Thin-film switch equipped with exchangeable outlet joint

この発明は、一種の薄膜スイッチに関するものであり、特に、一種の交換可能なアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチに関するものである。

薄膜スイッチ（thin film switch）は、２つの対応する薄膜（thin film）の内表面にある多数個のタッチ部（touch portion）を利用して外力の押圧を経た後に、２つの対応するタッチ部を相互に接触させて回路を導通させ、期待するスイッチ作用を達成して信号を発生させるものである。 数組の薄膜スイッチを組み合わせるとともに、回路により接続すれば、１組の入力装置とすることができ、ノートブック型パーソナルコンピューター（Notebook PC）のキーボード（keyboard）に使用する印刷回路板（Printed Circuit Board = PCB）においてよく見かけるものとなる。

図１Ａは、従来のノートブック型パーソナルコンピューター中に応用されるアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチの説明図である。 一般的に、図１Ａに示した従来のアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチ１０ａは、設計製造時に、薄膜スイッチ本体２０ａのほかに、通常、１組のアウトレットジョイント３０ａを含んで他のマザーボード（motherboard）などのハードウェアへの接続のために用いられるが、カスタマイズされる時に各種の製品および各メーカーの設計するキーまたはタッチ部２２ａの位置ならびに数量、薄膜スイッチ本体２０ａの規格、アウトレットエンド２４ａの位置およびアウトレットジョイント３０ａの方向・長さ・位置などが必ずしも同じではなく、薄膜スイッチ本体２０ａの供給業者の生産ラインならびに生産スケジュールに弾力性を持たせることが困難である。

例えば、図１Ｂに示す別の従来のアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチ１０ｂの薄膜スイッチ本体２０ｂ中、タッチ部２２ｂの位置および数量、薄膜スイッチ本体２０ｂの規格ならびにアウトレットエンド２４ｂの位置は、図１Ａに示した従来の薄膜スイッチ本体２０ａといずれも同じであるが、アウトレットジョイント３０ｂの方向・長さ・位置が図１Ａに示した薄膜スイッチ１０ａのアウトレットジョイント３０ａとは異なっているので、同じ生産ラインに入れることができない。 図１Ｃに示した他の従来のアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチ１０ｃは、タッチ部２２ｃの位置および数量、薄膜スイッチ本体２０ｃの規格ならびにアウトレットジョイント３０ｃの位置および数量が図１Ａに示した従来の薄膜スイッチ本体２０ａといずれも同じであるが、アウトレットエンド２４ｃ設計の位置が図１Ａに示した従来の薄膜スイッチ本体２０ａとは異なるから、これもまた同じ生産ラインに入れることができない。 また、各メーカーの設計する薄膜スイッチが必ずしも同じではなく、薄膜スイッチ供給業者の生産する製品種類を多様化させているので、供給業者が在庫量を調整管理する問題をさらに複雑なものとしている。

図２は、図１Ａに示した従来の薄膜スイッチ１０ａを折り重ねて位置合わせする前の展開図である。 図２から分かるように、従来の薄膜スイッチ１０ａは、その幾何図形による制限を受けやすく、生産に必要な薄膜片５０のサイズが比較的大きくなるとともに、非使用部分から生じる薄膜廃材６０が多くなりすぎて、薄膜片５０材料が多くなりすぎるという浪費をもたらす。

この発明の目的は、交換可能なアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチを提供して、生産ラインの弾力性を向上させ、かつ在庫調整管理の複雑性を低減するとともに、薄膜材料の浪費を減少させることにある。

この発明の別の目的は、交換可能なアウトレットジョイントを備えたキーボードを提供して、生産ラインの弾力性を向上させ、かつ在庫調整管理の複雑性を低減するとともに、薄膜材料の浪費を減少させることにある。

上記課題を解決し、所望の目的を達成するために、この発明は、一種の交換可能なアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチを提供するものであって、２つの薄膜とタッチ回路とソフトフラットケーブルとを含む。 ２つの薄膜が対応する２つの内表面を有する。 タッチ回路が多数個のタッチ部と１つのアウトレットジョイントを備え、それが薄膜の対応する２つの内表面に配置され、かつタッチ部の２者が押圧動作を対応して受け入れて導通し、信号をアウトレットエンドへ伝送する。 ソフトフラットケーブルが接合部を備え、接合部が接合可能にアウトレットエンド上に配置されて、アウトレットジョイントを形成する。

