JP2004006105A

JP2004006105A - Push-button switch member and its manufacturing method

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Publication number: JP2004006105A
Application number: JP2002159678A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kawaguchi; 川口　利行; Shinji Hotta; 堀田　真司
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP4035378B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a push-button switch member capable of coping with a light, thin, small, high dense and diversified portable terminal, whereby sufficient insulation between the conductor of a transparent electrode and the conductor of a back plate can be secured, and a display part uniformly emitting light can be efficiently obtained, and to provide its manufacturingmethod. <P>SOLUTION: This push-button switch member has a plurality of keytop parts 3 to press a movable contact 7 disposed face to face with a fixed contact 6 on a circuit board 5 in the direction to bring it into contact with the fixed contact 6, and a cover base material to mount the keytop part 3 onto the circuit board 5 by disposing it at a prescribed position, and it has a display part 2 to display identification functions or switch functions, and a surface emitter 4 integrally built in the display part 2. The surface emitter 4 has a light emitting layer 13 between a transparent electrode 10 and a back plate 14, and an insulating printed layer 26 is interposed at the position where a conductor T connecting to the transparent electrode 10 and a conductor H connecting to the back plate 14 are superinposed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話、ＰＤＡ等の携帯端末、電話機、カーステレオ、車載用ボードコンピュータ、オーディオ、計測器、パーソナルコンピュータ、ホームシアター用リモコン等の入力装置に用いられ、この入力装置のキートップ部にそれぞれのスイッチ機能を表示する表示部を有する押釦スイッチ用部材に関するものであり、より詳しくは、暗い所で表示部を照らし出すことのできる照光式の押釦スイッチ用部材とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の入力装置に用いられる押釦スイッチ用部材は、夜間時の使用において押釦スイッチの機能を示した表示部を照光するいわゆる照光機能が必要とされている。
【０００３】
例えば、携帯電話機等の入力装置に使用される押釦スイッチ３０では、図８又は図９に示したように、操作キーを構成する複数のキートップ部３１を一体に形成したカバー基材３２と回路基板３３とが向かい合った状態で、目的とする入力装置の筐体内に組み込まれて押釦スイッチ３０のスイッチ機能を実現できるようにしている。そして、暗い所でも押釦スイッチ３０の機能がわかるように、各々の操作キーとなるのキートップ部３１の天面部又は裏面部には、それぞれのスイッチ機能に応じた文字、符号又は図柄等の模様を施した表示部３４が設けられており、回路基板３３上に設けたＬＥＤ３５や電球３６等の光源から発せられる直射光及びこの直射光が周辺の部材に反射して生じる反射光がキートップ部３１の裏面部から天面部に透過することで、表示部３４の表示内容が浮かび上がって視認できるようになっている。これにより、夜間時でも支障なく携帯電話等を使用することができる。
【０００４】
また、より均一な明るさが要求される場合には、図１０又は図１１に示したように、ＬＥＤ３５とキートップ部３１との間に薄板上の導光部材３７を挿入したり、光源として面発光するＥＬ（エレクトロルミネセンス）シート３８を使用することで発光表面積を大きくすることが試みられていた。
【０００５】
しかしながら、ＬＥＤ３５、電球３６、ＥＬシート３８等の光源及び光源からの直射光を導く導光部材３７は、回路基板３３上の接点部３９とキートップ部３１との接触動作を阻害することのないよう、キートップ部３１から離れた所に配置されているため、光源３５，３６，３８や導光部材３７と表示部３４とが離れた位置関係となり、ＬＥＤ３５や電球３６の数を増やしたり、導光部材３７を補ったり、或いはＥＬシート３８を用いた場合にあっては、部品点数が増加することによる設計の困難性が高くなる割には、暗い所で表示部３４の表示内容を確認するだけの十分な光量を供給できない場合が生じ、その実効性に乏しかった。
【０００６】
特に、電池駆動する携帯電話機にあっては、低消費電力が求められており、少ない数の光源で十分な光量を確保することが望まれるが、上述した従来の方法では光源から発せられる光の一部しか表示部３４の視認性向上に寄与できず、大きな消費電力を使用しても視認性を向上することができないといった矛盾が生じていた。
【０００７】
さらに、キートップ部３１とこれに対応する固定基板３３に設けた接点部３９の間に、光源３５，３６，３８や導光部材３７を設けるため押釦スイッチ３０の厚みを薄くすることができず、ひいては入力装置や機器本体の厚みを薄くすることに制約が生じると共に重量の増加を招くこととなっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、以上のような不具合を解消するため、特開平１１−２３２９５４号公報又は特開２０００−２８５７６０号公報に記載された発明のように、キートップ部の天面部に自発光する面発光体を設けて表示部の近傍に光源を取り付けることで、光の拡散と障害物による光量の損失を防ぐ工夫が行われているものが知られている。これらは、絶縁性透明フィルムに文字、符号又は図柄等の模様が施された表示部層、透明電極、発光体、誘電体、背面電極を形成した後、キートップ形状を成形するものである。
【０００９】
より具体的には、透明電極は透明絶縁フィルム上に、酸化錫インジウ、酸化錫や酸化アンチモン錫をイオンスパッタリング等でセラミック層を形成したもの、或いはセラミック粉を透明絶縁性樹脂に分散混合した透明導電性インク、さらには透明な導電性高分子をスクリーン印刷等で形成したものである。背面電極には、銀ペーストやカーボンペースト或いは導電性高分子ペーストを用い、効率のよい発光を得るため、給電端子から発光部までの電圧低下をきたさないように、それぞれの電極に連なる導体を設け導電性を補っている。
【００１０】
ところが、この従来の表示部の近傍に面発光体を有する押釦スイッチ用部材にあっては、環境安定性、特には、高湿下においては、透明電極或いはそれに連なる導体と、背面電極或いはそれに連なる導体との絶縁性が低下するという問題があった。
【００１１】
そのため、この発明の発明者はこの発明より以前に、発光部以外では両者が異なる平面上に配置され、かつ重ならないようにすることを提案した。
【００１２】
しかしながら、昨今の携帯端末の軽薄短小化、高密度化、多様化から、透明電極の導体と背面電極の導体とが重ならないように配線することは物理的に難しく、そのため、透明電極と背面電極との絶縁性を維持することが難しく、良好な発光品質を得ることが困難であるという問題を内包していた。
【００１３】
そこで、この発明は、以上のような従来の表示部の近傍に面発光体を有する押釦スイッチ用部材の問題を解消するために考えられたものであって、透明電極の導体と背面電極の導体との十分な絶縁性を確保し、均一な発光をする表示部が効率よく得られ、携帯端末の軽薄短小化、高密度化、多様化にも対応し得る押釦スイッチ用部材とその製造方法を提供することを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回路基板上の固定接点に対向して配置される可動接点を前記固定接点に接触させる方向に押圧するための複数のキートップ部と、該キートップ部を所定の位置に配して前記回路基板上に取り付けるためのカバー基材とを有し、前記キートップ部には、識別機能又はスイッチ機能を表示する表示部と、該表示部に一体の面発光体とを有する押釦スイッチ用部材であって、前記面発光体は透明電極と背面電極との間に発光体層を有し、透明電極に連なる導体と背面電極に連なる導体とが重なる部位には絶縁層が介在していることを特徴としている。
【００１５】
ここで、絶縁層とは、絶縁性を有する厚みを持った部材を意味し、単独又は複数の材料のいずれからなるものであってもよい。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加えて、前記複数のキートップ部は１つの絶縁性を有する基材フィルムに一体に設けられており、いずれか１つのキートップ部を操作したときに生じる前記基材フィルムの応力を他のキートップ部に伝えることを防ぐ応力遮断部が隣接するキートップ部同士を繋ぐ前記基材フィルムの平坦部に形成されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加えて、前記絶縁層の厚みは少なくとも１０μｍ以上であることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成に加えて、前記絶縁層には絶縁性中空粒子が含有されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項３の構成に加えて、前記透明電極に連なる導体と背面電極に連なる導体とが重なる部位において、一方の導体を前記基材フィルムを貫通させて片面側から他面側へ配線し、該基材フィルムを前記絶縁層としたことを特徴としている。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５いずれか１つに記載の押釦スイッチ用部材の製造方法であって、平面状の前記基材フィルムに前記透明電極、発光体層、背面電極並びに前記透明電極と連なる導体と背面電極に連なる導体とを形成し、その後キートップ部及び外部電極と接続できる電極端子を賦形するようにしたことを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１乃至図７によって説明する。
