JP2009152099A

JP2009152099A - 携帯電話の照明構造

Info

Publication number: JP2009152099A
Application number: JP2007329853A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Matsumoto; 周三松本; Yoko Ushigoe; 陽子牛越
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: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-07-09

Abstract

【課題】強度を向上させ、薄型化を図ることのできる安価な携帯電話の照明構造を提供する。
【解決手段】メタルドーム層３と、複数の発光部１１を備えてメタルドーム層３に対向する操作層１０と、メタルドーム層３と操作層１０との間に介在され、メタルドーム層３の周囲に位置するＬＥＤ２５からの光線を導光して操作層１０の複数の発光部１１を照明する光透過性のライトガイド層２０とを備える。ライトガイド層２０を、少なくともオルガノポリシロキサン１００重量部に対してシリコーンレジン１０〜５０重量部を添加した成形材料により柔軟な略板形に形成し、ライトガイド層２０の操作層１０に対向する対向面に、ＬＥＤ２５から導光した光線を操作層１０方向に導いて散乱させる複数の散乱透過模様２２をスクリーン印刷する。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯電話の操作キー等を照明する携帯電話の照明構造に関するものである。

従来における携帯電話の照明構造は、図示しないが、接点層と、この接点層に対向する操作層と、多数（例えば８、９個）のＬＥＤの光線を散乱させて操作層の複数の操作キーを照明する導光層とを備えて構成されている（特許文献１、２参照）。導光層は、例えばシリコーンゴム、ウレタン、ポリエチレンテレフタレート等を使用して成形され、接点層を被覆する。
特開２００４‐２０００９３号公報特開２００７‐２７１１５号公報

従来における携帯電話の照明構造は、以上のように構成され、操作層の複数の操作キーを照明するには、多数のＬＥＤを使用しなければならないので、コスト削減を図ることができないという問題がある。また、導光層が単にシリコーンゴム、ウレタン、ポリエチレンテレフタレート等を使用して成形されているので、強度が不足したり、薄型化に支障を来たすという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、強度を向上させ、薄型化を図ることのできる安価な携帯電話の照明構造を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、接点層と、複数の発光部を備えて接点層に対向する操作層と、これら接点層と操作層との間に介在され、接点層の周囲に位置する光源からの光線を導光して操作層の複数の発光部を照明する光透過性のライトガイド層とを備えたものであって、
ライトガイド層を、少なくともオルガノポリシロキサン１００重量部に対してシリコーンレジン１０〜５０重量部を添加した成形材料により柔軟な略板形に形成し、このライトガイド層の操作層に対向する対向面に、光源から導光した光線を操作層方向に導いて散乱させる複数の散乱透過模様を形成したことを特徴としている。

なお、操作層の複数の発光部を、透明あるいは半透明の複数の操作キーと、コマンダを包囲する透明あるいは半透明の枠体のうち、少なくとも複数の操作キーとすることができる。
また、ライトガイド層の厚さを０．２ｍｍとした場合に、ライトガイド層のヘイズ値（試験片の散乱光線透過率を割った数値を百分率で表した値）を２以下とすることができる。

また、ライトガイド層の接点層に対向する対向面に酸化ケイ素皮膜を形成することができる。
また、光源を基準に複数の散乱透過模様にグラデーション処理を施し、光源に近い散乱透過模様と遠い散乱透過模様とを略均一に発光させることが好ましい。

ここで、特許請求の範囲における接点層には、押圧操作により接点機能を発揮する複数の接点部を配列し、この複数の接点部を可撓性の保護膜により被覆し、この保護膜にライトガイド層を接触させることができる。操作層の複数の発光部には、少なくとも携帯電話の操作キー、コマンダ、このコマンダを包囲する枠体等が含まれる。

また、光源は、単数複数のＬＥＤやＥＬ（面発光体）からなり、接点層の周囲の前後左右に位置する。さらに、成形材料は、オルガノポリシロキサン１００重量部に対してシリコーンレジン１０〜５０重量部を添加して調製されるが、オルガノポリシロキサン１００重量部に対してシリコーンレジン１０〜５０重量部、補強シリカ０〜１０重量部を添加して調製することもできる。

本発明によれば、光源が発光すると、光線は、ライトガイド層の周面から内部に入射して導光され、散乱透過模様を通過・散乱して操作層の発光部を照明する。また、本発明によれば、少なくともオルガノポリシロキサン１００重量部に対してシリコーンレジン１０〜５０重量部を添加した成形材料によりライトガイド層を形成するので、強度が不足したり、携帯電話の薄型化に支障を来たすことが少ない。

