JP2008204769A - 導光シート及びこれを用いた可動接点体とスイッチ - Google Patents

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Abstract

【課題】各種電子機器の操作に用いられる導光シート及びこれを用いた可動接点体とスイッチに関し、簡易な構成で照光ムラがなく、安価なものを提供することを目的とする。
【解決手段】ベースフィルム１１片面の溝部１１Ａ内に、ベースフィルム１１とは異なる屈折率のポリマーで、導入部１２Ａとこれに連結された略帯状の導通部１２Ｂ、及びこの導通部１２Ｂに連結された略円形状の発光部１２Ｃから形成された導光体１２を設けることによって、簡易な構成で照光ムラがなく、安価な導光シート１４及びこれを用いた可動接点体１８とスイッチを得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の操作に使用される導光シート、及びこれを用いた可動接点体とスイッチに関するものである。
近年、各種電子機器、特に携帯電話等の携帯端末機器においては、周囲が暗い場合でも、スイッチや押釦等の識別や操作が可能なように、発光ダイオードやＥＬ素子等を発光させて操作部の照光を行うものが増えており、使い易く安価なものが求められている。
このような従来の導光シート及びこれを用いたスイッチについて、図５及び図６を用いて説明する。
なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表している。
図５は従来のスイッチの断面図、図６は同導光シートの斜視図であり、同図において、１は可撓性を有するフィルム状の導光シートで、導光層１Ａの上下面を上保護層１Ｂと下保護層１Ｃが挟持している。
そして、２は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された基板で、上面には略円形状の中央固定接点３Ａと、これを囲む略馬蹄状の外側固定接点３Ｂからなる、複数の固定接点３が形成されている。
また、４は略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点で、複数の可動接点４が下面に接着剤が塗布されたシート（図示せず）等によって、外周が外側固定接点３Ｂ上に載置され、中央下面が中央固定接点３Ａと所定の間隙を空けて対向するようにして、貼付されている。
さらに、この可動接点４上方の導光層１Ａには、凹凸状の複数の発光部１Ｄが設けられると共に、導光シート１下面には可動接点４の中央上面に当接する複数の突起部１Ｅが形成されている。
また、５は発光ダイオード等の発光素子で、この発光素子５が導光シート１左方の基板６に実装され、導光シート１左側面に発光面を向けて配置されて、スイッチが構成されている。
そして、このように構成されたスイッチが、電子機器の操作部に装着され、発光部１Ｄ上方には絶縁樹脂製の複数の操作体（図示せず）が配置されると共に、中央固定接点３Ａや外側固定接点３Ｂ、発光素子５が配線パターンやコネクタ等によって、機器の電子回路（図示せず）に接続される。
以上の構成において、所定の操作体を下方へ押圧操作すると、この箇所の導光シート１が撓み、下面の突起部１Ｅが可動接点４の略ドーム状の中央上面を押圧して、所定の押圧力が加わると、可動接点４がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点４の中央下面が中央固定接点３Ａに接触することによって、中央固定接点３Ａと外側固定接点３Ｂが、可動接点４を介して電気的に接続された状態となる。
また、操作体への押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点４が上方へ弾性反転し、中央下面が中央固定接点３Ａから離れて、中央固定接点３Ａと外側固定接点３Ｂが電気的に切断された状態となる。
そして、このような固定接点３の電気的接離に応じて、機器の各機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子５に電圧が印加されると、発光素子５が発光し、この光が導光シート１左側面から導光層１Ａに入射し、導光層１Ａ全体が照光される。
さらに、これが導光層１Ａ内の凹凸状の発光部１Ｄで反射し、複数の発光部１Ｄが発光して、この光が上保護層１Ｂを通って操作体を下方から照光するため、周囲が暗い場合でも、操作部の識別や操作を容易に行うことが可能なように構成されているものであった。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００６−３１８９０５号公報
しかしながら、上記従来の導光シート及びこれを用いたスイッチにおいては、発光素子５によって導光シート１の導光層１Ａ全体を発光させており、発光素子５から離れた箇所の発光部１Ｄは暗くなって、照光にムラが生じ易くなるため、この照光ムラを少なくし均一な照光を行うには、導光シート１の外周に多くの発光素子５を配置する必要があり、構成も複雑で高価なものになるという課題があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で照光ムラがなく、安価な導光シート及びこれを用いた可動接点体とスイッチを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
