專利名稱：一種具顯示功能的薄膜開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子元器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜開關(guān)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的薄膜開關(guān)產(chǎn)品，開關(guān)本身并不能顯示圖案，要通過TFT — IXD顯示屏才能實 現(xiàn)顯示圖案。但是這兩個部件需要分開才能分別實現(xiàn)控制和顯示的功能，而且由于TFT -LCD顯示屏的原因，使得產(chǎn)品不可彎曲，功耗大，易損壞，比較厚。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具顯示功能的薄膜開關(guān)，該薄膜開 關(guān)同時具有控制和顯示功能，并且具有輕薄、可彎曲、功耗小、不宜損壞的優(yōu)點，以克服現(xiàn)有 技術(shù)存在的缺陷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。一種具顯示功能的薄膜開關(guān)，包括薄膜開關(guān)，其特征在于所述薄膜開關(guān)表面復合 有一層電子紙，并且還包括有主控模塊、電源、升壓模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊，移位寄存器；所述 電源連接主控模塊和升壓模塊，所述薄膜開關(guān)連接到主控模塊的輸入端，所述主控模塊的 輸出端一路連接升壓模塊的輸入端，另一路連接電平轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述升壓模塊的 輸出端一路連接移位寄存器的輸入端，另一路連接電平轉(zhuǎn)化模塊的輸入端；所述電平轉(zhuǎn)換 模塊的輸出端還連接移位寄存器的另一路輸入端，所述移位寄存器的輸出端連接電子紙。為了能夠?qū)崿F(xiàn)了彩色顯示，所述電子紙上還復合有彩色面板。為了對電子紙進行 保護，所述電子紙和彩色面板之間還具有上保護膜。為了實現(xiàn)薄膜開關(guān)的多按鍵控制，所述薄膜開關(guān)具有多個按鍵，所述電子紙分割 成與各個按鍵對應的多個顯示區(qū)域。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述電平轉(zhuǎn)換模塊主要包括晶體管，所述晶體管的 基極連接主控模塊的輸出端和按鍵，發(fā)射極接地，集電極連接升壓模塊的輸出端和移位寄 存器的輸入端。采用晶體管進行電平轉(zhuǎn)換具有結(jié)構(gòu)簡單，功耗小、信號控制靈敏等一系列優(yōu) 點ο采用上述技術(shù)方案，采用電子紙作為薄膜開關(guān)的顯示界面并將電子紙復合在薄膜 開關(guān)的表面，這樣就可以使得本發(fā)明的薄膜開關(guān)同時具有控制和顯示功能，由于電子紙具 有輕薄、可彎曲、功耗小等一系列優(yōu)點，就使得本發(fā)明的薄膜開關(guān)也具有輕薄、可彎曲、功耗 小等一系列優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面示意圖2為本發(fā)明的電路框3圖3為本發(fā)明的電路圖4為本發(fā)明的按鍵開關(guān)和電子紙顯示區(qū)域分布及連接關(guān)系示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明的具顯示功能的薄膜開關(guān)，包括薄膜開關(guān)100和其上的電子紙 200。薄膜開關(guān)100從下到上依次由下保護膜101、薄膜開關(guān)下線路102、雙面膠103、薄膜開 關(guān)上線路104、PET底版105復合構(gòu)成。PET電子紙200位于PET底版105上并且兩者之間 夾有電子紙線路201，電子紙表面然后貼一層上保護膜202。為了使得顯示的圖案具有彩色 效果，所述上保護膜202上通過雙面膠203還復合有彩色面板204。在薄膜開關(guān)100為按下 的情況下，薄膜開關(guān)下線路102和薄膜開關(guān)上線路104在雙面膠103阻隔下相互分離，薄膜 開關(guān)處于斷開狀態(tài)，當按下后，薄膜開關(guān)下線路102和薄膜開關(guān)上線路104就接通導電。