【００２２】
［発明の実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に係る押釦スイッチ用部材を示した要部断面図である。
【００２３】
図１に示した実施の形態１に係る押釦スイッチ用部材１は、文字、符号又は図柄等の模様部とその背景部とからなり、少なくともそのいずれか一方が発光する表示部２をキートップ部３の天面部側に設けたものであって、表示部２に自発光する面発光体４を採用したものである。
【００２４】
押釦スイッチ用部材１には、回路基板５上の固定接点６に対向させて配置される可動接点７が設けられている。具体的には、キートップ部３の裏面部中央に設けた押圧突部８の先端に可動接点７を形成し、キートップ部３を回路基板５側へ押圧することにより可動接点７が固定接点６へ接触できるようにしている。
【００２５】
また、キートップ部３の外周部でかつ押釦スイッチ用部材１と回路基板５との間には、所定の位置に配された複数のキートップ部３を一体に形成したシリコーンゴム等の弾性材料のカバー基材（図示せず）が設けられており、キートップ部３を押圧した際にカバー基材の一部が回路基板５側に弾性変形して、キートップ部３から手を離した際にカバー基材の弾性復元力によりキートップ部３が元の位置に復帰できるようにしている。
【００２６】
押釦スイッチ用部材１には複数のキートップ部３が配置されており、人間工学等の観点から、３次元の複雑な形状を有している場合が多く、キートップ部３の天面部は、キートップ部３以外の部分より隆起した形状となり、入力装置の筐体に設けられた開口部（図示せず）から突出している。表示部２は数字、文字又は図柄等の模様が採用され、キートップ部３の識別機能又はキートップ部３のスイッチ機能の説明を示すものが使われる。これら表示部２は、例えば文字色（模様部）と文字以外の背景色（地部）との色差によって識別されるが、必要に応じて視認性のよい色合いが選択されることとなる。
【００２７】
プランジャー部等を形成する芯材１５として充填される材料は、硬質又は軟質の樹脂や、エラストマーから選ばれる。熱可塑性又は熱硬化性、或いはペレット状又は液状等その性状を限定するものではないが、液状熱硬化性樹脂は注入作業が容易であり成形性の点で優れている。プランジャー部等の形成には、射出成形、トランスファー成形、ポッティング等によって行うことができ、予め成形したものを接着して設けることも可能である。
【００２８】
キートップ部３の裏面部を除いた押釦スイッチ用部材１の外周表面には、基材フィルムである透明絶縁性フィルム９が被覆されており、この透明絶縁性フィルム９の裏面にはキートップ部３の側面からキートップ部３の天面部に達する範囲で、面発光体４の一方の電極となる透明電極１０が設けられている。透明電極１０の裏面及び透明電極１０が設けられていない透明絶縁性フィルム９の裏面には、遮光性及び絶縁性を有する不透明着色層１１が設けられている。
【００２９】
そして、不透明着色層１１には表示部２の文字、符号又は図柄等の形態に合わせた抜き型部１２が形成されている。不透明着色層１１の裏面には、抜き型部１２を含めたキートップ部３の天面部の大きさより僅かに小さな大きさの発光体層１３を設けている。したがって、抜き型部１２は発光体層１３で埋められ、文字、符号又は図柄等からなる模様部が形成され、この模様部と抜き型部１２の周囲の不透明着色層１１からなる背景部（地部）とによって表示部２のデザインが完成されることになる。そして、発光体層１３の裏面には、もう一方の電極を形成する背面電極１４を設けている。
【００３０】
図２は、図１の天面部を拡大した要部拡大断面図である。
【００３１】
不透明着色層１１には透明着色層１６が接触して設けられており、透明着色層１６の一部が不透明着色層１１の抜き型部１２を埋めている。透明着色層１６の裏面にはアンカーコート層１７が設けられており、透明着色層１６と透明電極１０との密着性を高めるようにしている。アンカーコート層１７は、透明着色層１６に透明電極１０との密着性を高める機能がある場合には省略することができる。
【００３２】
透明電極１０は必要以上に大きくすることのないようにすべきであり、背面電極１４との絶縁を保つために、背面電極１４に連なる導体Ｈとは重なることがないように、形成することが肝要である。透明電極と１０と背面電極１４との間には、発光材料からなる発光体１８と誘電体層１９とが挟まれている。発光体１８と誘電体層１９は透明電極１０と背面電極１４の絶縁性を保つ必要から、透明電極１０と背面電極１４が重なる部分においては、透明電極１０を覆うように形成する必要がある。
【００３３】
キートップ部３の天面部には表示部２があり、この表示部２が成形によって歪んだり延伸されることはないが、キートップ部３の側面の部分が成形により最も延伸される。そのため、キートップ部３の側面の部分に各層の周辺端部や、透明電極１０とそれに連なる導体Ｔ及び背面電極１４とそれに連なる導体Ｈが重なる部分があっては、剥離、断線が生じることになり兼ねないので、避けなければならない。また、成形のばらつき等による不慮の断線或いは抵抗値の上昇を避けるために、冗長回路として、複数の導電回路を透明電極１０と背面電極１４のそれぞれにほぼ法線方向に接続することは、発光の安定性に大変好ましい。
【００３４】
透明絶縁性フィルム９は、厚みが２５〜５００μｍ程度のポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリフロロエチレンプロピレン、ポリクロロトリフロロエチレン、ポリビニリデン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリアリレート、或いはスチレン系、ポリエステル系、ポリアミド系熱可塑エラストマーや、それらの共重合物、アロイ等の変性物の他、数種のフィルムをラミネーションした複層品等が使用できる。
【００３５】
また、透明絶縁性フィルム９は、キートップ形状の形成が容易な、軟化点が１００〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃の樹脂がよく、ガス透過の小さいものが望ましい。成形後、外側に酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物を蒸着法、ゾルゲル法等の方法でガスバリアー層として形成することや、透明樹脂等のオーバーコート層を形成することは、発光体層１３や表示部２の意匠を保護し、長寿命化にとって好ましい。
【００３６】
透明着色層１６と不透明着色層１１は、軟質の樹脂やエラストマーをバインダーにし、染料や顔料を混合したもので、透明絶縁性フィルム９に密着し、同じく延伸性のあるものがよく、同様の樹脂を用いることが好ましい。その厚みは１〜２０μｍとされるが、印刷等で設けやすい３μｍ以上で、全厚の薄い方が成形しやすいことから、１０μｍ以下が好ましい。
【００３７】
透明電極１０に用いられる材料には、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリセレノフェン、ポリアズレン、ポリピレン、ポリカルバゾール、ポリピリダジン、ポリナフチレン、ポリフルオレンやそれらのアルキル化やアルコキシル化等の置換基を導入したポリエチレンジオキシチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ（３メチルチオフェン）、ポリ（３，４−ジメチルチオフェン）、ポリ（３−チオフェン−β−エタンスルフォネール）、ポリメチルピロール、ポリ（３へキシルピロール）、ポリ（３−メチル−４−ピロールカルボン酸メチル）、ポリシアノフェニレンビニレン、ポリジメトキシフェニレンビニレン誘導体、或いはポリイソプレン変成物等の共役系導電性高分子が挙げられる。
【００３８】
このうち、ドーパントの影響もあるが、酸素や湿度に安定性が高く、透明性があり導電性が高い、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン誘導体が好ましい。
【００３９】
導電性高分子単体では、十分な抵抗を得ることができないため、ドーピングする必要があり、アクセプターとしてヨウ素、臭素等のハロゲン、ＰＦ_５、ＡｓＦ_５、ＢＦ_３等のルイス酸、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ_２ＳＯ_４等のプロトン酸やパラトルエンスルホン酸、パラメトキシエチルトルエンスルホン酸等の有機酸、ＦｅＣｌ_３、ＴｉＣｌ_４等の遷移金属化合物、テトラシアノジメタン、テトラシアノテトラアザナフタレン、クロラニル等の有機物質或いはドナーとしてのＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属等が挙げられる。
【００４０】
温度、湿度による安定性を高めるため、脱ドープには注意が必要で、電解質アニオン、カチオンは避ける方がよく、導電性高分子との配位結合や共重合等は固定に対し有効な方法である。特に、ドーパントをＡＢ２型のモノマーを出発原料とし、中心核分子から順次結合させて合成されたデンドリマーやポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン等のオリゴマー、ポリマー或いはフラーレン分子に導入し、官能基として担持することは簡便であり、透明絶縁性成形体やフィルムへの密着性が高まることから、特に望ましい。また、このような担体を中心に多官能となったドーパントは、導電的には、導電性高分子の分子間をブリッジさせ、安定化し抵抗を下げることにもなるため、非常に有用である。導電性高分子が封止された状態では脱ドープの影響は非常に小さくなるので、成形体中に収めるようにする方がよい。
【００４１】
さらに、導電性を低下させるためには、導電性高分子を延伸し、導電性高分子の分子間距離を縮めることは有用で、賦形時の延伸を利用することができる。
【００４２】
透明電極１０の他の材料としては、酸化錫インジウム、酸化錫や酸化アンチモン錫をイオンスパッタリング等でセラミック層を形成したもの、或いは
セラミック粉を透明絶縁性樹脂に分散混合した透明導電性インク等も挙げられるが、キートップ形状に延伸成形されるときに、抵抗が上昇してしまうことがないように、微細な導電性繊維を混合することによりその欠点を補う等の処置が必要である。導電性高分子は破断するまで導電性を維持するので、延伸成形を伴うこの発明には好都合である。
【００４３】
発光体層１３の構造は、電気−光変換のメカニズムを利用すればよく、表示部２の領域を均一に発光させ、樹脂の成形体との複合化を考えると、有機系の無機ＥＬ、有機ＥＬ或いはＬＥＣ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｅｌｌ、電気化学発光）等が挙げられ、この中でも膜厚制御が容易で、環境に対する安定性があり簡便な無機ＥＬが適している。
【００４４】
無機ＥＬは対向する少なくとも一方が透明の２電極（透明電極１０とベース電極１４）間に、約５〜５０μｍの発光体１８を設け、２０〜１００Ｖ、５０〜４００Ｈｚの交流を印加して発光させる。携帯機器等の直流電池の場合には、インバーター等によって昇圧し、交流に変換する必要がある。
【００４５】
発光体１８は、硫化亜鉛等の無機蛍光体粉末をシアノエチルセルロース、シアノエチルサッカロース、シアノエチルプルラン、シアノエチルビニルアルコール等の高誘電体有機物バインダーに分散させ、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等で溶液化し、湿式にて加工を施すことができる。特に、発光体１８には銅、鉄等の金属をドーピングし多色化が図られている。また、蛍光体をゾルゲル法等により、セラミックスでマイクロカプセル化し、耐湿性を高めたものが知られている。発光効率だけでなく基材への密着性や低い透湿性が求められる場合は、適宜使用することができる。接着性の低い導電性高分子からなる透明電極１０に、良好に接着するためには、アンカーコートの材料と同等のものを用いることが望ましい。