この発明の実施形態中、前記ソフトフラットケーブルが薄膜フラットケーブルを含むものである。

この発明の実施形態中、前記接合部が自己接着テープまたは熱圧接着剤を含むものである。

この発明の実施形態中、前記接合部が異方性導電ペーストを含むものである。

この発明の実施形態中、前記薄膜スイッチが更に絶縁層を含んでおり、前記した２つの薄膜間に配置され、絶縁層が多数個の開孔を有し、それがタッチ部の２者にそれぞれ対応するものである。

この発明は、別に一種の交換可能なアウトレットジョイントを備えたキーボードを提供するものであって、薄膜スイッチとソフトフラットケーブルとを含む。 薄膜スイッチは、キー押し下げ動作を受け取るために用いられる。 ソフトフラットケーブルは、接合部を有し、ソフトフラットケーブルが接合部により接合可能に薄膜スイッチ上に配置されて、アウトレットジョイントを形成する。

この発明の実施形態中、前記薄膜スイッチが２つの薄膜とタッチ回路とを含む。 ２つの薄膜が対応する２つの内表面を備える。 タッチ回路が多数個のタッチ部と１つのアウトレットジョイントとを備え、それが前記薄膜の対応する２つの内表面に配置され、かつタッチ部の２者が対応してキーの押し下げ動作を受け取って導通し、信号をアウトレットエンドへ伝送し、アウトレットエンドおよび接合部が相互接続されるものである。

この発明の実施形態中、薄膜スイッチが更に絶縁層を含んでおり、前記した２つの薄膜間に配置され、絶縁層が多数個の開孔を備え、それがタッチ部の２者にそれぞれ対応するものである。

この発明の実施形態中、前記ソフトフラットケーブルが薄膜フラットケーブルを含むものである。

この発明の実施形態中、前記接合部が自己接着テープまたは熱圧接着剤を含むものである。

この発明の実施形態中、前記接合部が異方性導電ペーストを含むものである。

作用

この発明は、ソフトフラットケーブルおよび薄膜スイッチを別々に設計製造するので、従来の設計図に制限されることがないから、生産ラインおよび在庫における弾力性が増大すると同時に、薄膜材料の浪費を有効に減少させることができるとともに、製品の適用性を向上させることができる。

[発明の効果]
この発明は、設計時から薄膜スイッチおよびソフトフラットケーブルを別々に生産製造するため、機能・寸法が同じ薄膜スイッチがアウトレットジョイントの設計された長さ又は位置が異なるために数本の生産ラインに分けなければならないということがなくなる。 同時に、元の設計時に機能・寸法が同じだがアウトレットジョイントの位置が異なるため別々に生産製造しなければならない薄膜スイッチもまた適切な修正を経ることにより規格を統一することができる。 それ故に、この発明は、生産ラインならびに生産スケジュールにおいて弾力性を増大させるだけでなく、同時に薄膜スイッチの適用性を増大させることができる。 また、薄膜スイッチおよびソフトフラットケーブルを別々に生産製造することで従来の設計上で薄膜スイッチならびにソフトフラットケーブル間に避けることのできなかった非使用部分を大幅に減少させ、薄膜材料使用上の浪費を減少させることができる。 それだけでなく、これまで製品の多様化がもたらしていた薄膜スイッチ供給業者の在庫量管理調整の複雑性も有効に低減できる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図３Ａは、この発明を実施するための最良の形態にかかる交換可能なアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチ１００の組立図であり、それが薄膜スイッチ本体１１０とソフトフラットケーブル１２０ａとを含み、薄膜スイッチ本体１１０が数個のタッチユニット１３０を含む。 図３Ｂは、図３Ａの薄膜スイッチ本体１１０およびソフトフラットケーブル１２０ａの分解図である。 図３Ｂから分かるように、ソフトフラットケーブル１２０ａは、接合部１２２ａにより接合可能に薄膜スイッチ本体１１０のアウトレットエンド１２２上に配置された後、ソフトフラットケーブル１２０ａの末端が図３Ａに示したソフトフラットケーブル１２０ａの末端１２４ａとなる。 ソフトフラットケーブル１２０ａは、従来の薄膜フラットケーブルまたはフレキシブル印刷回路板製品を選択使用することができ、この発明は、薄膜スイッチと材質・工程が同一な薄膜フラットケーブルを選択使用する。 接合部１２２ａは、自己接着テープまたは熱圧接着剤あるいは異方性導電ペーストなどの接合材料を選択使用できる。

