CN102318023A - 薄片开关模块及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种薄片开关模块及其制造方法,薄片开关模块具备:光源;光导,该光导具有供来自上述光源的光入射的第一端面,且至少沿该光导的厚度方向引导上述光;薄片开关,该薄片开关在上述光导的上述厚度方向上配置于上述光导的背面侧;以及遮光部件,该遮光部件与上述光导的不同于上述第一端面的第二端面隔开间隔地配置。
Description
技术领域
本发明涉及适用于移动电话、信息移动终端(PDA:Personal DigitalAssistant)、个人计算机等的操作按钮、键钮的照明的薄片开关模块。
背景技术
本申请主张基于2009年02月16日在日本提出申请的特愿2009-032924号,以及2009年03月27日在日本提出申请的特愿2009-079878号的优先权,并在此援引其全部内容。
当在暗处对移动电话、PDA、个人计算机等的操作按钮、键钮进行操作时,为容易辨清按钮、键的位置,而对按钮、键进行照明。以往,为了明亮地照明移动电话的键钮,使用有面状发光装置,且作为该面状发光装置的一个方式,广泛使用有侧面发光方式的面状发光装置。该侧面发光方式的面状发光装置包括配置于作为显示部的液晶面板的背面侧的导光膜(导光板)和配置于该导光膜的端部侧面的光源。另外,作为应用在该面状发光装置的光源,存在LED(Light Emitting Diode)、冷阴极管等。
作为该照明装置的一个例子,公开有按钮开关式的照明装置(例如,专利文献1)。该按钮开关式的照明装置包括:多个操作键、配置在这些操作键的下方而通过操作键的按压来进行开关的开关元件、配置在该操作键与该开关元件之间的挠性的导光板。该挠性的导光板将从配置在其侧面的光源入射的光朝向操作键的下表面投射,从而从下方对操作键进行照明。
近年,优选以仅使确定的操作键选择性地发光、或仅使确定的操作键选择性地不发光的方式对操作键进行照明。
作为予以实现的方法,公开有在光导设置由非透光性树脂构成的遮光部的方法(例如,参照专利文献2)。即,在该方法中,将光导划分成多个区域,并在处于各区域的边界的部分设置狭缝,通过在该狭缝的内部填充非透光性树脂而在光导的各区域的边界设置遮光部。
另外,公开了仅使用一个导光体,即可对按钮的上部以及下部分别进行照明的按钮的照明装置(例如,专利文献3)。该照明装置具备:具有切口部的遮光肋,和安装在该遮光肋的导光体。其中,该导光体具备对按钮的上部以及下部分别进行照明的第一导光部与第二导光部,上述第一以及第二导光部经由曲柄状的连接部被一体化。通过使上述曲柄状的连接部与上述遮光肋的切口部嵌合,使得导光体被安装在遮光肋。
[专利文献1]日本国特开2001-167655号公报
[专利文献2]日本国特开2008-41431号公报
[专利文献3]日本国实开平5-53070号公报
如专利文献2的段落0034~段落0035以及图5所示,当通过旋涂法制成光导后,通过蚀刻在该光导制成狭缝。随后,在该狭缝内填充非透光性的液状树脂,通过使该树脂固化而形成遮光部。因此,根据专利文献2的方法,存在制作极为耗时的问题。
另外,如专利文献2的段落0036~段落0037以及图6所示,即便在应用嵌件成型技术的情况下,由于模具中隔着黑色的硬质树脂从两侧流入光导材料,因此存在制作极为耗时的问题。
另外,专利文献2所公开的方法是在操作键侧的光导设置遮光物的方法,该遮光物的厚度极厚,为0.3mm~2mm。
而且如专利文献2的图5以及图6所示,一体成型的遮光物与光导完全密合。因此,当构成遮光物的材料与构成光导的材料不同时,由于这些材料的线膨胀系数的差异,可能会因环境温度的变化而使遮光物剥离。
另外,考虑应用专利文献3的技术,在专利文献1的按钮开关式的照明装置设置遮光部件。此时,如专利文献3的图4所示,由于遮光肋的高度比导光体低,因此遮光性不充分。因此,高度比导光体高的安装部的底座(escathion)(安装部的基座)以及按钮起到遮光的作用。即,设置了高度比导光体高的遮光物。
然而,专利文献3的技术的应用领域为汽车音响,多数情况下在空间上有富余。另一方面,在移动电话的领域中,优选为尽可能减薄厚度,未曾考虑使用比导光板厚的部件。因此,一直以来都采用专利文献2所记载的方法。
另外,专利文献3所示的遮光肋为与安装部的底座等一体的构成。当将该技术应用在移动电话中时,会将遮光物一体成型在配置在光导之下的开关元件。因此需要构成极为特殊的形状,制造成本增高。
此外,在以往的按钮开关式的照明装置中,光源虽然接近导光板的一端面侧配置,却在导光板的另一端面侧未配置任何部件。因此,存在沿导光板的内部传播的光的一部分从导光板的另一端面漏到外部的问题。另外,存在从导光板的另一端面漏出的光到达收容按钮开关的壳体的内表面,从而使用者可从壳体的外侧目视确认该泄漏光的问题。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够通过简单的构造来仅使确定的操作键选择性地发光,或使其选择性地不发光的薄片开关模块。
进而,本发明的另一目的在与提供一种能够防止沿导光板的内部传播的光从导光板的端面漏出至外部,且能够利用沿导光板的内部传播的光对操作键充分地进行照明的薄片开关模块以及其制造方法。
用于解决上述课题的本发明采用以下的构成。
(1)本发明所涉及的薄片开关模块具备:光源;光导,该光导具有供来自上述光源的光入射的第一端面,且至少沿该光导的厚度方向引导上述光;薄片开关,该薄片开关在上述光导的上述厚度方向上配置于上述光导的背面侧;以及遮光部件,该遮光部件与上述光导的不同于上述第一端面的第二端面隔开间隔地配置。
(2)亦可采用如下构成:上述光导具有由沿上述厚度方向贯通该光导的贯通孔划分的多个区域,上述遮光部件与由上述贯通孔形成的上述光导的端面隔开间隔地配置在上述贯通孔内。
(3)亦可采用如下构成:上述间隔为0.2mm以上且1mm以下。
(4)亦可采用如下构成:上述遮光部件借助第二粘合材料粘贴在上述薄片开关的表面,当设定上述遮光部件的厚度为α1,上述第二粘合材料的厚度为α2,上述光导的厚度为α3时,满足下述的关系式(1),
0.8α3-α2≤α1≤2α3-α2 (1)。
(5)亦可采用如下构成:上述遮光部件借助粘合材料粘贴在上述薄片开关的表面,上述光导的多个区域借助上述粘合材料粘贴于上述薄片开关的上述表面,当设定上述遮光部件的厚度为α1,上述粘合材料的厚度为α2,上述光导的厚度为α3时,满足下述的关系式(2)或者(3),
α3≤α1≤2α3 (α2≥0.5α3) (2)
0.8α3≤α1≤2α3 (α2≤0.5α3) (3)。
(6)亦可采用如下构成:上述贯通孔为U字形贯通孔,上述光源被分别配置在上述光导的各区域。
