可動觸點體及使用該可動觸點體的開關的製作方法

2023-06-25 06:30:51

專利名稱：可動觸點體及使用該可動觸點體的開關的製作方法
技術領域：
本發明涉及用來構成各種電子設備的輸入操作部的可動觸點體及使 用該觸點體的開關。
背景技術：
在可攜式電話機或便攜信息終端等各種電子設備所搭載的操作面板
上，經常使用具有照明功能的按鍵開關(key switch)。作為此種照明功能， 有使用發光二極體(LED)直接照明按鍵的功能，或者將來自LED的光 以導光片來傳遞從而進行照明的功能。
圖4是日本特開2007-53063號公報中公開的開關501的剖視圖。 在電路基板100的上表面設置有中央固定觸點101以及周邊固定觸點 102。在電路基板100的上表面，通過粘著層111貼合有片材110。片 材IIO具有向上方突出的穹狀部(dome) 120。在穹狀部120內收容有 穹狀可動觸點130。可動觸點130的中央部的下表面與中央固定觸點101 空有間隔並且相向。可動觸點130的外周被載置在周邊固定觸點102 上。可動觸點130的上表面通過粘著層111保持於片材110的穹狀部 120。
片材110是導光片，其對從側端面入射來的光引導並照明其上表面。
發光元件150被安裝在電路基板100上。為了使從發光元件150 出來的光平行地入射到由導光片構成的片材110內，使發光部151與片 材IIO的側端面相向。透明樹脂160收集從發光部151發出的光，並使 之高效地從片材110的側端面入射。
對於以往的開關501的動作進行說明。
當從片材IIO的穹狀部120上對可動觸點130施加按壓力後，如果 按壓力超過規定的大小，則可動觸點130的穹狀翻轉。從而，可動觸點130與中央固定觸點101接觸，使中央固定觸點101與周邊固定觸點102
導通。另外，如果解除該按壓力，則可動觸點130將自己恢復成原有的 穹狀，成為圖4所示的形狀，切斷中央固定觸點101與周邊固定觸點 102間的電導通。
當從發光元件150發出光後，該光會從側端面入射到由導光片構成 的片材IIO。該光被引導到包括穹狀部120在內的片材110內，照明片 材IIO的上表面側。穹狀部120沿可動觸點130的上表面將其覆蓋。從 而，當在片材IIO上配置有由光透過性材質構成的文字或符號等顯示的 按鍵時，在暗處也可進行操作，得到顯示容易確認且輸入簡單的開關 501。
在開關501中，作為導光片的片材UO沿可動觸點130的上表面的 穹狀形成。從側端面入射光的導光片為了便於光入射，而優選具有一定 的厚度，例如目前的主流在0.2mm左右的厚度。然而，以該0.2mm左 右厚度的導光片作為片材UO進行使用的話，在按壓可動觸點130時， 就需要對應片材110的應力而施加多餘的力，結果有時會出現不易於操 作開關501的情況。

發明內容
一種可動觸點體，具備具有穹狀的可動觸點、抵接於可動觸點的上 表面的基片、設置在基片上表面的柱狀部、抵接於柱狀部的上表面的導光 片。導光片具有使光入射到導光片內的受光面，入射了的光從導光片的上 表面射出。基片具有呈凹面形狀的下表面的穹狀部和與穹狀部的外緣連接 的平板部。基片的穹狀部的下表面具有沿著可動觸點的上表面的凹面形 狀。柱狀部偏離於基片的穹狀部的外緣而位於穹狀部的上表面。
根據該可動觸點體，獲得可實現上表面的照明同時便於操作且具有良 好的操作觸感的開關。


圖1A是本發明的實施方式所涉及的開關的分解立體圖。 圖1B是實施方式所涉及的開關的導光片的放大圖。圖2是實施方式所涉及的開關的剖視圖。 圖3是實施方式所涉及的開關的剖視圖。 圖4是以往的開關的剖視圖。
具體實施方式
