CN101206964B - 可动接点体以及使用其的开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可动接点体以及使用其的开关。可动接点体，具有：聚氨酯树脂制的基底薄板、圆顶状的金属薄板制的可动接点、和按压突起。可动接点被保持在基底薄板的第一面侧。按压突起形成在基底薄板的第二面上，配置在与可动接点的圆顶状顶点部相对应的位置上。

Description

可动接点体以及使用其的开关

技术领域

本发明涉及各种电子设备的操作所使用的可动接点体以及使用其的开关。 

背景技术

近年来，在各种电子设备、尤其是移动电话等移动终端设备中，需求使用方便且廉价的操作部。关于这种现有的构成操作部的可动接点体以及使用其的开关，参照图9、图10进行说明。 

图9是现有的可动接点体的剖视图，图10是使用图9所示的可动接点体的开关的剖视图。可动接点体30具有：基底薄板31、可动接点33和按压突起34。基底薄板31由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂薄膜制成。在基底薄板31的下表面设有粘结层32。可动接点33由不锈钢等弹性金属薄板形成。可动接点33被形成为下面开口并向上方***的圆顶状。多个可动接点33，其圆顶状的上表面通过粘结层32粘结并被保持在基底薄板31的规定位置。通过粘接剂35将按压突起34固定在基底薄板31的上表面的、与可动接点33的圆顶状顶点部相对应的位置上。按压突起34的大部分由PET树脂构成。 

粘接剂35，是由聚氨酯丙烯酸酯构成的紫外线固化型的粘接剂。在基底薄板31和按压突起34的双方的固定面上分别设有由酯系树脂构成的树脂层31A和树脂层34A。 

在基底薄板31的下表面上通过粘结层32贴附有绝缘薄膜制的隔板36，从而可以搬运、保管可动接点体30。 

在使用可动接点体30时，剥离了隔板36的可动接点体30，如图10 所示，通过基底薄板31的下表面的粘结层32贴附在布线基板(下文中称为基板)40上。在基板40的上表面上，配设有由中央固定接点41与外侧固定接点42成为一对的多对固定接点。固定接点分别设在与可动接点33相对应的位置。通过这样将可动接点体30贴附在基板40上而构成开关50。 

在开关50中，配置为，可动接点33的圆顶状顶点部与中央固定接点41空出间隔地相对向，且外周下端放置在外侧固定接点42上。可动接点33与一对固定接点41、42构成一个开关，作为整体成为具备多个开关的操作面板用开关50。另外，在基底薄板31上的与按压突起34的上方相对应的位置上，配设电子设备的操作按钮43。 

接着，对使用这样所构成的现有可动接点体30的开关50的动作进行说明。首先，当使用者用手指等对操作按钮43进行按压操作时，操作按钮43向下方下降。接着，对与操作按钮43接触的按压突起34施加按压力。进而，通过基底薄板31对可动接点33的圆顶状顶点部施加该按压力。接着，当该力变得大于可动接点33的弹性反弹的按压力时，伴随着咔哒的触感，可动接点33的圆顶状部分在向下方***的方向上弹性反弹。由于该反弹，圆顶状顶点部的下表面与中央固定接点41接触，通过可动接点33，固定接点41、42之间处于电导通状态。 

当解除向操作按钮43所施加的按压力时，通过按压突起34、基底薄板31对可动接点33所施加的按压力变小。当该力变得小于可动接点33的弹性反弹的圆顶状部分的反弹复原力时，伴随着咔哒的触感，可动接点33恢复原来的圆顶状。因此，可动接点33离开中央固定接点41，固定接点41、42之间处于电绝缘状态。 

另外，按压突起34被设置为，即便在从操作按钮43的中心偏离的位置进行按压时，也能够总是按压可动接点33的圆顶状顶点部的中央部。由此，与操作时的可动接点33的反弹、恢复相伴而生的咔哒触感稳定，从而得到良好的操作触感。 

