JP2009021142A

JP2009021142A - シートスイッチモジュール

Info

Publication number: JP2009021142A
Application number: JP2007183817A
Authority: JP
Inventors: Kenji Aihara; 健志相原; Isao Miyashita; 功宮下
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2009-01-29
Also published as: CN101409168A; CN101409168B; US7893374B2; DE102008032376A1; US20090014305A1

Abstract

【課題】導光板を平坦に支持すると共に位置ズレや隙間の発生を防いで効率良く導光して照光することができるシートスイッチモジュールを提供することにある。
【解決手段】このシートスイッチモジュールは、固定接点２２が設けられた回路基板２０と、発光素子３０と、固定接点２２に被さるように配置される可動接点２６を被覆保持するシート材２８と、発光素子３０からの光を導光する導光板３２を備えている。導光板３２には、回路基板２０に向かって突出する入光部３４が設けられている。この導光板３２は、入光部３４とシート材２８の頂点部２８ａにより平坦になるように支持されている。平坦になるように支持された導光板３２は、内部に取り込んだ光の損失がないため、効率良く光を導光する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話等の小型電子機器に使用するシートスイッチモジュールに関するものである。

従来、小型電子機器に使用されているキースイッチは、図５に示すように、固定接点４が形成された回路基板２と、固定接点４上に配置される可動接点６と、回路基板２上に実装された発光素子８と、固定接点４と可動接点６からなるスイッチ部１０を覆うと共に発光素子８からの光を入光して導光する導光板１２と、を備えており、スイッチ部１０の上方にはキートップ１４が配設されていて、導光板１２によって照光されるものであった（例えば、特許文献１の図９参照）。このキースイッチにおいては、導光板１２をスイッチ部１０の上に載置しただけであったため、導光板１２とスイッチ部１０との間あるいは導光板１２とキートップ１４との間に大きな隙間が生じ易く、また、位置ズレを起こして発光素子８からの光を導光する効率が低下することがあった。

そこで、図６に示すように、導光性シート１６を可動接点６や回路基板２の上面をその形状に沿って覆うように粘着剤１８によって接着することが提案された（例えば、特許文献１の図１等参照）。このように導光性シート１６を屈曲させてスイッチ部１０等に密着させて接着すると、導光性シート１６の位置ズレを防ぐと共にスイッチ部１０や発光素子８等との間に隙間が生じることを防ぐことができる。しかし、導光性シート１６は、その屈曲する部分で光が拡散するため、屈曲部分にて損失が生じ、導光性シート全域に導光する効率が低下することがあった。
特開２００７−５３０６３号公報

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、導光板を平坦に支持すると共に位置ズレや隙間の発生を防いで効率良く導光して照光することができるシートスイッチモジュールを提供することにある。

本発明のシートスイッチモジュールは、固定接点が配置された回路基板と、該回路基板上に配置される発光素子と、前記回路基板上に被覆され、前記固定接点の上方に被さるように配置される可動接点を被覆保持するシート材とを備え、該シート材の上から前記可動接点を押圧することによって前記固定接点に導通するシートスイッチモジュールであって、前記発光素子からの光を入光し且つ前記回路基板に向かって突出する入光部を有する導光板を、前記可動接点の頂点に対応する前記シート材の頂点部と前記入光部によって支持することで平坦になるように配設するものである。

このシートスイッチモジュールにおける前記入光部はレンズ形状をなし、前記発光素子からの光を前記導光板内へ取り込むものである。

また、前記導光板は、前記シート材の頂点部に接触する部分に突起を有する。また、前記導光板の入光部は、前記シート材の頂点部と同等の高さになるように突出している。

また、前記入光部は第１の粘着層により前記回路基板に固着され、前記導光板の前記シート材の頂点部に接触する部分は第２の粘着層により前記頂点部に固着されている。

本発明のシートスイッチモジュールにおける導光板は、可動接点を被覆保持するシート材の頂点部と発光素子からの光を入光する入光部によって支持されている。このシート材の頂点部は可動接点の頂点に対応するものであり、また入光部は回路基板に向かって突出するものとなっている。このため、導光板は、シート材の頂点部と突出した入光部により平坦になるように支持され、入光した光を効率良く導光板全域に導光することができる。また、導光板を平坦に支持することで、導光板の形状に歪みや変形が生じることがなくなる。このため、導光板に設けた入光部や光拡散部と発光素子やスイッチ部との位置ズレが生じることを防ぐことができる。

また、導光板の入光部はレンズ形状をなすように形成されているので、発光素子からの光を効率良く導光板内部に取り込むことができ、より効率を高めることができる。

また、導光板は、シート材の頂点部に接触する部分に突起を有しており、この突起により高さを調整することができ、導光板の入光部と頂点部との高さを合わせて、導光板を平坦に支持することができる。また、導光板の入光部が突出する高さを、シート材の頂点部と同等に設定しているので、導光板の端部まで平坦に支持することができる。