由于電子紙200具有輕薄、可彎曲、功耗小等一系列優(yōu)點，這樣通過將電子紙復合 在薄膜開關(guān)表面就實現(xiàn)了本發(fā)明的薄膜開關(guān)同時具有控制和顯示功能，并且具有輕薄、可 彎曲、功耗小等一系列優(yōu)點，從而能夠進一步拓展薄膜開關(guān)的應用領(lǐng)域。如圖4所述，本發(fā)明的實施例中，電子紙200被分成五個顯示區(qū)域，分別為A-ZONE 顯示區(qū)域、B-ZONE顯示區(qū)域、C-ZONE顯示區(qū)域、D-ZONE顯示區(qū)域以及空白區(qū)域，對應該五個 區(qū)域，薄膜開關(guān) 100 也分成 Touch-Α, Touch-B, Touch-C, Touch-D, General Switch 五個按 鍵。如圖2所示，電子紙200和薄膜開關(guān)100之間的連接電路中包括有主控模塊300、 電源400、升壓模塊500、電平轉(zhuǎn)換模塊600以及移位寄存器700。其中，電源400連接主控模塊300和升壓模塊500，為二者供電。薄膜開關(guān)100連 接到主控模塊300的輸入端，主控模塊300的輸出端一路連接升壓模塊500的輸入端，另一 路連接電平轉(zhuǎn)換模塊600的輸入端；升壓模塊500的輸出端一路連接移位寄存器700的輸 入端，另一路連接電平轉(zhuǎn)化模塊600的輸入端；電平轉(zhuǎn)換模塊600的輸出端還連接移位寄存 器700的另一輸入端；移位寄存器700的輸出端連接電子紙200。具體地，如圖3所示，電源400采用3V紐扣電池401，為了確保電壓穩(wěn)定，3V紐扣 電池401上并聯(lián)一個電容Cl來濾波平穩(wěn)電壓。主控模塊300采用PIC芯片12F629。其中，PIC芯片12F629的第1腳(VDD)連接 3V紐扣電池401，第4腳(GP3/VPP )經(jīng)電阻R3也連接3V紐扣電池401，第8腳(VSS )接地。升壓模塊500主要采用升壓芯片CAT37并配合電感Ll和電容C2。其中，升壓芯 片CAT37的第5腳(VIN)連接3V紐扣電池401，第4腳(SHDN)連接PIC芯片12F629的第 2腳(GP5/CLKIN);第1腳(SW)連接二級管Dl的正極和經(jīng)電感Ll再連接3V紐扣電池401 ； 第2腳(GND)接地；電容C2的一端接地；另外，還有電阻Rl和電阻R2串聯(lián)后一端接地，另 一端與電容C2的另一端以及二極管Dl的負極連接在一起作為升壓模塊的輸出端；升壓芯 片CAT37的第3腳(FB)還連接在電阻Rl和電阻R2之間的結(jié)點上。升壓方式為由PIC芯 片12F629的第2腳(GP5/CLKIN)輸出3V的電壓到升壓芯片CAT37的第4腳(SHDN)，升壓 芯片CAT37相應后開始工作，進行15V的電壓輸出。電平轉(zhuǎn)換模塊600主要有晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3以及電阻R4、R5、R6、R7、 R8、R9構(gòu)成，其中，晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3的基極分別經(jīng)電阻R4、R7、R9連接PIC芯片12F629的第7腳(GPO)、第6腳(GP1)、第5腳(GP2)；晶體管Ql、晶體管Q2、晶體管Q3 的發(fā)射極均接地；晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3的集電極分別經(jīng)電阻R5、R6、R8連接升 壓模塊500的輸出端。移位寄存器700采用寄存器HEF4094B，其第1腳(STR)、第2腳(D)、第3腳(CP)分 別連接晶體管Q3、晶體管Q1、晶體管Q2的集電極；第15腳(OE)以及第16腳(VDD)經(jīng)電阻 R6連接升壓模塊500的輸出端，第8腳(VSS)接地。第2腳(D)為傳送數(shù)據(jù)，第3腳(CP)為 提供發(fā)送數(shù)據(jù)的時鐘脈沖，第1腳(STR)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的鎖存。