JP2009170214A - Illuminating structure with light guide layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話に代表される携帯機器、オーディオ機器、ゲーム機器等に使用されるライトガイド層を備えた照明構造に関するものである。 The present invention relates to an illumination structure provided with a light guide layer used for mobile devices such as mobile phones, audio devices, game devices and the like.
携帯電話は、図示しないが、電話やメールの送受信機能等、カメラの撮影機能、ゲーム機能等、多機能が付与され、筐体表面の操作層には、裏面側から照明される光透過性のキートップが複数配列されており、この複数のキートップには、操作に必要な数字、文字、図柄等が並べて印刷されている(特許文献1参照)。 Although not shown, the mobile phone is provided with multiple functions such as a telephone and e-mail transmission / reception function, a camera shooting function, a game function, and the like. A plurality of key tops are arranged, and numbers, characters, symbols and the like necessary for operation are arranged and printed on the plurality of key tops (see Patent Document 1).
ところで、近時の携帯電話には、押圧操作されるキートップの全てを一律に照明するのではなく、使用する機能に応じてキートップを部分的に照明したいという要望がある。例えば、電話の送受信機能を利用したい場合には、該当するキートップの数字部のみを照明し、メールの送受信機能を利用したい場合には、該当するキートップの文字部のみを照明したいという要望がある。
係る要望を満たす手段としては、様々な案が考えられるが、その一つとして操作部を液晶化し、使用する機能に応じて液晶の表示を切り替えてそのキートップ部を部分的に照明するという方法が提案されている。
Various means are conceivable as means for satisfying such a request. As one of them, a liquid crystal display is used for the operation unit, and the key top unit is partially illuminated by switching the liquid crystal display according to the function to be used. Has been proposed.
しかしながら、使用する機能に応じて液晶の表示を切り替えて部分的に照明する場合には、液晶の表示に少なからず電力を要し、構成の簡素化やコストの削減を図ることができないという問題がある。 However, when the liquid crystal display is switched and partially illuminated according to the function used, there is a problem that the liquid crystal display requires a considerable amount of power, and the configuration cannot be simplified and the cost cannot be reduced. is there.
本発明は上記に鑑みなされたもので、必要な電力を低減することができ、しかも、構成の簡素化やコストの削減を図ることができるライトガイド層を備えた照明構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide an illumination structure including a light guide layer that can reduce necessary power and that can simplify the configuration and reduce the cost. It is said.
本発明においては上記課題を解決するため、接点層に対向する操作層と、接点層と操作層との間に介在して複数積層される光透過性のライトガイド層と、接点層の周囲に位置して各ライトガイド層の周面に光線を照射する複数の光源とを備え、操作層に発光領域を形成し、各ライトガイド層により光源からの光線を導光して操作層の発光領域方向に照射し、操作層の発光領域を照明するものであって、
複数のライトガイド層に、操作層の発光領域に部分的に対応する散乱透過模様をそれぞれ形成し、複数のライトガイド層の散乱透過模様を略重ならないよう面方向にずらして配列し、導光した光線を各ライトガイド層の散乱透過模様から操作層の発光領域方向に照射し、操作層の発光領域を部分的に照明するようにしたことを特徴としている。
In the present invention, in order to solve the above problems, an operation layer facing the contact layer, a light transmissive light guide layer laminated between the contact layer and the operation layer, and a periphery of the contact layer A plurality of light sources that illuminate the circumferential surface of each light guide layer and form a light emitting region in the operation layer, and guide the light from the light source by each light guide layer to emit light in the operation layer Illuminating the light emitting area of the operation layer,
A light transmission layer partially corresponding to the light emitting region of the operation layer is formed on each of the light guide layers, and the light transmission layers of the light guide layers are arranged so as to be shifted in the plane direction so as not to overlap each other. The light beam is irradiated from the scattered transmission pattern of each light guide layer toward the light emitting area of the operation layer, and the light emission area of the operation layer is partially illuminated.
なお、操作層の発光領域と各ライトガイド層の散乱透過模様とをそれぞれ複数とし、複数の散乱透過模様に光源を基準にグラデーション処理を施して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できる。
また、操作層の発光領域を複数のライトガイド層の数に応じて区画形成することができる。
In addition, the light emitting area of the operation layer and the scattering transmission patterns of each light guide layer are made plural, and gradation processing is applied to the plurality of scattering transmission patterns with reference to the light source to obtain a scattering transmission pattern close to the light source and a far scattering transmission pattern. Light can be emitted substantially uniformly.