また、導光板の入光部と回路基板を第１の粘着層で固着すると共に導光板と可動接点に対応するシート材の頂点部を第２の粘着層で固着しているので、位置ズレや隙間の発生をより確実に防ぐことができる。

本発明のシートスイッチモジュールは、固定接点が設けられた回路基板と、その上に実装される発光素子と、固定接点の上方に被さるように配置される可動接点を被覆保持するシート材と、発光素子からの光を入光して導光する導光板を備えている。この導光板には、回路基板に向かって突出する入光部が設けられており、この入光部と可動接点の頂点に対応するシート材の頂点部により導光板が平坦になるように支持されている。このように平坦になるように支持された導光板は、内部に取り込んだ光が屈曲部分で拡散して損失することがないため、効率良く光を導光する。

図１は本発明の一実施例に係るシートスイッチモジュールを示す断面部分図、図２は図１の要部拡大図、図３は図１に示すシートスイッチモジュールの平面部分図である。本実施例におけるシートスイッチモジュールは、フレキシブル回路基板等からなる回路基板２０と、その表面に形成された固定接点２２と、この固定接点２２に対面すると共に電極パターン２４上に配置されるドーム形状をなすタクトバネからなる可動接点２６と、回路基板２０の表面に接着され且つ可動接点２６を覆って保持するシート材２８と、を備えている。このシートスイッチモジュールにおいては、シート材２８により可動接点２６を被覆して回路基板２０に取り付けることにより、対向する固定接点２２と可動接点２６がスイッチ部２７を形成する。

また、このシートスイッチモジュールは、回路基板２０の表面に実装されたＬＥＤ等からなる発光素子３０と、その照射光を入光して導光する薄板状の導光板３２を備えている。発光素子３０は、回路基板２０の表面に対して平行な方向に発光するものであり、表裏面方向等に向かう光を発光方向に反射する反射枠３０ａを有している。一方、導光板３２は、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の導光性に優れた材料からなる。この導光板３２には、その端部又は端部付近の裏面から回路基板２０に向かって突出する入光部３４が成形されている。本実施例における入光部３４は、発光素子３０に対面する略中央の縦断面形状が図１及び図２に示すように略扇形をなし、図３に示すように発光素子３０の発光方向を略半円形状に囲うように形成されている。また、この入光部３４は凸レンズと同様に光を収束させるレンズ形状をなし、発光素子３０からの光を集めて導光板３２内に入光させるものとなっている。更に、本実施例における導光板３２には、可動接点２６の頂点に対応するシート材２８の頂点部２８ａに対面する部分に球体の一部分に近似する形状の突起３６が設けられている。この突起３６は、導光板３２と同様の樹脂等を印刷により導光板３２の裏面上に載せることで形成されている。

図１において、符号３８，４０は第１及び第２の粘着層である。第１の粘着層３８は、導光板３２の入光部３４に対向する回路基板２０の表面上に設けられており、入光部３４を回路基板２０に固着する。また、第２の粘着層４０は、シート材２８の頂点部２８ａ上に設けられており、導光板３２の突起３６をシート材２８の頂点部２８ａに固着する。

符号４２は遮光シートであり、入光部３４から発光素子３０が設けられている部分に対応する導光板の表面上に貼り付けられている。４４は印刷等により形成される遮光層であり、入光部３４の導光側の直前に設けられている。

上記構成からなるシートスイッチモジュールにおける導光板３２の上には、スイッチ部２７に対応する位置にキートップ４６がそれぞれ設けられたキートップシート４８が配設される。本実施例においては少なくともキートップ４６が透光性を有し、このキートップ４６が導光板３２により照光されて光るように設定されている。このため、導光板３２の表面又は裏面におけるキートップ４６に対面する部分には、図３に示すように、複数のドット３３ａからなる光拡散部３３が設けられており、このドット３３ａで導光板３２内の光を拡散して外方に照射するように構成されている。本実施例におけるドット３３ａは、発光を均一にするため、発光素子３０から遠ざかるにつれて密度が高まるグラデーションパターンを形成するように配設されている。また、このドット３３ａは、透明、半透明及び白色印刷の何れか一つ又はそれらの組み合わせにより形成されている。このように透明、半透明、白色印刷を組み合わせる場合には、図４に示すように、ドット３３ａの数や密度を一定にして、発光素子３０に近い方から順に透明、半透明、白色のドット３３ａが並ぶように配列させることで発光を均一にすることも可能である。