(7)亦可采用如下构成:上述光导借助第一粘合材料粘贴在上述薄片开关的表面,上述遮光部件借助第二粘合材料粘贴在上述薄片开关的上述表面,当设定上述遮光部件的厚度为α1,上述第二粘合材料的厚度为α2,上述光导的厚度为α3,上述第一粘合材料的厚度为α4时,满足下述关系式(4)、(5)、(6)的任一关系式,
α3≤α1≤2α3 (α2≥0.5α3;α2=α4) (4)
0.8α3≤α1≤2α3 (α2≤0.5α3;α2=α4) (5)
α3+α4≤α1+α2≤2α3 (α2≠α4) (6)。
(8)亦可采用如下构成:上述薄片开关模块还具有遮光片,该遮光片至少覆盖上述遮光部件与上述贯通孔。
(9)亦可采用如下构成:在上述光导的上述厚度方向上,在上述光导的表面侧配置有操作键,上述遮光部件设置在上述操作键的与上述光导对置的面。
(10)本发明所涉及的薄片开关模块的制造方法具有如下工序:粘合工序,借助粘合材料将光导与遮光部件粘贴在薄片开关的表面;以及间隙形成工序,在上述光导的厚度方向同时对上述光导与上述遮光部件进行冲切,在上述光导与上述遮光部件之间形成间隙。
(11)亦可采用如下构成:上述粘合工序中,借助第一粘合材料将上述光导粘贴在上述薄片开关的上述表面,借助第二粘合材料将上述遮光部件粘贴在上述薄片开关的上述表面。
根据本发明所涉及的薄片开关模块,遮光部件在光导的第二端面与该第二端面隔开间隔地配置。因此,当来自光源的射出光入射到光导的第一端面时,能够利用该入射光仅使设置在光导的表面的光取出部发光。并且,能够防止沿光导的内部传播而从光导的第二端面射出的光漏出至薄片开关模块的外部(遮光)。因此,能够利用沿光导的内部传播的光使光取出部充分发光。
根据本发明,光导被分成多个区域,并在这些区域之间设置沿厚度方向贯通光导的贯通孔,在该贯通孔内配置遮光部件。因此,借助这样的简单构造,能够利用入射到光导的第一端面的来自光源的光仅使设置在预期的区域的光取出部发光。并且,不会因该入射光使设置在其他的区域的光取出部发光。
另外,在光导的贯通孔内,遮光部件与贯通孔的内侧面隔开间隔地配置。因此,当构成光导的材料与构成遮光部件的材料不同的情况下,能够防止因这些材料的线膨胀系数的差引起的、由于环境温度的变化导致遮光部件剥离的情况。因此,构成光导的材料与构成遮光部件的材料的选择的范围扩大,薄片开关模块的设计的自由度变大。
根据本发明所涉及的薄片开关模块的制造方法,由于同时对设置在薄片开关的表面的光导以及遮光部件进行冲切,故当设定间隙的宽度为d4时,能设定为0.2mm<d4<1mm,进而,能够设定为0.2mm<d4<0.4mm。因此,能够尽可能地减小遮光部件的宽度,因此能够提高薄片开关模块的设计的自由度。
附图说明
图1A是表示本发明的第一实施方式所涉及的薄片开关模块的概略图。
图1B是沿图1A的A-A线的剖视图。
图2是表示被装入到图1A所示的薄片开关模块的薄片开关的一个例子的剖视图。
图3A是表示本发明的第二实施方式所涉及的薄片开关模块的概略图。
图3B是沿图3A的B-B线的剖视图。
图4A是表示本发明的第三实施方式所涉及的薄片开关模块的概略图。
图4B是沿图4A的C-C线的剖视图。
图5A是表示本发明的第四实施方式所涉及的薄片开关模块的概略图。
图5B是沿图5A的D-D线的剖视图。
图6A是表示本发明所涉及的薄片开关模块的制造方法的概略图。
图6B是沿图6A的E-E线的剖视图。
图7A是表示本发明所涉及的薄片开关模块的制造方法的概略图。
图7B是沿图7A的F-F线的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式所涉及的薄片开关模块进行说明。此外,在本发明的说明中,表面(或者上表面)是表示朝向+Z方向的面,背面(或者下表面)是表示朝向-Z方向的面。然而,该表面或者背面均是为了图示化以及说明的方便而定义的,并不限定本发明。
此外,这些实施方式是为了使发明的主旨容易被理解而具体进行说明的实施方式,只要未做特殊指定,则不会限定本发明。
薄片开关模块
第一实施方式
图1A是表示本发明的第一实施方式所涉及的薄片开关模块的概略图(俯视图),图1B是沿图1A的A-A线的剖视图。
如图1A以及图1B所示,该实施方式所涉及的薄片开关模块10具备:第一光源11、第二光源12、片状的光导13、以及配置于该光导13的背面(下表面)13a侧的薄片开关20。该光导13在图1A的俯视图(X-Y平面)中构成长方形的形状。此外,如图1A以及图1B所示,该光导13接近第一光源11的射出面11a配置。以下,对这些构成分别进行说明。
第一光源以及第二光源
作为第一光源11以及第二光源12,使用发光二极管(LightEmitting Diode,以下称为LED)等发光元件、冷阴极管等发光体。当第一光源11以及第二光源12为LED的情况下构成为,在箱状的壳体的内部内置发光元件芯片,能够将从该发光元件芯片射出的光从第一光源11的射出面11a或者第二光源12的射出面12a射出。
另外,如图1B所示,第一光源11通过焊料29设置在基板21的表面(上表面)21a。同样,第二光源12通过焊料(省略图示)设置在基板21的表面(上表面)21a。此外,上述光源与基板之间的连接方式并不局限于焊料,亦可采用基于粘合剂的连接、或者机械式的连接等。
此外,如图1A所示,第一光源11以及第二光源12分别沿Y方向配置。即,第一光源11以及第二光源12配置在光导13的长边方向。但是,第一光源11以及第二光源12的配置并不局限于此,亦可沿光导13的短边方向,即X方向配置(例如,可以在光导13的X方向的两端分别设置第一光源11与第二光源12)。此外,为了均匀照射光,亦可在将第二光源12配置于图1A所示的位置的基础上,在光导13的第二区域13B的X方向的两端设置两个第一光源11。
薄片开关
薄片开关20经由设置在光导13的背面(下表面,一方的面)13a的周缘的框状的第一粘合材料15粘合于光导13。由此,在光导13与薄片开关20之间设置间隙18。即,光导13与薄片开关20不相接触,而是隔开与第一粘合材料15的厚度对应的间隔对置配置。图1A以及图1B中,如图1A的虚线所示,第一粘合材料15沿光导13的外周被设置成长方形,但并不局限于此。进而,还可在光导13的第二区域13B的外周沿U字形设置第一粘合材料15。进而,亦可在与第二区域13B对应的光导13的第一区域13A的外周沿U字形设置第一粘合材料15。优选这些第一粘合材料15为相同的厚度。
设置在光导13与薄片开关20之间的间隙18的厚度没有特别限定。即,只要是在使用薄片开关模块10的状况下光导13与薄片开关20不相接触的程度即可,光导13与薄片开关20之间的距离没有特别限定。为使薄片开关模块10薄型化,优选上述距离为0.01mm以上、0.05mm以下。
以下,对薄片开关20的详细构造进行说明。
如图2所示,薄片开关20具备:基板21、设置在该基板21的表面(上表面,一方的面)21a的多个触点部22、设置在这些触点部22的周围的环状的触点部26、覆盖触点部22以及触点部26的拱顶形状的金属片23、以及覆盖金属片23的按压片25。