本発明によれば、強度を向上させ、薄型化を図ることのできる携帯電話の照明構造を安価に提供することができるという効果がある。
また、ライトガイド層の厚さを０．２ｍｍとした場合に、ライトガイド層のヘイズ値を２以下とすれば、ライトガイド層の透明度が高くなり、黄色等の色彩を帯びた発光を防いだり、光源の点灯に伴うライトガイド層の発光ムラを防ぐことができる。

さらに、光源を基準に複数の散乱透過模様にグラデーション処理を施せば、光源に近い散乱透過模様と遠い散乱透過模様とを略均一に発光させ、輝度ムラを抑制することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における携帯電話の照明構造は、図１ないし図３に示すように、フレキシブルプリント配線板２上に搭載されるメタルドーム層３と、このメタルドーム層３に対向する操作層１０と、これらメタルドーム層３と操作層１０との間に介在され、メタルドーム層３の周囲に位置する複数のＬＥＤ２５からの光線を導光して操作層１０の複数の発光部１１を照明する光透過性のライトガイド層２０とを備え、このライトガイド層２０を、少なくともオルガノポリシロキサン１００重量部に対してシリコーンレジン１０〜５０重量部の架橋剤を添加した成形材料により形成するようにしている。

メタルドーム層３、操作層１０、ライトガイド層２０は、図３に示すように、基本的には略同じ大きさに形成され、粘着テープや接着剤等を使用して積層構造に形成される。メタルドーム層３の表面にはライトガイド層２０が積層され、このライトガイド層２０の表面には操作層１０が積層される。

メタルドーム層３は、図２や図３に示すように、押圧操作により接点機能を発揮する複数のメタルドーム４が表面に配列され、この複数のメタルドーム４が可撓性の保護膜５に被覆される。この保護膜５は、例えば光や熱に対して安定のポリエチレンテレフタレート等からなり、メタルドーム層３の表面に接着されており、ライトガイド層２０に接触する。

操作層１０は、図１や図３に示すように、例えばポリカーボネートや所定のフィルムを使用して断面略板形に成形され、複数の発光部１１が配列形成されており、周縁部が粘着テープ等を介してライトガイド層２０に接着される。複数の発光部１１は、所定の間隔をおいて配列される透明あるいは半透明の複数の操作キー１２と、前後左右に揺動可能なコマンダ１３を包囲する透明あるいは半透明の枠体１４とを備え、操作キー１２やコマンダ１３がユーザにより適宜押圧操作される。

各操作キー１２は、図１に示すように、携帯電話１の操作に必要な文字、数字、図柄等が印刷され、ユーザに押圧操作されることにより、メタルドーム層３のメタルドーム４をライトガイド層２０を介してＯＮ−ＯＦＦするよう機能する。

ライトガイド層２０は、無色透明のオルガノポリシロキサン１００重量部に対し、補強用のシリコーンレジン１０〜５０重量部、補強シリカ０〜１０重量部を添加した成形材料により屈曲可能な柔軟な略板形に成形され、図２や図３に示すように、メタルドーム層３の保護膜５に対向する裏面に、ベタツキ感を抑制する酸化ケイ素皮膜２１が形成されており、操作層１０に対向する表面には、複数のＬＥＤ２５からＸＹ方向に導光した光線を操作層１０方向に導いて散乱させる複数の散乱透過模様２２が印刷される。

ライトガイド層２０は、発光ムラを防止する観点から厚さが０．２ｍｍの場合、ヘイズ値（０．２ｍｍの厚さを有する試験片の散乱光線透過率を割った数値を百分率で表した値）が２以下、好ましくは０．５〜２以下、より好ましくは０．５〜１．１以下とされる。また、成形材料のシリコーンレジンは、例えば特許第２６７８１６３号公報に記載されているように、オルガノシラン類を共加水分解し、重合して得られる三次元網状構造のポリマーであり、光透過性や透明性を損なうことなく強度を確保するよう機能する。

シリコーンレジンの添加量が１０〜５０重量部なのは、１０重量部未満の場合には、補強効果が不十分で十分な強度が得られず、逆に５０重量部を越える場合には、ライトガイド層２０の柔軟性が低下し、脆くなるからである。また、補強シリカは、１０重量部以下の添加量であれば、ヘイズ値や透明性を損なうことなく、ライトガイド層２０の強度をさらに向上させるよう機能する。