次に上記構成からなるシートスイッチモジュールにおける導光板の支持状態と入光及び発光状態を説明する。このシートスイッチモジュールにおける導光板３２は、その入光部３４とシート材２８の頂点部２８ａによって支持されている。この入光部３４は、頂点部２８ａの高さ（回路基板２０の表面からの高さ）とほぼ同じ高さとなるように突出形成されている。このため、この入光部３４とシート材２８の頂点部２８ａにより導光板３２を支持すると、導光板３２は平坦な状態で支持されることになる。このように平坦な状態で支持された導光板３２は、内部に取り込んだ光を屈曲部分で拡散することがなく、効率良く導光することができる。また、導光板３２を平坦に支持すると、導光板３２とシート材２８の各頂点部２８ａとの間だけでなく、導光板３２と各キートップ４６との間に隙間が生じることがなく、各キートップ４６の操作感を向上し、操作時にキートップ４６がシート材２８に付いたり離れたりするときに発生する異音の発生等も防ぐことができる。尚、導光板３２が平坦であるため、その上に配置されるキートップシート４８は、キートップ４６を導光板３２に接着しなくても前述したように隙間が発生することがなく、キートップ４６部分を避けてキートップシート４８の外周近傍を導光板３２、回路基板２０等に接着して固定することができる。このようにキートップ４６とスイッチ部２７とを接着することなく密着させると、スイッチ部２７のクリック感の悪化を防ぐことができる。尚、本実施例においては、導光板３２のシート材２８の頂点部２８ａに接触する部分に突起３６を設けて押圧操作感を向上すると共に入光部３４との高さ調節を可能としているが、突起３６を設けずに導光板３２の裏面を頂点部２８ａに直接固着しても良い。

一方、導光板３２の入光部３４は、図２に示すように、発光素子３０に対面するレンズ形状に形成されている。これにより、発光素子３０から照射される光を広い角度で受光すると共に導光板３２の表裏面に対して平行又は浅い角度をなす方向に光を集めて入光する。このため、入光部３４は、発光素子３０からの光を効率良く集光して入光するものとなっている。尚、発光素子３０から照射される光の一部、あるいは導光板３２の入光部３４が入光する光の一部が、導光板３２の表面又は裏面方向に向かうことで点状に光ることがあるが、遮光シート４２及び遮光層４４を設けることで不要な光をカットして光ることを防ぐことができる。

本発明のシートスイッチモジュールにおける導光板の支持構造は、スイッチの照光に利用するだけでなく、メーターの表示部等のバックライト装置等にも利用することが可能である。

本発明の一実施例に係るシートスイッチモジュールの一部を示す断面図である。図１に示すシートスイッチモジュールの要部の拡大図である。図１に示すシートスイッチモジュールの一部の平面図である。他のドット配列例を示すシートスイッチモジュールの一部の平面図である。従来のキースイッチの構造を示す断面図である。従来の他のキースイッチの構造を示す断面図である。

符号の説明

２０回路基板
２２固定接点
２４電極パターン
２６可動接点
２７スイッチ部
２８シート材
２８ａ頂点部
３０発光素子
３０ａ反射枠
３２導光板
３３光拡散部
３３ａドット
３４入光部
３６突起
３８第１の粘着層
４０第２の粘着層
４２遮光シート
４４遮光層
４６キートップ
４８キートップシート

Claims

固定接点が配置された回路基板と、
該回路基板上に配置される発光素子と、
前記回路基板上に被覆され、前記固定接点の上方に被さるように配置される可動接点を被覆保持するシート材とを備え、
該シート材の上から前記可動接点を押圧することによって前記固定接点に導通するシートスイッチモジュールであって、
前記発光素子からの光を入光し且つ前記回路基板に向かって突出する入光部を有する導光板を、前記可動接点の頂点に対応する前記シート材の頂点部と前記入光部によって支持することで平坦になるように配設することを特徴とするシートスイッチモジュール。
前記入光部はレンズ形状をなし、前記発光素子からの光を前記導光板内へ取り込むことを特徴とする請求項１記載のシートスイッチモジュール。
前記導光板は、前記シート材の頂点部に接触する部分に突起を有することを特徴とする請求項１又は２記載のシートスイッチモジュール。
前記入光部は第１の粘着層により前記回路基板に固着され、前記導光板の前記シート材の頂点部に接触する部分は第２の粘着層により前記頂点部に固着されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のシートスイッチモジュール。
前記導光板の入光部は、前記シート材の頂点部と同等の高さになるように突出していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のシートスイッチモジュール。
前記入光部に対応する前記導光板の表面には遮光シートが貼着されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のシートスイッチモジュール。
前記シート材の表面における前記入光部付近には、遮光層が設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のシートスイッチモジュール。