JP2007194092A - Membrane sheet and switching device - Google Patents

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Kazuyuki Motoki
和行 元木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching device which can illuminate each surface of a plurality of key-tops easily with a desired color and desired brightness, also can illuminate each key-top with an individual different color as well as can change color, and can turn light on and off for each key-top individually. <P>SOLUTION: This switching device comprises a base substrate 2 having a fixed contact electrode 1 on its main surface, a metal dome 3 which is arranged at a position corresponding to the fixed contact electrode 1, and a membrane sheet 9 which is disposed on the metal dome 3. The membrane sheet 9 comprises a membrane base substrate 9a made of insulating material, an LED 10 disposed on the membrane base substrate 9a, a circuit pattern 9b which is disposed on the membrane base substrate 9a for power supplying to the LED 10, and a key-top 11 made of transmissive material which is disposed on the membrane base substrate 9a as to cover the LED 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話装置等の種々の電子機器における入力キースイッチ等として使用されるスイッチ装置に関し、また、このようなスイッチ装置の構成に使用されるメンブレンシートに関する。   The present invention relates to a switch device used as an input key switch or the like in various electronic devices such as a mobile phone device, and also relates to a membrane sheet used in the configuration of such a switch device.

従来、携帯電話装置等の電子機器においては、入力キースイッチとして、特許文献1に記載されているように、いわゆるメンブレンスイッチやメタルドームスイッチ(皿バネ式スイッチ)等、クリック感のあるスイッチ装置が使用されている。このようなクリック感のあるスイッチとして、メタルドームスイッチは、図4に示すように、接点電極101が形成された接点回路ベース基材102を有し、この接点回路ベース基材102上にメタルドーム(皿バネ)103及びメタルドーム押さえシート104を有するとともに、さらに、メタルドーム押さえシート104上にキーマット層105を有して構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an electronic device such as a mobile phone device, as described in Patent Document 1, a switch device having a click feeling such as a so-called membrane switch or a metal dome switch (disc spring switch) is used as an input key switch. in use. As a switch having such a click feeling, the metal dome switch has a contact circuit base substrate 102 on which a contact electrode 101 is formed, as shown in FIG. 4, and the metal dome is formed on the contact circuit base substrate 102. (Disc spring) 103 and a metal dome presser sheet 104, and further, a key mat layer 105 is provided on the metal dome presser sheet 104.

接点回路ベース基材102には、接点電極101に接続された内部配線回路106が形成されている。これら接点電極101と内部配線回路106とは、ビア(Via)、または、スルーホール(TH)107によって接続されている。接点電極101は、接点回路ベース基材102の表面上に形成されている。   An internal wiring circuit 106 connected to the contact electrode 101 is formed on the contact circuit base substrate 102. The contact electrodes 101 and the internal wiring circuit 106 are connected by vias (Via) or through holes (TH) 107. The contact electrode 101 is formed on the surface of the contact circuit base substrate 102.

メタルドーム103は、薄い金属板によってドーム状(皿状)に形成されており、接点電極101上に位置して設置されている。このメタルドーム103は、メタルドーム押さえシート104によって覆われた状態で、接点回路ベース基材102の上面に固定されている。メタルドーム押さえシート104は、接着剤層108により、接点回路ベース基材102の表面及びメタルドーム103の上面に接着されている。   The metal dome 103 is formed in a dome shape (dish shape) with a thin metal plate, and is placed on the contact electrode 101. The metal dome 103 is fixed to the upper surface of the contact circuit base substrate 102 while being covered with a metal dome holding sheet 104. The metal dome holding sheet 104 is bonded to the surface of the contact circuit base substrate 102 and the upper surface of the metal dome 103 by an adhesive layer 108.

キーマット層105は、メタルドーム押さえシート104上に設置されるベースラバー109と、このベースラバー109に接着剤110により接着されたキートップ111とにより構成されている。ベースラバー109は、合成樹脂材料によりシート状に形成されており、メタルドーム押さえシート104に対向する下面部にプランジャ112を有している。このプランジャ112は、ベースラバー109下面部より下方に向けて突設された突起部として形成されている。キートップ111は、押釦となる部分であって、合成樹脂材料により形成されている。このキートップ111の押圧操作される上面部は、文字や記号等が印刷されるキートップ加装飾部113となっている。   The key mat layer 105 includes a base rubber 109 installed on the metal dome presser sheet 104 and a key top 111 bonded to the base rubber 109 with an adhesive 110. The base rubber 109 is formed in a sheet shape from a synthetic resin material, and has a plunger 112 on the lower surface facing the metal dome holding sheet 104. The plunger 112 is formed as a protrusion protruding downward from the bottom surface of the base rubber 109. The key top 111 is a portion serving as a push button, and is formed of a synthetic resin material. An upper surface portion of the key top 111 that is pressed is a key top decoration portion 113 on which characters, symbols, and the like are printed.