Further, the light emitting region of the operation layer can be partitioned according to the number of the plurality of light guide layers.
また、操作層の発光領域を、複数のライトガイド層の散乱透過模様を平面視で覆う大きさに形成することができる。
また、複数のライトガイド層を、接点層に接触する透明の第一のライトガイド層と、この第一のライトガイド層に積層される透明の第二のライトガイド層とから形成することが可能である。
In addition, the light emitting region of the operation layer can be formed in a size that covers the scattered transmission pattern of the plurality of light guide layers in a plan view.
A plurality of light guide layers can be formed from a transparent first light guide layer that contacts the contact layer and a transparent second light guide layer laminated on the first light guide layer. It is.
また、複数のライトガイド層の間に介在される介在層を備え、この介在層に、接点層側に位置するライトガイド層の散乱透過模様に対応する光透過性の模様を形成することが可能である。
また、操作層側に位置するライトガイド層と介在層の模様形成領域以外の領域のいずれかに遮光性の着色を施しても良い。
さらに、介在層を、相対する一対のライトガイド層を接着する接着層としても良い。
In addition, an intervening layer interposed between a plurality of light guide layers is provided, and a light-transmitting pattern corresponding to the scattered transmission pattern of the light guide layer located on the contact layer side can be formed on the intervening layer. It is.
Further, the light guide layer located on the operation layer side and any region other than the pattern formation region of the intervening layer may be light-shielding colored.
Furthermore, the intervening layer may be an adhesive layer that bonds a pair of opposed light guide layers.
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、この保護膜に下層のライトガイド層を接触させることができる。また、操作層の発光領域をキートップとし、このキートップを文字部と図柄部、文字部と記号部等のように第一、第二の模様部に区画形成することができる。複数のライトガイド層は、2層、3層構造等とすることができる。 Here, in the contact layer in the claims, a plurality of contact portions that exhibit a contact function by pressing operation are arranged, the plurality of contact portions are covered with a flexible protective film, and the protective film is provided under the protective layer. The light guide layer can be contacted. Further, the light emitting area of the operation layer can be used as a key top, and the key top can be partitioned into first and second pattern portions such as a character portion and a design portion, and a character portion and a symbol portion. The plurality of light guide layers can have a two-layer or three-layer structure.
光源は、例えばLEDやEL(面発光体)からなり、接点層の周囲の前後左右部や隅部のいずれかに位置すれば良い。また、操作層の発光領域には、少なくとも透明あるいは半透明のキートップが含まれる。介在層や接着層は、例えば複数のライトガイド層が3層構造の場合、1層目と2層目との間、2層目と3層目との間に介在する。さらに、本発明に係るライトガイド層を備えた照明構造は、少なくとも多機能の携帯電話やオーディオプレーヤ等の操作部に適用することができる。 The light source is made of, for example, an LED or an EL (surface light emitter), and may be located at any one of the front, rear, left and right parts and corners around the contact layer. The light emitting area of the operation layer includes at least a transparent or translucent key top. For example, when the plurality of light guide layers have a three-layer structure, the intervening layer and the adhesive layer are interposed between the first layer and the second layer, and between the second layer and the third layer. Furthermore, the illumination structure including the light guide layer according to the present invention can be applied to at least an operation unit such as a multifunctional mobile phone or an audio player.
本発明によれば、本発明が適用されるデバイス機器の所定の機能が実行され、一の光源が発光すると、光線は、ライトガイド層の周面から内部に入射して導光・伝送され、散乱透過模様を通過・散乱して散乱透過模様を発光させ、操作層の発光領域の一部を部分的に照明する。また、デバイス機器の他の機能が実行され、他の光源が発光すると、光線は、他のライトガイド層の周面から内部に入射して導光・伝送され、散乱透過模様を通過・散乱して散乱透過模様を発光させ、ライトガイド層を通過した後、操作層の発光領域の残部を部分的に照明する。 According to the present invention, when a predetermined function of a device device to which the present invention is applied is executed and one light source emits light, the light is incident on the inside from the peripheral surface of the light guide layer and guided and transmitted. A part of the light emitting region of the operation layer is partially illuminated by passing and scattering through the scattered transmission pattern to emit the scattered transmission pattern. In addition, when other functions of the device are executed and other light sources emit light, the light enters the peripheral surface of the other light guide layer and is guided / transmitted, and passes / scatters through the scattering transmission pattern. The scattered transmission pattern is caused to emit light, and after passing through the light guide layer, the remaining part of the light emitting region of the operation layer is partially illuminated.
