT－LCD显示屏才能实现显示图案。但是这两个部件需要分开才能分别实现控制和显示的功能，而且由于TFT－LCD显示屏的原因，使得产品不可弯曲，功耗大，易损坏，比较厚。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具显示功能的薄膜开关，该薄膜开关同时具有控制和显示功能，并且具有轻薄、可弯曲、功耗小、不宜损坏的优点，以克服现有技术存在的缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种具显示功能的薄膜开关，包括薄膜开关，其特征在于：所述薄膜开关表面复合有一层电子纸，所述薄膜开关和电子纸之间通过控制电路进行连接。

所述控制电路包括主控模块、电源、升压模块、电平转换模块，移位寄存器；所述电源连接主控模块和升压模块，所述薄膜开关连接到主控模块的输入端，所述主控模块的输出端一路连接升压模块的输入端，另一路连接电平转换模块的输入端；所述升压模块的输出端一路连接移位寄存器的输入端，另一路连接电平转化模块的输入端；所述电平转换模块的输出端还连接移位寄存器的另一路输入端，所述移位寄存器的输出端连接电子纸。

为了能够实现了彩色显示，所述电子纸上还复合有彩色面板。为了对电子纸进行保护，所述电子纸和彩色面板之间还具有上保护膜。

为了实现薄膜开关的多按键控制，所述薄膜开关具有多个按键，所述电子纸分割成与各个按键对应的多个显示区域。

在本实用新型的优选实施方式中，所述电平转换模块主要包括晶体管，所述晶体管的基极连接主控模块的输出端和按键，发射极接地，集电极连接升压模块的输出端和移位寄存器的输入端。采用晶体管进行电平转换具有结构简单，功耗小、信号控制灵敏等一系列优点。

采用上述技术方案，采用电子纸作为薄膜开关的显示界面并将电子纸复合在薄膜开关的表面，这样就可以使得本实用新型的薄膜开关同时具有控制和显示功能，由于电子纸具有轻薄、可弯曲、功耗小等一系列优点，就使得本实用新型的薄膜开关也具有轻薄、可弯曲、功耗小等一系列优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：

图1为本实用新型的结构剖面示意图；

图2为本实用新型的电路框图；

图3为本实用新型的电路图；

图4为本实用新型的按键开关和电子纸显示区域分布及连接关系示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的具显示功能的薄膜开关，包括薄膜开关100和其上的电子纸200。薄膜开关100从下到上依次由下保护膜101、薄膜开关下线路102、双面胶103、薄膜开关上线路104、PET底版105复合构成。PET电子纸200位于PET底版105上并且两者之间夹有电子纸线路201，电子纸表面然后贴一层上保护膜202。为了使得显示的图案具有彩色效果，所述上保护膜202上通过双面胶203还复合有彩色面板204。在薄膜开关100为按下的情况下，薄膜开关下线路102和薄膜开关上线路104在双面胶103阻隔下相互分离，薄膜开关处于断开状态，当按下后，薄膜开关下线路102和薄膜开关上线路104就接通导电。

由于电子纸200具有轻薄、可弯曲、功耗小等一系列优点，这样通过将电子纸复合在薄膜开关表面就实现了本实用新型的薄膜开关同时具有控制和显示功能，并且具有轻薄、可弯曲、功耗小等一系列优点，从而能够进一步拓展薄膜开关的应用领域。

如图4所述，本实用新型的实施例中，电子纸200被分成五个显示区域，分别为A-ZONE显示区域、B-ZONE显示区域、C-ZONE显示区域、D-ZONE显示区域以及空白区域，对应该五个区域，薄膜开关100也分成Touch-A, Touch-B、Touch-C、Touch-D、General Switch五个按键。

如图2所示，电子纸200和薄膜开关100通过控制电路进行连接。控制电路包括有主控模块300、电源400、升压模块500、电平转换模块600以及移位寄存器700。

其中，电源400连接主控模块300和升压模块500，为二者供电。薄膜开关100连接到主控模块300的输入端，主控模块300的输出端一路连接升压模块500的输入端，另一路连接电平转换模块600的输入端；升压模块500的输出端一路连接移位寄存器700的输入端，另一路连接电平转化模块600的输入端；电平转换模块600的输出端还连接移位寄存器700的另一输入端；移位寄存器700的输出端连接电子纸200。