このスイッチ装置においては、キートップ111の上面部が押圧操作されると、このキートップ111がメタルドーム103側に移動し、ベースラバー109が押圧されて変形する。このベースラバー109は、キートップ111によって押圧されて変形することにより、プランジャ112により、メタルドーム押さえシート104を介してメタルドーム103の上面中央部を押圧する。すると、メタルドーム103は、接点回路ベース基材102側に弾性変位し、 接点電極101に接触する。接点電極101にメタルドーム103が接触することにより、この接点電極101において離間したパターン間が導通され、スイッチ操作がなされる。   In this switch device, when the upper surface portion of the key top 111 is pressed, the key top 111 moves to the metal dome 103 side, and the base rubber 109 is pressed and deformed. When the base rubber 109 is pressed and deformed by the key top 111, the plunger 112 presses the central portion of the upper surface of the metal dome 103 through the metal dome holding sheet 104. Then, the metal dome 103 is elastically displaced toward the contact circuit base substrate 102 and comes into contact with the contact electrode 101. When the metal dome 103 comes into contact with the contact electrode 101, the separated patterns in the contact electrode 101 are brought into conduction, and a switch operation is performed.

また、このようなスイッチ装置においては、図5に示すように、キートップ111を照明するための発光素子(LED)114を備えたものが提案されている。このスイッチ装置においては、発光素子114は、メタルドーム押さえシート104上に設置され、複数のキートップ111の間となる位置に配置されている。そのため、発光素子114からの照明光がキートップ111を介してキートップ加装飾部113に導かれるように、導光体を用いる必要がある。この導光体は、透光性を有する樹脂材料等からなる導光板と、ベースラバー109とによって構成される。   As such a switch device, as shown in FIG. 5, a device including a light emitting element (LED) 114 for illuminating the key top 111 has been proposed. In this switch device, the light emitting element 114 is installed on the metal dome holding sheet 104 and arranged at a position between the plurality of key tops 111. Therefore, it is necessary to use a light guide so that the illumination light from the light emitting element 114 is guided to the key top decoration portion 113 via the key top 111. This light guide is composed of a light guide plate made of a light-transmitting resin material or the like and a base rubber 109.

特開2004−031154公報JP 2004-031154 A

ところで、前述したような従来のスイッチ装置においては、発光素子114から発せられた照明光は、メタルドーム押さえシート104によって分散反射され、ベースラバー109、接着剤110及びキートップ111間を透過して、キートップ加装飾部113に到達し、このキートップ加装飾部113を裏面側から照明する。   By the way, in the conventional switch device as described above, the illumination light emitted from the light emitting element 114 is dispersedly reflected by the metal dome holding sheet 104 and transmitted between the base rubber 109, the adhesive 110 and the key top 111. The key top decoration part 113 is reached, and the key top decoration part 113 is illuminated from the back side.

このように、従来のスイッチ装置においては、発光素子114から発せられた照明光は、種々の部材中を透過してキートップ加装飾部113に到達する。そのため、キートップ加装飾部113が所望の色及び所望の明るさによって照明されるようにするために、発光素子114からの照明光が透過する各部材の透過率及び色のそれぞれを適切に設定しなければならず、設計及び製造が困難とものとなっている。   As described above, in the conventional switch device, the illumination light emitted from the light emitting element 114 passes through various members and reaches the key top decoration portion 113. Therefore, in order for the key top decoration unit 113 to be illuminated with a desired color and desired brightness, the transmittance and color of each member through which the illumination light from the light emitting element 114 is transmitted are appropriately set. It is difficult to design and manufacture.

また、従来のスイッチ装置においては、各キートップ111と各発光素子114とが一対一で対応しておらず、各キートップ111は複数の発光素子114によって照明され、また、各発光素子114は複数のキートップ111を照明することとなる。   Further, in the conventional switch device, each key top 111 and each light emitting element 114 do not correspond one-to-one, each key top 111 is illuminated by a plurality of light emitting elements 114, and each light emitting element 114 is A plurality of key tops 111 are illuminated.

そのため、従来のスイッチ装置においては、各キートップ111について、個別に異なる色の照明光によって照明することは困難であり、また、個別に照明光の色や点灯及び消灯の切替えを行うことはできなかった。なお、各キートップ111を個別に異なる色の照明光によって照明するには、各キートップ111ごとにカラーフィルタを設置することが考えられるが、構成が複雑となり、また、照明光の色を切替えることはできない。   Therefore, in the conventional switch device, it is difficult to individually illuminate each keytop 111 with illumination light of a different color, and it is also possible to individually switch the illumination light color and lighting on / off. There wasn't. In order to individually illuminate each key top 111 with illumination light of a different color, it is conceivable to install a color filter for each key top 111, but the configuration is complicated, and the color of the illumination light is switched. It is not possible.

なお、発光素子114として、LEDではなくELパネルを使用したスイッチ装置が考えられるが、ELパネルを使用したスイッチ装置においても、各キートップ111について、個別に異なる色の照明光によって照明することは困難であり、また、個別に照明光の色や点灯及び消灯の切替えを行うことはできない。また、ELパネルには、耐久性や発光輝度について問題があり、インバータ制御回路を用いないとノイズを発生し易いといった問題もある。   Note that although a switch device using an EL panel instead of an LED can be considered as the light emitting element 114, even in a switch device using an EL panel, it is not possible to individually illuminate each keytop 111 with illumination light of different colors. It is difficult, and the color of the illumination light and switching between lighting and extinguishing cannot be performed individually. Further, the EL panel has a problem regarding durability and light emission luminance, and there is also a problem that noise is easily generated unless an inverter control circuit is used.