【００４６】
誘電体層１９のバインダーには、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム等の高誘電体をさらに配合し、電界効率を上げることができる。透明電極１０と背面電極１４とを絶縁するには、両者の体積抵抗と膜厚が重要で、ＤＣ１００Ｖ印加で１の１３乗以上の体積抵抗が必要で、膜厚は少なくとも１０μｍは必要である。この絶縁性が低下すると、発光輝度が低くなり、発光効率が落ちるので注意が必要である。勿論、ピンホールや異物の混入等があってはならない。無溶剤インク等の高濃度インクを用いると、一度に膜厚が形成され、溶剤揮発によるピンホール等が低減し、絶縁性を維持しやすい。
【００４７】
従来の面状光源として用いられる無機ＥＬシートの面積は広いが、この発明は表示部２のみに採用するため、その面積は約１／５〜１／１００となり、それに比例して消費電力を低減することができる。
【００４８】
透明電極１０と対向する背面電極１４は、前述の導電性高分子でもかまわないが、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金等の金属又は合金、或いはタングステンカーバイト、炭化珪素、酸化スズ、酸化インジウム等の導電性セラミックス微粒子の他、カーボンブラック、グラファイト等の導電性フィラーをエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の低架橋密度の熱硬化性樹脂、或いはポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル、塩素化ポリオレフィンや未加硫合成ゴム、熱可塑性エラストマー等の分子量の大きな熱可塑性樹脂とすることは延伸性が高くなるので好ましい。
【００４９】
バインダーの成形温度における貯蔵弾性率は、基材及び後述する絶縁性高分子薄膜２０のそれより小さくて、それらより早く流動状態となり、容易に延伸されることが必要である。動的粘弾性を測定すると、その貯蔵弾性率は１桁以下、さらに好ましくは２桁以下であることが好ましい。動的粘弾性を測定するのに十分な試料の大きさがない場合は、微小硬度計を用い、試料が必要な温度に維持した状態で、大小の判別を行うことができる。
【００５０】
透明電極１０、発光体１８、誘電体層１９及び背面電極１４からなる発光体層１３の裏面は絶縁性を有する絶縁性高分子薄膜２０が形成され、電気的に保護されている。
【００５１】
透明電極１０又は背面電極１４に連なる導体Ｔ，Ｈは、背面電極１４と同じ材料が用いられるが、導電性がよいことが好ましく、一般には銀ペースト、カーボンペーストが用いられる。
【００５２】
透明電極１０又は背面電極１４に連なる導体Ｔ，Ｈは、図３に示したように、複数のキートップ部３を同電位に保ち、輝度むらをなくすため、導体Ｔ，Ｈを介して並列に繋がれており、発光部以外では、リーク電流が生じないように、最小限の面積で重なるように努めなければならない。
【００５３】
特に、導体Ｔ，Ｈを引き回す面積に限界があるので、透明電極１０又は背面電極１４に連なる導体同士Ｔ，Ｈが交錯してしまう。このため、十分な絶縁性を与えるために、絶縁性インク等で絶縁層を両者の間に設けることが望ましい。図４に示したものは、導体Ｔと導体Ｈとが交差する部位に、絶縁層として絶縁性インク等を印刷した絶縁印刷層２６を採用した例である。このように、絶縁層を印刷で形成した場合は、ピンホールに注意を払わなければならない。
【００５４】
導体Ｔと導体Ｈとが交差する部位における両者の隔絶距離、言い換えると絶縁印刷層（絶縁層）２６の厚みは１０μｍ以上、より望ましくは２０μｍ以上とすればよい。ここで、絶縁層を単独の部材で構成する場合には重ね印刷、若しくはインク固形分を高めたものを使用するほか、粒径の大きな絶縁性粒子、例えばガラス粒子、アクリル粒子、シリコーン粒子、スチレン粒子等を含有するものを用いて厚膜印刷すればよい。絶縁性粒子が中空であった場合は、誘電率が低下することから、交流駆動の発光体を用いるときには、特に好都合である。
【００５５】
また、絶縁性を有する基材フィルムである透明絶縁性フィルム９を絶縁層として用いた場合には、高い絶縁性を確保することができる。この場合は、図５に示したように、透明絶縁性フィルム９に予め設けたスルーホールＳを介して、透明電極１０に連なる導体Ｔをこの導体Ｔが配置される一方の側から他方の側へ逃がすようにして配線し、交差する背面電極１４に連なる導体Ｈとの間に透明絶縁性フィルム９を介在させることで、基材フィルムである透明絶縁性フィルム９が透明電極１０に連なる導体Ｔと背面電極１４に連なる導体Ｈとの絶縁層として機能させることができる。
【００５６】
なお、透明絶縁性フィルム９を絶縁層として採用する場合には、絶縁層は当然透明であるが、キートップ部３の意匠との関係で不透明となることもあり、いずれかに限定されるものではない。
【００５７】
また、図３又は６に示したように、キートップ部３を操作したときに、隣接するキートップ部３が連なって動くことのないようにしなければならず、そのため隣接するキートップ部同士３，３を繋ぐ透明絶縁性フィルム９の平坦部に切り欠き２１を設け、個々のキートップ部３の独立性を保つことが必要である。ここで、切り欠き２１は、いずれか１つのキートップ部３を操作した際に基材フィルムである透明絶縁性フィルム９に生じる応力が隣接するキートップ部３に伝わらないようにする応力遮断部であって、同様の作用を実現できるものであればこれに限らず、例えばスリットやその他の構成を採用してもよい。
【００５８】
不透明着色層１１、透明着色層１６、発光体層１３等の形成に当たっては、通常のスクリーン印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷、グラビア印刷、タンポ印刷、吹き付け塗装、ディップコーティング、スピンコーティング、蒸着等を用いる。
【００５９】
キートップ形状の賦形は、通常用いられる、ブロー成形、真空成形、プレス成形等が採用される。表示部２の模様の位置ずれをなくすためには、プレス成形がよく、透明絶縁性フィルム９を、その表示部３の領域を除いて、熱変形温度に加熱し、金型に沿った形状に保持した後、除圧前に冷却すると精度のよい形状を得ることができる。延伸の速度が速いほど、導体Ｔ，Ｈの抵抗値が上昇しやすいため、１００ｍｍ／分以下、望ましくは５０ｍｍ／分以下がよい。
【００６０】
［発明の実施の形態２］
図７は、この発明の実施の形態２に係る押釦スイッチ用部材の要部断面図である。
【００６１】
図７に示した実施の形態２に係る押釦スイッチ用部材１は、文字、符号又は図柄等の模様部とその背景部とからなる表示部２をキートップ部３の中間部に設けたものであって、表示部２に自発光する面発光体４を採用したものである。
【００６２】
実施の形態２に係る押釦スイッチ用部材１には、回路基板５上の固定接点６の配置に合わせてこの固定接点６と対向する位置に可動接点７を配するように弾性変形可能なドーム部２２の内面に可動接点７を設けた接点シート部材２３のドーム部２２の中央部を押圧できる押圧突部８を有した芯材である第２樹脂成形体２５と、この第２樹脂成形体２５を覆う透明絶縁性フィルム９と、この透明絶縁性フィルム９の表面（上面）に所望のキートップ形状に成形された第１樹脂成形体２４とが一体に設けられており、透明絶縁性フィルム９の裏面（下面）には、透明電極１０が形成されている。
【００６３】
透明電極１０に裏面には、キートップ部３の天面部に当たる箇所に透明な着色インクで表示部２の模様部を形成した透明着色層１６が形成されている。表示部２はキートップ部３の天面部の一部分に形成されるが、透明着色層１６の裏面及び透明着色層１６の周囲の透明電極１０の裏面には、発光材料からなる発光体層１３が設けられている。また、発光体層１３の裏面には銀ペーストによる背面電極１４が設けられている。
【００６４】
なお、実施の形態２における各部材の材料については、実施の形態１と同様であるため、実施の形態１の説明を参照のこと。
【００６５】
次に、実施の形態２に係る押釦スイッチ用部材の製造方法について説明する。
【００６６】
まず、透明絶縁性フィルム９の裏面のキートップ部３が位置する箇所に、キートップ部３の天面の幅とほぼ等しい帯状の透明電極１０を形成し、この透明電極１０の上に透明な着色インクで表示部２の文字、符号又は図柄等の模様部を形成する。次に、発光材料を透明電極１０及び透明着色層１６の上に塗布して発光体層１３を形成する。次に、発光体層１３のキートップ部３の裏面部中央に当たる箇所を除いて、遮光性及び絶縁性を有する絶縁性インクを発光体層１３の外周部と透明電極１０の上に塗布して不透明着色層（絶縁層）１１を形成する。発光体層１３の上には対向電極として背面電極１４を印刷し、不透明着色層（絶縁層）１１の印刷エリア内に留める。
【００６７】
次に、この印刷済みシートを圧空・真空成形やプレス成形等により所望の第２樹脂成形体２５の形状に合わせた賦形加工を行い、キートップ部３の芯材となる第２樹脂成形体２５が設けられる凹部を有する賦形シートを作成する。
【００６８】
次に、賦形加工によって成形された賦形シートの凹部に背面電極１４の上から芯材となる熱硬化性樹脂を注入して中央部に押圧突部８を有する第２樹脂成形体２５の形状を金型内で造形し硬化させて、第１樹脂成形体２４を除いた状態の押釦スイッチ用部材１を完成する。
【００６９】
次に、芯材である第２樹脂成形体２５を形成した透明絶縁性フィルム９の対応する位置の表面側に、予め所望のキートップ形状に形成した第１樹脂成形体２４を接着固定して、押釦スイッチ用部材１を完成する。
【００７０】
実施の形態２にあっては、発光体層１３が第１樹脂成形体２４と第２樹脂成形体２５との間に配置されキートップ部３の中間部の位置に設けられているため、発光体層１３が外部雰囲気からより隔離された環境状態に保たれているため、酸素や湿度の影響受けることがなく長期に使用しても発光性能が低下することがない。
【００７１】
【実施例】
［実施例１］
実施例１は、この発明の実施の形態１に対応するものである。
【００７２】
まず、１００μｍのポリメチルメタクリレートコート（アクリプレン、三菱レーヨン（株）製）の片面にスルホン化ポリスチレンをドーピングしたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（デナトロン４００１、長瀬産業（株）製）水溶液にその固形分に対し３％のマルチウォールナノチューブ（線径０．０１μｍ、平均線長５μｍ、ハイペリオン社製）を、ホモジナイザーを用い分散させ透明な処理液を得た。
【００７３】
この処理液を基材フィルムである透明絶縁性フィルム９の片面にグラビアコーターにより全面塗布し、１μｍ厚の透明電極１０を形成した。透明電極１０の全光線透過率は７０％（ＪＩＳ−Ｋ７１０５）で、表面抵抗５００Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１）であった。
【００７４】
次に、不透明着色層１１を遮光性を有する絶縁性の黒色の着色インクで表示部２の背景部（地部）をスクリーン印刷で、表示部２及び背面電極１４の電極端子２８を除き全面に５μｍ厚で塗布した。
【００７５】
緑色の発光色を有する硫化亜鉛をシアノエチルセルロースに分散させた無機ＥＬペーストを背景部（地部）の抜き型部１２に最小限の大きさで２０μｍ厚の発光体１８を印刷し、次いでチタン酸バリウム粉末をシアノエチルセルロースに分散させた１０μｍ厚の誘電体層１９を設けた。
【００７６】