作为基底薄板31，一般使用PET树脂。PET树脂的断裂强度为200MPa～260MPa，断裂伸度为80％～140％。即，PET树脂是比较硬的 材料。因此，可动接点33弹性反弹时的咔哒触感降低。这是因为，在操作时通过PET树脂制的基底薄板31对可动接点33进行按压，就必需使基底薄板31本身变形的力的缘故。尤其是在基底薄板31的下表面上形成有电致发光元件(下文中称为EL元件)的情况下，该倾向显著。 

为了防止该咔哒触感降低，将基底薄板31形成得比较薄。即，基底薄板31的厚度在25μm～75μm左右。如果制得更薄的话，在对EL元件进行印刷形成时，会有在将其贴附到基板40上时基底薄板31破损的情况。因此，在作为开关50的按压操作时的咔哒触感改善方面效果有限。 

发明内容

本发明提供一种获得轻快咔哒感、可以以良好的触感进行操作的可动接点体和使用其的开关。本发明的可动接点体，具有：聚氨酯树脂制的基底薄板、圆顶状的金属薄板制的可动接点、和按压突起。可动接点被保持在基底薄板的第一面侧。按压突起形成在基底薄板的第二面上，并配置在与可动接点的圆顶状顶点部相对应的位置上。通过这样以聚氨酯形成基底薄板，从而能够防止咔哒感的降低。 

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的可动接点体的剖视图。 

图2是图1所示的可动接点体的分解立体图。 

图3是使用图1所示的可动接点体的开关的剖视图。 

图4是表示图3所示的开关的工作状态的剖视图。 

图5是本发明的实施方式所涉及的其他可动接点体的剖视图。 

图6是图5所示的可动接点体的扩大剖视图。 

图7是使用图5所示的可动接点体的开关的剖视图。 

图8是本发明的实施方式所涉及的另外的可动接点体的剖视图。 

图9是现有可动接点体的剖视图。 

图10是使用图9所示的可动接点体的开关的剖视图。 

具体实施方式

图1是本发明的实施方式所涉及的可动接点体的剖视图，图2是其分解立体图。图3是使用图1所示的可动接点体的开关的剖视图，图4是表示其工作状态的剖视图。可动接点体20具有：基底薄板1、可动接点3和按压突起4。 

基底薄板1，由聚氨酯树脂薄膜构成。在基底薄板1的上表面上，与以往不同，并没有设置酯系的树脂层。在基底薄板1的整个下表面(第一面)上设有丙烯酸、丁基橡胶等的粘结层2。圆形的可动接点3由铜合金、铜、不锈钢等弹性金属薄板形成。可动接点3形成为下面开口并向上方***的圆顶状。可动接点3，受到规定的按压力时，会伴随着咔哒触感而弹性反弹，通过解除按压力，会伴随着咔哒触感而弹性复原为原来的下面开口的圆顶状。 

多个可动接点3，其圆顶状的上表面通过粘结层2粘结并保持在基底薄板1的规定位置。用粘接剂5将圆柱状的按压突起4固定在基底薄板1的上表面(第二面)的与可动接点3的圆顶状顶部相对应的位置。按压突起4，是对原材料的树脂薄板进行冲裁加工而制成的。按压突起4的大部分是由PET树脂构成的。 

粘接剂5，是由聚氨酯丙烯酸酯构成的紫外线固化型的粘接剂。在按压突起4的固定面上设有包含酯系树脂的树脂层4A。 

在基底薄板1的下表面上通过粘结层2贴附有厚度50～100μm左右的PET等绝缘薄膜制的隔板6，从而可以搬运、保管可动接点体20。隔板6的表面实施了离型处理。通过使用隔板6，保护了可动接点3的下表面并防止表面的氧化，并且防止异物等附着在粘结层2上。也就是说，如图1所示，基底薄板1的整个下表面由隔板6覆盖，可动接点3被夹在基底薄板1和隔板6之间，而进行搬送、保管。 