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、複数のキートップを有するスイッチ装置において、各キートップの表面部(キートップ加装飾部)を所望の色及び所望の明るさによって照明することを容易に行えるようにし、また、各キートップについて、個別に異なる色の照明光によって照明したり、個別に照明光の色や点灯及び消灯を切替えることを容易に行えるようにするメンブレンシートを提供し、また、このメンブレンシートを使用して構成されたスイッチ装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and in a switch device having a plurality of key tops, the surface portion (key top decoration portion) of each key top has a desired color and a desired color. It is possible to easily illuminate by brightness, and to easily illuminate each keytop with illumination light of a different color, or to individually switch the color of illumination light and turn on and off individually It is another object of the present invention to provide a membrane sheet and a switch device configured using the membrane sheet.

上記課題を解決するため、本発明は、以下の構成のいずれか一を有するものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has any one of the following configurations.

〔構成1〕
本発明に係るメンブレンシートは、絶縁材料からなりスイッチ装置における可動部となるメンブレン基材と、メンブレン基材上に設置された発光素子と、メンブレン基材上に形成され発光素子に給電するための回路パターンと、発光素子を覆ってメンブレン基材上に設置された透光材料からなるキートップとを有することを特徴とするものである。
[Configuration 1]
The membrane sheet according to the present invention is made of an insulating material and is a membrane base material that becomes a movable part in the switch device, a light emitting element installed on the membrane base material, It has a circuit pattern and a key top made of a translucent material that covers a light emitting element and is placed on a membrane base material.

〔構成2〕
本発明に係るメンブレンシートは、構成1を有するメンブレンシートにおいて、メンブレン基材の下面部の発光素子に対応する位置に、プランジャ部材が設置されていることを特徴とするものである。
[Configuration 2]
The membrane sheet according to the present invention is characterized in that, in the membrane sheet having Configuration 1, a plunger member is installed at a position corresponding to the light emitting element on the lower surface portion of the membrane base material.

〔構成3〕
本発明に係るメンブレンシートは、構成1、または、構成2を有するメンブレンシートにおいて、メンブレン基材には、発光素子の周囲となる位置に、複数の開口部が形成されていることを特徴とするものである。
[Configuration 3]
The membrane sheet according to the present invention is characterized in that in the membrane sheet having Configuration 1 or Configuration 2, the membrane base material has a plurality of openings formed at positions around the light emitting element. Is.

〔構成4〕
本発明に係るメンブレンシートは、構成1乃至構成3のいずれか一を有するメンブレンシートにおいて、発光素子は、透光性を有する樹脂材料によって封止されていることを特徴とするものである。
[Configuration 4]
The membrane sheet according to the present invention is a membrane sheet having any one of Configurations 1 to 3, wherein the light-emitting element is sealed with a light-transmitting resin material.

〔構成5〕
本発明に係るスイッチ装置は、一主面上に固定接点電極が形成されたベース基材と、固定接点電極に対応する位置に配された可動接点となるメタルドームと、メタルドーム上に設置された構成1乃至構成4のいずれか一を有するメンブレンシートとを備えたことを特徴とするものである。
[Configuration 5]
A switch device according to the present invention is installed on a base substrate having a fixed contact electrode formed on one main surface, a metal dome serving as a movable contact disposed at a position corresponding to the fixed contact electrode, and the metal dome. And a membrane sheet having any one of configurations 1 to 4.

本発明に係るメンブレンシートは、構成1を有することにより、発光素子とキートップとが一対一に対応しているので、複数のキートップを有するスイッチ装置において、各キートップの表面部(キートップ加装飾部)を所望の色及び所望の明るさによって照明することが容易となり、また、各キートップについて、個別に異なる色の照明光によって照明したり、個別に照明光の色や点灯及び消灯を切替えることが容易となる。   Since the membrane sheet according to the present invention has the configuration 1, the light emitting element and the key top correspond one-to-one. Therefore, in the switch device having a plurality of key tops, the surface portion of each key top (key top) It is easy to illuminate the decoration part) with a desired color and desired brightness, and each key top is individually illuminated with illumination light of a different color, or the color of the illumination light, lighting and turning off individually Can be easily switched.

また、発光素子としてLEDを使用した場合、例えば、ELパネルを使用した照明と比較して、各キートップを高輝度で照明することができ、ノイズ発生の虞れがなく、かつ、十分な耐久性を実現することができる。   In addition, when an LED is used as a light emitting element, for example, each keytop can be illuminated with high brightness compared to illumination using an EL panel, there is no possibility of noise generation, and sufficient durability is achieved. Can be realized.

このメンブレンシートを使用したスイッチ装置は、各キートップについて個別に照明光の色や点灯及び消灯の切替えが可能なので、いわゆる「操作ガイド」や「タイピング練習」等の目的で、所定のキートップを照明によって指示することが可能となる。   Since the switch device using this membrane sheet can individually switch the color of illumination light and turn on and off for each key top, a predetermined key top is used for the purpose of so-called “operation guide” and “typing practice”. This can be indicated by illumination.

また、このメンブレンシートを使用したスイッチ装置は、別途の導光体が不要であるため、薄型化を図ることができる。   Moreover, since the switch apparatus using this membrane sheet does not require a separate light guide, it can be thinned.