本発明によれば、照明に必要な電力を低減することができ、しかも、照明構造の構成の簡素化やコストの削減を図ることができるという効果がある。
また、操作層の発光領域と各ライトガイド層の散乱透過模様とをそれぞれ複数とし、複数の散乱透過模様に光源を基準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ることができる。
According to the present invention, it is possible to reduce the power required for illumination, and to simplify the configuration of the illumination structure and reduce costs.
In addition, if the light emitting area of the operation layer and the scattering transmission patterns of each light guide layer are plural, and gradation processing is performed on the plurality of scattering transmission patterns based on the light source, the scattering transmission pattern close to the light source and the far scattering transmission pattern Can be emitted substantially uniformly.
また、操作層側に位置するライトガイド層と介在層の模様形成領域以外の領域のいずれかに遮光性の着色を施せば、接点層側のライトガイド層の発光に伴い、操作層側の他のライトガイド層が発光し、操作層の発光領域全てが発光するのを抑制することができる。
さらに、介在層を、相対する一対のライトガイド層を接着する接着層とすれば、介在層に遮光機能と接着機能の双方を付与することができ、積層構造の簡素化が期待できる。
In addition, if the light guide layer located on the operation layer side and any region other than the pattern formation region of the intervening layer are colored with light-shielding properties, the light guide layer on the contact layer side emits light and the other on the operation layer side. The light guide layer emits light, and the light emission region of the operation layer can be prevented from emitting light.
Furthermore, if the intervening layer is an adhesive layer that adheres a pair of opposing light guide layers, both the light shielding function and the adhesive function can be imparted to the intervening layer, and simplification of the laminated structure can be expected.
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ライトガイド層を備えた照明構造は、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1上に搭載される携帯電話用のメタルドーム層2と、このメタルドーム層2に間接的に対向する操作層10と、メタルドーム層2と操作層10との間に介在して複数積層される光透過性のライトガイド層20と、この複数のライトガイド層20の間に介在される接着層30と、メタルドーム層2の周囲に位置して複数のライトガイド層20の周面に光線をそれぞれ照射する複数のLED40・40Aとを備え、各ライトガイド層20によりLED40・40Aからの光線を導光して操作層10方向に照射し、携帯電話の操作層10のキートップ11を照明するようにしている。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. An illumination structure having a light guide layer according to the present embodiment is mounted on a flexible printed
メタルドーム層2、操作層10、複数のライトガイド層20は、粘着テープや接着剤を使用して積層構造に形成される。メタルドーム層2の表面上には、接着層30を挟持する複数のライトガイド層20が積層され、この複数のライトガイド層20の表面上には、フラットな操作層10が積層される。
The
メタルドーム層2は、図1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3が表面に配列され、この複数のメタルドーム3が可撓性の保護膜4により被覆されており、この保護膜4上に複数のライトガイド層20が接触する。保護膜4は、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2の表面に接着される。
As shown in FIG. 1, the
操作層10は、図1や図2に示すように、例えば所定のフィルムを使用して可撓性を有する断面略板形に成形され、発光領域である複数のキートップ11がフラットに配列される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
複数のキートップ11は、図2に示すように、操作層10の面方向に所定の間隔をおいて配列され、各キートップ11が電話用の大きな数字部12とメール用の小さい模様部13とに区画形成されるとともに、光透過性の透明あるいは半透明に形成される。模様部13は、例えば英文字や機能を表す各種の記号等から形成される。このようなキートップ11は、ユーザに押圧操作されることにより、メタルドーム層2のメタルドーム3を複数のライトガイド層20を介しON−OFFするよう機能する。
As shown in FIG. 2, the plurality of
複数のライトガイド層20は、図1や図3に示すように、メタルドーム層2の保護膜4に接触する透明の第一のライトガイド層21と、この第一のライトガイド層21の表面に接着層30を介して接着する透明の第二のライトガイド層22とを備え、この第二のライトガイド層22の表面が操作層10の裏面に接着される。この第一、第二のライトガイド層21・22は、例えば無色透明のシリコーンポリマーに補強用のシリコーンレジンや補強シリカの添加された所定の成形材料を使用して屈曲可能な柔軟な略板形に成形される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the plurality of
第一のライトガイド層21は、表面に操作層10のキートップ11に部分的に対応する複数の散乱透過模様23が印刷され、裏面にはベタツキ感を抑制する酸化ケイ素皮膜が形成されており、LED40からXY方向に導光した光線(図1の矢印参照)を散乱透過模様23により操作層10方向に導いて散乱させるよう機能する。複数の散乱透過模様23は、例えば白インクにより並べてスクリーン印刷され、LED40を基準にグラデーション処理が施される。
The first