在本實施例中，電子紙和薄膜開關(guān)是通過接線排800與上述電路進行連接，即寄 存器HEF4094B的第4腳(QP0)、第5腳(QPl)、第6腳(QP2)、第7腳(QP3)以及第14腳 (QP4)分別連接接線排800的第1腳、第2腳、第3腳、第4腳以及第5腳，而接線排800的 第1腳、第2腳、第3腳、第4腳以及第5腳對應連接公共端、A-ZONE顯示區(qū)域、B-ZONE顯示 區(qū)域、C-ZONE顯示區(qū)域以及D-ZONE顯示區(qū)域；PIC芯片12F629的第3腳(GP4/CLKIN)、第 4腳、第5腳、第6腳以及第7腳分別連接接線排800的第8腳、第9腳、第10腳、第7腳以 及第6腳，進而連接到General Switch按鍵、Touch-D按鍵、Touch-C按鍵、Touch-Β按鍵以 及Touch-A按鍵，而接線排800的第11腳接地。以上就是本發(fā)明的具顯示功能的薄膜開關(guān)的電路結(jié)構(gòu)，其電路的工作方式如下 在軟件中定義系統(tǒng)狀態(tài)變量uchar keyvalue=0以指示系統(tǒng)的現(xiàn)在所處的狀態(tài)。主控模
土夬正常工作時，它會不斷地去掃描 Touch-Α, Touch-B, Touch-C, Touch-D, General Switch 五個按鍵，按鍵不被按下時，按鍵沒有和地線接觸，Touch-Α, Touch-B, Touch-C, Touch-D 和 General Switch 都為高電平。當 General Switch 被按下時，General Switch 接地， 這時General Switch被置為低電平，主控模塊就會檢測到General Switch被按下。這時 keyvalue賦值為1 (開機狀態(tài));對應地，General Switch不被按下時，keyvalue賦值為O 表示待機狀態(tài)，如果不斷地來回在General Switch上按下松手，Keyvalue循環(huán)為1和O。在keyvalue 為 1 時的開機狀態(tài)下，Touch-A, Touch-B、Touch-C、Touch-D 的按 鍵按下才會有效。在keyvalue為O時待機狀態(tài)下，Touch-A, Touch-B, Touch-C, Touch-D 的按鍵按下，主控模塊不處理，也就是說Touch-A，Touch-B、Touch-C、Touch-D無論按下與 否，都是無效的(當然主控模塊也會檢測到按鍵按下與否，只是不處理該信號)。在keyvalue 為1時，Touch-Α, Touch-B、Touch-C、Touch-D的任一按鍵被按下，主控模塊會把keyvalue 設置為3，這時系統(tǒng)在閃動狀態(tài)，被按下的按鍵上面的電子紙的相應顯示區(qū)域開始閃動。 (比如說，Touch-D按下，D-ZONE顯示區(qū)域開始閃爍)。這種狀態(tài)下，如果按壓其它按鍵(如 Touch-A或Touch-B或Touch-C),這時D-ZONE顯示區(qū)域停止閃爍，切換到剛按下的其他鍵 對應的區(qū)域(A-ZONE顯示區(qū)域或者B-ZONE顯示區(qū)域或者C-ZONE區(qū)域)。閃動狀態(tài)下，按General Switch按鍵，系統(tǒng)會進入休眠狀態(tài)。采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的電路還具有如下優(yōu)點。1、系統(tǒng)資源利用率高。在主控芯片引腳短缺的情況下，分時重復使用，即可以用來 輸出顯示數(shù)據(jù)，也可以被使用做按鍵引腳，是一種低成本性價比高的解決方案。2、符合低碳環(huán)保節(jié)能的要求。電子紙本身顯示的最大優(yōu)點就是輕薄省電，電子紙 是電壓驅(qū)動型的，顯示狀態(tài)穩(wěn)定后，就不需要外加電壓，當然不需要消耗電能。主控模塊通 過單獨的引腳來控制升壓模塊，當主控芯片的引腳這時去掃描按鍵的話，它就會關(guān)閉升壓模塊來省電。升壓模塊升壓的時候本身有損耗的，轉(zhuǎn)換效率只有80%。這樣省電就做到了極 致。3、系統(tǒng)設置了三種狀態(tài)，閃動狀態(tài)，工作狀態(tài)，休眠狀態(tài)，只有閃動和工作狀態(tài)是 要消耗電能的，休眠狀態(tài)雖然也消耗電能，但能耗損失極小。以上就是本發(fā)明的具顯示功能的薄膜開關(guān)，通過詳細描述可以發(fā)現(xiàn)其同時具有控 制和顯示功能，并且具有輕薄、可彎曲、功耗小、不宜損壞等一系列優(yōu)點。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應該認識到，上述的具體實施方式