本発明に係るメンブレンシートは、構成2を有することにより、発光素子に対応する位置にプランジャ部材が有しているので、確実なスイッチ操作を実現することができる。   Since the membrane member according to the present invention has the configuration 2, since the plunger member has a position corresponding to the light emitting element, a reliable switch operation can be realized.

本発明に係るメンブレンシートは、構成3を有することにより、発光素子の周囲となる位置に複数の開口部が有するので、発光素子が設置された個所におけるメンブレンシートの面方向(上下方向)の移動が円滑に行える。   Since the membrane sheet according to the present invention has the configuration 3 and has a plurality of openings at positions around the light emitting element, movement of the membrane sheet in the surface direction (vertical direction) at the place where the light emitting element is installed Can be done smoothly.

本発明に係るメンブレンシートは、構成4を有することにより、発光素子は、透光性を有する樹脂材料によって封止されているので、発光素子が保護され、発光素子の対ESD(Electric Static Discharge:静電放電)破壊特性を向上させることができる。   Since the membrane sheet according to the present invention has the configuration 4, since the light emitting element is sealed with a light-transmitting resin material, the light emitting element is protected, and the ESD (Electric Static Discharge :) of the light emitting element is protected. Electrostatic discharge) breakdown characteristics can be improved.

本発明に係るスイッチ装置は、構成5を有することにより、メンブレンシートが構成1乃至構成4のいずれか一を有するので、各キートップの表面部(キートップ加装飾部)を所望の色及び所望の明るさによって照明することが容易であり、また、各キートップについて、個別に異なる色の照明光によって照明したり、個別に照明光の色や点灯及び消灯を切替えることが容易である。   Since the switch device according to the present invention has the configuration 5, the membrane sheet has any one of the configurations 1 to 4, so that the surface portion (key top decoration portion) of each key top has a desired color and a desired It is easy to illuminate with the brightness of each key, and it is easy to individually illuminate each key top with illumination light of a different color, or to individually switch the color of illumination light, lighting and extinguishing.

また、発光素子としてLEDを使用した場合、例えば、ELパネルを使用した照明と比較して、各キートップを高輝度で照明することができ、ノイズ発生の虞れがなく、かつ、十分な耐久性を実現することができる。   In addition, when an LED is used as a light emitting element, for example, each keytop can be illuminated with high brightness compared to illumination using an EL panel, there is no possibility of noise generation, and sufficient durability is achieved. Can be realized.

このスイッチ装置においては、各キートップについて個別に照明光の色や点灯及び消灯の切替えが可能なので、いわゆる「操作ガイド」や「タイピング練習」等の目的で、所定のキートップを照明によって指示することが可能となる。   In this switch device, it is possible to individually switch the color of illumination light and turn on and off for each key top. For the purpose of so-called "operation guide" and "typing practice", a predetermined key top is indicated by illumination. It becomes possible.

また、このスイッチ装置においては、別途の導光体が不要であるため、薄型化を図ることができる。   In addition, since this switch device does not require a separate light guide, it can be reduced in thickness.

すなわち、本発明は、複数のキートップを有するスイッチ装置において、各キートップの表面部(キートップ加装飾部)を所望の色及び所望の明るさによって照明することを容易に行えるようにし、また、各キートップについて、個別に異なる色の照明光によって照明したり、個別に照明光の色や点灯及び消灯を切替えることを容易に行えるようにするメンブレンシートを提供することができるものである。   That is, according to the present invention, in a switch device having a plurality of key tops, it is possible to easily illuminate the surface portion (key top decoration portion) of each key top with a desired color and desired brightness. It is possible to provide a membrane sheet that allows each keytop to be individually illuminated with illumination light of a different color, or to easily switch the color of illumination light or switching on and off individually.

また、本発明は、このメンブレンシートを使用することによって、各キートップの表面部(キートップ加装飾部)を所望の色及び所望の明るさによって照明することが容易であり、また、各キートップについて、個別に異なる色の照明光によって照明したり、個別に照明光の色や点灯及び消灯を切替えることが容易であるスイッチ装置を提供することができるものである。   Further, according to the present invention, by using this membrane sheet, it is easy to illuminate the surface portion (key top decorative portion) of each key top with a desired color and desired brightness. It is possible to provide a switch device that can easily illuminate the illumination light of different colors with respect to the top or easily switch the illumination light color, lighting and extinction individually.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔第1の実施の形態〕
図1中の(a)は、本発明に係るスイッチ装置の構成を示す平面図であり、図1中の(b)は、このスイッチ装置の構成を示す断面図である。
[First Embodiment]
(A) in FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the switch device according to the present invention, and (b) in FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of this switch device.

本発明に係るスイッチ装置は、以下に述べるように、本発明に係るメンブレンシートを備えて構成されるものである。このスイッチ装置は、図1中の(b)に示すように、接点電極1が形成された接点回路ベース基材2を有し、この接点回路ベース基材2上に可動接点となるメタルドーム(皿バネ)3を有し、さらに、本発明に係るメンブレンシート9を備えるキーマット層5を有して構成されている。   As described below, the switch device according to the present invention includes the membrane sheet according to the present invention. As shown in FIG. 1B, the switch device has a contact circuit base substrate 2 on which contact electrodes 1 are formed, and a metal dome (movable contact) on the contact circuit base substrate 2. And a key mat layer 5 including a membrane sheet 9 according to the present invention.