酸化ケイ素皮膜２１は、図４に示すように、所定の処理装置により、コンベヤ２３により搬送されるライトガイド層２０の裏面に微量のシランカップリング剤が酸化火炎と共にバーナー２４により瞬時に吹き付けられることにより、ナノレベルサイズの凹凸に薄く積層形成され、ライトガイド層２０のベタツキ感を抑制する。また、複数（本実施形態では３個）のＬＥＤ２５は、メタルドーム層３の周囲における前後左右のいずれかに並んで位置し、ライトガイド層２０の周面に近接対向しており、ライトガイド層２０に横方向から光線を入射させる。

複数の散乱透過模様２２は、白インクにより並べてスクリーン印刷され、複数のＬＥＤ２５を基準にグラデーション処理が施される。すなわち、この複数の散乱透過模様２２は、ＬＥＤ２５に近い散乱透過模様２２が小さくドット印刷され、ＬＥＤ２５から遠い散乱透過模様２２が強く発光するよう大きくドット印刷されており、ライトガイド層２０を全体として略均一に発光させる。

各散乱透過模様２２は、例えば複数のドットにより平面矩形、多角形、扇形、円弧形等の所定の形に区画形成されて操作層１０の発光部１１（操作キー１２と枠体１４）に対向し、光線の透過・散乱により面発光する。また、白インクは、適切な発光を確保する観点から例えばシリコーン系のインク１００重量部に酸化チタンが５〜５０重量部、好ましくは１５重量部含有されることにより調製される。

上記構成において、複数のＬＥＤ２５が発光すると、光線は、ライトガイド層２０の周面から内部に入射して導光・伝送され、各散乱透過模様２２を通過・散乱して各散乱透過模様２２を面発光させ、この散乱透過模様２２の面発光により、操作層１０の発光部１１、すなわち複数の操作キー１２と枠体１４とが照明される。また、操作層１０の操作キー１２が押圧操作されると、メタルドーム層３のメタルドーム４がライトガイド層２０やその酸化ケイ素皮膜２１を介して押圧操作され、携帯電話１の送信機能や受信機能等、所定の機能が実行される。

上記構成によれば、単なるシリコーンゴムによりライトガイド層２０を成形するのではなく、耐候性や変色防止に優れるオルガノポリシロキサン１００重量部に対し、シリコーンレジン１０〜５０重量部、１０重量部以下の補強シリカを添加した成形材料によりライトガイド層２０を成形するので、強度が不足したり、薄型化に支障を来たすことが全くない。また、ライトガイド層２０により光線を導光して散乱させるので、従来のように多数のＬＥＤ２５を使用する必要がなく、コスト削減を図ることができる。

また、メタルドーム層３の保護膜５にシリコーンゴム製のライトガイド層２０が直接接触するので、良好なタック感が大いに期待でき、薄型化を図ることもできる。また、ライトガイド層２０のメタルドーム層３の保護膜５に対向する裏面に易接着性物質である酸化ケイ素皮膜２１を積極的に形成するので、経時変化に対する耐久性を著しく向上させ、信頼性の低下を抑制防止したり、生産工程の短縮、生産性の向上、生産コストの削減、不良率の低減、環境負荷の低減を図ることが可能になる。

さらに、メタルドーム層３の保護膜５にライトガイド層２０の酸化ケイ素皮膜２１が接触するものの、密着することがないので、密着に伴い、操作層１０に異常な発光部１１が発生するのを抑制防止することが可能になる。

なお、上記実施形態のメタルドーム層３、操作層１０、ライトガイド層２０は、平面略矩形でも良いし、略多角形等でも良い。また、補強シリカを省略し、オルガノポリシロキサン１００重量部に対してシリコーンレジン１０〜５０重量部のみを添加した成形材料によりライトガイド層２０を成形しても、シリコーンレジンがある程度の補強効果を奏するので、強度を確保したり、操作キー１２のクリック感を向上させたり、薄型化を図ることができる。さらに、操作層１０と操作キー１２とは、一体でも良いし、別体でも良い。