另外,按压片25隔着粘合层24覆盖金属片23,并保持金属片23的位置。
换言之,如图2所示,利用触点部22、环状的触点部26、金属片23、按压片25构成一个压敏型的开关元件30。多个开关元件30被设置在基板21的表面21a,构成薄片开关20。
基板21由PCB(Printed Circuit Board)或FPC(Flexible PrintedCircuit)等印刷布线基板构成。上述多个触点部22在基板21的表面21a(X-Y平面)以规定的间隔设置,且该规定的间隔能够根据欲照明的键钮的配置位置以及尺寸进行设定。此外,上述多个触点部22以及环状的触点部26由导电性材料构成,只要是能够相互导电的材料即可,未做特别限定,可以由彼此相同的或者不同的导电性材料形成。
这些金属片23具有能够与触点部22接触分离的挠性,构成在与基板21的表面21a相反的一侧呈凸状的碗型的金属拱顶。即,金属片23为在图2的剖视图中朝+Z方向突出的拱形的挠性片,在被施以外力时朝-Z方向弯曲,并在外力撤去时能够借助挠性而恢复原状。
更具体而言,例如当操作者用手指等操作件朝-Z方向(图2的从上向下的方向)按压金属片23时,金属片23的中央部朝基板21的表面21a侧弯曲,能够与触点部22抵接。即,通过按压金属片23的表面23a的中央部,金属片23与触点部22接触,利用该接触,触点部22与触点部26能够电导通。此外,当撤去操作者的外力时,金属片23因挠性而恢复原状,金属片23与触点部22由接触状态变换成非接触状态,触点部22与触点部26并不电导通。这样,能够利用上述金属片23与触点部22的接触以及非接触而将触点部22与触点部26在导通以及不导通之间进行切换。其中,金属片23的表面23a是指与基板21的表面21a所对置的面相反的一侧的面,即朝向+Z方向的面。
光导
在本实施方式中,光导13具备第一区域13A、和第二区域13B。另外,如图1A所示,在X-Y面(俯视图)形成U字形的贯通孔13c形成在第一区域13A与第二区域13B之间。如图1B所示,贯通孔13c沿厚度方向(Z方向)贯通光导13。即,光导13被贯通孔13c划分成两个区域。在以下的说明中,将光导13的位于第一光源11侧的端部设为第一端部,将位于第二光源12侧的端部设为第二端部。
在本实施方式中,贯通孔13c在Y方向上形成在光导13的第二端部侧、即与设置第一光源11的一侧相反的一侧。进而,贯通孔13c在X方向上形成在光导13的中央侧。U字形的贯通孔13c的两端13g接近光导13的边缘配置。
另外,第一区域13A与第二区域13B由与U字形的贯通孔13c的两端13g相邻接的桥接部13h连接。该桥接部13h的Y方向的宽度被形成为与以下说明的第一粘合材料15的Y方向的宽度同等程度。由此,能够将经由该部分的光的衍射抑制在最小限度。
另外,在光导13的第二区域13B的一端部13f配置有第二光源12,第二光源12向第二区域13B射入光。
此外,如图1A以及图1B所示,俯视呈U字形的遮光部件14与贯通孔13c的内周面13d隔开间隔地配置在贯通孔13c的内部。由此,在贯通孔13c的内周面13d与遮光部件14的外周面14a之间设置间隙16。进而,该遮光部件14经由第二粘合材料17粘合于薄片开关20的与光导13对置的面。即,该遮光部件14经由第二粘合材料17粘合于构成薄片开关20的按压片25的表面(上表面)25a。图1B中仅示出图2所示的薄片开关20的一部分构成。
遮光部件以及贯通孔与遮光部件之间的宽度的关系
贯通孔13c的宽度d1能够根据遮光部件14的宽度d2做适当调整。即,只要遮光部件14能够不与贯通孔13c的内周面13d接触地借助第二粘合材料17立起设置在贯通孔13c内即可,不对贯通孔13c的宽度d1做特别限定。贯通孔13c的宽度d1优选为1.0mm以上、1.8mm以下,更优选为1.0mm以上、1.4mm以下。
在贯通孔13c的宽度d1不足1.0mm的情况下,配置在贯通孔13c内的遮光部件14的宽度d2过小,难以将遮光部件14借助第二粘合材料17立起设置在贯通孔13c内。另一方面,当贯通孔13c的宽度d1超过1.8mm时,贯通孔13c相对于光导13所占比例过大,导致与发光区域发生干扰,因此作为产品无法应用本构造。此外,本实施方式中,贯通孔13c的X方向以及Y方向的宽度相同。然而,根据光源的种类以及设置方向等,亦可使贯通孔13c在X方向以及Y方向具有不同的宽度。即,只要能够利用设置在贯通孔13c的内部的遮光部件14防止光的泄漏即可,没有特别的限定。
关于遮光部件14的宽度d2,只要遮光部件14能够不与贯通孔13c的内周面13d接触地借助第二粘合材料17立起设置在贯通孔13c内即可,不受特别的限定。遮光部件14的宽度d2能够根据贯通孔13c的宽度d1做适当调整,但优选为0.5mm以上、1.4mm以下,更优选为1.0mm以上、1.2mm以下。
在遮光部件14的宽度d2不足0.5mm的情况下,将难以使遮光部件14借助第二粘合材料17立起设置在贯通孔13c内。另一方面,当遮光部件14的宽度d2超过1.4mm时,收容、配置遮光部件14的贯通孔13c相对于光导13所占比例过大,导致与发光区域发生干扰,因此作为产品,无法应用本构造。
贯通孔13c与遮光部件14之间的间隙16的宽度可以由(d1-d2)/2来表示。间隙16的宽度没有特别限定,但优选为0.2mm以上、1mm以下。即,优选满足这样的关系式0.2mm≤(d1-d2)/2≤1mm,更优选满足这样的关系式0.2mm≤(d1-d2)/2≤0.4mm。此外,间隙16的宽度优选为设定在不超出5mm的范围。
当上述间隙16的宽度比0.2mm小时,光导13与遮光部件14将因热膨胀而相互接触,可能会产生遮光部件14剥离等缺陷。结果,光会从光导13的第一区域13A泄漏至第二区域13B。
上述间隙16的宽度的下限值能够根据实际使用的光导13与遮光部件14的线膨胀系数、制造温度、使用温度等设置。即,能够设置成光导13与遮光部件14不会因热膨胀而接触的范围。
作为用于求出上述间隙16的宽度的下限值的一个例子,例如准备线膨胀系数为67ppm、长度为50mm的由聚碳酸酯树脂构成的光导13。进而,准备线膨胀系数为80ppm、长度为1.4mm的由PET构成的遮光部件14。当它们的制造温度设定为20度,产品的使用温度设定为-40度~85度的范围的情况下,计算最大温度差65度下的膨胀宽度(ΔL=α·L·ΔT),结果,光导13膨胀约0.2mm,遮光部件14膨胀约0mm(几乎无膨胀)。因此,在该情况下,通过将上述间隙16的宽度的下限值设置为0.2mm,能够防止光导13与遮光部件14因热膨胀而发生接触。
另一方面,上述间隙16的宽度的上限值只要设置为从光导13的端面射出的光不被按压片25反射的范围即可。试验的结果能够确认,当上述间隙16的宽度比5mm大时,来自光导13的光被按压片25反射。因此,上述间隙16的宽度需要设置在不超出5mm的范围。
遮光部件的厚度