接点回路ベース基材2には、接点電極1に接続された図示しない内部配線回路が形成されている。これら接点電極1と内部配線回路とは、図示しないビア(Via)、または、スルーホール(TH)によって接続されている。接点電極1は、接点回路ベース基材2の表面上に形成されている。   An internal wiring circuit (not shown) connected to the contact electrode 1 is formed on the contact circuit base substrate 2. The contact electrode 1 and the internal wiring circuit are connected by a via (not shown) or a through hole (TH). The contact electrode 1 is formed on the surface of the contact circuit base substrate 2.

メタルドーム3は、薄い金属板によってドーム状(皿状)に形成されており、接点電極1上に位置して設置されている。このメタルドーム3は、メタルドーム押さえシート4によって覆われた状態で、接点回路ベース基材2の上面に固定されている。メタルドーム押さえシート4は、PET(Polyethyleneterephthalate)基材の如き絶縁材料からなり、接着剤層8により、接点回路ベース基材2の表面及びメタルドーム3の上面に接着されている。   The metal dome 3 is formed in a dome shape (dish shape) by a thin metal plate, and is placed on the contact electrode 1. The metal dome 3 is fixed to the upper surface of the contact circuit base substrate 2 while being covered with a metal dome holding sheet 4. The metal dome holding sheet 4 is made of an insulating material such as a PET (Polyethyleneterephthalate) base material, and is bonded to the surface of the contact circuit base base material 2 and the upper surface of the metal dome 3 by an adhesive layer 8.

キーマット層5は、メタルドーム押さえシート4上に設置されるメンブレンシート9によって構成され、キートップ11を有して構成されている。メンブレンシート9は、平坦なシート状のPETの如き絶縁材料からなり可動部となるメンブレン基材9aを有して構成されている。このメンブレン基材9a上には、発光素子となるLED10が設置されている。このLED10は、各メタルドーム3に対応して設置される。このLED10は、メンブレン基材9a上に導電性接着剤がスクリーン印刷されて形成された実装ランド部上に実装されている。また、メンブレン基材9a上には、LED10に給電するための回路パターン9bが形成されている。この回路パターン9bは、スクリーン印刷によって形成されている。また、この回路パターン9b上には、保護層9cが形成されている。この保護層9cは、回路パターン9bを保護するものであって、絶縁フィルムを貼り付けることや、絶縁材料を印刷することによって形成されている。   The key mat layer 5 is constituted by a membrane sheet 9 installed on the metal dome holding sheet 4 and has a key top 11. The membrane sheet 9 is made of an insulating material such as a flat sheet-like PET and has a membrane base material 9a serving as a movable part. On the membrane substrate 9a, an LED 10 serving as a light emitting element is installed. The LED 10 is installed corresponding to each metal dome 3. The LED 10 is mounted on a mounting land portion formed by screen-printing a conductive adhesive on the membrane substrate 9a. A circuit pattern 9b for supplying power to the LED 10 is formed on the membrane substrate 9a. The circuit pattern 9b is formed by screen printing. A protective layer 9c is formed on the circuit pattern 9b. The protective layer 9c protects the circuit pattern 9b, and is formed by attaching an insulating film or printing an insulating material.

そして、LED10は、透光性を有する樹脂材料12によって封止されている。この樹脂材料12は、LED10を保護し、また、LED10の対ESD(Electric Static Discharge:静電放電)破壊特性を向上させるものである。   And LED10 is sealed with the resin material 12 which has translucency. The resin material 12 protects the LED 10 and improves the ESD (Electric Static Discharge) destruction characteristics of the LED 10.

LED10を封止する樹脂材料12上には、ベースラバー14を介して、キートップ11が設置されている。ベースラバー14及びキートップ11は、透光性を有する合成樹脂材料からなり、LED10を覆って、メンブレン基材9a上に設置されている。キートップ11は、押釦となる部分であって、押圧操作される上面部は、図1中の(a)に示すように、文字や記号等が印刷されるキートップ加装飾部13となっている。   On the resin material 12 that seals the LED 10, a key top 11 is installed via a base rubber 14. The base rubber 14 and the key top 11 are made of a synthetic resin material having translucency, and are installed on the membrane base material 9 a so as to cover the LED 10. The key top 11 is a portion that becomes a push button, and the upper surface portion to be pressed is a key top decoration portion 13 on which characters, symbols, and the like are printed, as shown in FIG. Yes.