在使用可动接点体20时，剥离了隔板6的可动接点体20，如图3所示，通过基底薄板1的下表面的粘结层2贴附在布线基板(下文称为基板)10上。基板10由纸酚醛(paper phenol)、混入玻璃的环氧树脂等形成，在上表面及/或下表面上由铜箔等形成有多个布线图案。还有，在基板10的上表面，配设有多对由大致圆状的中央固定接点11与大致马蹄状的外侧固定接点12成为一对的固定接点14。固定接点14分别设在与可动接点3相对应的位置。即，使可动接点体20的可动接点3与基板10的固定接点14相对向，通过基底薄板1的下表面侧贴附在基板10上，从而构成开关21。

在开关21中，配置为，可动接点3的圆顶状顶点部与中央固定接点11空出间隔地相对向，且外周下端放置在外侧固定接点12上。可动接点3与固定接点14构成一个开关，作为整体成为具备多个开关的操作面板用开关21。另外，在基底薄板1上的与按压突起4的上方相对应的位置上，配设绝缘树脂制的操作体13。从操作体13的下表面突出形成的按压部13A，与按压突起4相接触。在这种状态下，开关21被组装入电子设备(没有图示)中。中央固定接点11、外侧固定接点12通过布线图案、连接器等，与电子设备的电路(没有图示)相连接。 

接下来，利用图4对使用这样构成的本实施例的可动接点体20的开关21的动作进行说明。首先，使用者用手指等对操作体13进行按压操作时，操作体13向下方下降。接着，对与操作体13的按压部13A接触的按压突起4施加按压力。进而，通过基底薄板1对可动接点3的圆顶状顶点部施加该按压力。接着，当该力变得大于可动接点3的弹性反弹的按压力时，伴随着咔哒的触感，可动接点3的圆顶状部分在向下方***的方向上弹性反弹。由于该反弹，圆顶状顶点部的下表面与中央固定接点11接触，通过可动接点3，固定接点11、12之间处于电导通状态。 

当解除向操作体13所施加的按压力时，通过按压突起4、基底薄板1对可动接点3所施加的按压力变小。当该力变得小于可动接点3的弹性反弹的圆顶状部分的反弹复原力时，伴随着咔哒的触感，可动接点3恢复原来的圆顶状。因此，可动接点3离开中央固定接点11，固定接点11、12之间返回电绝缘状态。 

另外，按压突起4被设置为，即便在从操作体13的中心偏离的位置进行按压时，也能够总是按压可动接点3的圆顶状顶点部的中央部。由此，与操作时的可动接点3的反弹、恢复相伴而生的咔哒触感稳定，从而得到良好的操作触感。 

在本实施方式中，作为基底薄板1，使用断裂强度为2MPa～10MPa、断裂伸度为300％～1000％的、与PET等相比较软并具有延展性、弹性的聚氨酯树脂制薄板。即，能以较小的力，使基底薄板1变形。因此，在对操作体13进行按压操作从而在可动接点3上施加按压力时，圆顶状部分的弹性变形的动作与单独直接对可动接点3进行按压操作的状态相近。其结果是，咔哒触感变得清脆轻快。 

作为用计量值来评价该咔哒触感的指标，有咔哒率。测定按压时马上要弹性反弹时的按压力(P1)，和在解除该按压力时马上要从弹性反弹状态弹性恢复时的按压力(P2)。接着，用P1与P2之差(D)除以P1。该值以百分率进行表示，从而求得咔哒率。 

使用PET树脂制的基底薄板时，与单独使用可动接点3相比，咔哒率降低3％～6％。另一方面，在使用聚氨酯树脂制的基底薄板1的情况下，咔哒率的减低维持在1％～2％。 

另外，由于粘接剂5和被粘接部件即基底薄板1是相同的聚氨酯系树脂，所以粘接界面之间的亲和性较高。由于该亲和性提高，就没有必要在基底薄板1的粘接面上设置树脂层，部件即基底薄板1的调配也比较容易。另外，能够使包含聚氨酯丙烯酸酯的紫外线固化型的粘接剂5在短时间内固化，因此从制造作业方面来看很合适。 