背面電極１４となる誘電体層１９の部分及び電極端子２８を除き、２８μｍ厚の絶縁層２６を設けた。絶縁層２６の材料は、塩素化ポリエチレン（スーパークロン、日本製紙（株）製）に２０ｗｔ％の中空ガラス粒子（粒径１０、東芝パロディーニ製）を混合したインクを使用した。
【００７７】
最後に、銀ペースト（ドーデントＮＨ−０３０Ａ、熱可塑性ポリアミドバインダー、ニホンハンダ（株）製）で発光体１８上に背面電極１４とそれに連なる導体Ｈ及び電極端子２８を設けた。なお、透明電極１０に連なる導体Ｔと背面電極１４に連なる導体Ｔとは５μｍ厚の不透明着色層１１で間隔をあけて配置した。
【００７８】
以上の印刷工程終了後、真空乾燥装置でよく乾燥させ印刷済みフィルムを得た。
【００７９】
次に、直径１２ｍｍ、深さ７８ｍｍ、底面Ｒ５０ｍｍの凹曲面を有する１２個のキャビティーを有する金型と、これにより型取りした硬度９０度（ショア−Ａ）の弾性体からなる雄型を用い、表示部２に断熱のため直径８ｍｍの金属片を置き、赤外線照射により１１０℃に加熱し、金属片を取り去り直ちに、印刷済みフィルムを冷間で圧縮成形した。
【００８０】
雄型を取り除いた後、芯材１５として硬度８０度（ショア−Ａ）の液状シリコーンゴムを必要量注型し、押厚突部８の形状を有する第２の雄型により、芯材１５に押圧突部８を成形した。押圧突部８の先端にカーボンブラックを含有するシリコーンインクにより可動接点７を形成し、押釦スイッチ用部材１を得た。
【００８１】
押釦スイッチ用部材１の電極端子２７，２８と回路基板５上の電極端子とを接続し、６０℃、９５％ＲＨの高温雰囲気中に５００時間保存後、常温常湿の環境下に戻し、高湿発光体に５０Ｖ、１００Ｈｚを印加すると、１２個すべてのキートップ部３の表示部２は緑色の発光を呈し、輝度は５．８ニットであった。
【００８２】
［実施例２］
実施例２は、この発明の実施の形態２に対応するものである。
【００８３】
まず、基材フィルムである透明絶縁性フィルム９として、両面プラズマ処理を施した１００μｍのポリプロピレンフィルムの両面に１５μｍのエチレンビニルアルコールコポリマーフィルムをラミネートした。緑色の不透明着色インクで表示部２の背景部（地部）をスクリーン印刷で、表示部２を除き全面に塗布した。その上に、ポリアニリンの構造単位の１／６モルのスルホン化デンドリマー（ＤＳＭ社のジアミノブタンとシアノエチレンを出発物質としたデンドリマー（商品名：ＤＡＢ（ＰＡ）８）のベンゼンスルホン酸を反応させたドーパントを含むポリアニン溶液をインクジェット印刷により透明電極１０を形成した。このポリアニン溶液を固形分の７５ｗｔ％の銀粉（シルコート、福田金属箔粉工業（株）製）を混合した導電性ポリマーインクを表示部２の周囲から透明電極１０の電極端子２８まで、図４に示したように導体Ｔを引き回した。透明電極１０の全光線透過率は６５％（ＪＩＳ−Ｋ７１０５）で、表面抵抗は７００Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ５６９１１）であった。
【００８４】
青色の発光色を有する硫化亜鉛をシアノエチルセルロースに分散させた無機ＥＬペーストにより、透明電極１０を覆うように、厚さ１５μｍの発光体１８を形成し、実施例１と同様に誘電体層１９を設けた。次いで、背面電極１４に連なる導体Ｈと交差する透明電極１０に連なる導体Ｔ上に、ポリエステル（スタフィックス、富士写真フィルム（株）製）に２５ｗｔ％の熱硬化アクリル粒子（粒径８μｍ、総研化学（株）製）を混合した絶縁性インクで覆い、厚さ１５μｍの絶縁層２６を形成した。
【００８５】
銀混合導電性ポリマーインクで、背面電極１４とそれに連なる導体Ｈ及び電極端子２８を形成した。以上の印刷工程終了後、真空乾燥装置でよく乾燥させ印刷済みフィルムを得た。
【００８６】
３ｍｍ×５ｍｍ、深さ１ｍｍの底面が平坦な有する１２個のキャビティーを有する雌型と２．８ｍｍ×４．８ｍｍ、高さ０．９ｍｍの天面が平坦な形状を有する雄型を用い、表示部２に断熱のため２．６ｍｍ×４．６ｍｍの金属片を置き、赤外線照射により１００℃に加熱し、金属片を取り去り直ちに、印刷済みフィルムを冷間で圧縮成形を行った。
【００８７】
雄型を取り除いた後、酸素除去剤として１０ｗｔ％の鉄粉を含む液状エポキシ樹脂を必要量注型し、押厚突部８の形状を有する第２の雄型により、芯材である第２樹脂成形体２５に押圧突部８を成形した。さらに、透明絶縁性フィルム９の第２樹脂成形体に対応する位置の表面上に、予め所望形状に成形されたアクリル樹脂からなる第１樹脂成形体２４を二液性アクリル接着剤で貼着した。得られた成形体の電極端子２７，２８をマスクして、アミノシラノールを触媒とするシラノール溶液に浸し、４０℃で乾燥、反応させ、成形体表面に２μｍ厚のシリカ層を形成し、図３又は６に示したように、隣り合うキートップ部３，３同士の間の平坦な部分に切り欠き２１をトムソン型にて打ち抜き形成し、押釦スイッチ用部材１を得た。
【００８８】
押釦スイッチ用部材１の電極端子２７，２８と回路基板５上の電極端子とを接続し、６０℃、９５％ＲＨの高温雰囲気中に５００時間保存後、常温常湿の環境下に戻し、高温発光体に５０Ｖ、１００Ｈｚを印加すると、１２個すべてのキートップ部３の表示部２は緑色の発光を呈し、輝度は６．５ニットであった。
【００８９】
［比較例１］
２８μｍ厚の絶縁層２６を除いた以外は実施例１と同じ仕様のものを製作し、比較例１とした。
【００９０】
比較例１の押釦スイッチ用部材１を６０℃、９５％ＲＨの高湿雰囲気中に５００時間保存後、常温常湿の環境下に戻し、発光体１８を点灯させたところ、１２個のうち２箇所のキートップ部３が点灯せず、電極端子２７，２８から遠いキートップ部３ほどその明るさが低かった。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載された発明によれば、面発光体は透明電極と背面電極との間に発光体層を有し、透明電極に連なる導体と背面電極に連なる導体とが重なる部位には絶縁層が介在しているので、透明電極の導体と背面電極の導体との十分な絶縁性を確保される。これにより、均一な発光をする表示部が効率よく得られ、携帯端末の軽薄短小化、高密度化、多様化にも対応し得る押釦スイッチ用部材を提供することができる。
【００９２】
請求項２に記載の発明によれば、複数のキートップ部は１つの絶縁性を有する基材フィルムに一体に設けられており、いずれか１つのキートップ部を操作したときに生じる基材フィルムの応力を他のキートップ部に伝えることを防ぐ応力遮断部が隣接するキートップ部同士を繋ぐ基材フィルムの平坦部に形成されているので、押圧操作したキートップ部の動きによって周辺のキートップ部が誤動作することがなくなるため、請求項１の効果に加え、より確実なスイッチングが保証できる押釦スイッチ用部材が完成される。
【００９３】
請求項３に記載の発明によれば、絶縁層の厚みは少なくとも１０μｍ以上であるので、十分な絶縁性能を確保することができるため、請求項１又は２の効果に加え、発光品質が一層向上する。
【００９４】
請求項４に記載の発明によれば、絶縁層には絶縁性中空粒子が含有されているので、誘電率が低下することとなるから、請求項３の効果に加え、交流駆動の発光体を用いるときに特に好都合な押釦スイッチ用部材が得られる。
【００９５】
請求項５に記載の発明によれば、透明電極に連なる導体と背面電極に連なる導体とが重なる部位において、一方の導体を基材フィルムを貫通させて片面側から他面側へ配線し、該基材フィルムを前記絶縁層としたので、基材フィルムを絶縁層として利用するため、請求項３の効果に加え、別途絶縁層を設けるための部材を必要としないため、製造が容易となりコスト低減を図ることができる。
【００９６】
請求項６に記載の製造方法の発明によれば、平面状の基材フィルムに透明電極、発光体層、背面電極並びに透明電極と連なる導体と背面電極に連なる導体とを形成し、その後キートップ部及び外部電極と接続できる電極端子を賦形するようにしたので、平面状の基材フィルムの上に発光体層を印刷等の手段によりキートップ部の表示部に接して設けることが可能であるから、透明電極の導体と背面電極の導体との十分な絶縁性が確保された押釦スイッチ用部材を容易に製造することができる。これにより、均一な発光をする表示部が効率よく得られ、携帯端末の軽薄短小化、高密度化、多様化にも対応し得る押釦スイッチ用部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る押釦スイッチ用部材を示した要部断面図である。
【図２】図１の天面部を拡大した要部拡大断面図である。
【図３】同実施の形態１に係る押釦スイッチ用部材における導体のレイアウトの一例を示した平面図である。
【図４】同実施の形態１に係る押釦スイッチ用部材であって、透明絶縁フィルムとは別に絶縁層を採用した場合の透明電極に連なる導体と背面電極に連なる導体との交差部を示した要部拡大断面図である。
【図５】同実施の形態１に係る押釦スイッチ用部材であって、透明絶縁フィルムを絶縁層とした場合の透明電極に連なる導体と背面電極に連なる導体との交差部を示した要部拡大断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る押釦スイッチ用部材の平面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る押釦スイッチ用部材を示した要部断面図である。
【図８】従来の光源に発光ダイオードを使用した押釦スイッチ用部材の要部断面図である。
【図９】従来の光源に電球を使用した押釦スイッチ用部材の要部断面図である。
【図１０】従来の導光部材を採用した押釦スイッチ用部材の要部断面図である。
【図１１】従来の光源にＥＬシートを使用した押釦スイッチ用部材の要部断面図である。
【符号の説明】
１　押釦スイッチ用部材
２　表示部
３　キートップ部
４　面発光体
５　回路基板
６　固定接点
７　可動接点
８　押圧突部
９　透明絶縁性フィルム（基材フィルム）
１０　透明電極
１１　不透明着色層（絶縁層）
１２　抜き型部
１３　発光体層
１４　背面電極
１５　芯材
１６　透明着色層（絶縁層）
１８　発光体
１９　誘電体層
２１　切り欠き（応力遮断部）
２４　第１樹脂成形体
２５　第２樹脂成形体（芯材）
２６　絶縁印刷層（絶縁層）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for an input device such as a mobile terminal such as a mobile phone and a PDA, a telephone, a car stereo, an on-board board computer, an audio device, a measuring instrument, a personal computer, and a remote control for a home theater. More particularly, the present invention relates to an illuminated push-button switch member capable of illuminating a display unit in a dark place and a method of manufacturing the same. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a push-button switch member used in this type of input device has been required to have a so-called illumination function of illuminating a display unit showing the function of the push-button switch during use at night.