圖1A是本發明的實施方式所涉及的開關1001的分解立體圖。在開關 1001的主表面上配置有由聚碳酸酯等塑料構成的多個按鍵1、 201。在按 鍵1的下表面配設有以矽酮橡膠等的彈性部件形成的鍵墊(key mat) 2。 按鍵l、 201通過粘著材等貼合於鍵墊2。按鍵l、 201與鍵墊2也可以以 同一材料來形成，設置可以形成為一體。鍵墊2的下表面2B是平坦面。導光片3的上表面3A位於下表面2B。 導光片3的上表面3A既可藉助粘著層而粘接於鍵墊2的下表面2B，或者 也可以不粘接而僅進行抵接。在導光片3的端面3P具有受光面3Q，其與 發光二極體等的發光元件51相連接，並把從發光元件51發出的光入射到 導光片3內。導光片3由透明的膜片構成，例如由丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、矽酮 樹脂、聚碳酸酯樹脂或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂等的導光性 能高的材料形成。圖IB是導光片3的放大圖。導光片3的上表面3A的部分3T為粗糙 面，使從受光面3Q入射來的光散射，並高效地從上表面3A的粗糙面的 部分3T射出。上表面3A的部分3T的粗糙面例如可以通過絲網印刷、即 以透明的樹脂印刷出多個點3R來形成。此時，導光片3的上表面3A的 亮度會根據距受光面3Q的距離而變化。但是通過適當地決定點3R的直 徑或密度，可以在上表面3A產生大致均勻的光的亮度。在導光片3內傳 播的光，通過點3R被散射而照明配設於上表面3A的按鍵1、 201。圖2是開關1001的剖視圖。在導光片3的下方配設有由絕緣性片構 成的基片4。基片4具有設置在上表面4A的基底層54和設置在下表面4B 的粘著層7。通過粘著層7把可動觸點8、 208粘接於基片4的下表面4B。 可動觸點8、 208分別具有圓形或者橢圓形的外緣8C、 208C，並由金屬薄 板形成。可動觸點8呈向上方突出的穹狀，並具有凸面形狀的上表面8A及凹面形狀的下表面8B。可動觸點208呈向上方突出的穹狀，並具有凸 面形狀的上表面208A及凹面形狀的下表面208B。基片4包括分別與可動 觸點8、 208抵接的穹狀部5、 205和設置在穹狀部5、 205之間的平板部 55。穹狀部5、 205分別具有各自沿著可動觸點8、 208的凸面形狀的上表 面8A、 206A的凹面形狀的下表面5B、 205B。而且穹狀部5、 205分別具 有上表面5A、 205A，分別具有外緣5C、 205C。平板部55與穹狀部5、 205的外緣5C、 205C連接，並具有上表面55A和成為平面的下表面55B。 也就是基片4的上表面4A包括穹狀部5、 205的上表面5A、 205A和平板 部55的上表面55A，下表面4B包括穹狀部5、 205的下表面5B、 205B 和平板部55的下表面55B。具有該形狀的基片4可以通過對絕緣性片施 以模壓加工(embossing)而形成。在基片4的穹狀部5、 205的上表面5A、 205A上，分別設置有具有 實質的圓柱形狀的柱狀部6、 206。柱狀部6具有上表面6A和偏離於穹狀 部5的外緣5C而位於上表面5A上的下表面6B。柱狀部206具有上表面 206A和偏離於穹狀部205的外緣205C而位於上表面205A上的下表面 206B。柱狀部6的下表面6B與穹狀部5的上表面5A粘接，在柱狀部6 的上表面6A上載置有導光片3的下表面3B。柱狀部206的下表面206B 與穹狀部205的上表面206A粘接，在柱狀部206的上表面206A上載置 有導光片3的下表面3B。導光片3具有平板形狀。也就是，導光片3中 位於基片4的穹狀部5、 205的正上方的部分3C、 3D是平板狀。而且至 少導光片3的從部分3C到部分3D的部分3E是平板狀。導光片3由柱狀 部6、 206從下方支承在部分3C、 3D處。在導光片3被貼合於鍵墊2的 下表面2B之前，就以維持水平狀態地通過柱狀部6、 206而與基片4一體 化。導光片3、柱狀部6、 206和可動觸點8、 208以及基片4構成可動觸 點體1002。導光片3如圖3所示，雖然有時與柱狀部6 (206)分離的部 分出現塌陷，但不會特別地給可動觸點體的動作和導光片的功能帶來障 礙。在開關1001的可動觸點體1002中，由於通過柱狀部6、 206使導光 片3與基片4分離，所以基片4主要具有保持可動觸點8、 208的功能， 無需使光進行傳播。因此，基片4的厚度要比圖4所示的以往的開關501的片材110小，可以設為小於0.2mm，例如在0.15mm以下或優選在0.1mm 以下。