发光型开关

本发明涉及一种发光型开关，特别是涉及用一种电致发光片发光的开关。

现有的常规的发光型开关，其结构为一种提供在移动触点上的与移动触点 并非整体型的电致发光片，利用弹性变形使移动触点电路上连接到装在一个开 关片上的固定触点，从而使开关发光(例如可参见日本专利公开号 144172/1998)。

进而，如图15所示，当电致发光片不是被用做发光的光源时，就将LED(发 光二极管)102布置在开关片101的上方，并且LED 102发出的光通过操作键盘 103发散，从而照亮整个开关。

按照这种通过使用移动触点由电致发光片发光的惯用的发光型开关，在它 的结构中，电致发光片和移动触点彼此间不是一个整体，因此，这种发光型开关 的整体性是不完善的。也就是说，作为发光型开关，这种发光型开关的结构仅仅 是在很普通的开关上方直接装了电致发光片。因此，从整体化的角度来看，这种 方式仍然缺乏整体性。

进而，按照这种采用LED的发光型开关，LED本身是由一个点光源构成的， 因而不容易均匀地照亮开关的整个表面。因此，它适合采用这样一种结构，即采 用一种例如分散有白色色素的材料制成的硅橡胶操作键盘均匀地照亮开关的 整个表面，并且用这种键盘来发散LED的光。然而，在这种情况下，使用厚度比 较薄的操作键盘并不能满意地达到均匀照亮整个开关表面的效果，实际中采用 一种厚度为2.5到3.0mm的键盘，这样就难以制成更薄的发光型开关。此外，在 使用这种开关时会给要求更薄和更轻的手持电话或是个人数字助理等装置带 来不便。

另外，这种开关还要求开关在ON/OFF操作中具有良好的点击性能。

按照本发明，通过一种整体型薄型结构构成一个移动触点和一个电致发光 片，用胶将移动触点和电致发光片粘在一起从而提供一种发光型开关，进而还 可以通过将电致发光片和移动触点粘在一起的方法和移动触点的形状为开关 提供良好的点击性能。

按照本发明的一个方面，提供一种发光型开关，其中将固定触点装在开关 片上，将移动触点布置在开关片上方，其电路上能够通过弹性变形连接到开关 片上；并且通过在其间置一个绝缘件将一个柔软的电致发光片粘在移动触点的 一个表面上，直至绝缘件的外围部分而不是移动触点。

优选用一种介于电致发光片和移动触点表面之间的粘合材料将电致发光 片和移动触点粘合到一起。

进而，粘合材料也可以介于电致发光片和移动触点的仅仅一部分表面之间， 从而将电致发光片和移动触点粘合到一起。

另外，最好是用一种介于电致发光片和移动触点表面之间的带有双面粘合 材料的片将电致发光片和移动触点粘合到一起。

进而，带有双面粘合材料的片可以介于电致发光片和移动触点的仅仅一 部分表面之间，将电致发光片和移动触点粘合到一起。

此外，移动触点可以是一种被制成圆屋顶形状的金属件。

进而，可以将圆屋顶形状的金属件制成网状形状。

进而，最好是用介于电致发光片和移动触点的表面之间的粘合材料或是带 有双面粘合材料的片将电致发光片和移动触点粘合到一起，并且这种粘合材料 或是带有双面粘合材料的片可以介于电致发光片和移动触点表面上的一个80％ 以下的弧形部分之间。

进而，可以预先模制出电致发光片或是使其弹性变形而构成与移动触点形 状一致的形状。

此外，可以通过在一个柔软的透明薄膜上依次层叠一个透明电极层，一个 发光层，一个绝缘层和一个背面电极层而形成上述的电致发光片，且在电致发 光片被布置在移动触点表面部分上方的那个部位至少可以省去发光层、绝缘层 和背面电极层当中的一层。

