JP2009187855A - 携帯電話の照明構造 - Google Patents

Abstract

【課題】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】メタルドーム層と、複数の発光部を備えてメタルドーム層に対向する操作層と、メタルドーム層と操作層の間に介在され、複数のＬＥＤ１４・１４Ａ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２０とを備える。また、ライトガイド層２０の操作層に対向する対向面に、複数のＬＥＤ１４・１４Ａ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２２を形成し、ライトガイド層２０に、複数のＬＥＤ１４・１４Ａの光線色に対応する複数の照明領域２３Ａ・２３Ｂを区画形成し、複数の照明領域２３Ａ・２３Ｂの境界に、光線用の漏洩規制壁２４を形成する。
【選択図】図４

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。
本発明は上記に鑑みなされたもので、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、複数の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、
ライトガイド層に複数の照明領域を区画形成し、この複数の照明領域の境界付近に、光線用の漏洩規制壁を形成したことを特徴としている。

なお、ライトガイド層の操作層に対向する対向面に、複数の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、この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、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、操作層に対向するライトガイド層の上面又は下面に、複数の光源から導光した光線を操作層方向に導く複数の凹凸を形成し、この複数の凹凸に光源を基準にグラデーション処理を施し、光源に近い凹凸と遠い凹凸とを略均一に発光させることができる。
また、ライトガイド層の周面に、光線用の反射規制壁を形成することができる。
さらに、ライトガイド層の周面に、光源から操作層に対する光線の照射を規制する規制片を形成することも可能である。

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とコマンダ等が含まれる。

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。また、ライトガイド層の接点層に対向する対向面には、酸化ケイ素皮膜を形成することができる。複数の照明領域は、操作層の発光部を含む一部の領域に対応する照明領域と、操作層の発光部を含む残部の領域に対応する照明領域とを備えると良い。

本発明によれば、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ができるという効果がある。
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できる。
また、光源を基準に複数の凹凸にグラデーション処理を施せば、光源に近い凹凸と遠い凹凸とを略均一に発光させ、輝度ムラを抑制できる。

また、ライトガイド層の周面に、光線用の反射規制壁を形成すれば、光線の反射に伴う不都合を抑制することができる。
さらに、ライトガイド層の周面に、光源から操作層に対する光線の照射を規制する規制片を形成すれば、光源から操作層に対して余分に照射される光線を規制片により規制するので、光意匠性の低下防止を図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１の照明構造は、図１ないし図６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、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、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ＬＥＤ１４・１４Ａ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、基本的には略同じ形に形成され、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、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ライトガイド層２０に接触する。

操作層１０は、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、操作層１０の最奥部中央に設けられて前後左右に揺動可能な透明あるいは半透明のコマンダ１３とを備え、これら複数の操作キー１２やコマンダ１３がユーザにより適宜押圧操作される。

複数の操作キー１２とコマンダ１３とは、複数の操作キー１２がＬＥＤ１４からの白色の光線により照明され、コマンダ１３が別のＬＥＤ１４Ａの緑色の光線により照明される。各操作キー１２は、携帯電話１の操作に必要な文字、数字、図柄等が印刷され、ユーザの押圧操作により、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、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ＬＥＤ１４・１４Ａ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、例えば所定の処理装置により、コンベヤ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、複数のＬＥＤ１４・１４Ａ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、ＬＥＤ１４・１４Ａ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、ＬＥＤ１４・１４Ａに近い散乱透過模様２２が小さくドット印刷され、ＬＥＤ１４・１４Ａ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。

ライトガイド層２０は、複数のＬＥＤ１４・１４Ａの光線色に対応する複数の照明領域２３が区画形成され、周面には、光線用の反射規制壁２５が周設される。複数の照明領域２３は、操作層１０のコマンダ領域（コマンダ１３を含む領域）を除く大部分の領域（複数の操作キー１２を含む領域）に対応する照明領域２３Ａと、操作層１０のコマンダ領域に対応する平面略矩形の照明領域２３Ｂとを備え、これら大きさの異なる照明領域２３Ａと照明領域２３Ｂとの間には、光線用の漏洩規制壁２４が形成される。