另外，优选，基底薄板1由热塑性聚氨酯(TPU)形成。另外，基底薄板1可以使用厚度15μm～100μm、更加优选50μm左右的TPU。 

另外，在本实施方式中，按压突起13由比基底薄板1硬的材料的PET树脂形成。因此，在对操作体13进行按压操作时，即便在按压部13A与可动接点3之间多少有些中心错位的情况下，按压突起4本身的挠曲较小，因此通过能够对可动接点3的圆顶状的顶点部进行按压，从而可靠地进行可动接点3的弹性反弹。另外，能够以良好的触感操作可动接点3。 

另外，在按压突起4是PET树脂形成的情况下，优选，如上所述，在按压突起4的固定面上设有由酯系树脂构成的树脂层4A。这样，能够提高按压突起4的粘接强度。 

接下来，参照图5～图7对具有本发明的实施方式的其他构造的可动接点体进行说明。图5是本发明的实施方式所涉及的其他可动接点体的剖视图，图6是图5所示的可动接点体的扩大剖视图，图7是使用图5所示的可动接点体的开关的剖视图。 

图5所示的可动接点体20A与图1所示的可动接点体20的不同之处，在于以下两点。首先，取代基底薄板1而使用光透射性的、具有挠性的基底薄板1A。另外，在基底薄板1A的下表面上形成有电致发光元件(下文中为EL元件)7。而且，在EL元件7的下表面上形成有粘结层2。即，EL元件7被设在基底薄板1A与可动接点3之间。 

如图6所示，EL元件7具有：光透射电极层71、发光体层72、电介质层73、和背面电极层74。光透射电极层71，是在基底薄板1A的下表面上印刷分散了氧化铟锡等的光透射合成树脂、聚乙撑二氧噻吩等导电树脂而形成的。发光体层72，是在光透射电极层71的下表面上印刷分散了作为发光的母材的硫化锌等荧光体的含氟橡胶等合成树脂而形成的。电介质层73，是在发光体层72的下表面上印刷分散了钛酸钡等的合成树脂而形成的。背面电极层74，是在电介质层73的下表面上印刷分散了银、碳等的树脂而形成的。另外，还可以设置覆盖这些层的环氧树脂、聚酯树脂等绝缘层。光透射电极层71、背面电极层74通过布线图案、连接器等与电子设备的电路(没有图示)连接。 

在该构成中，对应操作体13的按压操作所导致的固定接点14的电导通/断开，而进行电子设备的各功能的切换。与此同时，从电子设备的电路向EL元件7的光透射电极层71与背面电极层74外加电压，则发光体层72发光。该光通过基底薄板1A从下方对操作体13进行光照。因此，即便在例如周围较暗的情况下，使用者也能够容易地进行电子设备操作部的识别、操作。 

另外，如上所述，基底薄板1A由光透射性的聚氨酯树脂形成。因此，即便在在基底薄板1A的下表面上形成有厚度50μm～100μm左右的EL元件7的情况下，可动接点3弹性反弹时的咔哒触感也不会受损。因此，使用者得到轻快的咔哒感，能够以良好的触感操作开关21A。 

进而，如图8所示，还可以代替PET树脂制的按压突起4而使用由硬度与基底薄板1A相同或较低的材料所构成的按压突起4B。按压突起4B，能够由与基底薄板1A相同或硬度较小的种类、等级的TPU树脂、硅树脂形成。另外，按压突起4B，可以通过对厚度100μm～250μm左右的薄板状材料进行冲裁加工而形成。 

使用按压突起4B与使用PET树脂制的按压突起4的情况相比，按压突起4B自身一边挠曲一边按压可动接点3，所以使用者能够获得具有轻柔感的良好的操作触感。 

另外，在按压突起4B与基底薄板1A由同样的聚氨酯树脂形成的情况下，没有必要像PET树脂制的按压突起4那样在成为粘接面侧的下表面上形成酯系的树脂层4A。这样一来，通过将粘接剂5与被粘接部件即按压突起4B均设为同样的聚氨酯系树脂，从而提高了粘接界面之间的亲和性。其结果是，以牢固的粘接状态固定按压突起4B。 