进而，最好是在电致发光片上方布置一个键盘。

进而，最好将操作键盘制成片状形状。

图1是一个截面图，表示本发明中使用的电致发光片的基本结构；

图2是一个截面图，表示本发明的发光型开关的结构；

图3是预先模压成形的与移动触点形状一致的电致发光片的截面图；

图4是一个电致发光片的截面图，在其中省去了一个发光层，一个绝缘层 和一个背面电极层；

图5是一个截面图，表示用介入移动触点表面的仅仅一部分之间的粘合材 料或是带有双面粘合材料的片将移动触点和电致发光片粘合到一起的例子；

图6是一个平面图，表示移动触点表面的仅仅一部分之间有粘合材料或是 带有双面粘合材料的片介入的一个区域；

图7是一个平面图，表示移动触点表面的仅仅一部分之间有粘合材料或是 带有双面粘合材料的片介入的另一个区域；

图8A和8B为表示本发明采用的圆屋顶型开关的视图，其中，图8A是一个 截面图，而图8B是一个平面图；

图9A和9B为表示将圆屋顶型开关的一个弧形部分制成网状的例子，图 9A是一个截面图，而图9B是一个平面图；

图10A和10B表示将圆屋顶型开关的两端切掉后形状的实施图，其中，图 10A是一个截面图，而图10B是一个平面图；

图11A和11B为表示将圆屋顶型开关的弧形部分制成网状并且切掉两端 后的形状图，其中，图11A是一个截面图，而图11B是一个平面图；

图12是一个截面图，表示印刷在本发明发光型开关中采用的电致发光片 表面上的符号和图形的例子；

图13是一个截面图，表示装在本发明的发光型开关上的一个操作键盘的 实例；

图14是一个截面图，表示装在本发明的发光型开关上的一个薄片形状的 键盘实例；

图15为表示传统开关的一个截面图，其中将LED用作发光型开关的一个 光源；以及

图16是用来解释在计算圆屋顶形开关的点击速度时使用的参数的一个说 明图。

以下要参照附图说明本发明的实施例。参照图1来解释本发明中使用的一 个电致发光片A。通过汽相沉积的铟锡氧化物(以下称为“ITO”)形成一个透 明电极层1，在聚乙烯对苯二甲酯的薄膜1a上构成一个透明电极薄膜1b。按照 本实施例，薄膜的厚度是75μm。

通过在透明电极层1的上面印刷发光油墨而形成一个发光层2。作为构 成发光油墨的发光体，在此使用了掺杂铜的硫化锌(Zns)。作为发光体的粘合剂 采用氟树脂粘合剂，通过将乙烯基氟化物和丙烯六氟化物的共聚物溶解在作为 溶剂的丁酮中生产，并且混合搅拌后制成发光油墨。用丝网印刷工艺的方法将 发光油墨印在ITO-淀积面上，然后经加热和干燥形成发光层2。

接着用类似于发光层2的形成方法的那种方法在发光层2上形成一个绝缘 层3。用来形成这一绝缘层3的绝缘油墨是用钛酸钡(BaTiO3)构成的一种具有 高传导系数的物质和上述的氟树脂粘合剂混合搅拌而成的。

将碳素油墨印在绝缘层3上，经加热和干燥后形成一个背面电极层4。碳 素油墨是通过将碳粉末与作为粘合剂的聚酯混合而成的。或者是由碳粉末，银 粉末和铜粉末以及作为粘合剂的聚酯构成这种背面电极4。

采用上述的工艺制成电致发光片A，并且按照本发明在背面电极层4上形 成一个绝缘层5。绝缘层5只是用作与下述的一个移动触点的电绝缘，这样形成 的电绝缘对电致发光片A的发光面不起作用。

以下将参照图2解释本发明的发光型开关。开关片7上设有一对固定触点 7a，在其上方设置一个被模压成圆屋顶形状的移动触点8。移动触点8是一个可 弹性变形件，用人的手指按压就可以使其弹性变形地凹进，并且在松开手指时 恢复到原始形状。当移动触点8被按下凹进和移动触点8从弹性变形的状态恢 复到原始形状时，这种移动触点8具有相应的点击感觉。移动触点8在弹性变 形凹进的状态下与开关片7的一对固定触点7a形成接触，从而完成电连接状 态。也就是说它使用了一种具有导电性的金属材料。在上述电致发光片A的一 个表面上涂上一种粘合材料6，用来粘合移动触点8。因此，按照本发明，通过介 入绝缘层5使移动触点8和电致发光片A构成了一个整体结构。此处使用了在 其表面上(参见图12)印刷着图9所示的符号或是图形的电致发光片A。进而， 不仅可以用金属材料制成移动触点8，也能用一种可弹性变形的导电材料，例如 可使用混有碳的橡胶。