[0003]
For example, in a push button switch 30 used for an input device such as a mobile phone, as shown in FIG. 8 or FIG. 9, a circuit board and a cover base 32 integrally formed with a plurality of key top portions 31 constituting operation keys are provided. The switch function of the push-button switch 30 can be realized by being incorporated in a housing of a target input device in a state where the board 33 faces each other. In order to understand the function of the push button switch 30 even in a dark place, the top surface or the back surface of the key top portion 31 serving as each operation key has a pattern such as a character, a code or a pattern corresponding to each switch function. Is provided, and a direct light emitted from a light source such as an LED 35 or a light bulb 36 provided on the circuit board 33 and a reflected light generated by reflecting the direct light on peripheral members are provided in a key top portion. By transmitting the light from the back surface portion of the display 31 to the top surface portion, the display content of the display portion 34 emerges and can be visually recognized. Thereby, a mobile phone or the like can be used without any trouble even at night.
[0004]
When a more uniform brightness is required, a light guide member 37 on a thin plate is inserted between the LED 35 and the key top portion 31 as shown in FIG. Attempts have been made to increase the light emitting surface area by using an EL (electroluminescence) sheet 38 that emits surface light.
[0005]
However, the light sources such as the LED 35, the light bulb 36, and the EL sheet 38 and the light guide member 37 that guides the direct light from the light source do not hinder the contact operation between the contact portion 39 on the circuit board 33 and the key top portion 31. As described above, since the light sources 35, 36, and 38 and the light guide member 37 and the display unit 34 are located apart from each other, the number of the LEDs 35 and the light bulbs 36 is increased, In the case where the light guide member 37 is supplemented or the EL sheet 38 is used, the display content of the display unit 34 is checked in a dark place, although the design difficulty due to the increase in the number of parts increases. In some cases, it was not possible to supply a sufficient amount of light, and its effectiveness was poor.
[0006]
In particular, low power consumption is demanded for a battery-powered mobile phone, and it is desired to secure a sufficient amount of light with a small number of light sources. There is a contradiction that only a part can contribute to the improvement of the visibility of the display unit 34, and the visibility cannot be improved even if large power consumption is used.
[0007]
Further, since the light sources 35, 36, 38 and the light guide member 37 are provided between the key top portion 31 and the corresponding contact portion 39 provided on the fixed substrate 33, the thickness of the push button switch 30 cannot be reduced. Thus, the thickness of the input device and the main body of the device are reduced, and the weight is increased.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in order to solve the above-described problems, a surface light-emitting body that emits light on the top surface of the key top portion, as in the invention described in JP-A-11-232954 or JP-A-2000-285760, has been proposed. It is known that a light source is provided near the display unit to prevent light diffusion due to light diffusion and obstacles. These are to form a key top shape after forming a display portion layer, a transparent electrode, a luminous body, a dielectric, and a back electrode on which a pattern such as a character, a code, or a pattern is formed on an insulating transparent film.
[0009]
More specifically, a transparent electrode is formed by forming a ceramic layer on a transparent insulating film by indium tin oxide, tin oxide or antimony tin oxide by ion sputtering or the like, or a transparent powder obtained by dispersing and mixing ceramic powder in a transparent insulating resin. The conductive ink and the transparent conductive polymer are formed by screen printing or the like. For the back electrode, silver paste, carbon paste or conductive polymer paste is used, and in order to obtain efficient light emission, a conductor connected to each electrode is provided so as not to cause a voltage drop from the power supply terminal to the light emitting part. Supplies conductivity.
[0010]
However, in the conventional member for a push button switch having a surface light emitter in the vicinity of the conventional display unit, environmental stability, particularly, under high humidity, a transparent electrode or a conductor connected to the transparent electrode, and a back electrode or a connected to the back electrode. There was a problem that the insulation with the conductor was reduced.
[0011]
Therefore, prior to the present invention, the inventor of the present invention has proposed that the two parts other than the light emitting unit are arranged on different planes and do not overlap.
[0012]
However, it is physically difficult to wire the conductors of the transparent electrode and the conductor of the back electrode so that they do not overlap with each other due to the recent trend of mobile terminals being lighter, thinner, smaller, denser, and more diversified. It is difficult to maintain the insulating property with respect to the light emitting element, and it is difficult to obtain good light emission quality.
[0013]
Therefore, the present invention has been conceived in order to solve the problem of the above-described conventional push-button switch member having a surface light emitter near the display unit. A push button switch member and a method for manufacturing the same that can efficiently obtain a display unit that emits light uniformly with sufficient insulation properties, and that can respond to the lightness, shortness, high density, and diversification of mobile terminals. The task is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a plurality of key top portions for pressing a movable contact disposed opposite to a fixed contact on a circuit board in a direction in which the movable contact comes into contact with the fixed contact. And a cover base for arranging the key top portion at a predetermined position and mounting the key top portion on the circuit board, wherein the key top portion has a display portion for displaying an identification function or a switch function; A member for a push button switch having a surface light emitter integrated with a display unit, wherein the surface light emitter has a light emitting layer between a transparent electrode and a back electrode, and is connected to a conductor connected to the transparent electrode and a back electrode. It is characterized in that an insulating layer is interposed in a portion where the conductor overlaps.
[0015]
Here, the insulating layer means a member having a thickness having an insulating property, and may be made of any of a single material or a plurality of materials.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the plurality of key top portions are provided integrally with one insulating base film, and any one of the key top portions is provided. A stress blocking portion for preventing transmission of stress of the base film generated when operated to another key top portion is formed on a flat portion of the base film connecting adjacent key top portions. I have.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the thickness of the insulating layer is at least 10 μm or more.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, the insulating layer contains insulating hollow particles.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, at a portion where the conductor connected to the transparent electrode and the conductor connected to the back electrode overlap, one of the conductors is made to penetrate the base film to form one side. From the other side, and the base film is used as the insulating layer.
[0020]
The invention according to claim 6 is the method for manufacturing a member for a push button switch according to any one of claims 1 to 5, wherein the transparent electrode, the luminescent layer, and the back electrode are provided on the planar base film. Further, a conductor connected to the transparent electrode and a conductor connected to the back electrode are formed, and thereafter, an electrode terminal that can be connected to the key top portion and the external electrode is formed.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0022]
[First Embodiment of the Invention]
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a member for a push button switch according to Embodiment 1 of the present invention.
[0023]
The member 1 for a push button switch according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes a pattern portion such as a character, a code or a design and a background portion thereof, and a display portion 2 at least one of which emits light is used as a key top portion. 3 is provided on the top surface side, and the display unit 2 employs a surface light-emitting body 4 which emits light by itself.
[0024]
The member 1 for a push button switch is provided with a movable contact 7 which is arranged to face the fixed contact 6 on the circuit board 5. More specifically, a movable contact 7 is formed at the tip of a pressing projection 8 provided at the center of the rear surface of the key top portion 3, and the movable contact 7 is fixed to the fixed contact by pressing the key top portion 3 toward the circuit board 5. 6 can be contacted.
[0025]
An elastic material, such as silicone rubber, in which a plurality of key top portions 3 arranged at predetermined positions are integrally formed on the outer peripheral portion of the key top portion 3 and between the push button switch member 1 and the circuit board 5. The cover base material (not shown) is provided, and when the key top part 3 is pressed, a part of the cover base material is elastically deformed toward the circuit board 5 side, and the hand is released from the key top part 3 At this time, the key top portion 3 can be returned to the original position by the elastic restoring force of the cover substrate.
[0026]
A plurality of key tops 3 are arranged on the push button switch member 1, and often have a three-dimensional complicated shape from the viewpoint of ergonomics and the like, and the top surface of the key tops 3 is It has a shape that is higher than the portion other than the key top portion 3 and protrudes from an opening (not shown) provided in the housing of the input device. The display unit 2 employs a pattern such as a numeral, a character, or a design, and a display unit that describes the identification function of the key top unit 3 or the switch function of the key top unit 3 is used. These display units 2 are identified by, for example, a color difference between a character color (pattern part) and a background color (ground part) other than the character, and a color with good visibility is selected as necessary.
[0027]
The material filled as the core material 15 forming the plunger portion or the like is selected from hard or soft resin or elastomer. There is no limitation on the properties such as thermoplastic or thermosetting, or pellet or liquid, but liquid thermosetting resin is easy to pour and is excellent in moldability. The plunger portion and the like can be formed by injection molding, transfer molding, potting, or the like, and can also be provided by bonding a pre-molded one.
[0028]
The outer peripheral surface of the push button switch member 1 excluding the back surface of the key top portion 3 is covered with a transparent insulating film 9 as a base film. A transparent electrode 10 serving as one electrode of the surface light emitter 4 is provided in a range from the side surface 3 to the top surface of the key top portion 3. An opaque colored layer 11 having a light-shielding property and an insulating property is provided on the back surface of the transparent electrode 10 and on the back surface of the transparent insulating film 9 on which the transparent electrode 10 is not provided.
[0029]
The opaque colored layer 11 is formed with a blanking portion 12 that matches the shape of the display portion 2 such as characters, codes, and designs. On the back surface of the opaque colored layer 11, a light emitting layer 13 having a size slightly smaller than the size of the top surface of the key top portion 3 including the punching portion 12 is provided. Therefore, the die portion 12 is filled with the luminous body layer 13 to form a pattern portion composed of characters, codes, patterns, etc., and a background portion (ground) made of the pattern portion and the opaque colored layer 11 around the die portion 12. ), The design of the display unit 2 is completed. Then, on the back surface of the luminous body layer 13, a back electrode 14 for forming the other electrode is provided.
[0030]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part in which the top surface of FIG. 1 is enlarged.