図３Ｃは、この発明の別な実施形態にかかるソフトフラットケーブル１２０ｂの説明図である。 その接合部１２２ｂは、図３Ｂに示した接合部１２２ａと同じであり、その末端１２４ｂは、図３Ｂに示した末端１２４ａと方向・位置がいずれも異なる。 これから分かるように、図１Ａおよび図１Ｂに示した従来の薄膜スイッチ１０ａ，１０ｂは、アウトレットジョイント３０ａ，３０ｂの方向ならびに位置が異なるために、２本の生産ラインに分けて製作しなければならない。 しかし、図３Ｂと図３Ｃとに示したものと比較してみると、この発明は、同じ薄膜スイッチ本体１１０を使用して、異なるソフトフラットケーブル１２０ａ，１２０ｂを組み合わせる形式によって、図１Ａおよび図１Ｂに示した従来の薄膜スイッチ１０ａ，１０ｂを組み立てることができる。 しかも、図１Ａと図１Ｃとに示したように、必要な薄膜スイッチ１０ａ，１０ｂがアウトレットエンドの位置が異なり、あらゆるタッチ部２２ａ，２２ｃの数量・位置・アウトレットジョイント２４ａ，２４ｃの組成がいずれも同じである時、図１Ｃに示した薄膜スイッチ２０ｃを図３Ｂに示した薄膜スイッチ本体１１０と同一の生産ラインで製作できるとともに、別のソフトフラットケーブルを組み合わせて使用することができる。 これから分かるように、この発明は、生産ラインならびに生産スケジュールにおいて弾力性と薄膜スイッチの適用性を有効に増大させることができるとともに、供給業者の在庫の種類を有効に減少させることができて、在庫量の調整管理の複雑性を簡略化することができる。

図４は、図３Ａに示した薄膜スイッチ本体１１０のタッチユニット１３０の断面図である。 図４において、タッチユニット１３０は、２つの薄膜１３０ａ，１３０ｂとタッチ回路１４０とを含む。 ２つの薄膜１３０ａ，１３０ｂは、対応する２つの内表面１３２ａ，１３２ｂを備える。 タッチ回路１４０は、多数個のタッチ部１４２を備え、それらが薄膜１３０ａ，１３０ｂの対応する２つの内表面１３２ａ，１３２ｂに配置され、かつタッチ部１４２の２者が対応して押圧動作を受けて導通し、信号を図３Ｂに示したアウトレットエンド１１２へ伝送する。 タッチユニット１３０は、更に、絶縁層１３４を含んでおり、その絶縁層１３４は２つの薄膜１３０ａ，１３０ｂ間に配置されるが、絶縁層１３４は、多数個の開孔１３６を有し、それらが多数個のタッチ部１４２の２者に対応している。

この発明の薄膜スイッチは、従来の薄膜スイッチまたはフレキシブル印刷回路板の製作方式を援用することができる。 図５に示すように、薄膜２１０の表面上に金属層およびフォトレジスト層（図示せず）を形成するとともに、フォトレジスト層に対して露光ならびに現像を行って所定の回路パターンを形成した後、フォトレジスト層が除去されて露出された金属層に対するエッチング工程を経て必要とする回路２１２、タッチ部２１４およびアウトレットエンド２１６を形成する。 薄膜２１０を必要とする外形により薄膜の非使用部分２２０を裁断してから、折り畳み線２１８に沿って折り畳み、絶縁層を挿入するとともに、圧着すると図３Ｂに示した薄膜スイッチ１１０が形成される。

図６Ａに示したように、この発明のソフトフラットケーブル２３０ａは、その幾何学形状によりペア方式の配列で同一薄膜片２３２ａ上に同時加工することができる。 その製作方式は、従来の薄膜スイッチまたはフレキシブル印刷回路板と同様であるから、改めて説明しない。 加工が完了してから必要とする外形によって薄膜の非使用部分２３４ａを裁断すれば完成する。 図６Ｂは、図６Ａとは別の実施形態であり、ソフトフラットケーブル２３０ｂを別の配列方式で薄膜片２３２ｂ上において加工してから、薄膜の非使用部分２３４ｂを裁断すれば２つのソフトフラットケーブル２３０ｂが完成する。