具体地，如图3所示，电源400采用3V纽扣电池401，为了确保电压稳定，3V纽扣电池401上并联一个电容C1来滤波平稳电压。

主控模块300采用PIC芯片12F629。其中，PIC芯片12F629的第1脚(VDD)连接3V纽扣电池401，第4脚（GP3/VPP）经电阻R3也连接3V纽扣电池401，第8脚（VSS）接地。

升压模块500主要采用升压芯片CAT37并配合电感L1和电容C2。其中，升压芯片CAT37的第5脚（VIN）连接3V纽扣电池401，第4脚（SHDN）连接PIC芯片12F629的第2脚（GP5/CLKIN）；第1脚（SW）连接二级管D1的正极和经电感L1再连接3V纽扣电池401；第2脚（GND）接地；电容C2的一端接地；另外，还有电阻R1和电阻R2串联后一端接地，另一端与电容C2的另一端以及二极管D1的负极连接在一起作为升压模块的输出端；升压芯片CAT37的第3脚（FB）还连接在电阻R1和电阻R2之间的结点上。升压方式为：由PIC芯片12F629的第2脚（GP5/CLKIN）输出3V的电压到升压芯片CAT37的第4脚（SHDN），升压芯片CAT37相应后开始工作，进行15V的电压输出。

电平转换模块600主要有晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3以及电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9构成，其中，晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3的基极分别经电阻R4、R7、R9连接PIC芯片12F629的第7脚（GP0）、第6脚（GP1）、第5脚（GP2）；晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3的发射极均接地；晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3的集电极分别经电阻R5、R6、R8连接升压模块500的输出端。

移位寄存器700采用寄存器HEF4094B，其第1脚（STR）、第2脚（D）、第3脚（CP）分别连接晶体管Q3、晶体管Q1、晶体管Q2的集电极；第15脚（OE）以及第16脚(VDD)经电阻R6连接升压模块500的输出端，第8脚（VSS）接地。第2脚（D）为传送数据，第3脚（CP）为提供发送数据的时钟脉冲，第1脚（STR）来实现数据的锁存。

在本实施例中，电子纸和薄膜开关是通过接线排800与上述电路进行连接，即寄存器HEF4094B的第4脚（QP0）、第5脚(QP1)、第6脚(QP2)、第7脚(QP3)以及第14脚(QP4)分别连接接线排800的第1脚、第2脚、第3脚、第4脚以及第5脚，而接线排800的第1脚、第2脚、第3脚、第4脚以及第5脚对应连接公共端、A-ZONE显示区域、B-ZONE显示区域、C-ZONE显示区域以及D-ZONE显示区域；PIC芯片12F629的第3脚（GP4/CLKIN）、第4脚、第5脚、第6脚以及第7脚分别连接接线排800的第8脚、第9脚、第10脚、第7脚以及第6脚，进而连接到General Switch按键、Touch-D按键、Touch-C按键、Touch-B按键以及Touch-A按键，而接线排800的第11脚接地。

以上就是本实用新型的具显示功能的薄膜开关的控制电路，其电路的工作方式如下：

在软件中定义系统状态变量uchar keyvalue=0以指示系统的现在所处的状态。主控模块正常工作时，它会不断地去扫描Touch-A, Touch-B、Touch-C、Touch-D、General Switch五个按键，按键不被按下时，按键没有和地线接触，Touch-A, Touch-B、Touch-C、Touch-D和 General Switch都为高电平。当General Switch 被按下时，General Switch 接地，这时General Switch被置为低电平，主控模块就会检测到General Switch被按下。这时 keyvalue 赋值为1（开机状态）；对应地，General Switch不被按下时， keyvalue赋值为0表示待机状态，如果不断地来回在General Switch上按下松手，Keyvalue循环为1和0。