只是示例性的，是為了更 好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利保護范圍的限制，只要是 根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利保護的范圍。
權(quán)利要求
一種具顯示功能的薄膜開關(guān)，包括薄膜開關(guān)，其特征在于所述薄膜開關(guān)表面復合有一層電子紙，并且還包括有主控模塊、電源、升壓模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊，移位寄存器；所述電源連接主控模塊和升壓模塊，所述薄膜開關(guān)連接到主控模塊的輸入端，所述主控模塊的輸出端一路連接升壓模塊的輸入端，另一路連接電平轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述升壓模塊的輸出端一路連接移位寄存器的輸入端，另一路連接電平轉(zhuǎn)化模塊的輸入端；所述電平轉(zhuǎn)換模塊的輸出端還連接移位寄存器的另一路輸入端，所述移位寄存器的輸出端連接電子紙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具顯示功能的薄膜開關(guān)，其特征在于所述電子紙上還復合 有彩色面板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具顯示功能的薄膜開關(guān)，其特征在于所述電子紙和彩色面 板之間具有上保護膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具顯示功能的薄膜開關(guān)，其特征在于所述薄膜開關(guān)具有多 個按鍵，所述電子紙分割成與各個按鍵對應的多個區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具顯示功能的薄膜開關(guān)，其特征在于所述電平轉(zhuǎn)換模塊主 要包括晶體管，所述晶體管的基極連接主控模塊的輸出端和按鍵，發(fā)射極接地，集電極連接 升壓模塊的輸出端和移位寄存器的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具顯示功能的薄膜開關(guān)，其特征在于所述主控模塊為PIC 芯片12F629 ；所述移位寄存器為寄存器HEF4094B ；所述升壓模塊由升壓芯片CAT37以及與 升壓芯片CAT37配合使用的電感以及電容構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具顯示功能的薄膜開關(guān)，其特征在于所述電源為3V紐扣電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具顯示功能的薄膜開關(guān)，包括薄膜開關(guān)，所述薄膜開關(guān)表面復合有一層電子紙，并且還包括有主控模塊、電源、升壓模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊，移位寄存器；所述電源連接主控模塊和升壓模塊，所述薄膜開關(guān)連接到主控模塊的輸入端，所述主控模塊的輸出端一路連接升壓模塊的輸入端，另一路連接電平轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述升壓模塊的輸出端一路連接移位寄存器的輸入端，另一路連接電平轉(zhuǎn)化模塊的輸入端；所述電平轉(zhuǎn)換模塊的輸出端還連接移位寄存器的另一路輸入端，所述移位寄存器的輸出端連接電子紙。本發(fā)明的這種具顯示功能的薄膜開關(guān)同時具有控制和顯示功能，并且具有輕薄、可彎曲、功耗小、不宜損壞的優(yōu)點。
文檔編號H01H13/83GK101923980SQ20101027835
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者張一鳴, 李萬政, 肖庚申 申請人:上海意力東篤電路世界有限公司