以下,对于遮光部件14的厚度(高度)、粘合材料的厚度、和光导13的厚度之间的关系进行说明。本实施方式中,根据第一粘合材料15的设置范围,分为外周粘合例(图1A、图1B)与整周粘合例(未图示)进行说明。所谓外周粘合例,如图1A以及图1B所示表示第一粘合材料15仅形成在光导13的外周的情况。所谓整周粘合例表示在包含图1A以及图1B所示的光导13的外周、和与贯通孔13c对置的第一区域13A以及第二区域13B的U字形的外周的端部的整周,形成第一粘合材料15的情况。
首先,在图1A、图1B所示的外周粘合例中,按照以下的条件进行试验,确认遮光部件14的厚度、第二粘合材料17的厚度、和光导13的厚度之间的关系对遮光效果所造成的影响。
当将Z方向的遮光部件14的厚度(高度)设为α1,第二粘合材料17的厚度(高度)设为α2,光导13的厚度(高度)设为α3的情况下,使遮光部件14、第二粘合材料17、和光导13的厚度变化,并测定遮光效果。将该结果示出在以下的表1~表3。
[表1]
[表2]
[表3]
G:遮光效果充分。
NG:遮光效果不充分。
B:无遮光效果。
从以上的试验例可知,当遮光部件14与第二粘合材料17的厚度(α1+α2)达到光导13的厚度α3的80%时,能够得到充分的遮光效果。另外,当遮光部件14与第二粘合材料17的厚度(α1+α2)超过光导13的厚度α3的2倍时,将存在与其他部件组合时产生缺陷的情况。例如当应用在移动电话的键开关部的情况下,将引发开关的触感变差等缺陷。进而,在α1+α2>2α3的情况下,遮光部件14的厚度α1过厚,将难以实现薄片开关模块10的薄型化。
因此,上述的厚度优选为满足0.8α3≤α1+α2≤2α3的关系,更优选为满足α3<α1+α2≤2α3的关系。
此外,在α1+α2<α3的情况下,在第一区域13A与第二区域13B之间利用遮光部件14进行遮光的遮光效果不充分,无法利用遮光部件14完全遮光,光在第一区域13A与第二区域13B之间射出或射入,无法仅使预期的区域(第一区域13A或者第二区域13B中的某一个)发光。
接下来,在整周粘合例(未图示)中,与上述试验例相同按照以下的条件进行试验,确认遮光部件14的厚度、第二粘合材料17的厚度、和光导13的厚度的关系对遮光效果所造成的影响。本试验例中,第一粘合材料15的厚度与第二粘合材料17的厚度相同。结果在以下的表4~表5中示出。
[表4]
[表5]
[表6]
G:遮光效果充分。
NG:遮光效果不充分。
B:无遮光效果。
当在光导13的端部的整周形成第一粘合材料15时,即,当在图1B中,在遮光部件14的左右两侧,在第一区域13A与薄片开关20之间、第二区域13B与薄片开关20之间也形成第一粘合材料15的情况下,如果遮光部件14比光导13高,则能够遮光。
但是,当第二粘合材料17具有某种程度的厚度的情况下,光可能会通过第二粘合材料17而泄漏。因此,优选为第二粘合材料17的厚度α2在光导13的厚度α3的50%以下。进而,当第二粘合材料17的厚度α2在光导13的厚度α3的50%以下时,为了可靠地进行遮光,更优选为遮光部件14的厚度α1在光导13的厚度α3的80%以上。即,优选为满足α3≤α1≤2α3(α2≥0.5α3)或者0.8α3≤α1≤2α3(α2≤0.5α3)的关系。
另外,第二粘合材料17的厚度α2只要满足上述的关系即可,不受特别限定,但优选为与第一粘合材料15的厚度相等。
如果第二粘合材料17的厚度α2与第一粘合材料15的厚度相等,则能够利用遮光部件14完全遮挡在光导13的背面13a侧漏出的光。
进而,如图1B所示,在光导13的表面13b,在规定的位置形成多个光取出部19。在此,光导13的表面13b是与光导13的背面13a相反的一侧的面。该光导13的表面13b构成薄片开关模块10的上表面(表面、发光面)。
进而,如图1B所示,多个光取出部19根据薄片开关20的多个压敏型的开关元件30的位置设置。即,多个光取出部19与各个开关元件30的金属片23对置配置。
构成材料
光导13由片状的树脂构成,作为构成光导13的树脂,只要为透光性的树脂,并且为能够弹性变形的树脂即可,具体不受特别限定。例如,使用由聚氨酯系树脂,聚碳酸酯系树脂,硅系树脂,聚苯乙烯系树脂,聚酰亚胺系树脂,聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)的弹性体,聚氨酯丙烯酸酯构成的组群中选择的1种的树脂。
这些树脂中,为确保设置在光导13与薄片开关20之间的间隙18的宽度恒定,即,为使光导13与薄片开关20不相接触,优选为具有适度刚性的树脂,具体地说,优选为聚碳酸酯系树脂。另外,聚碳酸酯系树脂由于即便厚度薄光的透射率也高,故较为适宜。
另外,由于聚氨酯系树脂、硅树脂具有弹性,故由这些树脂构成的光导13的上表面很难受损,并且在按压开关元件30(光取出部19)时的触感变好。
光导13的厚度不受特别限定,只要对来自第一光源11以及第二光源12的射出光的透射率高,且被施加外力时能够在Z方向弯曲,当撤去外力时能够确保光导13与薄片开关20之间的间隙18的宽度恒定即可,不受特别限定。即,光导13的厚度只要满足下述条件即可:当没有外力时,光导13与薄片开关20不接触,当操作者用指尖或笔等操作件按压光取出部19时,使金属片23在该按压作用下向下弯曲,金属片23的中心部与触点部22抵接,从而使触点部22与触点部26导通。然而,为使薄片开关模块10薄型化,光导13的厚度优选为0.1mm以上、0.2mm以下。
作为构成遮光部件14的材料,只要是遮光性的材料,并且具有当将遮光部件14配置在贯通孔13c内该遮光部件14能够直立的程度的刚性的材料即可,没有特别限定。作为遮光部件14,例如,使用由聚氨酯系树脂,聚碳酸酯系树脂,硅系树脂,聚苯乙烯系树脂,聚酰亚胺系树脂等的树脂,各种金属构成的组群中选择的1种。
对于遮光部件14的色调,只要具有充分的遮光性即可,没有特别的限定,但从吸收光的性能最好、遮光性最高的观点出发,优选为黑色。
作为第一粘合材料15以及第二粘合材料17,使用保持其自身的形状的粘合剂。作为这样的粘合剂,可列举出丙烯树脂,聚氨酯树脂,环氧树脂,聚氨酯树脂,天然橡胶系粘合剂,合成橡胶系粘合剂,或在由树脂或纸构成的基材的两面涂覆上述树脂或者粘合材料而成的双面胶带等。
另外,关于第一粘合材料15以及第二粘合材料17的厚度未做特别限定,但第二粘合材料17的厚度只要满足在使用薄片开关模块10的状况下,光导13与薄片开关20不相接触的程度即可,为使薄片开关模块10薄型化,优选为0.01mm以上、0.05mm以下。另外,如上述那样,第一粘合材料15的厚度优选为与第二粘合材料17的厚度相等。
键钮的照明
在光导13的表面13b形成的光取出部19包括在由片状的树脂片构成的光导13的表面13b的所需要的区域形成的凹凸部19A。来自光导13的内部的光,在形成该凹凸部19A的区域,在光导13的表面13b射出。