此外，按照图2所示的实施例，电致发光片A被加工成平坦形状，并在电致 发光片A与移动触点8的形状对齐的状态下用粘合材料6将电致发光片A和移 动触点8粘合到一起。进而，不仅可以用粘合材料6将电致发光片A和移动触 点8粘合到一起，还可以用一个具有双面粘合材料16的片(以下也称其为“双 面粘合带”)来粘合。

图3是通过预先模压或是使电致发光片A的一部分弹性变形而制成的一种 符合移动触点8的形状的电致发光片B。这种发光型开关的结构与图2所示的 上述结构相似。这样的电致发光片B是预先模压成的，或者是通过弹性变形来 符合移动触点8的形状，由此制成的发光型开关会具有很好的点击感觉。

图4表示一种电致发光片C，它是在移动触点8被粘在电致发光片A或B 上的状态下，通过相对于与移动触点8重叠的部位省略了发光层2，绝缘层3和 背面电极层4而形成的。在这种状态下，发光型开关的发光部位仅仅是由移动 触点8的外围构成的。尽管电致发光片A或B具有柔软性，但电致发光片还是 不应该承受反复的弹性变形。因此，在构成图4所示的电致发光片C的结构时， 由于发光型开关的反复ON/OFF，会在电致发光片C的部位形成反复的弹性变形， 但是不影响发光，因而能够提高电致发光片的耐久性。此外，关于电致发光片与 移动触点8重叠的部位，有可能构成一种不需要省去所有发光层2，绝缘层3和 背面电极层4但是要省去其中至少一层的结构。

在图5中表示一种将移动触点8粘合在电致发光片上的例子，在所有面上 涂附粘合材料6，或者是不要让涂有双面粘合材料的片16出现在上述的所有面 上，而是将粘合剂6涂在电致发光片上，或者是让涂有双面粘合材料的片16附 着在仅仅被涂附在移动触点8表面上某一部位的一个图案上。在这种情况下， 人为地使移动触点8表面上的一个部位没有粘合材料6或是涂有双面粘合材料 的片16，这样，尽管移动触点8是被粘合在电致发光片上，还有一个没有粘合的 部位N。

此外，当涂上粘合材料或是涂有双面粘合材料的片16仅仅附着在移动触 点8表面上某一部位时，如图5所示的例子是涂上粘合材料，或是仅仅在移动触 点8表面上除了外围边沿(也就是没有粘合的部位N)的一个部位上放置涂有双 面粘合材料的片16。然而，本发明并非仅限于此，在图6所示的情况下，粘合材 料6或是涂有双面粘合材料的片16仅仅被放置在移动触点8的中心部位；进 而如图7所示，粘合材料6或是涂有双面粘合材料的片16在移动触点8表面 上方构成一个桥。

接着将要解释在该实施例中当作移动触点8用的圆屋顶形状开关(参见图 8A和8B)。移动触点8是用不锈钢或是磷青铜等金属材料制成的，并且是一个 可以弹性变形的零件，该零件在受到例如人的手指按压时会由于弹性变形而形 成凹进状态，在松开手指时恢复到原始的形状。移动触点8在移动触点8弹性 变形的凹进状态下接触到一对固定触点7a，并且使一对固定触点7a进入电连 接状态。

在图2所示的情况下，采用了粘合材料6或是涂有双面粘合材料的片16， 并且在移动触点8的整个表面上贴上电致发光片，图5的情况是在移动触点8 上贴上电致发光片，粘合剂6或是涂有双面粘合材料的片16仅仅被放置在移 动触点8表面上的一个部位，这两种情况下的点击感觉是不同的。以下要解释 对这种差别的量化测量结果。

一般来说，此类圆屋顶形状开关的点击感觉是用下面的值表示的。点击率 (％)＝[OF(操作力)-RF(恢复力)]/OF(操作力)×100。

在上述公式中，“OF(操作力)”代表为了使圆屋顶形状开关从圆屋顶形状 变形到能够电连接设在下部的开关片的一对固定触点的形状(按下状态)时所 需要的力的最大值；“RF(恢复力)”代表圆屋顶形状开关达到使开关片的一对 固定触点形成电连接的形状的那一时间点(参见图16)上的力值。进而，当上述 计算结果处在50％±10％时的点击率感觉是最佳的。在这种情况下，如果使用图 8A和8B所示的移动触点8，对以下三种情况所得到的点击率测量结果分别是： 对单件移动触点8(圆屋顶形状开关)的情况是49％；在采用粘贴的电致发光片 让粘合材料6或是涂有双面粘合材料的片16仅仅被放置在移动触点8表面上 的一个部位的情况下是43％；而对于采用粘合材料6或是涂有双面粘合材料的 片16，并且在移动触点8的整个表面上贴上电致发光片的情况是15％。也就是 说，对于将电致发光片和移动触点8粘合到一起，让粘合材料6或是涂有双面 粘合材料的片16仅仅被放置在移动触点8表面上的一个部位的情况，可以获得 良好的点击感觉。