[0031]
The opaque colored layer 11 is provided with a transparent colored layer 16 in contact therewith, and a part of the transparent colored layer 16 fills the die 12 of the opaque colored layer 11. An anchor coat layer 17 is provided on the back surface of the transparent coloring layer 16 so as to enhance the adhesion between the transparent coloring layer 16 and the transparent electrode 10. The anchor coat layer 17 can be omitted when the transparent coloring layer 16 has a function of improving the adhesion to the transparent electrode 10.
[0032]
The transparent electrode 10 should not be made unnecessarily large, and should be formed so as not to overlap with the conductor H connected to the back electrode 14 in order to maintain insulation with the back electrode 14. It is vital. A light-emitting body 18 made of a light-emitting material and a dielectric layer 19 are sandwiched between the transparent electrode 10 and the back electrode 14. Since the luminous body 18 and the dielectric layer 19 need to keep the transparent electrode 10 and the back electrode 14 insulated, it is necessary to form the transparent electrode 10 and the back electrode 14 so as to cover the transparent electrode 10 at the overlapping portion.
[0033]
The display portion 2 is provided on the top surface of the key top portion 3. The display portion 2 is not distorted or stretched by molding, but the side surface portion of the key top portion 3 is stretched most by molding. Therefore, if there is a peripheral edge of each layer or a portion where the transparent electrode 10 and the conductor T connected thereto and the back electrode 14 and the conductor H connected thereto overlap on the side surface portion of the key top portion 3, peeling and disconnection may occur. It has to be avoided because it can be fake. Further, in order to avoid an unexpected disconnection or an increase in resistance value due to a variation in molding or the like, connecting a plurality of conductive circuits to each of the transparent electrode 10 and the back electrode 14 in a substantially normal direction as a redundant circuit requires light emission. Very preferred for the stability of
[0034]
The transparent insulating film 9 has a thickness of about 25 to 500 μm, such as polyvinyl alcohol, polyethylene, polybutylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyacryl, polycarbonate, polystyrene, polyfluoroethylene propylene, and polychlorotrifluoroethylene. , Polyvinylidene, polyimide, polyamide imide, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyamide, polyarylate, styrene-based, polyester-based, polyamide-based thermoplastic elastomers and their modified products such as copolymers and alloys A multilayer product obtained by laminating several kinds of films can be used.
[0035]
In addition, the transparent insulating film 9 is preferably a resin having a softening point of 100 to 200 ° C., preferably 50 to 150 ° C., in which a key top shape is easily formed, and a resin having a small gas permeability is desirable. After molding, forming an inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide on the outside as a gas barrier layer by a method such as a vapor deposition method or a sol-gel method, or forming an overcoat layer such as a transparent resin is a light emitting layer. 13 and the design of the display unit 2 are protected, which is preferable for extending the life.
[0036]
The transparent coloring layer 16 and the opaque coloring layer 11 are made of a mixture of a soft resin or an elastomer as a binder and a dye or a pigment. It is preferable to use The thickness is 1 to 20 μm, but it is preferably 3 μm or more, which is easy to provide by printing or the like.
[0037]
Materials used for the transparent electrode 10 include polyacetylene, polyparaphenylene, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyphenylenevinylene, polyselenophene, polyazulene, polypyrene, polycarbazole, polypyridazine, polynaphthylene, polyfluorene, and their alkylation and alkoxylation. Dioxythiophene, polythienylenevinylene, poly (3-methylthiophene), poly (3,4-dimethylthiophene), poly (3-thiophene-β-ethanesulfonel), Methylpyrrole, poly (3-hexylpyrrole), poly (methyl 3-methyl-4-pyrrolecarboxylate), polycyanophenylenevinylene, polydimethoxyphenylenevinylene derivative, or modified polyisoprene It includes a conjugated conductive polymer.
[0038]
Among these, polypyrrole, polythiophene, and polyaniline derivatives, which have high stability to oxygen and humidity, are transparent, and have high conductivity, are preferable, although they are affected by the dopant.
[0039]
Since a conductive polymer alone cannot obtain a sufficient resistance, it needs to be doped. As an acceptor, halogen such as iodine or bromine, PF ₅ , AsF ₅ , BF ₃ Lewis acids such as HF, HCl, H ₂ SO ₄ Organic acids such as protonic acid, paratoluenesulfonic acid, paramethoxyethyltoluenesulfonic acid, FeCl ₃ , TiCl ₄ And organic substances such as tetracyanodimethane, tetracyanotetraazanaphthalene, and chloranil; alkali metals such as Li, Na, and K as donors; and alkaline earth metals such as Ca, Sr, and Ba. Can be
[0040]
Care must be taken in de-doping in order to increase stability due to temperature and humidity.It is better to avoid electrolyte anions and cations. Coordination bonds and copolymerization with conductive polymers are effective methods for fixing. is there. In particular, a dopant is introduced into an oligomer, a polymer or a fullerene molecule such as a dendrimer, polystyrene, polymethyl methacrylate, or polyurethane synthesized by combining an AB2 type monomer as a starting material and sequentially bonding from a central core molecule, and supporting the compound as a functional group. This is particularly preferable because it is simple and increases the adhesion to a transparent insulating molded article or film. In addition, such a multifunctional dopant centering on the carrier is very useful because it electrically conductively bridges between the molecules of the conductive polymer, stabilizes it, and lowers the resistance. In the state where the conductive polymer is sealed, the influence of the undoping becomes very small, so that it is preferable that the conductive polymer is contained in the molded body.
[0041]
Further, in order to reduce the conductivity, it is useful to stretch the conductive polymer and reduce the intermolecular distance of the conductive polymer, and the stretching at the time of shaping can be used.
[0042]
Other materials of the transparent electrode 10 include a ceramic layer formed by indium tin oxide, tin oxide or antimony tin oxide by ion sputtering or the like, or
A transparent conductive ink obtained by dispersing and mixing a ceramic powder in a transparent insulating resin is also included.However, when stretched into a key-top shape, fine conductive fibers are used so that the resistance does not increase. It is necessary to take measures such as making up for the disadvantage by mixing. This is advantageous for the present invention involving stretch molding, since the conductive polymer remains conductive until it breaks.
[0043]
The structure of the luminous body layer 13 may use the mechanism of electric-light conversion. In order to make the region of the display unit 2 emit light uniformly and to combine with the resin molded body, an organic inorganic EL, an organic inorganic EL, EL or LEC (Light Emitting Electrochemical Cell, electrochemiluminescence) and the like can be mentioned. Among them, inorganic EL which is easy to control the film thickness, is stable to the environment, and is simple is suitable.
[0044]
In the inorganic EL, a luminous body 18 of about 5 to 50 μm is provided between two electrodes (the transparent electrode 10 and the base electrode 14) at least one of which is transparent to emit light by applying an alternating current of 20 to 100 V and 50 to 400 Hz. . In the case of a DC battery for a portable device or the like, it is necessary to boost the voltage by an inverter or the like and convert it to AC.
[0045]
The luminous body 18 is obtained by dispersing an inorganic phosphor powder such as zinc sulfide in a high dielectric organic binder such as cyanoethyl cellulose, cyanoethyl saccharose, cyanoethyl pullulan, and cyanoethyl vinyl alcohol, forming a solution with acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, etc. Can be processed. In particular, the luminous body 18 is doped with a metal such as copper or iron to achieve multicoloring. In addition, there has been known a phosphor in which a phosphor is microencapsulated with a ceramic by a sol-gel method or the like to improve moisture resistance. When not only luminous efficiency but also adhesion to a substrate and low moisture permeability are required, it can be appropriately used. In order to satisfactorily adhere to the transparent electrode 10 made of a conductive polymer having low adhesiveness, it is desirable to use a material equivalent to the material of the anchor coat.
[0046]
A high dielectric such as barium titanate or potassium titanate is further added to the binder of the dielectric layer 19 to improve the electric field efficiency. In order to insulate the transparent electrode 10 and the back electrode 14, the volume resistance and the film thickness of both are important. The volume resistance is required to be at least 13 to the power of 100 V DC, and the film thickness must be at least 10 μm. Care must be taken because if the insulation property is reduced, the light emission luminance is reduced and the light emission efficiency is reduced. Of course, there must be no pinholes or foreign matter. When a high-concentration ink such as a solventless ink is used, the film thickness is formed at one time, pinholes and the like due to evaporation of the solvent are reduced, and the insulating property is easily maintained.
[0047]
Although the area of the conventional inorganic EL sheet used as a planar light source is large, the area is about 1/5 to 1/100 because the present invention is used only in the display unit 2, and the power consumption is reduced in proportion thereto. can do.
[0048]
The back electrode 14 facing the transparent electrode 10 may be the above-described conductive polymer, but may be a metal or alloy such as gold, silver, copper, nickel, palladium, or platinum, or tungsten carbide, silicon carbide, tin oxide, or the like. In addition to conductive ceramic fine particles such as indium oxide and the like, conductive fillers such as carbon black and graphite can be used with epoxy resins, urethane resins, silicone resins and other low-crosslinking thermosetting resins, or polyamides, polyesters, polyacryls, and chlorinated resins. It is preferable to use a thermoplastic resin having a large molecular weight, such as polyolefin, unvulcanized synthetic rubber, or a thermoplastic elastomer, since the stretchability becomes high.
[0049]
The storage elastic modulus at the molding temperature of the binder is smaller than that of the base material and the insulating polymer thin film 20 described later, and it is necessary that the binder be in a fluidized state earlier and easily stretched. When the dynamic viscoelasticity is measured, the storage modulus is preferably one digit or less, more preferably two digits or less. If the size of the sample is not sufficient to measure the dynamic viscoelasticity, it is possible to determine the size using a microhardness tester while maintaining the sample at a required temperature.
[0050]
On the back surface of the light emitting layer 13 composed of the transparent electrode 10, the light emitting body 18, the dielectric layer 19, and the back electrode 14, an insulating polymer thin film 20 having an insulating property is formed and is electrically protected.
[0051]
For the conductors T and H connected to the transparent electrode 10 or the back electrode 14, the same material as that of the back electrode 14 is used, but it is preferable that the conductivity is good, and generally, silver paste or carbon paste is used.
[0052]
As shown in FIG. 3, the conductors T and H connected to the transparent electrode 10 or the back electrode 14 are connected in parallel via the conductors T and H in order to keep the plurality of key tops 3 at the same potential and eliminate luminance unevenness. It is necessary to strive to overlap with a minimum area so as not to generate a leak current except in the light emitting portion.