另外，在基底薄板1A和按压突起4B具有弹性的情况下，即如图7所示安装可动接点体20B而构成开关的情况下，如下设置能够降低操作体13的晃动。即，相对于从基板10的上表面到操作体13的下表面位置的尺寸，将可动接点体20B整体的高度尺寸，也就是从贴附在基板10上的位置的粘结层2下表面到按压突起4B的上表面的尺寸设定得稍稍大些。而且，组装操作体13处于与按压突起4B弹性接触的状态。这样一来，组合时所产生的尺寸差由按压突起4B的弹性吸收。由此，能够容易地实现操作体13无晃动的高品质的操作面板用开关。另外，即便在操作体13的下表面和按压突起4B的上表面之间产生微小的间隙，只要有按压突起4B，也能够容易地实现不发生由按压操作所导致的操作体13下表面与按压突起4B上表面的撞击音的、高品质的操作面板用开关。 

另外，在图8中，对设置EL元件7的可动接点体20B进行了说明，但并不限定于此，还可以不设置EL元件7，而使用由硬度与基底薄板1A相同或较低的材料所构成的按压突起4B。此时，如果代替光透射性的基底薄板1A，而使用非光透射性的基底薄板1A，则成本较低。 

另外，按压突起4、4B除对薄板进行冲裁加工外，还可以通过印刷来形成。 

如上所述，本发明的可动接点体与使用其的开关，可以以良好的触感进行操作。该可动接点体与使用其的开关可用于各种电子设备的操作。 

Claims (13)

1.一种可动接点体，具备：

具有第一面和所述第一面的相反侧的第二面的聚氨酯树脂制的基底薄板；

保持于所述基底薄板的所述第一面侧的、圆顶状的金属薄板制的可动接点；以及

在所述基底薄板的所述第二面的、与所述可动接点的圆顶状顶点部相对应的位置上形成的按压突起。

2.根据权利要求1所述的可动接点体，其中，

所述基底薄板由热塑性聚氨酯树脂制。

3.根据权利要求1所述的可动接点体，其中，

还具有设在所述基底薄板的所述第一面上、粘结并保持所述可动接点的粘结层。

4.根据权利要求1所述的可动接点体，其中，

所述基底薄板与所述按压突起通过由聚氨酯丙烯酸酯构成的紫外线固化型的粘接剂相粘接。

5.根据权利要求1所述的可动接点体，其中，

所述按压突起比所述基底薄板硬。

6.根据权利要求5所述的可动接点体，其中，

所述按压突起由聚对苯二甲酸乙二醇酯制。

7.根据权利要求6所述的可动接点体，其中，

所述基底薄板与所述按压突起通过由聚氨酯丙烯酸酯构成的紫外线固化型的粘接剂相粘接，

所述按压突起在被粘接的面上具有由酯系树脂构成的树脂层。

8.根据权利要求1所述的可动接点体，其中，

所述按压突起的硬度小于或等于所述基底薄板的硬度。

9.根据权利要求8所述的可动接点体，其中，

所述按压突起由聚氨酯树脂制。

10.根据权利要求8所述的可动接点体，其中，

所述按压突起由热塑性聚氨酯制。

11.根据权利要求1所述的可动接点体，其中，

还具备设在所述基底薄板与所述可动接点之间的电致发光元件，

所述基底薄板是光透射性的。

12.一种开关，其中，

具备：可动接点体和具有固定接点的基板，

所述可动接点体，具有：具有第一面和所述第一面的相反侧的第二面的聚氨酯树脂制的基底薄板；

保持于所述基底薄板的所述第一面侧的、圆顶状的金属薄板制的可动接点；以及

在所述基底薄板的所述第二面的、与所述可动接点的圆顶状顶点部相对应的位置上形成的按压突起，

所述可动接点体以所述可动接点体的所述可动接点与所述基板的所述固定接点相对向的方式，通过所述基底薄板的所述第一面侧贴附在所述基板上。

13.根据权利要求12所述的开关，其中，

还具备设在所述基底薄板与所述可动接点之间的电致发光元件，

所述基底薄板是光透射性的。

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