当来自第一光源11的射出光入射到光导13的第一区域13A的第一端面13e时,该入射光在光导13的背面13a与表面13b之间反射,并且沿光导13的内部传播。由于在光导13的表面13b的所需要区域形成凹凸部19A,故沿光导13的内部传播的光从凹凸部19A漏出。由此,能够从光导13的光取出部19向外侧射出光。即,能够利用沿光导13的内部传播的光使光取出部19发光。
同样,当来自第二光源12的射出光入射到光导13的第二区域13B的一端部13f时,该入射光在光导13的背面13a与表面13b之间反射,并且沿光导13的内部传播。由此,沿光导13的内部传播的光能够从设置在光导13的表面13b的光取出部19向外侧射出。
光取出部的形成
构成光取出部19的凹凸部19A是形成在光导13的表面13b的微小点。这些微小点能够通过丝网印刷法,凹版印刷法,移印法等印刷法形成。
丝网印刷法是孔版印刷的一种,是如下的印刷方法:利用张紧有由化学纤维构成的丝网的版,在该丝网上光学地制作版膜,塞住所需要的画线以外的网眼,经由该版膜的孔涂抹墨水,由此对设置在版下的被印刷物的印刷面进行印刷。由于墨水通过丝网的版膜的孔被挤出到被印刷面来进行印刷,故能够形成所需要的大小的凹凸部19A。
由于通过丝网印刷法形成的凹凸部19A(光取出部19)能作为数字或文字识别,故无需在光导13的表面13b上设置操作键。由此,能够使薄片开关模块10进一步薄型化。进而,能够使应用了该薄片开关模块10的电子仪器进一步薄型化。
另外,根据丝网印刷法,通过调整墨水能够形成预期的色调的凹凸部19A(光取出部19)。因此,能够使薄片开关模块10更具匠心。进而,能使应用了该薄片开关模块10的电子仪器更具匠心。
凹版印刷是以下述方式形成凹凸部的印刷方法。即,使用欲印刷的凸起等的部分凹陷的版,以使墨水进入该凹陷的方式利用适当的方法在整版涂抹墨水。随后,用被称作刮墨刀的装置擦拭版的表面,刮除多余的墨水。由此,仅残留进入凹陷部的墨水。随后,将该墨水压靠于被印刷面从而将墨水移动到被印刷面,通过形成墨水的隆起部分来形成凹凸部。印刷的浓淡可根据凹陷的宽度与墨水的厚度来限定,因此能够形成精巧的凹凸形状,能够在光导13的表面13b形成预期的凹凸部19A。
凹版印刷法与丝网印刷法相比,能够形成更微小的凹凸部19A。因此,能够形成一眼无法识别的程度的凹凸部19A。另外,通过调整墨水、印刷版,能够形成预期的色调的凹凸部19A(光取出部19)。因此,能够使薄片开关模块10更具匠心。进而,能使应用了该薄片开关模块10的电子仪器更具匠心。
移印是以下述方式形成凹凸部的方法。即,在凹版制板的凹部盛满墨水,并用刮刀拭除凹部以外的部分的墨水。随后,将由硅等制得的移印头(pad)压靠于凹版而将墨水复制到移印头上。随后,通过将该移印头压靠于被印刷物的印刷面,能够形成凹凸部。此外,移印头可应用球形状或鼓状等各种形状的移印头。根据该方法,对于三维形状也能够正确地转印,因此能够在光导13的表面13b形成预期的凹凸部19A。
在这些印刷法的中,丝网印刷法与凹版印刷法相比,具有印刷版廉价的优点,且与移印法相比具有精度高等的优点。另外,丝网印刷法具有能够通过对印刷版以及墨水做出各种变更而形成预期的凹凸部的优点、并且具有能够得到优异的再现性、量产性的优点。
本实施方式所涉及的薄片开关模块10中,当操作者以指尖或笔等的操作件按压光导13的光取出部19时,金属片23受到该按压的作用而向下弯曲变形。通过该变形,金属片23的中心部与触点部22抵接,能使触点部22与触点部26导通。
因此,根据本实施方式所涉及的薄片开关模块10,能够利用来自各光取出部19的泄漏光显示设置有金属片23的开关模块的位置。并且,通过按压光取出部19使金属片23变形,来切换触点部22与触点部26的导通,由此能够进行各开关元件30的接通/截止(导通、非导通)操作。
本实施方式所涉及的薄片开关模块10中,光导13被划分成第一区域13A与第二区域13B,并在这两个区域之间设置沿厚度方向贯通光导13的贯通孔13c。另外,遮光部件14被配置在该贯通孔13c内。因此,当来自第一光源11的射出光入射到光导13的第一区域13A的第一端面13e时,能够利用该入射光仅使设置在第一区域13A的光取出部19发光。并且,不会因该入射光使设置在第二区域13B的光取出部19发光。另外,同样,当来自第二光源12的射出光入射到光导13的第二区域13B的一端部13f时,能够利用该入射光仅使设置在第二区域13B的光取出部19发光。并且,不会因该入射光使设置在第一区域13A的光取出部19发光。即,能够使光导13的第一区域13A以及第二区域13B分别以发光或不发光的方式选择性地发光。
另外,在光导13的贯通孔13c内,遮光部件14与贯通孔13c的内周面13d隔开间隔地配置。因此,当构成光导13的材料与构成遮光部件14的材料不同的情况下,能够防止因这些材料的线膨胀系数的差引起的、由于环境温度的变化而导致遮光部件14剥离的情况。因此,能够扩大构成光导13的材料与构成遮光部件14的材料的选择的范围,使得薄片开关模块10的设计的自由度变大。
另外,遮光部件14借助第二粘合材料17粘合于构成薄片开关20的按压片25的表面25a。进而,当设定遮光部件14的厚度为α1、第二粘合材料17的厚度为α2、光导13的厚度为α3的情况下,满足0.8α3≤α1+α2≤2α3的关系。因此,能够利用遮光部件14在第一区域13A与第二区域13B之间完全遮光。另外,由于遮光部件14的厚度α1不会过厚,故能使薄片开关模块10薄型化。进而,能使应用了该薄片开关模块10的电子仪器薄型化。进而,由于使用第二粘合材料17使遮光部件14立起设置在光导13的贯通孔13c内,因此形成为简单的构造,无需经过复杂的工序就能够制造。
另外,薄片开关20借助设置在片状的光导13的背面13a的第一粘合材料15粘合于光导13,在光导13与薄片开关20之间设置间隙18。因此,光导13与薄片开关20不相接触。即,光导13的背面13a以及表面13b与空气层接触,而不与由树脂构成的其他部件接触。因此,当来自第一光源11的射出光入射到光导13的第一区域13A的第一端面13e时,该入射光在光导13的背面13a与表面13b之间反射并且沿光导13的内部传播,光在光取出部19以外的部分漏出的比例少。因此,从第一光源11入射到光导13的光以第一区域13A的光取出部19为中心射出到光导13的外部。因此,能够将沿光导13传播的光的、随着传播而发生衰减的情况抑制在最小限度。由此,能够遍及光导13的第一区域13A的全长引导充分量的光,以使光取出部19发光。同样,当来自第二光源12的射出光入射到光导13的第二区域13B的一端部13f时,能够将沿光导13传播的光的、随着传播而发生衰减的情况抑制在最小限度。因此,能够遍及光导13的第二区域13B的全长引导充分量的光,以使光取出部19发光。
另外,以往在光导与薄片开关之间的界面设置有反射部件(反射片),以使漏出到光导的外部的光再次返回光导的内部。然而,根据本实施方式,由于无需设置以往的反射部件,故能够使薄片开关模块10更为薄型化。进而,能够使应用了该薄片开关模块10的电子仪器更为薄型化。