[0053]
In particular, since there is a limit in the area where the conductors T and H are routed, the conductors T and H connected to the transparent electrode 10 or the back electrode 14 cross each other. For this reason, in order to provide sufficient insulation, it is desirable to provide an insulation layer between the two with an insulating ink or the like. FIG. 4 shows an example in which an insulating printing layer 26 in which insulating ink or the like is printed is used as an insulating layer at a portion where the conductor T and the conductor H intersect. As described above, when the insulating layer is formed by printing, attention must be paid to the pinhole.
[0054]
The separation distance between the conductor T and the conductor H at the intersection where the conductor T and the conductor H intersect, in other words, the thickness of the insulating printing layer (insulating layer) 26 may be 10 μm or more, more preferably 20 μm or more. Here, when the insulating layer is composed of a single member, in addition to the one that has been subjected to overprinting or having an increased ink solid content, insulating particles having a large particle diameter, such as glass particles, acrylic particles, silicone particles, and styrene Thick film printing may be performed using a material containing particles or the like. When the insulating particles are hollow, the dielectric constant is reduced, so that it is particularly advantageous when an AC-driven luminous body is used.
[0055]
Further, when the transparent insulating film 9 which is a base film having an insulating property is used as an insulating layer, high insulating properties can be secured. In this case, as shown in FIG. 5, through a through hole S provided in advance in the transparent insulating film 9, the conductor T connected to the transparent electrode 10 is moved from one side where the conductor T is arranged to the other side. The transparent insulating film 9 is interposed between the transparent insulating film 9 and the conductor H connected to the intersecting back electrode 14 so that the transparent insulating film 9 as the base film is connected to the conductor T connected to the transparent electrode 10. And a conductor H connected to the back electrode 14 can function as an insulating layer.
[0056]
When the transparent insulating film 9 is used as the insulating layer, the insulating layer is naturally transparent, but may be opaque in relation to the design of the key top portion 3 and is limited to any one. is not.
[0057]
Also, as shown in FIG. 3 or 6, when the key tops 3 are operated, it is necessary to prevent the adjacent key tops 3 from moving consecutively. , 3 need to be provided with a notch 21 in a flat portion of the transparent insulating film 9 to maintain the independence of each key top portion 3. Here, the notch 21 is a stress interrupting portion for preventing a stress generated in the transparent insulating film 9 as a base film from being transmitted to an adjacent key top portion 3 when any one of the key top portions 3 is operated. However, the present invention is not limited to this as long as the same action can be realized, and for example, a slit or another configuration may be adopted.
[0058]
In forming the opaque colored layer 11, the transparent colored layer 16, the luminescent layer 13, and the like, normal screen printing, inkjet printing, thermal transfer printing, gravure printing, tampo printing, spray painting, dip coating, spin coating, vapor deposition, or the like is used. .
[0059]
As the shaping of the key top shape, blow molding, vacuum molding, press molding and the like, which are usually used, are employed. In order to eliminate the misalignment of the pattern of the display unit 2, press molding is preferable, and the transparent insulating film 9 is heated to a heat deformation temperature except for the region of the display unit 3 to obtain a shape along the mold. After holding, cooling before depressurization can provide an accurate shape. The higher the stretching speed, the more easily the resistance values of the conductors T and H increase. Therefore, the stretching speed is preferably 100 mm / min or less, more preferably 50 mm / min or less.
[0060]
[Embodiment 2]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a member for a push button switch according to Embodiment 2 of the present invention.
[0061]
The member 1 for a push button switch according to the second embodiment shown in FIG. 7 is provided with a display portion 2 including a pattern portion such as a character, a code or a design, and a background portion thereof at an intermediate portion of a key top portion 3. In addition, the display unit 2 employs a surface light-emitting body 4 that emits light by itself.
[0062]
The push-button switch member 1 according to the second embodiment has a dome portion that can be elastically deformed so that the movable contact 7 is arranged at a position facing the fixed contact 6 in accordance with the arrangement of the fixed contact 6 on the circuit board 5. A second resin molded body 25 as a core having a pressing projection 8 capable of pressing a central portion of a dome portion 22 of a contact sheet member 23 having a movable contact 7 provided on an inner surface of the second resin molded body 25; And a first resin molded body 24 formed in a desired key-top shape on the surface (upper surface) of the transparent insulating film 9. A transparent electrode 10 is formed on the back surface (lower surface) of.
[0063]
On the back surface of the transparent electrode 10, a transparent colored layer 16 in which a pattern portion of the display unit 2 is formed with a transparent colored ink at a position corresponding to the top surface of the key top portion 3 is formed. The display unit 2 is formed on a part of the top surface of the key top unit 3. On the back surface of the transparent coloring layer 16 and the back surface of the transparent electrode 10 around the transparent coloring layer 16, a luminous body layer 13 made of a luminescent material is provided. Is provided. Further, a back electrode 14 made of silver paste is provided on the back surface of the light emitting layer 13.
[0064]
Note that the materials of the respective members in the second embodiment are the same as those in the first embodiment; therefore, refer to the description of the first embodiment.
[0065]
Next, a method for manufacturing the member for a push button switch according to the second embodiment will be described.
[0066]
First, a band-shaped transparent electrode 10 having substantially the same width as the top surface of the key top portion 3 is formed on the rear surface of the transparent insulating film 9 where the key top portion 3 is located. A pattern portion such as a character, a sign, or a pattern of the display portion 2 is formed with the coloring ink. Next, a luminescent material is applied on the transparent electrode 10 and the transparent colored layer 16 to form the luminescent layer 13. Next, an insulating ink having a light-shielding property and an insulating property is applied to the outer peripheral portion of the light-emitting layer 13 and the transparent electrode 10 except for a portion corresponding to the center of the back surface of the key top portion 3 of the light-emitting layer 13. An opaque colored layer (insulating layer) 11 is formed. A back electrode 14 is printed on the light emitting layer 13 as a counter electrode, and is kept in the printing area of the opaque colored layer (insulating layer) 11.
[0067]
Next, the printed sheet is subjected to shaping according to the desired shape of the second resin molded body 25 by air / vacuum molding, press molding, or the like, and the second resin molded body serving as the core material of the key top portion 3 is formed. A shaped sheet having a concave portion provided with 25 is prepared.
[0068]
Next, a thermosetting resin serving as a core material is injected from above the back electrode 14 into the concave portion of the shaping sheet formed by the shaping process, and the second resin molded body 25 having the pressing projection 8 at the center is formed. The shape is formed in a mold and hardened to complete the push button switch member 1 in a state where the first resin molded body 24 is removed.
[0069]
Next, the first resin molded body 24 previously formed in a desired key-top shape is bonded and fixed to the surface of the corresponding position of the transparent insulating film 9 on which the second resin molded body 25 as the core material is formed. Then, the member 1 for a push button switch is completed.
[0070]
In the second embodiment, since the luminous body layer 13 is disposed between the first resin molded body 24 and the second resin molded body 25 and is provided at a position in the middle of the key top portion 3, light emission is performed. Since the body layer 13 is kept in an environment state that is more isolated from the external atmosphere, the light emitting performance does not deteriorate even when used for a long time without being affected by oxygen or humidity.
[0071]
【Example】
[Example 1]
The first embodiment corresponds to the first embodiment of the present invention.
[0072]
First, an aqueous solution of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (Denatron 4001, manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd.) in which 100 μm polymethyl methacrylate coat (Acryprene, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) is doped with sulfonated polystyrene on one surface. Then, 3% of multi-wall nanotubes (having a wire diameter of 0.01 μm and an average wire length of 5 μm, manufactured by Hyperion) with respect to the solid content were dispersed using a homogenizer to obtain a transparent treatment liquid.
[0073]
This treatment liquid was applied to one surface of a transparent insulating film 9 as a substrate film by a gravure coater to form a transparent electrode 10 having a thickness of 1 μm. The total light transmittance of the transparent electrode 10 was 70% (JIS-K7105), and the surface resistance was 500Ω / □ (JIS-K6911).
[0074]
Next, the background portion (ground portion) of the display unit 2 is screen-printed with an insulating black coloring ink having a light-shielding property on the opaque colored layer 11 to cover the entire surface except for the display unit 2 and the electrode terminals 28 of the back electrode 14. It was applied in a thickness of 5 μm.
[0075]
An inorganic EL paste in which zinc sulfide having a green emission color is dispersed in cyanoethylcellulose is printed on a luminous body 18 having a minimum size of 20 μm and a thickness of 20 μm on a blanking die portion 12 of a background portion (ground portion). A 10 μm thick dielectric layer 19 in which barium powder was dispersed in cyanoethyl cellulose was provided.
[0076]
An insulating layer 26 having a thickness of 28 μm was provided except for the portion of the dielectric layer 19 to be the back electrode 14 and the electrode terminals 28. As the material of the insulating layer 26, an ink obtained by mixing chlorinated polyethylene (Supercron, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) with 20% by weight of hollow glass particles (particle size: 10, manufactured by Toshiba Parodini) was used.
[0077]
Finally, the back electrode 14, the conductor H connected to the back electrode 14, and the electrode terminal 28 were provided on the luminous body 18 with a silver paste (Dodent NH-030A, thermoplastic polyamide binder, manufactured by Nihon Handa Co., Ltd.). In addition, the conductor T connected to the transparent electrode 10 and the conductor T connected to the back electrode 14 were arranged at an interval by an opaque colored layer 11 having a thickness of 5 μm.
[0078]
After the above printing step was completed, the film was sufficiently dried with a vacuum drying device to obtain a printed film.
[0079]
Next, a mold having 12 cavities having a concave curved surface with a diameter of 12 mm, a depth of 78 mm, and a bottom surface of R50 mm, and a male mold made of an elastic body having a hardness of 90 degrees (Shore-A) molded by using the mold. A metal piece having a diameter of 8 mm was placed on the display unit 2 for heat insulation, heated to 110 ° C. by infrared irradiation, and immediately after the metal piece was removed, the printed film was cold-pressed.
[0080]
After removing the male mold, a required amount of liquid silicone rubber having a hardness of 80 degrees (Shore-A) is cast as the core material 15, and the core material 15 is formed by the second male mold having the shape of the pressing projection 8. The pressing projection 8 was formed. The movable contact 7 was formed at the tip of the pressing protrusion 8 with silicone ink containing carbon black, and the member 1 for a push button switch was obtained.