本発明の請求項１に記載の発明は、ベースフィルム片面の溝部内に、ベースフィルムとは異なる屈折率のポリマーで、導入部とこれに連結された略帯状の導通部、及びこの導通部に連結された発光部から形成された導光体を設けて導光シートを構成したものであり、導光シートに導入部と導光部、発光部が形成され、この導光体にのみ発光素子の光が導かれるようになっているため、一つまたは二つ程度の少ない発光素子でムラのない照光を行うことができると共に、簡易な構成で安価な導光シートを得ることができるという作用を有する。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、導入部と発光部を凹凸状に形成したものであり、導入部と発光部で発光素子の光を反射させることによって、導通部への光の入射と発光部の明るい照光を行うことができるという作用を有する。
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の導光シート下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の複数の可動接点を貼付して可動接点体を構成したものであり、簡易な構成で照光ムラがなく、安価な可動接点体を得ることができるという作用を有する。
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の可動接点体を、上面に可動接点と対向する複数の固定接点が形成された基板の上面に貼付してスイッチを構成したものであり、簡易な構成で照光ムラがなく、安価なスイッチを実現することができるという作用を有する。
以上のように本発明によれば、簡易な構成で照光ムラがなく、安価な導光シート及びこれを用いた可動接点体とスイッチを実現することができるという有利な効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表している。
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図、図２は同導光シートの平面図であり、同図において、１１は厚さ２５〜２５０μｍで屈折率が１〜２のベースフィルムで、シリコンやウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート系等のポリマーから形成されると共に、上面には連結された複数の溝部１１Ａが形成されている。
そして、このベースフィルム１１の溝部１１Ａ内には、同様の材質で屈折率がベースフィルム１１よりやや大きなポリマーによって、導入部１２Ａとこれに連結された略帯状の複数の導通部１２Ｂ、及びこの導通部１２Ｂに連結された略円形状の複数の発光部１２Ｃから形成された、導光体１２が設けられている。
さらに、ベースフィルム１１上面には、導入部１２Ａと発光部１２Ｃを露出させてカバーフィルム１３が貼付されると共に、この導入部１２Ａ上面と発光部１２Ｃ上面が凹凸状に形成されて、導光シート１４が構成されている。
なお、以上のような導光シート１４を製作する際には、先ず、溝部１１Ａが形成されたベースフィルム１１を成形加工した際、続けて溝部１１Ａ内に導光体１２を成形するか、あるいは印刷等によって溝部１１Ａ内に導光体１２を形成し、最後に、上面にカバーフィルム１３を貼付することで、比較的容易に製作を行うことができる。
また、１５は略ドーム状で銅合金や鋼等の導電金属薄板製の可動接点で、この複数の可動接点１５が発光部１２Ｃ下方の導光シート１４下面に、アクリルやシリコン、ブチルゴム等の接着層１６によって、凸状に形成された中央上面が貼付されている。
そして、１７はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状のセパレータで、このセパレータ１７が導光シート１４下面全面を覆うように貼付され、保管・搬送時に可動接点１５下面に塵埃等が付着しないようにして、可動接点体１８が構成されている。
また、図３はスイッチの断面図であり、同図において、１９は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には銅やカーボン等によって、略円形状の中央固定接点２０Ａと、これを囲む略馬蹄状の外側固定接点２０Ｂからなる、複数の固定接点２０が形成されている。
そして、この配線基板１９上面に、セパレータ１７を剥離した可動接点体１８が、各々の可動接点１５の外周が外側固定接点２０Ｂ上に載置され、中央下面が中央固定接点２０Ａと所定の間隙を空けて対向するようにして、接着層１６によって貼付されている。
さらに、２１は絶縁樹脂製の操作体で、この複数の操作体２１が上方を覆うケース２２に上下動可能に装着されると共に、操作体２１下面に突出した押圧部２１Ａが、導光シート１４の発光部１２Ｃ上面に当接している。
また、２３は発光ダイオード等の発光素子で、この発光素子２３が左方の基板２４に実装され、下方の導光シート１４の導入部１２Ａに発光面を向けて配置されて、スイッチが構成されている。
そして、このように構成されたスイッチが、電子機器の操作部に装着されると共に、中央固定接点２０Ａや外側固定接点２０Ｂ、発光素子２３が配線パターンやコネクタ等によって、機器の電子回路（図示せず）に接続される。
以上の構成において、所定の操作体２１を下方へ押圧操作すると、この箇所の導光シート１４が押圧部２１Ａに押圧されて撓み、発光部１２Ｃやベースフィルム１１を介して、可動接点１５の略ドーム状の中央上面が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点１５がクリック感を伴って下方へ弾性反転して、可動接点１５の中央下面が中央固定接点２０Ａに接触することによって、中央固定接点２０Ａと外側固定接点２０Ｂが、可動接点１５を介して電気的に接続された状態となる。