另外,由于在光导13的表面13b直接形成光取出部19,故光导13本身具有操作键的功能。因此,无需如以往那样在光导之上层叠操作键,能使薄片开关模块10更为薄型化。进而,能使应用了该薄片开关模块10的电子仪器更为薄型化。
此外,在以上说明了的本实施方式中,例示出具有被分成两个区域的光导13、俯视观察呈U字形的贯通孔13c、和设置在该贯通孔13c内的U字形的遮光部件14的薄片开关模块10。然而,本发明所涉及的薄片开关模块并不局限于此。本发明所涉及的薄片开关模块可以将光导分成3个以上的任意形状的区域,设置在各区域之间的贯通孔的形状可根据各个区域的形状做出适当调整。同样,配置在贯通孔内的遮光部件的形状可根据贯通孔的形状做出适当调整。
另外,在本实施方式中,例示出具备与第一区域13A对应的第一光源11、和与第二区域13B对应的第二光源12的薄片开关模块10。然而,本发明所涉及的薄片开关模块并不局限于此。本发明所涉及的薄片开关模块中,当光导被分成三个以上的区域的情况下,能够分别设置与各区域对应的光源。
另外,在本实施方式中,例示出在光导13的表面13b设置有由凹凸部19A构成的光取出部19的薄片开关模块10。然而,本发明所涉及的薄片开关模块并不局限于此。在本发明所涉及的薄片开关模块中,亦可在光导的背面、即在光导的与薄片开关对置的面设置由凹凸部构成的光取出部。如果像这样在光导的背面设置光取出部,则光取出部将不会在薄片开关模块的上表面(表面)露出,因此光取出部难以损伤。结果,能够使从光取出部射出的光的亮度保持恒定。
另外,在本发明所涉及的薄片开关模块中,亦可利用印刷法等以覆盖设置在光导的表面的光取出部的方式设置由透光性的树脂构成的保护膜。利用该保护膜能使光取出部难以受损。
第二实施方式
图3A是表示本发明的第二实施方式所涉及的薄片开关模块的概略图(俯视图)。图3B是沿图3A的B-B线的剖视图。
图3A以及图3B中,对与图1A以及图1B所示的第一实施方式的构成要素相同的构成要素标注相同符号,并省略说明。
本实施方式所涉及的薄片开关模块40与第一实施方式所涉及的薄片开关模块10的不同之处在于:具备覆盖第一光源11及其附近的第一遮光片41、和覆盖遮光部件14及其附近的第二遮光片42。
更详细而言,第一遮光片41配置为,从光导13的表面13b侧覆盖第一光源11、光导13的第一端面13e及其附近。
另外,第二遮光片42配置为,从光导13的表面13b侧覆盖第二光源12、光导13的贯通孔13c及其开口部周缘。
作为构成第一遮光片41以及第二遮光片42的材料,只要是遮光性的材料即可,没有特别的限定,例如,使用对由聚氨酯系树脂,聚碳酸酯系树脂,硅系树脂,聚苯乙烯系树脂,聚酰亚胺系树脂等构成的组群中选择出的1种进行着色而成的材料。
对于第一遮光片41以及第二遮光片42的色调,只要具有充分的遮光性即可,没有特别的限定,但从光吸收性最好、遮光性最高的观点出发优选为黑色。
另外,对于第一遮光片41以及第二遮光片42的厚度,只要具有充分的遮光性即可,没有特别限定。
在薄片开关模块40设置有覆盖第一光源11、光导13的第一端面13e及其附近的第一遮光片41。因此,能够遮挡从第一光源11漏出到薄片开关模块40的上表面(光导13的表面13b)侧的光。并且,能够降低只有与第一光源11接近的光导13的第一端面13e极亮的强光点。
另外,设置有覆盖第二光源12、光导13的贯通孔13c及其开口部周缘的第二遮光片42。因此,能够完全遮挡从贯通孔13c的内周面13d与遮光部件14的外周面14a之间的间隙16漏出的光。
更详细而言,能够完全地防止从第一光源11入射到光导13的第一端面13e、且沿光导13内传播并从其贯通孔13c的内周面13d射出的光从间隙16漏出至外部。
因此,能够仅使预期的区域(第一区域13A或者第二区域13B中的某一个)发光。
此外,在本实施方式中,例示出设置有覆盖第一光源11及其附近的第一遮光片41、和覆盖遮光部件14及其附近的第二遮光片42的薄片开关模块40。然而,本发明所涉及的薄片开关模块并不局限于此。本发明所涉及的薄片开关模块亦可是仅设置覆盖遮光部件、贯通孔及其附近的遮光片的构成。
第三实施方式
图4A是表示本发明的第三实施方式所涉及的薄片开关模块的概略图(俯视图)。图4B是沿图4A的C-C线的剖视图。
在图4A以及图4B中,对与图1A以及图1B所示的薄片开关模块10、以及图3A以及图3B所示的薄片开关模块40的构成要素相同的构成要素标注相同符号,并省略说明。
该实施方式所涉及的薄片开关模块50与第一实施方式所涉及的薄片开关模块10相比,在以下方面不同。即,具有覆盖第一光源11及其附近的第一遮光片41、和配置在光导13的表面13b(与薄片开关20对置的面的相反一侧的面)侧的操作键51。在该操作键51的背面51a(与光导13对置的面)设置有遮光部件14。该遮光部件14被配置在光导13的贯通孔13c内。此外,利用第二粘合材料17将遮光部件14粘合在构成薄片开关20的按压片25的表面25a。另外,在光导13的背面13a的规定的位置形成多个光取出部19。
另外,在操作键51与光导13的表面13b之间设置有框状的隔离体52,该隔离体52设置在光导13的表面13b的周缘。该隔离体52的宽度与上述的第一粘合材料15的宽度几乎相等。
当然,光取出部19亦可形成在光导13的表面13b。进而,亦可在操作键51与遮光部件14之间形成粘合材料。
操作键51由透光性的树脂构成,作为该树脂,只要是能够弹性变形的树脂即可,没有特别限定,例如,使用由聚氨酯系树脂,聚碳酸酯系树脂,硅系树脂,聚苯乙烯系树脂,聚酰亚胺系树脂,聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)的弹性体,聚氨酯丙烯酸酯构成的组群中选择出的1种。
作为隔离体52,使用与第一粘合材料15以及第二粘合材料17相同的材料。
薄片开关模块50具备配置在光导13的表面13b侧的操作键51,在操作键51的表面(与光导13对置的面)51a设置遮光部件14。该遮光部件14配置在光导13的贯通孔13c内,利用第二粘合材料17将遮光部件14粘合于构成薄片开关20的按压片25的表面25a。因此,无需经过复杂工序,即可制造薄片开关模块。
此外,本发明所涉及的薄片开关模块中,亦可并不像薄片开关模块50那样利用第二粘合材料17将遮光部件14粘合在构成薄片开关20的按压片25的表面25a。即,亦可是不设置第二粘合材料17,而使遮光部件14的下端(与薄片开关对置的一侧的端部)悬空的状态。此时,优选为与之前的实施方式相比略微加长遮光部件14,以使光不致从遮光部件14的端部与按压片25之间漏出。如此一来,无需在光导的贯通孔内使用粘合材料固定遮光部件。因此,无需经由复杂的工序即可制造薄片开关模块。
第四实施方式