[0081]
The electrode terminals 27 and 28 of the push button switch member 1 and the electrode terminals on the circuit board 5 are connected, stored in a high temperature atmosphere of 60 ° C. and 95% RH for 500 hours, and then returned to an environment of normal temperature and normal humidity. When 50 V and 100 Hz were applied to the wet luminous body, the display portions 2 of all the twelve key top portions 3 emitted green light, and the luminance was 5.8 nits.
[0082]
[Example 2]
Example 2 corresponds to Embodiment 2 of the present invention.
[0083]
First, as a transparent insulating film 9 as a base film, a 15 μm ethylene vinyl alcohol copolymer film was laminated on both sides of a 100 μm polypropylene film that had been subjected to a plasma treatment on both sides. The background portion (ground portion) of the display unit 2 was screen-printed with green opaque colored ink and applied to the entire surface except for the display unit 2. A benzenesulfonic acid of a 1/6 mole of a sulfonated dendrimer (DSM diaminobutane and cyanoethylene as a starting material (trade name: DAB (PA) 8)) was reacted thereon. A transparent electrode 10 was formed by inkjet printing of a polyanine solution containing a dopant, and a conductive polymer ink obtained by mixing the polyanine solution with silver powder (Silcoat, manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.) having a solid content of 75 wt% was used as a display unit. 4, the conductor T was routed from the periphery of the transparent electrode 2 to the electrode terminal 28 of the transparent electrode 10. The total light transmittance of the transparent electrode 10 was 65% (JIS-K7105), and the surface resistance was 700Ω / □. (JIS-K56911).
[0084]
A 15 μm-thick illuminant 18 was formed to cover the transparent electrode 10 with an inorganic EL paste in which zinc sulfide having a blue emission color was dispersed in cyanoethylcellulose, and a dielectric layer 19 was formed in the same manner as in Example 1. Provided. Next, on a conductor T connected to the transparent electrode 10 intersecting with the conductor H connected to the back electrode 14, a polyester (Stafix, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) of 25 wt% thermosetting acrylic particles (particle diameter 8 μm, Soken Chemical Co., Ltd.) (Manufactured by Incorporated Co., Ltd.) to form an insulating layer 26 having a thickness of 15 μm.
[0085]
The back electrode 14, the conductor H connected to the back electrode 14, and the electrode terminal 28 were formed with the silver mixed conductive polymer ink. After the above printing step was completed, the film was sufficiently dried with a vacuum drying device to obtain a printed film.
[0086]
Using a female mold having 12 cavities having a flat bottom surface of 3 mm x 5 mm and a depth of 1 mm and a male mold having a flat top surface of 2.8 mm x 4.8 mm and a height of 0.9 mm, A 2.6 mm × 4.6 mm metal piece was placed on the display unit 2 for heat insulation, heated to 100 ° C. by infrared irradiation, and immediately after the metal piece was removed, the printed film was cold-pressed.
[0087]
After removing the male mold, a required amount of liquid epoxy resin containing 10 wt% iron powder is cast as an oxygen removing agent, and the second male mold having the shape of the pressing projection 8 is used to form a second core material. The pressing projection 8 was formed on the resin molded body 25. Further, on the surface of the transparent insulating film 9 at a position corresponding to the second resin molded body, a first resin molded body 24 made of an acrylic resin molded in a desired shape in advance was adhered with a two-component acrylic adhesive. . The electrode terminals 27 and 28 of the obtained molded body were masked, immersed in a silanol solution using aminosilanol as a catalyst, dried at 40 ° C. and reacted to form a silica layer having a thickness of 2 μm on the surface of the molded body. Alternatively, as shown in FIG. 6, a notch 21 was formed by punching out a flat portion between the adjacent key top portions 3 and 3 by a Thompson type to obtain the push button switch member 1.
[0088]
The electrode terminals 27 and 28 of the push button switch member 1 and the electrode terminals on the circuit board 5 are connected, stored in a high temperature atmosphere of 60 ° C. and 95% RH for 500 hours, and then returned to a normal temperature and normal humidity environment. When 50 V and 100 Hz were applied to the luminous body, the display portions 2 of all the twelve key top portions 3 emitted green light, and the luminance was 6.5 nits.
[0089]
[Comparative Example 1]
A device having the same specifications as in Example 1 except that the insulating layer 26 having a thickness of 28 μm was removed was used as Comparative Example 1.
[0090]
After the push-button switch member 1 of Comparative Example 1 was stored for 500 hours in a high-humidity atmosphere of 60 ° C. and 95% RH, the member was returned to an environment of normal temperature and normal humidity, and the light-emitting body 18 was turned on. The key top portion 3 at the location did not light up, and the brightness of the key top portion 3 farther from the electrode terminals 27 and 28 was lower.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in claim 1, the surface light emitter has the light emitting layer between the transparent electrode and the back electrode, and the conductor connected to the transparent electrode and the conductor connected to the back electrode. Since the insulating layer is interposed at the portion where the conductors overlap, sufficient insulation between the conductor of the transparent electrode and the conductor of the back electrode is ensured. As a result, it is possible to efficiently provide a display unit that emits light uniformly, and to provide a member for a push button switch that can cope with a reduction in the size, density, and diversification of a portable terminal.
[0092]
According to the invention as set forth in claim 2, the plurality of key top portions are provided integrally with one insulating base film, and the base film generated when one of the key top portions is operated. Is formed on the flat portion of the base film that connects adjacent key tops to prevent the stress of the key top from being transmitted to other key tops. Since the top portion does not malfunction, a member for a push button switch that can guarantee more reliable switching in addition to the effect of claim 1 is completed.
[0093]
According to the third aspect of the present invention, since the thickness of the insulating layer is at least 10 μm or more, a sufficient insulating performance can be ensured. Therefore, in addition to the effects of the first or second aspect, the luminous quality is further improved. I do.
[0094]
According to the fourth aspect of the present invention, since the insulating layer contains the insulating hollow particles, the dielectric constant is reduced. A particularly advantageous push-button switch member when used is obtained.
[0095]
According to the invention as set forth in claim 5, in a portion where the conductor connected to the transparent electrode and the conductor connected to the back electrode overlap, one of the conductors is penetrated through the base film and wired from one side to the other side, Since the base film is used as the insulating layer, the base film is used as the insulating layer. In addition to the effect of claim 3, since a member for separately providing the insulating layer is not required, the manufacturing is easy and the cost is reduced. Can be achieved.
[0096]
According to the invention of the manufacturing method according to claim 6, the transparent electrode, the luminescent layer, the back electrode and the conductor connected to the transparent electrode and the conductor connected to the back electrode are formed on the planar base film, and then the key top is formed. Since the electrode terminals that can be connected to the external part and the external electrode are shaped, it is possible to provide the luminous body layer on the planar base film in contact with the display part of the key top part by means such as printing. Therefore, it is possible to easily manufacture a member for a push button switch in which sufficient insulation between the conductor of the transparent electrode and the conductor of the back electrode is ensured. As a result, it is possible to efficiently provide a display unit that emits light uniformly, and to provide a member for a push-button switch that can respond to a reduction in the size, density, and diversification of a portable terminal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a member for a push button switch according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part in which a top surface of FIG. 1 is enlarged.
FIG. 3 is a plan view showing an example of a layout of conductors in the member for a push button switch according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a cross-section of a conductor connected to a transparent electrode and a conductor connected to a back electrode when a member for a push button switch according to Embodiment 1 is employed, in which an insulating layer is adopted separately from a transparent insulating film. It is a principal part expanded sectional view.
FIG. 5 is an enlarged view of a member for a push button switch according to Embodiment 1, showing an intersection of a conductor connected to a transparent electrode and a conductor connected to a back electrode when a transparent insulating film is used as an insulating layer; It is sectional drawing.
FIG. 6 is a plan view of a member for a push button switch according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view of a main part showing a member for a push button switch according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view of a main part of a member for a push button switch using a light emitting diode as a conventional light source.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of a conventional member for a push button switch using a light bulb as a light source.
FIG. 10 is a sectional view of a main part of a member for a push button switch employing a conventional light guide member.
FIG. 11 is a sectional view of a main part of a member for a push button switch using an EL sheet as a conventional light source.
[Explanation of symbols]
1 Pushbutton switch members
2 Display
3 key top section
4 surface light emitter
5 Circuit board
6 Fixed contacts
7 Moving contacts
8 Pressing projection
9 Transparent insulating film (base film)
10 Transparent electrode
11 Opaque colored layer (insulating layer)
12 Die section
13 luminous body layer
14 Back electrode
15 core material
16 Transparent colored layer (insulating layer)
18 luminous body
19 Dielectric layer
21 Notch (stress cutoff part)
24 First resin molding
25 2nd resin molding (core material)
26 Insulated printing layer (insulating layer)

Claims

A plurality of key tops for pressing a movable contact, which is disposed opposite to the fixed contact on the circuit board, in a direction in which the movable contact comes into contact with the fixed contact; and A cover base for mounting on the top, wherein the key top portion is a push button switch member having a display portion for displaying an identification function or a switch function, and a surface light emitter integrated with the display portion. The surface light emitter has a light emitting layer between the transparent electrode and the back electrode, and an insulating layer is interposed at a portion where the conductor connected to the transparent electrode and the conductor connected to the back electrode overlap. For a push button switch.

The plurality of key top portions are provided integrally with one insulating base film, and the stress of the base film generated when one of the key top portions is operated is applied to another key top portion. The member for a push button switch according to claim 1, wherein a stress blocking portion for preventing transmission is formed on a flat portion of the base film connecting adjacent key top portions.

The member for a push button switch according to claim 1, wherein the thickness of the insulating layer is at least 10 μm or more.

The member for a push button switch according to claim 3, wherein the insulating layer contains insulating hollow particles.

At a portion where the conductor connected to the transparent electrode and the conductor connected to the back electrode overlap, one conductor was laid through the base film from one side to the other side, and the base film was used as the insulating layer. The member for a push button switch according to claim 3, wherein:

It is a manufacturing method of the member for pushbutton switches of any one of Claims 1 thru | or 5, Comprising: The said transparent electrode, the light emitting body layer, the back electrode, and the conductor connected with the said transparent electrode are formed in the said base material film. A method for manufacturing a member for a push button switch, comprising: forming a conductor connected to a back electrode; and then forming an electrode terminal that can be connected to a key top portion and an external electrode.