すなわち、複数の散乱透過模様23は、LED40に近い散乱透過模様23が小さくドット印刷され、LED40から遠い散乱透過模様23が強く発光するよう大きくドット印刷されており、第一のライトガイド層21を全体として略均一に発光させる。各散乱透過模様23は、複数のドットにより平面矩形、多角形、扇形、円弧形の所定の形に区画形成されてキートップ11の模様部13に対向し、光線の透過・散乱により面発光する。
That is, the plurality of
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に酸化チタンが含有されることにより調製される。また、酸化ケイ素皮膜は、所定の処理装置により、コンベヤで搬送される第一のライトガイド層21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で瞬時に噴き付けされることにより、ナノレベルサイズの凹凸に薄く積層形成される。
From the viewpoint of ensuring appropriate light emission, the white ink is prepared, for example, by containing titanium oxide in a silicone-based ink. In addition, the silicon oxide film is nano-sized by instantaneously spraying a small amount of a silane coupling agent together with an oxidation flame onto the back surface of the first
第二のライトガイド層22は、表面にキートップ11に部分的に対応する複数の散乱透過模様24が印刷され、LED40AからXY方向に導光した光線を散乱透過模様24により操作層10方向に導いて散乱させる。複数の散乱透過模様24は、例えば白インクにより並べてスクリーン印刷され、LED40Aを基準にグラデーション処理が施される。この複数の散乱透過模様24も、LED40Aに近い散乱透過模様24が小さくドット印刷され、LED40Aから遠い散乱透過模様24が強く発光するよう大きくドット印刷されており、第二のライトガイド層22を全体として略均一に発光させる。
The second
各散乱透過模様24は、複数のドットにより平面矩形、多角形、扇形、円弧形の所定の形に区画形成されてキートップ11の数字部12に対向し、光線の透過・散乱により面発光する。この第二のライトガイド層22の散乱透過模様24は、平面視で第一のライトガイド層21の散乱透過模様23に重ならないよう面方向にずれて配列される。
Each scattering
換言すれば、第一、第二のライトガイド層21・22の散乱透過模様23・24は、第一、第二のライトガイド層21・22の積層方向において重ならないようずれて配列され、キートップ11と略同じ大きさに形成される。白インクは、上記と同様、シリコーン系のインクに酸化チタンが含有されることにより調製される。
In other words, the
接着層30は、図1や図3に示すように、例えば粘着性を有する柔軟なシリコーンゴム等からなり、メタルドーム層2側の直下に位置する第一のライトガイド層21の散乱透過模様23に対応する光透過性の模様31が複数穿孔して配列形成される。この接着層30の表面における模様31形成領域以外の領域には、第二のライトガイド層22の裏面に対向する遮光性の黒色32が顔料を用いてスクリーン印刷される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
複数のLED40・40Aは、図1や図2に示すように、メタルドーム層2の一側部あるいは他側部に配設される。この複数のLED40・40Aは、第一のライトガイド層21の周面に近接対向して光線を照射するLED40と、第二のライトガイド層22の周面に近接対向して光線を照射するLED40Aとを備えて形成される。
The plurality of
上記構成において、携帯電話の電話の送受信機能を利用する場合にLED40Aが発光すると、光線は、第二のライトガイド層22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24を通過・散乱して各散乱透過模様24を面発光させ、操作層10のキートップ11の数字部12を部分的に照明する。
In the above configuration, when the
一方、メールの送受信機能を利用する場合にLED40が発光すると、光線は、第一のライトガイド層21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23を通過・散乱して各散乱透過模様23を面発光させ、接着層30の模様31と第二のライトガイド層22とを順次通過した後、操作層10のキートップ11の模様部13を部分的に照明する。
On the other hand, when the
携帯電話の機能に応じて操作層10のキートップ11が部分的に発光した後、部分的に発光したキートップ11が押圧操作されると、メタルドーム層2のメタルドーム3が複数のライトガイド層20や接着層30を介して押圧操作され、携帯電話の所定の機能が実行される。
After the
上記構成によれば、携帯電話の機能に応じたキートップ11の部分的な照明に際し、液晶表示を何ら要しないので、消費電力を低減することができ、しかも、照明構造の構成の簡素化やコストの大幅な削減を図ることができる。また、接着層30の表面に遮光性の黒色32が印刷されるので、第一のライトガイド層21の発光に伴い第二のライトガイド層22全体が発光し、キートップ11の模様部13だけではなく、数字部12までもが照明されるのを簡易な構成で有効に抑制防止することができる。
According to the above configuration, since no liquid crystal display is required for partial illumination of the key top 11 corresponding to the function of the mobile phone, power consumption can be reduced, and the configuration of the illumination structure can be simplified. The cost can be significantly reduced. Further, since the light-shielding black color 32 is printed on the surface of the
また、耐候性や変色防止に優れるシリコーンポリマーに対してシリコーンレジンや補強シリカを添加した成形材料により複数のライトガイド層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、複数のライトガイド層20により光線を導光して散乱させるので、キートップ11の数に応じて多数のLEDを使用する必要が全くなく、コスト削減を図ることができる。 In addition, since a plurality of light guide layers 20 are formed from a molding material in which silicone resin or reinforced silica is added to a silicone polymer excellent in weather resistance and discoloration prevention, the strength may be insufficient or the thickness may be reduced. Not at all. In addition, since the light is guided and scattered by the plurality of light guide layers 20, it is not necessary to use a large number of LEDs according to the number of key tops 11, and the cost can be reduced.