图5A是表示本发明的第四实施方式所涉及的薄片开关模块的概略图(俯视图)。图5B是沿图5A的D-D线的剖视图。
在图5A以及图5B中,对与图1A以及图1B所示的薄片开关模块10、以及图3A以及图3B所示的薄片开关模块40的构成要素相同的构成要素标注相同符号,并省略说明。
本实施方式所涉及的薄片开关模块50在以下方面与图1A以及图1B所示的薄片开关模块10不同。
本实施方式所涉及的薄片开关模块50具有:由一个区域构成的光导13、和一个光源11。在本实施方式中,光导13构成俯视观察(X-Y平面)呈长方形的形状。
此外,本实施方式所涉及的遮光部件14的形状以及设置位置与薄片开关模块10的遮光部件14不同。在本实施方式中,如图5A所示,遮光部件14与长方形的光导13的形状对应地形成为长方形的形状。进而,遮光部件14在光导13的第二端部侧,借助长方形的第二粘合材料17粘合于薄片开关20的表面20a。进而,遮光部件14在Y方向与光导13的第二端面13d分离设置。即,在Y方向上,在遮光部件14与光导13之间设置有间隔16。由此,遮光部件14与光导13的第二端面13d对置,并与该第二端面13d隔开间隔地配置在薄片开关20的表面20a。
关于遮光部件14的宽度d3,只要能通过遮光部件14防止沿光导13的内部传播而从光导13的第二端面13d射出的光漏出至薄片开关模块60的外部(遮光)即可,没有特别限定,优选为0.5mm以上,更优选为0.5mm以上、0.8mm以下。
在遮光部件14的宽度d3不足0.5mm的情况下,当在遮光部件13与光导12之间设置间隙16时,将难以进行基于模具的冲切加工。另一方面,当遮光部件14的宽度d3超过0.8mm时,薄片开关模块60中遮光部件14所占比例过大,光导13所占比例小,发光区域减少,故不优选。
关于间隙16的宽度d4,只要能通过遮光部件14防止沿光导13的内部传播而从光导13的第二端面13d射出的光漏出至薄片开关模块60的外部(遮光)即可,没有特别限定,优选为0.2mm<d4<1mm,更优选为0.2mm<d4<0.4mm。
当间隙16的宽度d4超过1mm时,如果从光导13的第二端面13d射出的光中存在扩散,则无法完全防止该光漏出至薄片开关模块60的外部(遮光)。
另外,与第一实施方式相同,当设定遮光部件14的Z方向的厚度(高度)为α1、第二粘合材料17的厚度(高度)为α2、光导13的厚度(高度)为α3,第一粘合材料15的厚度(高度)为α4的情况下,使遮光部件14、第二粘合材料17、光导13的厚度变化,来测定该遮光效果。该结果在以下的表7~表9中示出。在以下的试验例中,第二粘合材料17的厚度α2与第一粘合材料15的厚度α4为相同的厚度。
[表7]
[表8]
[表9]
G:遮光效果充分。
NG:遮光效果不充分。
B:无遮光效果。
由以上的试验例可知,当防止来自薄片开关20的表面的光发生反射而漏出的情况下,只要使遮光部件14的厚度α1为光导13的厚度α3的50%以上即可。即,当防止因薄片开关20的表面反射而导致的漏光时,只要满足关系式0.5α3≤α1即可。
然而,当完全切断从光导13的第二端面13d射出的光的情况下,优选为与第一实施方式的整周粘合例相同,满足α3≤α1≤2α3(α2≥0.5α3)或者0.8α3≤α1≤2α3(α2≤0.5α3)的关系式。
进而,当第一粘合剂15的厚度与第二粘合剂17的厚度不同的情况下,优选为满足α3+α4≤α1+α2≤2α3的关系,更优选为满足α3+α4<α1+α2≤2α3的关系。
在α1+α2<α3+α4的情况下,无法利用遮光部件14防止沿光导13的内部传播而从光导13的第二端面13d射出的光漏出至薄片开关模块60的外部(遮光)。另一方面,在α1+α2>2α3的情况下,遮光部件14的厚度α1过厚,难以使薄片开关模块60薄型化。
另外,第二粘合材料17的厚度α2只要满足上述关系即可,没有特别限定。
进而,作为构成遮光部件14的材料,只要是遮光性的材料,并且是具有当将遮光部件配置在薄片开关20的表面20a时能够直立的程度的刚性的材料即可,没有特别限定,例如,使用由聚氨酯系树脂,聚碳酸酯系树脂,硅系树脂,聚苯乙烯系树脂,聚酰亚胺系树脂,聚酯系树脂等的树脂,各种金属构成的组群中选择出的1种。在这些树脂中,优选为聚氨酯系树脂,这是因为,在后述的薄片开关模块的制造方法中,当同时冲切光导13与遮光部件14时,不会在遮光部件14的加工面(冲切时,与冲切用的模具接触的面)产生毛刺。另外,从降低材料成本的观点出发,优选为聚对苯二甲酸乙二(醇)酯等聚酯系树脂。
当来自光源11的射出光射入到光导13的第一端面13e时,该入射光在光导13的背面13a与表面13b之间反射并且沿光导13的内部传播。另外,由于在光导13的背面13a的所需要的区域形成有凹凸部等,故沿内部传播的光从这些凹凸部漏出来。由此,能够从光导13的光取出部19向外侧射出光。即,能够利用沿光导13的内部传播的光使光取出部19发光。
根据本实施方式所涉及的薄片开关模块60,遮光部件14与光导13的第二端面13d对置,并与该第二端面13d隔开间隔地配置。因此,当来自光源11的射出光入射到光导13的第一端面13e时,能够利用该入射光仅使设置在光导13的背面13a的光取出部19发光。并且,能够防止沿光导13的内部传播而从光导13的第二端面13d射出的光漏出至薄片开关模块60的外部(遮光)。因此,能够利用沿光导13的内部传播的光使光取出部19充分发光。
另外,遮光部件14借助第二粘合材料17粘合于构成薄片开关20的按压片25的表面25a(薄片开关20的表面20a),当设定遮光部件14的厚度为α1,第二粘合材料17的厚度为α2,光导13的厚度为α3,第一粘合材料15的厚度为α4时,满足α3+α4≤α1+α2≤2α3的关系。此外,当第二粘合材料17的厚度α2与第一粘合材料15的厚度α4相同的情况下,满足α3≤α1≤2α3(α2≥0.5α3)或者0.8α3≤α1≤2α3(α2≤0.5α3)的关系。因此,能够利用遮光部件14完全防止沿光导13的内部传播而从光导13的第二端面13d射出的光漏出至薄片开关模块60的外部(遮光)。另外,由于遮光部件14的厚度α1不会过厚,故能够使薄片开关模块60薄型化。进而,能使应用该薄片开关模块60的电子仪器薄型化。进而,由于使用第二粘合材料17使遮光部件14立起设置在光导13的第二端部侧,因此形成简单的构造,无需经过复杂的工序就能够制造。
另外,与上述说明的实施方式相同,薄片开关20借助设置在片状的光导13的背面12a的第一粘合材料15粘合于光导13,在光导13与薄片开关20之间设置有间隙18。因此,光导13与薄片开关20不相接触。即,光导13的背面13a以及表面13b与空气层接触,而不与由树脂构成的其他部件接触。因此,当来自光源11的射出光入射到光导13的第一端面13e时,该入射光在光导13的背面13a与表面13b之间反射并且沿光导13的内部传播,光在光取出部19以外的部分漏出的比例少。因此,从光源11入射到光导13的光以光取出部19为中心射出到光导13的外部。因此,能够将沿光导13传播的光的、随着传播而发生衰减的情况抑制在最小限度。由此,能够遍及光导13的全长引导充分的量的光,以使光取出部19发光。