そして、メンブレン基材9aの下面部のLED10に対応する位置には、プランジャ部材7が設置されている。すなわち、メンブレン基材9aは、メタルドーム3上に配置されたときに、メタルドーム3のほぼ中央部となる位置に凹部(エンボス部)6を有している。この凹部6は、メタルドーム3側に対しては、突起部となっている。この凹部6は、プレス成形(いわゆるエンボス加工、または、絞り加工)によって形成されている。この凹部6の深さは、組合わせるメタルドーム3の仕様に依存するが、通常は、0.2mm乃至0.8mm程度が望ましい。そして、この凹部6内には、プランジャ部材7が配置されている。このプランジャ部材7は、例えば、エポキシ樹脂や紫外線硬化型樹脂(UV樹脂)の如き流動材料が凹部6内に充填されて硬化されたものである。プランジャ部材7をなす材料としては、ほとんどのエポキシ系樹脂を採用することができる。   And the plunger member 7 is installed in the position corresponding to LED10 of the lower surface part of the membrane base material 9a. That is, the membrane base material 9 a has a concave portion (embossed portion) 6 at a position that is substantially the center of the metal dome 3 when placed on the metal dome 3. The recess 6 is a protrusion on the metal dome 3 side. The recess 6 is formed by press molding (so-called embossing or drawing). The depth of the concave portion 6 depends on the specification of the metal dome 3 to be combined, but normally it is preferably about 0.2 mm to 0.8 mm. A plunger member 7 is disposed in the recess 6. The plunger member 7 is formed by filling a concave portion 6 with a fluid material such as an epoxy resin or an ultraviolet curable resin (UV resin). As a material forming the plunger member 7, most epoxy resins can be adopted.

このスイッチ装置においては、キートップ11の上面部が押圧操作されると、このキートップ11がメタルドーム3側に移動し、メンブレンシート9が押圧されて変形する。このとき、キートップ11を押圧操作した押圧力は、キートップ11から、ベースラバー14、LED10を封止している樹脂材料12及びLED10を経て、メンブレンシート9に伝達される。このメンブレンシート9は、このように押圧されて変形することにより、プランジャ部材7及びメタルドーム押さえシート4を介して、メタルドーム3の上面中央部を押圧する。すると、メタルドーム3は、接点回路ベース基材2側に弾性変位し、 接点電極1に接触する。このように、接点電極1にメタルドーム3が接触することにより、この接点電極1において離間したパターン間が導通され、スイッチ操作がなされる。このスイッチ装置においては、プランジャ部材7が設けられていることにより、確実なスイッチ操作が実現されている。   In this switch device, when the upper surface portion of the key top 11 is pressed, the key top 11 moves to the metal dome 3 side, and the membrane sheet 9 is pressed and deformed. At this time, the pressing force by pressing the key top 11 is transmitted from the key top 11 to the membrane sheet 9 through the base rubber 14, the resin material 12 sealing the LED 10, and the LED 10. The membrane sheet 9 is pressed and deformed in this manner, thereby pressing the center portion of the upper surface of the metal dome 3 via the plunger member 7 and the metal dome holding sheet 4. Then, the metal dome 3 is elastically displaced toward the contact circuit base substrate 2 and comes into contact with the contact electrode 1. In this way, when the metal dome 3 comes into contact with the contact electrode 1, the separated patterns in the contact electrode 1 are brought into conduction, and a switch operation is performed. In this switch device, since the plunger member 7 is provided, a reliable switch operation is realized.

また、このスイッチ装置においては、LED10が発する照明光は、このLED10を封止している樹脂材料12、ベースラバー14及びキートップ11内を透過して、キートップ加装飾部13を裏面側より照明する。このスイッチ装置においては、LED10とキートップ11とが一対一に対応しているので、各キートップ11のキートップ加装飾部13を所望の色及び所望の明るさによって照明することが容易であり、また、各キートップ11について、個別に異なる色の照明光によって照明したり、個別に照明光の色や点灯及び消灯を切替えることが容易である。そのため、このスイッチ装置においては、いわゆる「操作ガイド」や「タイピング練習」等の目的で、所定のキートップ11を照明の有無や色によって指示することが可能である。   Further, in this switch device, the illumination light emitted from the LED 10 is transmitted through the resin material 12, the base rubber 14, and the key top 11 sealing the LED 10, and the key top decorative portion 13 is seen from the back side. Illuminate. In this switch device, since the LEDs 10 and the key tops 11 correspond one-to-one, it is easy to illuminate the key top decorations 13 of each key top 11 with a desired color and desired brightness. In addition, it is easy to illuminate each key top 11 individually with illumination light of a different color, or to individually switch the color of illumination light and the on / off of the illumination light. Therefore, in this switch device, it is possible to instruct the predetermined key top 11 by the presence or absence of illumination and the color for the purpose of so-called “operation guide” and “typing practice”.

また、このスイッチ装置においては、ELパネルを使用した照明と比較して、各キートップ11を高輝度で照明することができ、ノイズ発生の虞れがなく、かつ、十分な耐久性を実現している。さらに、このスイッチ装置においては、別途の導光体が不要であるため、薄型化を図ることができる。そして、このスイッチ装置は、携帯電話、ゲーム機、電化製品等のほとんどの全ての入力スイッチに適用することができる。   In addition, in this switch device, each keytop 11 can be illuminated with high brightness compared to illumination using an EL panel, and there is no risk of noise generation and sufficient durability is achieved. ing. Furthermore, in this switch device, since a separate light guide is unnecessary, the thickness can be reduced. And this switch apparatus is applicable to almost all input switches, such as a mobile phone, a game machine, and an electrical appliance.

なお、本発明に係るメンブレンシート9は、以下の工程によって作製することができる。   In addition, the membrane sheet 9 which concerns on this invention can be produced according to the following processes.