また、メタルドーム層2の保護膜4にシリコーンゴム製の第一のライトガイド層21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。さらに、第一のライトガイド層21のメタルドーム層2の保護膜4に対向する裏面に易接着性物質である酸化ケイ素皮膜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。
In addition, since the first
なお、上記実施形態の操作層10とキートップ11とは、一体でも良いし、別体でも良い。また、キートップ11を、必要に応じ、例えば模様部13と図柄部や模様部13と記号部等とに区画形成しても良い。また、第一のライトガイド層21の発光に伴い第二のライトガイド層22全体が発光するのを抑制することができるのであれば、対向する第二のライトガイド層22の裏面と接着層30のいずれかに遮光用の着色(黒色32等)を施しても良い。また、光線の反射特性を向上させるため、第二のライトガイド層22の裏面と接着層30の少なくともいずれかに反射用の着色(白色等)を施しても良い。
It should be noted that the
この場合、必要ならば、第二のライトガイド層22の裏面に反射用の着色を施し、接着層30に反射用の着色と遮光用の着色とを順次積層して施しても良い。また、接着層30の代わりにフィルム層を使用してその表裏両面に接着剤をそれぞれ塗布しても良い。また、補強シリカを省略し、シリコーンポリマーに対してシリコーンレジンのみを添加した成形材料により複数のライトガイド層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、キートップ11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。
In this case, if necessary, the back surface of the second
さらに、複数のライトガイド層20を、シリコーンゴム以外の材料により形成することもできる。例えば、光透過性を有する透明のアクリル樹脂やウレタン樹脂等を使用して形成することもできる。 Further, the plurality of light guide layers 20 can be formed of a material other than silicone rubber. For example, it can be formed using a transparent acrylic resin or urethane resin having light transparency.
1 フレキシブルプリント配線板
2 メタルドーム層(接点層)
3 メタルドーム
4 保護膜
10 操作層
11 キートップ(発光領域)
12 数字部
13 模様部
20 ライトガイド層
21 第一のライトガイド層
22 第二のライトガイド層
23 散乱透過模様
24 散乱透過模様
30 接着層(介在層)
31 模様
32 黒色
40 LED(光源)
40A LED(光源)
1 Flexible printed
3
12
31 Pattern 32
40A LED (light source)
Claims (5)
複数のライトガイド層に、操作層の発光領域に部分的に対応する散乱透過模様をそれぞれ形成し、複数のライトガイド層の散乱透過模様を略重ならないよう面方向にずらして配列し、導光した光線を各ライトガイド層の散乱透過模様から操作層の発光領域方向に照射し、操作層の発光領域を部分的に照明するようにしたことを特徴とするライトガイド層を備えた照明構造。 An operation layer facing the contact layer, a light transmissive light guide layer laminated between the contact layer and the operation layer, and a peripheral surface of each light guide layer located around the contact layer A plurality of light sources for irradiating light, forming a light emitting region in the operation layer, guiding light from the light source by each light guide layer and irradiating it in the light emitting region direction of the operation layer, An illumination structure having a light guide layer for illuminating,
A light transmission layer partially corresponding to the light emitting region of the operation layer is formed on each of the light guide layers, and the light transmission layers of the light guide layers are arranged so as to be shifted in the plane direction so as not to overlap each other. An illumination structure provided with a light guide layer, wherein the light guide layer is irradiated from the scattered transmission pattern of each light guide layer toward the light emitting area of the operation layer to partially illuminate the light emission area of the operation layer.
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