此外,本实施方式中,例示出在光导13的背面13a设置由凹凸部19A构成的光取出部19的薄片开关模块60。然而,本发明所涉及的薄片开关模块并不局限于此。本发明所涉及的薄片开关模块亦可在光导的表面、即在光导的与薄片开关对置的面的相反的一侧的面设置由凹凸部构成的光取出部。
此外,在本实施方式中,可以与上述第二实施方式相同设置覆盖遮光部件14及其周边的遮光片。进而,亦可与上述第三实施方式相同设置操作键51,还可将遮光部件14设置在操作键51。
薄片开关模块的制造方法
接下来,参照附图对本发明的第四实施方式所涉及的薄片开关模块的制造方法进行说明。
首先,如图6A以及图6B所示,制作由基板21、触点部22、金属片23、按压片25构成的薄片开关20。
接着,如图7A以及图7B所示,在构成薄片开关20的按压片25的表面25a(薄片开关20的表面20a)借助第一粘合材料15粘合光导13。在该光导13的背面13a形成有光取出部18。
接着如图7B所示,在按压片25的表面25a借助第二粘合材料17粘合遮光部件14。当粘合遮光部件14时,如图7B所示,使遮光部件14的端面与光导13的第二端面13d接触。
接着,在使用模具等同时对设置在按压片25的表面25a的光导13以及遮光部件14进行冲切,而后除去光导13与遮光部件14接触的部分的一部分,在光导13与遮光部件14之间形成间隙16。
该工序中,在附图的X方向以及Z方向对光导13与遮光部件14接触的部分进行冲切加工。即,在与光导13的长边方向垂直的方向(X方向)、和光导13以及遮光部件14的厚度方向(Z方向)进行冲切加工。此时,在同时对第一粘合材料15以及第二粘合材料17进行冲切后除去。
接着,在构成薄片开关20的基材21的一端部(光导13的第一端部侧),在其表面21a借助焊料29设置光源11,得到薄片开关模块60。
该工序中,以光源11的射出面11a与光导13的第一端面13e隔开规定的间隔而接近的方式配置光源11。
根据该薄片开关模块的制造方法,由于同时对设置在按压片25的表面25a的光导13以及遮光部件14进行冲切,故能够将间隙16的宽度d4设定在0.2mm<d4<0.4mm。因此,能够尽可能减小遮光部件14的宽度,因此能够提高薄片开关模块的设计的自由度。
另外,如果使用聚氨酯系树脂作为构成遮光部件14的材料,则在同时对光导13与遮光部件14进行冲切时,不会在遮光部件14的加工面(冲切时,与冲切用的模具接触的面)产生毛刺,能够将遮光部件14的加工面加工平滑。结果,能够防止从光导13的第二端面13d射出的光在遮光部件14的加工面(与光导13的第二端面13d对置的面),发生散射。
工业实用性
本发明所涉及的薄片开关模块能够广泛地应用在仅使确定的操作键选择性地发光的(或者不发光)照明装置中。进而,本发明所涉及的薄片开关模块能够广泛地应用在期望充分地防止向外部漏光的照明装置中。
符号说明
10:薄片开关模块;11:第一光源;12:第二光源;13:光导;13A:第一区域;13B:第二区域;13c:贯通孔;14:遮光部件;15:第一粘合材料;16:间隙;17:第二粘合材料;18:间隙;19:光取出部;19A:凹凸部;20:薄片开关;21:基板;22:触点部;23:金属片;24:粘合层;25:按压片;26:环状的触点部;29:焊料;30:开关元件;40:薄片开关模块;41:第一遮光片;42:第二遮光片;50:薄片开关模块;51:操作键;52:隔离体;60:薄片开关模块
Claims (11)
1.一种薄片开关模块,其特征在于,上述薄片开关模块具备:
光源;
光导,该光导具有供来自上述光源的光入射的第一端面,且至少沿该光导的厚度方向引导上述光;
薄片开关,该薄片开关在上述光导的上述厚度方向上配置于上述光导的背面侧;以及
遮光部件,该遮光部件与上述光导的不同于上述第一端面的第二端面隔开间隔地配置。
2.根据权利要求1所述的薄片开关模块,其特征在于,
上述光导具有由沿上述厚度方向贯通该光导的贯通孔划分的多个区域,
上述遮光部件与由上述贯通孔形成的上述光导的端面隔开间隔地配置在上述贯通孔内。
3.根据权利要求1或2所述的薄片开关模块,其特征在于,
上述间隔为0.2mm以上且1mm以下。
4.根据权利要求2所述的薄片开关模块,其特征在于,
上述遮光部件借助第二粘合材料粘贴在上述薄片开关的表面,
当设定上述遮光部件的厚度为α1,上述第二粘合材料的厚度为α2,上述光导的厚度为α3时,满足下述的关系式(1),
0.8α3-α2≤α1≤2α3-α2 (1)。
5.根据权利要求2所述的薄片开关模块,其特征在于,
上述遮光部件借助粘合材料粘贴在上述薄片开关的表面,
上述光导的多个区域借助上述粘合材料粘贴于上述薄片开关的上述表面,
当设定上述遮光部件的厚度为α1,上述粘合材料的厚度为α2,上述光导的厚度为α3时,满足下述的关系式(2)或者(3),
α3≤α1≤2α3 (α2≥0.5α3) (2)
0.8α3≤α1≤2α3 (α2≤0.5α3) (3)。
6.根据权利要求2所述的薄片开关模块,其特征在于,
上述贯通孔为U字形贯通孔,
上述光源被分别配置在上述光导的各区域。
7.根据权利要求1所述的薄片开关模块,其特征在于,
上述光导借助第一粘合材料粘贴在上述薄片开关的表面,
上述遮光部件借助第二粘合材料粘贴在上述薄片开关的上述表面,
当设定上述遮光部件的厚度为α1,上述第二粘合材料的厚度为α2,上述光导的厚度为α3,上述第一粘合材料的厚度为α4时,满足下述关系式(4)、(5)、(6)的任一关系式,
α3≤α1≤2α3 (α2≥0.5α3;α2=α4) (4)
0.8α3≤α1≤2α3 (α2≤0.5α3;α2=α4) (5)
α3+α4≤α1+α2≤2α3 (α2≠α4) (6)。
8.根据权利要求1或2所述的薄片开关模块,其特征在于,
上述薄片开关模块还具有遮光片,该遮光片至少覆盖上述遮光部件与上述贯通孔。
9.根据权利要求1或2所述的薄片开关模块,其特征在于,
在上述光导的上述厚度方向上,在上述光导的表面侧配置有操作键,
上述遮光部件设置在上述操作键的与上述光导对置的面。
10.一种薄片开关模块的制造方法,其特征在于,具有如下工序:
粘合工序,借助粘合材料将光导与遮光部件粘贴在薄片开关的表面;以及
间隙形成工序,在上述光导的厚度方向同时对上述光导与上述遮光部件进行冲切,在上述光导与上述遮光部件之间形成间隙。
11.根据权利要求10所述的薄片开关模块的制造方法,其特征在于,
上述粘合工序中,借助第一粘合材料将上述光导粘贴在上述薄片开关的上述表面,
借助第二粘合材料将上述遮光部件粘贴在上述薄片开关的上述表面。
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