尽管在上文中的例子是说圆屋顶形状的开关是由图8A和8B所示的移动触 点8构成的，但圆屋顶形状开关的移动触点8并非仅限于此。按照本发明的发 光型开关，对应着所采用的电致发光片的规格，还可以采用一种移动触点18，其 中的圆屋顶形状开关的一个弧形部位是由图9A和9B所示的一种网状形状构成 的，或者是按照图10A和10B所示的方式切掉图8A和8B的圆屋顶形状的两端 而得到的一个移动触点28，或者是按照图11A和11B所示的方式切掉图9A和 9B的网状圆屋顶的两端而得到的一个移动触点38，从而获得良好的点击感觉。

在图13中表示了这样一个例子，其中将一个用来使移动触点8ON/OFF的 操作键盘10布置在本发明的发光型开关的电致发光片上面。用硅橡胶或类似 的基本上透明的材料制成操作键盘10。采用这种操作键盘10预期能够获得更 好的点击感觉。按照这种操作键盘10，在本实施例的情况下可以获得一种与普 通LED光源不同的电致发光的光源，并且不需要使用比较厚的操作键盘10，从 而发出更均匀的光。

在图14中表示了这样一个例子，其中将一个用来使移动触点8ON/OFF的 片状操作键盘11布置在本发明的发光型开关的电致发光片上面。进而，按照图 中的固定触点，该固定触点不是由上述的一对固定触点构成的，而是由处在移 动触点的弧形中心部位和弧形形状的边沿部位7c下面的一个固定触点7b完成 电连接。将这种片状操作键盘11通过一个垫片12装在本发明的发光型开关的 电致发光片上面。例如可以采用这样一种片状操作键盘11，在键盘的表面上印 制有符号或图形9。本实施例也采用了电致发光的光源，因而能够实现均匀发光 而不使用比较厚的片状操作键盘11，具体地说，这种片状操作键盘11的厚度等 于或是小于1mm。用粘合材料6来粘合其各个部分。

此外，尽管在上述实施例中表示了这样的例子，即通过在电致发光片上涂 敷粘合材料6或是涂有双面粘合材料的片16来粘合移动触点，当然，也可以通 过在移动触点上涂敷粘合材料6或是涂有双面粘合材料的片16来粘合电致发 光片。

按照上述方案来实现的本发明具有以下的效果。

采用本发明的结构，移动触点和电致发光片是由一个整体结构构成的，也 就是说，可以获得一种包括开关片在内的完全一体的发光型开关。进而能降低 在驱动电致发光片时产生的振动，使开关没有噪声。

另外，通过采用金属材料来制成圆屋顶形的移动触点，可以通过简单的结 构获得满意的点击感觉。如果将电致发光片和移动触点粘合到一起而让粘合材 料仅仅存在于移动触点8表面上的一个部位之间时，还可以获得更好的点击感 觉。

另外，作为不采用粘合材料的例子，也可以用涂有双面粘合材料的片将电 致发光片和移动触点粘合到一起，从而提高其整体性能。

进而，如果按照使用的电致发光片的规格将构成圆屋顶形状的各种形状的 金属材料加以组合，就能够根据具体条件获得良好的点击感觉。

进而，通过将准备粘合到移动触点上的电致发光片预先模压成与移动触点 一致的形状，还能够获得更好的点击感觉。

此外，如果能通过省略电致发光片的发光层、绝缘层以及背面电极层中的 至少一层而构成处在移动触点一个表面部位上的电致发光片的一部分，让电致 发光片上不会影响发光的一个部位承受反复的弹性变形，还能够提高电致发光 片的耐久性。

进而，通过将操作键盘配置在构成发光型开关的电致发光片上面，开关的 厚度就可以变薄，就能进一步获得稳定和良好的点击感觉，并且能够获得一种 适用于发光型开关的薄型电子器件。