(1)メンブレン回路加工
まず、PET等からなるメンブレン基材9aに、印刷タイプ導電インクをスクリーン印刷し、回路パターン9bを形成する。その後、保護層9cをラミネート加工、もしくは、スクリーン印刷加工によって形成する。ここで、外形の制約等によっては、スルーホールを介して両面回路印刷を行うこととしてもよい。
(1) Membrane circuit processing First, a printing type conductive ink is screen-printed on a membrane substrate 9a made of PET or the like to form a circuit pattern 9b. Thereafter, the protective layer 9c is formed by laminating or screen printing. Here, double-sided circuit printing may be performed through a through hole depending on the outer shape restriction or the like.

(2)エンポス加工
メンブレン基材9aにエンポス加工を行うことにより、プランジャー部材7が設置されるための凹部6を形成する。なお、このエンポス加工は、(1)のメンブレン回路加工の前に行ってもよい。
(2) Emposing The embossing is performed on the membrane substrate 9a to form the recess 6 for installing the plunger member 7. In addition, you may perform this empos processing before the membrane circuit processing of (1).

(3)プランジャー部材の設置(樹脂充填)
エポキシ系樹脂等の十分な硬さを有する樹脂材料を、ディスペンスやスクリーン印刷によって凹部6内に充填し、硬化させることによってプランジャ部材7とする。なお、このような樹脂充填を、下記(4)の実装工程における導電性接着剤スクリーン印刷よりも先に行い、部品実装を行ってから、この樹脂材料を硬化させた後に、導電接着剤をディスペンスするようにすれば、より信頼性の高い実装が可能となる。
(3) Installation of plunger member (resin filling)
A resin material having a sufficient hardness such as an epoxy resin is filled in the concave portion 6 by dispensing or screen printing and cured to form the plunger member 7. Such resin filling is performed prior to the conductive adhesive screen printing in the mounting step (4) below, and after mounting the components, the resin material is cured, and then the conductive adhesive is dispensed. By doing so, more reliable mounting becomes possible.

(4)部品実装
メンブレン基材9a上の凹部6の周囲に導電性接着剤をスクリーン印刷して実装ランド部を形成し、LED10を実装してから、導電性接着剤を硬化させる。その後、LED10を封止する樹脂材料12をディスペンスし、よくキュアさせる。このとき、LED10の全面をコートすると、ESD破壊特性に対して優れた効果が得られる。
(4) Component mounting A conductive adhesive is screen-printed around the recess 6 on the membrane substrate 9a to form a mounting land portion, the LED 10 is mounted, and then the conductive adhesive is cured. Thereafter, the resin material 12 for sealing the LED 10 is dispensed and cured well. At this time, if the entire surface of the LED 10 is coated, an excellent effect on the ESD destruction characteristics can be obtained.

〔第2の実施の形態〕
図2中の(a)は、本発明に係るメンブレンシートの第2の実施の形態における構成を示す平面図であり、図2中の(b)は、このメンブレンシートの構成を示す断面図である。
[Second Embodiment]
(A) in FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the membrane sheet according to the second embodiment of the present invention, and (b) in FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of this membrane sheet. is there.

本発明に係るメンブレンシート9は、図2に示すように、メンブレン基材9aのLED10の周囲となる位置に、複数の開口部15を形成して構成してもよい。すなわち、このメンブレンシート9においては、LED10を取り囲むようにして、複数の開口部15が形成されている。この開口部15は、プレス加工(打抜き加工)によって形成することができる。   As shown in FIG. 2, the membrane sheet 9 according to the present invention may be configured by forming a plurality of openings 15 at positions around the LEDs 10 of the membrane substrate 9 a. That is, in the membrane sheet 9, a plurality of openings 15 are formed so as to surround the LED 10. The opening 15 can be formed by pressing (punching).

このように複数の開口部15が形成されていることにより、LED10が設置された個所におけるメンブレンシート9の面方向(上下方向)の弾発力が弱くなり、キートップ11に対する押圧操作によるメタルドーム3側への移動が円滑に行われるようになる。この場合には、メタルドーム3の特性が直接的にキートップ11に伝達されるようになり、良好なスイッチ操作感を実現することができる。   Since the plurality of openings 15 are formed in this way, the elastic force in the surface direction (vertical direction) of the membrane sheet 9 at the place where the LED 10 is installed is weakened, and the metal dome is pressed by the pressing operation on the key top 11. The movement to the 3 side is performed smoothly. In this case, the characteristics of the metal dome 3 are directly transmitted to the key top 11, and a good switch operation feeling can be realized.

〔第3の実施の形態〕
図3は、本発明に係るスイッチ装置の第3の実施の形態における構成を示す断面図である。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the switch device according to the third embodiment of the present invention.

本発明に係るスイッチ装置は、図3に示すように、キートップ11とベースラバー14とを一体的に形成して構成してもよい。すなわち、この場合には、キートップ11は、LED10を覆った状態で、直接、メンブレンシート9に接着されて設置される。   The switch device according to the present invention may be configured by integrally forming the key top 11 and the base rubber 14 as shown in FIG. That is, in this case, the key top 11 is directly attached to the membrane sheet 9 while being covered with the LED 10.