図５、図６Ａおよび図６Ｂにおける薄膜廃材２２０，２３４ａ，２３４ｂを図２に示した従来技術にかかる薄膜スイッチ１０ａの薄膜廃材６０と比較すれば分かるように、従来のアウトレットジョイントを備える薄膜スイッチ１０ａは、薄膜スイッチ本体ならびにソフトフラットケーブル間の幾何学形状により制限されるので、加工後に比較的多くの薄膜廃材６０を発生させる。 この発明は、それらを分けて加工するため、薄膜材料をより有効に利用することができ、加工後に発生する薄膜廃材を減少させることができる。

図７は、この発明をノート型パーソナルコンピューターに応用した交換可能なアウトレットジョイントを備えたキーボード３００を示す斜視図であり、そのキーボード底部の薄膜スイッチ（図示せず）の局部拡大図ならびに符号は、この発明の実施形態にかかる図３Ａを参照されたい。 交換可能なアウトレットジョイントを備えたキーボード３００は、多数個のキー３０２と、薄膜スイッチ１１０と、ソフトフラットケーブル１２０ａとを含む。 薄膜スイッチ１１０とソフトフラットケーブル１２０ａとの組合せは、上述した実施形態と同じなので、改めて説明しない。 図３Ａに示した薄膜スイッチ１１０は、図７に示したキーボード３００部分の下方に配置され、かつ各キー３０２が図３Ａに示した対応するタッチユニット１３０に一致していると同時に、図３Ａに示したソフトフラットケーブル１２０ａの末端１２４ａを図７に示したキーボード３００のマザーボード・スロット（図示せず）に接続しなければならない。 ユーザーは、キーボード３００の各キー３０２の動作を介して図３Ａに示した対応するタッチユニット１３０により信号を発生させるとともに、ソフトフラットケーブル１２０ａを介して信号をマザーボードへ伝送し、期待するデータ入力機能を達成する。

以上のごとく、この発明を好適な実施例により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

従来のアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチの説明図である。

図１Ａとは異なる従来のアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチの説明図である。

図１Ａおよび図１Ｂとは異なる従来のアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチの説明図である。

図１Ａに示した従来のアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチの折り畳む前の展開図である。

この発明にかかるアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチの説明図である。

図３Ａの薄膜スイッチ本体とソフトフラットケーブルとを示す分解図である。

図３Ｂとは異なるソフトフラットケーブルを示す説明図である。

図３Ａのタッチユニットを示す断面図である。

図３Ｂの薄膜スイッチを生産するのに必要な薄膜の大きさを示す説明図である。

図３Ｂのソフトフラットケーブルを生産するのに必要な薄膜の大きさを示す説明図である。

図６Ａの別の配列方式を示す説明図である。

この発明をノート型パーソナルコンピューターに応用した交換可能なアウトレットジョイントを備えたキーボードを示す斜視図である。

符号の説明

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 従来のアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチ ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 薄膜スイッチ本体 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ タッチ部 ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ アウトレットエンド ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ アウトレットジョイント ５０ 薄膜片 ６０ 薄膜廃材 １００ 交換可能なアウトレットジョイントを備えた薄膜スイッチ １１２ アウトレットジョイン １２０ａ，１２０ｂ ソフトフラットケーブル １２２ａ，１２２ｂ 接合部 １２４ａ，１２４ｂ 末端 １３０ａ，１３０ｂ 薄膜 １３２ａ，１３２ｂ 内表面 １３４ 絶縁層 １３６ 開孔 １４０ タッチ回路 １４２ タッチ部 ２１０ 薄膜 ２１２ 回路 ２１４ タッチ部 ２１６ アウトレットジョイント ２１８ 折り畳み線 ２２０ 薄膜廃材 ２３０ａ，２３０ｂ ソフトフラットケーブル ２３２ａ，２３２ｂ 薄膜片 ２３４ａ，２３４ｂ 薄膜廃材 ３００ 交換可能なアウトレットジョイントを備えたキーボード ３０２ キー