また、操作体２１への押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点１５が上方へ弾性反転し、中央下面が中央固定接点２０Ａから離れて、中央固定接点２０Ａと外側固定接点２０Ｂが電気的に切断された状態となる。
そして、このような操作体２１の押圧操作による固定接点２０の電気的接離に応じて、機器の各機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子２３に電圧が印加されると、発光素子２３が発光し、この光が導光シート１４の上面が凹凸状に形成された導入部１２Ａで反射して、略帯状の導通部１２Ｂに入射する。
さらに、導通部１２Ｂを通った光が凹凸状の発光部１２Ｃで反射して、複数の発光部１２Ｃが発光し、この光が複数の操作体２１を下方から照光するため、周囲が暗い場合でも、操作部の識別や操作を容易に行うことが可能なように構成されている。
なお、この時、発光素子２３の光は、ベースフィルム１１の溝部１１Ａ内に設けられた、ベースフィルム１１よりやや大きな屈折率の導光体１２内を、導入部１２Ａから複数の導通部１２Ｂへと通り、複数の発光部１２Ｃへと導かれるようになっている。
つまり、導光シート１４の外形全体を照光するのではなく、ベースフィルム１１とは屈折率の異なる導光体１２の箇所にのみ発光素子２３の光が導かれ、これによって操作体２１を照光するようになっているため、一つまたは二つ程度の少ない発光素子でもムラのない照光を行うことが可能なように構成されている。
そして、導入部１２Ａと発光部１２Ｃの上面が凹凸状に形成され、導入部１２Ａで発光素子２３の光を反射させることによって、向きを変えて導通部１２Ｂへ光を導くと共に、発光部１２Ｃでこの光を反射させて、上方の複数の操作体２１を照光するようになっているため、ムラがなく明るい照光を行うことができる。
さらに、導光シート１４上面にカバーフィルム１３を貼付し、導入部１２Ａと発光部１２Ｃ以外の導通部１２Ｂを覆うことによって、導入部１２Ａや発光部１２Ｃに比べ比較的面積の大きな導通部１２Ｂからの光の漏れを防ぎ、複数の発光部１２Ｃでの明るさの低下が生じないようになっている。
また、以上の説明では、導光シート１４に一つの導入部１２Ａとこれに連結された複数の導通部１２Ｂ、及び複数の発光部１２Ｃを設けた構成について説明したが、図４の平面図に示すように、導入部１２Ａを二つ設けると共に、この間に複数の導通部１２Ｂと複数の発光部１２Ｃを形成し、上下二つの導入部１２Ａから光を入射すれば、さらに明るく照光を行うことが可能となる。
さらに、二つの発光素子の発光色を異なるものとし、上下二つの導入部１２Ａから異なる発光色を入射することによって、導光体１２の上半分と下半分の発光部１２Ｃを異なる色で、中間部の発光部１２Ｃはその中間色で発光することができるため、多様な照光を行うこともできる。
このように本実施の形態によれば、ベースフィルム１１片面の溝部１１Ａ内に、ベースフィルム１１とは異なる屈折率のポリマーで、導入部１２Ａとこれに連結された略帯状の導通部１２Ｂ、及びこの導通部１２Ｂに連結された略円形状の発光部１２Ｃから形成された導光体１２を設けることによって、簡易な構成で照光ムラがなく、安価な導光シート１４及びこれを用いた可動接点体１８とスイッチを得ることができるものである。
なお、以上の説明では、ベースフィルム１１の上面に溝部１１Ａを設けると共に、複数の発光部１２Ｃを略円形状に形成した構成について説明したが、ベースフィルム１１の下面に溝部１１Ａを設けた構成や、発光部１２Ｃを略矩形状に形成した構成としても、本発明の実施は可能である。
本発明による導光シート及びこれを用いた可動接点体とスイッチは、簡易な構成で照光ムラがなく、安価なものが得られ、各種電子機器の操作用として有用である。
本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図 同導光シートの平面図 同スイッチの断面図 同他の実施の形態による導光シートの平面図 従来のスイッチの断面図 同導光シートの斜視図
符号の説明
１１ ベースフィルム
１１Ａ 溝部
１２ 導光体
１２Ａ 導入部
１２Ｂ 導通部
１２Ｃ 発光部
１３ カバーフィルム
１４ 導光シート
１５ 可動接点
１６ 接着層
１７ セパレータ
１８ 可動接点体
１９ 配線基板
２０ 固定接点
２０Ａ 中央固定接点
２０Ｂ 外側固定接点
２１ 操作体
２１Ａ 押圧部
２２ ケース
２３ 発光素子
２４ 基板

Claims (4)

  1. ベースフィルム片面の溝部内に、ベースフィルムとは異なる屈折率のポリマーで、導入部とこれに連結された略帯状の導通部、及びこの導通部に連結された発光部から形成された導光体を設けた導光シート。
  2. 導入部と発光部を凹凸状に形成した請求項１記載の導光シート。
  3. 請求項１記載の導光シート下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の複数の可動接点を貼付した可動接点体。
  4. 請求項３記載の可動接点体を、上面に可動接点と対向する複数の固定接点が形成された基板の上面に貼付したスイッチ。
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