この場合にも、キートップ11の上面部が押圧操作されると、この押圧力は、キートップ11から、LED10を封止している樹脂材料12及びLED10を経て、メンブレンシート9に伝達される。このメンブレンシート9は、このように押圧されて変形することにより、プランジャ部材7及びメタルドーム押さえシート4を介して、メタルドーム3の上面中央部を押圧する。すると、メタルドーム3が接点回路ベース基材2側に弾性変位して接点電極1に接触し、スイッチ操作がなされる。また、このスイッチ装置において、LED10が発する照明光は、このLED10を封止している樹脂材料12及びキートップ11内を透過して、キートップ加装飾部13を裏面側より照明する。   Also in this case, when the upper surface portion of the key top 11 is pressed, this pressing force is transmitted from the key top 11 to the membrane sheet 9 through the resin material 12 and the LED 10 sealing the LED 10. . The membrane sheet 9 is pressed and deformed in this manner, thereby pressing the center portion of the upper surface of the metal dome 3 via the plunger member 7 and the metal dome holding sheet 4. Then, the metal dome 3 is elastically displaced toward the contact circuit base substrate 2 and comes into contact with the contact electrode 1 to perform a switch operation. Moreover, in this switch device, the illumination light emitted from the LED 10 is transmitted through the resin material 12 and the key top 11 sealing the LED 10 to illuminate the key top decorative portion 13 from the back side.

なお、本発明に係るメンブレンシートは、前述した各実施の形態におけるメタルドームスイッチに限定されず、メタルドームを用いずに、このメンブレンシートをFPC回路(ポリイミドベースの銅箔エッチング回路)上に設置した構成のスイッチ装置にも適用可能である。   The membrane sheet according to the present invention is not limited to the metal dome switch in each embodiment described above, and this membrane sheet is installed on an FPC circuit (polyimide-based copper foil etching circuit) without using a metal dome. The present invention can also be applied to the switch device having the above configuration.

(a)は、本発明に係るスイッチ装置の構成を示す平面図であり、(b)は、このスイッチ装置の構成を示す断面図である。(A) is a top view which shows the structure of the switch apparatus based on this invention, (b) is sectional drawing which shows the structure of this switch apparatus. (a)は、本発明に係るメンブレンシートの第2の実施の形態における構成を示す平面図であり、(b)は、このメンブレンシートの構成を示す断面図である。(A) is a top view which shows the structure in 2nd Embodiment of the membrane sheet which concerns on this invention, (b) is sectional drawing which shows the structure of this membrane sheet. 本発明に係るスイッチ装置の第3の実施の形態における構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure in 3rd Embodiment of the switch apparatus which concerns on this invention. 従来のスイッチ装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional switch apparatus. 従来のスイッチ装置における発光素子の設置位置を示す平面図である。It is a top view which shows the installation position of the light emitting element in the conventional switch apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 接点電極
2 接点回路ベース基材
3 メタルドーム
4 メタルドーム押さえシート
5 キーマット層
6 凹部
7 プランジャ部材
8 接着剤層
9 メンブレンシート
9a メンブレン基材
9b 回路パターン
14 ベースラバー
15 開口部
10 LED
11 キートップ
13 キートップ加装飾部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Contact electrode 2 Contact circuit base base material 3 Metal dome 4 Metal dome holding sheet 5 Key mat layer 6 Recess 7 Plunger member 8 Adhesive layer 9 Membrane sheet 9a Membrane base material 9b Circuit pattern 14 Base rubber 15 Opening 10 LED
11 Key top 13 Key top decoration

Claims (5)

絶縁材料からなり、スイッチ装置における可動部となるメンブレン基材と、
前記メンブレン基材上に設置された発光素子と、
前記メンブレン基材上に形成され、前記発光素子に給電するための回路パターンと、
前記発光素子を覆って前記メンブレン基材上に設置された透光材料からなるキートップと
を有することを特徴とするメンブレンシート。
A membrane base material made of an insulating material and serving as a movable part in the switch device;
A light emitting device installed on the membrane substrate;
A circuit pattern formed on the membrane substrate for supplying power to the light emitting element;
A membrane sheet comprising: a key top made of a translucent material that covers the light emitting element and is placed on the membrane base material.
前記メンブレン基材の下面部の前記発光素子に対応する位置に、プランジャ部材が設置されている
ことを特徴とする請求項1記載のメンブレンシート。
The membrane sheet according to claim 1, wherein a plunger member is installed at a position corresponding to the light emitting element on the lower surface of the membrane base material.
前記メンブレン基材には、前記発光素子の周囲となる位置に、複数の開口部が形成されている
ことを特徴とする請求項1、または、請求項2記載のメンブレンシート。
The membrane sheet according to claim 1, wherein a plurality of openings are formed in the membrane base material at positions around the light emitting element.
前記発光素子は、透光性を有する樹脂材料によって封止されている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載のメンブレンシート。
The membrane sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the light-emitting element is sealed with a resin material having translucency.
一主面上に固定接点電極が形成されたベース基材と、
前記固定接点電極に対応する位置に配された可動接点となるメタルドームと、
前記メタルドーム上に設置された請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載のメンブレンシートと
を備えたことを特徴とするスイッチ装置。
A base substrate having a fixed contact electrode formed on one main surface;
A metal dome serving as a movable contact disposed at a position corresponding to the fixed contact electrode;
A switch device comprising: the membrane sheet according to any one of claims 1 to 4 installed on the metal dome.
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