可動觸點體1002由鍵墊2和基板9而組合在一起。如圖2所示，以 設置在基片4的下表面4B的粘著層7與基板9粘接。在基板9的上表面 9A上設置有固定觸點IOA、 IOB、 210A、 210B。固定觸點IOA、 210A與 可動觸點8、 208的下表面8B、 208B空有距離而彼此相向。固定觸點IOB、 210B，在它們之上分別配設並抵接有可動觸點8、 208的外緣8C、 208C。對開關1001的動作進行說明。當對按鍵1施加按壓力而進行按壓操作後，具有彈性的鍵墊2會部分 地彎曲，與之相應地導光片3也彎曲。導光片3彎曲後，可通過柱狀部6 向可動觸點8傳遞按壓力。如果按壓力超過規定的大小，可動觸點8的形 狀即發生翻轉，上表面8A成為凹面形狀而下表面8B成為凸面形狀。因 此，可動觸點8的下表面8B抵接於固定觸點IOA，在固定觸點IOA、 10B 之間形成導通，開關處於ON狀態，如果撤消施加在按鍵l上的按壓力， 則鍵墊2或基片4的形狀因彈性力而恢復到原有的形狀，可動觸點8的形 狀也恢復到原有的形狀，上表面8A成為凸面狀，而下表面8B成為凹面 狀。從而可動觸點8的下表面8B與固定觸點IOA分離，在固定觸點IOA、 IOB之間形成非導通，開關處於OFF狀態。同樣，當對按鍵201施加按壓力而進行按壓操作後，具有彈性的鍵墊 2會部分地彎曲，與之相應地導光片3也彎曲。導光片3彎曲後，可通過 柱狀部206向可動觸點208傳遞按壓力。如果按壓力超過規定的大小，可 動觸點208的形狀發生翻轉，上表面208A成為凹面形狀而下表面208B 成為凸面形狀。因此，可動觸點208的下表面208B抵接於固定觸點210A， 在固定觸點210A、 210B之間形成導通，開關處於ON狀態，如果撤消施 加在按鍵201上的按壓力，則鍵墊2或基片4的形狀因彈性力而恢復到原 有的形狀，可動觸點208的形狀也恢復到原有的形狀，上表面208A成為 凸面狀，而下表面208B成為凹面狀。從而可動觸點208的下表面208B 與固定觸點210A分離，在固定觸點210A、 210B之間形成非導通，開關 處於OFF狀態。 -基片4覆蓋可動觸點8、 208，不會給由可動觸點8、 208的形狀的彈性變形而產生的形狀翻轉帶來太大影響。如上所述，在本實施方式所涉及 的開關1001中，由於基片4比圖4所示的以往的片材110更薄，所以不會給可動觸點8、 208的形狀翻轉帶來太大的影響。導光片3為了使光在 其內部傳播而需要規定的厚度。如圖2和圖3所示，導光片3具有平板形 狀，或者輕微被彎曲。根據該形狀，光在導光片3內可以容易傳播，因此 可以做薄導光片3。由於按壓力分別從位於偏離於外緣8C、 208C的柱狀 部6、 206施加到可動觸點8、 208上，所以可高效地把按壓力傳遞到可動 觸點8、 208的中央，可以使可動觸點8、 208的形狀分別容易地翻轉。在 未按壓按鍵l、 201時，由於柱狀部6、 206不預先與導光片3、基片4接 觸，所以操作者在用手指按壓操作按鍵1、 201的同時，會通過手指感到 來自可動觸點8、 208的反作用力。因此，操作者可以通過良好的操作觸 感對開關1001進行操作。由於柱狀部6、 206偏離可動觸點8、 208的外 緣8C、 208C而分別位於可動觸點8、 208的中央，所以可動觸點8、 208 的上表面8A、 208A的中央部分受到按壓，而外緣8C、 208C不受按壓。 因此，即便按鍵l、 201的中心與可動觸點8、 208的中心發生略微錯位， 操作者仍可通過良好的觸感操作開關1001。柱狀部6、 206、導光片3和基片4也可以是由樹脂材料一體形成的模 塊。由此可以使柱狀部6、 206、導光片3和基片4的位置關係穩定。雖然 柱狀部6、206也可以不與導光片3和基片4粘接，但優選粘接於導光片4。在導光片3的下表面3B上也可以設置避免從導光片3內漏光的功能 層。由此可以將更強的光從上表面3A中射出，可以明亮地照明位於導光 片3的上表面3A的上方的按鍵1、 201。在開關1001中，可動觸點8 (208)與固定觸點IOA、 10B (210A、 210B)構成開關觸點部。實施方式所涉及的開關觸點部不局限於此。只要 是被基片4覆蓋而動作的開關觸點部，即具有同樣的效果。