以下、本発明に係る携帯電話の照明構造の実施例を比較例と共に説明する。
実施例１
ライトガイド層を、透明のオルガノポリシロキサン１００重量部に対してシリコーンレジン３０重量部を添加した成形材料により屈曲可能な略板形に成形し、その後、図３に示すメタルドーム層の表面の保護膜に積層し、メタルドーム層の周囲に位置する複数のＬＥＤから光線をライトガイド層の内部に入射させた。この際、ライトガイド層のヘイズ値を日本電色工業株式会社製の濁度計（曇り度計）ＮＤＨ２００により測定したところ、ライトガイド層の厚みが０．２ｍｍの場合において、０．５のヘイズ値を示した。

ＬＥＤから光線をライトガイド層に横方向から入射させたところ、バランスのとれた発光・輝度を得ることができた。

実施例２
ライトガイド層を、透明のオルガノポリシロキサン１００重量部に対し、シリコーンレジン３０重量部、補強シリカ５重量部を添加した成形材料により屈曲可能な略板形に成形し、その後、図３に示すメタルドーム層の表面の保護膜に積層し、メタルドーム層の周囲に位置する複数のＬＥＤから光線をライトガイド層の内部に入射させた。この際、ライトガイド層のヘイズ値を日本電色工業株式会社製の濁度計（曇り度計）ＮＤＨ２００により測定したところ、ライトガイド層の厚みが０．２ｍｍの場合において、１のヘイズ値を示した。

ＬＥＤから光線をライトガイド層に横方向から入射させたところ、バランスのとれた発光・輝度を確認した。また、ライトガイド層の強度の向上を確認した。

比較例１
ライトガイド層を、透明のオルガノポリシロキサン１００重量部に対して補強シリカ３０重量部のみを添加した成形材料により屈曲可能な略板形に成形し、その後、図３に示すメタルドーム層の表面の保護膜に積層し、メタルドーム層の周囲に位置する複数のＬＥＤから光線をライトガイド層の内部に入射させた。この際、ライトガイド層のヘイズ値を日本電色工業株式会社製の濁度計（曇り度計）ＮＤＨ２００により測定したところ、ライトガイド層の厚みが０．２ｍｍの場合において、８のヘイズ値を示した。

ＬＥＤから光線をライトガイド層に横方向から入射させたところ、ライトガイド層の透明性が悪く、発光・輝度のバランスを欠いた。

比較例２
ライトガイド層を、透明のオルガノポリシロキサン１００重量部に対し、シリコーンレジン３０重量部、補強シリカ１２重量部を添加した成形材料により屈曲可能な略板形に成形し、その後、図３に示すメタルドーム層の表面の保護膜に積層し、メタルドーム層の周囲に位置する複数のＬＥＤから光線をライトガイド層の内部に入射させた。この際、ライトガイド層のヘイズ値を日本電色工業株式会社製の濁度計（曇り度計）ＮＤＨ２００により測定したところ、ライトガイド層の厚みが０．２ｍｍの場合において、４のヘイズ値を示した。

本発明に係る携帯電話の照明構造の実施形態における携帯電話を模式的に示す斜視説明図である。本発明に係る携帯電話の照明構造の実施形態を模式的に示す説明図である。本発明に係る携帯電話の照明構造の実施形態を模式的に示す断面説明図である。本発明に係る携帯電話の照明構造の実施形態における酸化ケイ素皮膜の形成方法を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１携帯電話
３メタルドーム層（接点層）
４メタルドーム
５保護膜
１０操作層
１１発光部
１２操作キー
１４枠体
２０ライトガイド層
２２散乱透過模様
２５ＬＥＤ（光源）

Claims

接点層と、複数の発光部を備えて接点層に対向する操作層と、これら接点層と操作層との間に介在され、接点層の周囲に位置する光源からの光線を導光して操作層の複数の発光部を照明する光透過性のライトガイド層とを備えた携帯電話の照明構造であって、
ライトガイド層を、少なくともオルガノポリシロキサン１００重量部に対してシリコーンレジン１０〜５０重量部を添加した成形材料により柔軟な略板形に形成し、このライトガイド層の操作層に対向する対向面に、光源から導光した光線を操作層方向に導いて散乱させる複数の散乱透過模様を形成したことを特徴とする携帯電話の照明構造。
ライトガイド層の厚さを０．２ｍｍとした場合に、ライトガイド層のヘイズ値を２以下とした請求項１記載の携帯電話の照明構造。
光源を基準に複数の散乱透過模様にグラデーション処理を施し、光源に近い散乱透過模様と遠い散乱透過模様とを略均一に発光させるようにした請求項１又は２記載の携帯電話の照明構造。