漏洩規制壁２４は、例えば照明領域２３Ａと照明領域２３Ｂとの境界に平面略Ｕ字形のスリットが凹み形成された後、このスリットに黒色の樹脂や塗料等が充填されることにより形成される。また、反射規制壁２５は、例えばライトガイド層２０の光線の通路部を除く周面に光線を吸収する黒色の塗料等が塗布されたり、黒色に着色された樹脂製のフレームが嵌合されることにより形成される。

上記構成において、複数のＬＥＤ１４・１４Ａ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、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ＬＥＤ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、複数の照明領域２３を漏洩規制壁２４により仕切って各照明領域２３Ａ・２３Ｂを色分けするので、照明領域２３Ａ用の光線が他の照明領域２３Ｂに漏れてその光線と混合することが全くなく、白色と緑色の光線の混合に伴う色再現性の低下を有効に防止することができる。また、ライトガイド層２０の周面に光線用の反射規制壁２５を周設するので、光線の反射に伴う光干渉等の不都合を有効に抑制防止することができる。

また、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、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、薄型化を図ることが可能となる。

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。

次に、図７は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、ライトガイド層２０の周面に、複数のＬＥＤ１４・１４Ａから上方の操作層１０に対する光線の照射を規制する黒色の規制片３０を突出形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、ＬＥＤ１４・１４Ａから上下に膨らみつつ操作層１０に対して照射される光線を規制片３０により吸収・規制するので、光意匠性の低下防止を図ることができるのは明らかである。

なお、上記実施形態では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。

また、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。また、ライトガイド層２０は、単一材料からなる薄い単層でも良いが、複合材料からなる薄い単層でも良い。また、複数の光線の色彩は、白色と緑色でも良いし、赤色と緑色等の組み合わせでも良い。

さらに、ライトガイド層２０の上下いずれかの面（表裏いずれかの面）に、複数のＬＥＤ１４・１４ＡからＸＹ方向に導光した光線を操作層１０方向に導く導光機能の凹凸を散乱透過模様２２の代わりに複数並べて形成し、この複数の凹凸にＬＥＤ１４・１４Ａを基準にグラデーション処理を施しても良い。この場合、複数の凹凸は、例えばＬＥＤ１４・１４Ａに近い凹凸が小さくドット印刷されるとともに、ＬＥＤ１４・１４Ａから遠い凹凸が強く発光するよう大きくドット印刷され、ライトガイド層２０を全体として略均一に発光させる。

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側面説明図である。 本発明に係る携帯電話の照明構造の実施形態を模式的に示す要部断面説明図である。 本発明に係る携帯電話の照明構造の実施形態を模式的に示す平面説明図である。 図５の側面説明図である。 図５の端面図である。 本発明に係る携帯電話の照明構造の第２の実施形態を模式的に示す断面説明図である。

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
１３ コマンダ
１４ ＬＥＤ（光源）
１４Ａ ＬＥＤ（光源）
２０ ライトガイド層
２２ 散乱透過模様
２３ 照明領域
２３Ａ 照明領域
２３Ｂ 照明領域
２４ 漏洩規制壁
２５ 反射規制壁
２６ 規制片

Claims (5)

1. 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、複数の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、
   ライトガイド層に複数の照明領域を区画形成し、この複数の照明領域の境界付近に、光線用の漏洩規制壁を形成したことを特徴とする携帯電話の照明構造。
2. ライトガイド層の操作層に対向する対向面に、複数の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、この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、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記載の携帯電話の照明構造。
3. 操作層に対向するライトガイド層の上面又は下面に、複数の光源から導光した光線を操作層方向に導く複数の凹凸を形成し、この複数の凹凸に光源を基準にグラデーション処理を施し、光源に近い凹凸と遠い凹凸とを略均一に発光させるようにした請求項１記載の携帯電話の照明構造。
4. ライトガイド層の周面に、光線用の反射規制壁を形成した請求項１、２、又は３記載の携帯電話の照明構造。
5. ライトガイド層の周面に、光源から操作層に対する光線の照射を規制する規制片を形成した請求項１ないし４いずれかに記載の携帯電話の照明構造。

Images