權利要求
1.一種可動觸點體，具備可動觸點，其呈現出穹狀，具有凸面形狀的上表面和凹面形狀的下表面並具有外緣；基片，其由絕緣部件構成，並包括穹狀部和平板部，其中，上述穹狀部，具有上表面和位於上述可動觸點的上述上表面且沿著上述可動觸點的上述上表面的凹面形狀的下表面，並具有外緣，上述平板部與上述穹狀部的上述外緣連接，並具有成為平面的下表面；柱狀部，其具有上表面和下表面，該下表面偏離於上述基片的上述穹狀部的上述外緣而位於上述穹狀部的上述上表面；以及導光片，其具有上表面和與上述柱狀部的上述上表面抵接的下表面，並且，上述導光片具有使光入射到上述導光片內的受光面，上述入射了的光從上述導光片的上述上表面射出。
2. 根據權利要求1所述的可動觸點體，其特徵在於， 上述導光片之中，位於上述基片的上述穹狀部的正上方的部分是平板狀。
3. 根據權利要求1所述的可動觸點體，其特徵在於， 上述柱狀部的上述下表面粘接於上述基片的上述穹狀部的上述上表面。
4. 一種開關，具備第一可動觸點，其呈現出穹狀，具有凸面形狀的上表面和凹面形狀的 下表面並具有外緣；基片，其由絕緣部件構成，並包括第一穹狀部和平板部，其中，上述 第一穹狀部，具有上表面和位於上述第一可動觸點的上述上表面且沿著上 述第一可動觸點的上述上表面的凹面形狀的下表面，並具有外緣，上述平 板部與上述第一穹狀部的上述外緣連接，並具有成為平面的下表面；第一柱狀部，其具有上表面和下表面，該下表面偏離於上述基片的上 述第一穹狀部的上述外緣而位於上述第一穹狀部的上述上表面；導光片，其具有上表面和與上述第一柱狀部的上述上表面抵接的下表面；基板，其設置在上述基片的上述平板部的上述下表面；以及 第一固定觸點，其設置在上述基板上，並與上述第一可動觸點的上述下表面相向並空有距離，並且，上述導光片具有使光入射到上述導光片內的受光面，上述入射了的光從上述導光片的上述上表面射出。
5. 根據權利要求4所述的開關，其特徵在於，上述導光片之中，位於上述基片的上述第一穹狀部的正上方的部分是 平板狀。
6. 根據權利要求4所述的開關，其特徵在於，上述第一柱狀部的上述下表面粘接於上述基片的上述第一穹狀部的 上述上表面。
7. 根據權利要求4所述的開關，其特徵在於，還具備第二可動觸點，其呈現出穹狀，具有凸面形狀的上表面和凹面形狀的 下表面並具有外緣；第二柱狀部，其設置在上述導光片和上述基片之間；以及第二固定觸點，其設置在上述基板上，並與上述第二可動觸點的上述 下表面相向並空有距離，上述基片還具有第二穹狀部，該第二穹狀部具有上表面和位於上述第二可動觸點的上述上表面且沿著上述第二可動觸點的上述上表面的凹面形狀的下表面，並具有與上述平板部連接的外緣，上述第二柱狀部具有上表面和下表面，該下表面偏離於上述基片的上 述第二穹狀部的上述外緣而位於上述第二穹狀部的上述上表面，上述導光片的上述下表面與上述第二柱狀部的上述上表面抵接。
8. 根據權利要求7所述的開關，其特徵在於，上述導光片之中，從位於上述基片的上述第一穹狀部的正上方的部分 開始到位於上述第二穹狀部的正上方的部分為止的部分是平板狀。
9. 根據權利要求7所述的開關，其特徵在於，上述第二柱狀部的上述下表面粘接於上述基片的上述第二穹狀部的 上述上表面。
全文摘要
一種可動觸點體，具備具有穹狀的可動觸點、抵接於可動觸點的上表面的基片、設置在基片上表面的柱狀部、抵接於柱狀部的上表面的導光片。導光片具有使光入射到導光片內的受光面，入射了的光從導光片的上表面射出。基片具有呈凹面形狀的下表面的穹狀部和與穹狀部的外緣連接的平板部。基片的穹狀部的下表面具有沿著可動觸點的上表面的凹面形狀。柱狀部偏離於基片的穹狀部的外緣而位於穹狀部的上表面。通過該可動觸點體，獲得可實現上表面的照明同時便於操作且具有良好的操作觸感的開關。
文檔編號H01H13/83GK101329958SQ20081009496
公開日2008年12月24日 申請日期2008年4月30日 優先權日2007年6月20日
發明者井上雄文, 立畠直樹 申請人:松下電器產業株式會社