在keyvalue 为 1时的开机状态下，Touch-A, Touch-B、Touch-C、Touch-D的按键按下才会有效。在keyvalue 为0时待机状态下，Touch-A, Touch-B、Touch-C、Touch-D的按键按下，主控模块不处理，也就是说Touch-A, Touch-B、Touch-C、Touch-D无论按下与否，都是无效的（当然主控模块也会检测到按键按下与否，只是不处理该信号）。在keyvalue为1时，Touch-A, Touch-B、Touch-C、Touch-D的任一按键被按下，主控模块会把keyvalue设置为3，这时系统在闪动状态,被按下的按键上面的电子纸的相应显示区域开始闪动。(比如说，Touch-D 按下，D-ZONE显示区域开始闪烁)。这种状态下，如果按压其它按键（如Touch-A或Touch-B或Touch-C）,这时D-ZONE显示区域停止闪烁，切换到刚按下的其他键对应的区域 ( A-ZONE显示区域或者B-ZONE显示区域或者C-ZONE区域)。

闪动状态下，按General Switch按键，系统会进入休眠状态。

采用上述结构，本实用新型的控制电路具有如下优点：

1、系统资源利用率高。在主控芯片引脚短缺的情况下，分时重复使用，即可以用来输出显示数据，也可以被使用做按键引脚，是一种低成本性价比高的解决方案。

2、符合低碳环保节能的要求。电子纸本身显示的最大优点就是轻薄省电，电子纸是电压驱动型的，显示状态稳定后，就不需要外加电压，当然不需要消耗电能。主控模块通过单独的引脚来控制升压模块，当主控芯片的引脚这时去扫描按键的话，它就会关闭升压模块来省电。升压模块升压的时候本身有损耗的，转换效率只有80%。这样省电就做到了极致。

3、系统设置了三种状态，闪动状态，工作状态，休眠状态，只有闪动和工作状态是要消耗电能的，休眠状态虽然也消耗电能，但能耗损失极小。

以上就是本实用新型的具显示功能的薄膜开关，通过详细描述可以发现其同时具有控制和显示功能，并且具有轻薄、可弯曲、功耗小、不宜损坏等一系列优点。

但是，本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护的范围。

Claims

1.一种具显示功能的薄膜开关，包括薄膜开关，其特征在于：所述薄膜开关表面复合有一层电子纸，所述薄膜开关和电子纸之间通过控制电路进行连接。

2.根据权利要求1所述的具显示功能的薄膜开关，其特征在于：所述控制电路包括主控模块、电源、升压模块、电平转换模块，移位寄存器；所述电源连接主控模块和升压模块，所述薄膜开关连接到主控模块的输入端，所述主控模块的输出端一路连接升压模块的输入端，另一路连接电平转换模块的输入端；所述升压模块的输出端一路连接移位寄存器的输入端，另一路连接电平转化模块的输入端；所述电平转换模块的输出端还连接移位寄存器的另一路输入端，所述移位寄存器的输出端连接电子纸。

3.根据权利要求1所述的具显示功能的薄膜开关，其特征在于：所述电子纸上还复合有彩色面板。

4.根据权利要求3所述的具显示功能的薄膜开关，其特征在于：所述电子纸和彩色面板之间具有上保护膜。

5.根据权利要求1所述的具显示功能的薄膜开关，其特征在于：所述薄膜开关具有多个按键，所述电子纸分割成与各个按键对应的多个区域。

6.根据权利要求5所述的具显示功能的薄膜开关，其特征在于：所述电平转换模块主要包括晶体管，所述晶体管的基极连接主控模块的输出端和按键，发射极接地，集电极连接升压模块的输出端和移位寄存器的输入端。

7.根据权利要求6所述的具显示功能的薄膜开关，其特征在于：所述主控模块为PIC芯片12F629；所述移位寄存器为寄存器HEF4094B；所述升压模块由升压芯片CAT37以及与升压芯片CAT37配合使用的电感以及电容构成。

8.根据权利要求6所述的具显示功能的薄膜开关，其特征在于：所述电源为3V纽扣电池。